【摘要】教學(xué)錄像及相關(guān)音視頻資源是精品課程建設(shè)的重要組成部分。從節(jié)目制作流程角度，推薦一種實用性錄制方案，重點(diǎn)探討方案中的設(shè)備選型及需要處理的幾個重點(diǎn)問題。

【關(guān)鍵詞】精品課程錄制;非線性編輯;音視頻技術(shù)

【中圖分類號】G40-057【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【論文編號】1009—8097(2010)03—0154—03

引言

精品課程建設(shè)是高校課程改革和建設(shè)的一項重要工作，對提高教學(xué)質(zhì)量，深化教學(xué)改革具有重要意義和良好的示范效益。教學(xué)錄像及相關(guān)音視頻資源是精品課程建設(shè)的重要組成部分。影響音視頻素材質(zhì)量的因素很多，如主講教師的授課水平、體態(tài)語言的運(yùn)用，師生的配合是否默契等，但從技術(shù)角度，主要考慮音視頻素材在采集、處理以及合成的整個流程中盡可能不失真、不衰減，保持較高的信噪比。

一 實用性錄制方案

國家精品課程教學(xué)錄像上網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(2009)規(guī)定了處理音視頻資料的技術(shù)規(guī)范。專業(yè)的音視頻素材需要在演播室中錄制。而一般的高校沒有演播室，并且在演播室拍攝教師講課，不能營造良好的課堂氛圍，從而影響拍攝效果。由此，拍攝精品課程音視頻資源的較好場所是進(jìn)行簡單裝修的多媒體教室。

目前，市場上用于課堂實錄的系統(tǒng)很多，如“全自動智能錄播系統(tǒng)”[1]、“基于網(wǎng)絡(luò)的智能錄播系統(tǒng)網(wǎng)易錄”[2]、“中慶”、“卓越”、“奧維亞”、“高盛”等[3]。大部分產(chǎn)品從功能上能滿足制作一般精品課程錄播的需要，操作使用較簡易，一定程度上減少了技術(shù)人員的工作量，但是很多產(chǎn)品，“解決手段問題多于解決應(yīng)用問題，解決功能問題多于解決性能問題”[3]，對音視頻素材的處理較單一，缺乏合理統(tǒng)一的規(guī)劃和一定的靈活性。尤其是有些自動跟蹤拍攝技術(shù)的運(yùn)用，使得鏡頭切換不合時機(jī)，加之系統(tǒng)的集成單一，單獨(dú)的設(shè)備可利用余地較小。

1 推薦錄制方案

按照“科學(xué)規(guī)范、經(jīng)濟(jì)適用和可擴(kuò)展性”等原則，推薦如圖1所示的解決方案。從素材的采集到處理，到作品的生成和存儲，視頻編碼一致使用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2的圖像壓縮格式已成為多媒體數(shù)據(jù)存儲、管理和多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的最優(yōu)碼流格式，是HDTV、SDTV和DVD標(biāo)準(zhǔn)的核心壓縮格式，為海量音視頻信息存儲提供了低成本的有效解決方案?；贛PEG-2文件系統(tǒng)，可解決整個錄制系統(tǒng)中設(shè)備的互換性和視頻信號同一性，有效地實現(xiàn)資源共享。

在推薦的方案中，兩路視頻信號、音頻信號通過IEEE 1394線直接進(jìn)入數(shù)字視頻切換臺，輸出信號接入便攜式硬盤MR-HD100直接錄制，視頻文件通過USB2.0接口傳輸?shù)椒蔷€編系統(tǒng)，節(jié)目制作完成后，可通過格式轉(zhuǎn)換軟件，將視頻轉(zhuǎn)換為流媒體格式放到網(wǎng)絡(luò)，或輸出至磁帶或DVD保存。在連接周邊設(shè)備的視頻信號時，應(yīng)優(yōu)先考慮SDI和IEEE 1394數(shù)字接口，其次再考慮分量接口、S-Video、AV復(fù)合接口。

2 關(guān)鍵設(shè)備的選型

(1)攝像機(jī)

