网络视频教学相关技术研究——以健美操教学为例

黄迎春

（渤海大学大学体育教研部，辽宁锦州,121013）

0 引言

健美操是在音乐伴奏下，融舞蹈、体操、肢体文化于一体的追求人体健与美的体育运动，具有高度的艺术性，主要体现在“健、力、美”的项目特征。而人类追求身体状况的最高境界就是“健康、力量、美丽。”因此，健美操受到广大学生的青睐。通过对健美操的系统学习，使学生初步学习和掌握健美操的基本技术和基本理论知识，增强学生身体素质，并培养学生的体育道德意识和终生体育锻炼的意识。以锻炼身体、增强体质为目标，理论与实践相结合，使学生掌握锻炼身体的方法和手段，充分发挥学生的主观能动性，培养学生的节奏感、韵律感和表现力，以及对健美操运动的热爱。健美操教学作为学校体育和现代社会体育的一个重要组成部分，健美操教学能力是高校体育教育专业学生作为未来体育教师和社会体育指导员必须掌握的基本的教学能力之一。键美操网络视频教学涉及视频制作技术、视频文件存储、视频点播服务等三项关键技术。

1 视频制作技术

健美操的套路实践以及整个过程的演示，需要充分利用视频制作技术。本文选用多种工具相结合的视频制作技术。制作流程如图1 所示。

在健美操网络视频制作过程中，主要用到三项技术：

（1）3D Studio Max，常 简 称 为3ds Max 或MAX，是Discreet 公司开发的基于PC 系统的三维动画渲染和制作软件。3D Studio Max + Windows NT 组合降低了CG 制作门槛，首选开始运用在电脑游戏中的动画制作，后更进一步开始用于视频特效制作。现广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。

（2）CAD，即Computer Assistant Design，计算机辅助设计，是Autodesk 公司出品的一款著名的专业制图设计软件，功能非常强大，已经成为国际制图设计的标准软件。在不同的行业领域中CAD 开发了行业的专业版和插件。对于某些简单的健美操动作，可以先使用CAD 绘制草图，再导入3ds Max 中完善。

（3）Premiere 是一款常用的视频编辑软件，由Adobe 公司推出，是一款编辑画面质量比较好的软件，有较好的兼容性，且可以与Adobe 公司推出的其他软件相互协作，目前广泛应用于视频媒体制作中。通过视频采集与素材导入、界面精讲、转场效果、视频特效、运动轨迹、遮罩和透明度、创建字幕、音频特效及视频输出等步骤完成完整的健美操教学视频制作。

2 视频文件存储

当前，一般视频编码的文件存储技术已经成熟。ISO 基本媒体文件格式作为MPEG-4 标准的一部分，能够提供简单、强大的一般媒体编码文件存储功能，可以提供灵活，可扩展的文件格式存储媒体信息，以便于媒体的交换、管理、编辑和播放。用于存储MPEG-4 视频码流的MP4 文件格式和用于存储AVC视频码流的AVC 文件格式均是ISO 基本媒体文件格式的扩展应用。视频文件存储可选用下列三种方法之一：

（1）压缩文件存储在硬盘上。将文件直接存储在服务器磁盘上的好外是使用方便但管理不方便。视频文件，不管是什么格式，本身已经有了很高的压缩比，一般设置的压缩比不会很高，如果调整压缩比过高，效果不好，玥压缩时间会很长。解决的办法将高品质的文件，转换为其它的格式。推荐3GPConverter， 3GP 转换器是一个专业的视频转换器可以转换视频文件，从各种格式的快速转换的速度和出色的3GP 视频文件。该软件免费且功能很强，几乎能将任何日常使用视频转换为任何格式，如果Avi，3GP，MP4 等。

（2）存储在大型数据库中。以SQL Server 数据库管理系统为例，VarBinary (n) 是可变存储大小的二进制字段，VarBianry(max)是无限制存储大小的二进制字段。一般状况下，视频文件大小不固定，需要使用varbinary data type，则可改变二进制大小的格式，最大字段为8,000bytes。SQL2005及之后的版本都增加了Varbinary(max)字段，无限制大小的二进制字段，若是大于8000 字节的文件，在SQL2005 版本前都应使用Image data type，虽然在SQL2005 和SQL2008 版本也具有Image data type，但其功能已经不存在，只为了向之后的版本兼容。

