KAZIMIERZ CHOROŚ * TECHNOLOGIE TELEKONFERENCJI INTERNETOWYCH ORAZ SYSTEMÓW WIDEO NA ŻĄDANIE WYKORZYSTYWANE W NAUCZANIU NA ODLEGŁOŚĆ INTERNET VIDEOCONFERENCE AND VIDEO-ON-DEMAND SYSTEM TECHNOLOGIES APPLIED IN DISTANCE LEARNING STRESZCZENIE. Elektroniczne nośniki informacji, ich łatwość powielania i rozpowszechniania, a ponadto powszechny dostęp do sieci komputerowych, w szczególności do Internetu, stworzyły zupełnie nową jakość w zakresie systemów nauczania na odległość. Jednym z ważnych elementów nauczania na odległość z wykorzystaniem technik informatycznych staje się przekaz wideo. Z transmisją obrazu ruchomego mamy do czynienia zarówno w systemach telekonferencyjnych, przekazujących obraz w bezpośredniej transmisji, jak również w systemach wideo na żądanie, które umożliwiają udostępnianie plików wideo przechowywanych w archiwum systemu. W obu przypadkach najefektywniejszą techniką jest przesyłanie plików wideo poprzez strumieniowanie danych. W referacie zaprezentowane zostaną technologie telekonferencji internetowych oraz systemów wideo na żądanie, wykorzystywane w nauczaniu na odległość. ABSTRACT. The easy way of the duplication and of the dissemination of electronic media and the development of computer networks, particularly of the Internet, lead to the new opportunities of distance learning systems. One of the most important elements of distance learning systems is video. The distribution of video is usually used in teleconference systems transmitting live image as well as in video-on-demand systems offering video stored in video data bases. The streaming technology is the most effective way of video distributions. The paper presents the standards of an Internet videoconference and of a video-on-demand technique applied in distance learning systems. 1. Informatyka w nauczaniu na odległość 1.1. Pojęcia podstawowe Informatyka wykorzystywana jest we wszystkich dziedzinach działalności człowieka. W ostatnich latach, dzięki powszechnemu dostępowi do Internetu, również coraz więcej mówi się o tzw. nauczaniu na odległość, nauczaniu przez Internet, nauczaniu elektronicznym. Co oznaczają te pojęcia? Jak należy je rozumieć? * Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania COPERNICUS, Wrocław 44
Nauczanie na odległość (ang. distance learning) to taki proces kształcenia, w którym brak jest bezpośredniego kontaktu między nauczycielem i uczniami. W nauczaniu tym wykorzystywane są różnego rodzaju środki komunikacji od tradycyjnej poczty (kursy korespondencyjne) poprzez telefon, radio i telewizję, aż do obecnie powszechnie wykorzystywanych środków teleinformatycznych i sieci komputerowych. Kształcenie elektroniczne (ang. e-learning) oznacza wykorzystanie w procesie nauczania komputera i zwykle multimedialnych płyt CD lub DVD z nagranymi lekcjami, ćwiczeniami, testami, egzaminami itp. Oprogramowanie edukacyjne na płytach CD jest wówczas pomocą dla nauczyciela w prowadzonej lekcji, ale również może być wykorzystywane przez uczniów samodzielnie ma to bardzo często miejsce w przypadku nauki języków obcych - w nauce w domu lub w procesie samokształcenia. Te elektroniczne materiały dydaktyczne wyparły prawie zupełnie dawniej stosowane filmy edukacyjne wyświetlane w szkołach i uczelniach najczęściej na lekcjach biologii, historii i geografii oraz dawne ćwiczenia do nauki języków obcych odtwarzane z magnetofonów i wykorzystywane w salach lektoryjnych. Trzecie pojęcie z tego zakresu to kształcenie przez Internet czyli teleedukacja. Jest to specyficzna forma kształcenia elektronicznego, w której kontakt nauczyciela z uczniami odbywa się za pomocą Internetu. Internet umożliwia również przekazywanie materiałów dydaktycznych w postaci cyfrowej. To przekazywanie ma jednak inny