無線視頻傳輸技術及其在高校多媒體教學中的應用

摘 要：本文介紹了現在流行的三種常用無線視頻傳輸技術：英特爾WiDi（Wireless Display）、蘋果AirPlay、WiFi聯盟Miracast，以及主流操作系統對無線視頻傳輸技術的支持情況?；诖颂岢隽藘煞N利用無線視頻傳輸技術搭建的多媒體教學平臺： WiDi、Miracast兼容的多媒體教學平臺和蘋果AirPlay技術的多媒體教學平臺。高校流行的慕課（MOOCs）、微課網絡數字學習方式下，無線視頻傳輸技術搭建的多媒體教學平臺可以提高教師的上課質量和學生的學習效率。

關鍵詞：WiDi；AirPlay；Miracast；多媒體教學平臺

Abstract： Intel WiDi （Wireless Display）， Apple AirPlay， WiFi Alliance Miracast and the main operating systems supporting status are introduced. Multi-media teaching platform compatible with WiDi and Miracast， AirPlay platform are presented on the bases of these wireless video transmission systems. By MOOCs， Micro-video and other network digital learning models in universities， the teaching quality and study efficiency can be highly improved by the Multi-media teaching platforms.

Keywords： WiDi， AirPlay， Miracast， Multi-media teaching platform

1 前言

隨著信息網絡技術的快速發展，慕課（MOOCs）、微課[1]等成為流行的網絡學習方式。同時高校教師和學生都擁用大量的移動智能設備（筆記本電腦、平板電腦、智能手機），且善于利用移動智能設備進行有效的數字化學習。兩者結合慕課、微課成為高校師生推崇的學習方式。在相互討論的課堂教學中，傳統的多媒體設備由于不支持移動智能設備已滿足不了教學需求，建立無線視頻傳輸技術為基礎的多媒體教學平臺就成為迫切的需求。

2 三種常用的無線視頻傳輸技術

2.1 英特爾WiDi

2010年英特爾發布Wireless Display（簡稱WiDi）無線高清技術，它是通過WiFi信號來實現電腦和顯示設備的無線連接。第一代的WiDi技術只能支持720p高清播放，且有明顯的信號延遲現象。隨著英特爾酷睿i系列處理器性能的提升以及加入了更強大的核芯顯卡技術，對3D圖形和高清視頻有了更完美的支持，WiDi2.0技術已經可以完美支持1080p全高清視頻播放。WiDi 3.5版加入了USB設備無線連接的支持，實現與主機無線連接，并且WiDi 3.5還對WiFi聯盟提出的Miracast規范實現了部分支持。最新的Pro WiDi全面兼容WiFi 聯盟的Miracast協議，基于英特爾? 架構的電腦、平板電腦或智能手機以及支持安卓4.2版本的智能手機、平板電腦都可以通過Pro WiDi技術實現與電視機、投影儀的無線視頻播放。

2.2 蘋果AirPlay

蘋果公司推出的Iphone手機、Ipad平板電腦及Mac筆記本電腦在全球熱銷，借此蘋果公司推出基于WiFi的無線視頻技術AirPlay。2010年11月12日蘋果公司發布iTunes10.1軟件全面支持AirPlay無線視頻技術。在同一個WiFi（802.11a/g/n）環境下，借助AirPlay無線視頻技術，可以將Iphone、Ipod touch、Ipad及Mac（需要iOS4.2及OS X Mountain Lion以上版本）上的視頻鏡像傳送到支持AirPlay的設備（如：音箱、Apple TV）中播放。由于蘋果系統的封閉性，AirPlay無線視頻技術一般只支持蘋果系產品和通過蘋果認證的產品。

2.3 WiFi聯盟Miracast

2012年9月19日，WiFi聯盟正式宣布啟動WiFi CERTIFIED Miracast認證項目，Miracast無線顯示標準開始出現在用戶的面前。在Miracast無線顯示標準中，將設備分為兩類，一類稱為傳送端，另一類稱為接收端。接收端又分為主接收端及次接收端，差別在于主接收端支持視頻或聲音數據的接收；而次接收端只支持聲音的數據接收，這樣用戶就可以選擇將視頻、音頻分流至不同設備并同時呈現出來。谷歌從Android 4.2系統開始加入了對Miracast的支持，采用該系統的智能手機、平板電腦、電視棒等產品都將Miracast列為基本功能。微軟從win8.1操作系統開始也支持Miracast。英特爾最新的Pro WiDi完全兼容Miracast。同時聯發科、英偉達與博通等多家芯片廠商都在SOC芯片方案上支持了Miracast標準。通過芯片的支持，實現對Miracast硬件解碼、壓縮的優化，在設備硬件端解決技術與兼容性問題。眾多軟件及硬件廠商的支持，使Miracast無線視頻技術的應用打開了廣闊的前景。

