实用性精品课程录制方案推荐

【摘要】教学录像及相关音视频资源是精品课程建设的重要组成部分。从节目制作流程角度,推荐一种实用性录制方案,重点探讨方案中的设备选型及需要处理的几个重点问题。

【关键词】精品课程录制;非线性编辑;音视频技术

【中图分类号】G40-057【文献标识码】B【论文编号】1009―8097(2010)03―0154―03

引言

精品课程建设是高校课程改革和建设的一项重要工作,对提高教学质量,深化教学改革具有重要意义和良好的示范效益。教学录像及相关音视频资源是精品课程建设的重要组成部分。影响音视频素材质量的因素很多,如主讲教师的授课水平、体态语言的运用,师生的配合是否默契等,但从技术角度,主要考虑音视频素材在采集、处理以及合成的整个流程中尽可能不失真、不衰减,保持较高的信噪比。

一 实用性录制方案

国家精品课程教学录像上网技术标准(2009)规定了处理音视频资料的技术规范。专业的音视频素材需要在演播室中录制。而一般的高校没有演播室,并且在演播室拍摄教师讲课,不能营造良好的课堂氛围,从而影响拍摄效果。由此,拍摄精品课程音视频资源的较好场所是进行简单装修的多媒体教室。

目前,市场上用于课堂实录的系统很多,如“全自动智能录播系统”[1]、“基于网络的智能录播系统网易录”[2]、“中庆”、“卓越”、“奥维亚”、“高盛”等[3]。大部分产品从功能上能满足制作一般精品课程录播的需要,操作使用较简易,一定程度上减少了技术人员的工作量,但是很多产品,“解决手段问题多于解决应用问题,解决功能问题多于解决性能问题”[3],对音视频素材的处理较单一,缺乏合理统一的规划和一定的灵活性。尤其是有些自动跟踪拍摄技术的运用,使得镜头切换不合时机,加之系统的集成单一,单独的设备可利用余地较小。

1 推荐录制方案

按照“科学规范、经济适用和可扩展性”等原则,推荐如图1所示的解决方案。从素材的采集到处理,到作品的生成和存储,视频编码一致使用MPEG-2标准。MPEG-2的图像压缩格式已成为多媒体数据存储、管理和多媒体网络应用中的最优码流格式,是HDTV、SDTV和DVD标准的核心压缩格式,为海量音视频信息存储提供了低成本的有效解决方案。基于MPEG-2文件系统,可解决整个录制系统中设备的互换性和视频信号同一性,有效地实现资源共享。

在推荐的方案中,两路视频信号、音频信号通过IEEE 1394线直接进入数字视频切换台,输出信号接入便携式硬盘MR-HD100直接录制,视频文件通过USB2.0接口传输到非线编系统,节目制作完成后,可通过格式转换软件,将视频转换为流媒体格式放到网络,或输出至磁带或DVD保存。在连接周边设备的视频信号时,应优先考虑SDI和IEEE 1394数字接口,其次再考虑分量接口、S-Video、AV复合接口。

2 关键设备的选型

(1)摄像机

选用便携式肩扛摄录一体机JVC GY-HD201。该机采用1/3" 3HD CCD 感光器,具有111万有效像素。兼容HDV和DV,在HDV格式中,它以24p模式录制。在磁带上录制时使用2:3:2:3帧频补偿,并将图像转换至60帧。在重放过程中也可将分量输出转换至60帧。内置的时间码读出器/发生器可用来录制时间码和用户比特数据。选择该机型的主要原因是该机可采用双重记录系统:既可使用磁带(DV或Mini DV磁带),又可用IEEE1394接头连接硬盘MR-HD100,记录高清MPEG-2格式的图像。根据资金预算和学校实际,可配置1-2台。

(2)视频切换台

选用Data Video的SE-800数字切换台。该切换台提供四组DV输入,同时可输出至SDI、DV、S(Y/C)、Component Y.U.V、Composite端子。内建视讯格式转换器,将兼容的输入讯号转换成所需要讯号格式,包括SDI、DV、S(Y/C)、Component Y.U.V、Composite等。内置的影像讯号校正器可对输入信号的亮度、对比、颜色、R.G.B进行校正。SDI Overlay接口可连接计算机做字幕或是数字影像重叠输出。提供包括抠像、马赛克、画中画、镜头特写、淡入淡出、油画等50种以上的视频特技转换效果。