charakter, gdyż właściwie jest to udostępnianie materiałów dydaktycznych w sieci, które uczeń czy student może pobrać w dowolnej, odpowiedniej dla siebie chwili, a nie jak to było w przypadku nauczania radiowego czy telewizyjnego, kiedy to trzeba było dokładnie o odpowiedniej porze wysłuchać kursu. Z definicji tych wynika, że nauczanie na odległość może przybrać formę nauczania przez Internet. Nauczanie przez Internet może także wykorzystywać elektroniczne materiały, a więc być również formą kształcenia elektronicznego. Dlaczego jednak nauczanie przez Internet jest zupełnie nową jakością zarówno w komunikacji jak i w nauczaniu. Przede wszystkim dlatego, że poza pełnieniem tych samych funkcji, jakie dawniej pełniły inne środki przekazu (radio, telewizja itp.), Internet stwarza możliwość pełnej interakcji nauczyciela z uczniami (tzw. nauczanie synchroniczne), a w przypadku wykorzystania systemów wideokonferencji zaciera się praktycznie różnica między nauczaniem bezpośrednim a nauczaniem na odległość przez Internet. 1.2. Nauczanie przez Internet Nauczanie przez Internet przybiera różne postacie i dlatego wyróżnia się kilka jego form (http://www.fokus.gmd.de/research/): samonauczanie - udostępnianie materiałów dydaktycznych uczniom lub studentom na serwerach ftp, stronach internetowych itp., wyszukiwanie informacji przeprowadzanie wyszukiwań dodatkowych materiałów, wykład prowadzenie wykładów w systemie telekonferencji, ćwiczenia indywidualne lub grupowe wykonywanie ćwiczeń, 45
ćwiczenia laboratoryjne w oparciu o wspólne dodatkowe oprogramowania, seminarium/grupy dyskusyjne pozwalające na prowadzenie jednoczesnego dialogu przez wielu uczestników, konsultacje bezpośrednia komunikacja pomiędzy nauczycielem i pojedynczym uczniem lub studentem. Właśnie telekonsultacje internetowe realizowane są często w pierwszym etapie w systemach teleedukacji internetowych (Choroś et al. 2002). 2. Standardy wideokonferencji Technologie wideokonferencji znane są i stosowane już od dawna, a pojawiły się 100 lat po pierwszych kursach korespondencyjnych. W kwietniu 1930 roku w Nowym Yorku została przeprowadzona pierwsza wideokonferencja. Wówczas była to jeszcze analogowa transmisja obrazu i dźwięku pomiędzy firmą AT&T i Bell Laboratory. W 1964 na Światowych Targach w Nowym Jorku zaprezentowany został przez firmę AT&T zestaw wideokonferencyjny Picture Phone. W 1971 roku została przeprowadzona pierwsza wideokonferencja transatlantycka pomiędzy dwoma systemami LME firmy Ericsson. Ale dopiero na początku lat 90-tych pojawiły się pierwsze zestawy wideokonferencyjne typu desktop (m.in. PictureTel i VTEL), czyli wykorzystujące jako terminal komputer osobisty. Obecnie właściwie każdy komputer osobisty wyposażony w urządzenia multimedialne, takie jak głośniki lub słuchawki, mikrofon i kamerę lub nawet tylko kamerkę internetową, jest wystarczający do przeprowadzenia wideokonferencji internetowych. Jakość tej wideokonferencji uzależniona jednak jest od szybkości przesyłania informacji czyli dostępnego pasma transmisji. Wideokonferencje można podzielić na kilka typów, ze względu na ich zastosowania, realizacje połączeń, topologię i typ spotkań (Choroś et al. 2001a). Ze względu na zastosowania wyróżniamy trzy typy wideokonferencji: szkolenia wideokonferencje, w których wszyscy uczestnicy konferencji widzą lektora, a on sam na swoim monitorze może zobaczyć uczestnika zadającego pytanie lub zabierającego głos w dyskusji, konferencja - na monitorze umieszcza się obraz pochodzący z kilku lub kilkunastu stanowisk, a na wyróżnionej części ekranu, uczestnicy wideokonferencji widzą obraz przesyłany z wideoterminala uczestnika aktualnie zabierającego głos, dyskusja - na ekranie widoczna jest osoba aktualnie zabierająca głos, a ta osoba ma możliwość oglądania przedmówcy na swoim komputerze. Sposób realizacji połączenia również wyznacza nam trzy rodzaje wideokonferencji: wideokonferencja typu punkt-punkt to po prostu połączenie dwóch komputerów, wideokonferencja typu wielopunkt stanowi dowolne połączenie trzech lub więcej komputerów, wideokonferencja rozgłoszeniowa polega na przekazywaniu informacji dostarczanej przez jednego z uczestników do wszystkich pozostałych. Wideokonferencje podzielić możemy także ze względu na zastosowaną topologię: 46
