精品課程錄像上網技術指標的分析與實現*

薛元昕，陳 靜，孫曉玲

(煙臺職業學院 信息工程系，山東 煙臺 264670)

精品課程錄像上網技術指標的分析與實現*

薛元昕，陳 靜，孫曉玲

(煙臺職業學院 信息工程系，山東 煙臺 264670)

依據國家級精品課程錄像上網的技術指標要求，分析了精品課程錄像在前期準備、素材采集、網上發布等環節的注意事項，闡述了非線性編輯軟件的參數設置對上網錄像質量的影響.

精品課程錄像;技術指標;非線性編輯

從2003年起，教育部在全國高等院校(包括高職高專)啟動精品課程建設工作，發揮計算機多媒體技術和網絡通訊為基礎的現代化信息技術的優勢，解決高等教育師資、教學資源和時空局限等問題，同時發布了《國家精品課程教學錄像上網技術標準》，實現教育信息化和資源共享。2009年國家級精品課程申報要求中規定，本科申報課程提供至少三位主講教師(包括課程負責人在內)每人不少于45分鐘的現場教學錄像(鼓勵將課件或全程授課錄像上網參評);高職高專申報課程提供不超過40分鐘的課程整體設計介紹錄像和不超過15分鐘的課程教學錄像;2011年山東省精品課程評審要求中提出課堂教學錄像上網比例達到50%以上，對精品課程錄像的制作提出了更高的要求。

眾所周知，視頻文件的大小、格式、質量差異很大，處理不好，將影響到課程的參評和資源共享。2010年《國家精品課程教學錄像上網技術標準》規定了音、視頻素材采集和錄像上網共享的基本技術要求，本文從精品課程錄像前期準備、素材采集、網上發布、非線性編輯軟件參數設置等方面闡述了如何提高精品課程錄像質量的方法。

一、錄像前的準備工作

為了制作出符合技術標準的課程教學錄像和課程整體設計介紹錄像，錄像前一定要做好充分的準備工作。

1.錄像環境

精品課程教學錄像要求環境光線充足、安靜。光源最好使用自然光，拍攝時不能逆光或側光，否則拍攝的畫面人物發黑，背景過亮，雖然后期編輯時可以調整，但暗部噪波也會隨之增加。如果教學過程中使用幻燈片，應在有投影儀的多媒體教室錄制，拍攝時最好拉上窗簾，在室內布置照明用燈，調節燈的位置和亮度，直到光線均勻，強度適中［1］。

2.三點布光

說課錄像一般在演播室或多媒體教室錄制，采用三點布光。主光一般在攝像機與被攝物連線的左或右側30°～45°;輔助光一般位于攝像機的另一側與主光相對的位置，給主光造成的陰影部分提供適當的照明，輔助光在水平方向上的角度略大或略小于主光，在垂直方向上的高度略低于主光;輪廓光位于被攝對象的后方或側后方，一般與主光相對，將被攝對象和背景空間拉開，增強畫面的縱深感和立體感。布光俯視圖如圖1所示。

圖1 三點布光俯視圖

如果后期編輯合成時需要做摳像處理，需要將背景布置為藍色或綠色，以便將來把授課教師從背景中分離出來。

3.授課教師

教師是教學錄像和說課錄像的主角，對于講授內容和授課過程要做到胸有成竹，并在錄像前與攝制人員進行交流溝通，使拍攝者了解整個課堂內容、重點難點、課堂提問等情況，以便合理使用拍攝技巧，通過全景、中景、近景和特寫等不同景別的處理，展示課堂教學的全過程，使錄像內容豐富，層次清晰，節奏明快。

對于后期需要進行“摳像”處理的素材，摳像效果的好壞除燈光外，教師的服裝選擇也很重要。教師要避免穿著藍色或綠色等與背景顏色相近的衣服，白色或淺色的衣服也不宜穿著，因為反射到身上的顏色不宜摳干凈，會影響人物的邊緣和背景的融合［2］。

多數教師面對鏡頭會比較緊張，為緩解緊張情緒，可提前到錄制現場熟悉環境，通過與拍攝人員交流，了解拍攝過程中的注意事項，避免因過度緊張影響授課質量。

二、音、視頻素材的采集

1.音頻素材采集的技術要求

表1 音頻素材采集的技術要求

(其中，屬性一欄中為“M”，表示必須符合的技術要求，“O”表示建議符合的技術要求。)

課程錄像一般采用同期聲，即在拍攝的同時進行錄音，隨視頻信號一起被采集，均能滿足上述要求。如果需要單獨配音，語音采用標準的普通話，英語使用標準的美式或英式英語配音，最好在專業的錄音棚使用專業設備進行錄音。如果條件不具備，可選擇安靜的環境，使用錄音軟件進行錄制，設置采樣頻率不低于11KHz，聲道數為雙聲道，錄制完成后將文件存儲為WAV、MP3、MIDI或流式音頻格式，并利用軟件進行編輯制作，去除噪音，添加音頻特效。用于欣賞的音樂采用MP3格式。如果用MIDI設備錄制音樂一般使用MIDI式。

2.視頻素材的采集

表2 視頻素材采集的技術標準

拍攝工作結束后，就要對記錄在磁帶上的素材進行視頻采集。首先通過數據線將DV機與裝有1394采集卡的電腦相連后，然后使用Premiere或會聲會影等軟件把錄像帶里的數字信號直接“采集”到電腦里。

