基于AutoIt的衛(wèi)星遠(yuǎn)教課程自動(dòng)錄制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

黃皓

摘要：視頻課程資源在遠(yuǎn)程教育和社區(qū)教育中占據(jù)重要地位，為了錄制教育衛(wèi)星電視教學(xué)節(jié)目，使用Autoit腳本設(shè)計(jì)自動(dòng)錄制系統(tǒng)。通過互聯(lián)網(wǎng)獲取節(jié)目表，定時(shí)器根據(jù)節(jié)目時(shí)間調(diào)度錄制、停止、頻道切換、文件命名、對(duì)時(shí)等任務(wù)。應(yīng)用實(shí)踐證明，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)錄制。

關(guān)鍵詞：AutoIt；視頻錄制；遠(yuǎn)程教育；CETV

DOIDOI：10.11907/rjdk.143643

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2015）001011503

0 引言

廣播電視大學(xué)構(gòu)建了天網(wǎng)、地網(wǎng)、人網(wǎng)三網(wǎng)合一的世界上最大的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)。中央廣播電視大學(xué)通過中國教育電視臺(tái)的CETV1、CETV2頻道，經(jīng)由東經(jīng)134°的亞太1A和東經(jīng)110.5°的鑫諾1號(hào)衛(wèi)星，向全國傳送遠(yuǎn)程教育課程，每天播出近18小時(shí)的遠(yuǎn)程教育節(jié)目。各地電大均安裝衛(wèi)星接收裝置，不僅可以接收到這些視頻節(jié)目，而且還可以接收用于“電大在線”教學(xué)平臺(tái)的IP數(shù)據(jù)資源。

教育電視播出的節(jié)目既包括專業(yè)課程，也有大量通識(shí)課程，將這些教學(xué)內(nèi)容錄制下來，既能用于開放教育的課程學(xué)習(xí)，也可在社區(qū)教育中發(fā)揮重要作用。節(jié)目播出通常是從早上6：00開始，直到晚上24：00結(jié)束，假如不間斷地采用電腦進(jìn)行錄制，那么有6個(gè)小時(shí)錄制的是空白，而且由于衛(wèi)星電視卡錄制的是接收到的視頻流，格式為MPEG2，分辨率為標(biāo)清720*576，碼率通常為4Mbps，一個(gè)小時(shí)的錄制文件大小就達(dá)1.8GB，一天超過40GB，后期文件的分割、命名、格式轉(zhuǎn)換也費(fèi)時(shí)費(fèi)力。假如采用人工方式進(jìn)行錄制，必須有人一直在電腦前值守，在每個(gè)節(jié)目開始時(shí)按下錄制按鈕，在結(jié)束時(shí)按下停止按鈕，然后把錄下的文件改名，再進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，不僅工作枯燥乏味，而且人力成本很高，有時(shí)也不免會(huì)出現(xiàn)紕漏和差錯(cuò)。因此，本文設(shè)計(jì)一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)錄制的系統(tǒng)，自動(dòng)將遠(yuǎn)教課程的節(jié)目錄制下來，按節(jié)目名稱自動(dòng)命名，最后再轉(zhuǎn)換為互聯(lián)網(wǎng)上可以使用的流媒體，既節(jié)省存儲(chǔ)空間，也方便教學(xué)點(diǎn)播、學(xué)習(xí)。本文設(shè)計(jì)的就是這樣一個(gè)可以進(jìn)行自動(dòng)錄制的系統(tǒng)。

1 衛(wèi)星電視遠(yuǎn)教系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)硬件由Ku波段衛(wèi)星天線、衛(wèi)星電視接收卡和臺(tái)式計(jì)算機(jī)構(gòu)成。

圖1 硬件構(gòu)成

本系統(tǒng)使用的是雙漢1020衛(wèi)星電視接收卡，該卡既可以接收衛(wèi)星電視節(jié)目，也可以接收遠(yuǎn)教IP廣播數(shù)據(jù)，類似的衛(wèi)星電視接收卡有很多品牌，如同洲2030S、清華永新衛(wèi)星接收卡NDB-NS11、九洲2001S衛(wèi)星卡等。計(jì)算機(jī)配備一個(gè)可抽取式硬盤盒，便于快速更換儲(chǔ)存視頻資源的大容量硬盤。