選用便攜式肩扛攝錄一體機(jī)JVC GY-HD201。該機(jī)采用1/3\" 3HD CCD 感光器，具有111萬有效像素。兼容HDV和DV，在HDV格式中，它以24p模式錄制。在磁帶上錄制時使用2:3:2:3幀頻補(bǔ)償，并將圖像轉(zhuǎn)換至60幀。在重放過程中也可將分量輸出轉(zhuǎn)換至60幀。內(nèi)置的時間碼讀出器/發(fā)生器可用來錄制時間碼和用戶比特數(shù)據(jù)。選擇該機(jī)型的主要原因是該機(jī)可采用雙重記錄系統(tǒng):既可使用磁帶(DV或Mini DV磁帶)，又可用IEEE1394接頭連接硬盤MR-HD100，記錄高清MPEG-2格式的圖像。根據(jù)資金預(yù)算和學(xué)校實際，可配置1-2臺。

(2)視頻切換臺

選用Data Video的SE-800數(shù)字切換臺。該切換臺提供四組DV輸入，同時可輸出至SDI、DV、S(Y/C)、Component Y.U.V、Composite端子。內(nèi)建視訊格式轉(zhuǎn)換器，將兼容的輸入訊號轉(zhuǎn)換成所需要訊號格式，包括SDI、DV、S(Y/C)、Component Y.U.V、Composite等。內(nèi)置的影像訊號校正器可對輸入信號的亮度、對比、顏色、R.G.B進(jìn)行校正。SDI Overlay接口可連接計算機(jī)做字幕或是數(shù)字影像重疊輸出。提供包括摳像、馬賽克、畫中畫、鏡頭特寫、淡入淡出、油畫等50種以上的視頻特技轉(zhuǎn)換效果。

(3)錄制設(shè)備

錄制設(shè)備以Focus MR-HD100 Pro HD便攜式硬盤錄像機(jī)為主。

Focus MR-HD100通過IEEE 1394線與切換臺或攝像機(jī)互聯(lián)，可同時傳輸音頻、視頻、時間碼和控制信息。MR-HD功能強(qiáng)大，易操作，支持錄制多種HDV、DV文件格式(如.m2t 1080i 50/60，QuickTime 1080i 50/60，MXF，Pinnacle AVI等)。使用直觀的菜單快速導(dǎo)航，適于長時間錄制，每次最長可錄制10小時的HDV視頻。一個剪輯的最大容量為1.5小時的 HDV或DV視頻，在當(dāng)前剪輯已滿時會自動創(chuàng)建一個新的剪輯。標(biāo)準(zhǔn)容量電池可提供3個小時的錄制時間。經(jīng)由USB2.0端口連接到一個有線或無線網(wǎng)絡(luò)，并將剪輯從MR-HD傳送到NLE系統(tǒng)或PX Media Server。在錄制期間，可通過無線手持設(shè)備或筆記本與MR-HD無線連接，基于瀏覽器的界面來分配元數(shù)據(jù)到鏡頭，從而節(jié)省大量的拍攝后用于檢查、存入和標(biāo)記鏡頭的時間。

(4)工作站

工作站是一種以個人計算環(huán)境和分布式網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境為基礎(chǔ)，主要面向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算與圖形、圖像處理能力的高性能計算機(jī)。

選擇一套性能超群的圖形工作站，其硬件品質(zhì)保證、兼容性和穩(wěn)定性等方面都非常重要。為了適應(yīng)大量音視頻的處理，選擇了聯(lián)想Think Station S10工作站，主要考慮其穩(wěn)定、安全、可靠和良好的售后服務(wù)等特點(diǎn)。

(5)非線性編輯系統(tǒng)

非線性編輯系統(tǒng)作為影視節(jié)目后期制作的重要組成部分，它集編輯、特技、動畫、字幕、同步、切換、調(diào)音等多種功能于一體，提供了編輯的方便性、隨意性和瞬時性，大大提高了編輯效率。這里主要推薦兩款非編軟件。

Premiere pro非線編。目前，Adobe Premiere Pro CS4已經(jīng)成為主流的DV編輯工具，它為高質(zhì)量的視頻處理提供了完整的解決方案。作為一款專業(yè)非線性視頻編輯軟件，Premiere pro在業(yè)內(nèi)受到了廣大視頻編輯專業(yè)人員和視頻愛好者的好評，它配合Adobe Media Encoder可將多種文件格式轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的H.264視頻(MP4、3gp)或Flash媒體(FLV、F4V)文件。為了更好完成視頻轉(zhuǎn)換，推薦安裝一些解碼器，如K-Lite Codec Pack等。

