王鳳琦，王軍鋒

(1.長安大學教網(wǎng)中心，陜西 西安 710061;2.陜西遠程教育研究中心，陜西 西安 710068)

一、智能錄播系統(tǒng)的概念與分類

(一)智能錄播系統(tǒng)的概念

錄播系統(tǒng)兼具錄和播的功能。 “錄”指對客體進行視頻錄制，分為單畫面錄制和多畫面錄制模式;“播”指對客體進行視頻播放，播放形式可以分為直播和點播。［1］客體包括現(xiàn)場攝錄的視頻、音頻、教學活動中使用電子設(shè)備的圖像信號 (包含電腦、視頻展臺等)，錄制格式為標準化的流媒體文件，用來對外直播、存儲、后期編輯、點播。流媒體課件智能錄播系統(tǒng)，是將授課教師的視音頻、多媒體教學內(nèi)容(包括教師的電子講稿、課件等)以及學生學習活動視音頻等教學現(xiàn)場信息以數(shù)字化形式同步采集、壓縮、錄制，并自動合成單流或多流實時教學錄像的錄制與播放系統(tǒng)。［2］該系統(tǒng)由一系列硬件設(shè)備和配套應(yīng)用軟件組成，其智能性不僅體現(xiàn)在流媒體文件的自動合成上，更重要的是根據(jù)既定的策略，對錄制過程中各種信號源實現(xiàn)智能化的實時切換，無需人工干預。

(二)智能錄播系統(tǒng)的分類

1.按部署形式分類。

按部署形式劃分，可分為固定式錄播系統(tǒng)和移動式錄播系統(tǒng)。

固定式錄播系統(tǒng)指固定安裝在一個特定的場所，如普通教室或?qū)Ｓ媒淌?，所有設(shè)備都固定在場所的某一位置上，這種系統(tǒng)基本可以不受設(shè)備尺寸的限制，可以優(yōu)先考慮設(shè)備性能。

移動式錄播系統(tǒng)，也可以稱為便攜式錄播系統(tǒng)，它具有固定式錄播系統(tǒng)的全部功能，但各種設(shè)備只是臨時布置到錄制場所，無需固定，錄制結(jié)束后即裝箱收回。這種系統(tǒng)優(yōu)先考慮設(shè)備的便攜性，其性能滿足要求即可。

2.按跟蹤、定位方式分類。

按跟蹤、定位方式劃分，可分為紅外線跟蹤、超聲波定位和圖像識別跟蹤。

紅外跟蹤系統(tǒng):采用紅外技術(shù)，需要安裝固定檢測裝置。傳統(tǒng)的紅外跟蹤系統(tǒng)，存在三大問題:易受太陽光影響，造成跟蹤不準確;外紅線工作方式的有效工作距離通常不超過10M，因而跟蹤距離短;紅外自動跟蹤攝像機只對云臺、變焦兩項參數(shù)進行調(diào)整，主場景圖像大小一直保存不變，無景深變化。目前比較先進的紅外跟蹤系統(tǒng)可以與無線定位話筒結(jié)合，對主講人進行準確定位，使用定位/無線話筒一體移動裝置，不需安裝固定檢測裝置。

超聲波定位系統(tǒng):使用超聲波技術(shù)，允許教師隨意走動的同時，根據(jù)教師的具體位置自動調(diào)節(jié)或切換全景、中景、近景鏡頭，使得錄播畫面更加豐富?？梢允且粋€機位進行追拍，也可以是多個固定機位、固定景別進行切換。

3.按編輯理念分類。

傳統(tǒng)的紅外跟蹤系統(tǒng)需要安裝固定檢測裝置，且鏡頭景別不可更變，只能是簡單的跟蹤拍攝，隨著信號的移動而“緊盯”目標，拍出來的畫面呆板、單一，并不能滿足高水準的拍攝需求。目前比較先進的紅外跟蹤系統(tǒng)可以與無線定位話筒結(jié)合，對主講人進行準確定位，并在傳統(tǒng)跟蹤拍攝的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性的引入邏輯切換思維。在跟蹤拍攝過程中使用多路攝像頭對4大區(qū)域進行多達6組拍攝畫面的自動切換。