3 主流操作系統對無線視頻傳輸技術的支持

3.1 谷歌安卓系統

安卓系統主要應用在智能手機和平板電腦中。從Android 4.2系統開始，許多大的廠商如三星、LG、小米、華為、SONY、HTC將Miracast列為智能手機和平板電腦的基本功能。

3.2 微軟Window系統

window 7 、window 8 、window10 操作系統是最常用的桌面操作系統，它們都支持英特爾的WiDi技術。其中window 8.1 和window10操作系統已完全兼容Miracast功能。英特爾的WiDi技術對硬件有自己要求，如下表1所示：

3.3 蘋果系統

現在的Iphone智能手機、Ipad平板電腦及Mac筆記本都支持AirPlay無線視頻技術。

4 利用無線視頻傳輸技術搭建多媒體教學平臺

通過分析操作系統對無線視頻技術的支持情況，我們可以搭建兩種多媒體教學平臺。

4.1 基于英特爾的WiDi技術和Miracast的多媒體平臺

此多媒體平臺設備安裝簡單且極為方便，由于采用WiFi直連技術，所以無需無線基礎設施，用一塊無線網卡可以實現無線顯示與無線上網互不干擾，顯示畫面和分辨率可以任意調節。各種智能設備及筆記本電腦的圖像、文件、音頻、視頻都可以通過WiDi技術和Miracast無線視頻技術投射到大屏幕設備上，實現無線同屏。課堂使用頻率最高的Window操作系統及Office辦公軟件可以應用在此平臺，大大方便了教學。

4.2 基于蘋果AirPlay技術的多媒體平臺

使用此多媒體平臺首先要建立一個WiFi（802.11a/g/n）環境，蘋果的各種設備與AirPlay接收器接入WiFi后，通過AirPlay無線視頻技術，可以將移動設備上的視頻、音樂、圖像等在電視或投影上同步播放。AirPlay無線視頻技術原生態支持蘋果系統， Android系統和Window系統需要安裝插件才能應用，且效果不是很好。

5 無線視頻傳輸技術的多媒體教學平臺對高校課堂學習的影響

傳統的多媒體教學平臺主流配置為計算機主機和投影儀，使用筆記本電腦要自己進行接線，切換視頻，非常繁瑣，同時它又不支持平板電腦和智能手機的顯示?；跓o線視頻技術的多媒體平臺，可以很好的解決這些問題。各種移動設備的音頻、視頻、圖像等可以實時顯示到大屏幕設備上，并且可以實現無縫切換，大大方便了教學，提高上課效率。在高校中，教師和學生都擁用大量的移動智能設備（筆記本電腦、平板電腦、智能手機），善于利用移動智能設備進行有效的數字化學習。教師平時通過手機微信、網絡等的瀏覽，將對教學有用的圖片、文章、新聞等各種信息用收藏、照片等方式存下來，然后在教學時通過無線同屏展現給學生，使課堂教學和信息發展實時同步，充分發揮“互聯網+”的優勢[2]。慕課（MOOCs）、微課等流行的網絡數字學習方式，逐漸被高校師生接受并采用。在課堂教學階段，在無線視頻傳輸技術多媒體平臺的支持下，學生可以利用移動智能設備有效的呈現之前視頻學習中遇到的問題，以及對自己問題的分析見解，而教師也可以采用移動智能設備進行有針對性的，生動的解釋。在師生的問答中，加深了學生對問題的理解，提高了學生學習質量。

參考文獻

[1]Shieh D.These lectures are gone in 60 seconds[J].Chronicle of Higher Education，2009，（26）：1-13.

[2]陳彤.無線同屏技術在對媒體教學中的應用研究[J].中小學實驗與裝備，2016，（2）：43-45.

作者簡介

朱國明，天津外國語大學教育技術與實驗室管理中心，工程師 研究方向：教育技術與教育裝備。