譚廣化

摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，國家對高校課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的投入逐漸加大，但現(xiàn)階段其設(shè)計與實現(xiàn)并沒有取得理想中的效果，文章將對此問題進行深入分析，為實現(xiàn)經(jīng)濟投入高效轉(zhuǎn)化為課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的成果而作出努力。

關(guān)鍵詞：課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)；總體設(shè)計；設(shè)計細分

前言

高校課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)是經(jīng)濟和信息技術(shù)高速發(fā)展的衍生物，對高校教學(xué)實踐有不可忽視的作用，使學(xué)生可以更充分地了解有代表性的教學(xué)資源，但其現(xiàn)階段設(shè)計與實現(xiàn)的發(fā)展仍存在諸多障礙。

1 課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)研究的背景意義及現(xiàn)狀

進入二十一世紀后國外開放教育得到重視并以迅猛的速度開始傳播，麻省理工學(xué)院最先發(fā)起開放課件的運動，隨著社會影響的逐漸擴大，以為實現(xiàn)世界各地提供所需優(yōu)秀資源為目的的課件聯(lián)盟門戶網(wǎng)站成立，MOOC（慕課）概念出現(xiàn)，斯坦福大學(xué)的《人工智能導(dǎo)論》免費課程實現(xiàn)了被世界各地近16萬人注冊，引起國內(nèi)外教育界轟動，國內(nèi)外優(yōu)秀學(xué)府紛紛加入。受國外開放教育的影響，我國教育部啟動了國家精品課程建設(shè)項目和質(zhì)量項目，申報課程要在提交相關(guān)教師的現(xiàn)場教學(xué)錄像作為前提，這在一定程度上對課堂錄像提出了更高的要求，如何能夠在現(xiàn)有條件下制作出高質(zhì)量的優(yōu)秀課教學(xué)錄像，成為現(xiàn)階段制約其發(fā)展的首要問題。傳統(tǒng)教學(xué)錄像主要采用電視錄制的方式，不僅需要花費較多的人力物力和時間進行前期拍攝和后期加工制作，而且對正常的課堂教學(xué)也會有很大程度的干擾，特別是針對計算機屏幕教學(xué)內(nèi)容的錄播更是影響了錄制效果，隨著人們的不斷探索，利用流媒體技術(shù)和寬帶網(wǎng)絡(luò)使實現(xiàn)課堂網(wǎng)絡(luò)實時錄播成為可能[1]。

由于國外相關(guān)研究相對我國較早，所以其研究成果略顯豐富，例如將DSP組件和VGA采集卡應(yīng)用于系統(tǒng)中，對錄像系統(tǒng)及多媒體服務(wù)器、課堂教學(xué)效果信息反饋系統(tǒng)等進行了深入分析，特別是針對存儲介質(zhì)和接口的設(shè)計更有力的推動了系統(tǒng)自身的人性化和自動化；我國積極吸取國外先進經(jīng)驗，企業(yè)研究所也取得了一些令人振奮的成果，例如江蘇科建集團的遠程實時教學(xué)平臺、北京翰博爾的網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)、上海卓越的全自動錄播系統(tǒng)等，有力的推動了我國課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的發(fā)展[2]。

2 課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)的相關(guān)理論及現(xiàn)實技術(shù)

系統(tǒng)難點主要在于電視制作環(huán)節(jié)，所以在設(shè)計與實現(xiàn)的過程中要注重以下理論：攝像構(gòu)圖方面不論是九宮圖還是黃金分割構(gòu)圖都要以完美準確地表達畫面內(nèi)容為重點；拍攝方面處理好人、物的時空關(guān)系注重形象的塑造；在景別運用方面注重全、遠、近景的靈活切換；在編導(dǎo)與剪輯方面注重內(nèi)容的取舍，實現(xiàn)畫面流暢全面[3]。在技術(shù)方面，現(xiàn)階段主要應(yīng)用的為以流的形式在網(wǎng)絡(luò)傳播途徑中傳播視頻和多媒體相關(guān)文件解決實時傳輸問題的流媒體技術(shù)和對信息量巨大的視頻圖像進行占用空間縮小的視頻壓縮編碼技術(shù)，除此之外通過對視音頻信號類型和接頭進行材料更新和設(shè)計升級的視音頻信號的傳輸技術(shù)，在經(jīng)驗和探索中逐漸發(fā)展的電視制作技術(shù)方面也有大幅度的提升[4]。

3 網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的實現(xiàn)

現(xiàn)階段我國三家卓越的網(wǎng)絡(luò)錄音系統(tǒng)主要包括上海卓越、北京翰博爾和南京高盛，其實現(xiàn)了對整體系統(tǒng)模型的設(shè)計，根據(jù)其在各方面取得的突破，進行我校的網(wǎng)絡(luò)播錄系統(tǒng)設(shè)計。

