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摘要：随着互联网技术和计算机处理能力的增强，以及移动互联网技术的发展，越来越多的新技术和新设备应用于远程教育中，教师可以通过网络进行实时传播的音视频教学，学生可以通过网络随时随地接收到学习资源。本文主要是针对OBS软件在甘肃电大直播教学应用进行研究，探索通过云、路、端进行在线直播教学的技术路线和方法，实现信息技术和教学融合发展。
关键词：远程教育;流媒体;OBS;在线直播教学
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）29-0193-03
1 引言
在线直播教学是把实时拍摄的音视频信息经过压缩后传到特定的视频服务器上，并在Internet上提供服务。通过在线视频直播新技术，可以为教师搭建一个全新的直播平台，拓展了教学实现方法。教师可以在办公室、在家进行实时授课，学生通过使用电脑或手机等移动终端观看直播，并与老师进行互动交流，从而实现了时时、处处能学、能教的目标，拉近了远程教育中教师与学生的距离，提高了教师适应远程教育的能力，丰富了教师的教学模式及学生的学习模式。
2 在线直播技术
在线直播通过现场直播，同步收看、现场感强等特点，从而被越来越多的教师应用于教学中。在线直播的实现主要依赖于三个方面：一是网络带宽的提高;二是音频和视频信号压缩技术的日益完善;三是适用于实时传输的协议和技术的出现。流媒体技术和它的控制协议对于在线直播这种实时性要求很高的应用来说，是最好的解决方案。
2.1 流媒体技术
流媒体也叫流式媒体（Streaming Media），即媒体信号不经过存贮，实时从发送端传送到各接收端，中间几乎没有延时。使用流媒体，一个Web用户无须在观看音视频之前先耗费大量时间下载一个大文件，而是流媒体以一定的速率发送，具有边到达边显示的优势，用户不用将所有下载的数据存储在本地，从而节省了大量的磁盘空间。
2.2 流式传输
流式传输技术又分两种，一种是顺序流式传输（Progres-sive Streaming），另一种是实时流式传输（Real Time Streaming）。顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可以观看，但用户看到的是服务器之前已经上传的音视频。在实时流式传输中，音视频信息可被实时观看到，但是在这种传输方式中，如果网络传输状况不理想，则收到的信号效果比较差。
3 在线直播教学
在线直播教学分为两部分：一是视频采集，用到OBS直播软件;二是视频直播，通过我校直播平台http：//live.gsrtvu.cn/进行同步直播。
3.1 0BS软件安装及使用
OBS是Open Broadcaster Software的简称，是一款开源软件，用于视频录制和直播。它的功能特点是：占用资源相对较少，对配置要求相对较低，不用再次压缩，直播RTMP流媒体兼容很多直播平台，MP4或者FLV文件输出，支持DirectShow捕获设备（摄像头、采集卡），编码使用H264（X264）和AAC，无限数量的场景和来源，性能稳定。
3.1.1 0BS软件安装
本文是在Windows 7操作系统下进行OBS直播软件安装。
从http：//www.obsapp.com/obsdownload/网站下载OBS经典版OBS-v0.659b.exe文件，双击进行安装，安装过程中如果弹出提示“安装directX视频加速软件”，单击“是”，下载并安装，然后重新双击OBS安装文件进行OBS软件安装。
3.1.2 0BS软件使用
双击图标■打开OBS直播软件。
1）进行直播设置。
单击“设定”按钮，选择“编码”，可以设置最大比特率（默认值为1000），如果带宽不是很好的网络环境，可以修改最大比特率为720或更小。
