集控式云錄播及網絡示教系統的應用

文/邵林 鄧晶榮

集控式云錄播及網絡示教系統的應用

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在MOOCs席卷全球教育領域并引發教育教學模式新變革的形式下，如何方便快捷、規?；劁浿坪Ａ康慕虒W視頻，已經成為各級各類教育培訓機構進軍MOOCs領域需要迫切解決的先決問題之一。本文主要介紹我校護理系集控式云錄播及網絡示教系統的設計和構建。

MOOCs 云錄播

1 研究意義

2012年以來，大規模在線開放課程（massive open online course, MOOCs, 慕課）在全球范圍廣泛興起，國內各大高校相繼開始進行慕課的建設，課堂實況錄像隨之出現并高速發展，其示范性與生動形象的特點是其他教學資源無可比擬的, 特別在校際交流, 資源共享, 遠程教育等方面得到廣泛的應用。在精品課程建設開展以來, 教育界對課堂實錄提出了更高的要求。在這樣的背景下，錄播系統產品同樣獲得了空前的發展，已經從傳統意義上的模擬模式向數字化、網絡化方向發展。而多媒體技術作為錄播系統中的重要應用技術，通過對新技術和計算機技術的有效結合，對于錄播水平的提升有著重要的現實意義，客觀上為系統整體性能的提升提供奠定了條件，同時也在一定程度上實現了對內部結構的優化。在經過十數年的發展之后，數字視頻壓縮編碼技術已經從開始的嘗試走向了成熟，尤其是隨著互聯網事業在世界各地的普及，這種新型的錄播系統已經在各行各業中得到廣泛的應用。尤其是其數據傳輸距離基本無限制這一優勢，就使其成為當前應用范圍最廣的信息化技術之一。

2 集控式云錄播及網絡示教系統簡介

錄播系統可以把現場攝錄的視頻、音頻、電子設備的圖像信號（包含電腦、視頻展臺等）進行整合同步錄制，生成標準化的流媒體文件，用來對外直播、存儲、后期編輯、點播。 觀眾可以通過IE瀏覽器登錄錄播系統服務器收看直播的影音及圖文信息，也可后期點播視頻信息。錄播系統顛覆了傳統的教學理念，摒棄了常規的教學方式，以視頻再造“首次教育”，為學生知識建構和能力發展提供強有力的技術支持和服務保障，對培養高層次復合型、創新型技術人才的高職教育產生了深遠影響。

傳統的錄播系統在多個教室統一錄制和管理上存在服務器性能要求高、力大、易癱瘓、價格昂貴、安全性能低等問題。

隨著云計算理念的迅速推廣和普及，國內外主流的多媒體錄播產品和技術服務商嘗試將云計算與錄播系統相融合，在教育科研領域打造“云服務平臺”，進而開啟了教育錄播行業的變革之路。

3 我校護理系錄播系統介紹

3.1 系統概述

3.1.1 系統組成

3.1.1.1 錄播教室

前端系統由分布多間教室的“A錄播教室”、“B錄播教室”、“C錄播教室”……“N錄播教室”等集合而成，各錄播課室設備的主要任務是通過智能拍攝技術，完成對課室師生圖像、課件圖像及語音的高清采集，并對信號進行優化處理，最后輸出標準MP4流媒體文件。

3.1.1.2 集控中心

集控中心負責接收和處理前端錄播教室：“A錄播教室”、“B錄播教室”、“C錄播教室”……“N錄播教室”設備的統一管理和處理上傳各種數據（包括圖像、語音和數據），并可實現對分布在學校的錄播課室設備進行集中監管和控制。

集控中心承擔對整個錄播系統運行管理和控制工作，是實現系統設備接入，用戶權限認證、系統配置、設備控制、信息記錄等重要功能的場所，其還將部署實現教學錄播、在線監控、精品公開課觀摩等所有視頻應用服務的云平臺。

3.2 云錄播系統結構

主要設備包括：錄播主機，圖像跟蹤主機，高清全景攝像機*2，圖像跟蹤定位攝像機*2，全向話筒，中控面板，電源控制器。

3.3 云錄播系統介紹

云錄播系統的主要功能在于把每個教學視頻所需的教師圖像、學生圖像、課件匯集到一臺主機設備中編碼處理，再進行智能自動切換，即可把輸出視頻發送到云端，與通常概念云錄播相比，大大地減少了編碼器的數量，3路視頻只需要一臺主機即可實現云錄播功能。同時還實現了實時自動畫面切換，提高了錄制視頻的可觀賞性。系統支持網絡和本地同時錄制，形成雙重保險，從而保障錄制視頻不因網絡阻塞而引起視頻停頓、丟幀等現象影響到錄制視頻的質量，一旦出現在直播過程中出現上述現象，只需課后把視頻重新上傳即可。

云錄播系統由錄播圖像系統、圖像跟蹤主機及系統電源控制系統組成。

2臺高清攝像機和課件PC把高清圖像傳輸到錄播主機，經導播控制平臺對圖像信號進行自動/手動導播處理，實現對高清圖像視頻進行錄制和直播。

2臺圖像跟蹤攝像機所拍攝的畫面作為圖像定位信號連接到跟蹤主機，通過跟蹤主機分析處理，向錄播主機輸出控制指令，控制直播圖像切換。

教師和學生的語音信號通過領夾話筒和吊頂拾音話筒拾取，直接輸入到錄播主機音頻接口，實現圖像配音。

4 結束語

在智能化、全球化的大趨勢下，云錄播及網絡示教系統仍然有非常大的發展空間，隨著流媒體技術、分布式操作系統、數字有機體等技術的發展，多媒體網絡教學最終會向著智能化、全球化方向發展，形成一個巨大的國際網絡學園。

[1]教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知[Z].教高[2003]1號.

[2]楊國威.課堂錄播技術的變革[J].中國教育信息化(高教職教版),2007,8:74-76.

[3]聶鳳華,鐘曉流,宋述強.智慧教室：概念特征、系統模型與建設案例[J],現代教育技術,2013.

作者單位1.重慶三峽醫藥高等?？茖W校；重慶大學生物醫學工程系 重慶市 404120
2.重慶三峽醫藥高等?？茖W校 重慶市404120