wideokonferencja scentralizowana, w której dane generowane przez jeden z komputerów przekazywane są do jednostki kontroli transmisji wielopunktowej MCU (ang. Multipoint Control Unit) w trybie punkt-punkt, wideokonferencja zdecentralizowana - nie zakłada wykorzystania jednostki kontroli MCU, ponieważ komputery przekazują dane użytkowe bezpośrednio do miejsc przeznaczenia, układy hybrydowe, stanowiące połączenie powyższych rodzajów wideokonferencji. Podział wideokonferencji według typu spotkań przedstawia się następująco: jeden do jednego czyli połączenie punkt-punkt pomiędzy dwoma komputerami, jeden do grupy czyli połączenie punkt-punkt pomiędzy jednym komputerem z komputerami określonej grupy, grupa do grupy - połączenie punkt-punkt pomiędzy dwiema grupami, spotkanie wielostanowiskowe, określające połączenia więcej niż 2 komputerów lub grup w oparciu o połączenia wielopunktowe, z wykorzystaniem jednostki kontroli transmisji wielopunktowej MCU. Najpopularniejszym standardem wideokonferencji jest standard internetowy, wykorzystujący sieć IP bez gwarantowanej jakości usług, oparty na zaleceniu ITU H.323 (http://www.packetizer.com/voip/h323/). Specyfikacja H.323 obejmuje również standardy H.225.0, H.245, serie H.450 i H.460. Jej pierwsza wersja zatwierdzona została w 1996 roku i ustalała standard dla komunikacji multimedialnej w sieciach LAN, WAN i Internet. Wykorzystują one przełączające pakiety TCP/IP i IPX w technologii sieci Ethernet, Fast Ethernet i Token Ring. Standard ten obejmuje zarówno urządzenia samodzielne (ang. standalone) jak i osadzone w technologii PC dla wideokonferencji zarówno punkt-punkt (ang. point-to-point) jak i wielopunktowej (ang. multipoint). Obecnie najnowszą jest wersja 5 z 2003 roku (Jones 2004). Specyfikacja H.323 jest zbiorem zaleceń dotyczących przesyłania wideo, audio, danych itp. Powstała jako kolejna optymalizacja zaleceń dotyczących wideokonferencji, dlatego często niewiele różni się od pozostałych zaleceń H.32x. Tabela 1 przedstawia zaktualizowane porównanie zaleceń pokrewnych z H.323, oparte na porównaniu zaprezentowanym na internetowych stronach (http://www.h323forum.org/papers/primer/) Forum H.323, organizacji zajmującej się promowaniem standardu H.323 (Choroś et al. 2001a). 3. Wideo na żądanie 3.1. Cechy systemów wideo na żądanie Przesyłanie plików wideo w sieciach komputerowych, w tym w sieci Internet, nie jest tak restrykcyjne jak przesyłanie danych liczbowych czy nawet tekstowych. Przesyłając np. dane księgowe, czy tekst oczekujemy, że na lokalnym komputerze odebrana zostanie informacja kompletna i w niezmienionej postaci. Przekłamanie nawet tylko jednego bitu może spowodować bezużyteczność całego pliku, zwykle tak jest w przypadku plików wykonywalnych (programów binarnych). 47
