关键词：USB；视频卡；MPEG；WDM
通用串行总线(UniversalSerialBus，即USB)以其方便的即插即用和热插拔特性，以及较高的传输速率，成为PC领域广为应用的外设连接规范。目前，国内外普遍采用的是USB1.1规范，它支持两种传输速率：1.5Mbps和12Mbps，主要应用在低速传输要求的场合。2000年的USB2.0规范提供了480Mbs的传输速率，以满足更快的数据传输要求。
为了使MPEG视频卡快速地向PC机传送大量的数据，我们在设计MPEG视频卡与PC机的接口时采用USB2.0技术。对USB的设计与开发，我们是基于CYPRESS公司的EZ-USBFX2系列的CY7C68013芯片及其FX2开发包。
1、硬件设计
传统的采用PCI接口的MPEG视频卡,不但占用了有限的PCI插槽，安装不方便，而且不支持热插拔和即插即用。所以，在本设计中，我们选用USB2.0接口芯片对传统的MPEG视频卡进行了改进。
改进后的USB2.0接口的方案如图1所示。
该USB2.0接口的MPEG视频卡的工作原理为：音视频信号经AK4550音频处理芯片及AA7113视频处理芯片进行A/D转换，将模拟信号转换成8bit的PCM格式的数字信号，传入SZ1510音视频压缩采集芯片进行处理，将编码调制PCM格式的数据转化为符合格式MPEG-1的混合影视文件，最后MPEG-1数据经USB接口芯片送给PC机作进一步的处理，如存储、显示等。
设计中，我们选用的USB接口芯片是EZ-USBFX2系列的CY7C68013芯片。该芯片是针对USB2.0的，而且和USB1.1兼容，它支持两种传输速率：全速（Full_speed）12Mbps和高速（High_speed）480Mbps，它不支持低速(Low_speed)1.5Mbps。该芯片的内部结构如图2所示。
CY7C68013-128AC内部集成了一个增强的8051内核，它既与标准的8051兼容，又有诸多的改进：最高工作频率48MHZ，一个指令周期只需4个时钟周期，比标准的8051平均提高了2.5倍；2个UARTS端口；3个定时/记数器；扩展的中断系统及其更多I/O口等。CY7C68013内部集成的USB2.0的SIE能完成大部分USB2.0协议的处理工作，减少了用户对繁杂的USB协议的处理。另外，用户在开发时，可以利用GPIF和FIFO方式实现与高速设备之间的逻辑连接，并进行高速数据的传输。在该改进方案中，我们选用的是GPIF方式，实现和Z1510之间的通信。
2、软件设计
USB软件设计包括三方面的工作：固件（Fireware）设计，驱动程序设计和主机端应用程序的设计。
（1）固件设计
设计中，我们考虑到MPEG视频卡要求快速地持续地传送大量数据，并对数据的完整性要求不太高，我们采用ISO传输方式。另外，我们让CY7C68013工作在GPIF模式下的FIFORead方式，最多可以传输4Gbyte（WORDWIDE=0）或word（WORDWIDE=1）。外设的数据由于不需8051的处理，我们采用自动打包的方式（AUTOIN=1），直接从FIFO到SIE，这样有利于提高传输速率。其主要实现代码如下：
voidTD_Init()
{
CPUCS=0X01;file://CLKSPD[1:0]=10;for48MHzoperation.
GpifInit();
……
SYNCDELAY;
EP6CFG=0XDA;file://端点配置：同步IN方式、缓冲大小1024字节
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X80;//activateNAK_ALLtoavoidraceconditions
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X06;file://reset,FIFO6
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X00;file://deactivateNAK_ALL
SYNCDELAY;
EP6FIFOCFG=0X0D;file://wordwide=1
SYNCDELAY;
……
}
（2）驱动程序设计
在WINDOWS平台下，USB驱动程序由三部分组成：USB设备驱动程序，USB总线驱动程序和USB主控制器驱动程序，它们必须遵循WIN32驱动程序模型（WDM）。其中，WINDOWS操作系统已经提供了处于驱动程序栈底的USB总线驱动程序和USB主控制器驱动程序。而USB设备驱动程序由设备开发者编写，它通过向USB总线驱动程序发送包含URB（USBRequestBlock）的IRP(I/ORequestPacket)，来实现USB外设之间的信息交换。当主机应用程序要对USB设备进行I/O操作时，它调用WindowsAPI函数对Win32子系统进行Win32调用，由I/O管理器将此请求构造成一个合适的IRP，并把它传递给USB设备驱动程序。USB设备驱动程序接受到这个IRP后，根据IRP中包含的具体操作代码，构造响应的URB并把它放到一个新IRP中，然后把此IRP传递到USB总线驱动程序，USB总线驱动程序根据IRP中所包含的URB执行响应的操作，并把操作结果通过IRP返还给USB设备驱动程序。USB设备驱动程序接受到此IRP后，将操作结果通过IRP返还I/O管理器。最后，I/O管理器将此IRP中操作结果返还给应用程序，至此应用程序对USB设备的一次I/O操作完成。
开发USB设备驱动程序，可采用Numega公司的开发包DriverWorks和Microsoft公司的2000DDK，并以VC++6.0作为辅助开发环境。DriverWorks提供的驱动向导,，可根据用户的需要，自动生成代码框架。减少了开发的难度，缩短了开发的周期。
在CYPRESS公司的EZ-USBFX2开发包中，有一个通用的驱动程序，该程序可不加修改经DDK编译后直接使用。在本设计中，由于时间关系，我们采用的就是这个通用驱动程序（GPD）。
（3）应用程序设计
USB主机应用程序是计算机中完成特定功能的程序，其关键是实现从USB外设读取或发送特定数量的数据，USB标准设备请求和特定的命令等。另外，可以对数据做进一步的处理，如：存储、显示、快速傅立叶变换等。在WINDOWS2000下，我们所使用的应用程序开发工具是VC++6.0。
(1)信息多样性：能综合处理文本、图形、图像、动画、及视音频等多种信息。
(2)交互性：是指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互操作，为用户提供更加有效地控制和使用信息的手段。
(3)集成性：是指多种媒体信息的集成，使学生在有限的单位时间内获取更多的信息。
1.2多媒体课件的设计软件多媒体课件的设计软件包含有Powerpoint、Authorware、Dreamweaver等，各种软件都有其各自的特点，如利用Authorware软件制作具有交互性的多媒体课件，利用Dreamweaver软件制作适合网络传播的网络课程。可以根据需要利用一种或综合多种软件设计多媒体课件。
1.3多媒体课件的制作思路下面以《职业心理学实验演示》多媒体课件为例分析其制作思路：
(1)课件设计思路：基于本论文由整理提供《职业心理学实验演示》多媒体课件主要用于教师辅助讲解或学生自主演示学习各个职业心理学实验的内容，根据教与学的需要拍摄各个心理学实验的视频、并录制的相应的音频，将这些音频和视频经过加工处理后整合到课件中，利用Authorware软件制作支持视音频的界面及控制方式的课件，课件结构课件流程图
(2)设计软件：首先综合运用Authorware与Flash两种软件进行多媒体课件设计。Flash软件主要用于制作课件首页的动画效果，从而让课件既有交互感，又有趣味感；Authorware软件用于整合图片、文字、动画、视频、音频，使之成为一个能够交互的多媒体课件。其次利用premiere视频编缉软件对所拍摄的视频进行编辑，利用Goldwave音频编辑软件对所使用的音频进行处理。
(3)程序实现：本课件在Authorware中插入本论文由整理提供了外部插件DirectMediaXtras(简称DMX)，通过这个插件导入视频和音频，所有视频和音频的控制代码基于此插件编写。DMX所支持的媒体类型有Mpeg，AVI，Quicktime，WAV，AIF，MP3和MIDI。
2音频与多媒体课件的整合多媒体课件中的音频包括解说、音乐、效果音等。在多媒体课件中运用好各种音频，能够提高多媒体课件的质量以及让多媒体课件变得更加精彩。
2.1音频的格式及其特点音频文件的格式可分为以下几类：
(1)波形音频文件：一种最直接表达声波的数字形式，文件扩展名是“.wav”。该文件的特点是：声音层次丰富、还原性好、表现力强。但是，由于该音频数据基本上没有经过压缩处理，所以该格式的文件数据量比较大[3]。在《职本论文由整理提供业心理学实验演示》多媒体课件中，对于一些按钮的音响效果利用此类格式的声音文件。
(2)MIDI音频文件：乐器合成文件，扩展名是“.mid”。该文件的特点是：数据量小，音色单调，层次感稍差，适合用于对资源占用要求苛刻的场合。
(3)MPEG音频文件：MPEG音频文件指的是MPEG标准中的音频部分，即MPEG音频层（MPEGAudioLayer）。本论文由整理提供MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，该格式文件的特点是音质好，压缩比高，便于制作和播放[3]。
2.2音频的编辑与转换(1)音频的编辑。多媒体课件中的声音可以分为解说词、音乐和音响。以《职业心理学实验演示》多媒体课件为例，编辑音频用到的软件为Goldwave,它是一个数字音频处理软件。利用这个软件对声音进行处理，例如，可以去除解说词中的杂音和不适当的停顿，另外还可以进行声音的剪辑、大小的调整、声音的复制与粘贴、特效制作等。
(2)音频的转换。由于WAV格式的文件太大，不适合多媒体光盘的制作，所以应将这种格式的文件转换成较小的音频格式—mp3格式。这类音频转换的工具有：专用的WAV—MP3转换工具、Goldwave中批处理转换工具、豪杰超级解霸自带的转换工具等。本论文由整理提供《职业心理学实验演示》多媒体课件中的解说词，录制时存为了wav格式，文件格式太大，利用Goldwave中的批处理转换工具转换成mp3格式，大大降低了文件的数据量，但不影响声音品质。
2.3课件中音频的设计
