多層次云平臺(tái)錄播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

時(shí)間：2015-11-26作者：北京科銳廣視科技發(fā)展有限公司瀏覽：84

	引言
	
		信息技術(shù)的發(fā)展給現(xiàn)代教育帶來了發(fā)展動(dòng)力，為現(xiàn)代教育提供了較豐富的信息資源與工具信息技術(shù)對(duì)**教育的影響不可估量，信息技術(shù)的應(yīng)用已成為現(xiàn)代教育技術(shù)的特征之一，以至于在某些場(chǎng)合中，信息技術(shù)和現(xiàn)代教育成了同義詞。隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，基于分布式課程錄播系統(tǒng)的云錄播平臺(tái)，可以根據(jù)**各類課程的特點(diǎn)，分層次搭建在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和資源共享平臺(tái)，滿足學(xué)員個(gè)性化、自主化學(xué)習(xí)的需要。
	
	
		
	
一：云平臺(tái)錄播系統(tǒng)的系統(tǒng)組成
	
		
	
	
		當(dāng)前常見的課程拍攝模式有很多種，主要有專業(yè)的演播室級(jí)拍攝系統(tǒng)和全自動(dòng)錄播系統(tǒng)。但這兩種系統(tǒng)目前都無法在學(xué)校所有教室里統(tǒng)一安裝，不可能大規(guī)模普及。主要原因在于：一、使用專業(yè)演播室級(jí)的人工導(dǎo)播，多機(jī)位方式拍攝，雖然可以提供高質(zhì)量的教學(xué)素材，但人力資源消耗比較大，需要數(shù)個(gè)攝制人員和多臺(tái)專業(yè)的攝錄設(shè)備，有的還要后期編輯處理，環(huán)境要求也比較高。全人工拍攝無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模教學(xué)視頻的錄制及資源積累。二、傳統(tǒng)自動(dòng)錄播模式建設(shè)成本高。傳統(tǒng)自動(dòng)錄播模式中每個(gè)拍攝教室需要一臺(tái)錄播主機(jī)，用于視音頻信號(hào)處理壓縮，每套10萬左右，要在全校幾十間多媒體教室普及安裝，**一項(xiàng)就要數(shù)百萬元。因此根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要，通過網(wǎng)絡(luò)共享錄播主機(jī)，打造云平臺(tái)、多層次的全自動(dòng)錄播系統(tǒng)，將公用**設(shè)備錄播主機(jī)放在云端，既解決了攝制人員不足的問題，又大大降低了建設(shè)成本，使得每間多媒體教室轉(zhuǎn)變?yōu)殇洸ソ淌页蔀榭赡堋?
	
	
		 云計(jì)算是基于Internet或者Intranet的計(jì)算解決方案，它把原來分散的資源集中到一起，實(shí)現(xiàn)計(jì)算能力的聚合，然后再把這些計(jì)算能力分配給各種應(yīng)用[4]。云平臺(tái)錄播系統(tǒng)將所有教室的錄制信息流程進(jìn)行了全新分配，把需要教室端處理的信號(hào)放在教室處理。如跟蹤系統(tǒng)、視音頻壓縮編碼等，不需要在教室端處理的信號(hào)放在云端，如信號(hào)的調(diào)度，錄播鏡頭切換策略的實(shí)現(xiàn)和直播、點(diǎn)播的信息發(fā)布等，各類設(shè)備各司其職、按需分配，實(shí)現(xiàn)功能的優(yōu)化組合。
	
	
		
	
1：云平臺(tái)錄播系統(tǒng)的整體框架
	
		云平臺(tái)錄播系統(tǒng)整體構(gòu)架可以分為三個(gè)層次：基礎(chǔ)設(shè)備層、**設(shè)備層和終端接收層。基礎(chǔ)設(shè)備層主要負(fù)責(zé)**信號(hào)的采集。主要設(shè)備包括：教師攝像機(jī)、學(xué)生攝像機(jī)、教師和學(xué)生的定位攝像機(jī)、視頻編碼器、VGA編碼器等信號(hào)采集及教師、學(xué)生活動(dòng)狀態(tài)跟蹤設(shè)備，且根據(jù)實(shí)際錄制課程的需要設(shè)置3～5個(gè)機(jī)位進(jìn)行拍攝。**設(shè)備層即云端層，主要負(fù)責(zé)各教室根據(jù)錄制策略的要求完成電影模式及資源模式課程的錄制、存儲(chǔ)及發(fā)布。主要包括分布式錄播主機(jī)和資源管理服務(wù)器。終端接收層主要指接收和播放的各種終端，如PC終端、移動(dòng)終端、**硬件終端等。
	
	
		