二、流媒體課件智能錄播系統(tǒng)的組成

(一)系統(tǒng)前段

多路視頻信號的實時采集:包括一個錄播教室同時安排3個全自動跟蹤的固定安裝的云臺攝像機，3個對應(yīng)兼容的手動控制的攝像機，其他視頻信號的采集 (DVD，電子白板等)。同時，高質(zhì)量VGA信號傳輸:Poweipoint等將以純硬件VGA畫面實時采集壓縮并獲取，凸顯高分辨率 (640*480，800*600，1024*768分辨率、4FPS，25FPS幀率)。在聲音的采集上:為了保證錄制課件的效果，要保證錄制聲音清晰，抑制回聲嘯叫，有降噪處理，只拾取有效地聲音信號，教室中其他的干擾噪音等都將自動過濾，從而有效地保證現(xiàn)場直播或后期回放的聲音效果，以保證錄播課件的效果，保證聲音的完美采集。

學生定位系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的流媒體課件智能錄播系統(tǒng)里，一直沒有好的辦法自動拍攝學生特寫畫面，常見的方法是為學生配發(fā)手持麥克或其他設(shè)備，當這類設(shè)備被打開時，根據(jù)預置的位置參數(shù)，攝像機轉(zhuǎn)動過來。傳統(tǒng)方案雖然能夠拍攝特寫畫面，但沒有實用價值:需要對每個學生進行技術(shù)培訓;設(shè)備也很難管理。而現(xiàn)在的流媒體課件智能錄播系統(tǒng)使用圖像識別技術(shù)，分析學生的行為特點，發(fā)現(xiàn)學生站立時，自動給特寫鏡頭;當學生坐下時，自動給全景鏡頭，并切換到老師畫面。

(二)系統(tǒng)后臺

這個部分是流媒體課件智能錄播系統(tǒng)的核心，也就是多媒體教學實錄。系統(tǒng)不僅可以按多媒體授課時實際發(fā)生的時間順序嗎，真實記錄全過程、全場景的課堂實況 (支持同時多屏錄制的課件模式/選擇單屏錄制的電影模式)，實時直播的內(nèi)容包括教師場景、學生場景和課件場景等，而且授課完畢后，視頻、音頻、老師的講稿和現(xiàn)場操作等自動錄制成一個完全同步的、完整的多媒體課件，整個過程必須在無人工干擾的情況下自動進行。［3］

采用的設(shè)備主要有:(1)智能導播控制主機，具備自動控制功能，可以根據(jù)課堂進程自動處理各種輸入信號，并完成教師跟蹤、學生定位等功能的實現(xiàn);能根據(jù)課堂教學進程，自動對教師畫面、學生畫面、教師電腦畫面等多視頻信號進行合乎邏輯的智能剪輯，最后形成完整的實況錄像;此系統(tǒng)還具有手動控制切換功能，可根據(jù)需要對教師、學生圖像和計算機畫面以及其它視頻信號進行手動切換;(2)實時錄制系統(tǒng)軟件，用于系統(tǒng)同步錄制教學場景中教師、學生的視、音頻信號、板書以及計算機動態(tài)屏幕等所有信號，并實時生成流媒體課件。按照接收方式的不同，可分為三種類型:錄制方式、錄播方式和直播方式;(3)課件點播發(fā)布系統(tǒng)，用于將錄制好的課件方便地發(fā)布到流媒體服務(wù)器上，并自動生成播放列表，供網(wǎng)絡(luò)上的用戶隨時隨地進行點播觀看;(4)精品課件非線性編輯軟件，用于對錄制好的課件進行編輯，包括創(chuàng)建索引、掐頭、去尾、去掉中間垃圾畫面、分割成多個段落課件、增加旁白、字幕及交互功能;支持多種文件格式，如:asf、avi、wmv、rm、wav、mp3、rma、ppt、pps、bmp、jpg等等;(5)集控監(jiān)控系統(tǒng)軟件，用于實時監(jiān)控錄播教室的攝像場景及教師授課電腦屏幕;(6)其它外圍設(shè)備有:無線音頻收發(fā)系統(tǒng)、高靈敏拾音器、錄播專用調(diào)音臺、多媒體中控、功放音箱、視頻分配器、視頻采集卡等。［3］

