專業錄播系統的建設與應用

　　近年來錄播系統在教育信息化產品中可算是一個新興的熱門產品，經過十多年的市場培育，隨著產品和解決方案的不斷完善，又恰逢其時的響應了教育部的十年中長期規劃的部分重要內容，因此這幾年在教育行業的應用發展非常迅猛。隨著市場的興起，錄播的廠商大大小小目前不下一百家，其中良莠不齊，給大多數用戶在選擇產品的時候造成困擾。其中較為活躍的廠商有一直在教育行業厚積薄發的北京中慶、廣州奧威亞、北京翰博爾;也有后來奮起直追的深圳銳取、武漢東信同邦、廣州盈可視以及做的很早但是研發上有過較長時間斷層的上海卓越，其他還有一些有名氣的廠商及進入時間較短但在其他領域已經很有名氣的廠商，不一而舉。

　　筆者作為一個較早期關注錄播系統的直接用戶，十多年來目睹了錄播系統在教育行業的成長歷程，對部分較知名錄播廠商的產品及解決方案有一定的了解，對錄播室的建設和應用作了一些研究，現拋磚引玉發表一些粗淺的看法，請專家批評斧正。

　　根據個人觀察，作為一個好的錄播系統解決方案需要注意以下幾點：

　　一、要有統一的規劃，真正做到優質資源共建共享

　　實現優質視頻資源的共建共享是教育部十年中長期規劃里面比較強調的一項內容，也是目前學校建設錄播室的核心價值。共建是指優質視頻資源的錄制，共享是指將錄制好的優質視頻資源通過一個好的共享平臺開放給教師、學生、甚至家長、以及全社會。以廣州奧威亞(以下簡稱AVA)為例，其錄播設備在前端采集視音頻，制作優質的教學視頻資源，再將優質教學視頻資源上傳至教學視頻應用云平臺。平臺提供點播、直播等功能，將教學視頻資源充分利用。此項功能結合錄播設備與教學視頻應用云平臺，將區域內視頻資源整合應用，達到資源最優化處理。

　　只有這樣才能充分發揮這些凝聚了政府花費了大筆資金投入、優秀教師花費了巨大精力精心制作的優質視頻資源的真正價值。因此教育部門尤其是教育局在大批量上錄播室之前更應該在做規劃、選型的時候不能只簡單的規劃錄播室這樣一個視頻建設工具，還要規劃好應用的共享平臺。

　　選擇一個好的共享平臺

　　這里提的共享平臺是一個專門提供視頻應用解決方案的平臺，不是一個大而全的平臺。作為一個好的視頻共享平臺個人認為起碼應該具有以下幾個功能：

　　1 、與錄播系統無縫對接 ：錄播系統可以自動上傳視頻到平臺，這保證了不同學校錄播室錄制的視頻資源可以統一匯聚到一個共享的平臺，而且不用增加用戶更多的工作量，這是實現共享的基本前提。資源匯聚后平臺按照用戶定義好的分類方式進行管理。目前比較流行的分類是按年級、學科、專輯或者某項活動進行分類，當然最好能交叉分類歸檔，讓用戶在多個維度都能快速找到需要的視頻。AVA的多維視頻點播管理，以多種維度將所有視頻文件進行歸類，有條不紊，方便用戶進行點播。

　　2 、具備大批量直播、點播功能： 這兩項功能是一切應用的前提條件，一定要有。具體需要多大量，這個要根據每個教育單位實際的需求去做估算。除了軟件平臺有這個功能之外，在實際應用中此功能是否能實現，更多的時候是取決于于用戶的網絡帶寬和服務器的負載能力。AVA的教育視頻應用平臺中，視頻直播模塊類似于門戶網站直播，預約即可瀏覽。同時，單個轉發服務器可支持不少于800路的直播，消除用戶觀看視頻不流暢的憂慮。

　　3 、知識點的生成與應用： 視頻的廣泛應用，是源于互聯網發展，而微視頻的廣泛應用，是由于時間碎片化，個性化需求大增以及移動終端的推動。因此應用平臺應能結合錄播系統，在錄制視頻過程中，自動生成課堂知識點，并形成以知識點、疑難重點的微課視頻，讓學生能在大量學業過程中，高效選擇自身所需的知識點微課進行學習，無論通過PC，還是移動終端，都應該能實現。視頻知識點的應用非常重要，這會影響到收看者的體驗性和收看效率，直接影響收看者是否對這種體驗模式有興趣繼續去使用，這在網絡應用中非常重要。假設體驗性很差，花了很大了人力物力錄制的視頻資源收看的人很少，那么這樣的投入產出效益就非常差。目前有做共享平臺的錄播廠商對知識點的應用都比較重視，功能基本都有，基本都能滿足要求。作為虛擬切片技術的首創者，AVA的虛擬切片模塊將視頻虛擬分割成若干微課，方便學生和老師針對個人需求快速點播。

