【文章內(nèi)容簡介】 ；投影機(jī) 2臺(tái)；投影機(jī)吊架 2只；投影幕布 2幅；電子講臺(tái) 2個(gè)；微格主機(jī)臺(tái)3個(gè)；DVD機(jī) 2臺(tái)；投影機(jī)燈泡 5只；音箱 2對(duì)；功放 3臺(tái)；領(lǐng)夾無線話筒3套；會(huì)議話筒3只；光盤拷貝機(jī) 1臺(tái)；CDR盤片 200盒；數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)作者：宋維鋒 文章來源：2003年第六期總第十一期 文/技術(shù)開發(fā)部 發(fā)布時(shí)間：200794一、基本功能及各自實(shí)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)：微格教學(xué)（Microteaching），又叫做錄像反饋教學(xué)，1963年誕生于美國斯坦福大學(xué)，70年代初，微格教學(xué)傳到歐洲、日本、澳大利亞、新加坡等發(fā)達(dá)國家，80年代開始在亞洲、非洲普遍推廣。我國也于80年代應(yīng)用和推廣微格教學(xué)?，F(xiàn)存微格系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的幾種方案，及各自的優(yōu)缺點(diǎn)：擬方式（代表穩(wěn)定性）：基于錄像帶的微格教學(xué)，通過一個(gè)主控室控制多個(gè)微格教學(xué)教室，其傳輸方式和存儲(chǔ)方式皆采用模擬信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：此種方案是微格系統(tǒng)進(jìn)入成熟期以后存在時(shí)間和現(xiàn)階段應(yīng)用最廣的，因此他有著價(jià)格低廉，而且因其傳輸?shù)姆绞饺坎捎媚M一對(duì)一，信號(hào)相互之間干擾幾乎不存在，同時(shí)前端設(shè)備的兼容性極強(qiáng)，可以兼容各種不同種類和信號(hào)的攝像設(shè)備，可以為不同的場合提供不同的需求，使其性能穩(wěn)定和應(yīng)用范圍得到很大程度的保證。缺點(diǎn)：其資源不易于共享，開放性差，升級(jí)不便，不利于教學(xué)課件的制作，不易于遠(yuǎn)程教學(xué)，配置安裝麻煩。傳統(tǒng)的基于錄像帶的模擬微格教學(xué)系統(tǒng)裝置發(fā)展到今天已經(jīng)快到極限，技術(shù)發(fā)展空間受到較大的限制，要滿足未來更高的要求和更多的挑戰(zhàn)，必須另辟新徑。數(shù)字方式（代表了穩(wěn)定性和先進(jìn)性）：此種方案在傳統(tǒng)模擬方式的基礎(chǔ)上，采用集中數(shù)字化的原理，將前端模擬信號(hào)進(jìn)行集中數(shù)字化，存取為數(shù)字信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：該種方式吸取了傳統(tǒng)方式的各種優(yōu)點(diǎn)，前端采用一對(duì)一模擬方式進(jìn)行傳輸，這樣就保證了其穩(wěn)定性和兼容性的應(yīng)用范圍；最重要的是他將前端的信號(hào)進(jìn)行了集中數(shù)字化，存取為數(shù)字信號(hào)，這樣就克服了其共享性和開放性差的缺點(diǎn)，完全可以滿足課間教學(xué)，遠(yuǎn)程教學(xué)指導(dǎo)需要。缺點(diǎn)：因?yàn)椴捎昧艘粚?duì)一的方式傳輸，造成安裝布線時(shí)較為復(fù)雜。純數(shù)字方式（代表了最先進(jìn)，是一種潮流）：此種方式是在準(zhǔn)數(shù)字方式的基礎(chǔ)上同步發(fā)展的，與前種方式不同在于采用前端數(shù)字化，所有型號(hào)均采用數(shù)字化信號(hào)傳輸。優(yōu)點(diǎn)：采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò)布線標(biāo)準(zhǔn)，方便簡單，安裝快捷。缺點(diǎn)：因?yàn)椴捎枚帱c(diǎn)并發(fā)，單線傳輸，當(dāng)并發(fā)點(diǎn)數(shù)達(dá)到一定量的時(shí)候就有可能出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)阻塞，延遲等現(xiàn)象；同時(shí)因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間還不是很長大，其數(shù)字化攝像機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)在國際和國內(nèi)都還沒有統(tǒng)一，因此造成其不同廠家采用了不同的標(biāo)準(zhǔn)，且差異很大；另外到目前為止生產(chǎn)該類攝像機(jī)的廠家主要為生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的公司，應(yīng)用面主要針對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控場合，其圖像效果的要求相對(duì)要低很多，一般只有320x240的分辨率，只有極少數(shù)能夠達(dá)到640X320但此時(shí)又只能傳輸15幀/秒（正常速度要求25幀/秒），因此要達(dá)到微格教學(xué)要求就要采用一種專業(yè)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)壓縮的組合（這樣可以達(dá)到480線的高畫質(zhì)），而此種方式的實(shí)現(xiàn)勢必造成了其單個(gè)攝像設(shè)備價(jià)格便高。