单击“设定”按钮，选择“广播设定”，在模式下拉选项中选择“只输出文件”，则只是录制视频，在档案路径中可以设置录制视频保存在本地电脑的位置;选择“直播流”，则可以进行直播，在FSM URL中输入直播服务器地址rtmp：ii服务器的IP地址：1935/live，其中rtmp是协议名稱，在串码流中输入直播平台管理员分配给教师的直播间名称，在档案路径中设置直播视频保存在本地电脑的位置。
2）添加场景和来源
在OBS软件界面可以添加场景和来源，场景相当于图层，可以设置几种不同的画面，来源则是教师想展现给学生画面的来源，通过单击鼠标右键添加即可，包含以下来源。
显示器获取：单屏幕或多屏幕选择某个显示器全屏幕或部分屏幕给学生看。
图片源：有自己或学校Logo可以挂上去。
文字来源：写一些给学生看的话或提示。
视频捕捉设备：摄像头、采集卡等采集外设画面接人口。
3）开始直播
开始直播，在软件界面单击下列相应的按钮即可，包含以下按钮：
开始串流：开始直播。
编辑场景：手动调节直播画面，如文字、图片位置调整或伸缩等功能。
开始录制：用OBS录制视频，以便课后教师可以编辑或者上传视频至服务器，默认录制为.flv格式视频，可以修改档案路径保存视频后缀名为.mp4格式。
预览串流：不直播的前提下模拟直播画面，可测试是否跳帧、码率变化、画面调节等数据。
3.2 在线直播平台介绍
甘肃电大在线直播平台采用J2EE Mysql技术路线研发，通过red5流媒体转发，实现了视频点播直播，可以实现手机直播、PC直播并与甘肃电大云教室连接，实现全网直播。平台为教师开辟空间，可以管理直播和点播课程，其中包括课程分类、添加录播课程、添加直播课程、修改录播课程信息、修改直播课程信息、查询课程信息、直播课程交流互动、下载课件、统计等功能。 其功能图如图1所示。
甘肃电大在线直播平台使用的是rtmp协议，rtmp（实时消息传输协议）是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议，主要用来在Flash/AIR平台和支持rtmp协议的流媒体/交互服务器之间进行音视频和数据通信。直播实现基于rtmp推送视频流，拉流播放，推流技术是指将直播内容推送至服务器的过程，拉流为服务器已有直播内容，用指定地址进行拉取的过程。实现在线直播教学如图2所示。
如果教师直播教学使用的是台式电脑，则需要配置摄像头和麦克风，如果是笔记本电脑，则使用笔记本电脑内置摄像头和麦克风。学生可以通过手机，电脑等多终端收看直播教学。
首先管理员登录甘肃电大在线课堂后台，添加直播课程，设定直播起止时间，给教师分配串码流。
然后教师设置本机OBS软件直播FMS URL、串码流、档案路径等，点击“开始串流”按钮，则开始直播。
此时学生可以在浏览器地址栏输入http：//live.gsrtvu.cn/打开网站，收看直播课程。
通过在线直播教学测试，直播服务器配置为内存4G，CPU内核为E5-2665 @2.4GHz时，可以承载170人同时观看直播教学，直播有12秒延迟现象，但不影响整体观看效果。同时，后期的使用我们已经优化直播服务器的配置。
4 在线直播教学应用
2020年春季学期初，我校针对OBS软件的下载使用对学校学院教师进行了培训，通过10名教师进行了10门课程试播一讲内容，通过钉钉会议和现场会议与学院教师交流了教学心得、技巧、仪态、直播教学中需要注意的问题等内容，同时在我校甘肃广播电视大学微信公众号推送了新闻“甘肃电大在线直播软件介绍”。
目前，我校在2020年春季学期共安排了29名教师共65门课程进行在线直播，我校教师已通过OBS软件和我校在线课堂进行直播授课。通过甘肃电大在线课堂，可以实时查看课程浏览情况，将录制视频上传至甘肃电大在线课堂，没有看到直播的学生可以点击录播视频进行学习，图3是在线直播教学实例及部分直播课程统计界面。
5 在线直播教学应用分析
通过我校不断在线直播教学的实践，发现存在以下问题，我们也通过相应方式进行了解决。目前使用情况良好，存在问题及解决方法列举如下：
1）网络不太好，要减少画面来源个数，降低编码，具体为在OBS软件界面进行选择来源进行调整，单击“设定，，”按钮一选择“编码”一调整最大比特率的值（不要超过720）;
