云校园电视台构建探析与实践研究

刘文峰 杨磊

关键词：校园电视台   虚拟演播室   录播教室   视讯平台

随着我国职业院校现代教育事业的不断发展和素质教育的不断深化，“互联网+”教育教学模式的深入研究，开放性、交互式的教学平台逐步被广泛应用到教学实践中。在学院网络硬件基础设施日趋成熟的情况下，利用国内先进的现代教育技术改革传统教育技术，已经成为学院信息化发展必然的趋势。通过云校园电视台建设，我们积累了宝贵经验，乐与大家分享。

一、云校园电视台建设的意义

云校园电视台的建设，有助于促进学生自主探索，培养创新思维，拓宽学生的视野，建立网络视讯资源管理教学平台。直播及记录学院内发生的重大事件、活动，拓宽学校宣传面; 邀请各专业佼佼者开展名师课堂、名生讲堂，实现师生共同观摩学习;实现微课、MOOC自动录制、远程授课、教学讲义显示，实现翻转课堂，方便学生自主学习;建设虚拟演播室，通过全三维、真人与虚拟布景和道具融合，将抽象的教学内容直观形象地展现出来，方便学生掌握。

二、云校园电视台的建设思路

经过长达一年的调查研究，首先需要确定一款基于校园网络的视频直播管理平台作为全院视讯基础平台。该平台需有以下功能：开放视频码流接入端口、播放兼容性好、基于HTML5技术实现PC与移动端均可实现性能稳定、流畅直播、点播的视讯资源管理平台，能够兼容对接国内外广播电视领域行业主流品牌索贝、中广上洋等专业设备，使其作为本方案的核心摄、录、编设备，从而确保电视台建设达到专业水平。经多方技术人员协作研究、探索、论证，最终实现不同视频码流兼容的测试，形成校园电视节目、各类视频课程的直播、点播，微课、 MOOC自动录制、发布等多功能的云校园电视台建设方案。

三、云校园电视台系的技术架构分析

云校园电视台系统主要分为演播室系统、录制编辑系统、校园电视发布系统三个部分。

（一）演播室系统建设

经调研发现地方电视台演播室对场地要求非常高，层高最低6米，需要专业级摄像机、调音台等设备，投资巨大，且要求专业人员操作。对于众多没有开设电视摄录、影视制作专业的院校，这种专业电视台的建设方案显然不是最佳方案，存在投资大、利用率低、对教育教学贡献不大等问题。为此我们重新探索制定了切合职业院校实际需求的云电视台演播室建设方案并予以实施。

1.专业的系统规划及灯光装修。根据学院情况，我们采用集成度高的虚拟演播室的方式。摄像设备选用索尼小型专业摄像机，虚拟演播室核心服务器选用索贝广播级播出服务器，委托威海某公司对演播室进行专业的光学、声学等基础设施的装修，达到演播室系统建设的基本要求。系统拓扑图、装修顶视效果图、演播室实景图如下：

2.核心设备的选用。 我们采用专业广播级虚拟演播系统，具有4路外视频信号输入，其中1路支持虚拟色键抠像，2路本地硬盘文件回放， 8路信号在线特效切换功能，可实现虚拟与实景特效切换融合，8路多画面预监、图文字幕制作与叠加、视频录制以及流媒体编码直播功能;系统支持外置切换台;内置100套三维高清虚拟场景。

3.系统架构的选用。虚拟演播系统采用虚拟摇臂运动跟踪功能，最大限度地贴近虚拟演播室的情景，并且灵活运用机电传感跟踪模式，实现跟拍与特写，极大提升虚拟演播室节目的效果。

4.效果实现的支持。该系统支持真三维模型场景、动态视频等多种模式，可以实现全场景显示和虚拟场景画面，实现与演播室内的场景画面的无缝结合。操作简单、功能强大、输出画质质量高，最大限度地发挥了虚拟演播室的神奇功能，为学院录制精品资源共享课发挥了重要作用。

（二）录制编辑系统建设

录制编辑系统采用全新概念“多通道采编播一体机”，具有真正意义上的广电级高清（Full HD1080 P，PAL25帧）视频的录制能力、现场直播以及非线性后期编辑制作能力，系统采用64位操作系统作为基础，借助索贝在专业广电领域20多年的技术积累和优秀的产品研发能力，实现广播级图像质量和文件格式的录制、直播、多机位后期节目编辑。集成录播系统满足高职院校对系统便捷性的实际需求，该设备可以完全替代传统多机位录制系统并进行日常节目的后期制作;还可以作为移动收录制作系统来進行大型活动、重大会议的现场录制和后期制作;也可以用于各专业实训课、现场课、培训课的摄录编，借助校园网络和视频平台实现网络直播、点播功能。