二、發(fā)展趨勢：未來的微格教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)該基于網(wǎng)絡(luò)和視頻流控制技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)系統(tǒng)。數(shù)字化的真正標(biāo)志應(yīng)是系統(tǒng)中的信息流（包括數(shù)據(jù)、音頻、視頻、控制）從模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字。智能化是一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的概念，微格教學(xué)系統(tǒng)的智能化可以理解為：實(shí)現(xiàn)真實(shí)的探測，實(shí)現(xiàn)圖像信息和各種特征（各種定義的特征、不同載體、生物特性）的自動(dòng)識(shí)別，系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和相關(guān)系統(tǒng)之間的準(zhǔn)確、有效、協(xié)調(diào)的互動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)化可以分為二個(gè)層面，一是采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要表現(xiàn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由集總式向分布式過渡（即準(zhǔn)數(shù)字化），一是利用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成系統(tǒng)（即純數(shù)字化）。三、當(dāng)前狀態(tài)現(xiàn)在的安全防范監(jiān)控系統(tǒng)都有了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)品，而社會(huì)上還只有基于音視頻線或射頻線傳輸?shù)奈⒏窠虒W(xué)系統(tǒng)，這類微格系統(tǒng)不利于遠(yuǎn)程教學(xué)、多現(xiàn)場多媒體素材編輯與制作、多媒體素材庫點(diǎn)播。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的學(xué)校都擁有了千兆校園網(wǎng)絡(luò)，這就為基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)提供了可靠的傳輸通道。、存儲(chǔ)和應(yīng)用方案，該系統(tǒng)建成后，將會(huì)成為集微格教學(xué)、多媒體編輯、影音制作、多媒體存儲(chǔ)中心、視頻點(diǎn)播中心，數(shù)字化現(xiàn)場直播中心為一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)建成后可方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程微格教學(xué)、觀摩與教學(xué)評(píng)估。該系統(tǒng)建成后可方便實(shí)現(xiàn)校際間聯(lián)合教學(xué)、資源共享。微格室配置具有可遙控、自動(dòng)跟蹤功能的數(shù)字化攝像機(jī)和電腦，各微格室現(xiàn)場的教學(xué)場景視頻圖像直接壓縮到電腦中，同時(shí)該電腦記錄和處理遠(yuǎn)程訪問。不需要模擬系統(tǒng)的互連音視頻電纜和解碼器?？偪厥遗渲糜邢到y(tǒng)主控服務(wù)器（負(fù)責(zé)攝像頭的控制，圖像切換以及與模擬系統(tǒng)兼容服務(wù)）、視頻采集服務(wù)器、視頻廣播服務(wù)器、視頻點(diǎn)播服務(wù)器，非線性編輯制作系統(tǒng)及磁盤陣列。視頻圖像采用MPEG4格式壓縮和傳輸。四、原理及突出特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)原理：數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)是先將前端現(xiàn)場傳輸過來的攝像機(jī)圖像、拾音器信號(hào)經(jīng)全交叉音視頻矩陣切換送幾路給視頻采集服務(wù)器進(jìn)行數(shù)字化壓縮處理，并通過硬盤錄像系統(tǒng)自動(dòng)記錄到磁盤陣列的SQL數(shù)據(jù)庫中，之后，就可以將對(duì)應(yīng)攝像機(jī)圖像的視頻流VS通過100M以太網(wǎng)或千兆以太網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)域內(nèi)的傳輸，送到指定的監(jiān)視器和記錄裝置。視頻廣播服務(wù)器將一路實(shí)時(shí)視頻圖像進(jìn)行相關(guān)處理后，廣播到網(wǎng)域內(nèi)各計(jì)算機(jī)，各終端計(jì)算機(jī)可以通過專用客戶端軟件或IE瀏覽查看，并可授權(quán)一個(gè)終端控制廣播范圍。視頻點(diǎn)播服務(wù)器將磁盤陣列中的現(xiàn)場錄像圖像或非線性編輯系統(tǒng)處理后的示范課圖像發(fā)布到網(wǎng)上供各終端計(jì)算機(jī)點(diǎn)播和回放。數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵是：一、采用模擬式CCD攝像機(jī)時(shí)，需將模擬視頻圖像的數(shù)字化，輸出MPEG2壓縮編碼格式的圖像數(shù)據(jù)流VS。若采用新型數(shù)字式攝像機(jī)，則不需數(shù)字化處理。