面向宽带网络的跨平台数字学习系统的设计与实现

摘要

近年来，数字媒体、通信和信息技术行业的发展进入到新的阶段。固定、移动以及有线电视网络的自身技术更新与相互融合，为数字媒体的发展带来新的变革。固定网络正在宽带化，高速的互联网络可以承载优质、丰富的电视内容；移动网络正在向宽带化及多媒体化演进，新业务、新技术层出不穷；有线网络也在不断发展和进行数字化、交互式改造并提供更为丰富的频道节目。用户正在寻求无缝的服务，即任意的业务都能通过任意的网络提供给任意的终端。一个“互动性强、个性化及无缝切换的融合平台”是实现这一切的核心。电视与宽带网络的融合、固定与移动的融合，以及融合的、无缝的最终用户体验是数字媒体发展的趋势。
　　 本文提出了一种面向宽带网络的跨平台数字学习系统方案，该系统支持新型宽带网络电视及移动设备等多种终端并在研究普适教育的智能空间环境、多模式交互与反馈、多流多终端的分级传输等内容及关键技术的基础上，构建了一个基于智能空间自然授课、跨终端多模交互、多终端无缝漫游的新型普适教育环境，满足学习者方便地获取数字多媒体学习内容的需求，为实现更先进的远程教学系统提供了有利的条件。该系统是上海市科学技术委员会组织上海交通大学开发的科研课题研究项目，可作为宽带网络上数字学习运营平台，为宽带网络平台上的多种数字学习内容提供商提供技术支撑服务，亦可进一步为广大用户提供数字学习增值服务，该系统已在上海交通大学继续教育学院网教部的远程教学中成功应用，效果良好。
　　 本文创新意义如下：
　　 1、实现智能、真实的自然授课技术，包括教师视频自动跟踪、人脸检测、语音命令识别、激光笔书写、智能导播、远程监控及学生注意力检测等关键技术，教师可自由地、按照传统课堂讲授习惯进行授课。
　　 2、实现跨终端数字学习中的实时交互技术，为学习者构造虚拟的交流空间，使不同终端的学习者在观看学习内容的同时，可以随意地沟通交流，解决了多终端跨网络的视音频交互服务问题。
　　 3、实现跨平台的开发，在PC、网络电视、移动终端这三种典型的用户终端上达成了教育业务的融合，并且为相同用户账号在不同终端设备之间进行无缝的漫游学习提供有利条件。
　　 4、解决了多终端之间漫游学习中的数据一致性问题，保存与共享用户在不同终端的各种学习信息与学习状态，使学习者在切换终端时能够继续上次的学习进度并根据当前的上下文为其提供分级传输的机制。
　　 5、保证可伸缩性，采用可伸缩的架构，松耦合模式进行设计，保证系统在扩大的要求上能够自动适应。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪 论

2 相关技术

3 面向宽带网络的跨平台远程教学模式

4 面向宽带网络的跨平台数字学习系统设计

5 面向宽带网络的跨平台数字学习系统的实现及应用

6 总结与展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目