论析视频会议系统及其教学应用

视频会议系统的定义及组成

    视频会议系统是人们的交流方式与科技相融合的产物，并伴随着计算机网络、多媒体技术和通信技术的发展而逐步得到广泛的应用。它借助于专用的物理设备，通过传输信道如局域网，Internet, Intranet，无线网或者卫星，在两点或者多点间建立可视通信，实现图像、语音及数据交流，完全突破了传统现场会议在地域方面的限制，是CSCW即计算机支持的协同工作的一种典型的也是最基本的应用系统。它可使在地理上分散的用户共聚一处，通过图像、声音、文本等多种方式交流信息，支持人们远距离进行实时信息交流与共享、开展协同学习与工作，极大地方便了协作成员之间真实、直观的交流。

　　一、

　　视频会议系统(Video Conferencing System)就是一个不受地域限制，建立在宽带网络基础上的双向、多点、实时的视音频交互系统。视频会议系统主要由终端设备、传输通道(通信网络)以及多点控制单元组成。

　　1.终端设备

　　终端设备是视频会议系统的输入和输出设备。主要包括音频/视频输入/输出设备、音频/视频编/解码设备、信息处理设备和多路复用/分解设备等，通过这些设备，可实现各会场的与会者能够清晰地看到其它会场的场景，并能相互讨论问题和共享数据信息。它的作用是将音频、视频、数据以及信令等各种数字信号分别进行处理后，合成为一路或多路数字码流，再将其转换成适合于网络传输的数据格式，并发送到信道中进行传输。

　　2.通信网络

　　通信网络是指连接终端设备，使之能够传输音频、视频和数据的各种传输介质的总称，包括电缆、光纤、微波以及卫星等，在传输方式上，可以基于现有的各种网络技术，如LAN, ISDN, Internet, FDDI/ATM等等。利用它来传送活动或静态图像信号、语音信号、数据信号以及系统控制信号。

　　但由于不同的通信网络原理及结构差异很大，导致了视频会议系统微观部署结构(包括终端系统的连接结构，MCU的配置方案结构等)的差异性。

　　3.多点控制单元(MCU)

　　多点控制单元(MCU)是一个数字处理单元，通常设置在网络中心节点处，可供多个地点的会议同时进行相互间的通信，其作用相当于交换机。其主要功能是在数字域中实现同时对多路音频、视频、数据信令等数字信号的混合和切换。它将来自各终端设备的会议数据汇总在一起，并同步分离出图像、语音、数据、信令等信号，再对各会场同一类型的信息进行混合、切换等处理，最后重新组合成数据流送往对应的会场。它就像电视节目的导演一样，可以根据场景变化的需要来切换不同的画面。

　　二、视频会议系统的类型及其应用

　　一般来说，视频会议系统从各种不同的角度有不同的分类。根据会议节点数目不同，可以分为点对点视频会议系统和多点视频会议系统;按其运行的通信网络来分，又分为数字数据网(DDN)或其他专用网型、局域网/广域网(LAN /WAN)型和公用交换电话网(PSTN)型三种。从视频会议所选的终端类型上分，大体上可以分为桌面型和会议室型两大类。会议室视频会议系统适用于规模较大的会议，在带有环境控制设备的专用会议房间装置一个或多个大屏幕，系统由屏幕、摄像机、麦克风和辅助设备等组成，这些配置是固定的，可以提供高质量的视频和同步音频，但是费用较高。而桌面视频会议系统则是在通用个人计算机上增加一些附加设备，综合运用音视频和网络通讯技术，使用计算机软件来实现不同地点的人与人之间的相互通讯，因此其使用费用要低很多，是视频会议系统发展的方向。

　　视频会议系统体现的是无障碍信息交流和协作，可以实现高效率、高质量的内外沟通与协作:所以，只要是需要多点之间进行信息交流的行业，该系统都有用武之地，它把产品、信息、知识、欢乐和友情散布到世界每一个角落。譬如，在下面的行业和场景中，该系统都是可以胜任的:

　　三、视频会议系统的实现方式

　　当前，视频会议的实现方式有3种:

　　1.广电系统(电视台)常用的电视直播式视频会议系统

　　需要租用专用的卫星通道，传输方式为单向传输，若要双向则必须租用两个信道。租用卫星的费用非常昂贵，时间越长，费用越高。还需要专业技术人员及审批手续，因此只能供一些特种行业单位如电视台使用。

　　2. MPEG1, MPEG2压缩格式VOD视频传输式视频会议系统

　　由于MPEG1的传输需要1. 5M的带宽，MPEG2需要3M的带宽，且图像质量将随网络传输距离急剧下降，通常只能用于本地的高速网段上，且占用带宽，只有具有自己网络资源的职能部门如电信局才能建立这种基于高带宽的专用的视频会议系统。

　　3.ITU(国际电信联盟)提出的基于H. 261/H. 263视频压缩格式的H. 320/H. 323规范的视频会议系统

　　现阶段市场上技术成熟并占真正主导地位的是基于H. 320/H. 323标准的视频会议系统。H. 323是指基于工P方式进行传输的视频会议;H. 320是以IP以外的其它网络方式进行传输的视频会议，通常有工SDN, DDN，帧中继，ATM等等。

　　我们需要什么样的视频会议系统呢?首先是价格适度，能为大多数行业用户承受及使用的视频会议系统才是真正意义上的视频会议系统。其次是技术上的指标，实现高质量图像/声音传输但带宽越低越好;双向交互、需要支持长时间开机工作(低功耗);操作简单，无需专业知识，操作失误也无损坏;应无操作系统，不怕病毒攻击、不怕突发性断电、应具备多种网络接口(ISDN，工P, V.35, E1/T1等)、具有自适应功能，完全智能化、稳定可靠，返修率低等。