2）如果直播过程无视频播放，则电脑扬声器设置为静音进行直播以减少杂音，操作为电脑状态栏单击喇叭图标，单击静音;声音太小，可以调整麦克风音量，操作为单击电脑开始一“控制面板”一单击“硬件和声音”一单击“更改系统声音”打开声音对话框一选择“录制”菜单项一选中“麦克风”单击“属性”一选择“级别”菜单一调整麦克风及麦克风加强值，单击“确定”按钮即可;
3）PPT幻灯片要根据桌面分辨率调整大小，设置为16：9或4：3保证PPT在播放状态全屏显示，单击PPT的“设计”菜单项一选择“幻灯片大小”或“页面设置”进行调整;
4）摄像头注意调整人物距离及方位，可以提前录制一段视频看一下声音画面效果，单击OBS软件界面“设定，.”按钮一选择“广播设定”一选择模式为“只输出文件”，可以设置档案路径（也可以是默认地址）一单击“确定按钮”，点击“开始录制”按钮录制视频，录完可以在档案路径下找到录制好的视频查看效果。
另外，直播的同时可以录制视频，后期共享给学生回看，可以创建一个QQ群或微信群进行互动，课程直播讲解过程中不建议互动，讲解完后，可以通过手机打开QQ群或微信群查看问题，同步直播解答。
6 总结
随着互联网的不断发展，移动互联网、智能终端和新媒体技术的广泛应用，甘肃电大采用OBS软件、流媒体服务器、在线直播平台实现了课程直播。另外，在网络带宽、课程直播间、网络安全、资源备份和流媒体服务器负载均衡多个方面的建设，保障了网络直播的正常进行。网络直播教学可提高教师对新媒体技术的使用能力，改善学习者的学习体验，为学习者提供随时随地的远程学习支持服务，网络直播教学也将得到广泛应用。
参考文献：
[1]周奇.直播课在线教育平台的设计与实现[D].北京：北京交通大学，2018.
[2]张莞雪，基于在线教育环境下实时直播教学的思考[J].軟件导刊·教育技术，2016，15（11）：77-79.
[3]许志明，瞿文政，陈俊填，等，基于Android平台的在线教育直播系统设计[J].计算机技术与发展，2019，29（2）：216-220.
[4]胜楚倩，远程教育直播课堂的教学模式研究[J].教育现代化，2018，5（14）：146-150.
【通联编辑：王力】
作者简介：张瑞英（1986-），女，甘肃兰州人，讲师，硕士，主要从事校园网管理、教学平台管理和计算机教学工作。
关键词：远程教育;流媒体;OBS;在线直播教学
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）29-0193-03
1 引言
在线直播教学是把实时拍摄的音视频信息经过压缩后传到特定的视频服务器上，并在Internet上提供服务。通过在线视频直播新技术，可以为教师搭建一个全新的直播平台，拓展了教学实现方法。教师可以在办公室、在家进行实时授课，学生通过使用电脑或手机等移动终端观看直播，并与老师进行互动交流，从而实现了时时、处处能学、能教的目标，拉近了远程教育中教师与学生的距离，提高了教师适应远程教育的能力，丰富了教师的教学模式及学生的学习模式。
2 在线直播技术
在线直播通过现场直播，同步收看、现场感强等特点，从而被越来越多的教师应用于教学中。在线直播的实现主要依赖于三个方面：一是网络带宽的提高;二是音频和视频信号压缩技术的日益完善;三是适用于实时传输的协议和技术的出现。流媒体技术和它的控制协议对于在线直播这种实时性要求很高的应用来说，是最好的解决方案。
2.1 流媒体技术
流媒体也叫流式媒体（Streaming Media），即媒体信号不经过存贮，实时从发送端传送到各接收端，中间几乎没有延时。使用流媒体，一个Web用户无须在观看音视频之前先耗费大量时间下载一个大文件，而是流媒体以一定的速率发送，具有边到达边显示的优势，用户不用将所有下载的数据存储在本地，从而节省了大量的磁盘空间。
2.2 流式传输
流式传输技术又分两种，一种是顺序流式传输（Progres-sive Streaming），另一种是实时流式传输（Real Time Streaming）。顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可以观看，但用户看到的是服务器之前已经上传的音视频。在实时流式传输中，音视频信息可被实时观看到，但是在这种传输方式中，如果网络传输状况不理想，则收到的信号效果比较差。