　　如果沒有生成知識點的功能，以及對知識點進行應用的設計，這樣的平臺用戶可以直接放棄。關于知識的生成最好能自動生成，可以手工修改或添加。

　　4 、關注青年教師發展： 教育的發展與改革、提高整體教育水平也好，實現教育均衡化發展、教育的公平性也罷，這一切歸根結底還是要提高教師的整體水平。而提高教師的整體教學水平歸根結底還是要有一個有效的提高青年教師教學水平發展的手段。因此一個好的視頻應用服務平臺應該在關注青年教師發展這方面多下功夫。目前有部分廠商在這方面做了一些努力，提供了一些有助于青年教師發展的技術手段：比如對教學視頻做了自動生成教學環節設計，能讓老師按教學環節，搜索點播不同技能微視頻，這樣不但可以節省時間，還能通過學習模仿名師的課堂，進行針對性技能培訓和學習。又比如對視頻進行教師學生行為比例自動分析，形成形式多樣的曲線圖、餅圖等多種圖表，從而呈現課堂視頻的活動變化形態，幫助年輕老師，發現名師授課有價值的規律，提升自身不足。于2013年6月獲得“基于智能錄播系統的S-T教學自動分析方法”知識產權的AVA，采用國際國內較為成熟的弗蘭德斯行為分析，可自動獲取課堂視頻的教學行為數據，形成曲線數據圖表。此項技術不僅幫助教師全面地分析自身教學行為，也為評課專家的教學行為分析評估提供客觀數據。

　　這些設計都是實實在在對青年教師通過觀摩教學視頻提高教學水平是很有好處的設計，但是僅僅有這些還是不夠的，希望以后各廠商能再接再厲，多提供這方面的功能設計。

　　5 、具備網絡教研功能： 這里的網絡教研是指整合錄播室、應用平臺和視頻會議系統，實現教研活動網絡化，讓教研活動變得很輕松簡單。這是一個非常實用的功能，實際上是解決了實地教研的一些困難。節省時間、經費，也免去舟車勞頓，能大大提高教研活動舉辦頻率，甚至可以說隨時都可以舉行各式各樣的教研活動，同時比僅僅由視頻會議實現的傳統網絡教研更符合教學的特點。傳統的網絡教研，都是基于視頻會議產品實現，其特點是能實現多方視頻交互，但最大缺點是不能關注教學焦點。網絡教研或者在線互動課堂中，是存在教學焦點的，如一講兩聽互動中，主講端講課時，聽課端學生關注的焦點應只有主講端視頻，不應還出現其它場景視頻，當課堂過程出現互動時，焦點發生變化，即問和答兩個場景的實時視頻畫面，所以應用平臺應借助錄播系統，實現關注視頻焦點的互動功能，真正適合教學教研所需。網絡教研功能實現起來的好壞主要取決于兩方面，一方面是網絡帶寬和視頻會議系統，另一方面是平臺廠商所提供的教研活動模塊，即設計一個合理的顯示方式去很好的表現一場教研活動，這需要廠商對教育教研活動有較深刻的理解和體會。這里要提示的一點是，據個人觀察，目前凡是用軟視頻會議系統去實現交互功能的教研解決方案效果都不是很理想，因此建議還是要采用硬件視頻會議設備來實現網絡教研互動功能。

　　6 、具備多級管理： 單個學校用戶產生的優質視頻資源的數量是很有限的，而一個區/縣、一個地市、甚至一個省，每上一個層面，所能匯聚的教學頻資源則無論數量還是質量都將作幾何倍數增長。平臺部署的層面越高，應用的效用越大，前提是這個平臺具有非常方便的提取下面的優質視頻資源。因此一個平臺能夠實現自上而下對多級平臺進行管理、無縫對接、數據提取是很有意義的。同時部署的層面越高，能召開的網絡教研活動面也越廣，質量也越高。

