精品課程錄像上網(wǎng)技術(shù)指標的分析與實現(xiàn)*

薛元昕，陳 靜，孫曉玲

(煙臺職業(yè)學院 信息工程系，山東 煙臺 264670)

精品課程錄像上網(wǎng)技術(shù)指標的分析與實現(xiàn)*

薛元昕，陳 靜，孫曉玲

(煙臺職業(yè)學院 信息工程系，山東 煙臺 264670)

依據(jù)國家級精品課程錄像上網(wǎng)的技術(shù)指標要求，分析了精品課程錄像在前期準備、素材采集、網(wǎng)上發(fā)布等環(huán)節(jié)的注意事項，闡述了非線性編輯軟件的參數(shù)設置對上網(wǎng)錄像質(zhì)量的影響.

精品課程錄像;技術(shù)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(fā)揮計算機多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡通訊為基礎的現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢，解決高等教育師資、教學資源和時空局限等問題，同時發(fā)布了《國家精品課程教學錄像上網(wǎng)技術(shù)標準》，實現(xiàn)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(guī)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(nèi))每人不少于45分鐘的現(xiàn)場教學錄像(鼓勵將課件或全程授課錄像上網(wǎng)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(wǎng)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(zhì)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(wǎng)技術(shù)標準》規(guī)定了音、視頻素材采集和錄像上網(wǎng)共享的基本技術(shù)要求，本文從精品課程錄像前期準備、素材采集、網(wǎng)上發(fā)布、非線性編輯軟件參數(shù)設置等方面闡述了如何提高精品課程錄像質(zhì)量的方法。

一、錄像前的準備工作

為了制作出符合技術(shù)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(huán)境

精品課程教學錄像要求環(huán)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(cè)光，否則拍攝的畫面人物發(fā)黑，背景過亮，雖然后期編輯時可以調(diào)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(nèi)布置照明用燈，調(diào)節(jié)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(cè)30°～45°;輔助光一般位于攝像機的另一側(cè)與主光相對的位置，給主光造成的陰影部分提供適當?shù)恼彰?，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(cè)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(nèi)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(nèi)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(nèi)容豐富，層次清晰，節(jié)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(shù)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(xiàn)場熟悉環(huán)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(zhì)量。

二、音、視頻素材的采集

1.音頻素材采集的技術(shù)要求

表1 音頻素材采集的技術(shù)要求

(其中，屬性一欄中為“M”，表示必須符合的技術(shù)要求，“O”表示建議符合的技術(shù)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(yè)的錄音棚使用專業(yè)設備進行錄音。如果條件不具備，可選擇安靜的環(huán)境，使用錄音軟件進行錄制，設置采樣頻率不低于11KHz，聲道數(shù)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(shù)標準

拍攝工作結(jié)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(shù)據(jù)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(shù)字信號直接“采集”到電腦里。

按照國家級精品課程錄像上網(wǎng)技術(shù)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(zhì)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(xiàn)掉幀現(xiàn)象。

三、視頻上網(wǎng)發(fā)布標準

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

首先，流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)需要合適的傳輸協(xié)議。Web技術(shù)是以HTTP協(xié)議為基礎的，而HTTP又建立在TCP協(xié)議基礎之上。在流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方案中，一般采用HTTP/TCP 來傳輸控制信息，RTP、RTCP、UDP、MMS、RTSP 網(wǎng)絡協(xié)議支持實時傳輸流媒體數(shù)據(jù)。

其次，流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)需要緩存。在Internet上是以信息包傳輸為基礎進行斷續(xù)的異步傳輸，數(shù)據(jù)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(tǒng)來彌補延遲和抖動的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序正確，從而使流媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，不因為網(wǎng)絡暫時擁塞使播放出現(xiàn)停頓。

再次，采用先進高效的壓縮算法，把視、音頻數(shù)據(jù)預處理成流媒體以適合流式傳輸，同時也適應網(wǎng)絡帶寬對流媒體的數(shù)據(jù)流量的要求。國家級精品課視頻上網(wǎng)發(fā)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(fā)布。

在采用流式傳輸?shù)南到y(tǒng)中，客戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經(jīng)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(xù)下載。此技術(shù)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?shù)臅r間相同，播放完的數(shù)據(jù)也不保留在用戶的計算機磁盤上。當網(wǎng)絡帶寬低于流媒體的帶寬時，或網(wǎng)絡擁塞時都會造成播放圖像和聲音時斷時續(xù)，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(wǎng)技術(shù)指標設置輸出參數(shù)。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(xiàn)案例

筆者作為課程負責人的《視頻制作技術(shù)》課程被評為2009年高職高專國家級精品課程(網(wǎng)址http://202.194.166.7:8000/RefinedEducation/)，現(xiàn)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(jù)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(huán)節(jié)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?yōu)檐浌?，有效去除陰?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(zhì)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(shù)設置。

圖2 Premiere軟件的采集參數(shù)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(shù)設置。

圖3 Premiere軟件的輸出參數(shù)設置

然后利用格式轉(zhuǎn)換軟件將.avi格式的視頻素材轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡流媒體格式。目前流行的格式轉(zhuǎn)換軟件很多，在轉(zhuǎn)換速度、質(zhì)量與操作方面有一定差異。經(jīng)過比較我們采用視頻轉(zhuǎn)換專家或Corel公司的會聲會影軟件，將.avi格式的視頻文件轉(zhuǎn)換為符合國家精品課程錄像上網(wǎng)技術(shù)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(zhì)量清晰度高，網(wǎng)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(zhuǎn)換專家將.avi轉(zhuǎn)換為.wmv格式時的參數(shù)設置。

圖4 視頻轉(zhuǎn)換專家輸出參數(shù)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(fā)現(xiàn)，直接輸出.wmv的文件，不但耗時長，而且輸出的文件質(zhì)量較差。如果先輸出.avi格式的視頻文件，然后通過格式轉(zhuǎn)換軟件轉(zhuǎn)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(jié) 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(yōu)質(zhì)的音視頻教學資源放在網(wǎng)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(shù)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(shù)及流媒體服務器的建立［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2004，(16).

TP37

A

1006－5342(2012)07－0172－03

2012－03－09

中國高等職業(yè)技術(shù)教育研究會“十二五”規(guī)劃課題(GZYLX2011047)