我们选择的多通道采编播一体机是集传统演播室中的全自动导播、手动导播、多通道收录、远程导播、网络直播、远程互动、云台控制、字幕、角标、外设管控、非编制作等系统设备的功能于一身，可以独立完成传统演播室中多通道节目信号切换、声音调整、后期制作等功能。以强大的功能、小巧的体积、简单的结构的优势，彻底解决了多通道录制与后期制作系统设计复杂、采购成本高昂、安装调试困难、设备维护麻烦等诸多问题。

1.多通道信号输入。设备支持六通道输入，支持加载SDI摄像机信号、VGA/DVI电脑信号、IP网络视频流信号以及本地视音频文件、片头片尾片花、图片素材;支持广播级专业摄像机SDI信号输入，支持IP摄像机输入;支持所有全制式、1080P信号输入。

2.通道类型自定义。学院可自定义输入通道的信号来源，包括SDI信号、DVI信号、IP流信号、本地文件和多屏合成画面，并可任意组合。如可选择“SDI信号+本地文件”的组合，或“SDI信号+IP视频流+本地文件+多频合成画面”的组合等。除了通道类型之外，还可自定义是否录制该通道。

3.广播级专业高清视频采集。采用索贝广播级专业高清视频板卡，支持4路HD-SDI信号输入，全面支持各种高清摄像机的输出信号并兼容标清。板卡稳定性强，信号指标通过了国家广电总局的全面检测，达到国际先进水平。

4.多路码流同步录制和多通道视频流录制。能实现电影模式、资源模式等多种模式的同步录制，录制结果可以输出为多种文件类型，也可根据需要重新编辑节目，在非编系统中实时调用每一路通道的内容，方便后期制作，还可以实现多通道合并输出与同屏多窗口发布。整个录制过程支持TS流文件格式，安全有保证。

（三）云发布系统建设

云电视台发布系统以学院现有网络系统为传输载体，搭建校园综合视讯信息发布系统，集网络视频、媒体播放、字幕新闻以及图文信息为一体，通过网络远程控制将各种媒体信息进行发布，兼顾功能性和宣传性，增强互动性和观赏性。

1.系统支持局域网、广域网直播，直播延时≤1秒，支持客户端断点重连。

2.系统支持手机、PC、平板直接收看直播、点播，也支持HTML5发布到IPAD。

3.支持视频、照片、文字以及其他有关内容的发布，在服务器端，以时间顺序做成播放列表，然后以“网络广播”或“网络组播”的方式推送到每一个接收终端。

4.系统支持智能化与人性化的应用需要，融入智能电源控制的技术和理念，所有信息发布的设备，均可以实现定时开关、延时开关、以及顺序开关，并且实现从物理上彻底断电，从而减少工作人员的操作流程和减轻工作压力，实现最大限度的“节能”。

四、应用实践研究

目前很多厂商对于多路教学视频的录制通常采用两种方式： 电影模式和资源模式。 电影模式是指录播主机对输入的多路画面进行自动或手动的切换拼接，将多个不同的视频镜头拼接录制为一个独立的、连续的教学视频。如果在录制完成后发现镜头切换有误， 只能重新录制丢失掉的部分，耗时耗力。资源模式可以确保每路视频信号都不会遗漏任何内容，但资源模式也有缺陷，由于录制下来的素材是多个独立的媒体文件，需要专用的媒体播放器才能实现多视频同步播放。 由于多路视频同时显示的模式并不符合一般人的观看习惯， 资源模式录制的视频一般需要编辑，将其编排为电影模式的镜头切换方式才符合一般观看习惯，但这样会极大地增加教学视频录制的后期编辑压力。

针对上述问题，我们结合学院实际情况进行系统整合，结合电影模式和资源模式两者的优点，实现系统时间线的交互功能，取得了教学视频录制的革命性进步。采用该功能时，录播主机可以同时记录下多路输入的教学视频信号，并保存为独立的视频文件。与传統的资源模式的不同之处在于录播主机能够同时记录下系统自动（或手动）模式下镜头切换的切点位置信息，再根据自己的需要，自动截取所需要编辑的视频，完成对多轨视频的编辑。

我院采用的系统在演播室及移动实训车间等场所录制精品课时，可以将老师、学生、演讲PPT等多路视频信号同时录制下来，实现多种模式录制：单画面电影模式、三画面模式、多分屏模式、交互模式、画中画模式;可以直接生成完整的带镜头切换的电影模式独立文件;也可以保留多个摄像机同时拍摄的全部机位视频文件;同时记录自动跟踪系统的镜头切换位置等数据，以供后期编辑使用。

五、结语

学院云校园电视台系统建成后，承担了学校多项节目的录制任务，经过半年高强度、多功能测试及实践应用，我们进一步完善部分功能，使其更加适应职业院校关于校园电视台建设的实际需求。在日常的教育教学实践应用中，我们也积累较丰富的云校园电视台建设和使用经验，希望本方案能够为广大兄弟院校校园电视台的建设提供借鉴。

（作者单位：威海海洋职业学院）