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摘 要：高校录播技术的应用已经十分普遍，但绝大部分都存在跟踪画面丢失等的问题，设计一套相对完善的智能录播系统方案很是必要。本文从温州科技职业学院录播教室总体需求入手，分析相应的设备功能与技术要求，最后给出录播教室系统建设建议。
关键词：智能录播；教学录像；教学改革
录播系统是一种采用跟踪技术来记录课堂教学活动的系统，其功能是利用先进的跟踪技术真实记录课堂录像通过网络共享，方便各高校之间的交流，开展教学观摩、师资培养、论坛实录、名师讲堂等系列教学活动，从而推动教学改革。
1 温州科技职业学院录播教室系统总体要求
依托学校现有校园网、Internet网、数字化教学资源库与网络教学平台，建立实时、互动、高画质、全自动和手动的录播系统、以满足学校精品课程录制和国内外校际之间的远程网络互动教学及会议等功能的需要。系统具有可扩展性、兼容性、稳定性和安全性；视频图像在网上直播具有较高的清晰度和流畅性。
多场景智能切换和录制：跟据人面识别、肢体动作和语音等因素的变化可实现教师、学生、黑板和电脑等多个场景图像的自动切换和自动录制。
录制过程常态化：教师授课时，身上不需要配带任何外加设备即可实现摄像系统自动跟踪和自动切换，包括书写板书，学生回答问题时，也不需要按动任何按键即可实现摄像系统自动跟踪和自动切换，录制的声音必须清晰。
系统必须具备远程开启录播系统功能，管理人员在中心控制室能远程开启录播系统，并具备远程对讲和信息交互。录制视频记录在本地存储空间，也支持FTP上传；主机提供USB接口复制视频文件及通过IE方式下载录制好的视频内容。
2 温州科技职业学院录播系统设备功能及技术要求
2.1 录播主机要求
录播系统主机必须是高集成度一体式设备，录制、直播和存储等功能集成在同一台录播主机上，而不是采用多台设备完成录制、直播和存储等功能的繁杂系统，VGA信号用硬采集方式，任何电脑无需另安装软件或采集卡，以便于使用，管理和维护。
录播系统主机必须具有人工导播和自动导播两种录制模式，两种模式供用户需求自由切换使用。由于人工导播录制可控性强，是一种较好地忠实还原教师主题教学思想、先进理念和方法的模式。它不仅在课堂教学示范案例中广泛应用，而且对于一些实验、实践性较强学科的录制更加凸显出其优越性，所以人工导播录制模式主要用于精品课程的录制。自动导播录制模式是因应精品课程教学录像大量制作需求的一个发展方向，该模式主要依托录播系统中的自动跟踪技术、远程控制技术和自动导播平台，实现无人值守情况下的自动录制，自动导播录制模式主要用于课堂实录。
导播功能和控制摄像头功能必须满足通过远程来操作完成控制，任何情况下管理人员不需在现场操作，不需增加任何硬件辅助来实现，导播功能是由管理人员通过鼠标点击就能在多个画面之间实现图像切换，图像切换平滑，应没有“跳动”现象，并能实现多种画中画功能。控制摄像头功能是由管理人员通过鼠标点击相应物体即可实现跟踪，同时滚动鼠标滚轮即可对物体进行放大和缩小。管理人员还可在预先设置的多种取景模式之间进行场景变换。
自动导播录制模式必须能实现老师自动跟踪和学生定位跟踪功能，板书拍摄功能，准确的实时跟踪；具有智能的场景切换功能，充分了解教学过程，在不同的教学活动中切换不同的场景，表现教学的重点；能够与录播主机实现无缝融合。
录播主机能实现3路高清分量视频和1路高清电脑视频的输入，在实现单流画面录制时，能在多路画面之间切换；1路高清电脑的分辨率可达到1600×1200的，帧率最高30帧/秒，可流畅的播放高清动态画面（如高清的飞行表演等动态画面），而不是仅满足于基本静态的电脑信号的录制和直播（比如OFFICE文件/PDF等等和FLASH等低要求的软件）。
实时性高，非网络直播延时<1秒，录制/直播保持同步。
支持跨网段、广域网的直播和点播，支持组播。
直播时支持自动断线重联功能。
在线点播VOD，支持直播、录制、点播同时使用。
2.2 跟踪主机要求
①采用图像识别技术的自动跟踪系统；教室不需安装窗帘。老师无需佩戴任何辅助设备，也无需在座椅安装辅助设施，更不需使用有要求的课座椅，最大限度的保证常态化教学、现有资源的高效利用及保持课室内部装修的美观，不能够安装感应/发射条等装置。