3 在线直播教学
在线直播教学分为两部分：一是视频采集，用到OBS直播软件;二是视频直播，通过我校直播平台http：//live.gsrtvu.cn/进行同步直播。
3.1 0BS软件安装及使用
OBS是Open Broadcaster Software的简称，是一款开源软件，用于视频录制和直播。它的功能特点是：占用资源相对较少，对配置要求相对较低，不用再次压缩，直播RTMP流媒体兼容很多直播平台，MP4或者FLV文件输出，支持DirectShow捕获设备（摄像头、采集卡），编码使用H264（X264）和AAC，无限数量的场景和来源，性能稳定。
3.1.1 0BS软件安装
本文是在Windows 7操作系统下进行OBS直播软件安装。
从http：//www.obsapp.com/obsdownload/网站下载OBS经典版OBS-v0.659b.exe文件，双击进行安装，安装过程中如果弹出提示“安装directX视频加速软件”，单击“是”，下载并安装，然后重新双击OBS安装文件进行OBS软件安装。
3.1.2 0BS软件使用
双击图标■打开OBS直播软件。
1）进行直播设置。
单击“设定”按钮，选择“编码”，可以设置最大比特率（默认值为1000），如果带宽不是很好的网络环境，可以修改最大比特率为720或更小。
单击“设定”按钮，选择“广播设定”，在模式下拉选项中选择“只输出文件”，则只是录制视频，在档案路径中可以设置录制视频保存在本地电脑的位置;选择“直播流”，则可以进行直播，在FSM URL中输入直播服务器地址rtmp：ii服务器的IP地址：1935/live，其中rtmp是协议名稱，在串码流中输入直播平台管理员分配给教师的直播间名称，在档案路径中设置直播视频保存在本地电脑的位置。
2）添加场景和来源
在OBS软件界面可以添加场景和来源，场景相当于图层，可以设置几种不同的画面，来源则是教师想展现给学生画面的来源，通过单击鼠标右键添加即可，包含以下来源。
显示器获取：单屏幕或多屏幕选择某个显示器全屏幕或部分屏幕给学生看。
图片源：有自己或学校Logo可以挂上去。
文字来源：写一些给学生看的话或提示。
视频捕捉设备：摄像头、采集卡等采集外设画面接人口。
3）开始直播
开始直播，在软件界面单击下列相应的按钮即可，包含以下按钮：
开始串流：开始直播。
编辑场景：手动调节直播画面，如文字、图片位置调整或伸缩等功能。
开始录制：用OBS录制视频，以便课后教师可以编辑或者上传视频至服务器，默认录制为.flv格式视频，可以修改档案路径保存视频后缀名为.mp4格式。
预览串流：不直播的前提下模拟直播画面，可测试是否跳帧、码率变化、画面调节等数据。
3.2 在线直播平台介绍
甘肃电大在线直播平台采用J2EE Mysql技术路线研发，通过red5流媒体转发，实现了视频点播直播，可以实现手机直播、PC直播并与甘肃电大云教室连接，实现全网直播。平台为教师开辟空间，可以管理直播和点播课程，其中包括课程分类、添加录播课程、添加直播课程、修改录播课程信息、修改直播课程信息、查询课程信息、直播课程交流互动、下载课件、统计等功能。 其功能图如图1所示。
甘肃电大在线直播平台使用的是rtmp协议，rtmp（实时消息传输协议）是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议，主要用来在Flash/AIR平台和支持rtmp协议的流媒体/交互服务器之间进行音视频和数据通信。直播实现基于rtmp推送视频流，拉流播放，推流技术是指将直播内容推送至服务器的过程，拉流为服务器已有直播内容，用指定地址进行拉取的过程。实现在线直播教学如图2所示。
如果教师直播教学使用的是台式电脑，则需要配置摄像头和麦克风，如果是笔记本电脑，则使用笔记本电脑内置摄像头和麦克风。学生可以通过手机，电脑等多终端收看直播教学。
