多功能录播实验室建设与验收案例研究——以浙江师范大学文科实验教学中心录播实验室为例

昝 辉

浙江师范大学文科实验教学中心 321004

多功能录播实验室建设与验收案例研究
——以浙江师范大学文科实验教学中心录播实验室为例

昝 辉

浙江师范大学文科实验教学中心 321004

多功能录播实验室在教师技能培训，远程视频会议和视频公开课中有广泛用途，其建设具有一定的专业性和技术性。文章从多功能录播实验室建设的环境与硬件需求出发，分析了多功能录播实验室的拓扑结构和技术规范，并从录制与编辑功能、自动跟踪定位、场景切换和网络直播点播四个观测点剖析了录播实验室的验收评价指标。

录播实验室；建设与验收；拓扑结构；技术规范

多功能录播实验室为高校师生提供了便捷、准确、客观的观摩、借鉴平台，在微格教学、视频会议、示范课观摩和精品课程建设推广中具有不可替代的作用，也为视频资源库建设和优质资源共享提供了硬件支撑。多功能录播实验室的建设是一个系统工程，并非高科技产品的简单堆砌与累加，从实验室选址到环境改造、功能需求分析、验收指标确定等一系列工作，通常需要生产商与高校共同参与，浙江师范大学文科实验教学中心录播实验室（下文简称“例中”）就是学校与生产厂家共同合作的产物。

1 多功能录播实验室环境与硬件需求

录播实验室的特定功能和技术需求决定了实验室内外部环境与硬件的特殊性，建设过程中除了考虑基本的功能需求，还需要考虑录播实验室的前瞻性、经济型和科学性。

1.1 多功能录播实验室环境

（1）选址，录播实验室要求较高的画面拍摄效果和声音录制效果，需要实验室处于噪声低，电气干扰小和便于安全保卫的环境中，例中录播实验室选择在顶楼（五楼），人流量小，通风光照都较好。

（2）够架与容量，通常语言中每个字音时间约为0.3s，考虑到室内混响的因素，多功能录播实验室的长宽高最佳比为2.62∶1.62∶1，允许误差±10%；容量为每人2-2.5平方米；墙壁四周可用矿棉、玻纤板、玻棉毡、泡沫塑料、木丝板等多孔性吸声材料。

（3）光照与通风 ，多功能录播室内光照要兼顾光学投影幕（电子白板）画面清晰、学生笔记用光（通常在300～450勒克司之间）和拍摄画面亮度三个方面，灯光采取细分小区多分路的控制模式，主、副光搭配使用；室内安装低噪声的空调系统以达到加热、加湿、制冷、去湿、换气的功能。

1.2 录播实验室硬件

明挖法作为一种常用的地铁车站施工工法，在地铁工程建设中得到广泛应用，已积累了丰富的施工和安全风险管理经验[1-2]。北京、兰州等地质条件较好地区，深基坑支护结构多采用灌注桩加钢管内支撑体系。上海、宁波等南方软土地区，深基坑支护结构大都采用地下连续墙结合多道钢筋混凝土支撑和钢支撑组合内支撑体系。文献[3-12]通过实际工程现场监测资料或数值模拟技术，研究基坑开挖方式、无支撑暴露时间、降水方式等的变化与基坑自身、周边环境变形的关系。但是不同的地质条件、支护体系、施工方案，施工引起的基坑自身和周边环境变形规律也存在一定差别。

1.2.1 录播系统，录播实验室硬件选择通常要考虑设备的先进性、实用性、易用性、可靠性和稳定性，例中选择了Gloview全自动录播系统。主要设备有图形图像工作站（VS-HD8000）；自动跟踪摄像机（GLHD081CA），自动锁定跟踪目标（教师）；高清学生摄像球机（GL-HD998S），采用了所框即所得技术，迅速定位所需画面；编码导播服务器（GL-804D），以保证导播的顺畅和点播的流畅。

1.2.2 外围设备，例中录播实验室配备手持无线话筒、领夹无线话筒；SOUNDCRAFT(声艺)EPMl2数字专业调音台；具有较好的低音效果和较强的负载驱动能力的功放（SOUNDS7rANDARD—A3602）；鸿合交互式电子白板（HV-3282）。

2 多功能录播实验室拓扑结构

在布局上，多功能录播实验室通常有教学区、观摩区、控制区（录播控制区和电力控制区），在体系结构上通过局域网或万维网把三者连接起来，拓扑结构图如图1所示。

图1 多功能录播实验室拓扑结构图

3 多功能录播实验室技术指标

多功能录播实验室需要系统功能有机结合，在达到特定功能的基础上，也要考虑功能模块的技术指标和产品融合度。例中根据录播实验室的功能需求，主要从视音频采集、图像跟踪、录播控制和网络共享四个模块考虑其技术指标。