軟件工作在Windows XP操作系統(tǒng)中，安裝好接收卡驅(qū)動(dòng)程序和接收卡錄播軟件，可正常接收CETV節(jié)目。系統(tǒng)使用的錄播軟件為DVBTV，安裝在C：Program FilesPCTVDVBTV下。

2 自動(dòng)錄制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在Windows系統(tǒng)中，圖形用戶界面極大地方便了用戶和計(jì)算機(jī)之間的交互，但也帶來了一個(gè)問題，就是在不需要用戶交互的情況下，一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序如何自動(dòng)完成指定的處理。DOS系統(tǒng)通過批處理命令來進(jìn)行應(yīng)用程序的協(xié)同與控制，而Windows系統(tǒng)本身沒有提供類似的工具。

AutoIt正是一個(gè)Windows應(yīng)用程序級(jí)的調(diào)度處理軟件，可以編寫腳本調(diào)用不同的應(yīng)用程序協(xié)同完成某一件工作。AutoIt是免費(fèi)的腳本語言，其語法類似于BASIC，簡單易用；能夠模擬鍵盤操作和鼠標(biāo)移動(dòng)、點(diǎn)擊等操作；可以管理進(jìn)程和窗口，對(duì)窗口中的菜單、標(biāo)準(zhǔn)控件等進(jìn)行操作；支持Windows API、DLL和COM；可使用正則表達(dá)式及生成圖形用戶界面；能被編譯成獨(dú)立運(yùn)行的EXE文件。通過模擬鍵盤按鍵、鼠標(biāo)移動(dòng)、窗口或控件操作等，編寫重復(fù)性任務(wù)的腳本來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

在該系統(tǒng)中，用AutoIt替代人手，自動(dòng)完成以下工作：①在指定時(shí)間取得當(dāng)天的CETV節(jié)目表；②在每一個(gè)節(jié)目開始時(shí)進(jìn)行錄制；③在每一個(gè)節(jié)目結(jié)束時(shí)停止錄制；④重命名錄制下來的文件。

由于所有的操作都是嚴(yán)格按時(shí)間順序進(jìn)行，所以采用一個(gè)定時(shí)器來進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，并將每一步的處理細(xì)分為獨(dú)立的任務(wù)，用相應(yīng)的AutoIt腳本程序來實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的可執(zhí)行程序文件如表1所示。

2.1 定時(shí)器

定時(shí)器是自動(dòng)錄制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)所有任務(wù)的調(diào)度工作。調(diào)度根據(jù)一個(gè)文本文件c：clock.txt來進(jìn)行，格式為：

時(shí)間 執(zhí)行程序 說明

如：05：00：00 OpenEdu.exe 取電大平臺(tái)節(jié)目表

定時(shí)器執(zhí)行流程如下：①如有新調(diào)度表文件c：clock.txt則讀入數(shù)組A；②取當(dāng)前時(shí)間t；③比對(duì)當(dāng)前時(shí)間t與數(shù)組A中的時(shí)間；④如相等，執(zhí)行數(shù)組A中對(duì)應(yīng)的程序；⑤腳本休眠500ms以讓出CPU資源；⑥轉(zhuǎn)步驟①。

為了精確地進(jìn)行時(shí)間比對(duì)，在該程序中將hh：mm：ss格式的時(shí)間轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)Tick計(jì)數(shù)，使用AutoIt的_TimeToTicks函數(shù)，并且使用FileOpen、FileReadLine、FileClose進(jìn)行文件操作，使用GUICreate、GUICtrlCreateList、GUISetState、_GUICtrlListSelectIndex、_GUICtrlListClear、_GUICtrlListAddItem、_GUICtrlListCount、_GUICtrlListGetText進(jìn)行用戶圖形界面處理。定時(shí)器是一個(gè)無限循環(huán)，因而使用Sleep進(jìn)行腳本休眠，釋放CPU資源。

2.2 獲取節(jié)目表

在中央電大的網(wǎng)站上有最近一周在CETV1、CETV2上播出的節(jié)目表，格式如表2所示。

根據(jù)此節(jié)目表，就可以進(jìn)行錄制、命名等處理。大致操作流程如下：①打開網(wǎng)頁；②讀取本日的節(jié)目播出表；③生成調(diào)度文本。