2.3.1音频界面设计《职业心理学实验演示》多媒体课件中的音频包含了解说词和背景音乐。在课件分页的设计中页面的右侧为文字呈现区，配上相应的解说；底部为音频控制区，通过底部的音频控制区控制解说词的播放、暂停、快进、快退、解说的快速定位及背景音的控制。音频界面如图2。图2音频界面2.3.2音频交互方式设计《职业心理学实验演示》多媒体课件包含了首页和七个分页。在首页中主要呈现七个实验，分页是各个实验的具体内容。
(1)当运行课件进入主页面后，在主页中播放背景音乐。由于主页的内容仅仅是呈现七个实验的链接，没有实质内容，所以不对主页的背景音乐进行控制，只对七个链接（即七个按钮）设置了音响效果。根据按钮的变化特性——当鼠标经过时画面由暗变明，设置按钮的音响效果也为逐渐清晰、明快。当按钮按下时，嘀的一声提示进入分页内容的学习。
(2)进入分页后本论文由整理提供默认为进入背景介绍这一部分，此时背景音乐不自动停止，仍接着首页的音乐继续播放。同时，背景介绍的解说开始，解说的声音默认的是大于背景音乐。教师或学生可以根据需要控制解说声音的大小及控制背景音乐的播放与否。
(3)教师在讲解的过程中或学生在学习的过程中，可能需要对解说的声音进行控制，如暂停、快进快退或快速定位解说，都可以通过底部的控制项来实现。
(4)进入分页的视频演示部分后，由于视频本身就有解说声音，所以课件自动关闭了背景音乐。如果教师或学习者认为需要背景音乐时，可以单击背景音乐控制钮，打开背景音乐。
3视频与多媒体课件的整合随着多媒体计算机性能的提高和视频技术的发展，数字视频技术在多媒体课件中得到了越来越广泛的应用。它在展示事实性知识及实时操作方面有着其他媒体无法比拟的优越性，它具有客观性和真实性，同时展示事物关系，变抽象为形象，有利于学生对知识的理解和巩固。[2]
3.1视频的格式及其压缩技术常用的视频文件格式有AVI、MOV、MPEG等。
(1)AVI文件AVI是一种音频视频交错格式，即可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。该文件的优点是图像质量好，可以跨多个平台使用，本论文由整理提供缺点是文件过于庞大[3]。
(2)MOV文件美国Apple公司开发的一种视频格式，具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点，其最大的特点是跨平台性，不仅能支持MacOS，同样也能支持Windows系列。
(3)MPEG文件MPEG标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统（视频、音频同步）3个部分，视频方面则包括MPEG-1、MPEG-2和MPEG4。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，它采用了有损压缩方法从而减少运动图像中的冗余信息[3]。从上面的分析可以看出，在《职业心理学实验演示》多媒体课件中不适合用AVI格式的文件，在编辑此类视频时应进行相应的转化。3.2视频的编辑与转换(1)视频的编辑。《职业心理学实验演示》多媒体课件中的视频利用premiere非线性编辑软件进行编辑。将拍摄的视频素材采集到计算机中，利用premiere软件对数字视频素材进行剪辑、重新编排和衔接，添加各种特殊效果，二维或三维特技画像，叠加活动中文字幕等。
(2)视频的本论文由整理提供转换。在编辑视频或制作多媒体课件的过程中，可能会遇到视频转换的问题。视频的转换方式有多种，可以用AVI—MPEG专用工具、premiere软件、豪杰超级解霸软件中的转换工具等。《职业心理学实验演示》多媒体课件，原来拍摄好的视频为avi格式，文件太大，不适合多媒体课件的制作，在premiere输出过程中将视频文件转换成MPEG格式，以减少文件大小。
3.3课件中视频的设计3.3.1视频界面设计视频界面如图3所本论文由整理提供
示，界面的右侧为视频呈示区，底部为视频控制区图3视频界面3.3.2视频交互方式设计《职业心理学实验演示》多媒体课件可用于教师课堂插播讲解职业心理学各个实验，特别是向学生演示实验的操作方法和过程，“视频演示”是这个课件的重要部分，所以，“视频演示”这一部分的设计要适合教师课堂插播讲解的需要。设计内容如下：
(1)首次进入各个实验时，背景音乐是默认播放的（教师可在讲解过程中通过单击背景音乐按钮随意控制背景音乐的播放），但当进入“视频演示”本论文由整理提供部分时，由于视频本身有解说词，为达到更好的过渡及配合教师更好的讲解，进入“视频演示”部分时默认关闭背景音乐的播放，如果需要背景音乐时，仍可单击背景音乐在.NET开发系统中，微软公司提供了DES公用密钥的加密类，使用它，我们可以自己编制自己的标准DES加密算法。在任何一个单位，程序员只要设计此程序就能对零散离散文件进行加密传输，而如果要和其他单位交换数据，由于使用的公用算法，只需要向对方提供密钥及算法说明即可，使用非常方便。目前，越来越多的行业使用到DES算法，它在ATM、磁卡及智能卡(IC)、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密、如信用卡人的PIN的加密传输，IC的双向认证等[3]，都用到了DES算法，而且DES在电子商务中也得到了广泛的应用。4结束语数据加密不仅是密码学研究的问题，通信学本论文由整理提供、数据库技术、数据信息处理等都在探索数据的加密问题。本文通过分析DES算法的实质加密过程，提出了DES算法安全性的一些注意问题，并对该算法的应用进行了描述。
参考文献：
[1]卢开澄．计算机密码学-计算机网络中的数据保密与安全(第3版)[M]．北京：清华大学出版社，2003.
摘 要：随着MOOC的发展，我国MOOC平台数量及其推出的课程日益增多，然而MOOC的课程质量如何，有待调查与考证。本文以中国大学MOOC、学堂在线、好大学在线三大平台中的1000门课程为样本，采用随机抽样方法抽取的60门课程为调查对象，借用德国亚琛工业大学尤瑟夫等人的MOOC设计质量标准，并根据两两指标的重要性确定每项指标的权重，对每门课程进行评测分析，从而确定MOOC的课程教学设计质量。研究结果表明，大量MOOC的教学设计质量偏低，尤其是在学习分析以及学习社交上的设计环节比较薄弱。基于此，作者提出课程改进的有关建议：即完善课程教学设计、改善评价机制、优化用户界面、提供学习与社交工具、设计学习分析工具等。
关键词：大规模在线课程；教学设计；MOOC；评价
中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2017）06-0001-07
一、引言
随着MOOC的飞速发展，我国政府、高校、企业等纷纷加入到MOOC浪潮中，关注并且参与到MOOC的发展中。从2013年10月起清华大学设立了“学堂在线”平台，上海交通大学的“好大学在线”以及网易和爱课程合作推出的中国大学MOOC也上线，吸引了无数的MOOC用户注册登录学习。随后国内出现了很多的MOOC平台，同时MOOC课程的数量也在逐日增加。MOOC资源的免费开放在一定程度上促进了教育的公平，给学习者带来了更好更多的学习机会和资源。然而，由于MOOC的课程质量标准并没有一个严格的界定定义，导致很多MOOC课程质量堪忧的局面。因此，本文通过考察国内MOOC教学设计的现状，较为客观的调查与评价其教学设计质量水平，以期为我国从事MOOC建设与教学的同仁提供一些值得借鉴和参考的意见。
二、相关研究
国内外根据现有MOOC教学设计的研究来看，可以将现有研究分为教学原则、教学特点以及教学模式三种研究。
从教学原则来看，罗芳等学者从课程视频、随堂小测验、交流讨论3个方面总结了MOOC课程的特点，认为MOOC课程教学设计应遵循人本主义原则、行为主义原则以及建构主义原则[1]。李曼丽从教育学、心理学的角度进行分析，认为MOOC的设计原则是人本化学习、掌握学习、建构主义学习、程序教学及有意义学习等理论的综合运用[2]。Anoush Margaryan等人以梅瑞尔的五星教学法为指导原则以及专家反馈的附加原则，从以问题为中心、激活、展示、应用、综合、集体知识、合作、分化、真实资源以及反馈等十个原则对MOOC课程的教学质量进行了测量与分析[3]。
从教学特点来看，蔡成莲等学者从教学资源、教学活动与教学评价三个方面，提出了网络教育共享课程教学设计思路[4]。李秋菊等学者针对教学视频设计的要点从界面设计、课程内容、教学设计三个方面对 xMOOCs 视频进行分析并且总结了 xMOOCs 教学视频的九个设计要点[5]。
从教学模式来看，王志军等学者指出教学目标与教学交互是网络课程设计的两大关键[6]。郑勤华等学者为解决MOOC教学模式能否真正促进在线教育的变革这一问题，得出基于行为主义学习理论 xMOOCs 依旧是当前国内 MOOCs 的主导课程模式，现有 MOOCs 学习支持服务力度相对薄弱，教师参与是MOOCs整体交互水平提升的关键[7]。孙洪涛等学者认为MOOCs的交互状况对课程质量有着重要影响，研究发现我国 MOOCs 课程教学交互水平总体偏低且严重不平衡，采用翻转课堂模式的教学交互状况较好，采用可汗学院式视频的课程比采用其他类型视频的交互水平更高； 提供丰富学习支持和评价认证方式的课程交互水平较高[8]。任友群等学者针对目前MOOCs距离个性化学习还有多远的问题，认为要实现MOOCs的大规模和个性化统一，需要在优化学习资源设计、加强学习终端自适应内容建设、优化学习活动设计、完善学习评价制度和创新自适应平台系统等五个方面有所突破和创新[9]。LE Stanley提出如何将教学模式应用于MOOC的设计与开发中的问题，借助5位有丰富的教学设计经验的博士，_定了具体的MOOC环境的教学设计问题，给教学设计人员提供了MOOC环境中应考虑的教学设计要素，包括提供学习者内容分析，理解学习管理系统的现有技术和局限性，以及教学设计师有必要进行教学设计方面的培训，从而更好地建立高效的课程教学设计[10]。
上述研究成果对国内外的MOOC建设与发展都起到了一定的推动作用。本文基于此，采用德国亚琛工业大学尤瑟夫（Ahmed Mohamed Fahmy Yousef）[11]的MOOC教学设计质量标准对我国的MOOC课程进行评测，以分析和评价国内MOOC课程的教学设计质量问题。
三、研究方法与过程
1.教学设计质量标准的选择以及指标权重确定
德国的MOOC教学设计质量标准分为教学标准层面和技术评价层面两个维度，对教学标准和技术评价方面评价具体全面。虽然该标准没有对学生的学习效果以及学习过程中的教学指导进行评价，但是由于该MOOC教学设计质量标准，着重于MOOC课程设计，能较为完整地体现教学设计的全过程，能做为课程教学设计质量的一个参照标准，本研究采用该质量标准作为检测课程教学设计的测量工具。