數(shù)字化控制臺

(三)教學資源庫服務(wù)器

通過它可以對流媒體課件智能錄播系統(tǒng)錄制的網(wǎng)絡(luò)教學課程以及計算機網(wǎng)絡(luò)用戶進行操作、管理和維護。此外，還在服務(wù)器中安裝了課堂直播系統(tǒng)軟件。由此，只要是連在學校校園網(wǎng)上的電腦，都可以通過IE瀏覽器即時觀看相應(yīng)的課堂內(nèi)容，包括上課的視音頻及教師電腦屏幕內(nèi)容。

(四)遠程管理

結(jié)合中控系統(tǒng)，管理員無須親臨現(xiàn)場便可實現(xiàn)對錄播系統(tǒng)的遠程開關(guān)機。如果想改變錄播系統(tǒng)的參數(shù)，只需使用IE瀏覽器登錄錄播系統(tǒng)即可實現(xiàn)對其的全面管理，包括全自動錄播參數(shù)設(shè)置、直播管理、點播管理、用戶管理、資源管理等［4］。運行需要觀看現(xiàn)場信號的計算機系統(tǒng)客戶端軟件 (瀏覽器)，可接收錄播系統(tǒng)實時發(fā)送的教學內(nèi)容，也可點播相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)教學課程。

(五)后期編輯

錄課過程中難免出現(xiàn)一些瑕疵，例如口誤、筆誤等，所以后期編輯功能是流媒體課件智能錄播系統(tǒng)所不可或缺的功能。而一般的錄播系統(tǒng)只能提供簡單的切割、合并等簡單編輯功能，稍微復雜的編輯功能就得借助于傳統(tǒng)的非編系統(tǒng)，而且并不能處理三分屏、四分屏課件。流媒體課件智能錄播系統(tǒng)提供了非線性課件編輯系統(tǒng)，能夠?qū)φn件進行精細化編輯處理，可以直接修正流媒體課件中的PPT錯別字，可以進行多軌道實時編輯，也能用于后期制作課件。同時，使用后期編輯軟件可對錄制生成的文件進行再壓縮、剪切、拆分、合成和索引信息的添加或修改功能。后期編輯軟件能夠?qū)ξ募M行多窗口同步完整回放，操作直觀簡便。

三、結(jié)語

隨著教育信息化工程的不斷推進，課堂教學已不僅僅只是一個一教而過的過程，而是將作為一種重要的資源和手段，通過課堂實錄的形式進行共享與學習。與此相對應(yīng)，教學錄像的制作手段也隨之豐富和高科技化。雖然流媒體課件智能錄播系統(tǒng)在功能上并非已經(jīng)完美無缺但只要結(jié)合實際需求不斷開發(fā)與完善，相信其可以在高校精品課程建設(shè)和學校數(shù)字化資源建設(shè)兩方面都發(fā)揮重要作用。

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［1］宋建功，張冀中.課程錄播系統(tǒng)的研究與應(yīng)用 ［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2010，(8).

［2］冀燕麗，王玉清.高校精品課程制作中自動錄播系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2009，(14).

［3］羅虹，王士勇.基于流媒體課件智能錄播系統(tǒng)互動教學設(shè)計的探索與思考［J］.西北醫(yī)學教育，2011，(4).

［4］楊新.全自動智能錄播系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用［J］.現(xiàn)代計算機 (專業(yè)版)，2010，(1).