AutoIt支持IE瀏覽器操作，使用_IECreate打開IE，使用_IELinkGetCollection獲取鏈接集合，通過_IEPropertyGet得到IE對(duì)象屬性，用_IENavigate跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)鏈接，_IELoadWait等待網(wǎng)頁下載完畢，通過_IEFrameGetCollection得到IE框架集合、_IETableGetCollection取得頁面中的表格集合，使用_IETableWriteToArray將表格內(nèi)容寫入AutoIt數(shù)組、FileWriteLine寫入文本文件。

節(jié)目表的格式如下：

05：20 平衡養(yǎng)生說 116

05：50 開放課堂 國畫山水9

…

通過cetv2clock.exe將c：cetv.txt的節(jié)目表內(nèi)容轉(zhuǎn)換為任務(wù)調(diào)度表，保存到c：clock.txt。除了節(jié)目表規(guī)定的錄制任務(wù)以外，還加入一些常規(guī)的任務(wù)，如對(duì)時(shí)、切換頻道等?？紤]到對(duì)于錄播軟件的操作都需要一些時(shí)間，而節(jié)目與節(jié)目之間均有2min左右的間隔，所以在調(diào)度表中錄制開始的時(shí)間會(huì)比節(jié)目表提前5s。

2.3 運(yùn)行接收卡錄播軟件

事先根據(jù)程序安裝位置得到其路徑，通過AutoIt中的工具Au3Info.exe，取得接收卡錄播軟件的窗口及控件信息，如窗口、類型、控件號(hào)等。

首先判斷錄播程序是否運(yùn)行，如未運(yùn)行則運(yùn)行之，根據(jù)運(yùn)行的進(jìn)程號(hào)PID取得進(jìn)程對(duì)應(yīng)的窗口句柄HWND。

$pid=ProcessExists（"DVB-TV.exe"）

If $pid=0 Then ； 程序未運(yùn)行

$pid=Run（"C：Program FilesPC-TVDVB-TVDVB-TV.exe"）

Sleep（3000）

EndIf

$a=WinList（"[CLASS：#32770]"）

$sWin=0

For $i=1 To $a[0][0]

If $pid=WinGetProcess（$a[$i][1]） Then ；查找DVB-TV的HWND

$sWin=$a[$i][1]

ExitLoop

EndIf

Next

然后再激活程序窗口，根據(jù)控件號(hào)模擬鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作“停止”、“下一頻道”。

If $sWin<>0 Then

WinActivate（$sWin）

WinWaitActive（$sWin）

Sleep（100）

ControlClick（$sWin，""，32777） ；停止

Sleep（1000）

ControlClick（$sWin，""，32778）；下一頻道

EndIf

2.4 錄制

模擬人機(jī)交互，根據(jù)錄播軟件中“錄制”按鈕的Control性質(zhì)，編程發(fā)送消息，模擬一個(gè)Click事件。

先檢測錄播程序是否運(yùn)行，如程序未運(yùn)行則運(yùn)行之，根據(jù)運(yùn)行的進(jìn)程號(hào)PID取得進(jìn)程對(duì)應(yīng)的窗口句柄HWND，然后執(zhí)行以下代碼：

WinActivate（$sWin）

WinWaitActive（$sWin）

Sleep（100）

ControlClick（$sWin，""，32777） ；停止

Sleep（500）

ControlClick（$sWin，""，32771）；播放

Sleep（3000）

ControlClick（$sWin，""，32775）；錄制

2.5 停止

模擬人機(jī)交互，根據(jù)錄播軟件中“停止”按鈕的Control性質(zhì)，編程發(fā)送消息，模擬一個(gè)Click事件，執(zhí)行以下代碼：

WinActivate（$sWin）

WinWaitActive（$sWin）

Sleep（100）

ControlClick（$sWin，""，32777）；停止

Sleep（2500）

2.6 文件重命名

按節(jié)目表中的節(jié)目名稱，將錄制的視頻文件改名。比對(duì)節(jié)目表文件中的節(jié)目時(shí)間與已錄制文件的時(shí)間，將吻合者改為節(jié)目名稱。由于一些特殊字符如“*、？、|、>、<”等在Windows系統(tǒng)中有特定含義，所以必須去除這些符號(hào)，否則改名會(huì)失敗。