②跟踪系统能够自动、准确的定位教师/学生的位置，并能实时的跟踪拍摄教师/学生，保持教师/学生特写画面或图像取景的预置范围内；清晰跟踪拍摄书写板书内容及板书的讲解过程。
③支持教师活动区域灵活设置，并且能够识别教师在讲台区域还是走向学生区域，配合录播主机实现不同场景的切换，确保教学活动的拍摄。
④通過手持话筒识别跟踪技术能准确定位发言学生并进行跟踪拍摄。
⑤能识别老师板书并进行特写跟踪拍摄，板书跟踪检测区域设置在黑/白板的范围，支持6M或以上宽度的黑/白板；采取逻辑子区域设置方式，把黑/白板细分为多个子区域方式拍摄；清晰的拍摄5cmX5cm的字体，字体像素点阵在20X20以上。
⑥跟踪系统不能够受到光线、声音、电磁等等外在的环境影响导致跟踪失灵。
2.3 摄像头要求
使用知名品牌的摄像头，保证拍摄效果到达最优化；摄像头必需带有云台，且必需是一体化设计的产品，保证云台移动拍摄时不会出现抖动现象，拍摄效果到达最优化；教师拍摄采用1个摄像头拍摄，学生拍摄采用1个摄像头拍摄，板书拍摄采用1个摄像头拍摄。
2.4 自动拾音设备要求
保证常态化教学，必须采用吊咪方式，使用多个强指向性话筒，合理分布、室内任何位置的拾音必须平均且清晰、录制后的课件必须保持同样的效果；不能够使用模拟的调音台，必须使用高性能的智能化自动调音台；自动调音台运作均由内置的微处理器协调控制，可以通过专用控制软件进行编程；配合无线话筒使用。
3结语
全自动课程录播系统改变了以往精品课程录制的方式和过程，课程视频录制和编辑快速、高效、方便，也大大提高了课堂录像的质量，极大促进了优质示范性课程的建设与推广。然而，全自动课程录播教室的设计和建设是一个系统化工程，除了需要实现基本录制功能外，还要追求高质量的录制效果。加之随着技术的发展，全自动课程录播系统的技术也在不断发展。这需要我们结合学校的实际情况，在全自动录播教室的建设和使用上不断地探索，推进精品课程的建设与推广，从而实现高校教学改革的新突破。
参考文献：
[1]陈向阳.全自动课程录播教室系统设计和建设[J].兰州教育学院学报，2014，（2）：115-117.
（作者单位：温州科技职业学院）
关键词：智能录播；教学录像；教学改革
录播系统是一种采用跟踪技术来记录课堂教学活动的系统，其功能是利用先进的跟踪技术真实记录课堂录像通过网络共享，方便各高校之间的交流，开展教学观摩、师资培养、论坛实录、名师讲堂等系列教学活动，从而推动教学改革。
1 温州科技职业学院录播教室系统总体要求
依托学校现有校园网、Internet网、数字化教学资源库与网络教学平台，建立实时、互动、高画质、全自动和手动的录播系统、以满足学校精品课程录制和国内外校际之间的远程网络互动教学及会议等功能的需要。系统具有可扩展性、兼容性、稳定性和安全性；视频图像在网上直播具有较高的清晰度和流畅性。
多场景智能切换和录制：跟据人面识别、肢体动作和语音等因素的变化可实现教师、学生、黑板和电脑等多个场景图像的自动切换和自动录制。
录制过程常态化：教师授课时，身上不需要配带任何外加设备即可实现摄像系统自动跟踪和自动切换，包括书写板书，学生回答问题时，也不需要按动任何按键即可实现摄像系统自动跟踪和自动切换，录制的声音必须清晰。
系统必须具备远程开启录播系统功能，管理人员在中心控制室能远程开启录播系统，并具备远程对讲和信息交互。录制视频记录在本地存储空间，也支持FTP上传；主机提供USB接口复制视频文件及通过IE方式下载录制好的视频内容。
2 温州科技职业学院录播系统设备功能及技术要求
2.1 录播主机要求
录播系统主机必须是高集成度一体式设备，录制、直播和存储等功能集成在同一台录播主机上，而不是采用多台设备完成录制、直播和存储等功能的繁杂系统，VGA信号用硬采集方式，任何电脑无需另安装软件或采集卡，以便于使用，管理和维护。
