淺談全自動錄播系統中的相關技術

優質網絡教學資源建設成為各高校教學建設的最新課題。最大限度體現課堂教學質量的網絡教學資源，必須是以課堂教學錄像為基礎，結合多媒體課件等其他輔助教學手段的完整的教學資料。如何在常態化教學下，把授課環節以及教師的授課方法更好的表現出來，我們就不得不提到全自動形式的錄播系統。現在我們就將從以下幾個方面來了解全自動錄播系統中各個環節的技術發展。

視頻采集環節

視頻采集是影響錄播系統錄制效果的決定因素之一。影響視頻采集的主要因素有分辨率、視頻接口等方面。分辨率主要有以下幾類：352*288、720*576、800*600、1024*768、1600*1200等。從技術角度看，分辨率越高越好。從應用角度看，現行的教材及課件應用模式以1024*768為主，極少部分使用800*600。因此，提供比1024*768更高的分辨率主要是為了兼容今后發展的需要。目前主流的全自動錄播系統像卓越的SMART-PR最高支持1600*1200分辨率。

視頻采集的接口主要有AV接口（復合端口）、S端子、VGA以及YUV接口。我們來看看各種接口的特點：

1.AV接口。也稱復合端口。AV接口實現了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質量下降，但由于AV接口的傳輸仍然是一種亮度/色度(Y/C)混合的視頻信號，仍然需要顯示設備對其進行亮/色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失。

2.S-Video端口。也稱二分量視頻接口，將Video信號分開傳送，也就是在AV接口的基礎上將色度信號C和亮度信號Y進行分離，再分別以不同的通道進行傳輸。S-Video仍要將兩路色差信號(CrCb)混合為一路色度信號C，進行傳輸然后再在顯示設備內解碼為Cb和Cr進行處理，這樣多少仍會帶來一定信號損失而產生失真(這種失真很小但在嚴格的廣播級視頻設備下進行測試時仍能發現)。

3.色差分量接口YUV。接口為綠/蘭/紅芯，綠為亮度信號Y，蘭和紅(Pb和Pr)為顏色差別信號。目前可以在一些專業級視頻工作站/編輯卡專業級視頻設備或高檔影碟機等家電上看到有YUV、YcbCr、Y/B-Y/B-Y等標記的接口標識，雖然其標記方法和接頭外形各異但都是指的同一種接口色差端口(也稱分量視頻接口)。

4.VGA接口。也叫D-Sub接口。VGA接口采用非對稱分布的15pin連接方式，其工作原理是將顯存內以數字格式存儲的圖像(幀)信號在RAMDAC里經過模擬調制成模擬高頻信號，然后再輸出到投影機成像，這樣VGA信號在輸入端，就不必像其它視頻信號那樣還要經過矩陣解碼電路的換算。從前面的視頻成像原理可知VGA的視頻傳輸過程是最短的，所以VGA接口擁有許多的優點，如無串擾無電路合成分離損耗等。

通過以上的介紹，可以看出分量YUV接口能達到更好的顯示效果，那么全自動錄播系統是否有必要采用分量YUV接口。首先，錄播系統常用的視頻輸入設備包括DVD、展臺、筆記本、教師攝像機、學生攝像機、板書攝像機，輸出設備包括教師顯示器、投影機、學生顯示器。幾乎沒有設備帶分量YUV接口。其次，精品課程錄像的主要用途是供學生課后自主點播學習，點播學習當然需要使用計算機。而計算機顯卡輸出的接口主要是VGA和DVI兩種接口，并沒有YUV輸出接口，因此計算機無法輸出分量YUV信號。

聲音采集環節

聲音的采集主要有兩種方式：一種是通過聲卡的LINEIN通道進行采集，另一種是通過雙蓮花口進行采集。兩者所采用的采集方式是一樣的。但在聲音的混音和切換環節，卻存在較大的差別。目前行業內存在兩種處理方式：

1.混音模式：把教師的聲音、學生的聲音、DVD、卡座以及筆記本的聲音通過混音器一起采集到錄播系統中。優點是：工作原理簡單、技術成熟、成本低廉。缺點是：使用靈活性欠佳，只要有設備輸出聲音，即進行采集，能不隨著錄播系統錄制模式的切換進行相應的聲音切換。

2.智能切換系統：把教師的聲音、學生的聲音、DVD、卡座以及筆記本的聲音通過全自動錄播編輯機采集到錄播系統中。優點：所有MIC輸出的聲音采用混音的方式，所有外設輸出的聲時采用切換的方式。如當錄播系統的錄制模式由DVD轉到筆記本時，DVD的聲音會被自動屏蔽。

板書和教師特寫鏡頭的跟蹤環節

板書鏡頭的兩種跟蹤：

1.紅外跟蹤拍攝模式。這種拍攝模式的組成包括：紅外定位器及一臺紅外跟蹤攝像機。根據紅外定位反饋的數據，直接驅動板書攝像機的云臺，使攝像機實時根據教師的走動而轉動。優點：原理簡單、成本低廉（只需要一臺攝像機）。缺點：紅外定位模式工作穩定性欠佳。

2.板書攝像機組和多鏡頭覆蓋系統。采用邊緣重疊技術使得我們能夠實現支持寬達８M以上的黑板（共六臺板書攝像機協同工作）.目前的單點智能定位系統，突破了平面地位的局限，實現了平面和距離結合的定位技術，不僅使得定位更精確，而且徹底解決了主場景和板書之間部分位置重疊而影響系統定位和智能剪輯的技術難點。

隨著計算機硬件設備的日益發展，相關技術也將隨之日新月易，但是最新的技術不一定是最適用的技術。如H.264和分量YUV接口都是非常好的技術，但是并不適用于錄播系統中。我們需關注最新技術，但要選擇最適用的技術。

參考文獻:

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[2]卓越SmartPR全自動錄播系統，無，中國電化教育-2006年9期.

[3]賈世杰，曾潔，邵玉琴，王茹香.網絡視頻會議錄播技術實現方案，微機發展-2005年9期.