(3)录制设备

录制设备以Focus MR-HD100 Pro HD便携式硬盘录像机为主。

Focus MR-HD100通过IEEE 1394线与切换台或摄像机互联,可同时传输音频、视频、时间码和控制信息。MR-HD功能强大,易操作,支持录制多种HDV、DV文件格式(如.m2t 1080i 50/60,QuickTime 1080i 50/60,MXF,Pinnacle AVI等)。使用直观的菜单快速导航,适于长时间录制,每次最长可录制10小时的HDV视频。一个剪辑的最大容量为1.5小时的 HDV或DV视频,在当前剪辑已满时会自动创建一个新的剪辑。标准容量电池可提供3个小时的录制时间。经由USB2.0端口连接到一个有线或无线网络,并将剪辑从MR-HD传送到NLE系统或PX Media Server。在录制期间,可通过无线手持设备或笔记本与MR-HD无线连接,基于浏览器的界面来分配元数据到镜头,从而节省大量的拍摄后用于检查、存入和标记镜头的时间。

(4)工作站

工作站是一种以个人计算环境和分布式网络计算环境为基础,主要面向专业应用领域,具备强大的数据运算与图形、图像处理能力的高性能计算机。

选择一套性能超群的图形工作站,其硬件品质保证、兼容性和稳定性等方面都非常重要。为了适应大量音视频的处理,选择了联想Think Station S10工作站,主要考虑其稳定、安全、可靠和良好的售后服务等特点。

非线性编辑系统作为影视节目后期制作的重要组成部分,它集编辑、特技、动画、字幕、同步、切换、调音等多种功能于一体,提供了编辑的方便性、随意性和瞬时性,大大提高了编辑效率。这里主要推荐两款非编软件。

Premiere pro非线编。目前,Adobe Premiere Pro CS4已经成为主流的DV编辑工具,它为高质量的视频处理提供了完整的解决方案。作为一款专业非线性视频编辑软件,Premiere pro在业内受到了广大视频编辑专业人员和视频爱好者的好评,它配合Adobe Media Encoder可将多种文件格式转换为高质量的H.264视频(MP4、3gp)或Flash媒体(FLV、F4V)文件。为了更好完成视频转换,推荐安装一些解码器,如K-Lite Codec Pack等。

大洋ME 200非线编。大洋ME 200拥有专业级的编辑品质,高性能的处理能力和适中的价格。系统支持视频复合、YC以及高标清分量的输入输出、音频线路输入输出,麦克风输入,立体声耳机输出。基于MedialockTM技术的多重数据库备份和自动化的还原机制,大洋ME 200可保证系统崩溃后仍能还原所有节目和素材,支持同一时间线上对所有格式的高标清素材实时混合编辑,无需转码提供选择性颜色校正,基于RGB空间的12bit精度色度键抠像。提供实时二、三维特技、实时的变速播放以及倒放效果、实时的颜色校正和色度键。内嵌字幕软件,预置大量特技和字幕模板,可实现标题、滚屏、唱词、动画的制作。专业音效处理模块,可实现降噪、EQ、变速不变调、5.1音频等实用音效处理。广泛支持Native方式高速读取DV、HDV、P2、P2 HD、XDCAM、XDCAM EX、XDCAM HD等前期设备。具有良好的硬件兼容性,兼容主流PC厂商的工作站,系统配置灵活。[4]

(6)集成设备

为便于现场操作和流动性节目的录制,将以上的数字视频切换台、显示器、输入/输出接口、录像设备、电源等整合到一个机箱内。机箱内有泡棉隔离,耐震、耐摔及防碰撞部件,底部安装滑轮,搬运方便。

二 相关问题及解决

1 教师用机的视频采集问题

目前,已有支持VGA输入的视频切换台(如Sony AWS-G500),但价格较高,不推荐使用。

若在非线性编辑机上安装VGA专业采集卡(如TC1002-VGA采集卡)[5],通过硬件方式解决了视频采集和各类媒体使用的问题,但与软件屏幕采集方式相比,数据量大,清晰度较差,尤其是对网页和小字体画面的采集,效果较差,也不推荐使用。

还有利用信号转换器将VGA转换为复合视频,或利用具有S-Video端的显卡(例如Nvidia Quadro FX 1700),将视频信号接入切换台,可节省一台摄像机。但是,用这些方法传送的视频信号质量都一般。

通过实践总结,假设教师在授课时,使用的演示文稿内容较少,可不用实时捕捉教师用机的视频输出,在进行后期编辑时,直接输入相应的标题文字即可。也可使用Photoshop或Illustrator制作高品质、多风格的标题加入到非线编的处理中。而较简单的方式是将演示文稿直接另存为JPEG格式的图片,导入非线编(如Premiere)中使用。

假若确需录制教师用机的视频内容,可使用以下方式。

(1)屏幕捕捉软件录制[6]

