运动员远程视频教学系统的设计与实现

杨志彬 （福建体育职业技术学院教务处，福建 福州 350003）

运动员远程视频教学系统的设计与实现

杨志彬 （福建体育职业技术学院教务处，福建 福州 350003）

将现代教育技术与Internet技术有机结合，构建基于远程视频技术的运动员辅助学习系统。实际运用表明，该系统能改善运动员文化学习效果，从而有效解决运动员的文化学习与运动训练之间的矛盾。

运动员；学训矛盾；远程视频教学

为提高运动员的竞技水平，适应运动训练专业化的需要，各地都建立了以省、市体育运动队为基本单位的运动员集训体制，各级体育运动队大多采取训教结合的方式，即在运动员训练之余以集中教学的方式对其进行文化教育。由于在不同训练周期内运动员时常需要外出集训和比赛，使得文化学习经常中断，学习效果不够理想。为了有效解决运动员训练与文化学习之间产生冲突的问题，笔者对运动员远程视频教学系统的设计与实现进行了研究。

1 系统架构

远程视频教学系统由身份识别系统、实时在线视频教学系统、教学视频点播系统、在线辅导系统、在线考试系统及教学资源库等构成，系统架构如图1所示。

系统基于IP数据网，其网络拓扑结构包括录播教室、控制中心和学习终端 （见图2），具体内容如下［1］：

1）录播教室 录播教室实时采集教师教学过程中的各种视频、声音信息，并将相关信息通过局域网传输到视频服务中心的MCU，通过中心MCU进行转发、存储等处理

2）控制中心 教学控制台负责教学的召集、管理和结束等管理控制功能；网管服务器负责进行网络的参数设置和对网络运行情况进行监控；教学资源库负责教学资源的集中存储、管理和配置；流媒体服务器负责教学录像，网络上的PC机可以通过WEB方式进行点播。

3）学习终端 各学习终端的教学终端通过传输网络与视频服务中心MCU连接，配置专用教学摄像机和话筒。音、视频信号送到终端进行编码后，通过网络传送到中心MCU进行转发、控制等处理。学习终端除了提供视频教学外，还可以直接登录到在线辅导系统级考试系统实现在线辅导和在线考试。

图1 远程视频教学系统架构

2 系统实现

1）远程视频传输技术 远程视频传输技术采用H.264技术，H.264技术比H.263技术节约50%的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能［2］。H.264技术引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输，支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。

2）音频传输 音频传输采用G.722.1 Annex C标准宽频音频协议，该协议基于传统的电话音质编码技术，频响范围为300～3400Hz，采样率为8KHz，每路声音占用带宽为8～64K。G.722.1Annex C支持14KHz宽带音频，在24KHz带宽时即可提供接近CD音质的音频质量，声音清晰，音域宽广，能带来很好的听觉效果。

3）身份识别 为了确保系统安全，本系统采用采用SSL（Secure Sockets Layer）身份识别系统实现身份识别。SSL证书是遵守SSL安全套接层协议的服务器数字证书，由浏览器中 “受信任的根证书颁发机构”在验证服务器身份后颁发，具有对网站进行身份验证和对浏览者的信息进行加密传输的双重功能［3］。SSL握手协议允许通信实体在交换应用数据之前协商密钥的算法、加密密钥和对客户端进行认证 （可选）的协议，为下一步记录协议要使用的密钥信息进行协商，使客户端和服务器建立并保持安全通信的状态信息。

图2 远程视频教学系统网络拓扑结构

4）教学资源库 教学资源库是基于OGSA架构的网格应用平台，主要由分散在网格节点中的多媒体集群服务器组成［4］。应用平台为用户提供统一的 Web访问接口。网格系统中的资源调度服务器将负责完成多媒体资源的查找、动态服务的创建、资源的调度、访问资源的定位、生命周期管理等工作，用户将根据此动态访问实例对多媒体教学资源进行访问。网格平台可以充分利用网格中的各种现存网络资源来分散访问请求，避免网络拥塞，从而提高教学资源库的利用率及灵活性。

5）在线考试系统 在线考试系统采用Browser／Server模式，开发平台为Java平台，以Tomcat为JSP引擎和Web服务器，后台数据库使用SQL Server 2000。在线考试系统用例图如图3所示。

6）在线辅导系统 在线辅导系统包括服务器、管理系统、客户端构成，系统提供共享白板、图像声音实时传输、留言板等，可以为师生提供实时在线交互、留言等服务，学生之间可以实时在线进行问题讨论、向老师在线咨询，同时可以通过留言板留下问题并通过老师提供离线答疑。

图3 在线考试系统用例图

［1］王鲁宁 .优秀运动员网络学习系统的构建与实施 ［J］.体育与科学，2010（6）：85-88.

［2］邓璐娟，王利亚，刘涛，等 .远程网络视频监控系统的设计与实现 ［J］.网络与通信，2007（21）：142-144.

［3］王高华.SSL证书保护网上个人隐私 ［J］.计算机世界，2009（4）：1-4.

［4］胡艳梅 .网格多媒体教学资源库建设 ［J］.电脑编程技巧与维护，2008（10）：123-125.

Design and Realization of Athletic Team of Auxiliary Teaching System Based on Remote Video Technology

YANG Zhi-bin（Fujian Physicals Sports Technical College，Fuzhou350003）

In combination with the modern education technology and Internet technology，it construsts the assistant learning system of athletic team based on the remote video technology.The system can effectively break through the limit of space and time，solve the contradiction between good athletes’learning and training，so as to improve the effect of the athletes’cultural learning.

athlete；contradiction between learning and training；remote video teaching

TP311.5

A

1673-1409（2011）11-0069-02

2011-09-24

杨志彬，男，讲师，现主要从事计计算机应用方面的教学与研究工作。

10.3969／j.issn.1673-1409.2011.11.022

［编辑］ 李启栋