集控式云錄播及網(wǎng)絡(luò)示教系統(tǒng)的應(yīng)用

文/邵林 鄧晶榮

集控式云錄播及網(wǎng)絡(luò)示教系統(tǒng)的應(yīng)用

文/邵林1鄧晶榮2

在MOOCs席卷全球教育領(lǐng)域并引發(fā)教育教學(xué)模式新變革的形式下，如何方便快捷、規(guī)模化地錄制海量的教學(xué)視頻，已經(jīng)成為各級各類教育培訓(xùn)機構(gòu)進軍MOOCs領(lǐng)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(wǎng)絡(luò)示教系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)建。

MOOCs 云錄播

1 研究意義

2012年以來，大規(guī)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(nèi)各大高校相繼開始進行慕課的建設(shè)，課堂實況錄像隨之出現(xiàn)并高速發(fā)展，其示范性與生動形象的特點是其他教學(xué)資源無可比擬的, 特別在校際交流, 資源共享, 遠(yuǎn)程教育等方面得到廣泛的應(yīng)用。在精品課程建設(shè)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(tǒng)產(chǎn)品同樣獲得了空前的發(fā)展，已經(jīng)從傳統(tǒng)意義上的模擬模式向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。而多媒體技術(shù)作為錄播系統(tǒng)中的重要應(yīng)用技術(shù)，通過對新技術(shù)和計算機技術(shù)的有效結(jié)合，對于錄播水平的提升有著重要的現(xiàn)實意義，客觀上為系統(tǒng)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(xiàn)了對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在經(jīng)過十?dāng)?shù)年的發(fā)展之后，數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)已經(jīng)從開始的嘗試走向了成熟，尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)在世界各地的普及，這種新型的錄播系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。尤其是其數(shù)據(jù)傳輸距離基本無限制這一優(yōu)勢，就使其成為當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣的信息化技術(shù)之一。

2 集控式云錄播及網(wǎng)絡(luò)示教系統(tǒng)簡介

錄播系統(tǒng)可以把現(xiàn)場攝錄的視頻、音頻、電子設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)服務(wù)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(tǒng)顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)理念，摒棄了常規(guī)的教學(xué)方式，以視頻再造“首次教育”，為學(xué)生知識建構(gòu)和能力發(fā)展提供強有力的技術(shù)支持和服務(wù)保障，對培養(yǎng)高層次復(fù)合型、創(chuàng)新型技術(shù)人才的高職教育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)在多個教室統(tǒng)一錄制和管理上存在服務(wù)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(nèi)外主流的多媒體錄播產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)商嘗試將云計算與錄播系統(tǒng)相融合，在教育科研領(lǐng)域打造“云服務(wù)平臺”，進而開啟了教育錄播行業(yè)的變革之路。

3 我校護理系錄播系統(tǒng)介紹

3.1 系統(tǒng)概述

3.1.1 系統(tǒng)組成

3.1.1.1 錄播教室

前端系統(tǒng)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(shè)備的主要任務(wù)是通過智能拍攝技術(shù)，完成對課室?guī)熒鷪D像、課件圖像及語音的高清采集，并對信號進行優(yōu)化處理，最后輸出標(biāo)準(zhǔn)MP4流媒體文件。

3.1.1.2 集控中心

集控中心負(fù)責(zé)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(shè)備的統(tǒng)一管理和處理上傳各種數(shù)據(jù)（包括圖像、語音和數(shù)據(jù)），并可實現(xiàn)對分布在學(xué)校的錄播課室設(shè)備進行集中監(jiān)管和控制。

集控中心承擔(dān)對整個錄播系統(tǒng)運行管理和控制工作，是實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備接入，用戶權(quán)限認(rèn)證、系統(tǒng)配置、設(shè)備控制、信息記錄等重要功能的場所，其還將部署實現(xiàn)教學(xué)錄播、在線監(jiān)控、精品公開課觀摩等所有視頻應(yīng)用服務(wù)的云平臺。

3.2 云錄播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

主要設(shè)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(tǒng)介紹

云錄播系統(tǒng)的主要功能在于把每個教學(xué)視頻所需的教師圖像、學(xué)生圖像、課件匯集到一臺主機設(shè)備中編碼處理，再進行智能自動切換，即可把輸出視頻發(fā)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(shù)量，3路視頻只需要一臺主機即可實現(xiàn)云錄播功能。同時還實現(xiàn)了實時自動畫面切換，提高了錄制視頻的可觀賞性。系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)和本地同時錄制，形成雙重保險，從而保障錄制視頻不因網(wǎng)絡(luò)阻塞而引起視頻停頓、丟幀等現(xiàn)象影響到錄制視頻的質(zhì)量，一旦出現(xiàn)在直播過程中出現(xiàn)上述現(xiàn)象，只需課后把視頻重新上傳即可。

云錄播系統(tǒng)由錄播圖像系統(tǒng)、圖像跟蹤主機及系統(tǒng)電源控制系統(tǒng)組成。

2臺高清攝像機和課件PC把高清圖像傳輸?shù)戒洸ブ鳈C，經(jīng)導(dǎo)播控制平臺對圖像信號進行自動/手動導(dǎo)播處理，實現(xiàn)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(xué)生的語音信號通過領(lǐng)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(xiàn)圖像配音。

4 結(jié)束語

在智能化、全球化的大趨勢下，云錄播及網(wǎng)絡(luò)示教系統(tǒng)仍然有非常大的發(fā)展空間，隨著流媒體技術(shù)、分布式操作系統(tǒng)、數(shù)字有機體等技術(shù)的發(fā)展，多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最終會向著智能化、全球化方向發(fā)展，形成一個巨大的國際網(wǎng)絡(luò)學(xué)園。

[1]教育部關(guān)于啟動高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設(shè)工作的通知[Z].教高[2003]1號.

[2]楊國威.課堂錄播技術(shù)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(tǒng)模型與建設(shè)案例[J],現(xiàn)代教育技術(shù),2013.

作者單位1.重慶三峽醫(yī)藥高等專科學(xué)校；重慶大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系 重慶市 404120
2.重慶三峽醫(yī)藥高等專科學(xué)校 重慶市404120