多功能錄播實驗室建設與驗收案例研究
——以浙江師范大學文科實驗教學中心錄播實驗室為例

昝 輝

浙江師范大學文科實驗教學中心 321004

多功能錄播實驗室建設與驗收案例研究
——以浙江師范大學文科實驗教學中心錄播實驗室為例

昝 輝

浙江師范大學文科實驗教學中心 321004

多功能錄播實驗室在教師技能培訓，遠程視頻會議和視頻公開課中有廣泛用途，其建設具有一定的專業(yè)性和技術性。文章從多功能錄播實驗室建設的環(huán)境與硬件需求出發(fā)，分析了多功能錄播實驗室的拓撲結構和技術規(guī)范，并從錄制與編輯功能、自動跟蹤定位、場景切換和網絡直播點播四個觀測點剖析了錄播實驗室的驗收評價指標。

錄播實驗室；建設與驗收；拓撲結構；技術規(guī)范

多功能錄播實驗室為高校師生提供了便捷、準確、客觀的觀摩、借鑒平臺，在微格教學、視頻會議、示范課觀摩和精品課程建設推廣中具有不可替代的作用，也為視頻資源庫建設和優(yōu)質資源共享提供了硬件支撐。多功能錄播實驗室的建設是一個系統(tǒng)工程，并非高科技產品的簡單堆砌與累加，從實驗室選址到環(huán)境改造、功能需求分析、驗收指標確定等一系列工作，通常需要生產商與高校共同參與，浙江師范大學文科實驗教學中心錄播實驗室（下文簡稱“例中”）就是學校與生產廠家共同合作的產物。

1 多功能錄播實驗室環(huán)境與硬件需求

錄播實驗室的特定功能和技術需求決定了實驗室內外部環(huán)境與硬件的特殊性，建設過程中除了考慮基本的功能需求，還需要考慮錄播實驗室的前瞻性、經濟型和科學性。

1.1 多功能錄播實驗室環(huán)境

（1）選址，錄播實驗室要求較高的畫面拍攝效果和聲音錄制效果，需要實驗室處于噪聲低，電氣干擾小和便于安全保衛(wèi)的環(huán)境中，例中錄播實驗室選擇在頂樓（五樓），人流量小，通風光照都較好。

（2）夠架與容量，通常語言中每個字音時間約為0.3s，考慮到室內混響的因素，多功能錄播實驗室的長寬高最佳比為2.62∶1.62∶1，允許誤差±10%；容量為每人2-2.5平方米；墻壁四周可用礦棉、玻纖板、玻棉氈、泡沫塑料、木絲板等多孔性吸聲材料。

（3）光照與通風 ，多功能錄播室內光照要兼顧光學投影幕（電子白板）畫面清晰、學生筆記用光（通常在300～450勒克司之間）和拍攝畫面亮度三個方面，燈光采取細分小區(qū)多分路的控制模式，主、副光搭配使用；室內安裝低噪聲的空調系統(tǒng)以達到加熱、加濕、制冷、去濕、換氣的功能。

1.2 錄播實驗室硬件

明挖法作為一種常用的地鐵車站施工工法，在地鐵工程建設中得到廣泛應用，已積累了豐富的施工和安全風險管理經驗[1-2]。北京、蘭州等地質條件較好地區(qū)，深基坑支護結構多采用灌注樁加鋼管內支撐體系。上海、寧波等南方軟土地區(qū)，深基坑支護結構大都采用地下連續(xù)墻結合多道鋼筋混凝土支撐和鋼支撐組合內支撐體系。文獻[3-12]通過實際工程現(xiàn)場監(jiān)測資料或數(shù)值模擬技術，研究基坑開挖方式、無支撐暴露時間、降水方式等的變化與基坑自身、周邊環(huán)境變形的關系。但是不同的地質條件、支護體系、施工方案，施工引起的基坑自身和周邊環(huán)境變形規(guī)律也存在一定差別。

1.2.1 錄播系統(tǒng)，錄播實驗室硬件選擇通常要考慮設備的先進性、實用性、易用性、可靠性和穩(wěn)定性，例中選擇了Gloview全自動錄播系統(tǒng)。主要設備有圖形圖像工作站（VS-HD8000）；自動跟蹤攝像機（GLHD081CA），自動鎖定跟蹤目標（教師）；高清學生攝像球機（GL-HD998S），采用了所框即所得技術，迅速定位所需畫面；編碼導播服務器（GL-804D），以保證導播的順暢和點播的流暢。

1.2.2 外圍設備，例中錄播實驗室配備手持無線話筒、領夾無線話筒；SOUNDCRAFT(聲藝)EPMl2數(shù)字專業(yè)調音臺；具有較好的低音效果和較強的負載驅動能力的功放（SOUNDS7rANDARD—A3602）；鴻合交互式電子白板（HV-3282）。

2 多功能錄播實驗室拓撲結構

在布局上，多功能錄播實驗室通常有教學區(qū)、觀摩區(qū)、控制區(qū)（錄播控制區(qū)和電力控制區(qū)），在體系結構上通過局域網或萬維網把三者連接起來，拓撲結構圖如圖1所示。

圖1 多功能錄播實驗室拓撲結構圖

3 多功能錄播實驗室技術指標

多功能錄播實驗室需要系統(tǒng)功能有機結合，在達到特定功能的基礎上，也要考慮功能模塊的技術指標和產品融合度。例中根據(jù)錄播實驗室的功能需求，主要從視音頻采集、圖像跟蹤、錄播控制和網絡共享四個模塊考慮其技術指標。