Tabela 1 Porównanie zaleceń pokrewnych z H.323 H.320 H.321 H.322 H.323 V1/V2/V3/V4/ V5 H.324 Sieć 1990 1995 1995 1996/1998/ 1999/2000/ 2003 Data zatwierdzenia wąskopasmowa przełączana cyfrowa ISDN Wideo H.261 H.263 Audio G.711 G.722 G.728 szerokopasmowa ISDN ATM LAN H.261 H.263 G.711 G.722 G.728 sieci gwarantowane szerokopasmowe z przełączaniem pakietów H.261 H.263 G.711 G.722 G.728 sieci nie gwarantowane szerokopasmowe z przełączaniem pakietów (Ethernet) H.261 H.263 G.711 G.722 G.728 G.723 G.729 1996 PSTN lub POTS, analogowy system telefoniczny H.261 H.263 G.723 Multiplexing H.221 H.221 H.221 H.225.0 H.223 Kontrola H.230 H.242 Multipoint H.231 H.243 H.242 H.242 H.230 H.231 H.243 H.231 H.243 H.245 H.245 H.323 Dane T.120 T.120 T.120 T.120 T.120 Interfejs komunikacyjny I.400 AAL I.363 AJM I.361 PHY I.400 I.400& TCP/IP TCP/IP V.34 Modem Tymczasem w przypadku filmów przekłamania w trakcie transmisji nie są tak krytyczne. Na film składa się sekwencja pojedynczych ramek, zazwyczaj 25 na 1 sekundę. Przekłamania jednej ramki filmu oczywiście nie są pożądane, ale z drugiej strony bardziej nam zależy na ciągłości emisji lub różnorodności transmitowanych filmów niż na jakości materiałów. Wbrew panującemu przekonaniu ani liczba interakcji przekazu wideo ani liczba wyświetlanych ramek w ciągu 1 sekundy nie są priorytetem (Simonson at al. 2003). 48
Przesyłanie plików wideo ma różny charakter. Możemy pobierać plik wideo z jakiegoś archiwum (FTP), chcemy otrzymać wówczas cały plik i po pewnym czasie, który nie musi być związany z okresem pobierania pliku, odtworzyć ten plik. Pliki transmitowane np. przez producentów filmowych, reporterów itd. są jeszcze poddane dalszemu montażowi i muszą zostać dostarczone bez żadnych zniekształceń. Wówczas ta sytuacja jest bardzo zbliżona do pobierania danych finansowych i tekstowych. Chociaż i w tym przypadku jakaś usterka w pliku wideo nie dyskredytuje całego materiału. Po prostu w trakcie montażu można taki fragment wyciąć lub zretuszować, na co pozwalają współczesne techniki grafiki komputerowej. W systemach telekonferencyjnych mamy jednak do czynienia z zupełnie innymi oczekiwaniami. W systemach tych pobierając plik wideo odtwarzamy go natychmiast, transmisja jest na żywo, ciągła i trudno powiedzieć nawet, kiedy nastąpi jej zakończenie. Wówczas stosujemy tzw. strumieniowanie, czyli transmisję ciągłą obrazu i dźwięku, z natychmiastowym ich odtworzeniem. Sytuacja ta jest jeszcze z innego punktu widzenia korzystna dla użytkownika końcowego, a mianowicie nie zmusza go do zapamiętywania w swoim komputerze ogromnej ilości megabajtów filmu. Strumieniowanie znalazło bardzo duże zastosowanie w systemach telekonferencyjnych (Choroś et al. 2001a) i w systemach wideo na żądanie (Video 2004). 3.2. Protokoły transmisji w systemach wideo na żądanie Dominującym protokołem przesyłania danych w Internecie jest protokół TCP. Pozwala on niezawodnie przesyłać dane, wykorzystując mechanizmy sekwencjonowania - potwierdzenia przesłania i retransmisji pakietów. W protokole TCP przeprowadza się efektywną kontrolę przepływu i przeciążeń oraz umożliwia pracę w pełnym układzie dupleksowym i multipleksowanie. TCP opiera się na mechanizmie tzw. rozsuwanego okna (ang. sliding window). Odbiorca ustala wielkość bieżącego okna poprzez określenie liczby pakietów. Nadawca może wówczas wysłać jedynie tę liczbę pakietów, do momentu otrzymania komunikatu o poprawności przesłania serii. Dzięki temu nadawca nie może wysyłać danych w szybszym tempie, niż odbiorca może je odebrać, gdyż inaczej mogłoby dojść do przeciążenia, powstałego w wyniku potrzeby wielokrotnych retransmisji i w konsekwencji - doprowadzi do dużych opóźnień w transmisji. Okno o wielkości zero oznacza brak transmisji. Dopiero po otrzymaniu komunikatu potwierdzającego otrzymanie danych wysyłana jest nowa porcja pakietów równa właśnie wielkości okna. Pakiety, które nie zostaną potwierdzone po określonym czasie, są transmitowane ponownie, przy czym zmniejszana jest wielkość okna, czyli wysyłanych jest mniej pakietów. Natomiast, jeśli retransmisje nie występują, okno jest poszerzane, aby umożliwić szybsze przesyłanie pakietów. Niestety protokół TCP nie obsługuje transmisji jeden-do-wielu. Natomiast protokołem, który obsługuje takie transmisje jest protokół UDP (ang. User Datagram Protocol) (Internetworking 2004). Protokół UDP jest bezpołączeniowym protokołem transportowym, który nie zapewnia żadnych gwarancji dostarczenia, gdyż nie posiada mechanizmów zabezpieczeń przed prze- 49