　　7 、多角色設計： 每個人的側重點不一樣，所以希望看到的數據、界面也不一樣，網絡應用體驗性很重要，因此設計多角色，為不同的角色的用戶考慮是平臺廠商必須要做的事情。學生希望看到有用的知識點視頻，教師希望學習觀摩教學方式、方法，教研員希望能方便的組織和觀摩教學教研活動及相關數據，領導希望看到各類統計數據和對比數據，管理員則需要全面的控制和管理。因此多角色管理是以人為本，真正做到面向對象開發的必要條件。AVA教學視頻應用平臺中，不同用戶設定不同功能的個人空間，并根據不同身份用戶的操作習慣，顯示友好的個人空間界面，個人關注項、預處理事項完全展現，實現個人空間的高效管理。

　　8、一定要選擇原創廠商，并要求保證可以提供良好的培訓和后續升級服務。最好能選擇有落地經驗的廠商，軟件系統的應用不止在于前期的選型，廠商是否具有指導用戶適應系統的能力是保障系統真正被應用起來的關鍵。

　　錄播室的建設

　　錄播室的建設是一個很綜合的課題，需要有很強的實踐。個人見過很多同行所做的錄播課室，有花了很多錢但是只是虛有其表，好看不好用;也有不肯投入做的過于簡單，效果實在是差，做了等于浪費。因此建設一間好的錄播室不是錢多就能做好，當然錢少肯定做不好，所以要有合理的預算資金。錄播室的建設涉及的問題很多，要談透很有難度，個人總結了幾條經驗供有興趣人士參考。

　　1 、錄播設備的選擇 ：選擇產品的原則當然是在主要功能滿足的前提下設備盡量簡單、易用、易管理、易維護、安全可靠性高。同樣一套錄播設備，如果集成度太低，設備一大堆，設備的維護和管理的工作量會加大，易用性降低、故障率增加(每多一個設備就多一個故障點)，網絡的設置會變復雜，功耗也會增加。另外目前還有少數廠商采用錄播主機加外置編碼盒的架構，設備多，對網絡依賴性高，而且存在二次編碼的缺點，已經被大多數主流廠商所放棄，僅用于一些低端應用場合。在錄播系統方案的應用中，AVA采用最新設計生產的一體化分布式錄播設備。設備前端為獨立采集編碼存儲的硬件，當網絡故障發生時，并不影響教學課程錄制;網絡恢復后，系統會錄制內容自動上傳到后端管理平臺，增加課程錄制的安全性。

　　2 、跟蹤模式與機位的選擇 ：目前大部分廠商都是采用人工智能導播和自動跟蹤兩種模式，人工導播可以保證得到更為優質的視頻資源;而自動跟蹤則保證系統可以在無人值守情況下大量錄制視頻資源，解決學校錄課難的問題。人工導播模式大多數廠商都比較成熟，大同小異，在此不多敘述。自動跟蹤的效果與機位的選擇有很大的關系，目前市面上推廣的跟蹤拍攝模式2-5機位不等。2-3機位的模式由于機位不夠，在拍攝過程中不可避免的會出現拍攝特寫鏡頭是出現鏡頭轉動和變焦的不穩定畫面，效果不佳;四機位以上模式采用過度式切換拍攝模式(即拍攝特寫前切換到另一路全景鏡頭過渡，特寫鏡頭跟蹤到位畫面穩定后再切換出特寫畫面)可以有效的解決上述問題，得到較滿意的拍攝效果，當然每個廠商的具體邏輯關系設定不同，在實際效果上還會存在差異。在AVA的標準錄播課室中，由3臺圖像跟蹤攝像機(如圖所示)所拍攝的畫面作為圖像定位信號連接到跟蹤主機，通過跟蹤主機分析處理，向錄播主機發出控制指令，控制攝像機的拍攝以及多鏡頭的切換。

