張金城

(張家口職業(yè)技術學院電教中心，河北張家口 075000)

隨著計算機多媒體技術的不斷進步，學?；诰W(wǎng)絡的音視頻錄制點播成為學校多媒體教學應用的一項重要需求。雖然很多與教學相關的資源是傳統(tǒng)的錄像帶和VCD，但在網(wǎng)絡已經(jīng)普及到每個班級的情況下，如何將傳統(tǒng)的錄像帶等模擬節(jié)目資源方便地轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡上可供點播的資源，成為學校網(wǎng)絡普及之后一項新的需求。同時，隨著多媒體課件在教學過程中日益廣泛的應用，以及傳統(tǒng)的教學評估、示范課錄制、教學觀摩、遠程教學和學生自主學習等等需要，要求采取一定形式把課堂教學過程或者講義圖像錄制下來，作為學校的一種資源。隨著國家“精品課程”建設項目的開展，應用先進的信息化手段，將教室實況、教師課件，按照授課進度錄成精品課程，供廣大師生、教研員課后點播觀摩評價，建立共享資源庫，完成知識傳承或進行校際課程交流，可以在更大范圍內(nèi)提高高校的教學和人才培養(yǎng)質(zhì)量。而在現(xiàn)代教學過程中，多媒體形式的引入使得課堂實錄除了需要錄制教學過程中教員的影像和聲音以外，還需要同步錄制多媒體課件的內(nèi)容，并且可以快捷方便地生成課件。如何既能減少學科教師的操作流程，又能得到高清晰度的視頻文件，成為一種新的需求。

精品課程錄播系統(tǒng)將授課電腦VGA信號、教師授課和師生互動場景以及課堂板書等進行多種模式的整合錄制，生成多媒體教學課件。同時，系統(tǒng)實現(xiàn)基于網(wǎng)絡環(huán)境的多畫面直播，保證高清晰的課堂畫面和音、視頻精確同步的實況效果。系統(tǒng)生成的高質(zhì)量視頻素材文件又可以通過非線編平臺進行后期編輯，提高精品課程資源使用的靈活性。

