劉興圣

摘 要：以網(wǎng)絡為核心的實時直播和錄播教學系統(tǒng)在中學的應用已經(jīng)逐漸成為發(fā)展趨勢。本文以我校新建的H-STREAM網(wǎng)絡視頻錄播系統(tǒng)為例，介紹學校利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡和多媒體教室，用較小的投資成本，以現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術為依托，著眼于教育教學的實際需要，遵循成熟先進、高效實用、穩(wěn)定可靠的設計原則為學校建設校園數(shù)字化視頻網(wǎng)絡。

關鍵詞：校園多媒體；網(wǎng)絡視頻；直錄播系統(tǒng)

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454（2009）04-0078-03

一、引言

隨著網(wǎng)絡和多媒體技術的迅速發(fā)展和廣泛應用，以網(wǎng)絡為核心的實時直播和錄播教學系統(tǒng)在中學的應用也漸成發(fā)展趨勢，特別是學校原有的模擬電視系統(tǒng)，完全可以通過網(wǎng)絡得以實現(xiàn)數(shù)字化的應用。另外，學校也可以利用這套系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)上的教學觀摩、評估，并建設成為學校富有特色的精品課程錄制系統(tǒng)，滿足教學資源的建設與上傳評審等工作，校長還可以通過本系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)上的直錄播存儲系統(tǒng)，更好地滿足教學與會議及電視轉播的需要。

今年我校新建了一套H-STREAM網(wǎng)絡視頻錄播系統(tǒng)，它極大地方便了網(wǎng)絡教學資源的建設以及精品課程的制作，為提高學校的教學質量和教學手段的改革發(fā)揮了重要的作用。

二、方案的實現(xiàn)和系統(tǒng)功能

H-STREAM多媒體教學錄播系統(tǒng)主要包括H-STREAM直錄播編碼器、集中管理平臺和教學直播點播系統(tǒng)，其與教室內攝像機、音頻擴聲系統(tǒng)、計算機和IP網(wǎng)絡等設備相結合構成教學錄播系統(tǒng)，用于記錄與發(fā)布課堂教學整體過程的產(chǎn)品。其在教學過程進行時，直接對現(xiàn)場的教師以及用于教學的電腦進行多畫面同步實時采編錄像和網(wǎng)絡直播，滿足教學音像資料存檔、教學觀摩、示范聽課和領導在線監(jiān)督的需求。

錄播設備與教室內攝像機、音頻擴聲系統(tǒng)、計算機和IP網(wǎng)絡等設備相結合構成教學錄播系統(tǒng)，教師開始上課時，系統(tǒng)以后臺的方式實現(xiàn)對現(xiàn)場教師圖像與聲音的錄制、存儲并在網(wǎng)上實現(xiàn)實時的教學直播。在網(wǎng)內的計算機可接收現(xiàn)場的聲音、圖像，在添加了專用的媒體數(shù)據(jù)轉發(fā)服務器后，整個系統(tǒng)可滿足大量在線師生實時接收直播。上課結束后，錄播系統(tǒng)即時生成整個上課過程的記錄文件，存儲于教學直播點播服務器上，可直接作為電子課件供師生點播，也可刻成VCD或DVD光盤。用戶借助于編輯軟件，可對錄好的課件再編輯，能夠非常方便地對生成的課件進行剪輯、合并。系統(tǒng)的主要功能如下：

1.網(wǎng)絡直播

直播服務類似于傳統(tǒng)的電視直播，通過NETTV400編碼主機對現(xiàn)場的視頻、音頻進行實時編碼壓縮，并透過數(shù)據(jù)中心的媒體分發(fā)服務器進行數(shù)據(jù)分發(fā)。師生借助于網(wǎng)絡和普通計算機即可實時收看教學場景，與在教室上課完全一致。NETTV400采用高效的流媒體傳輸系統(tǒng)，使得其在普通網(wǎng)絡上即可非常流暢地傳送直播數(shù)據(jù)，其開放的體系結構和可擴展的設計理論可以支持無限量的終端用戶。借助于專業(yè)的采集設備和領先的編碼壓縮算法，NETTV400可以同時對四路音視頻進行D1解晰度的實時直播和存儲。NETTV400編碼主機通常位于機房或控制室內，系統(tǒng)加電后啟動自動進入直播等待狀態(tài)。

管理人員透過集中管理平臺可以控制對任意教室進行的直播和存儲。同時集中管理平臺還能夠實時反映所有前端編碼設備的通信狀態(tài)和工作狀態(tài)。

當透過集中管理平臺進行直播后，終端用戶用IE瀏覽器透過系統(tǒng)管理平臺，經(jīng)過授權后即可在線觀看課堂直播場景。點擊播放后，便可以通過網(wǎng)絡進行實時直播收看。

2.實時錄制

NETTV400除了能進行實時直播以外，還具有實時錄制功能。系統(tǒng)可以將教學場景包括教師音視頻、學生音視頻、教室全景進行實時錄制并生成課件，供作為資料保存和課后點播。錄制服務功能可以與直播功能同時進行，也可以只進行錄制而不進行直播。當選擇文件存檔選項并指定好保存的路徑后，系統(tǒng)將可以在編碼過程中實時生成錄制文件。該功能在我校的應用非常廣泛，例如，2008年9月初的學校開學典禮就使用了網(wǎng)絡直播功能，學生在多媒體教室里就可觀看開學典禮現(xiàn)場的全過程，實時錄制的電視專題片存儲在視頻服務器上，供學生點播觀看。