　　四機位和五機位的模式從效果上來看基本一樣，經濟性當然四機位更佳，因此在選擇方案的時候四機位還是五機位都沒有問題。

　　3 、關于清晰度 ：目前市面上主流錄播廠商推廣基本都是1080P 30幀的系統，原來的標清系統已很少推廣，價格差別也很小，因此基本可以不考慮。關于清晰度不少用戶會有一些誤區，首先是沒有掌握正確的清晰度對比方法。筆者曾不止一次碰到這樣的情況，曾有一次去朋友辦公室，朋友在看了兩段視頻后很快就下了結論，A公司產品錄制的視頻效果不如B公司，我對這兩家公司都比較熟悉，聽后感覺詫異，于是打開兩段視頻看了以后恍然大悟。從明面上看兩段視頻確實清晰度詫異較明顯，但一查數據，一段視頻1.5G，一段視頻300多M，一段視頻的碼流是8M,一段視頻的碼流是2M，這樣完全不對稱的比較是沒有任何意義的。還有一次朋友咨詢我他們考察C公司和D公司錄播產品，感覺視頻清晰度差異很大，與他們之前掌握的情況有較大差別，從他的描述中我發現了一個很大的問題，就是顯示設備有很大的差異。一個是用投影機投到120寸的投影幕上，一個是用55寸液晶電視投放，差距如此大的顯示設備造成的視覺上清晰度差異可想而知了。當然影響視頻效果的因素還有很多，比如因為預算問題不同的錄播室使用的攝像機差異較大，環境裝修差異明顯，這些都會讓我們無法對廠商設備本身的優劣做出準確判斷。因此要比較兩個廠商設備的錄制視頻清晰度最起碼必須在錄制視頻碼流相同、同一套顯示設備展示的前提條件下才能真正體現的出來，如果要做到更公平必須提供相同的攝像機和相同的環境來PK。AVA方案應用中使用高清特寫攝像機(如圖所示)，最大分辨率達到1920x1080，輸出最高可達60/50幀/秒，在保證高清晰度的同時，滿足了用戶對畫面流暢性的需求。另外給一個建議，由于視頻資源最終要通過網絡來共享，建議對比的視頻清晰度不需要用太高的碼流，分別對比1M和2M碼流的視頻就好了，這樣碼流的視頻對于網絡應用來說已經足夠了，清晰度猶超搜狐超清視頻的效果。

　　4 、聲音的處理 ：視頻資源其實準確的說應該叫做音視頻資源，音頻是一個容易被忽略討論的問題。就目前的情況而言，音頻上存在的問題相較視頻更多，音頻的處理也比視頻來的困難。目前提高音頻錄制效果的措施無非是采用更為專業的音頻處理設備，同時進行相應的環境建設;這兩樣都意味著資金的投入。用戶在考慮音頻效果的時候要把握好平衡，對音頻效果既要有所要求，又不宜過分追求，對音頻效果的過分追求會讓投資預算陷入黑洞。錄制聲音要求夠響夠清晰、穩定、無明顯雜音，確保無回音，絕對不能出現嘯叫聲，不要去追求音質音效，因為我們不是在拍電影，追求感官上的享受，能準確、清晰的傳遞出知識內容是唯一的標準。教師聲音作為錄制聲音的主體，重要性不用論述，建議采用高品質的領夾話筒進行清晰的拾音，學生采用指向性話筒配合具有音頻處理功能調音臺、混音器或數字音頻處理器均基本能滿足要求，目前市面上較為成熟的廠商對聲音的處理雖然還不是很如意，但大多數還是能滿足教學的基本要求。

　　鑒于對音頻處理的嚴格要求，AVA采用數字音頻處理技術，教師和學生的語音信號通過領夾話筒和吊頂拾音話筒拾取，輸入到數字音頻矩陣處理器(如圖所示)，通過均衡、降噪和混音等處理，輸出2路立體聲音頻，真實還原現現場聲音。

　　1 、多媒體設備的搭配 ：目前錄播室搭配的多媒體設備形式多樣，有搭配投影機、投影幕的，尤其是在比較大的課室;有搭配電子白板與超短焦投影機的，在普通常規課室比較常見;隨著尺寸的增大，價格的下調，近幾年配智能平板電視的越來越多。這些都是常規配置，已經很成熟的模式，在這里不再贅述，筆者想提一下近幾年比較有特色的一種多媒體教學形式，由華中師范大學工程中心發明推廣的一種稱為雙板或者雙屏的多媒體教學模式，也就是兩塊電子白板或兩臺一體機通過拼接的方式同時使用，兩者之間可以有效關聯，妙用很多，對教學非常方便。因為多媒體設備不是本文主要內容，這里不展開介紹。

　　2 、裝修 ：早期錄播室建設做裝修的很少，隨著實踐證明，裝修對錄制的效果影響很大，于是用戶和錄播廠商對裝修開始重視起來。裝修是錄播室建設很容易出現誤區的部分。筆者見過很多課室裝修的非常豪華大氣，走進去賞心悅目，坐下來讓人非常舒適，但是錄制下來的視頻效果卻非常不理想，這樣的錄播室筆者見過不下5間，都是大投入裝修。吊頂非常漂亮、燈光非常柔和，但是亮度不夠，色溫不對，拍出來的人臉不是黑黑的，就是臉色發青;有的課室甚至選用的材料很多都是反射性很強的材料，如果高檔大理石地面，光線反射、聲音反射，錄制效果還不如沒有裝修。根據筆者的實踐和對眾多建成錄播課室的調研，總結了一些錄播室裝修的粗淺認識，供方家參考。