一、精品課程錄播系統(tǒng)主要功能

(一)課程錄制

三種模式錄制，電影和資源模式同步錄制，生成單畫面、多畫面、畫中畫等不同形式的視頻資源。

1.一鍵錄制，系統(tǒng)根據(jù)預設模板自動完成課程錄制，減少人為干預。

2.遙控錄制，采用射頻遙控器實現(xiàn)錄制過程的遙控管理，方便教師操作。

3.可預設錄制模板，實現(xiàn)快速模板化錄制。

4.網(wǎng)絡遠程錄制管理，實現(xiàn)錄播教室和錄播過程的集中管理，提高管理工作效率。

5.支持錄制暫停和錄制恢復。

(二)課堂直播

1.有權限的用戶登錄直播系統(tǒng)，可以直接在IE瀏覽器觀摩直播課堂，免插件、免安裝。

2.獨創(chuàng)性的實現(xiàn)單畫面電影模式、多畫面資源模式和多畫面全景模式三種模式直播。

(三)資源管理

1.B/S架構資源管理平臺，具有用戶管理、權限管理、資源的發(fā)布點播，滿足資源的網(wǎng)絡化應用和管理。

2.與錄制系統(tǒng)整合，錄制后自動上傳，手動上傳，支持批量的資源上傳。

3.實現(xiàn)資源分類檢索，逐步形成網(wǎng)絡課程體系。

(四)微格評估

1全自動課程錄播系統(tǒng)內(nèi)含一套完整的微格評測體系，形成在線評估、微格評測、技能訓練和教學研究的平臺。

2.在直播和點播過程中專家教師可以網(wǎng)絡在線實時打點、添加評語，并且與課程資源同步存儲，便于后期回放中的觀摩指導。

3.系統(tǒng)內(nèi)置根據(jù)國家微格教學標準量化的評測體系，可以實時進行評分，實現(xiàn)網(wǎng)絡匯總，生成評估報告。

(五)后期編輯

1.全自動課程錄播系統(tǒng)專有配套編輯平臺，實現(xiàn)錄制資源的后期處理，操作簡便快捷。

2.具有裁減、合并、片頭、片尾、臺標、字幕、畫中畫、特效等功能，實現(xiàn)多種格式的轉(zhuǎn)換。

3.支持項目機制，集中編輯后，選擇空閑時間批量生成，完成后系統(tǒng)自動關機。

(六)錄制模式

1．電影模式

遵從人的視覺習慣，以課堂授課過程為主線，將課堂現(xiàn)場的多路視頻信號和VGA信號按照發(fā)生的時間順序，通過手動或自動切換，輸出一個單流單畫面的流媒體進行錄制或網(wǎng)絡直播。有機整合教師講課、學生互動、課件展示、板書等授課實況，有效降低了網(wǎng)絡帶寬占用，便于網(wǎng)絡應用和傳播。

2．資源模式

將課堂現(xiàn)場多路視頻信號與VGA信號，分別實時采集壓縮成多流多畫面的流媒體，多路視頻可以分別錄制成獨立文件，也可以直接打包成一個文件，支持網(wǎng)絡直播。提供高質(zhì)量視頻素材文件，方便用戶后期進行編輯。

3．全景模式

將課堂現(xiàn)場多路視頻信號與VGA信號，直接實時采集壓縮成單流多畫面的流媒體，支持IE和通用播放器播放，支持網(wǎng)絡實時直播。網(wǎng)絡帶寬占用小，便于實時快速制作網(wǎng)絡課件。

二、精品課程錄播系統(tǒng)的優(yōu)勢分析

課件錄制系統(tǒng)經(jīng)過了三個階段的發(fā)展，目前正處在第三階段。

第一代課件錄制系統(tǒng)產(chǎn)生于1998年左右，當時解決辦法比較簡單：授課教師將PowerPoint講稿傳到課件錄制系統(tǒng)，然后一邊講課，一邊換頁。這一代課件錄制系統(tǒng)具有比較明顯的缺陷，表現(xiàn)在：

1．只支持有限的講稿格式，一般只支持 PowerPoint、word等，這大大限制了內(nèi)容來源。

2．對授課教師有要求，授課教師必須在這套軟件平臺基礎之上授課，才能夠錄制課件，在實際教學當中，這個要求很難實現(xiàn)：不是所有教師對計算機很精通；不是所有教師愿意去學習一個陌生的軟件。

第二代課件錄制系統(tǒng)通過在授課計算機上安裝音視頻采集設備，對于教師的計算機屏幕數(shù)據(jù)，通過抓屏方式實現(xiàn)，相對于第一代課件錄制系統(tǒng)，第二代課件錄制系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢：對授課教師沒有任何限制，不需要授課教師去學習新的軟件，授課教師完全可以按照以前的習慣授課；同時，由于采取抓屏的方式，所以只要是計算機屏幕上出現(xiàn)的內(nèi)容，都能夠記錄下來，從而對講稿格式就沒有任何要求。但是隨著教學規(guī)模的擴大、課件錄制工作的擴大，第二代課件錄制系統(tǒng)也暴露出了一些問題：

1．需要配置專用計算機、視頻采集卡、攝像機等才能錄制課件，一套設備只能同時錄制一路課件，如果在全校范圍內(nèi)錄制課件，設備成本投入很大。

2．因為涉及到模擬音視頻信號傳輸問題，布線工程比較復雜，不適合大規(guī)模推廣應用。

3．不能與監(jiān)控系統(tǒng)進行集成。實際上，監(jiān)控系統(tǒng)需要采集音視頻信號，課件錄制系統(tǒng)也需要采集音視頻信號，但是因為這兩個系統(tǒng)互補兼容，導致了設備重復投資。

