開放大學高清錄播系統的設計與實現

許衛東

（江蘇開放大學，江蘇 南京 210036）

摘要：根據開放大學的特點，提出了開放大學高清錄播系統的設計方案，并以江蘇開放大學錄播系統建設為例，給出了開放大學錄播系統詳細解決方案，系統在江蘇開放大學實施表明，該設計方案設計合理，效果良好，對高校錄播系統的建設有一定的借鑒意義。

關鍵詞：開放大學；錄播系統；高清；視頻課件

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

一、引言

網絡學習是開放大學的重要特征，網絡課件質量則是開放大學的核心內容，建設能批量生產高品質課件的課件制作系統，通過網絡讓開放大學的學員感受到面對面的學習體驗是開放大學辦學的重要內容。錄播教室是開放大學視頻課件建設的場所，錄播系統是錄播教室建設的核心，錄播系統的設計是否完善直接關系到課程課件的質量。開放大學的錄播系統將教師在課堂中的教學內容，以及教師與學生的互動過程完整地記錄下來，讓學習如同“傳統課堂”的真實感受，同時享受隨時隨地的碎片化學習，從而形成高清視頻課件，通過網絡進行播放，因此建設錄直播系統對于開放大學具有重大意義。

二、系統功能設計

開放大學高清錄課系統是以交互式超大顯示屏為核心構建的，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。系統向外拓展能進行遠程網絡課堂直播，師生遠程雙向互動答疑實現遠程實時教學。設計大屏高清錄課系統具備以下功能。

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，使用簡單易操作，課件演示的同時還可以進行標注、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自動錄制：輕按錄制按鈕，啟動錄制功能，實現自動跟蹤拍攝與智能導播切換錄制；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場操作，真實記錄現場的授課活動。半自動模式要求能自動跟蹤拍攝講師與學生特寫，后臺人工手動各場景的導播切換錄制；全手動模式要求支持人工后臺控制攝像機的轉動、變焦，手動完成各場景的導播切換錄制。

3.系統拓展功能-遠程課堂。系統拓展功能：遠程課堂直播，可通過網絡放送視頻、桌面信號進行在線直播，遠端用戶可以通過網絡實時收看，支持在線學習互動，遠端配有視頻、聲音設備可以通過網絡進行對話，實現雙向互動交流的雙向視頻系統。

三、系統的具體設計

1.錄播系統功能設計。①智能錄播系統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、學生全景、學生特寫、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當教師一直講課沒有其他動作發生時（無教師走向學生區域、無學生回答問題、無PPT操作等），系統能自動在學生全景、PPT、教室全景等畫面進行切換，形成循環過渡鏡頭，而不會一直都是呆板的教師講課鏡頭，這些自動循環切換的時間間隔可根據用戶需求進行調整和設定，在自動循環過程中如出現其他動作（如教師走向學生區域、如學生回答問題、PPT操作等）則自動循環能立即終止并切換到相應場景的鏡頭。④當教師操作PPT時，直播/錄播主畫面自動切換為PPT內容，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、學生特寫、教室全景等多個畫面之間切換時不出現“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用戶需求進行調整和設定；⑥錄制畫面沒有攝像機鏡頭搖移、跟蹤、變焦等過程，切換時特寫已經到位，無跟蹤及變焦過程。

2.非編系統功能設計。①任意一段所投錄播系統錄制視頻，采用工程文件一鍵直接導入非編系統，能導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節曲線完成播放時間重映射，輕松實現關鍵內容的任意速度實時快、慢、倒、靜操作。④非編系統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、低亮部顏色調色，能利用RGB等顏色曲線調色，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整，保證了摳像的前景干凈、真實。

四、系統的實現

以江蘇開放大學錄播系統為實例，如下圖所示，系統的具體實現如下。

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

2.網絡連接：錄播主機通過網絡將視頻文件傳送到錄播平臺和非標服務器，進行視頻的直播點播和后期編輯。教師電腦通過網絡與錄播主機連接。

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，圖像定位系統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錄制主機、跟蹤主機等所有設備的一鍵開機、關機。

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線將信號傳輸到大屏，教師電腦和錄播主機通過中控主機實現VGA信號的切換。

五、小結

開放大學高清錄直播系統改變了以往開放大學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量，高校高清錄直播系統的建設是一個系統工程，需要根據學校的具體情況，在錄播系統建設上不斷探索，推進學校課程建設。

參考文獻：

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