　　燈光：目前學校普通課室的燈光是不符合拍攝要求的，而燈光對拍攝效果的影響是比較大的，因此建議用戶在建設錄播室的時候對燈光必須要認真設計或進行改造。關于亮度有相關的計算公式，但是每個廠商使用的攝像機有差異，其實對亮度的要求也是有差異的。最好由廠商根據自己的實踐經驗提供具體的功率數據，亮度過高也是不行的，并且一定要均勻分布燈光。除了亮度，色溫也是很重要，拍攝一般比較忌諱用冷色調，用中性色溫或者偏暖一點的色調。標注為4000K-4200K的都屬于中性色溫，高于則開始偏冷，低于則開始是偏暖。另外要注意一點就是如果課室是用投影機要注意投影幕的亮度問題，屏幕上方的燈最好能單獨控制，使用投影的時候燈光不要打開，不然投影機亮度會不夠。

　　天花吊頂：天花吊頂會讓課室的美觀度有很大的改觀，建議用撘龍骨架配帶吸音效果的板材，經濟實用，安裝燈光會變得簡單、方便，布線既簡單又美觀。加線材、換線材都很簡單。

　　窗簾：窗簾建議采用絨面的布藝，可以起到吸音的效果。顏色采用淡雅的色調，以免影響拍攝的效果。

　　地面處理：普通課室里面有一大噪音源是來自學生桌椅與地面的摩擦聲音，尤其是學生起立回答問題時，常會發出刺耳的椅子與地面摩擦的聲音;其它如女老師的高跟鞋底與地板撞擊的聲音等。為了處理這些噪音，建議在錄播室地面鋪設地塑或地毯。

　　吸音、隔音處理：有預算的前提下，可以做一些吸音、隔音的處理。吸音目前主要手段是采用在墻上，尤其是前后墻體鋪裝吸音板。筆者注意到目前大多數錄播課室采用的吸音板都是采用橫、豎條紋中間穿孔的吸音板。這種板材在拍攝的時候容易產生波紋背景，對拍攝效果有一定的影響，因此建議采用只開圓孔的吸音板材。隔音主要是為了隔絕外界雜音傳到課室，被錄制進來，主要是對門窗進行密封，在密封的同時要做好換氣的設計。吸音、隔音在要求不是很嚴格的時候，可以先不考慮。

　　空調：主要是夏天錄課，如果沒有空調師生都是滿頭大汗，雖然場景感人，但是一定不好看。眾多學生用書本扇風，一來構圖不好看，二來噪音著實不會小，因此有條件還是配上空調吧。

　　3 、課室的選型與布局 ：筆者見過不少錄播室不是作為獨立的專業室來建設和使用，這里固然有部分學校課室緊張的原因，更多的是領導個人喜好所決定的。不少領導希望建設一間先進的大而全的功能室，成為學校的門臉。因此在一間很大的功能室里面集成了很多系統，功能大而全，由于要兼顧很多系統，從裝修到課室布局都要多方妥協，造成功能多而不強，每套系統的效果都打折扣;而這種大而全的功能室往往投資大而使用率不高，造成資源浪費。建議錄播室建設成獨立的功能室，課室不要太大，主體在80-100方左右最合適，盡量不要超過120方;課室比例最好的4:3左右。比較大的課室可以在后方做隔段，建設一間觀摩室，這樣方便教學觀摩又不會影響教學活動，在近年來的錄播室建設中相當受到用戶的歡迎。

　　在AVA的觀摩室建設方案中，分別設置一臺電腦遠程導播和一臺觸摸一體機以觀看實時直播畫面。另外，在管理控制中心的左側可安放一個32U的機柜，將整個錄播課室的設備全部安裝在機柜中，方便管理和維護。觀摩室的建設有利于實時觀摩監控老師上課的情況，也可以管理錄播設備，讓管理員幫助老師遠程導課。

　　AVA錄播系統觀摩室

　　最后，有兩個方面的小結。一方面是現在OEM廠商很多，因此對于小品牌和新品牌要謹慎。用戶要多看多比較，最好能實地考察廠商，而不是坐等廠商、集成商上門。另一方面則是，要快速建設資源，提高教師的使用率和出品率，以量變帶動質變。古人云，一鼓作氣，再而衰，三而竭。因此最好能選擇一家有實力有經驗的廠商，除了提供好的產品、功能，還能提供好的服務，能幫助用戶迅速的建設優質的視頻資源，并指導快速實現應用。品質、功能、服務一樣都不能少。