实用性精品课程录制方案推荐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。

标签：精品课程录制;非线性编辑;音视频技术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、A V 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 A VI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。

(5)非线性编辑系统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A VI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WinA VI Video Converter 等。

按照精品课程视频上网发布标准的要求,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。