3.1 視、音頻采集技術

3.1.1 視頻采集技術，視頻信號的數(shù)字化高清晰拍攝、錄制、播放在多功能錄播室建設中至關重要，高性能的視頻設備是實現(xiàn)視頻圖像高清晰記錄與還原的保證。例中教師和學生拍攝機均選用高清攝像機，畫面200萬像素（1920×1080），電子放大為12倍，鏡頭倍數(shù)為10倍光學，鏡頭旋轉角在5.4～50度之間。

3.1.2 音頻采集技術，通常有三種采音技術，遠距離采音技術拾取直接聲和混響聲，可采集多媒體設備（如教師機課件）中的聲音，例中選擇全指向性電容式拾音器，安裝在天花板上；近距離采音技術，距離在1米左右，要求拾音器具有低靈敏度、寬動態(tài)范圍、超指向或可變指向，擺放在聲源輻射頻率的均衡之處。例中選擇無線麥克風，每個實驗桌上放置一臺拾取學生講話聲音；直接采音技術是以固體振動傳導或以電磁振蕩傳導的采音技術，例中選擇領夾式麥克風，拾取教師的聲音。

3.2 圖像跟蹤定位技術

課堂中教師和學生行為的不可預定性，給畫面的流暢拍攝帶來一定的困難，例中分別對教師和學生攝像機采用不同的技術。

3.2.1 紅外自動跟蹤技術，教師的活動區(qū)域較大，為保證畫面的穩(wěn)定流暢，在講臺固定區(qū)域設定預置位，教師穿過預置位時攝像機會自動跟蹤老師，平滑移動。例中教師跟蹤球機裝在講臺的正前方，距地面高度2.5～3米左右，自動跟蹤球機協(xié)議為Pelco-D，波特率為9600，地址碼設為2。

3.2.2 無線按鈕定位技術，主要拍攝學生畫面，由高速球機、 吸頂式拾音器（無線麥克風）、學生遙控器組成。例中學生按下“開始發(fā)言”鍵，鏡頭會自動切換給學生，按“結束發(fā)言”圖像切回到老師。

3.3 錄播控制技術

3.3.1 全自動錄制技術， 授課教師可在講臺上選擇由本人直接控制整個錄播系統(tǒng)的運行方式，采用桌面式中控系統(tǒng)實現(xiàn)一鍵上下課、暫停、繼續(xù)等功能，同時可控制實驗室室內的其它如投影機、幕布、電子白板等設備，錄制可選擇電影、畫中畫、資源三種模式。

3.3.2 人工導播技術，由控制室導播員完成畫面的切換。例中采用所見即所得技術，通過人工導播軟件，滑動鼠標即可導播相應的圖像，并實現(xiàn)畫中畫控制和人工導播與自動導播模式的任意切換。

3.4 網絡共享技術

錄播實驗室一項重要功能就是完成網絡共享，管理員、教師、學生在PC上能通過WEB瀏覽器進行多種形式的點播。例中錄制的視頻文件可快速生成流媒體格式，網絡發(fā)布系統(tǒng)可完成課程管理權限設置，課程分類、檢索，支持點評和點評索引功能。例中共享平臺支持高清、標清、3G手機直播三種模式，高清直播分辨率可達1280*720像素；標清直播采用h.264格式播放器，分辨率可達720*576像素，直播延時小于1秒；3G手機直播，分辨率支持320*240；640*480；800*480像素；另外教師畫面、VGA畫面、學生畫面可自動切換。

4 多功能錄播實驗室驗收與評價

多功能錄播實驗室驗收是建設中重要的一環(huán)，是確保設備擁有良好性能，正常發(fā)揮作用，提供優(yōu)質服務的保障，一般從客觀功能和主管綜合評價兩個維度展開。

4.1 錄播實驗室功能驗收

根據(jù)學校對錄播實驗室建設的初衷，提出功能需求、建立觀測點，比對現(xiàn)有狀況是否達到合同中的需求。例中主要設置了錄制與編輯功能，自動跟蹤定位，場景自動切換，網絡直播點播四個觀測點。

4.2 多功能錄播實驗室綜合評價

在功能達標的基礎上，錄播實驗室還要綜合設備的先進性、實用性、易用性，可靠性；技術的可擴展性（即在滿足安全可靠和實用的前提下，系統(tǒng)設計是否采用開放技術、開放結構、開放系統(tǒng)組件和開放用戶接口）、靈活性、兼容性，可移植性；商家對產品的保修年限，技術培訓，產品升級等諸多方面。

多功能錄播實驗室的建設和驗收涉及多個職能部門和專業(yè)領域，需要系統(tǒng)的協(xié)同與支持，只有功能完善，運行穩(wěn)定的系統(tǒng)才能真正的達到建設初衷的目的，為高校培養(yǎng)人才，擴展優(yōu)質資源起到相應的作用。伴隨科技的進步，錄播實驗室功能和技術上必將有所革新，但整體的功效的發(fā)揮仍將依賴建設中各個環(huán)節(jié)的相互支撐。

[1] 徐素芳.高校數(shù)字化多功能錄播室的構建[J].中國教育信息化，2008(21):56～58.

[2] 李勝東.基于學習型課件的智能錄播教室建設[J].軟件導刊，2011(8):190～191.

[3] 張科.錄播教室的建設與使用[J].中國現(xiàn)代教育裝備, 2010(24):29～31.

[4] 齊耿業(yè).錄播室的設計[J].音響技術,2008(11):36～39.

[5] 黃山涯,陳磊.錄播教室的功能設計及其建設[J].實驗室研究與索,2010(10):378～380.

G434

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.128

昝輝（1983- ）男，碩士，浙江師范大學文科綜合實驗教學中心技術員，研究方向：數(shù)字資源開發(fā)和實驗室管理。