syłaniem zduplikowanych pakietów UDP, tzw. datagramów, nie kontroluje przepływu pakietów i nie retransmituje pakietów. Dzięki prostocie UDP możliwe natomiast stało się m.in. zredukowanie wielkości nagłówka protokołu, minimalizacja opóźnień w dostarczaniu danych, oprogramowanie dodatkowych funkcjonalności i oczywiście prowadzenie transmisji jeden-do-wielu. Z tych powodów protokół UDP nadaje się doskonale do strumieniowania plików wideo, gdyż pozwala na przesyłanie danych w czasie rzeczywistym, a ewentualne mechanizmy kontrolne mogą zostać zaimplementowane w protokołach wyższych warstw transmisji. UDP jest protokołem bezpołączeniowym, gdyż może wysyłać datagramy bez nawiązania połączenia z odbiorcą, a droga ich przesyłania może zmieniać się podczas transmisji. Nagłówek UDP składa się z czterech pól, każdy po 2 bajty: port źródłowy (ang. source port) - pakiety klienta używają go jako punktu dostępu do usługi (ang. service access point, SAP), aby zaznaczyć, z której sesji po stronie klienta pochodzi dany pakiet - pakiety serwera przenoszą w tym polu SAP serwera, port docelowy (ang. source port) - pakiety klienta używają go jako SAP, aby zaznaczyć, której usługi żądają od zdalnego serwera - pakiety serwera przenoszą w tym polu SAP klienta, długość UDP (ang. UDP length) - wielkość danych w bajtach, suma kontrolna UDP (ang. UDP checksum) - suma kontrolna, która weryfikuje, czy dane nie zostały uszkodzone podczas transmisji w sieci lub przy przetwarzaniu w systemie końcowym. W transmisji opartej na strumieniowaniu protokół TCP zastąpiono więc prostszym protokołem UDP, którego zadaniem jest jak najszybsze wysłanie pod wskazany adres strumienia pakietów (Choroś 2004). Protokół UDP nie pozwala jednak przekazywać wystarczających informacji, potrzebnych odbiorcy strumienia wideo. Brakuje np. kolejnego numeru pakietu, pozwalającego wykryć zgubienie pakietu w sieci oraz informacji o czasie pobrania próbki obrazu lub dźwięku, dzięki której można, m.in. wyeliminować potencjalne zniekształcenia, spowodowane zmiennym opóźnieniem, wprowadzanym przez sieć (np. za pomocą buforowania u odbiorcy). Te i inne parametry konieczne dla poprawnego odbioru wideo są przenoszone przez protokół RTP. Protokół do transportu danych aplikacji czasu rzeczywistego RTP stosuje specjalny mechanizm, aby stało się możliwe przesyłanie danych czasu rzeczywistego, takich jak wideokonferencje w sieciach bazujących na IP. W pierwszym kroku, strumień danych jest dzielony na pakiety, które transmitowane są oddzielnie. Transmisje mogą mieć charakter jeden-dojednego lub jeden-do-wielu. Następnie po stronie odbiorcy, otrzymane pakiety muszą być ustawione w poprawnej kolejności. Są również synchronizowane z innymi napływającym strumieniami. Odbiorca otrzymuje również dodatkowe informacje zwane metadanymi. Większość działań RTP polega na oznakowaniu właściwych danych audio/wideo i ich źródła, przydziale numerów sekwencyjnych i znaczników czasowych dla każdego z pakietów, a także na monitorowaniu warunków sieciowych oraz na transmitowaniu informacji o sesjach użytkowników. 50