该教学设计指标有74个指标项，每一项的描述都很长，为了方便统计给每一个指标项进行简单的命名，例如教学设计层面下的课程组织下有9个指标，则课程组织中第一项指标是“在每节课程开始前明确设立目标”，将此指标命名为“课程组织1”，其他每项的指标命名都是如此。由于国内MOOC的实际情况，几乎所有的MOOC课程都以中文进行授课，截止日期与日历都是采用北京时间，国内无法链接到 Facebook、Twitter 等社交工具；另外由于研究的局限性，无法获得关于“提供课程活动的数据”、“预测学生的表现”、“对学习数据进行分析并将其可视化”、“采用社交网络分析技术以识别与可视化学习者之间的关系”、“提供老师报告的选择”等一些后台的数据，因此去掉了这8项指标，剩下66项指标。
（1）建立层次结构模型
利用yaahp软件对教学设计的教学评价和技术评价的两个维度的重要性进行比较，再对二级指标的教学设计、考核层面、界面设计、视频内容、学习与社交工具以及学分析进行重要性判定。重要性的判定是根据约瑟夫（Ahmed Mohamed Fahmy Yousef）在文中的对每项指标重要性程度的平均数来判定，评判者是来98名教授与107名学习者，这些人来自不同的国家和文化背景，因此该数据具有可靠性。
由于建立层次结构模型中，有决策目标、中间层要素以及备选方案三层，指标备选方案中“电子考核”、“用户界面”、“视频内容”中有超过9个直接影响因素 ，但是可以直接进入判断矩阵继续执行。因此根据解决办法采取在指标的重要性平均值差小于等于0.03的两项之间的重要性视为同等重要。得出MOOC教学设计标准的层次结构模型。
（2）采用教学设计指标，根据两个指标之间重要性的对比，建立判断矩阵
该教学设计标准每项指标的重要性的判定，Yousef AMF等人曾对此进行调查，利用李克特量表由1代表不重要到5代表非常重要，参加此次调查的人员是曾参加一门或多门在线课程的107名学习者和98位至少教授了一门MOOC的教授，最终得出每个指标的重要性判定的平均数作为两两指标进行比较的依据。
由该指标体系建立了13个判断矩阵。利用yaahp软件对教学设计的教学评价和技术评价的两个维度的重要性进行比较，根据1-9对此进行标度，如果两者同样重要，则标度为1，如表1。再对二级指标的教学设计、考核层面、界面设计、视频内容、学习与社交工具以及学习分析进行重要性判定，最后对66个指标项进行逐一判定。
（3）层次单排序及其一致性检验
经过大量实证研究证实，yaahp 层次分析法软件具有较高的信度和效度，是一个比较先进和成熟的分析工具，经过该软件的运算得出最大特征值λmax、权重向量W和一致性比率CR，如表2。从13个判断矩阵中，一致性检验指标CR都小于等于0.1，并且不小于0，就说明判断矩阵满足一致性检验，层次单排序的结果是可以接受的。如果CR大于0.1，则判断矩阵不满足一致性检验，层次单排序的结果是不可接受的，就需要重新构建判断矩阵，直到满足一致性检验。该教学设计标准每个维度中的指标权重，还进一步得出每个指标对总目标的权重。
由于MOOC教学设计评价的模糊性，因此本研究使用模糊综合评价法构建MOOC教学设计标准评价模型。根据模糊综合评价法原理，首先构建MOOC教学设计评价模糊集合，根据表3，确定评价指标权重集Wi。最后，设立各单一因素对各个评审等级的隶属度，对各个评价选择等级的隶属度赋予相应的分数，即100分、60分、30分和0分。
将该模型对每门课程进行评价，首先选择某平台的一门课程，利用AHP计算结果作为权向量，将模糊评价等级分别指定为100分、60分、30分和0分，形成MOOC教学设计质量问卷，由两名评测员进行打分。
课程评测分为两种情况，一种分为有与没有，有该指标项得100分，无法体现该指标项得0分，例如“提供测验 /考试报告，让学习者了解他们表现情况”，有测验或者考试报告得100分，没有测验或者考试报告得0分。另外一种是根据程度高低来进行评分，0分表示该课程无法反映该指标项的内容；30分表示该指标在课程中有一定程度的体现但少于30%；60分表示该指标在课程中有较多程度的体现，反映在31%到60%；100分表示该指标在课程中很大程度上有所体现，反映在61%到100%。例如“在每节课程开始前明确设立目标”，整个课程几乎没有课前目标得0分，有课前目标但是在整个课程中占比少于30%得30分，有课前目标但是在整个课程中占比在31%到60%之间得60分，课前目标大于60%则得100分。
为了保证评分的可靠性与一致性，两名评测员共同评价6门课程（三个平台中随机抽取分布两门），针对每项指标进行讨论，比较彼此的分数，对每项指标进行评分说明，对指标项理解有误的再仔细进行修改，一直对每个指标项达成一致意见，从而完善教学设计质量的评分说明。根据子样本的6门课程中，评判一致性约是82%，基本上是66个指标中，有54个指标是达成一致的，其余的课程评价就两门评测员定期对该课程分数进行讨论审查，确保打分的一致性。数据收集结束后，由教学设计专家规定时间，两名评测员对课程一起审查，向其他评测员解释自己评测分数的理由，最后得出可靠一致的得分。
2.数据来源
研究数据考虑到样本的代表性，因此本研究选取了在我国MOOC建设影响度较高的三大平台为样本抽取的数据库，即中国大学MOOC、学堂在线和好大学在线。其中中国大学MOOC课程总数是1289门课程，好大学在线课程总数是291门课程，学堂在线课程总数是1080门课程。在2016年5月到2016年7月统计时间内，统计正在开课的课程中，学堂在线是538门课程，中国大学MOOC是316门课程，好大学在线课程是146门，共计1000门。统计的课程基本信息包括课程平台，课程类别、课程名称、开设机构、主讲人、课程模式、共几周、每周几小时、开课时间、结束时间。在统计的1000门课程中采取平台分层抽样方法抽取课程，随机抽取60门大规模开放在线课程进行分析，其中学堂在线课程33门（自助课程11门和随堂课程22），中国大学MOOC课程19门，好大学在线课程8门（随到随学1门和随堂课程7门）。由于在课程评测阶段，有些课程已经结课，无法访问到课程的全部信息，为了保证平台课程以及学科类别的比例，则在该课程平台的相对应的类别中抽取一门替代的课程进行分析，最终的课程数据汇总在excel中汇总编码，然后用spss软件对此进行分析。
四、数据结果
所有课程平均一堂课程开设10周，一周平均学习时长3个小时。大部分MOOC的总体评价得分较低。对于每一个评价分数可能的分数范围是0-100分，0分表示在课程教学设计各项指标中没有任何的体现，100分表示课程教学设计质量达到了一个较高的标准。我们发现，60个 MOOCs总体样本的平均分是42.31，见表3。从表中看出，中国大学MOOC和好大学平台的课程教学设计优于学堂在线平台的教学设计，但是总体来看，MOOC课程的教学设计质量是总体偏低的。
进一步分析发现，在教学评价层面与技术层面的两个维度上，教学评价层面的平均分为18（总分50），标准差为7.658，技术层面的平均分为23.88（总分50），标准差为4.862，具体见表4。根表4的数据显示，发现教学设计各个维度的评分都呈现了层次不齐的现象。
1.课程教学设计
（1）课程组织层面
在教学组织层面中，“在每节课开始前明确设立目标”有超过一半的课程（31/60）没有教学目标，有11门课程仅仅只有1个课程目标，有11门整个课程中只有少部分的教学目标，并且教学目标不明确，有7门课程大部分课前是有教学目标的，课程目标较明确，见图2。所有的课程都有讨论区可以支持学习者之间的协作学习，然而有29门几乎不互动。有46门课程MOOCs系统几乎没有提供指导和引导。包括目标、主题以及时间表的课程只有4门课程。有4门课程可以根据视频内容中进行记录的关键词来帮助学习者搜索相关视频。只有8门课程提供以形象化图形展示的课程进度时间表。所有课程中，没有课程是可以让学习者设定学习目标并让学习者对自己设定的学习目标负责的。
（2）文化层面
在文化层面上，课程中所举的例子几乎能被所有人理解，视频课程也都考虑到文化价值观的多样性，小心使用各种标志，如实物、动物及每个日常用品。这些指标大部分的课程设计标准都可以达到。没有课程为学习者提供参与视频会议讨论的机会。
（3）电子考核
电子考核中，有21门课程在测试中没有提供学习者反馈或正确答案。有15门课程不提供测验或者考试报告，从而学习者无法了解他们的表现情况。有29门课程测试中仅仅采取一种测试方式。在学堂在线和好大学在线平台中有自助课程和随堂课程，学堂在线和好大学在线的自助课程几乎没有测试，好大学在线的随堂课程结课后还可以继续学习但是不能参加测试。另有16门课程（26.7%）不采用电子考核的方式进行测试或者没有测试。在讨论区中，有18门课程几乎没有任何没有互动。
（4）同伴考核
有47门课程没有同伴考核，在13门有同伴考核的课程中，只有1门课程为审阅人的评阅任务提供明确的指导准则和评分标准，剩下的课程是给予一些评分的指导要求，并且含糊不清，不明确，见图3。有同伴评分的功能，每个学生在对其他学生进行审阅后，都要对评价结果做出解释才能提交测试的评分，见图4，同样同伴考核的得分也作为MOOC课程考核的一部分。
2.课程技术支持
（1）用户界面层面
所有的课程都被分类以方便检索，几乎所有视频剪辑控制功能都能满足播放效果。仅有5门课程（占8.33%）为学习者提供搜索功能来帮助学习者查找不同的学习资料，其中有2门课程的搜索功能不是非常准确，经常搜索不到相应的内容。在中国大学MOOC和学堂在线平台上可以利用智能手机或者ipad通过APP下载视频，但是电脑上无法下载，好大学在线平台的课程无法下载观看离线课程视频。中国大学MOOC的课程有帮助中心，帮助中心能较好地减少用户错误。
33门课程（占55%）没有提供幻灯片视图和教师视图，并且学习者既不能从视频中看到一个叠加的教师镜头画面，也不能从视频中同步看到学习材料与老师的解释。所有的视频都不能在幻灯片视图与教师视图间进行切换。提供视频的相关信息，如浏览次数、排名等情况中，很多课程都只有视频标题，其他相关信息都无。
（2）视频内容层面
在20门课程中，教师授课由于普通话不标准或口音重等原因导致表达不清晰。大部分课程规定授课对象是不需要有课前知识的，设计的主题内容面向不同层次的学习者，有10门课程中学习者面对这样的课程学习感觉或易或难。
情景导入和课程小结是教学设计的重要环节，但是有51门课程（占85%）中几乎没有情景导入（见图5），有50门课程（占83.33%）在课程的结尾没有对该视频内容进行小结（见图6）。