3.1 视、音频采集技术

3.1.1 视频采集技术，视频信号的数字化高清晰拍摄、录制、播放在多功能录播室建设中至关重要，高性能的视频设备是实现视频图像高清晰记录与还原的保证。例中教师和学生拍摄机均选用高清摄像机，画面200万像素（1920×1080），电子放大为12倍，镜头倍数为10倍光学，镜头旋转角在5.4～50度之间。

3.1.2 音频采集技术，通常有三种采音技术，远距离采音技术拾取直接声和混响声，可采集多媒体设备（如教师机课件）中的声音，例中选择全指向性电容式拾音器，安装在天花板上；近距离采音技术，距离在1米左右，要求拾音器具有低灵敏度、宽动态范围、超指向或可变指向，摆放在声源辐射频率的均衡之处。例中选择无线麦克风，每个实验桌上放置一台拾取学生讲话声音；直接采音技术是以固体振动传导或以电磁振荡传导的采音技术，例中选择领夹式麦克风，拾取教师的声音。

3.2 图像跟踪定位技术

课堂中教师和学生行为的不可预定性，给画面的流畅拍摄带来一定的困难，例中分别对教师和学生摄像机采用不同的技术。

3.2.1 红外自动跟踪技术，教师的活动区域较大，为保证画面的稳定流畅，在讲台固定区域设定预置位，教师穿过预置位时摄像机会自动跟踪老师，平滑移动。例中教师跟踪球机装在讲台的正前方，距地面高度2.5～3米左右，自动跟踪球机协议为Pelco-D，波特率为9600，地址码设为2。

3.2.2 无线按钮定位技术，主要拍摄学生画面，由高速球机、 吸顶式拾音器（无线麦克风）、学生遥控器组成。例中学生按下“开始发言”键，镜头会自动切换给学生，按“结束发言”图像切回到老师。

3.3 录播控制技术

3.3.1 全自动录制技术， 授课教师可在讲台上选择由本人直接控制整个录播系统的运行方式，采用桌面式中控系统实现一键上下课、暂停、继续等功能，同时可控制实验室室内的其它如投影机、幕布、电子白板等设备，录制可选择电影、画中画、资源三种模式。

3.3.2 人工导播技术，由控制室导播员完成画面的切换。例中采用所见即所得技术，通过人工导播软件，滑动鼠标即可导播相应的图像，并实现画中画控制和人工导播与自动导播模式的任意切换。

3.4 网络共享技术

录播实验室一项重要功能就是完成网络共享，管理员、教师、学生在PC上能通过WEB浏览器进行多种形式的点播。例中录制的视频文件可快速生成流媒体格式，网络发布系统可完成课程管理权限设置，课程分类、检索，支持点评和点评索引功能。例中共享平台支持高清、标清、3G手机直播三种模式，高清直播分辨率可达1280*720像素；标清直播采用h.264格式播放器，分辨率可达720*576像素，直播延时小于1秒；3G手机直播，分辨率支持320*240；640*480；800*480像素；另外教师画面、VGA画面、学生画面可自动切换。

4 多功能录播实验室验收与评价

多功能录播实验室验收是建设中重要的一环，是确保设备拥有良好性能，正常发挥作用，提供优质服务的保障，一般从客观功能和主管综合评价两个维度展开。

4.1 录播实验室功能验收

根据学校对录播实验室建设的初衷，提出功能需求、建立观测点，比对现有状况是否达到合同中的需求。例中主要设置了录制与编辑功能，自动跟踪定位，场景自动切换，网络直播点播四个观测点。

4.2 多功能录播实验室综合评价

在功能达标的基础上，录播实验室还要综合设备的先进性、实用性、易用性，可靠性；技术的可扩展性（即在满足安全可靠和实用的前提下，系统设计是否采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口）、灵活性、兼容性，可移植性；商家对产品的保修年限，技术培训，产品升级等诸多方面。

多功能录播实验室的建设和验收涉及多个职能部门和专业领域，需要系统的协同与支持，只有功能完善，运行稳定的系统才能真正的达到建设初衷的目的，为高校培养人才，扩展优质资源起到相应的作用。伴随科技的进步，录播实验室功能和技术上必将有所革新，但整体的功效的发挥仍将依赖建设中各个环节的相互支撑。

[1] 徐素芳.高校数字化多功能录播室的构建[J].中国教育信息化，2008(21):56～58.

[2] 李胜东.基于学习型课件的智能录播教室建设[J].软件导刊，2011(8):190～191.

[3] 张科.录播教室的建设与使用[J].中国现代教育装备, 2010(24):29～31.

[4] 齐耿业.录播室的设计[J].音响技术,2008(11):36～39.

[5] 黄山涯,陈磊.录播教室的功能设计及其建设[J].实验室研究与索,2010(10):378～380.

G434

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.128

昝辉（1983- ）男，硕士，浙江师范大学文科综合实验教学中心技术员，研究方向：数字资源开发和实验室管理。