Jednakże, sam RTP nie dostarcza metadanych oraz funkcjonalności monitoringu. Jest to realizowane z udziałem wspomagającego go protokołu kontroli RTCP Real-time Transport Control Protocol, zdefiniowany przez IETF w dokumencie RFC 3550 (http://rfc.net/rfc3550.html). Protokoły UDP i RTP wzajemnie się uzupełniają. Zawarta w nagłówku UDP informacja o numerze portu, służy za identyfikator strumienia RTP pomiędzy nadawcą a odbiorcą. Transmisja audio stanowi odrębną sesję w stosunku do wideo. Obie transmisje są jednokierunkowe, pakiety kierowane są tylko od nadawcy do odbiorcy, nie ma pakietów zwrotnych, a ewentualna transmisja w przeciwnym kierunku, co ma miejsce np. w wideokonferencjach, będzie oznaczać kolejne sesje RTP. Transmisja zwrotna jest przydatna, jeśli nadawca pragnie otrzymywać informacje o jakości odbioru, aby móc ją kontrolować. W tym celu dla każdej sesji UDP/RTP nawiązywana jest osobna sesja kontrolna, identyfikowana przez własny numer portu UDP wyższy o 1 od numeru sesji monitorowanej, którą płyną informacje, zarówno od odbiorcy do nadawcy, jak i od nadawcy do odbiorcy. Dzięki takiej separacji strumieni audio i wideo, nadawca otrzymuje dokładniejsze informacje zwrotne i możliwa jest optymalizacja sposobu nadawania oraz samej architektury sieci pod kątem polepszenia jakości zarówno dźwięku, jak i obrazu, z których każdy stawia przed siecią inne wymagania. Natomiast wadą rozdziału obu tych transmisji jest utrata synchronizacji pomiędzy dźwiękiem. Aplikacje typu audiokonferencja wymagają, aby wszyscy uczestnicy uzgodnili m.in. jeden wspólny adres jeden-do-wielu wymiany informacji. Ponieważ sam RTP nie może tego wynegocjować - używane są inne mechanizmy, takie jak SIP (ang. Session Initiation Protocol), Mail, RTSP, czy H.323. Strumień danych audio każdego z uczestników jest enakpsulowany w pakiety RTP o stałej długości, które następnie wysyłane są na uzgodniony adres i rozsyłane do wszystkich uczestników. Dzięki dodatkowej informacji zawartej w pakiecie odbiorca może skorygować prawidłową kolejność pakietów, zsynchronizować je, zidentyfikować format odtwarzanych danych i połączyć strumienie danych w celu ich odtworzenia. Każde źródło identyfikowane jest poprzez unikatowy znacznik SSRC (ang. synchronization source identifier). SSRC jest identyfikatorem źródła synchronizacji, zawartym w nagłówku RTP. Ponieważ dostępna przepustowość może być różna, a nawet się zmieniać dla każdego z uczestników w trakcie przebiegu audiokonferencji, każdy z nich wysyła okresowo pakiety RTCP, zawierające odpowiednie statystyki informujące o jakości transmisji. Ponadto w pewnych odstępach czasu, każdy uczestnik wysyła dodatkowo metadane, a wśród nich np. unikatowy znacznik, nazwisko, adres poczty elektronicznej, nazwę aplikacji, z której korzysta itd. Źródła danych mogą zostać dzięki temu przyporządkowane poszczególnym uczestnikom, jak również każdy potrafi rozpoznać innych uczestników biorących udział w danej konferencji. Protokół RTP/RTCP jest obecnie najczęściej stosowanym protokołem strumieniowania transmisji, stosowanym w Internecie. M.in. jest on wykorzystywany przez serwery RealServer oraz przez systemy telekonferencyjne, zbudowane zgodnie ze standardem H.323, takie jak np. Microsoft Netmeeting. 51
3.3. Właściwości filmów Doświadczenia w udostępnianiu filmów w Internecie w systemach nauczania na odległość pozwalają sformułować następujące wymagania odnośnie tych filmów (Choroś 2004): udostępniane powinny być typowe dydaktyczne filmy, wspomagające prowadzone kursy i pozwalające poznać atmosferę wykładu i uczynić bardziej zrozumiałe ewentualne towarzyszące materiały tekstowe; baza filmów powinna być powszechnie dostępna, a więc najlepiej by był to dostęp poprzez Internet, np. poprzez strony internetowe wykładowcy; użyta technologia nie powinna ograniczać wykorzystania udostępnianego materiału, a więc dostępu do plików wideo w przypadku posiadania połączenia niskiej jakości (np. standardowy modem); wskazane jest tworzenie złożonych prezentacji z udziałem innych mediów (głównie typowych plansz z prezentacji multimedialnej), wykorzystujących wideo jako element integrujący; pożądana jest możliwość interakcji użytkownika z materiałem filmowym - sterowanie wyświetlaniem; należy zapewnić możliwość przechowywania informacji na temat udostępnianych materiałów oraz możliwość jej elastycznego przetwarzania/wymiany/wizualizacji; powinna być zapewniona możliwość rozbudowy systemu; wskazana jest duża swoboda w powiększaniu bazy filmów. 