按照國家級精品課程錄像上網技術指標的要求，通常在PC平臺上將文件存儲為AVI格式，在Apple系列電腦上使用QuickTime格式，即MOV文件。這兩種格式的文件比較大，但可以把采集圖像的失真降到最小，保持最好的畫面質量。與AVI格式和MOV格式相比，MPEG格式壓縮比大，文件較小，兼容性也很好，幾乎所有的計算機平臺都支持這種格式。用于采集視頻的電腦硬盤應有足夠的容量存放視頻素材。在視頻素材采集過程中，最好不要運行其它程序，避免出現掉幀現象。

三、視頻上網發布標準

在Internet中采用流式傳輸技術播放音頻、視頻等多媒體文件，流式傳輸技術需滿足以下三方面的要求。

首先，流式傳輸的實現需要合適的傳輸協議。Web技術是以HTTP協議為基礎的，而HTTP又建立在TCP協議基礎之上。在流式傳輸的實現方案中，一般采用HTTP/TCP 來傳輸控制信息，RTP、RTCP、UDP、MMS、RTSP 網絡協議支持實時傳輸流媒體數據。

其次，流式傳輸的實現需要緩存。在Internet上是以信息包傳輸為基礎進行斷續的異步傳輸，數據在傳輸中要被分解為許多包，而各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等。為此，使用緩存系統來彌補延遲和抖動的影響，并保證數據包的順序正確，從而使流媒體數據能連續輸出，不因為網絡暫時擁塞使播放出現停頓。

再次，采用先進高效的壓縮算法，把視、音頻數據預處理成流媒體以適合流式傳輸，同時也適應網絡帶寬對流媒體的數據流量的要求。國家級精品課視頻上網發布標準建議服務器端視頻文件使用 rmvb、rm、wmv、asf、flv或 avi格式，編碼方式采用MPEG－4標準，使用流媒體服務器對外發布。

在采用流式傳輸的系統中，客戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經過幾秒或十幾秒的啟動延時即可播放。當視、音頻流媒體在客戶機上播放時，其流媒體的余后部分將在后臺繼續下載。此技術的特點是啟動延時時間縮短，不需要太大的緩存容量，播放的時間與傳輸的時間相同，播放完的數據也不保留在用戶的計算機磁盤上。當網絡帶寬低于流媒體的帶寬時，或網絡擁塞時都會造成播放圖像和聲音時斷時續，嚴重時甚至停頓。為了保證流媒體文件播放順暢，視頻素材在編輯軟件中編輯完成后，渲染輸出前要按照國家精品課程錄像上網技術指標設置輸出參數。建議視頻格式采用至少總比特率為300kbps、幀速度為30fps、大小為 320*240。

四、實現案例

筆者作為課程負責人的《視頻制作技術》課程被評為2009年高職高專國家級精品課程(網址http://202.194.166.7:8000/RefinedEducation/)，現以該課程授課錄像、說課錄像為例，闡述錄像的制作過程。

1.前期拍攝

課程的授課錄像在多媒體教室錄制。主要利用自然光照明，根據拍攝腳本在教師、學生和課件之間進行畫面的切換;綜合實訓環節在機房錄制，使用碘鎢燈作為主光照明，放置在授課教師的左前方，將燈光打在天花板上，通過反光將硬光變為軟光，有效去除陰影;因為考慮到后期做摳像處理，所以說課程錄像的前期素材在藍箱中拍攝，使用三點布光，保證前期素材的拍攝質量。

2.素材采集

說課錄像拍攝完成后，使用非線性編輯軟件Premiere采集素材。打開文件菜單，選擇“采集”，使用DV格式將素材采集為.avi格式，圖2為Premiere軟件的采集參數設置。

圖2 Premiere軟件的采集參數設置

3.輸出設置

在非線性編輯軟件中完成錄像剪輯、插入圖片、制作字幕和特效等工作以后，渲染輸出為.avi格式的文件，圖3為使用Premiere軟件的輸出參數設置。

圖3 Premiere軟件的輸出參數設置

然后利用格式轉換軟件將.avi格式的視頻素材轉化為網絡流媒體格式。目前流行的格式轉換軟件很多，在轉換速度、質量與操作方面有一定差異。經過比較我們采用視頻轉換專家或Corel公司的會聲會影軟件，將.avi格式的視頻文件轉換為符合國家精品課程錄像上網技術指標要求的.wmv格式或.rmvb等格式的流媒體文件，輸出文件大小適中，錄像的質量清晰度高，網上傳輸速度快，即使放大到全屏顯示效果也比較好。圖4為使用視頻轉換專家將.avi轉換為.wmv格式時的參數設置。

圖4 視頻轉換專家輸出參數設置

雖然非線性編輯軟件能直接輸出.wmv格式的文件，但通過實踐發現，直接輸出.wmv的文件，不但耗時長，而且輸出的文件質量較差。如果先輸出.avi格式的視頻文件，然后通過格式轉換軟件轉換，不但可縮短渲染時間，而且輸出的.avi格式文件可以作為將來進一步編輯制作其他錄像的素材使用。

五、結 語

精品課程錄像拍攝和制作過程是一項復雜的工作，需要授課教師、拍攝和制作人員通力合作。通過制作精品課程錄像，把優質的音視頻教學資源放在網上，以信息化的手段來推進教育教學改革，不但為學生自主學習提供更多更好的學習資源，也為各院校教師之間相互學習搭建了交流平臺。

［1］王偉.淺談精品課程教學錄像的攝制［J］.中國教育技術裝備，2007，(3).

［2］鄔厚民.Premiere Pro CS3實例教程［M］.北京:人民郵電出版社，2009.

［3］薛元昕，韓維.論流媒體技術及流媒體服務器的建立［J］.現代電子技術，2004，(16).

TP37

A

1006－5342(2012)07－0172－03

2012－03－09

中國高等職業技術教育研究會“十二五”規劃課題(GZYLX2011047)