录播系统主机必须具有人工导播和自动导播两种录制模式，两种模式供用户需求自由切换使用。由于人工导播录制可控性强，是一种较好地忠实还原教师主题教学思想、先进理念和方法的模式。它不仅在课堂教学示范案例中广泛应用，而且对于一些实验、实践性较强学科的录制更加凸显出其优越性，所以人工导播录制模式主要用于精品课程的录制。自动导播录制模式是因应精品课程教学录像大量制作需求的一个发展方向，该模式主要依托录播系统中的自动跟踪技术、远程控制技术和自动导播平台，实现无人值守情况下的自动录制，自动导播录制模式主要用于课堂实录。
导播功能和控制摄像头功能必须满足通过远程来操作完成控制，任何情况下管理人员不需在现场操作，不需增加任何硬件辅助来实现，导播功能是由管理人员通过鼠标点击就能在多个画面之间实现图像切换，图像切换平滑，应没有“跳动”现象，并能实现多种画中画功能。控制摄像头功能是由管理人员通过鼠标点击相应物体即可实现跟踪，同时滚动鼠标滚轮即可对物体进行放大和缩小。管理人员还可在预先设置的多种取景模式之间进行场景变换。
自动导播录制模式必须能实现老师自动跟踪和学生定位跟踪功能，板书拍摄功能，准确的实时跟踪；具有智能的场景切换功能，充分了解教学过程，在不同的教学活动中切换不同的场景，表现教学的重点；能够与录播主机实现无缝融合。
录播主机能实现3路高清分量视频和1路高清电脑视频的输入，在实现单流画面录制时，能在多路画面之间切换；1路高清电脑的分辨率可达到1600×1200的，帧率最高30帧/秒，可流畅的播放高清动态画面（如高清的飞行表演等动态画面），而不是仅满足于基本静态的电脑信号的录制和直播（比如OFFICE文件/PDF等等和FLASH等低要求的软件）。
实时性高，非网络直播延时<1秒，录制/直播保持同步。
支持跨网段、广域网的直播和点播，支持组播。
直播时支持自动断线重联功能。
在线点播VOD，支持直播、录制、点播同时使用。
2.2 跟踪主机要求
①采用图像识别技术的自动跟踪系统；教室不需安装窗帘。老师无需佩戴任何辅助设备，也无需在座椅安装辅助设施，更不需使用有要求的课座椅，最大限度的保证常态化教学、现有资源的高效利用及保持课室内部装修的美观，不能够安装感应/发射条等装置。
②跟踪系统能够自动、准确的定位教师/学生的位置，并能实时的跟踪拍摄教师/学生，保持教师/学生特写画面或图像取景的预置范围内；清晰跟踪拍摄书写板书内容及板书的讲解过程。
③支持教师活动区域灵活设置，并且能够识别教师在讲台区域还是走向学生区域，配合录播主机实现不同场景的切换，确保教学活动的拍摄。
④通過手持话筒识别跟踪技术能准确定位发言学生并进行跟踪拍摄。
⑤能识别老师板书并进行特写跟踪拍摄，板书跟踪检测区域设置在黑/白板的范围，支持6M或以上宽度的黑/白板；采取逻辑子区域设置方式，把黑/白板细分为多个子区域方式拍摄；清晰的拍摄5cmX5cm的字体，字体像素点阵在20X20以上。
⑥跟踪系统不能够受到光线、声音、电磁等等外在的环境影响导致跟踪失灵。
2.3 摄像头要求
使用知名品牌的摄像头，保证拍摄效果到达最优化；摄像头必需带有云台，且必需是一体化设计的产品，保证云台移动拍摄时不会出现抖动现象，拍摄效果到达最优化；教师拍摄采用1个摄像头拍摄，学生拍摄采用1个摄像头拍摄，板书拍摄采用1个摄像头拍摄。
2.4 自动拾音设备要求
保证常态化教学，必须采用吊咪方式，使用多个强指向性话筒，合理分布、室内任何位置的拾音必须平均且清晰、录制后的课件必须保持同样的效果；不能够使用模拟的调音台，必须使用高性能的智能化自动调音台；自动调音台运作均由内置的微处理器协调控制，可以通过专用控制软件进行编程；配合无线话筒使用。
3结语
全自动课程录播系统改变了以往精品课程录制的方式和过程，课程视频录制和编辑快速、高效、方便，也大大提高了课堂录像的质量，极大促进了优质示范性课程的建设与推广。然而，全自动课程录播教室的设计和建设是一个系统化工程，除了需要实现基本录制功能外，还要追求高质量的录制效果。加之随着技术的发展，全自动课程录播系统的技术也在不断发展。这需要我们结合学校的实际情况，在全自动录播教室的建设和使用上不断地探索，推进精品课程的建设与推广，从而实现高校教学改革的新突破。
参考文献：
[1]陈向阳.全自动课程录播教室系统设计和建设[J].兰州教育学院学报，2014，（2）：115-117.
（作者单位：温州科技职业学院）