大洋ME 200非線編。大洋ME 200擁有專業(yè)級的編輯品質(zhì)，高性能的處理能力和適中的價格。系統(tǒng)支持視頻復(fù)合、YC以及高標(biāo)清分量的輸入輸出、音頻線路輸入輸出，麥克風(fēng)輸入，立體聲耳機(jī)輸出。基于MedialockTM技術(shù)的多重數(shù)據(jù)庫備份和自動化的還原機(jī)制，大洋ME 200可保證系統(tǒng)崩潰后仍能還原所有節(jié)目和素材，支持同一時間線上對所有格式的高標(biāo)清素材實時混合編輯，無需轉(zhuǎn)碼提供選擇性顏色校正，基于RGB空間的12bit精度色度鍵摳像。提供實時二、三維特技、實時的變速播放以及倒放效果、實時的顏色校正和色度鍵。內(nèi)嵌字幕軟件，預(yù)置大量特技和字幕模板，可實現(xiàn)標(biāo)題、滾屏、唱詞、動畫的制作。專業(yè)音效處理模塊，可實現(xiàn)降噪、EQ、變速不變調(diào)、5.1音頻等實用音效處理。廣泛支持Native方式高速讀取DV、HDV、P2、P2 HD、XDCAM、XDCAM EX、XDCAM HD等前期設(shè)備。具有良好的硬件兼容性，兼容主流PC廠商的工作站，系統(tǒng)配置靈活。[4]

(6)集成設(shè)備

為便于現(xiàn)場操作和流動性節(jié)目的錄制，將以上的數(shù)字視頻切換臺、顯示器、輸入/輸出接口、錄像設(shè)備、電源等整合到一個機(jī)箱內(nèi)。機(jī)箱內(nèi)有泡棉隔離，耐震、耐摔及防碰撞部件，底部安裝滑輪，搬運(yùn)方便。

二 相關(guān)問題及解決

1 教師用機(jī)的視頻采集問題

目前，已有支持VGA輸入的視頻切換臺(如Sony AWS-G500)，但價格較高，不推薦使用。

若在非線性編輯機(jī)上安裝VGA專業(yè)采集卡(如TC1002-VGA采集卡)[5]，通過硬件方式解決了視頻采集和各類媒體使用的問題，但與軟件屏幕采集方式相比，數(shù)據(jù)量大，清晰度較差，尤其是對網(wǎng)頁和小字體畫面的采集，效果較差，也不推薦使用。

還有利用信號轉(zhuǎn)換器將VGA轉(zhuǎn)換為復(fù)合視頻，或利用具有S-Video端的顯卡(例如Nvidia Quadro FX 1700)，將視頻信號接入切換臺，可節(jié)省一臺攝像機(jī)。但是，用這些方法傳送的視頻信號質(zhì)量都一般。

通過實踐總結(jié)，假設(shè)教師在授課時，使用的演示文稿內(nèi)容較少，可不用實時捕捉教師用機(jī)的視頻輸出，在進(jìn)行后期編輯時，直接輸入相應(yīng)的標(biāo)題文字即可。也可使用Photoshop或Illustrator制作高品質(zhì)、多風(fēng)格的標(biāo)題加入到非線編的處理中。而較簡單的方式是將演示文稿直接另存為JPEG格式的圖片，導(dǎo)入非線編(如Premiere)中使用。

假若確需錄制教師用機(jī)的視頻內(nèi)容，可使用以下方式。

(1)屏幕捕捉軟件錄制[6]

使用專業(yè)的屏幕捕捉軟件，如Camtasia Studio、屏幕錄像專家、Adobe Captivate以及WebEx Recorder等，將課堂講授過程中的計算機(jī)操作部分錄制成AVI格式，導(dǎo)入非線編中引用。該方式錄制方式靈活，畫面清晰度高，同時可保存計算機(jī)的音頻輸出，記錄教師操作計算機(jī)的過程。比較適合軟件操作的培訓(xùn)講授等。

(2)拍攝液晶顯示器[7]

利用VGA分配器將教師用機(jī)的視頻輸出分為兩路，一路送至投影儀，另一路接液晶顯示屏。用輔助攝像機(jī)拍攝液晶顯示屏的內(nèi)容，該信號直接接入切換臺。使用該方案時，尤其要注意攝像機(jī)白平衡調(diào)整及快門速度的設(shè)定等問題。