在充分考慮了第二代錄制系統(tǒng)問題的基礎之上，第三代錄制系統(tǒng)，可以和監(jiān)控系統(tǒng)完全融合在一起，可以在大范圍內(nèi)，開展大規(guī)模的錄制工作?？偨Y有如下特點：

1．不需要購置專門的音視頻設備，利用現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)設備，即可錄制課件，大大節(jié)省了資金投入。在局域網(wǎng)內(nèi)任何地方，都可以錄制課件，適合大規(guī)模應用。

2．絕大部分是基于局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，只需要少量布線工作，節(jié)省了工程周期。

3．系統(tǒng)具有極強的擴容能力，只需要安裝一個視頻服務器，就可以了。

4．全自動化。編排好課程表后，程序就能夠自動錄制課件，無須人工值守。

三、精品課程錄播系統(tǒng)的結構

全自動錄播系統(tǒng)視頻部分由二路或三路攝像機組成，包括一個教師跟蹤攝像機、一路學生定位攝像機和一路教室全景攝像機(可以學生全景機位替代)，教師自動跟蹤攝像機跟蹤教師在教學中的活動，學生定位攝像機負責定位采集回答問題的圖像，教室全景攝像機拍攝教室全景圖像，三路攝像機通過智能導播系統(tǒng)切換出一路視頻進入錄播系統(tǒng)。

音頻采集。教師使用領夾式無線麥克風，學生使用拾音器，通過智能混音器智能切換出一路音頻信號進入錄播系統(tǒng)。

系統(tǒng)配有直播服務器實時直播課堂內(nèi)容，非線性課件編輯系統(tǒng)后期編輯精品課件，點播服務器提供在線平臺，學生可以在線學習課件。

自動跟蹤系統(tǒng)主要用于跟蹤課堂上教師的活動，包括在講臺上的來回走動、板書等教學活動，攝像機的鏡頭自動跟蹤教師的活動，無需人工控制攝像機方位，全方位跟蹤教師。

圖像跟蹤——自動追蹤攝像系統(tǒng)可自動追蹤地探測、跟蹤運動目標，實現(xiàn)對運動目標的自動跟蹤，便于對教師教學活動進行實時轉(zhuǎn)播、錄像，徹底改變錄像畫面不連貫等問題。

自動追蹤跟蹤——跟蹤范圍不僅僅局限于攝像機固有的視野范圍內(nèi)，而是在整個教師活動的范圍內(nèi)，無論教師在活動范圍內(nèi)做任何動作都能自動跟蹤，并且始終保持教師在圖像中的位置，不會出現(xiàn)半邊身的情況。

自動鎖定目標——當系統(tǒng)探測到多個人活動時，跟蹤效果不會因為其他活動目標而受影響，自動鎖定佩戴有無線麥克風的教師。

自動完成——跟蹤攝像工作可由系統(tǒng)全自動完成，而不需要操作人員的幫助。由于任何一個值機操作人員在未知狀態(tài)下，無法長時間注意畫面。為此，該系統(tǒng)全面解除人工疲勞因素的影響，保障系統(tǒng)可靠運行，實現(xiàn)自動跟蹤錄制。

自動變焦——當教師在黑板上板書時，跟蹤攝像機會自動變焦放大圖像，清晰采集教師板書，板書時攝像機保持跟蹤狀態(tài)。板書完后系統(tǒng)還原焦距，正常錄制教師圖像。

結束語

隨著數(shù)字視頻技術和多媒體技術的發(fā)展，錄播技術已經(jīng)進入一個蓬勃發(fā)展的新階段。為提高錄播系統(tǒng)的工作效率，其關鍵在于根據(jù)工作實際，設計出適合本學院的錄播系統(tǒng)，使其真正為學院精品課建設發(fā)揮作用。

參考文獻：

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