首先管理员登录甘肃电大在线课堂后台，添加直播课程，设定直播起止时间，给教师分配串码流。
然后教师设置本机OBS软件直播FMS URL、串码流、档案路径等，点击“开始串流”按钮，则开始直播。
此时学生可以在浏览器地址栏输入http：//live.gsrtvu.cn/打开网站，收看直播课程。
通过在线直播教学测试，直播服务器配置为内存4G，CPU内核为E5-2665 @2.4GHz时，可以承载170人同时观看直播教学，直播有12秒延迟现象，但不影响整体观看效果。同时，后期的使用我们已经优化直播服务器的配置。
4 在线直播教学应用
2020年春季学期初，我校针对OBS软件的下载使用对学校学院教师进行了培训，通过10名教师进行了10门课程试播一讲内容，通过钉钉会议和现场会议与学院教师交流了教学心得、技巧、仪态、直播教学中需要注意的问题等内容，同时在我校甘肃广播电视大学微信公众号推送了新闻“甘肃电大在线直播软件介绍”。
目前，我校在2020年春季学期共安排了29名教师共65门课程进行在线直播，我校教师已通过OBS软件和我校在线课堂进行直播授课。通过甘肃电大在线课堂，可以实时查看课程浏览情况，将录制视频上传至甘肃电大在线课堂，没有看到直播的学生可以点击录播视频进行学习，图3是在线直播教学实例及部分直播课程统计界面。
5 在线直播教学应用分析
通过我校不断在线直播教学的实践，发现存在以下问题，我们也通过相应方式进行了解决。目前使用情况良好，存在问题及解决方法列举如下：
1）网络不太好，要减少画面来源个数，降低编码，具体为在OBS软件界面进行选择来源进行调整，单击“设定，，”按钮一选择“编码”一调整最大比特率的值（不要超过720）;
2）如果直播过程无视频播放，则电脑扬声器设置为静音进行直播以减少杂音，操作为电脑状态栏单击喇叭图标，单击静音;声音太小，可以调整麦克风音量，操作为单击电脑开始一“控制面板”一单击“硬件和声音”一单击“更改系统声音”打开声音对话框一选择“录制”菜单项一选中“麦克风”单击“属性”一选择“级别”菜单一调整麦克风及麦克风加强值，单击“确定”按钮即可;
3）PPT幻灯片要根据桌面分辨率调整大小，设置为16：9或4：3保证PPT在播放状态全屏显示，单击PPT的“设计”菜单项一选择“幻灯片大小”或“页面设置”进行调整;
4）摄像头注意调整人物距离及方位，可以提前录制一段视频看一下声音画面效果，单击OBS软件界面“设定，.”按钮一选择“广播设定”一选择模式为“只输出文件”，可以设置档案路径（也可以是默认地址）一单击“确定按钮”，点击“开始录制”按钮录制视频，录完可以在档案路径下找到录制好的视频查看效果。
另外，直播的同时可以录制视频，后期共享给学生回看，可以创建一个QQ群或微信群进行互动，课程直播讲解过程中不建议互动，讲解完后，可以通过手机打开QQ群或微信群查看问题，同步直播解答。
6 总结
随着互联网的不断发展，移动互联网、智能终端和新媒体技术的广泛应用，甘肃电大采用OBS软件、流媒体服务器、在线直播平台实现了课程直播。另外，在网络带宽、课程直播间、网络安全、资源备份和流媒体服务器负载均衡多个方面的建设，保障了网络直播的正常进行。网络直播教学可提高教师对新媒体技术的使用能力，改善学习者的学习体验，为学习者提供随时随地的远程学习支持服务，网络直播教学也将得到广泛应用。
参考文献：
[1]周奇.直播课在线教育平台的设计与实现[D].北京：北京交通大学，2018.
[2]张莞雪，基于在线教育环境下实时直播教学的思考[J].軟件导刊·教育技术，2016，15（11）：77-79.
[3]许志明，瞿文政，陈俊填，等，基于Android平台的在线教育直播系统设计[J].计算机技术与发展，2019，29（2）：216-220.
[4]胜楚倩，远程教育直播课堂的教学模式研究[J].教育现代化，2018，5（14）：146-150.
【通联编辑：王力】
作者简介：张瑞英（1986-），女，甘肃兰州人，讲师，硕士，主要从事校园网管理、教学平台管理和计算机教学工作。