2 視頻格式轉(zhuǎn)換的問題

影響圖像信號質(zhì)量的因素大體分兩方面:節(jié)目源的質(zhì)量;音視頻素材在數(shù)字化過程中引起的信號損失和失真。無論是采集過程還是音視頻格式轉(zhuǎn)換過程，應(yīng)遵循節(jié)目信號質(zhì)量優(yōu)先，合理選擇壓縮比的原則[8]。不同轉(zhuǎn)換軟件的轉(zhuǎn)換效果和效率也不盡一樣。常用的視頻格式轉(zhuǎn)換工具有:Grass Valley ProCoder3、格式工廠(format factory)2.20、快樂影音轉(zhuǎn)換器2.71以及WinAVI Video Converter 等。按照精品課程視頻上網(wǎng)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)的要求，可選擇適合實際需要的格式，如rmvb、wmv、flv或avi格式，編碼方式采用Mpeg-4標(biāo)準(zhǔn)。建議視頻格式采用至少總比特率為300kbps、幀速度為30fps、大小為320*240。

3 多媒體處理工具的選擇

在精品課程資源的建設(shè)過程中，基本上涉及多媒體處理的所有工具，包括圖形、圖像處理，音頻處理，視頻處理以及課件集成等軟件工具。專業(yè)技術(shù)人員要善于積累，不斷學(xué)習(xí)，從主流軟件中選擇適合自身實際的處理軟件。例如常用的音頻處理軟件就有NGWave Audio Editor、Samplitude、Adobe Audition、Cakewalk及SONAR等，它們功能類似，各具特色。

三推薦錄制方案分析

整套方案的優(yōu)點(diǎn)比較明顯。

1 方案設(shè)備的性價比較高。購置設(shè)備以及對多媒體教室進(jìn)行簡單的燈光、聲學(xué)設(shè)計，整體資金預(yù)算在15萬元左右，相對來說，整個方案的投資不算高。同時，這些設(shè)備是多媒體課件制作室的必備設(shè)備，配合相關(guān)的周邊設(shè)備，除可以錄制精品課程外，還用于學(xué)院校園電視臺的節(jié)目制作，學(xué)術(shù)報告、文藝節(jié)目的現(xiàn)場錄制等，設(shè)備利用率較高。

2 整套系統(tǒng)的實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)較高。在信號處理流程上，從素材的拍攝采集到節(jié)目的處理制作，均采用DV接口，視頻編碼基于MPEG-2，經(jīng)壓縮轉(zhuǎn)換后的流媒體文件的畫面質(zhì)量較高。整套設(shè)備主要由技術(shù)中心的專業(yè)技術(shù)人員操作使用，對于畫面構(gòu)圖、視頻畫面的切換以及節(jié)目制作，有一定的目的性和專業(yè)性，能較好地把握教育類影視節(jié)目制作的規(guī)律和技術(shù)規(guī)范。

3 設(shè)備集成度高，移動方便，便于現(xiàn)場及流動節(jié)目制作。但是方案的缺點(diǎn)是，要制作出精良的節(jié)目，除需要占用專業(yè)技術(shù)人員的一定工作量外，還需要技術(shù)人員與主講教師和學(xué)生的默契配合。在實踐中，可通過制定《精品課程錄制規(guī)范》等規(guī)章制度，來強(qiáng)化組織管理。

結(jié)束語

作為精品課程建設(shè)的重要組成部分，制作精良的音視頻資源不可或缺，各院校需根據(jù)自身的條件，因地制宜地選擇音頻資源制作的最佳設(shè)備配置方案和人員組合。

參考文獻(xiàn)

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A Practical Program of Excellent Course Recording

HU Shu-gang1 JIA Bao-hui2

(1.Dongying Vocational College，Dongying，Shandong，257091， China; 2.Dongying Construction Committee， Dongying，Shandong，257091， China)

Abstract: Teaching video and related audio and video resources are the important part of the excellent course construction. From the perspective of program production proces， we recommend a practical recording program and mainly discuss the selection of equipment and several key issues to be addressed.

Keywords: Excellent Course Recording; Non-Linear Editing; Audio and Video Technology

編輯:山石