4. Uwagi końcowe Zwykle przy tworzeniu systemu nauczania na odległość, wykorzystującego transmisje plików wideo, wydaje się, że największym problemem i trudnością w powszechnym użyciu takich systemów są problemy technologiczne. Technologia jest jednak już właściwie opanowana. Wiele programów, np. dla potrzeb wideokonferencji, dostępna jest w Internecie za darmo, zatem nie stwarza to dla uczniów i studentów, uczących się w trybie nauczania na odległość, bariery finansowej w wykorzystaniu tych technologii. Większym problemem okazuje się jednakże znaczny koszt - zarówno intelektualny jak i finansowy - przygotowania lekcji w postaci filmów wideo. To stanowi w tej chwili barierę rozwoju tych systemów, a nie technologia. Niektórzy jednak (Bork 2000) zwracają uwagę, że koszt jednostkowy w przypadku dużej populacji studentów będzie niższy od kosztów nauczania tradycyjnego, a w świecie potrzeba powszechnej edukacji jest ogromna. W przypadku kursów z nowoczesnych, szybko rozwijających się dziedzin, dochodzi ponadto problem częstej aktualizacji opracowanych i nagranych materiałów. Niewątpliwie taniej, łatwiej i szybciej aktualizuje się plik tekstowy niż plik wideo. Mimo tych trudności systemy nauczania na odległość, wykorzystujące materiały elektroniczne w postaci plików wideo, będą niewątpliwie bardzo szybko rozwijać się w najbliższych latach. 5. Literatura Bork A. 2000: Learning with the World Wide Web. The Internet and Higher Education nr 2-3, vol. 2, s. 81-85. 52
Choroś K., Kopel M. 2001a: Studia na odległość. TELE.NET.forum, nr 11, s. 54-57. Choroś K., Kopel M. 2001b: Narzędzia wideokonferencyjne. TELE.NET.forum, nr 12, s. 55-59. Choroś K., Kopel M. 2002: Telekonsultacje internetowe w systemie StOPKa na Wydziale Informatyki i Zarządzania Politechniki Wrocławskiej. W: Multimedialne i sieciowe systemy informacyjne. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, s. 613-622. Choroś K. 2004: Strumieniowanie plików wideo w systemach nauczania na odległość. W: Multimedialne i sieciowe systemy informacyjne. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, vol. 1, s. 209-218. Internetworking Technologies Handbook Introduction to LAN Protocols. Cisco Systems, (informacja z IX 2004) (http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ip.htm, http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/introlan.htm). Jones P.E. 2004: Overview of H.323. (http://www.packetizer.com/voip/h323/papers/overview_of_h323_files/frame.html). Kodama M. 2001: Distance learning using video terminals - an empirical study. International Journal of Information Management nr 3, vol. 21, s. 227-243. Lau L. (Ed.) 2000: Distance Learning Technologies: Issues, Trends and Opportunities. Idea Group Publishing, Hershey. Mehrotra C. M., Hollister C. D., and McGahey L. (Ed.) 2001: Distance Learning: Principles For Effective Design, Delivery And Evaluation. Sage, Thousand Oaks. Simonson M., Smaldino S., Albright M., and Zvacek S. 2003: Teaching and learning at a distance: Foundations of distance education (2nd Ed.). Merrill Prentice Hall, Upper Saddle River. Video Streaming Technology. Compaq Computer Corporation. ECG Emerging Markets and Advanced Technology (informacja z IX 2004). (http://h18000.www1.hp.com/support/techpubs/whitepapers/ecg0680798.html). 53