视频内容的文字记录可以辅助学习者在不方便看视频的状态下观看学习，也可以在学习视频后观看文字记录对知识点进行整理，然后仅有6门课程的大部分视频内容有视频文字记录，15门课程中只有部分ppt对视频内容进行记录。给出讲义的课程中都能同步讲义与视频。目前的视频内容分流畅、标清、高清和超清等分辨率，好大学在线有些课程无法改变课程的清晰程度，目前学习者追求高清的分辨率，标清的分辨率可以在网络不是很流畅的情况下观看。有19门课程没有用不同的颜色来突出关键信息。一半以上的课程对于视频剪辑都做得很好。视频中的文字应当设置在整个屏幕 25% - 40% 的空间内，有39门课程（65%）的视频文字设置不是很合理。
（3）学习与社交工具层面
所有的课程都有可协作讨论的工具讨论区。课程学习过程中，只有中国大学MOOC的课程（19门）会运用电子邮件提供重要新闻和截止日期等等重要信息。学堂在线和好大学在线平台的重要新闻与截止日期都是在课程页面的主页上显示。在教学设计标准中，所有课程都很少有学习与社交工具。所有课程没有可以允许不同学习者学习的视频会议工具，没有提供可以获取更新的视频与讨论的订阅功能，也没有帮助不同学习者同步讨论的在线参与者列表，没有视频标注工具，没有提供包含讨论小结与推荐视频标注的“最后一分钟工具”，也没有视频平台提供“喜欢与不喜欢”的排名工具。
（4）学习分析层面
大部分自助课程和没有提供作业测试的课程（16门课程）是没有提供学习者表现报告的。所有课程没有提供帮助他们改进表现的学习者建议与反馈。所有课程也没有提供学习者用于自我反思的分析工具。
五、MOOC教学设计质量分析
通过上述的结果分析表明，我国的MOOC教学设计质量是偏低的，技术层面高于教学标准层面，在教学标准层面上课程组织、文化、电子考核以及同伴考核存在很大差异。目前个性化学习的理念不断深入人心，在线教育课程追求个性化学习设置，然后在技术层面很少涉及适应学习者个性化学习的学习与社交工具和学习分析层面的功能。
1.忽视教学设计
在课程组织层面中，课前教学目标是课程活动实施方向和预期到达目标的结果，是一切教学活动的出发点。这是一门课程不可或缺的重要因素。然而在研究的课程中，仅有7门课程（11.67%）在课前有较明确的课程教学目标。授课大纲不完整，仅有4门课程（6.67%）包括目标、主题以及时间表。在所有课程MOOC系统中，虽然现在课程设计理念中都重视学生协作学习、个性化学习，但是几乎所有课程设计都很少注重这些因素。
在文化层面上，为了让来自不同地区、不同文化背景的学习者都能听懂，为了避免文化冲突，所有课程举的例子要通俗易懂，使用物品标志方面也都要注意。在数据统计中发现没有课程为学习者提供参与视频会议讨论的机会。然而网络课程的最大缺陷就是师生分离，从而导致不能面对面交流，因此为了弥补这样的缺陷，定时举行视频会议能促使MOOC课程进一步发展。
2.缺乏明确合理的评价方式
众所周知，评价是确保学习成果的质量的措施。评价反馈能帮助学生了解学习的主题并提高学习者的学习成果，另外提供学习报告能提高学习者的自我意识和自信心。有21门课程（35%）在测试中只有选择题或者单纯论文的这种测试方式，测试方式过于单一。然而测试方式的多样性也会吸引学习者，让学习者更愿意参与到测试中。没有测试或者在测试中没有提供学习者反馈或正确答案，这都会对学习者的学习积极性大打折扣。
在讨论区中，有18门课程几乎没有任何互动。中国大学MOOC和好大学在线平台中的部分课程，将讨论区的交流也作为最终成绩的一部分，这种方式促进了学习者之间的讨论。虽然这种强制性要求会经常会有水贴出现，但是助教定时对水贴进行删除，教师参与度高，学生的交流积极性也会高，学习者之间以及学习者与教师的互动会促进学习者的深度思考与学习。
面对MOOC课程的免费开放，大量的学习者涌入而来，一些主观性题目的即时反馈也显得很重要，因此同伴互评的评价模式也应运而生。但由于学习者的不同学习背景，很难达到教师的评判标准，因此评价标准与指导准则显得非常重要，然而在所有的互评测试中，没有明确的评价标准与指导准则。另外除了明确的评价标准外，在互评阶段会有互评训练也可以弥补这一缺陷，在互评训练中，当评价的分数与教师相似，便可以对自己以及其他学习者进行互评。当然评分结束，给分的原因以及一些提升建h的解释也很重要，最后最好有评分人和学习者之间的互动交流，让学习者更好地了解自己的作业情况。
3.技术层面
在用户界面中，课程应提供关键词搜索功能，方便学习者准备查阅不同的学习资料以及视频内容。视频的相关信息如浏览次数、排名等情况有助于学习者快速查找自己需要的视频内容。在课程视频播放界面，三大平台在电脑上都无法下载视频内容，不能实现随时随地观看下载的离线视频。
视频内容是MOOC中的重要元素，设计与授课对象相符合的视频内容，要求授课教师语言表达清晰，视频录制分辨率高，播放流畅。并提供与视频相关的文字记录。视频内容长度应小于20分钟，但是麻雀虽小，五脏俱全。视频的课程应该有情境导入和课程视频小结，情境导入恰当能吸引学习者的注意力，视频小结能对这个视频课程做一个知识的梳理。
虽然在研究的所有课程中都有可协作的讨论区，但是很多讨论流于形式，并没有起到协作学习、课后答疑的真正作用。虽然目前的网络课程越来越注重协作学习，但是促进学习者学习讨论的工具除了讨论区，视频会议工具、视频注释工具以及社交网络服务仍然没有涉及。
另有一些学者建议用学习分析工具监控学习过程，找出困难，探索学习模式，提供反馈和支持学习者反思学习心得，但是由于学习者数量庞大，很难提供个人反馈信息。但是在学习分析中，给学生的建议与推荐是至关重要的。在实际的调查中，除了提供学习成绩，并没有关于学生的建议以及对学习者学习反思的工具。
六、MOOC教学设计质量改进的相关建议
对MOOC教学设计进行评测分析，对国内在线教育的发展以及MOOC课程的教学具有重要的借鉴意义。本文针对国内三大平台的MOOC课程教学设计的质量问题，从教学设计、评估、用户界面、视频内容、学习与社交工具以及学习分析六个教学设计评测维度提出以下建议。
1.完善课程教学设计
（1）明确设立目标：在每节课程开始前，对课程内容进行设计，每个短视频设立不超过三个教学目标，促使学习者明确学习内容并设立符合自己的学习目标。（2）教学大纲：教学大纲应包含目标，主题以及时间表在内，让学习者能了解这门课程的大致框架。（3）视频内容关键词：设置视频内容关键词可以帮助学习者快速找到相关的视频。（4）提供以形象化图形展示的课程进度时间表。（5）考虑到MOOC课程无法实现面对面的实时交流，为学习者提供参与视频会议讨论的机会。
2.改善评价机制
评估是MOOC学习的一个关键环节，评估方式的多样性可以促使学习者更愿意参与测试，测试作业能使学习者了解自己的学习情况。（1）无论是随堂课程还是自助课程，对课程都要有电子测试，并且给出及时的反馈以及测试报告，从而学习者能及时了解他们的学习表现情况。（2）在测试过程中涉及同伴考核的测验，设计互评训练，评阅人要通过互评训练才能进入互评阶段，同时同伴考核过程中要给审阅人的评阅任务提供明确的指导准则和评分标准，促使评阅人更加客观公正地评阅其他学习者的作业。（3）每个学生在对其他学生进行审阅后，要对评价结果做出认真的解释才能提交测试的评分，另外同伴考核的最终得分也作为MOOC课程总成绩考核的一部分。
3.完善用户界面的建设
（1）提供搜索功能，根据关键词就能搜索到相应的学习资料。（2）提供下载视频功能，以便用户能在智能手机、电脑等移动设备上离线下载观看。（3）提供幻灯片视图和教师视图，并能在两者之间进行切换。（4）提供视频的相关信息，如浏览次数、排名等情况，这样方便学习者根据视频相关信息就能选择适合自己学习的内容。
4.提升视频内容的制作标准
视频内容是网络课程的核心，因此视频内容的质量至关重要。（1）声音清晰，普通话标准，无地方口音。（2）视频内容都要有情景导入和视频小结。（3）视频课程视频长度最好控制在5-15分钟，并提供视频文字记录。（4）视频中的文字在整个屏幕中设置应在25% - 40% 的空间内，用不同的颜色来突出重要信息。
5.提供学习与社交工具
（1）提供可以允许不同学习者学习的视频会议工具。（2）提供可以获取更新的视频与讨论的订阅功能、视频标注工具，提供包含讨论小结与推荐视频标注的“最后一分钟工具”以及 “喜欢与不喜欢”的排名工具。（3）提供帮助不同学习者同步讨论的在线参与者列表。
6.设计学习分析工具
（1）提供学习者表现报告，帮助学习者了解自己的知识内化程度。（2）提供学习者建议与反馈，从而帮助学习者改进自己的学习表现。（3）提供学习者用于自我反思的分析工具，从反思中进一步学习。
参考文献：
[1]罗芳，杨长兴，刘卫国. MOOC课程教W设计研究――以《大学计算机》课程为例[J]. 软件导刊，2014（09）：183-185.
[2]李曼丽.MOOCs的特征及其教学设计原理探析[J]. 清华大学教育研究，2013（06）：34-41.
[3] Margaryan A， Bianco M， Littlejohn A. Instructional quality of Massive Open Online Courses （MOOCs）[J]. Computers & Education， 2015（80）：77-83.
[4]蔡成莲，吴春华.MOOC 与网络教育共享课程教学设计的比较[J].中国医学教育技术，2016，30（2）：119-123.
[5]李秋菊，王志军，陈丽.xMOOCs 中的教学视频设计要点： 基于案例的视频分析研究[J].远程教育杂志，2014，32（6）：95-102.
[6]王志军，陈丽，郑勤华.MOOCs的发展脉络及其三种实践形式[J].中国电化教育，2014， （7）：25-33.
[7]郑勤华，李秋菊，陈丽.中国MOOCs教学模式调查研究[J].开放教育研究，2015， 21（6）：71-79.
[8]孙洪涛， 郑勤华， 陈丽.中国 MOOCs 教学交互状况调查研究[J].开放教育研究，2016， 22（1）：71-79.
[9]任友群，赵琳，刘名卓.MOOCs距离个性化学习还有多远――基于10门国内外MOOCs的设计分析[J]. 现代远程教育研究.2015（6）.3-10.
[10] Stanley L E. A qualitative study of instructional design in massive open online courses （MOOCs）[J]. Dissertations & Theses - Gradworks， 2015.