3.點播服務

系統(tǒng)可以將錄制生成的文件通過手工或自動的方式上傳到點播服務器，并在后臺管理系統(tǒng)中生成點播列表。經(jīng)過授權的終端用戶通過IE瀏覽器登錄到系統(tǒng)平臺，便可根據(jù)需要點播相應的課程，隨時隨地觀看自己想看的課件，從而從根本上擴展了課堂教學的概念。使用該功能，我校錄制了相當數(shù)量的電視專題節(jié)目，供全校師生進行點播觀看。學科教師可以將本學科的教學視頻上傳至視頻服務器，教師在教室里登錄視頻服務器點播相關的教學視頻，實現(xiàn)了教學資源的共享。

4.下載視頻

整個系統(tǒng)在直錄播結束后，除了實時在后臺服務器生成點播資源供用戶在線點播外，系統(tǒng)還提供課件下載功能。我們可以利用課件下載功能將課件導出，然后進行課件刻錄、備份及編輯處理。

5.視頻上傳

NETTV400后臺直播/點播系統(tǒng)除了能夠支持系統(tǒng)本身實時生成的課件供用戶在線點播外，我們可以將第三方視音頻文件實時上傳至后臺服務器生成點播列表。利用此功能，我們可以把學科視頻資源、專家學者來校的講座上傳到視頻服務器，建立豐富的視頻點播資源庫。

6.自動生成點播資源

除了能直播和錄制外，系統(tǒng)還具有自動生成點播資源功能。當NETTV400完成教學活動錄制后，可以通過網(wǎng)絡在網(wǎng)絡中心的媒體服務器上自動生成點播文件，并同時在后臺管理系統(tǒng)形成點播列表。終端用戶只需在課程直播或錄制結束后，便可立即登錄后臺管理系統(tǒng)播放相應的點播資源。

7.課表式的直播和錄制

系統(tǒng)除手動進行直播和錄制外，還可以對所有課程建立直播和錄制計劃，當在自動編碼任務中指定直播和錄制起始時間后，系統(tǒng)將按照設定的時間自動完成所有直播錄播任務，并按照設定要求自動生成點播資源。

8.后期編輯

后期編輯工具是H-STREAM系列直錄播系統(tǒng)的后期處理工具。其主要功能是對直錄播系統(tǒng)錄制時所生成的文件進行剪切、合并，對索引及索引信息進行添加、刪除和修改。后期編輯工具具有動態(tài)標識、精確定位功能，在剪切、合并等編輯過程中能夠實時地對錄制系統(tǒng)生成的文件進行多窗口同步完整回放。

9.播放器播放

整個直錄播系統(tǒng)具有與Windows平臺無縫的兼容集成性，無論是直播或點播，終端用戶在運行Windows平臺的計算機上無需安裝任何插件即可用Media Player 播放器同步回放所有窗口內容，這在利用網(wǎng)絡課堂進行大范圍直播以及將錄制成的課件進行分發(fā)時具有非常好的易用性，避免了必須要安裝第三方插件或者專用播放器才能播放的嚴重問題。

10.后臺管理系統(tǒng)

后臺管理系統(tǒng)是整個直錄播系統(tǒng)的支撐運行平臺，承擔著系統(tǒng)直播管理、點播管理、用戶管理、課程管理、統(tǒng)計分析、用戶認證、權限鑒別等功能。

直播管理主要完成對直播任務的創(chuàng)建、添加、修改以及直播統(tǒng)計等管理功能。當一個直播經(jīng)過授權的管理人員創(chuàng)建完成后，終端用戶通過IE瀏覽器即可實時收看直播內容。直播管理中的統(tǒng)計分析功能可以實時統(tǒng)計直播的訪問人數(shù)、訪問來源以及訪問時長等數(shù)據(jù)，并可生成統(tǒng)計報表供管理人員分析。

點播管理是點播資源的主要處理模塊，主要完成對點播列表的自動生成、點播資源手動添加、修改、刪除，點播行為的統(tǒng)計分析等。透過點播管理模塊后臺管理系統(tǒng)可以動態(tài)實時地生成點播列表供終端用戶點播，同時管理人員也可以手工創(chuàng)建、刪除和修改點播資源。點播管理中的統(tǒng)計分析功能可以幫助管理人員實時統(tǒng)計每個點播資源的訪問人數(shù)、來源以及停留時長，并可形成統(tǒng)計報表。

用戶認證及管理模塊完成系統(tǒng)所有用戶的添加、刪除和修改操作。只有經(jīng)過管理員創(chuàng)建的用戶才有權限進入后臺管理系統(tǒng)，訪問相應的資源，在用戶管理模塊中，可以根據(jù)需要指定用戶的權限和類別。系統(tǒng)的總體拓撲圖如圖1所示。

三、總結

校園多媒體網(wǎng)絡視頻直錄播系統(tǒng)建成后，經(jīng)過兩個多月的使用和實踐，取得了預期的效果，較好地滿足了學校教育教學的需要。

（編輯：隗爽）