開放大學(xué)高清錄播系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

許衛(wèi)東

（江蘇開放大學(xué)，江蘇 南京 210036）

摘要：根據(jù)開放大學(xué)的特點，提出了開放大學(xué)高清錄播系統(tǒng)的設(shè)計方案，并以江蘇開放大學(xué)錄播系統(tǒng)建設(shè)為例，給出了開放大學(xué)錄播系統(tǒng)詳細(xì)解決方案，系統(tǒng)在江蘇開放大學(xué)實施表明，該設(shè)計方案設(shè)計合理，效果良好，對高校錄播系統(tǒng)的建設(shè)有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：開放大學(xué)；錄播系統(tǒng)；高清；視頻課件

中圖分類號：G642.1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0262-02

一、引言

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)是開放大學(xué)的重要特征，網(wǎng)絡(luò)課件質(zhì)量則是開放大學(xué)的核心內(nèi)容，建設(shè)能批量生產(chǎn)高品質(zhì)課件的課件制作系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)讓開放大學(xué)的學(xué)員感受到面對面的學(xué)習(xí)體驗是開放大學(xué)辦學(xué)的重要內(nèi)容。錄播教室是開放大學(xué)視頻課件建設(shè)的場所，錄播系統(tǒng)是錄播教室建設(shè)的核心，錄播系統(tǒng)的設(shè)計是否完善直接關(guān)系到課程課件的質(zhì)量。開放大學(xué)的錄播系統(tǒng)將教師在課堂中的教學(xué)內(nèi)容，以及教師與學(xué)生的互動過程完整地記錄下來，讓學(xué)習(xí)如同“傳統(tǒng)課堂”的真實感受，同時享受隨時隨地的碎片化學(xué)習(xí)，從而形成高清視頻課件，通過網(wǎng)絡(luò)進行播放，因此建設(shè)錄直播系統(tǒng)對于開放大學(xué)具有重大意義。

二、系統(tǒng)功能設(shè)計

開放大學(xué)高清錄課系統(tǒng)是以交互式超大顯示屏為核心構(gòu)建的，能更好地展示主講教師的課件演示，更真實地還原課堂的錄課形式。系統(tǒng)向外拓展能進行遠程網(wǎng)絡(luò)課堂直播，師生遠程雙向互動答疑實現(xiàn)遠程實時教學(xué)。設(shè)計大屏高清錄課系統(tǒng)具備以下功能。

1.錄制高清視頻課。采用整體大屏16∶9可觸摸超大界面，配有手寫互動系統(tǒng)，使用簡單易操作，課件演示的同時還可以進行標(biāo)注、板書，更加貼近真實課堂。大屏不反光、無“太陽光斑”、無陰影，拍攝效果顯著提高。可錄屏、切屏、調(diào)用常用軟件，人機互動簡單靈活。錄制視頻為1080P高清格式。

2.支持全自動、半自動和全手動三種錄課模式。錄播系統(tǒng)整個拍攝過程能支持全自動、半自動和全手動三種模式進行，在全自動化模式下講師可通過中控面板實現(xiàn)自動錄制：輕按錄制按鈕，啟動錄制功能，實現(xiàn)自動跟蹤拍攝與智能導(dǎo)播切換錄制；授課完畢再輕按停止按鈕，錄制即完成，實時生成多媒體文件。不再需要工作人員在現(xiàn)場操作，真實記錄現(xiàn)場的授課活動。半自動模式要求能自動跟蹤拍攝講師與學(xué)生特寫，后臺人工手動各場景的導(dǎo)播切換錄制；全手動模式要求支持人工后臺控制攝像機的轉(zhuǎn)動、變焦，手動完成各場景的導(dǎo)播切換錄制。

3.系統(tǒng)拓展功能-遠程課堂。系統(tǒng)拓展功能：遠程課堂直播，可通過網(wǎng)絡(luò)放送視頻、桌面信號進行在線直播，遠端用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)實時收看，支持在線學(xué)習(xí)互動，遠端配有視頻、聲音設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)進行對話，實現(xiàn)雙向互動交流的雙向視頻系統(tǒng)。