3.1 “課件型”和“板書型”細化

“板書型”信源主要包括教師、黑板、學(xué)生攝像機，會議話筒，無線麥克，教師計算機，軟件為教師端抓屏軟件，控制部分為特技切換臺、錄波主機等，翰博爾錄播軟件豪華版在應(yīng)用過程中發(fā)揮了重要作用，在硬件系統(tǒng)成功連接后，所有軟件有進行運作的可能，軟件和錄播主機、總控、直播服務(wù)器等在軟硬件相互協(xié)調(diào)的前提下實現(xiàn)整體運作?！罢n件型”信源相對簡單，攝像機種類只包括教師攝像機，無線麥克也可以攝取，控制部分主要指調(diào)音臺，錄音部分軟件變成翰博爾錄播軟件標準版，從整體構(gòu)成上看教師機攝像機與錄播主機共同使用一臺計算機設(shè)備，所以要想實現(xiàn)正常運作要配備教師攝像及音頻的采集卡和流媒體編碼 。

3.2 主要設(shè)備和軟件的分析和選型

以收集光學(xué)圖像信號為主要功能的攝像機其指標主要包括信噪比、清晰度、白平衡等，但受到資金條件的限制彩色標清攝像機是首選，由于教師攝像機的特殊性，在“板書型”要選擇三可變一體機，索尼EVI-D100P可以滿足要求，而學(xué)生、黑板攝像機采用索尼SSC-DC493BP搭配騰龍13VM550T；“課件型”要選擇索尼SSC-DC493BP與騰龍13VM550T搭配的方式。以采集視頻和音頻信號為主要功能的視音頻采集卡，要選用單路標清模擬形式，ViewCast公司的Osprey210成為首選；在多個視頻畫面中實現(xiàn)切換是特技切換臺的主要功能，根據(jù)需要其路數(shù)不得低于4通，選擇Datavideo公司的SE-500模擬標清切換臺，調(diào)音控制臺選擇Behringer公司的XENYX802。

3.3 錄播教室選址及改造

通過綜合分析教學(xué)建筑的隔音、遮光效果和與播控室的位置關(guān)系，最終決定將播音教室選址在多媒體教學(xué)樓的四層四個教室，并對燈光、桌面板、黑板進行了改造，例如將講臺上方的照明燈關(guān)掉，重新設(shè)計安裝基色燈；對桌面板按照液晶書寫屏的大小進行重新定制等。

3.4 系統(tǒng)施工

系統(tǒng)施工是一項比較復(fù)雜的工程，首先要對線纜進行選型和敷設(shè)，例如視頻線纜選擇SYV75歐-5，音頻線纜選擇RVVP2×0.5等，并根據(jù)401至404與播控室的位置關(guān)系進行明敷和暗敷，“課件型”教室敷設(shè)相對于“板書型”敷設(shè)更簡單，教師攝像機敷設(shè)位置與線路構(gòu)成與401基本相同；然后對設(shè)備軟件和硬件進行安裝，BNC接頭和RCA接頭是主要選擇的接頭類型，并進行逐個人工焊接，安裝過程中要注意硬件的連接性，不然所有軟件都不可能正常運作。

3.5 系統(tǒng)的調(diào)試

攝像機、調(diào)音臺、軟件功能三方面的調(diào)試是系統(tǒng)調(diào)試的主要方面，在攝像機方面主要是通過監(jiān)視器對攝像畫面進行監(jiān)控，使畫面質(zhì)量有保證，但由于監(jiān)視器在總控室所以要對監(jiān)視器進行拆卸，在四個教室分別進行，調(diào)試后將監(jiān)視器放回；在調(diào)音臺方面要根據(jù)多數(shù)教學(xué)事實進行調(diào)整，確定最符合教室環(huán)境的音頻控制，并對調(diào)節(jié)幅度準確掌握；軟件方面首先要確保各軟件在正常情況下能夠獨立運作，并在此基礎(chǔ)上保證在現(xiàn)有計算機數(shù)量的前提下進行軟件操作。

4 結(jié)束語

文章對高校課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的理論、現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用狀況、整體設(shè)計、實現(xiàn)方式等各方面進行了分析闡述，但由于本人個人知識水平和研發(fā)經(jīng)費有限，研究仍存在一些問題，例如對流媒體編碼方式并不是最先進的H.264，沒有采用符合未來發(fā)展趨勢的高清攝錄設(shè)備，對教師攝像機的控制沒有采用硬件控制方案，互動設(shè)計還存在不完善方面，會偶爾出現(xiàn)死機情況等需要后續(xù)研究進行改進。高校課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為必然趨勢，雖然現(xiàn)階段全自動設(shè)計仍然存在一些問題，但其高效率的特點仍然給工作學(xué)習(xí)帶來不可取代的便利，所以未來一段時間內(nèi)對其針對性的研究不會停止，隨著研究的逐漸深入，未來課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的質(zhì)量與效率將實現(xiàn)平衡。

參考文獻

[1]張志剛.高校課堂網(wǎng)絡(luò)實時錄播系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2014.

[2]張志剛，白然.高校課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子測試，2013，11（22）：105-107.

[3]孫幸成.高校課堂網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)設(shè)計的理論基礎(chǔ)分析[J].信息系統(tǒng)工程，2014，6（20）：72-75.

[4]吳洋.多媒體教學(xué)錄播系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[5]徐冰.獨立學(xué)院電化教學(xué)管理及錄播系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].長春：吉林大學(xué)，2012.