论文部分内容阅读
优质网络教学资源建设成为各高校教学建设的最新课题。最大限度体现课堂教学质量的网络教学资源,必须是以课堂教学录像为基础,结合多媒体课件等其他辅助教学手段的完整的教学资料。如何在常态化教学下,把授课环节以及教师的授课方法更好的表现出来,我们就不得不提到全自动形式的录播系统。现在我们就将从以下几个方面来了解全自动录播系统中各个环节的技术发展。
视频采集环节
视频采集是影响录播系统录制效果的决定因素之一。影响视频采集的主要因素有分辨率、视频接口等方面。分辨率主要有以下几类:352*288、720*576、800*600、1024*768、1600*1200等。从技术角度看,分辨率越高越好。从应用角度看,现行的教材及课件应用模式以1024*768为主,极少部分使用800*600。因此,提供比1024*768更高的分辨率主要是为了兼容今后发展的需要。目前主流的全自动录播系统像卓越的SMART-PR最高支持1600*1200分辨率。
视频采集的接口主要有AV接口(复合端口)、S端子、VGA以及YUV接口。我们来看看各种接口的特点:
1.AV接口。也称复合端口。AV接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降,但由于AV接口的传输仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号,仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像,这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失。
2.S-Video端口。也称二分量视频接口,将Video信号分开传送,也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离,再分别以不同的通道进行传输。S-Video仍要将两路色差信号(CrCb)混合为一路色度信号C,进行传输然后再在显示设备内解码为Cb和Cr进行处理,这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现)。
3.色差分量接口YUV。接口为绿/兰/红芯,绿为亮度信号Y,兰和红(Pb和Pr)为颜色差别信号。目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUV、YcbCr、Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识,虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口(也称分量视频接口)。
4.VGA接口。也叫D-Sub接口。VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式,其工作原理是将显存内以数字格式存储的图像(帧)信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号,然后再输出到投影机成像,这样VGA信号在输入端,就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的,所以VGA接口拥有许多的优点,如无串扰无电路合成分离损耗等。
通过以上的介绍,可以看出分量YUV接口能达到更好的显示效果,那么全自动录播系统是否有必要采用分量YUV接口。首先,录播系统常用的视频输入设备包括DVD、展台、笔记本、教师摄像机、学生摄像机、板书摄像机,输出设备包括教师显示器、投影机、学生显示器。几乎没有设备带分量YUV接口。其次,精品课程录像的主要用途是供学生课后自主点播学习,点播学习当然需要使用计算机。而计算机显卡输出的接口主要是VGA和DVI两种接口,并没有YUV输出接口,因此计算机无法输出分量YUV信号。
声音采集环节
声音的采集主要有两种方式:一种是通过声卡的LINEIN通道进行采集,另一种是通过双莲花口进行采集。两者所采用的采集方式是一样的。但在声音的混音和切换环节,却存在较大的差别。目前行业内存在两种处理方式:
1.混音模式:把教师的声音、学生的声音、DVD、卡座以及笔记本的声音通过混音器一起采集到录播系统中。优点是:工作原理简单、技术成熟、成本低廉。缺点是:使用灵活性欠佳,只要有设备输出声音,即进行采集,能不随着录播系统录制模式的切换进行相应的声音切换。
2.智能切换系统:把教师的声音、学生的声音、DVD、卡座以及笔记本的声音通过全自动录播编辑机采集到录播系统中。优点:所有MIC输出的声音采用混音的方式,所有外设输出的声时采用切换的方式。如当录播系统的录制模式由DVD转到笔记本时,DVD的声音会被自动屏蔽。
板书和教师特写镜头的跟踪环节
板书镜头的两种跟踪:
1.红外跟踪拍摄模式。这种拍摄模式的组成包括:红外定位器及一台红外跟踪摄像机。根据红外定位反馈的数据,直接驱动板书摄像机的云台,使摄像机实时根据教师的走动而转动。优点:原理简单、成本低廉(只需要一台摄像机)。缺点:红外定位模式工作稳定性欠佳。
2.板书摄像机组和多镜头覆盖系统。采用边缘重叠技术使得我们能够实现支持宽达8M以上的黑板(共六台板书摄像机协同工作).目前的单点智能定位系统,突破了平面地位的局限,实现了平面和距离结合的定位技术,不仅使得定位更精确,而且彻底解决了主场景和板书之间部分位置重叠而影响系统定位和智能剪辑的技术难点。
随着计算机硬件设备的日益发展,相关技术也将随之日新月易,但是最新的技术不一定是最适用的技术。如H.264和分量YUV接口都是非常好的技术,但是并不适用于录播系统中。我们需关注最新技术,但要选择最适用的技术。
参考文献:
[1]全自动录播系统的应用,无,教育技术资讯-2006年9期.