使用专业的屏幕捕捉软件,如Camtasia Studio、屏幕录像专家、Adobe Captivate以及WebEx Recorder等,将课堂讲授过程中的计算机操作部分录制成AVI格式,导入非线编中引用。该方式录制方式灵活,画面清晰度高,同时可保存计算机的音频输出,记录教师操作计算机的过程。比较适合软件操作的培训讲授等。

(2)拍摄液晶显示器[7]

利用VGA分配器将教师用机的视频输出分为两路,一路送至投影仪,另一路接液晶显示屏。用辅助摄像机拍摄液晶显示屏的内容,该信号直接接入切换台。使用该方案时,尤其要注意摄像机白平衡调整及快门速度的设定等问题。

2 视频格式转换的问题

影响图像信号质量的因素大体分两方面:节目源的质量;音视频素材在数字化过程中引起的信号损失和失真。无论是采集过程还是音视频格式转换过程,应遵循节目信号质量优先,合理选择压缩比的原则[8]。不同转换软件的转换效果和效率也不尽一样。常用的视频格式转换工具有:Grass Valley ProCoder3、格式工厂(format factory)2.20、快乐影音转换器2.71以及WinAVI Video Converter 等。按照精品课程视频上网标准的要求,可选择适合实际需要的格式,如rmvb、wmv、flv或avi格式,编码方式采用Mpeg-4标准。建议视频格式采用至少总比特率为300kbps、帧速度为30fps、大小为320*240。

3 多媒体处理工具的选择

在精品课程资源的建设过程中,基本上涉及多媒体处理的所有工具,包括图形、图像处理,音频处理,视频处理以及课件集成等软件工具。专业技术人员要善于积累,不断学习,从主流软件中选择适合自身实际的处理软件。例如常用的音频处理软件就有NGWave Audio Editor、Samplitude、Adobe Audition、Cakewalk及SONAR等,它们功能类似,各具特色。

三推荐录制方案分析

整套方案的优点比较明显。

1 方案设备的性价比较高。购置设备以及对多媒体教室进行简单的灯光、声学设计,整体资金预算在15万元左右,相对来说,整个方案的投资不算高。同时,这些设备是多媒体课件制作室的必备设备,配合相关的周边设备,除可以录制精品课程外,还用于学院校园电视台的节目制作,学术报告、文艺节目的现场录制等,设备利用率较高。

2 整套系统的实现标准较高。在信号处理流程上,从素材的拍摄采集到节目的处理制作,均采用DV接口,视频编码基于MPEG-2,经压缩转换后的流媒体文件的画面质量较高。整套设备主要由技术中心的专业技术人员操作使用,对于画面构图、视频画面的切换以及节目制作,有一定的目的性和专业性,能较好地把握教育类影视节目制作的规律和技术规范。

3 设备集成度高,移动方便,便于现场及流动节目制作。但是方案的缺点是,要制作出精良的节目,除需要占用专业技术人员的一定工作量外,还需要技术人员与主讲教师和学生的默契配合。在实践中,可通过制定《精品课程录制规范》等规章制度,来强化组织管理。

结束语

作为精品课程建设的重要组成部分,制作精良的音视频资源不可或缺,各院校需根据自身的条件,因地制宜地选择音频资源制作的最佳设备配置方案和人员组合。

参考文献

[1] 张飞碧.全自动智能录播系统的架构分析[J].中国电化教育,2005,(8):104-107.

[2] 扬国威.课堂录播技术的变革[J].中国教育信息化,2007,(8): 74-76.

[3] 马小强.建立全面的视频资源制作体系――录播系统面面观[J].中国电化教育,2008,(5):97-100.

[4] ME200专业级非编套装产品[EB/OL].

[5] VGA视频采集卡产品[EB/OL].

< www.省略,2009-12-1.>

[6] 扈书刚.屏幕录制软件在教育教学中的应用[J].中国教育技术装备,2009,27:91-93.

[7] 杨建军.刍议高师院校精品课程建设中视音频资源的制作[J].赣南师范学院学报,2008,(3):79-82.

[8] 郭敦.广播级非线编系统素材导入与信号质量的关系[J].齐齐哈尔大学学报.2008,24(4):43-44.

A Practical Program of Excellent Course Recording

HU Shu-gang1 JIA Bao-hui2

(1.Dongying Vocational College,Dongying,Shandong,257091, China; 2.Dongying Construction Committee, Dongying,Shandong,257091, China)

Abstract: Teaching video and related audio and video resources are the important part of the excellent course construction. From the perspective of program production proces, we recommend a practical recording program and mainly discuss the selection of equipment and several key issues to be addressed.

Keywords: Excellent Course Recording; Non-Linear Editing; Audio and Video Technology