（1.桂林电子科技大学，广西桂林541004；2.海军航空工程学院青岛校区，山东青岛266041）
摘要：针对某机型原有磁带式记录体质亟需改进，结合现阶段最新音/视频压缩标准设计了机载视频记录仪音视/频压缩存储模块。阐述了最新视/频编解码协议H.264标准，基于该标准采用了专用芯片MG3500设计视频压缩模块。介绍了模块的音/视频压缩部分硬件电路和存储模块的容量设计准则，最后对该模块的应用前景做了简要概述。
关键词 ：H.264；嵌入式系统；音视频压缩；容量设计
中图分类号：TN948?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）14?0092?04
收稿日期：2015?01?25
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。以嵌入式技术为核心的视频压缩模块能够对前端摄像组件采集来的视频分量进行模/数转换，经压缩编码后存储到后端大容量电子硬盘中去，克服了以磁带为存储介质带来的一系列保障难题。机载视频记录仪对实时音视频信号的采集、压缩和存储有着较高的环境适应性要求，同时考虑到研制工作后定型周期长、更新时间久等因素，方案采用当下最新视频编/解码标准H.264，该标准是由IEO/IEC和ITU/T两大国际标准化组织联手制定的最新视频编/解码协议，有着较高的压缩比和清晰的视频回放效果，能够达到理想的试验效果。本文设计了机载视频记录仪的高清音视频压缩存储模块，能够应用于其他高清视频的处理场合。
1 H.264 视频编/解码标准
在视频编码压缩和传输前，需要把视频图像的格式转换成CIF格式，如果该CIF格式对应着352×288像素，4CIF对应着704×576像素。如果在没有压缩的前提下，一帧图像需要的比特数是：
4∶2∶0格式：352×288×12=1.2 Mb
4∶4∶4格式：352×288×24=2.4 Mb
由于未经压缩处理的原始视频数据量非常庞大，原始的彩色图像，一般由红、绿、蓝（R、G、B）三基色组成。常用的彩色图像表示方式有Y、I、Q 方式和Y、U、V 方式，其共同点就是用其中的1个分量Y 表示像素的亮度，用其余2个分量表示像素的色度。
YUV 与RGB 相互转换的公式（RGB 取值范围均为0~255）：
由于人眼对像素点的亮度分辨率较强，对像素的色度分辨率较弱。在编码时，可对亮度分量和色度分量分别对待，已达到更高的压缩比。这就需要适用于视频处理的编/解码标准，目前国际上有2 个制定视频编/解码标准的组织，一个是制定了H.261，H.263，H.263+标准的“ 国际电联（ITU?T）”；另一个是制定了MPEG?1，MPEG?2，MPEG?4 标准的“ 国际标准化组织（ISO）”。
H.264 是一种新数字视频编码的准则，制定组织是JVT——联合视频组，联合视频组则是由2个部门一起组成的，所以它不仅是ITU?T 的H.264，而且还是ISO/IEC 的MPEG?4高级视频编码（Advanced Video Coding，AVC）[2]。
机载视频记录仪所采集的视频源来自飞机前方的平视显示器、远景摄像头以及座舱内4 路多功能显示器。这些视频源都具有一个共性，即视频画面瞬间变量都很小，因此采用高压缩比的编/解码算法对飞行几次后的视频回放不会造成视觉分辨率的明显下降。
H.264算法相比较于其他编码标准，具有较高的压缩比，在同等图像质量的前提下，H.264 的压缩比为MPEG?2的2倍以上，是MPEG?4压缩比的1.5~2倍。也就是说在同等条件下100 GB的文件经过MPEG?2编码标准进行压缩后大约为4 GB，即压缩了25 倍，而采用H.264 编码标准进行压缩大小变为999 MB，约102 倍。由于H.264码率较低使之能具备较高的压缩比，和其他编码标准相比较，它能使得下载的时间更短，在具有高压缩比的同时还能拥有高质量流畅的图像。
基于该H.264视频编/解码标准方案采用了该标准的专用处理芯片MG3500，该芯片能够对电路送来的音视频模拟信号按照设定的算法进行编码，完成高质量的数据压缩，达到设计任务所标定的要求。该标准要求在设计视频压缩模块时能够结合压缩任务分时将6 路视频信号进行模/数转换，这种分时复用技术能够实现同步记录，不会发生明显的丢帧现象。
2 模块方案设计
方案中模块主要分为音视频的压缩模块和存储记录模块，原理框图如图1所示，由前端摄像组件传来的视频信号和音频信号在经过压缩处理模块进行压缩、转换和音视频的同步后，经由USB接口将压缩后的数据流写进后端的记录存储模块。
2.1 音视频压缩模块
压缩模块的核心部分采用Mobilygen 公司推出的H.264高清编解码器片上系统MG3500 SoC，该芯片内部集成了ARM9处理器、NAND/NOR闪存、SD/SDIO/MMC/CE?ATA 接口、10M/100M/1 000M 以太网的MAC和USB2.0 OTG端口，以及基于可靠的互联网的AES/SHA加密算法、UART、JTAG、串行控制和通用I/O[3]。240 MHzARM9 处理器包含DSP 扩展和各16 KB 的指令高速缓存、数据缓存和暂存存储器。图2为MG3500内部原理框图。
在压缩记录模块工作过程中，首先完成送入模块信号的滤波处理，然后对差分视频信号进行格式转换和声音信号的幅度变换。该模块能够支持视频信号有标清模拟视频、高清模拟视频和数字视频，对输入的模拟视频经过A/D 转换为数字信号后送入MG3500 完成基于H.264算法的编码，前端送来的音频信号在经过模/数转换后接入编/解码芯片对应的AUD0数据位。
MG3500 的视频输入处理器（VIP）能够对送来的BT656视频格式进行高品质的缩放、色度和伽马调整、滤波及视频分析的操作，但是前端摄像组件传来的是模拟视频信号，必须经过模/数转换后才能被后端的MG3500 进行编码处理。这里采用的模/数转换芯片为ADV7180，图3为前端视频信号的接口电路。
前端摄像组件送来的音频信号同样需要经过处理后才能送往专用芯片进行处理，本模块采用TI公司的音频编/解码器TLV320AIC23BIPWR，设计时采用2 个声道分别为左声道和右声道，TLV320 通过主时钟MCLK、音频位时钟BCLK、音频字时钟WCLK以及DIN，DOUT，SDA，SCL 等与MG3500 相连接，输出时送入到MG3500端的音频信号组AUD0，图4所示为前端音频信号的接口电路。
前端摄像组件的音视频信号经过模/数转换成专用芯片能识别的数字电平信号后，分别送入MG3500对应的接口进行压缩处理、转换和音视频的同步，然后将处理完的数据传入存储记录组件。图5为转换后的音视频信号与MG3500的连接电路。
2.2 存储记录模块设计
存储记录模块采用USB接口与专用芯片扩展对应的母头接口相连，在软件体系构架中需要编写驱动程序完成与外界存储模块的连接和存储。本模块使用的存储介质为SATA硬盘，程序设计方面主要有USB驱动程序和视频文件生成驱动程序的设计。
现就存储记录模块的容量设计给出介绍。对PAL制视频信号（-3 dB信号带宽：6 MHz），原始数据分辨率为704×576，因而其采样频率为13.5 MHz。设量化方式为8 b线性量化，且每像素为R、G、B 三基色，则不考虑色度空间子采样时，在25 f/s的帧率下，原始图像数据率为：704×576×3×25=243.304 Mb/s。
H.264的标准记录参数是25 f/s（PAL）视频，常规输出数据率为2 Mb/s，则压缩比为243.304 2.0 =121.652 ，即在视觉可接受的情况下，压缩比为121.652。此时，每分钟占用磁盘空间为：2.0 × 60 8 = 15 MB/ min ，即每分钟是15 MB的数据。
设计时假设需要240 min的连续记录时间，则所需硬盘大小约为240×15=3.6 GB。
本系统中，单个压缩记录模块为2 路视频，1 路音频，所以可按照2路2 Mb/s来考虑视频记录容量和记录速度，2路的记录容量为：3.6×2 =7.2 GB。
声音压缩后数据率可以选为64 Kb/s，240 min的数据容量为64× 60× 240 8 ＝115.2 MB。这就要求单个记录体的容量必须大于6.315 2 GB，取为8 GB。
记录体数据传输平均速度可以按照2路视频计算，它们为2 × 2 8 = 0.5 KB/s 。
实际上，在压缩记录时数据存储是突发式的，所以要求电子盘的峰值数据存取速度为平均值的多倍以上。考虑到一般存储介质的数据读写速度为10 MB/s左右，是本系统所要求平均速率的10 0.5 =20 倍以上，所以存储盘是可以使用的。
系统的操作平台Linux裁简后大约需40 MB空间，压缩记录的应用程序为8 MB左右，所以可选用一块电子硬盘来存储应用平台和应用程序。
根据JVC小组盒MPEG专家小组的结论，对于常规图像，按H.264 的704×576 格式压缩，数据流在2 Mb/s时，即可得到非常好的视觉要求。考虑到对不同图像可以采用不同的数据率，提出一个可选择的压缩比特率控制方法，根据不同应用，可将系统的数据率定为1~2 Mb/s，由程序控制。在上述数据率下，可推得压缩比为：
243.304 1~243.304 2 =243.304~121.652
按压缩后的最大速率2 Mb/s 计算，240 min 的2 路H.264图象将需硬盘大小为：
2 × 60 × 2 8 × 240 = 7.2 GB
为设计时留有余量，本例将选用容量为8 GB的硬盘。
3 应用前景
基于该压缩存储模块设计并实现了某型飞机数字视频记录器，如图6所示，在完成了原理样机的研制和调试后，现已完成了标定科目的试飞和试飞结束后的数据下载，解决了困扰飞行单位原有磁带式体制备件无法得到保障的难题。
对于通用模块的设计要求其具备较强的适用性和良好的软件支持。本文设计的基于专用视频处理芯片MG3500 的压缩记录模块现已应用于机载数字视频记录器中，同时它也能够应用于诸如视频监控系统、行车记录仪或者其他涉及到视频压缩记录的领域。在具体应用时硬件电路要适配应用领域的输入/输出要求，根据需要添加相应的接口模块和编写相应的驱动程序。本模块采用的软件系统是使用频率较高的Linux嵌入式操作系统，它有着良好的硬件支持和内核可裁剪特性，提供全部源代码，可以由用户需要来定制自己的操作系统。
4 结语
本文设计了应用于机载数字视频记录仪中的视频压缩记录模块，移植了嵌入式操作系统Linux，实现了音频信号的数字化存储和视频信号的H.264实时编/解码，阐述了存储模块的容量设计依据，在消费级和工业应用领域将得到广泛的应用。
参考文献
[1] 张莉.机载视频摄录像系统[D].成都：电子科技大学，2006.
[2] 闫光.基于H.264的实时视频监控系统的设计与实现[D].北京：北京邮电大学，2012.
[3] Mobilygen. MG3500 HD H.264 codec SoC datasheet [M]. [S.l.]：Mobilygen，2008.
[4] 高厚琴，杨盈昀.视频原理与接收技术[M].北京：国防工业出版社，2002.
[5] 毕厚杰.新一代视频压缩编码标准：H.264.AVC[M].北京：人民邮电出版社，2005.
[6] 王建平，季学锋，穆道明.基于DSP的多路音/视频采集处理系统设计[J].国外电子元器件，2006（6）：250?253.
[7] 赵保军，史彩成，毕莉，等.基于FPGA和DSP实现的实时图像压缩[J].电子学报，2003（9）：1317?1319.
[8] 翟小艳，徐家品.基于ARM的视频传输系统设计[J].通信技术，2010（8）：100?102.
[9] WHITAKER Jerry.高清晰度数字视频原理与应用[M].曹晨，杨作梅，译.北京：电子工业出版社，2002.
[10] 王小红，周渊平，方晓翠.嵌入式视频监控系统的设计和实现[J].通信技术，2011，44（6）：105?106.
