高清校园.docx

1、高清校园前言我曾是一名信息教育工作者,那时还称为电教老师。目前为几家公司提供技术合作，工作之余做了一些探索、创新的工作。我认为：设备的新购应理论在前预算在后，以为教育教学服务为目的，以减少投入增大产出为目标。在此把近年研究的课题之一拿出晒晒，与大家分享。也可理解为是一种攻略、心得，愿您关注，也许对您的工作会有所帮助。课题：高清校园我们在不知不觉中被高清了。用不用高清无需您的选择,目前不是高清的电视机、摄像机几乎已经买不到了。高清技术已经走到我们面前，我们真正的认识它吗？我认为怎样在教育环境中系统地应用高清技术是目前信息教育研究的盲区。一、教育系统对高清技术应用不足有以下典型表现1、老师们普遍认

2、为“高清”是指摄录编系统，主要应用于摄录和电视台，因此应用高清技术就是购买最好的摄录编设备。这种认识可称为“狭义高清应用”。实际上高清技术还有显示、传输等方面，可直接应用于教学环节或教育宣传、教育活动、行政管理等工作。这种认识可称其为“广义高清应用”。狭义高清只重视摄录编设备，缺乏传输、显示系统，往往不能让学生老师们看到投入的产出。同时传输、显示系统的落伍和不配套，造成设备闲置或制约性能的发挥。您的学校肯定有高清摄像机对吧？老师学生看到过几次由它们录制的高清视频呢？2、老师们普遍认为“高清很贵”，把高清同高档混淆：一种表现是望而生畏，宁可买高档标清产品；一种表现是盲目的过度投入，认为便宜的就不

3、高清了。实际上按目前的市场价格来看，校园高清化已不是经济问题而是纯意识问题，很多学校完全具备条件，保守的决策却使理想中的高清校园至今没有实现。老师们普遍对高清技术的概念不足，什么是高清？有哪些接口？几种传输方式？怎样存储？怎样播放？这些基本的概念都是一知半解，技术应用更是无从下手。详见附件3高清概述二、我认为高清技术在校园里可应用于以下方面1、教室多媒体（高清技术直接应用于一线教学）我们在家看电视时（高清台），在电脑上看高清电影时就是在应用高清技术。现在教室中的投影机分辨率一般为1024*768（4:3），低于高清标准，较比高清标准1920*1080（16:9），电视要清晰得多。如果我们在教室

4、里放置足够大的电视替代投影机就是在直接应用高清技术。在教室里放多大的电视适当呢？见屏幕大小适用表：屏幕对角线显示高度显示宽适合房间面积适合收看人数55”0.7米1.2米40平米约30人65”0.8米1.45米60平米约50人85”1.1米1.9米100平米约90人通过实验可以看出：电视较比投影而言屏幕虽然稍小，但鲜艳的画面会显得更清晰。更大的电视将无法触控和书写。高清电视安装在教室不仅提高了清晰度，而且图像不受环境光线的影响，不照老师眼睛，图像上没有老师的阴影，同时它的结构简单、还能节约空间，安装便捷，维护成本低。近期各大厂家纷纷推出相关产品，价格一降再降，目前已能接受。多媒体教学设备将出现重

5、大变革。详见附件2使用大屏幕触控一体机取代传统投影仪系统2、校内同步多媒体（高清技术在闭路电视、校园电视台等方面的应用）显示标清信号时， 电视越大越不清楚，传统的闭路电视系统已不能满足教室大屏的现实配套。高清闭路电视改造是高清校园的重要组成部分。多数老师希望继续使用射频线，采用歌华高清机顶盒的方式实现，但目前成本较高，暂时不能接受。在实践中还有三种低成本的方法实现。三种方法共同点是均采用网线传输，可同网络、电话、数字监控等系统综合布线，使用同一个配线架，线路功能可互换；均采用接收器形式，且接收器免操作；均可采用相应的光端机解决楼宇连接、校区连接；均无延时或少延时，满足广播同步的功能需要。共同的

6、瑕疵是只能传输一路信号，多路传输需安装类似矩阵器的装置。方法一、每个终端需要两条双绞线，根据线的质量最远传输70米，50米内无需电源。采用HDMI接口，属数字传输，图像质量最佳，价格最低。受传输距离的限制，只适合小学校、小环境。方法二、每个终端需要一条双绞线，根据线的质量最远传输300米，两端需电源。采用VGA+AUDIO接口，属模拟传输，但图像质量可以接受。价格低，技术成熟，性能稳定。适合大学校，适合普及。方法三、每个终端需要一条双绞线，采用HDMI接口,两端需电源。IP广播式传输，可通过校园网的千兆交换机，但高清信号的大流量会对网络的带宽要求很高，同原有的网络交换互相干扰，除小型网络外必需