	
2：云平臺(tái)錄播系統(tǒng)的系統(tǒng)模型
	
		
	
	
		云平臺(tái)錄播系統(tǒng)中的設(shè)備，按位置分類可以分為**和后端。**主要指安裝在教室內(nèi)的設(shè)備，后端指控制及發(fā)布設(shè)備。前后端通過網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)整體。傳統(tǒng)意義的錄播系統(tǒng)，前后端是一體的，N個(gè)教室需要N個(gè)前后端。而云平臺(tái)錄播系統(tǒng)，多個(gè)**僅需一個(gè)后端，所以配置應(yīng)用靈活方便。
	
	
		前端系統(tǒng)主要完成采集功能，包含信號(hào)采集子系統(tǒng)、信號(hào)編碼子系統(tǒng)、圖像識(shí)別跟蹤子系統(tǒng)。信號(hào)采集包括師生的圖像采集、音頻采集和教師計(jì)算機(jī)信號(hào)采集等。后端系統(tǒng)的錄播服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)將視頻的發(fā)布和共享進(jìn)一步整合，形成本區(qū)域甚至是跨區(qū)域的云端錄播系統(tǒng)，如圖1所示。
	
	
		  圖1 云平臺(tái)錄播系統(tǒng)拓?fù)鋱D
	
	
		
	
二：多層次的云臺(tái)錄播系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
	
		云平臺(tái)錄播系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的搭建情況非常靈活。在**的日常教學(xué)中，有四種類型的錄播系統(tǒng)經(jīng)常被用到：(1)滿足精品課程拍攝要求的演播室級(jí)錄播教室；(2)教學(xué)研究型錄播教室；
	
	
		(3)常規(guī)教學(xué)型錄播教室；(4)資源積累型錄播教室。需要特別說明的是，這四種錄播系統(tǒng)，除每個(gè)教室的**設(shè)備外，錄播服務(wù)器可以在云端共享。較終錄制的成片由云端的錄播服務(wù)器自動(dòng)上傳給媒體資源管理平臺(tái)，完成對(duì)媒體的統(tǒng)一管理、直播和點(diǎn)播等任務(wù)。
	
1：演播室級(jí)的錄播教室的設(shè)計(jì)
	
		**系統(tǒng)精品課程以及一些重要的理論宣講專題片，對(duì)拍攝和后期制作的要求比普通課程要高許多，對(duì)教學(xué)環(huán)境的光線、記錄下來的畫面的質(zhì)量和聲音清晰度及成片是否能夠真實(shí)再現(xiàn)教師教學(xué)思想和教學(xué)藝術(shù)，均提出了很高的要求。普通教室的錄制環(huán)境和全自動(dòng)的鏡頭切換方式均無法滿足拍攝需要，應(yīng)搭建演播室級(jí)課程錄播教室。傳統(tǒng)的演播室拍攝方式，雖然拍攝環(huán)境達(dá)到了拍攝要求，但所**位全人工現(xiàn)場(chǎng)拍攝，再后期非線性編輯加工，制作周期長(zhǎng)、人員耗費(fèi)量大，缺點(diǎn)明顯。本套系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)的演播室環(huán)境進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，采用四機(jī)位拍攝模式，攝像機(jī)均為高清攝像機(jī)，其中教師近景、學(xué)員全景和教學(xué)全景采用自動(dòng)跟蹤技術(shù)進(jìn)行拍攝，學(xué)員近景采用人工拍攝，以便較好地捕捉師生互動(dòng)及學(xué)員專注的表情。在此基礎(chǔ)上因?yàn)殓R頭的切換猶如“傻瓜”相機(jī)拍出的照片不如手動(dòng)拍攝鮮活一樣，全自動(dòng)錄播的切換給人生硬之感，所以通過導(dǎo)播切換臺(tái)，采用人工手動(dòng)切換鏡頭，而非生硬的全自動(dòng)觸發(fā)式切換，成片直接轉(zhuǎn)碼，生成高品質(zhì)課程視頻成片。拍攝與剪輯同步進(jìn)行，鏡頭切換自然，人員耗費(fèi)少，優(yōu)勢(shì)明顯。
	
	
		