作者简介：仇杰（1989—），男，江苏靖江人，硕士。研究方向为虚拟仪器、雷达工程。
中国科技核心期刊《现代电子技术》官网注册投稿
刊载内容：主要刊载较高学术、技术水平和实用价值的研究课题、学术报告、科研成果和综合评述等优秀学术性论文，主要栏目有：军事通信、无线通信、无线与互联网、信号处理、通信设备、信息安全、测控技术、数控技术、自动化技术、电子技术应用、工控技术、电子技术、智能交通与导航、新型显示技术、图像检测与处理、汽车电子、节能减排技术；嵌入式技术，科学计算及信息处理、计算机控制与仿真、计算机软/硬件与数据总线、模式识别与人工智能、航空航天技术、新型电子材料、电子与信息器件、传感器技术、虚拟仪器与应用、新型智能器件、电源技术、激光与红外技术等。
本刊影响及收录情况：本刊主要刊载学术、技术类文章和有实用价值的研究课题、学术报告、科研成果等优秀技术性论文。在中国科技核心期刊扩展版中所属学科为TN类（无线电电子学、电信技术）。
按影响因子与学科排名：影响因子为0.548，在同类全国排名中位列第12名；
总被引频次与学科排名:被引频次为4 633，在同类全国排名中位列第2名；
基金论文比与学科排名；基金论文比为0.332，在同类全国排名中位列第29位；
来源文献量与学科排名：来源文献量为1 188，在同类全国排名中位列第6名。
收录情况：《现代电子技术》为中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、RCCSE 中国核心学术期刊（A）、中国新闻出版总署期刊资料库收藏期刊、中国期刊、中国科技期刊、知网、万方和维普等各大数据库全文收录期刊；为美国《乌利希期刊指南》收录期刊。
投稿要求：来稿务必论点明确，文字精练，数据可靠，每篇论文（含图、表）一般不超过6 000 字，必须包括（按顺序）：题目、作者姓名、作者单位及邮政编码、中文摘要（目的、方法、结果、结论四要素齐全）、
关键词 （ 4~8 个）、中国图书资料分类号（简称中图分类号）、文献标识码、英文信息（题名、作者姓名、单位、摘要和
关键词 ）、正文、
关键词：媒体直播系统；网络视频资源库；视频检索；推送机制；评价指标
中图分类号：G436 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2016）23-0051-04
一、引言
笔者分析了从2008年至今的本校网络视频资源及资源库发展建设历程，发现本校网络视频资源及其丰富，类别多样，多部门多角色人员参与。期间全校范围内组织优秀教员录制课程教学视频约500课时，制作电视教材约100部，每年组织视频公开课、微课评选，MOOC、SPOC视频制作，校内示范课展示、名师讲堂、周二讲坛、思想政治教育视频课、校内外专家授课视频、视频会议、各类主题视频设计大赛等数目庞大，学校图书馆还有多个独立的媒体资源库，如网上报告厅、合众视频数据库、军兵种新闻视频资源数据库等，但近年来很多库已经没有更新内容了，另外各类视频素材、片段不计其数。同时为了丰富校园文化，有两个学院（分别在两个校区）都建设了影视网站，其中一个是笔者设计开发的流媒体影视网站，界面友好，导航清晰，内容更新快，同时提供最新的图文影视快讯，里面有大量的影视视频资源，包括学员原创视频栏目，从建设运行以后，得到广大教员学员的喜爱，访问量激增，只可惜院校调整后，该网站无人维护，目前闲置。另外还有两个Ftp服务器，里面有大量的视频资源，用户需要时登录查找，费时费力。分析下来，总体感觉视频资源丰富，但杂、乱，使用极其不便。笔者认为，为了助力校内网络视频资源的发展建设，发挥网络视频资源教学应用潜力和价值，构建资源高效整合、便捷好用、功能齐全、服务至上、用户青睐的高校网络视频资源库是很好的方案。
建设网络视频资源库方案有很多种，就本校而言，有三种方案：一种是整合现有人力资源根据系统需求自行设计开发；第二种利用现有应用成熟的站群系统搭建；第三种利用现有正在试运行的网络电视媒体直播系统搭建。笔者分析认为，技术是手段，应用才是根本目的，本着有现成的能用好用的就不去费劲开发。分析后两种，各有各的优缺点，站群系统在内容、用户管理方面更具优势，近两年本校大部分视频网站都是基于站群系统，但其整个硬件配置和速度稍微欠缺，而媒体直播系统由于其硬件配置高、容量大，特别是其特有的流媒体技术和P2P与CDN融合方式的信息分发传输技术使其在网络视频资源库应用方面具有很大的优势。因此，本文选择媒体直播系统作为构建网络视频资源库的平台。
二、媒体直播系统概述
笔者通过文献调查了解我国高等院校校园网该系统或平台的相关建设情况，调查显示：高校一般都建设有自己的媒体直播系统，部分高校提供了内容分类齐全的视频信息浏览，用户原创作品的、实时播报、网络直播室等服务，用户界面友好，导航清晰，旨在打造一个全方位、多维度的综合性视频资源平台，但交互性不够，评价受限，网络社区功能匮乏，信息资源共享欠缺。就目前的技术来说，这些都可以通过升级改造解决。
本文选择的媒体直播系统是基于宽带高速IP网，以网络视频信息资源为主体，将电视机、个人电脑及手机设备作为显示终端，通过机顶盒或计算机接入宽带网络，是一种为用户提供多种交互式服务为目的的全新技术，以互联网、移动通信网和有线电视网等多种网络为媒介，利用数据包的方式向用户传输图片、文本、视频、音频等信号，向用户提供电视节目收看、视频点播为基础，实现数字电视、时移电视、互动电视等服务，包括电子商务、网上社区等综合的网络平台，平台具有交互性、传播性、个性化、共享性、综合性和便捷性的特点。
本校媒体直播系统采用以Java为主线的JSP平台架构，服务器操作系统为Windows Server 2008，Web服务器为Tomcat-5.5_v5.0，Web内容管理系统基于B/S模式，数据库使用SQL Server2008，信息分发传输采用P2P技术与CDN技术融合的方式。
系统主要实现电视直播、自动录制点播、媒体资源点播、大型活动、视频会议和课堂直播、点播、评价、网上社区、投票以及其他可扩展增值应用等。
三、网络视频资源库构建
构建网络视频资源库是个系统工程，需要考虑多方面的问题，否则只是又多了一个没有发展潜力、效用不大和不可持续性发展的平台。需要全面分析用户对资源库的需求，资源库的构建原则、构建方法、体系结构和个性化服务，能够根据用户的特征和频资源检索特征向用户推送视频资源，同时要充分考虑到资源库的可扩展性，易于升级，方便资源库稳定健康可持续发展。
1.网络视频资源库需求分析
网络视频资源库建设主要是为了服务于高校教育教学、学术科研、行管后勤和思想政治教育，满足校园师生日常工作、学习需求。具体分析如下：
教员可以很便捷地检索到课程教学所需要教学视频或微视频，课堂在线无障碍快速播放。
教员检索到课程教学视频片段或视频素材，能够快速下载，同时下载媒体直播系统提供的傻瓜型视频剪辑软件，一次性绿色安装，终身使用，编辑适合课堂教学的视频内容，完成后实时输出上传到媒体直播系统相应栏目，课堂无需携带U盘光盘直接进入媒体直播系统，快速搜索播放。
教员可以制作课前预习片段及相关信息，到相应课程栏目，告知学员稿件名称，提前搜索观看，教员可以实时看到学员点击数，以及学员在稿件信息下方的评价和心得列表，便于教员调整课堂教学结构和侧重点。
教员可以在媒体直播系统网上社区建立所授课课程版块，组织以教员为主导，学员为主体的基于项目的讨论或基于任务驱动的讨论。可以是课中微讨论，也可以是课后大讨论，布置作业，可以在社区版块中上交，若包含视频，还可以择优到视频库供大家鉴赏反思。
学员可以共享资源库，在线观看和下载各类视频资源，可以快速注册并上传编辑好的自创视频，具有评价权限、具有社区讨论资源分享的权限。
2.网络视频资源库构建原则
构建网络视频资源库必须依照一定的原则实施，这样才有章可循，笔者经过文献分析和本校多年视频资源建设过程中的经验总结如下建设原则：
（1）服务性原则。网络视频资源库体系结构设计、资源更新与推送以及与资源库课程栏目对应的网上社区版块设计、功能划分、权限设置等都应具有服务理念。
（2）整合性原则。网络视频资源库构建主要是设计功能和服务更加完善，体系结构更加完整，用户体验更加友好，更能发挥视频资源在高校师生日常工作学习中的应用价值，但不是资源建设从头开始，从零开始，而应该充分整合现有视频资源，丰富新媒体系统的资源广度和深度。
（3）可扩展性原则。网络视频资源库做到扩展简易便捷，为资源库的可持续发展奠定基础。可扩展性主要是两方面的扩展：一是功能模块的扩展，即基于网络视频资源库的数据库开发需要的功能模块，如获取用户基本信息和使用浏览等信息，开发视频资源价值评估模块；二是可以便捷的增加子库，便于新学科新课程新领域新活动视频资源的便捷入库。
（4）实用便捷性原则。构建网络视频资源库最终的目的是应用，而不是面子工程或为了应付检查，无论是资源库的使用还是资源的应用价值都要从师生的需要和使用习惯出发构建，让师生觉得资源库简约而不简单，想要的信息资源一眼就能看到，一键就能搜到。
（5）交互性原则。交互是当今翻转课堂、混合学习最重要最显著的特征，翻转课堂、混合学习离不开丰富的信息资源和在线交互平台，网络视频资源库的构建重要服务对象就是翻转课堂、混合学习中的师生，因此，设计资源库时要切实从教学的实际出发突显其交互性。
（6）开放共享性原则。开放共享是视频资源库得以茁壮成长的催化剂，只有开放共享，才能吸引用户，才能逐渐壮大资源库的规模。
3.网络视频资源库构建方法
网络视频资源库构建需要一个完善合理的良性循环的全局性建设模式。如图1所示，资源库建设分两个层次：一是库建设；二是资源建设。两个层次彼此关联，互为基础，优良库的建设为资源的、存储、管理、检索与应用提供前提条件，而丰富高质量的视频资源为视频资源库的可持续发展提供保障。
首先依据需求分析进行总体设计，媒体直播系统若不满足总体设计功能与技术需求，由技术保障部门改进、升级或拓展，满足需求，进入体系结构架构，体系结构定稿对照媒体直播系统，详细分析媒体直播系统能否满足要求，确认满足需求，进行资源库的分级分类流程，分级分类需要从多元角度考虑，涵盖学校日常四大类工作和师生文娱活动、创新活动等。新学科、新课程、新项目和新活动需要在资源库相应级别里增加分类，经审核通过可以新建分类栏目，同时需要在线讨论的可以在网上社区开设相应版块。
资源库的框架构建好后，将进入资源的建设，即进入建设模式的核心，分工协作，多任务并行与融合[1]，视频资源库的良性循环是建设健康高质量丰富视频资源的关键。分工协作，涉及多专业、多部门人员共同协作，从两方面丰富和建设资源库：一方面建设校本视频资源，由组织协调部门牵头，联合资源开发、技术保障部门，邀请学科课程教师、领域专家等定期组织课程电视教程、学术讲座、微课程、MOOC、SPOC、课堂直播等的视频摄录，编辑成片，经资源评价部门审核通过，由资源管理员入库。另一方面，建设非校本视频资源，由信息采编部门负责对信息源的研究和采集，经过一定的评价、研究评估流程，成功采集后，由资源评价部门审核通过入库。多任务并行的结果是使更多的优质视频资源分类入库，方便用户检索，在线播放或下载，用户可以利用下载视频素材，再加工编辑上传，或上传用户原创视频，经过资源评价部门审核通过后共享，用户在上传时可以参考资源库地图确定栏目，若仍有栏目疑惑，可以咨询资源管理员，必要时可以申请新建栏目分类。