（3）存储在公用云服务平台。以石山视频云服务平台为例，提供多级分类管理、视频可具备多重属性，设计简洁强大的搜索筛选机制，方便用户以极高的效率定位视频；采用 H.264 编码格式，高清转码，保障转码清晰度；视频播放时可适应不同的网络条件和多种终端设备的格式要求；提供多维度的统计分析数据，并生成直观的图形化的数据报表；可设置视频可播放的域名、地域、时段等；同时可指定视频播放的协议，是HTTP 还是安全性更高的RTMPE；所有API 接口均基于HTTP 请求，并采用业界普遍采用的Oauth2 认证API 请求者，为各种第三方应用提供安全便捷的集成方式。

3 视频点播服务

视频点播（VOD，Video On Demand），是一种可以按需要点播节目的交互式视频系统，可以为用户提供各种交互式信息服务。随着计算机技术、多媒体技术、存储技术和网络通信技术的高速发展，VOD 已得到了迅速普及和应用。VOD 将声音、图像、图形、文字、数据等集成为一体，支持rm、rmvb、wmv、asf、flv 等大多数主流流媒体格式，为用户提供清晰、流畅、稳定的高质量视频播放效果。支持用户在播放过程中的各种交互操作，比如前进、后退、快进、快退、暂停，这些操作简称为VCR（Video Cassette Recorder）操作。学生可以在任何一台能上网的电脑，访问视频教学系统，登录后查看和点播所需要的健美操教学视频，不仅可以巩固实践课堂所学，也可以根据兴趣在课外时间进行健美操练习。教师也可以根据不同教学内容对健美操教学视频进行有效的、科学化管理。视频点播服务器是VOD 系统的核心，主要负责视频信息的储存播放，其工作能力极大地影响视频点播系统的服务能力。所以选择视频服务器时，要充分考虑服务器的并发输出能力、存储容量、资源的共享性、系统结构的开放性、系统的扩充性、稳定性、可靠性等因素对整个系统运行的影响。视频服务器应是在高性能计算机的基础上增加支持视频数据访问的有关硬件，再将系统进行一定的优化，从而实现视频点播功能。

在视频点播服务软件方面，国际国内都集中在Realnetworks 公司的RealSystem、微软公司的Windows Media 和苹果公司的Quicklime 等三大视频流媒体平台上。 Real System 性能稳定、功能强大的视频点播系统。 Real System 使用费用较低、视频编码质量较好、资源占用较低、媒体兼容性较好，在同等网络速度下，视频传输效果更好，速率更优越，且提供智能流服务。RealSystem 实现视频点播服务工作过程如图2 所示。

在图2 中，服务器端软件RealServer 用于提供流式服务；客户端软件RealPlayer 为播放器，既可以独立运行，也能作为插件在浏览器中运行。根据应用方案不同，RealServer可 以 分 为Basic、Plus、Intranet 和Professional 几 种版 本，RealPlayer 分 为Basic 和Plus 两 种 版 本。在 一 个Web 页面上，用户点击一个指向RealSystem 的多媒体同步集成语言（SMIL， Synchronized Multimedia Integration Language）文件的链接；Rea1Server 产生一个Ram 文件，该文件列出了SMIL 文件的地址,Rea1Server 将这个Ram 文件下载给Web 浏览器；Web 浏览器根据Ram 文件提供SMIL 文件 地 址，通 过Rea1Player 向Rea1Server 请 求SMIL 文 件；RealPlay 利用SMIL 文件中的信息向Rea1Server 请求呈现文件（Presentation Files）；Rea1Server 通过RTSP/RDP 传输给RealPlayer。

4 结语

体育教学离不开信息技术的润色，科技推动体育教学的发展。信息技术的应用实现了以学生为本，充分尊重了学生个性的发挥与发展，加强了师生之间、学生之间沟通的作用，创建了新型的健美操教学模式。信息技术在健美操课程中的应用会不断促使我国体育运动的迅猛发展，提高健美操水平，传承我国的体育精神、体育技术，不断地提升我国体育在国际上的地位。

[1] 新疆农业职业技术学院体育教学部.健美操教学大纲[EB/OL].http://www.xjnzy.edu.cn/ty/Article/tyjx/xxkc/201010/105.html，2013-12-11.

[2] 赵永魁，耿海燕，闫虹.体育教育专业学生健美操教学能力系统的研究[J].首都体育学院学报.2004，16（1）：68-70.

[3] 钱庆平，潘日萍.CAD、3ds Max、Premirer 的综合应用[J].宁德师专学报( 自然科学版).2010，22（4）：385-386.

[4] 百度百科.3ds max [EB/OL].http://baike.baidu.com/，2013-12-11.

[5] 白刚.可扩展视频编码的文件存储研究[D].北京工业大学硕士学位，2006.