7、安装单独的交换机，建立专网。图像由编码解码方法的决定，价格尚可。属新产品，稳定性、实用性待定。某校在开家长会时，校长在广播里讲话，要求老师在各班多媒体上按同样的PPT，校长讲到哪了老师就按到那里。为什么不用闭路电视呢？因为PPT在标清闭路电视看不清，且校长认为没有出镜的必要。这是一种很实际的想法，回想起来校园电视台的出镜又有什么必要呢？播音的音频是有教育内容的，出镜视频要达到什么教育目的呢？这也是各学校的电视台使用率高不过广播的原因之一。高清闭路电视提供了我们一种重要的教育教学手段，校内同步的多媒体播放平台，是教室多媒体教学设备的统一信号源。可用PPT等平台，甚至使用文件夹为平台，打开视频、照

8、片、WORD等；不妨使用浏览器为平台，打开微博、NBC、其他视屏通话工具等。同教室一样以桌面为基础平台。主持人的出镜减少，或不必，也可以用采集卡画中画显示。以直播为主，录播为辅；图文为主，出镜为辅。提高自动处理性能，结合培训，实现主持人自主控制；教师独立操作，学生两人配合。用简化制作环节，解放人力、提高效率，增加播出密度。忽略专业电视台的技术规范，重视教育教学目的、内容。将成为校园电视台的新模式。3、多媒体信息发布（高清技术在校园文化环境中的应用）多媒体信息发布系统在校园中通常分为两类，共同的特点是在教室外、校园内公共区域安装平板显示器，进行多媒体发布。一类使用网络相连，终端有IP，每个终端可

9、显示不同的内容。信息的更新需上传至服务器，再下载至终端。不能同步、实时的显示高清视频。价格较高（相当一台电脑），实际应用时一般只显示相同内容，且很少更新。另一类使用视频传输，每个终端只能显示同样的内容。由统一的信号源播放。一般采用VGA+AUDIO技术传输，播放PPT，可显示同步的高清视频。该技术同以上提到的“高清闭路电视”属相同的技术。因此后者可以与闭路电视系统整合，校内同步的多媒体播放平台由教室延伸至公共区域。在投入极低的前提下为教育教学工作拓展出新的阵地。校园电视台播出时，信息发布显示相同的内容，播出后继续显示其他常态教育内容，教室多媒体自主关闭或切换走。实现校园电视台24小时联播，使设

10、备的投入得到最大的产出。4、教学观摩（高清技术在教科研工作中的应用）教学观摩就是做课、听课、说课，是教科研工作的主要形式，占各校的厅堂使用率的50%以上。这种厅在结构设计时一般会参考3种功能范例：大学报告厅（舞台很小的阶梯教室）、礼堂（有镜框式台口和阶梯式的看台）、多功能厅（接近方形的平面）。这三种形式均不适合教学观摩活动。尤其是活动规模较大时（市课），听课的人较多，老师们常常抱怨听不见或看不清板书等。改造这些厅堂是我多年来的主要工作，在此暂不展开。而使用高清视频，进行多画面、多角度的现场传播，是解决问题的有效手段之一。如果将切换的结果在另一间教室转播时，没有老师愿意去看，他们宁愿挤在一起或站

11、在门外听课。但很多老师却愿意在视频切换间听课，因为那里有多路画面。在条件允许的情况下，不切换的多角度的多画面很受老师们欢迎。目前蓝光DVD尚未普及，高清文件格式不统一，贵重的高清摄录编设备没有展示效果的界面，现场实况是最快捷的界面。“哦！你们学校高清啦？”云台摄像机、较比人工摄像机虽有镜头运用不精准的瑕疵，但其机位理想、节约人力、节约空间的特点受到老师们的喜爱，是课堂实录的重要形式。使用高清云台拍摄时，由于画面宽阔且清晰度高，可减少特写跟拍，以中焦、广角框大景为主，降低了操作难度。课堂实录重在真实，实时刻录会受到老师们的欢迎，下课后即可拿到高清下转换的DVD。后期编辑不受欢迎。不要指望一种自动