四、视频会议系统的教育应用

　　充分利用网络视频会议系统，将信息传递生动化，建立基于视音频多媒体技术的、互动的对话渠道，是对现有的网络平台价值的一种升值。视频会议系统在教育领域主要应用在远程教育、各地教育分支机构会议、远程师资培训、远程分校教育等方面。各级的教育主管部门和学校，通过视频会议系统，可以定期或者随机性地召开各种工作会议，开展各种形式的培训和教学，远程教学还可以节省大量的资源和费用，因为一个老师可以同时给上千人授课，而一个好的课程可以在长达数周、数月内，在不同的地区使用。由于专家和资深教师人数有限，这种教学技术可以使他们发挥更大的作用，解决了学校分部学员能够接受最优秀的教师授课的问题。远程教学可以使教学跨越很大的地理区域，这对于我国边远地区的教育会有很大的价值。

　　视频会议系统不仅提供流畅的语音，清晰的视频图像，同时提供文档共享、WEB共享、协同浏览、电子白板、桌面共享与远程遥控协作等数据处理功能，利用网络让不同地方的师生通过音视频实时交互沟通，如置身于同一教室之中。

　　1.视频广播

　　可以广播视频给学生，让学生上课时既能闻其声，也可见其面。

　　2.多人混音

　　采用目前业界最领先的多路混音技术，支持4 ~16路混音，实现音视频交互。能实现无延迟的音视频传输、保证音视频的同步性。

　　3.桌面共享和远程遥控

　　利用桌面共享功能，可以将自己的计算机屏幕实时显示给远程用户，让他们看到自己的一举一动。利用远程遥控功能，则可以让自己对远程的机器进行直接的操作，就像操作本地机器一样方便。

　　4.电子白板

　　学生可以在白板上自由地绘制、书写任意可视化信息，方便所有的成员进行交流。

　　5.文档共享、Web共享和协同浏览

　　通过文档共享和Web共享，所有的成员可以共同讨论Office, PDF, AutoCAD, PowerPoint等各种形式的文档;协同浏览让所有的成员可以同步地浏览网页，实现更为直接的交流。

　　6.文字交流和文字私聊

　　所有成员能利用一个公共的文字平台进行有效的文字交流和沟通;文字私聊功能为成员间提供了一个点对点的私人空间，两个成员间可通过文字私聊功能进行二者之间的沟通。

　　7.文件传输

　　与会者可在开会的同时传输文件给某个会议成员或者传输文件给所有的会议成员，即异地文件的在线实时收发。

　　8.音视频的录制功能

　　可以实时录制自己的本地音视频或远程的用户音视频。可以使用常见的视频播放器，如Media Player等进行播放;利用常见的视频编辑软件，如Movie Maker进行编辑。能进行会议录制，把会议信息完全记录下来，任意客户端对多个或某一个分会场的同步同时录像，录像包括会议中展示的讲义文档、图表及标注等交流内容。

　　五、视频会议系统对远程教育的影响

　　1.有利于培养和激发学习者的学习动机

　　在远程学习中，学习者能否保持高度的注意力和动机，能否积极而有准备地主动调整自己的学习步调，能否对自己的学习进行监控、测试、修正和评价，是网络化学习的保证。通过视频会议系统可以在一定程度上缓解远程教育师生、生生分离导致的教师角色淡化和教学管理弱化现象，并克服学习者在访问网上资源时产生的“信息迷航”和“信息超载”现象。

　　2.有利于引导和加强学习者的自我监控

　　传统教育中，学习者习惯在教师的监控下学习，导致了学习者缺乏自主性、独立性，缺乏自我监控的学习能力，而在网络这样一个开放性、自主性的学习环境中对学习者的自我监控要求则大大加强，需要学习者逐步地从外部控制的学习过程向自我控制的学习过程转变，这个转变完全依靠学生“自然”形成是不现实的，而视频会议系统为这一转变提供了一个中间环节，使得学习者经历教师完全监控—部分监控—自我监控的转变历程，逐步地适应远程学习。

　　3.加强师生之间的情感交流，提高学习的积极性

　　远程教育发展到现在的基于互联网的学习模式的时代，由于其师生准分离的状态，主要局限于以言语沟通为基础的知识交流层面，情感的沟通相对比较缺乏。而具有真实、高效、实时特点的视频会议系统可以在一定程度上解决这个问题，实时交互的信息包括文本、声音、图像等，达到了类似于面对面交流的效果。这样，学习者在远程学习中可以即时获得帮助，即时地观测到自己的进步与不足，及时地按要求调整学习，大大增强了学习者的学习积极性。传统课堂[那种能够引导教师知识点拨欲望的活生生的学习者文化群体形象，和能触发学习者群体进行知识感悟的教师文化个体形象，在远程教育中通过视频会议系统得以实现。

　　六、结束语

　　现代通信技术发展的目的是满足每个人在任何时间、任何地点获取和表达各种信息的要求。尽管目前视频会议在技术上还有问题和局限性，成本高，尚未走向普及阶段。但随着视频会议技术及其它新技术如虚拟现实技术等的结合，基一于视频会议的远程教育必将更加完善，这无疑为远程教育带来更加广阔的发展空间，为远程教育产生巨大的作用并带来深远的影响。