三、系統(tǒng)的具體設(shè)計

1.錄播系統(tǒng)功能設(shè)計。①智能錄播系統(tǒng)能夠支持多機位拍攝功能。拍攝景別具有教師特寫、教師全景、學(xué)生全景、學(xué)生特寫、PPT等。②實時生成多媒體文件支持電影模式和三分屏的資源模式，電影模式下顯示分辨率可達到1920*1080。③當(dāng)教師一直講課沒有其他動作發(fā)生時（無教師走向?qū)W生區(qū)域、無學(xué)生回答問題、無PPT操作等），系統(tǒng)能自動在學(xué)生全景、PPT、教室全景等畫面進行切換，形成循環(huán)過渡鏡頭，而不會一直都是呆板的教師講課鏡頭，這些自動循環(huán)切換的時間間隔可根據(jù)用戶需求進行調(diào)整和設(shè)定，在自動循環(huán)過程中如出現(xiàn)其他動作（如教師走向?qū)W生區(qū)域、如學(xué)生回答問題、PPT操作等）則自動循環(huán)能立即終止并切換到相應(yīng)場景的鏡頭。④當(dāng)教師操作PPT時，直播/錄播主畫面自動切換為PPT內(nèi)容，同時在資源錄制模式下能記錄PPT大綱，PPT的錄制采用硬件VGA采集卡的模式，與拍攝畫面達到同等清晰度，支持PPT播放視頻時采集流暢不丟幀。⑤錄制畫面切換平滑，在教師近景、PPT、學(xué)生特寫、教室全景等多個畫面之間切換時不出現(xiàn)“跳動”切換情況，每個畫面的切換間隔時間大于1秒，該切換時間也可根據(jù)用戶需求進行調(diào)整和設(shè)定；⑥錄制畫面沒有攝像機鏡頭搖移、跟蹤、變焦等過程，切換時特寫已經(jīng)到位，無跟蹤及變焦過程。

2.非編系統(tǒng)功能設(shè)計。①任意一段所投錄播系統(tǒng)錄制視頻，采用工程文件一鍵直接導(dǎo)入非編系統(tǒng)，能導(dǎo)入錄制時自動記錄的切換點信息，所有畫面切換時間點能導(dǎo)入后期非編并自動顯示。②通過選擇視頻入出點位置，能夠從整段視頻中任意提取一段（指定的時間段）課件導(dǎo)出成一個課件。③無需對錄制視頻進行任何剪輯操作，通過視頻播放速度輔助調(diào)節(jié)曲線完成播放時間重映射，輕松實現(xiàn)關(guān)鍵內(nèi)容的任意速度實時快、慢、倒、靜操作。④非編系統(tǒng)能完成視頻的一鍵式顏色校正，能對視頻整體、局部進行高、中、低亮部顏色調(diào)色，能利用RGB等顏色曲線調(diào)色，具備一鍵去除視頻中的噪音、雜音功能。⑤一鍵式色鍵、亮鍵、圖文鍵摳像，同時提供蒙版方式精確調(diào)整，保證了摳像的前景干凈、真實。

四、系統(tǒng)的實現(xiàn)

以江蘇開放大學(xué)錄播系統(tǒng)為實例，如下圖所示，系統(tǒng)的具體實現(xiàn)如下。

1.音頻連接：無線話筒采集教師學(xué)生音頻信號進入調(diào)音臺，調(diào)音臺將音頻信號輸出到錄播主機、監(jiān)聽耳機和本地擴聲。

2.網(wǎng)絡(luò)連接：錄播主機通過網(wǎng)絡(luò)將視頻文件傳送到錄播平臺和非標(biāo)服務(wù)器，進行視頻的直播點播和后期編輯。教師電腦通過網(wǎng)絡(luò)與錄播主機連接。

3.視頻連接：攝像機通過視頻線（HD-SDI，3G）將視頻信號傳送給錄播主機和視頻會議系統(tǒng)，圖像定位系統(tǒng)通過視頻線將視頻信號傳送給跟蹤主機。

4.攝像機控制線連接：錄制主機通過232控制線控制攝像機云臺，可通過中控面板實現(xiàn)錄制主機、跟蹤主機等所有設(shè)備的一鍵開機、關(guān)機。

5.教師反饋信號器：錄播主機通過HDMI線將錄播課件的信號輸出到教師反饋信號器，實時收看錄制效果。

6.VGA信號連接：教師電腦通過VGA線將信號傳輸?shù)酱笃粒處熾娔X和錄播主機通過中控主機實現(xiàn)VGA信號的切換。

五、小結(jié)

開放大學(xué)高清錄直播系統(tǒng)改變了以往開放大學(xué)課程錄制的方式和過程，課程視頻錄制和編輯過程更加快捷有效，大大提高了課程課件的質(zhì)量，高校高清錄直播系統(tǒng)的建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，需要根據(jù)學(xué)校的具體情況，在錄播系統(tǒng)建設(shè)上不斷探索，推進學(xué)校課程建設(shè)。

參考文獻：

[1]宋建功，張冀中.高校課程錄播系統(tǒng)需求差異性的研究[J].中國電化教育，2011，（7）：131-135.

[2]陳向陽.全自動課程錄播教室系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報，2014，（7）：115-117.

[3]董曉芳，張勇波.切換臺多機連用系統(tǒng)在國家精品開放課程視頻制作中的創(chuàng)新應(yīng)用[J].課外閱讀（中旬），2012，（21）：22-23.