12、录课系统能录一节好课，让它同一个教学主任同一个电视导演同时切换录制一节课，结果很容易区分。关于课堂实录的技术看似简单，实际上是个很庞大的课题，在此暂不展开。LED全彩屏可以做得很大，但实现高清分辨率的成本会很高。较大的高清显示屏幕会用到更复杂的显示技术，如反射、拼接、融合等。详见附图。教学观摩是教科研工作的前沿阵地，多媒体教学设备的配备较比教室应适当超前，兼顾稳定性、先进性。首选大尺寸平板电视触控一体机，再也不怕舞台灯光的干扰且同高清录课系统兼容。教学过程中有动手的环节，如数学课中的“摆一摆”，语文课中的“写一写”。这种行为是人脑理解、记忆等运作重要方法，尤其是右脑，属教育心理学。这种环节的反

13、馈必须通过实物投影设备呈献给全体学生，实现交互。这种教法是必须的，不能没有，不只是可以有，是真有，因此短期内这类设备不会消失。目前高清标准1920*1080（16：9）的实物投影设备未见到，普通数字实物投影4:3比例，会使几何图形变形或不能满屏幕。为此我主持开发了高清互动吸顶实物投影，还具有不占用桌面、可在触控屏上书写、可利用多点触控移动缩放等功能。是我“讲台桌不插电”理念的一部分，该理念致力于通过简化教学设备取消多媒体讲台桌，还教室普通讲台桌，把讲台这一教育教学阵地还给老师和学生。在此不展开。5、高清视频会议（高清技术在分校、学区管理中的应用）清晰的视频身临其境，交流更亲切。多媒体显示清晰，

14、方便业务性会议的文件交流，尤其是说课。具体实施方案详见附件1、高清视频会议。其用途、原理、效果有别于通常所见的网络视频会议、远程视频会议等概念。随着校园高清化推进，礼堂、多功能厅、视频会议室、录课室等独立的高清系统需要整合成一个大系统，将所有信号源集中至一高清核心处理后发送到各处的显示设备上。节省设备、节约人力，各采集点不就近安装多套处理设备，只使用一两套设备即可，一人可同时负责多个活动的录制及转播。一个活动可方便快捷的设立分会场。并讲话发言。高清视频会议在分校、学区管理中会得到广泛的应用。三、校园高清化的启动老师们普遍认为校园高清化的启动是一个遥远的事，需要所有高清设备到位后，选良辰吉日“咔

15、”的一下就转化过来了。我认为不是这样，转化的过程随时可以开始，就是现在，但过程会很漫长。不能急于淘汰旧设备，应该把功夫下在怎样利用旧设备上，而不应是急于新设备的预算。1、图像格式的转变暂停4:3的摄像机采集，采用16：9采集。必须输出为4:3时不要使用上下黑边的方式，这种视频在未来的高清系统中会出现以下3种处理方法：拉伸：会使图像左右充满屏幕，但人物会变胖，如果一位女士在图像中出现，她会很失望。左右黑边：图像不变形，但同视频中的上下黑边围绕成了一个黑框，当显示人物特写时有殡仪感，我曾亲眼见某校长为此失态的大发雷霆。上下剪裁：图像不变形，充满屏，上下左右均无黑边，但只有三分之二的标清像素，显示在

16、高清显示器上，画面模糊，观众无法接受。下转换高清信号时应采用压缩的方法，在电视上看是正常。在4:3投影上看人会变瘦，可以投影调成16：9模式，或在电脑上窗口播放并缩放。也许只有我们还坐在方方正正的CRT前，而您的生成的DVD却要在一台平板电视上播放。OUT了吧，如果现在不改变，在未来会出现一种药叫“后悔”。2、存储方法的转变放弃线性记录方式，改为文件方式。线性记录主要是指录像带（包括DV），因为在未来的编辑中需要采集的过程。视频采集是指将线性的视频资料转换为非线性的文件的过程，转换时无论是模拟还是数字记录，均需要还原成视频图像，用1:1的时间转换成文件。文件记录无论是哪种格式最终会找到转换方法

17、的，并可以批处理。在未来，线性资料全部转成文件资料的可能性不大，这需要耗费大量的人力，只能是用那些转化那些。放弃线性记录方式，改为文件方式，是为未来节约时间，使现在的工作更有价值。大量长期存储视频的方法我认为应是磁盘阵列。但这里用到的是高清磁盘阵列，而非企业级网络存储，其有容量、速度、安全、经济的多重优势。3、传输方法的转变高清闭路电视系统是必要的新增设备（造价较低），但是并不意味着原标清闭路电视系统的马上淘汰。下转换器可以把高清信号转成标清信号并接入标清闭路电视系统。在高清直播时，标清闭路电视同时输出信号。在教室中既可使用原系统，也可使用新系统。用CRT电视、液晶电视、投影均可收看。是过渡时