资源推送部门可以主动选择优质资源或新视频向所有用户推送，也可以根据特征关键词，推送给具有类似特征的用户，还可以在社区中公告视频资源信息。
整个视频资源库是一个良性循环动态共建共享的系统性平台，使用该模式构建网络视频资源库，将有助于视频资源在高校各方面的有效应用，必将助推数字化校园的发展建设。
4.网络视频资源库构建
遵循构建原则，依据构建模式，结合本校实际情况构建网络视频资源库。笔者根据我校的校情分析网络视频资源库的建设过程，资源库的总体设计、体系架构由信息管理中心总体规划，由组织协调部门协调教务处、研究生处、高等教育研究室、图书馆、科研部等各职能部门及邀请院系教研中心部分教师和专家对总w规划进行多次论证，并依据本校的学科专业体系和项目、活动、师生工作、学习、生活需求等进行分级分类。
资源库一级分类为教育教学、学术科研、行管后勤、政工教育、原创基地、校内新闻、专题活动、校外媒资、电视点播等。教育教学下级分各学科专业和训练演习，学科专业下级分各专业课程。学术科研下级分学术讲座、科研活动、专家授课等。政工教育下级分校史印记、教员风采、唯美校园、军理工故事、微访谈等。专题活动下级分名师杯、MOOC、SPOC、微课、辩论赛等。校外媒资下分各类视频子库。电视点播下分各电视频道，电视频道下分需录制的各栏目。分级分类尽量控制在三级分类以内，分级分类也是动态的，随着新学科专业、新课程、新项目和新活动的增加，分类也在不断丰富壮大。
与分级分类对应的网上社区建设可以有两种选择：一种是基于媒体直播系统数据库开发的虚拟社区模块，这是部署媒体直播系统时自带的附加增值功能，如果媒体直播系统没有该功能模块，可以选择第二种建设方案，即采用第三方虚拟社区开源程序部署在增值应用服务器，本校采用通用的社区论坛软件系统Discuz！X3.2，由技术保障部门负责安装部署，信息管理中心美术设计人员设计界面，网站编辑人员重新对系统用户界面进行编辑，对系统进行合理设置，由资源管理员对照资源库的分级分类开设相应版块。
分工协作涉及多部门协同工作，主要有信息管理中心、图书馆和组织协调部门，信息管理中心主要负责资源开发、技术保障和系统管理，图书馆主要负责信息采编、资源推送、资源评价等，组织协调部门可常设也可由教务处、研究生处等部门临时抽调，定期组织校本视频资源建设。
5.网络视频资源检索
随着网络视频资源库规模不断发展壮大，如何对这些海量视频资源进行组织、管理以达到快速、有效的检索是构建资源库的一个至关重要的问题。以往本校建设的视频网站等主要采用基于元数据文本的视频检索方式，这种检索方式主要是依据上传者对视频信息的理解，使用文本对视频进行标注，它的点是简单、快速，但对视频描述中带有一定的主观性，描述工作量很大，费时费力，检索效率低下，不能满足管理者和用户检索的需求。从长远的发展建设考虑，选择基于文本和基于内容并举的视频检索方式较为合适，基于内容的视频检索既能向用户提供基于颜色、纹理、形状及运动特征等视觉信息的检索，又能提供基于高级语义信息的检索，具有在镜头、场景、情节等不同层次上进行检索的功能，能满足用户基于例子和特征描述的检索要求[2]。
6.网络视频资源推送
个性化视频资源推送是视频资源库的一大亮点，能够提高资源库使用效率，便于资源推广。个性化资源推送，即根据用户属性与资源属性的关联与匹配度，提取资源推送给用户。高校网络视频资源库有别于一般的视频资源库，因此，其资源推送也不同于一般的推送机制。用户属性特征库来源于两方面：一方面是用户注册时填写的用户信息，即用户属性，包括基本信息（用户名、密码、性别、联系方式、Email、地址等）、扩展信息（兴趣爱好、个人经历等）、专业信息（从事专业、研究方向、导师等）。另一方面是用户查询资源时，获取用户查询的文本描述和示例资源特征提取以及用户行为数据统计分析获得的个人行为趋向特征。资源属性特征库一方面来源于资源的描述性信息，如资源名称、分类信息、者、制作者、应用领域、关键字等；另一方面来源于视频资源特征提取。当视频资源更新时将资源特征与用户特征关联性和匹配度高的新资源通过邮件方式推送给用户，当用户登录视频资源库，在平台用户中心按照关联性和匹配度高低将视频资源图文列表推送给该用户，便于用户点击浏览。
四、网络视频资源评价
针对网络视频资源库中海量视频资源的评价结果反映了视频资源的优劣，为用户使用资源提供参考，为资源建设和采编提供依据。本系统视频资源评价指标是用户评价和在线播放与下载量，用户评价主要有评价等级和评价用语，评价等级分为四个等级，分别是优秀、良好、一般、差，每个注册用户只能评价一次，系统自动统计评价数据，并且可以图形化显示评价结果。如图2所示为《军事通信基础》“抗干扰通信”微课程用户评价图形化显示，结果一目了然看出参与评价用户数量和各个等级数量与占比。评价用语可以评价一次，也可以追加评价，用户评价描述虽然较为主观，但能够为资源建设、采编以及课程教师提供更为详实的意见。在线播放和下载量能够反映视频资源的受欢迎程度，播放与下载量越高，说明该视频越受用户的欢迎，资源利用率越高。
视频资源的用户评价数越高，评价结果越准确客观，同等级类别额定时间内视频在线播放与下载量具有比较评价的意义。通过文献分析，目前视频资源评价方法有待于进一步研究，姚金良等[3]提出的视频资源自动评价方法主要适合多门同类视频课程和具有相关性视频集的质量比较。本系统视频资源评价指标权重分析与确定，综合评价体系以及对于单个视频的客观准确量化评价有待后期研究。
五、结束语
笔者在分析本校网络视频资源及资源库发展建设历程的基础上，依托校园网络电视媒体直播系统设计架构与建设网络视频资源库。文章强调资源库的良性循环动态共建共享，依据需求分析，遵循构建原则，设计完善合理的全局性网络视频资源库建设模式，根据本校实际情况进行资源库建设。为了提升资源的管理和应用效率，选择基于文本和基于内容并举的视频检索方式，设计个性化的视频资源推送机制，设计合理的视频资源评价指标与方法，不断提高网络视频资源库建设的质和量，更好地服务于高校教育教学、学术科研、行管后勤和思想政治教育，满足校园师生日常工作、学习需求，推进数字化校园建设进程，助力智慧校园转型。
参考文献：
[1]王新，高丽，闫庆红，童欣，李天阳.网络新媒体资源开发模式研究[J].情报理论与实践，2015（10）：64-66.
关键词 视频会议系统；系统结构设计；互联网；需求分析
中图分类号TN9 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）78-0207-02
1 视频会议系统的介绍
视频会议系统，又称为会议电视系统，是指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过传输线路及多媒体设备，将声音、视频、图像以及相关文件资料相互之间进行传送，从而实现了及时并且互动的沟通，视频会议的效果可能等同于或者更优于现场会议的效果。视频会议系统不仅能够听到对方的声音，还能够看到对方的表情和动作。视频会议系统具有持续提升用户沟通效率、提高管理成效、缩减企业差旅费用成本等得天独厚的优势。近年来，视频会议系统的应用迅速扩大，应用的领域也非常的广泛，包括政府、军队、公司、公安、教育等领域，为人们的工作、生活和学习带来了方便。现在，视频会议在大型企业中的应用十分常见，它基本上可以代替这些企业90%以上的现场会议，包括日常会议、高层会议、跨国会议、大型会议、移动会议等。目前，根据设备结构划分，视频会议系统可以分为软件视频会议系统和硬件视频会议系统两大类；根据业务需求，大致又可以分为教学型视频会议系统、商务型视频会议系统、会议型视频会议系统等；根据使用频度划分，又可以分为一般会议系统、连续型会议系统等。
2 视频会议系统的设计要求
从视频会议系统强大的功能可以看出，视频会议系统的设计是一项复杂而系统的工程。视频会议系统的设计涵盖了多个学科，例如，视频技术、MCU的选型、网络环境、声音扩声技术、视频会议终端的选型、LPR（丢包恢复）技术、网络设备的承载量分析、QOS、云计算技术等。同时，要能够实现视频会议系统的各项功能，技术人员要对各种不同的技术方案进行分析、对比，产生设计方案之后，还要提交有关专家进行审批，优化之后方能进行项目开发。
3 视频会议系统需求分析与系统结构
3.1 视频会议系统需求分析
视频会议系统要根据企业实际的需求进行设计，这样才能够研发出适合企业使用的视频会议系统。例如，本公司下设四个车间，分布在三个地方，与公司本部相距很远，车间领导到公司本部开会很麻烦，所以，需要建立视频会议系统。对于一般视频会议系统，首先，需要对其功能需求进行分析，其功能应该包括多方音视频交互、动态PPT、文件共享、协同浏览、媒体播放、电子白板、文字交流、会议录制、登录模式、文件传输、会议控制、会议管理、带宽适应等。具体的需求描述如下：1）用户能够在任意一网的计算机上使用该系统；2）要能够对用户的角色、登录账号、密码以及权限进行设定；3）系统中应当包含多个会议室，且一个会议室要能够一定数量的用户，不同会议室之间相互不能干扰，一般用户只能在同一个会议室内进行交流；4）会议室设有管理员，能够将某些用户赶出会议室；5）会议室内用户之间相互交流需包含语音视频交流和文字信息交流两种交流方式；6）会议管理员可以使用电子白板，进行相关资料展示，其余用户不能使用电子表板；7）已经进入会议室内的用户离开会议室需向会议管理员提交申请，会议管理员离开会议室，会议自动停止，其他成员也被迫离开；8）用户之间可以相互传送和接收资料；9）会议室设有专门的设备，来记录和存储会议内容；10）用户可以修改个人的资料；11）会议管理员能够对其他用户的图像进行抓拍并保存成文件，而普通用户只能自己和会议管理员的图像并保存成文件。
3.2 视频会议系统的系统结构设计
根据以上对一般会议系统的需求进行分析，可以将该系统命名为Flash网络视频会议系统（如下图1所示）。该系统中总共包含用户信息管理、实时通讯、会议信息管理、系统设置和附加功能五大模块。用户信息管理模块下可划分为用户权限设定、身份验证、用户名设定、密码设定等小模块，这样方便系统管理员对用户的信息进行管理，同时也方便用户对个人资料进行修改；实时通讯模块下包含文字通讯、视频通讯、白板涂鸦等小模块，这个模块属于系统的核心功能模块；会议信息管理模块下包含会议标题、会议内容、会议开始与结束时间等小模块，这个模块用来对会议进行记录和存储；系统设置模块下包含视频设置、麦克风设置、音量设置等小模块，这个模块用来优化处理硬件设备，提升会议的质量；附加功能模块下包含文件的上传和下载、名片夹管理、视频快照等小模块，这个模块包含了多个实用的功能，方便了用户的使用。该系统属于软件视频会议系统，并且能够根据企业的实际需求来优化或者增加相关功能。
4 结论
视频会议室目前最先进的通讯技术，具有广阔的市场前景。企业或相关单位可以根据自身的实际需求选取合适的视频会议系统。通过上文对视频会议系统的介绍，了解了视频会议系统的功能和优点，并对其种类和使用领域进行了分析。根据视频会议系统的设计要求，研究了一般视频会议系统的需求分析和系统结构。相对其他高端的视频会议系统，该系统还有待进一步优化。
参考文献
[1]王枫博.基于H.323网络视频会议系统的关键技术研究[J].科技情报开发与经济，2009（5）.