程序流程描述如下：

①讀節(jié)目表文件c：cetv.txt的一行；

②讀取失敗，轉(zhuǎn)結(jié)束；

③取行中的時(shí)間、節(jié)目；

④過濾節(jié)目中的特殊字符；

⑤查找并重命名視頻保存目錄下，與時(shí)間相符的.mpg文件；

⑥跳轉(zhuǎn)到第①步。

2.7 退出接收卡錄播軟件

根據(jù)錄播軟件的可執(zhí)行程序名稱，關(guān)閉軟件相應(yīng)進(jìn)程。

ProcessClose（"CaptureData.exe"）

ProcessClose（"PlayProgram.exe"）

ProcessClose（"DVB-TV.exe"）

2.8 系統(tǒng)時(shí)間校對(duì)

用于衛(wèi)星教學(xué)課程視頻錄制的電腦是24小時(shí)不間斷運(yùn)行，由于程序嚴(yán)格按照節(jié)目表的時(shí)間來調(diào)度，如果時(shí)間不準(zhǔn)確就會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響，所以在任務(wù)調(diào)度中每天都通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)時(shí)。程序?yàn)閁pTime，源代碼如下：

Dim

$a[6]=["210.72.145.44"，"time.windows.com"，"time.nist.gov"，"time-nw.nist.gov"，"time-a.nist.gov"，"time-b.nist.gov"]

run（"control.exe timedate.cpl"）

Sleep（100）

$s="日期和時(shí)間 屬性"

WinWaitActive（$s）

Send（"^{TAB 2}"）

$j=0

While $j<50

$j=$j+1

$i=int（Random（）*6）

WinActivate（$s）

Sleep（500）

ControlSetText（$s，""，1001，$a[$i]）

Sleep（500）

WinActivate（$s）

Send（"！u"）

Do

Sleep（1000）

WinActivate（$s）

$t=ControlGetText（$s，""，725）

$p=StringInStr（$t，"請等待"）

Until $p=0

WinActivate（$s）

$t=ControlGetText（$s，""，725）

$p=StringInStr（$t，"成功"）

if $p>0 Then ExitLoop

WEnd

WinActivate（$s）

ControlClick（$s，""，1）

3 應(yīng)用實(shí)踐

在AutoIt的IDE中將源程序編譯為可執(zhí)行程序。首先運(yùn)行OpenEdu.exe，從網(wǎng)上獲取當(dāng)天的節(jié)目表，然后運(yùn)行cetv2clock.exe，根據(jù)節(jié)目表生成當(dāng)天的任務(wù)調(diào)度表，接著運(yùn)行clock.exe任務(wù)定時(shí)調(diào)度程序，屏幕界面如圖2所示。

圖2 定時(shí)任務(wù)調(diào)度程序界面

系統(tǒng)在定時(shí)器的控制下，自動(dòng)調(diào)度各任務(wù)所需程序，完成課程視頻錄制工作。投入運(yùn)行以來，系統(tǒng)錄制了大量的遠(yuǎn)程教育課程視頻，大概每2周就需要更換一個(gè)500GB的硬盤。錄制的視頻可通過Mediacoder批量轉(zhuǎn)化為H.264格式的MP4文件作為網(wǎng)上教學(xué)資源，所占空間壓縮到原來的1/10以下，而硬盤可以循環(huán)使用。

4 結(jié)語

視頻教學(xué)課程是遠(yuǎn)程教育、社區(qū)教育中不可或缺的資源，通過衛(wèi)星電視進(jìn)行節(jié)目錄制是獲取這些資源的重要途徑。然而，由于缺乏有效的自動(dòng)錄制手段，這些視頻資源往往得不到有效利用，難以發(fā)揮應(yīng)有的作用?；贏utoIt的自動(dòng)錄制系統(tǒng)的研究和使用，為解決該問題提供了新思路，也為Windows下的其它應(yīng)用自動(dòng)化操作提供了可借鑒的思路。