	
2：教學(xué)研究型錄播教室
	
		教學(xué)是教師按既定的教學(xué)目的，通過一定的媒介載體，將知識(shí)傳遞給學(xué)生，幫助學(xué)生全面發(fā)展的師生雙邊活動(dòng)，所以作為教學(xué)研究型錄播教室，要通過攝像機(jī)鏡頭把課堂上教師和學(xué)員的教學(xué)活動(dòng)情況及互動(dòng)細(xì)節(jié)等完整自動(dòng)的錄制下來。一方面可以幫助老師在課下通過回看教學(xué)錄像反思教學(xué)的不足之處，另一方面幫助各教研部門回看老師的教學(xué)情況，分析教學(xué)教法，幫助年輕教師盡快成長(zhǎng)。在教學(xué)活動(dòng)中，板書可以為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)的要點(diǎn)和結(jié)構(gòu)、是課堂教學(xué)內(nèi)容的“腳手架”，板書所反映的知識(shí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)是對(duì)課本內(nèi)容濃縮、整合而成的“集成塊”，同時(shí)板書也是師生互動(dòng)的平臺(tái)，所以在教學(xué)研究型錄播教室中，在攝像機(jī)數(shù)量和角度上，除了常規(guī)的四機(jī)位攝像機(jī)：講臺(tái)全景、學(xué)員全景、教師特寫、學(xué)員特寫外，增加了一路單獨(dú)的板書攝像機(jī)，用于反思板書是否文字精煉、**重點(diǎn)，板書布局是否合理等問題。
	
	
		
	
3：常規(guī)教學(xué)型錄播教室
	
		在日常教學(xué)情況下，常態(tài)化的把課堂上教師和學(xué)員的教學(xué)活動(dòng)情況自動(dòng)錄制下來并上傳資源平臺(tái)。為全景呈現(xiàn)教學(xué)情況，特別是師生互動(dòng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，攝像機(jī)采用兩機(jī)位加VGA模式全自動(dòng)跟蹤的拍攝方法，包括講臺(tái)全景、學(xué)生全景和VGA信號(hào)。錄制完成以后系統(tǒng)自動(dòng)上傳到資源平臺(tái)，教師和學(xué)員可通過資源平臺(tái)復(fù)習(xí)和鞏固教學(xué)內(nèi)容，其他班次的學(xué)員也可通過在線視頻學(xué)習(xí)該教學(xué)專題的內(nèi)容，擴(kuò)大了教學(xué)資源的受眾，提高了教學(xué)資源的利用率。**約百分之九十五以上的教學(xué)專題都可以通過該錄播模式進(jìn)行錄制，因?yàn)槿慷疾捎酶咔寰幋a信號(hào)，錄制后視頻圖像清晰、聲音清楚，得到教師和學(xué)員的一致**。
	
	
		
	
4：資源錄播型錄播教室（講座型錄播教室）
	
		在**的培訓(xùn)和教學(xué)過程中，很多時(shí)候會(huì)請(qǐng)某一領(lǐng)域的*學(xué)者到校給學(xué)員們做講座，這種情況常常沒有板書，對(duì)學(xué)員的聽講狀態(tài)也不需要記錄，我們只需要教師特寫機(jī)位加VGA采集的方式，構(gòu)建資源積累型錄播教室即可完成拍攝任務(wù)。教師近景攝像機(jī)自動(dòng)跟蹤拍攝教師上課情景，教師PPT直接送VGA編碼器編碼后送錄播系統(tǒng)，云端的錄播服務(wù)器根據(jù)教師的PPT翻頁情況觸發(fā)切換視頻信號(hào)，再將成片上傳至資源服務(wù)器，學(xué)員可以遠(yuǎn)程登錄資源管理平臺(tái)利用移動(dòng)設(shè)備在線直播或點(diǎn)播講座。
	
	
		多層次的云平臺(tái)錄播系統(tǒng)的建設(shè)使每一間多媒體教室成為錄播教室，可以在較短的時(shí)間內(nèi)把優(yōu)秀教師、教學(xué)名師的課程全部放在教學(xué)資源平臺(tái)上，供廣大師生共享學(xué)習(xí)。無論是教學(xué)管理者還是教學(xué)研究者，亦或是各類培訓(xùn)班次學(xué)員都從中受益良多，逐步形成***具特色的在線教學(xué)服務(wù)模式。
	
	
		來源：《現(xiàn)代教育技術(shù)》 作者：趙祥好 方小凡 王鵬
	
	
		
	
	
		
	
	
		
	
	
		
	

	
		公司簡(jiǎn)介
	
	
		
			科銳廣視主營(yíng)移動(dòng)導(dǎo)播臺(tái)，箱載移動(dòng)導(dǎo)播臺(tái)，在線演播室，非線性編輯，特技切換臺(tái)，移動(dòng)演播室，紐萬德系列錄播一體機(jī)，攝錄編播等設(shè)備，*，可操作性。
		
	

	
		
	
	
		
	
	
		

	


北京科銳廣視科技發(fā)展有限公司專注于移動(dòng)導(dǎo)播臺(tái),導(dǎo)播臺(tái),切換臺(tái),移動(dòng)演播室,EFP等

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