“微课”已成为新课改大背景下的试验重点，本文主要研究基于Android的微课堂平台软件设计。
【关键词】微课 系统设计 软件设计
“微课”成为当下教育信息化背景下谈论的热点，本文主要研究基于Android的微课平台软件设计。系统设计是新系统的物理设计阶段，常被定义为“应用各种技术和原理，对设备过程或系统做出足够详细的定义，使之能够在物理上得以实现。”在软件开发的过程中，系统设计是首要步骤。它能帮助减低开发成本，是获得高质量易维护的软件的一个重要环节。系统设计阶段分为总体设计和详细设计两大阶段。总体设计是根据需求分析确定软件和数据的总体框架，详细设计是将其进一步精化成软件的算法表示和数据结构。
1 系统总体设计
系统总体结构设计是根据系统分析的要求和实际情况来对新系统的总体结构形式进行大致的设计，是宏观上的规划。通过需求分析，系统已经知道要“做什么”了，而在总体设计阶段这要解决“怎么做”的问题。
1.1 设计原则和目标
1.1.1设计原则
在结合微课特点对软件进行了需求分析的基础上，贯彻软件开发的基本原则，微课堂平台软件的设计必须关注以下三个要点：
（1）基于 Web2.0 理念，让软件成为用户互动的平台；
（2）基于移动学习理念，提供碎片化学习的可能；
（3）基于软件设计理念，合理规划程序代码。
1.1.2 设计目标
微课堂平台软件设计应充分考虑其可用性和实用性。在设计过程中借鉴相关网站经验，支持多种形式的媒体传输，快速有效地传递学习内容并支持用户之间的异步交流讨论。微课堂平台软件应考虑以下三个方面：
（1）平台支持。从市场研究公司 IDC 的报告可知，2013 年第三季度，Android（安卓）平台在全球智能手机出货量中突破了 80%成为了第一大智能手机操作系统。这意味着一个基于 Android 系统的软件将拥有可观的潜在用户群体。
（2）内容制作。在 Web2.0 理念的指引下，微课堂平台中所有课件内容将由教师用户负责制作。教师用户可通过平台软件调用摄像进行微课视频的录制并上传，或直接选择终端设备中已存在视频文件进行上传，并配以题目和内容的文字说明来创建一节微课。 在 HTTP 协议下，只支持 3GP 格式的视频文件实时播放，因而在采用终端摄像时，将文件保存为 3GP 格式。
（3）内容传输。在 HTTP 传输协议的条件下，只有 3GP 格式的视频能够实现边传边播形式的在线播放，对于其他格式的视频，需另提供下载功能，在将视将视频下载到终端设备上之后能直接调用播放。
1.2 系统架构设计
微课堂平台软件采用 C/S 体系架构，用户通过 Web服务上传和获取相关学习资源；Web 服务器接受客户端请求，访问数据库，获取相关信息资源和信息，将信息进行加工处理后通过网络返回到客户端。服务器端负责管理软件的用户信息、课程信息、课程资源等数据。管理员可通过直接修改数据库进行数据的管理。
1.3 软件功能设计
客户端负责与用户的交互，提供两种类型用户（教师和学生）的交互界面，包括录制微课视频、上传微课视频，课程，浏览课程，进行评论等；服务器端则负责数据的添加、修改、删除和查询等维护操作。在客户端，教师用户拥有制作、上传微课视频，微课等全部权限，而学生用户则只有搜索、浏览视频和参与课堂讨论的权限。教师用户通过微课视频，向学生用户讲解知识点，学生也可以针对课堂内容进行提问和讨论，向教师反馈教学效果。学生通过微课堂平台可以在学习的过程中，同学和教师之间随时进行异步交互，通过对课程内
容的讨论提高表达能力，同时也加深对知识点的理解。每个用户即使内容的浏览者，也是内容的制造者，符合 Web2.0 思想。此外，教师还可邀请学生用户组织班级，达到课外课堂的效果。
在服务器端，各个功能模块单独存在。用户管理模块主要管理用户信息，系统用户通过服务器请求登陆之后，服务器返回用户 ID 号，并存入客户端的本地数据库，记录当前用户信息并作为之后学习活动的一身份凭证；课程信息管理主要管理教师用户的课程信息，包括课程名称和课程简介；课程资源管理则主要为微课视频文件的管理，所有的微课视频将以文件的形式储存在服务器硬盘中，服务器程序生成文件所在位置后，将字符串类型的 URL 存入数据库，微课视频文件的 URL 属于课程信息的一部分；互动信息管理则为教师用户和学生用户基于课程内容所进行的讨论，主要为文字信息。
2 服务器端架构设计
服务器端系统采用 Java 语言进行开发，利用 Struts 整合 Hibernate 框架实现，有利于系统的扩展和跨平台应用。服务器系统主要负责响应客户端请求和存储相应课程数据以及资源文件。 服务器 Action 层接收到客户端 post 请求后调用相应的 Service 程序进行逻辑运算，对从连接到数据库的 Dao 层中获取的数据进行加工并获取结果，最后通过 JSON 封装，返回给客户端。其中，若涉及视频文件的上传和下载，则直接采用 HTTP 的文件传输协议，将文件存储到服务器硬盘中，并在 Action 层生成相应的文件相对地址，通过 Dao 层存储到数据库，进而减轻数据库负担，提高其迁移性。
3 客户端界面设计
基于 Android 系统的客户端设计，每个操作界面即为一个 Activity， 即一个 XML 文件以及与其对应的 JAVA 文件。在 XML 文件中使用各种 UI 组件来构建界面，JAVA 文件声明各个组件及其相应操作后，通过调用 ClientRequest 和 myHandler 对象向服务器提交服务请求，并通过 HttpResponse 和对象获取和解析来自服务器的请求结果。Activity 是 Android 程序的呈现层，显示可视化的用户界面，并接收与用户交互所产生的界面事件，是实现系统功能的最主要工具。
微课平台软件是一个联网终端。它通过移动基站接入互联网进行与服务器和其它终端之间信息传递，整合了目前移动通信的多项先进技术，对微课堂平台软件的设计思想初步完善。
参考文献
[1]李龙澍，郑诚.软件工程[M].北京：机械工业出版社，2010（53）.
关键词：数字视频；影像新平台；校园文化
中图分类号：G220 文献标识码：B 文章编号：1673—8454（2012）17—0039—03
一、数字视频传输的特点
基于网络环境的数字视频制作传输技术，融合了计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等现代技术，与传统的视频传输相比，数字视频的传输改变了广播式的单向视频被动接收节目的传播方式，走向双向互动，实现了人们对视频播放进行实时的控制。数字视频的这种传输特点，方便了访问用户的交流与互动，在高校校园中的应用，为师生提供广阔的交流平台，显示出强大的优势。
1.信息传播的交互性，使数字视频节目更有针对性，利于改进和提高视频制作质量
网络信息传输技术实现了视频节目的互动性，师生可以对访问的视频节目内容、节目形式，通过电子邮件、视频页面的互动窗口发表自己的观点，表达自己的意见和要求。同时节目制作人员可以结合师生的观点或要求，更有针对性地策划、编导、制作广大教工和同学们喜闻乐见的视频节目，不断去改进和提高节目的质量。
2.点播服务的个性化，利于提高网络传输和管理工作水平
随着网络视频节目的不断增多，高校校园网视频点播系统的不断完善，广大师生可以在更大的范围内自由地进行视频节目的点播，这对视频制作传输和网络管理工作提出更高的要求，既要保证节目的传输质量，又要求管理者要严把入口关，把健康向上的视频节目有选择地传输给特定人群，不断提高网络传输的技术水平和管理能力。
3.教学资源的多样化，为知识重构提供借鉴
视频资源建设已经成为许多高校教学资源库建设中的一项重要建设工作，视频资源的建设可以把原有各学科的教学录像转换压缩为流媒体格式存放在视频服务器中，同时不断积累各专业教学的视频资料，并借鉴兄弟院校的虚拟视频资源，建设视频教学资源库，方便师生进行选择学习。师生可以通过这些教学信息进行重新构建，产生新知识，为各专业领域的发展提供借鉴。
4.授课范围的广阔性，方便学生进行自主学习
数字视频传输的优势，可以把优秀的教学资源传播到更广阔的范围，方便学生随时点播老师授课的视频，并可以重复播放，不断巩固所学内容，像我们所建设的精品课程，教师授课的录像是重要的组成部分，通过教学视频可以更加方便学生进行直观的学习。学生可以根据自己的实际需要，选择适合自己的学习时间、地点、内容、进度和方式，进行自主化学习。在学习的过程中，学生还可以查询自己所需的资料，遇到难题通过互动平台或电子邮件向老师请教，也可以与其他学习者进行讨论，发表自己的见解，交流意见，共同提高。由于该学习方式，体现出以教师为主导、学生为主体的教育模式，学习者始终处于主动地位，增强了学习者学习的自主性和主动性。
二、校园数字化影像新平台的构建
基于网络化传输，一个简单的数字化影像平台的硬件基本由客户端、服务器、视频节目的直播和点播、视频文件制作四大功能模块组成。客户端接收模块，用来接收网络视频；服务器模块，为视频信号的传输提供保障；在线直播和点播模块，实现电视节目和校园网络视频的直播和点播；视频文件制作模块，主要按照节目制作要求，通过非线性编辑系统，对视频素材进行采集、编辑、合成，并导出方便网络传输的流媒体视频文件。校园数字化影像新平台的构建，主要包涵面向校内外的视频新闻点播、面向校内的视频点播和视频直播系统、校园大屏幕节目广播系统的设计与应用。
1.校园数字化影像新平台功能框架及内容设计
校园数字化影像新平台是建设以教学管理为核心、学生职业能力职业素质养成为基础、课程资源建设为重点的方便快捷的数字化影像资源库。建设网络化、虚拟化有机结合的新型教学、学习、研究、交流、娱乐的平台，促进学生职业能力职业素质养成，为学生的学习、生活、可持续发展营造良好的环境。
学生职业素质的养成是一个潜移默化的过程，是一所高校文化氛围和办学理念的个别体现，是能否成为合格人才的关键。数字化影像新平台的建设，为学生人文素养和专业素质养成扩展了空间，让学生在新的媒体中去接触社会、了解社会。
（1）数字视频的职能
校园数字视频主要是利用视频节目制作和网络传输的优势，充分发挥教育、宣传、舆论氛围营造等导向作用，将国家的相关政策、学校的实事要事，以及校园文化生活等方面的信息，及时准确地传达给校园师生，努力为师生营造良好育人环境，提升校园文化品位。
（2）数字视频广播系统的功能框架设计，如图1所示。
（3）数字化影像新平台的内容设计