二、智能硬盤錄像系統(tǒng)將數(shù)字化的音視頻數(shù)據(jù)流按SQL數(shù)據(jù)庫的格式自動(dòng)智能實(shí)時(shí)記錄在磁盤陣列上，供視頻廣播服務(wù)器、視頻點(diǎn)播服務(wù)器、非線性編輯系統(tǒng)調(diào)用，以利于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和共享。三、視頻廣播服務(wù)器將MPEG2圖像數(shù)據(jù)流VS進(jìn)一步壓縮為MPEG4格式或已經(jīng)是MPEG4的格式在網(wǎng)上廣播。視頻流點(diǎn)播、回放。突出特點(diǎn)：一、硬盤錄像節(jié)目由視頻采集服務(wù)器采集并保存（MPEG4格式），存儲(chǔ)路徑用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理,可由華文SoftVOD讀取，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播和回放。二、有教學(xué)網(wǎng)絡(luò)評(píng)估功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)評(píng)估。三、具有視頻廣播功能，網(wǎng)絡(luò)所有授權(quán)終端都可以通過IE瀏覽器查看教學(xué)現(xiàn)場情況。四、既可以采用華文CMNS2000多媒體寬帶校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)獲取和控制現(xiàn)場攝像頭圖像，又可以直接采用新型數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制云臺(tái)、鏡頭。五、華文HEDMTI型詳解：采用工業(yè)計(jì)算機(jī)(IPC)結(jié)構(gòu)，以MJPEG,MPEG4視音頻同步壓縮卡對(duì)圖像和聲音同步壓縮并打包為一個(gè)完整的文件，系統(tǒng)最大容量可達(dá)128路，單臺(tái)16路（可疊置）所有通道的視頻圖像（25幀/秒）實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)記錄，并可在錄制的同時(shí)進(jìn)行檢索回放和刻錄備份文件，真正實(shí)現(xiàn)智能化管理，為您提供最安全的保證六、華文HWDMTII型主要設(shè)備詳解：：采用了現(xiàn)在國際上最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)壓縮技術(shù)，充分利用網(wǎng)絡(luò)的方便性、先進(jìn)性的原則。前端攝像機(jī)使用DSP專業(yè)壓縮的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對(duì)各種視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，壓縮方式是M4的高壓縮、高畫質(zhì)。其線性度可達(dá)到480掃描線，16倍光學(xué)、8倍電子放大，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)白平衡、電子快門、背光補(bǔ)償?shù)裙δ堋＃翰捎?001000M國際品牌的CICSO的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，配備1000M的光纖模塊及主堆疊模塊，已保證網(wǎng)絡(luò)中大數(shù)據(jù)傳輸，可有效的抑制網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴、網(wǎng)絡(luò)瓶頸的發(fā)生。：采用雙服務(wù)器系統(tǒng)，該服務(wù)器主要用于視頻點(diǎn)播服務(wù)，安裝本公司的視頻點(diǎn)播服務(wù)系統(tǒng)，可以充分滿足超大數(shù)據(jù)量的各種音視頻及各類教學(xué)課件的點(diǎn)播功能，該服務(wù)器最主要采用了先進(jìn)的RAID0+1的磁盤陣列的方式利用視頻分流的原理，安裝本公司的系統(tǒng)主控制軟件和多功能集中控制軟件，以一臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)兩種系統(tǒng)服務(wù)，他可同時(shí)實(shí)現(xiàn)16路音視頻存取及各種控制功能。：因?yàn)樵谒玫臄?shù)據(jù)壓縮及數(shù)據(jù)傳輸過程中全部采用了數(shù)字信號(hào)，因此再此部分的設(shè)備配置中同樣也需要采用全部數(shù)字化的產(chǎn)品進(jìn)行顯示。，并為其配備21英寸的大屏幕純屏顯示器，通過四畫面分割也可采用普通PC級(jí)顯示電腦利用雙顯系統(tǒng)，配備雙17英寸顯示器，同時(shí)顯示2個(gè)畫面，這樣既可將該校所有數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的數(shù)字信號(hào)同時(shí)進(jìn)行全部顯示，又因?yàn)槠涫褂玫氖枪I(yè)級(jí)專業(yè)產(chǎn)品，可充分保證穩(wěn)定性，使用起來更加方便，可以說是一次設(shè)置后再也不需要對(duì)其進(jìn)行任何的操作；，中微格采用高清晰度等離子顯示器，小微格采用21’’大屏幕純屏顯示器，這些顯示設(shè)備全部都可實(shí)現(xiàn)1024X768的高分辨率的全屏顯示，已保證高畫質(zhì)、高清晰。： ：采用了清華同方CRW7124 1拖7拷貝，支持2448倍速，帶有IDE磁盤鏡像功能及BURNPROOL刻不死功能可大大提高