18、期的重要法宝。根据实际情况，老师学生会自主的选择清晰的方法，且新系统为单一信号，稳定性强，旧系统会自然淘汰。4、采购标准的转变尽快暂停标清设备的采购，新采购设备尽量符合高清标准。这样成本不一定会增加,有可能会减少。主要是暂停采购4:3投影机。即使刚刚配备了投影机也没关系，因为他们的寿命很低，很快将被淘汰，但与其配套的互动白板也将废弃。四、高清技术应用的误区1、多网合一老师们普遍认为：校园网在校园里最重要，万能，尝试追求多网合一。但我认为：追求多网合一是远程信息技术的主要任务，在局域范围内（10公里）无意义。有些学校致力于将IP广播、IP监控、IP信息发布整和入数据网络，这样不但增加了成本，且降

19、低了可靠性。一所学校通常有数据网、监控网、电话网、闭路电视、教室广播、操场广播、信息发布等独立的网络。即使IP也要独立，这称为“多网多用”理论。高清视频有流量大、带宽要求高的特点，不要试图“多网合一”，它是“多网多用”的新成员。2、视频教学有些公司觉得高清技术可以应用于远程视频教学，把一节好课录下来，提供给师资匮乏的边远地区学生收看多好？出发点是好的，但低估了教育工作的意义，缺乏对教育心理学的关注。儿童的注意力有很大的迁移性，需要在教学过程中不断的牵引，成年人好一些，所以录课可以用于教研。“同课异构”这一概念一般用于教研活动，主要是不同的老师通过不同的教学过程实现相同的教学目的。设想此时整个中

20、华大地的广阔范围内，会有多少老师通过不同的方法教着同样的教材呢？这种广泛的同课异构行为可以用看录像简化吗？不行，我们需要因材施教，还需要能力、创新、个性，录像不行。3、专业的（演播室、设备）这里的专业通常指的是“影视专业”，我认为是错误的，实际应为“教育专业”。 以影视专业指导教育行为，专业不对应造成的各学校的演播室使用效率较低。教育专业的演播室应具备哪些专业特征？这是题外话，另行论述。4、广播级广播级全称为广播电视级别。通俗的说也就是电视台（广电集团）所用设备的级别，堪称是同类设备的最高级别。除了广播级之外，较低的一般称为专业级和民用级。我认为教学设备的应用范围是学校区域，而广播级应用的范围

21、是全市、全国、全世界的广域。广播级设备的操作人员、应用范围应为是影视专业，教育专业最高使用专业级设备。级别对应错误造成以较大的投入作为分母，产出率很难提高。采购广播级设备作为校园高清化的起点是最大的误区。在文章的开头提到：老师们普遍认为，应用高清技术就是购买最好的摄录编设备。我认为校园高清化不用购买摄录编设备，应该先考虑传输设备。其他的顺水推舟，自然淘汰，也就是什么坏了换什么。演播室无非就是有台电脑做信号源就行。所有标清设备可继续使用，采用画中画形式并不损失清晰度，有时会显得更清楚。最好的高清摄像机有时不受欢迎，尤其是女老师上特写镜头时。采购高清设备时以配套为主，尽量暂缓高档设备。以先高清后高

22、档为原则。目前高清存储方式还处于百花齐放的阶段，理想的、统一的方式尚未明朗，更高的投入有可能造成更大的浪费。四、高清技术的发展趋势是什么？下一代产品是什么？2K4K技术，图像分辨率达40962016，显示比例接近21:9，比高清标准（1920*1080,16:9）更清晰，画面更宽阔。又称为数字电影标准，目前在舞台背景屏有安装，使用率较高。有可能成为未来教室的书写屏标准，1.2米高时宽度可由高清标准的2米拓展为2.8米。3D技术，有可能在小学的科学课，初中的几何课等有应用。届时又将翻开新的一页。关键词：设备的新购应理论在前预算在后把高清同高档混淆我们在不知不觉中被高清了“狭义高清应用” “广义高清应用”校内同步的多媒体播放平台出镜视频要达到什么教育目的呢？“哦！你们学校高清啦？”分校、学区管理校园电视台24小时联播“讲台桌不插电”“多网合一”“多网多用”