[2]卓越SmartPR全自动录播系统,无,中国电化教育-2006年9期.
[3]贾世杰,曾洁,邵玉琴,王茹香.网络视频会议录播技术实现方案,微机发展-2005年9期.
视频采集环节
视频采集是影响录播系统录制效果的决定因素之一。影响视频采集的主要因素有分辨率、视频接口等方面。分辨率主要有以下几类:352*288、720*576、800*600、1024*768、1600*1200等。从技术角度看,分辨率越高越好。从应用角度看,现行的教材及课件应用模式以1024*768为主,极少部分使用800*600。因此,提供比1024*768更高的分辨率主要是为了兼容今后发展的需要。目前主流的全自动录播系统像卓越的SMART-PR最高支持1600*1200分辨率。
视频采集的接口主要有AV接口(复合端口)、S端子、VGA以及YUV接口。我们来看看各种接口的特点:
1.AV接口。也称复合端口。AV接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降,但由于AV接口的传输仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号,仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像,这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失。
2.S-Video端口。也称二分量视频接口,将Video信号分开传送,也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离,再分别以不同的通道进行传输。S-Video仍要将两路色差信号(CrCb)混合为一路色度信号C,进行传输然后再在显示设备内解码为Cb和Cr进行处理,这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现)。
3.色差分量接口YUV。接口为绿/兰/红芯,绿为亮度信号Y,兰和红(Pb和Pr)为颜色差别信号。目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUV、YcbCr、Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识,虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口(也称分量视频接口)。
4.VGA接口。也叫D-Sub接口。VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式,其工作原理是将显存内以数字格式存储的图像(帧)信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号,然后再输出到投影机成像,这样VGA信号在输入端,就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的,所以VGA接口拥有许多的优点,如无串扰无电路合成分离损耗等。
通过以上的介绍,可以看出分量YUV接口能达到更好的显示效果,那么全自动录播系统是否有必要采用分量YUV接口。首先,录播系统常用的视频输入设备包括DVD、展台、笔记本、教师摄像机、学生摄像机、板书摄像机,输出设备包括教师显示器、投影机、学生显示器。几乎没有设备带分量YUV接口。其次,精品课程录像的主要用途是供学生课后自主点播学习,点播学习当然需要使用计算机。而计算机显卡输出的接口主要是VGA和DVI两种接口,并没有YUV输出接口,因此计算机无法输出分量YUV信号。
声音采集环节
声音的采集主要有两种方式:一种是通过声卡的LINEIN通道进行采集,另一种是通过双莲花口进行采集。两者所采用的采集方式是一样的。但在声音的混音和切换环节,却存在较大的差别。目前行业内存在两种处理方式:
1.混音模式:把教师的声音、学生的声音、DVD、卡座以及笔记本的声音通过混音器一起采集到录播系统中。优点是:工作原理简单、技术成熟、成本低廉。缺点是:使用灵活性欠佳,只要有设备输出声音,即进行采集,能不随着录播系统录制模式的切换进行相应的声音切换。
2.智能切换系统:把教师的声音、学生的声音、DVD、卡座以及笔记本的声音通过全自动录播编辑机采集到录播系统中。优点:所有MIC输出的声音采用混音的方式,所有外设输出的声时采用切换的方式。如当录播系统的录制模式由DVD转到笔记本时,DVD的声音会被自动屏蔽。
板书和教师特写镜头的跟踪环节
板书镜头的两种跟踪:
1.红外跟踪拍摄模式。这种拍摄模式的组成包括:红外定位器及一台红外跟踪摄像机。根据红外定位反馈的数据,直接驱动板书摄像机的云台,使摄像机实时根据教师的走动而转动。优点:原理简单、成本低廉(只需要一台摄像机)。缺点:红外定位模式工作稳定性欠佳。
2.板书摄像机组和多镜头覆盖系统。采用边缘重叠技术使得我们能够实现支持宽达8M以上的黑板(共六台板书摄像机协同工作).目前的单点智能定位系统,突破了平面地位的局限,实现了平面和距离结合的定位技术,不仅使得定位更精确,而且彻底解决了主场景和板书之间部分位置重叠而影响系统定位和智能剪辑的技术难点。
随着计算机硬件设备的日益发展,相关技术也将随之日新月易,但是最新的技术不一定是最适用的技术。如H.264和分量YUV接口都是非常好的技术,但是并不适用于录播系统中。我们需关注最新技术,但要选择最适用的技术。
参考文献:
[1]全自动录播系统的应用,无,教育技术资讯-2006年9期.
[2]卓越SmartPR全自动录播系统,无,中国电化教育-2006年9期.
[3]贾世杰,曾洁,邵玉琴,王茹香.网络视频会议录播技术实现方案,微机发展-2005年9期.