电化教育在计算机技术上的变革范文

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本文作者：廖森年 单位：龙岩师专现代教育中心

随着数字技术、计算机技术和通讯技术的发展，在信息传递和知识传授过程中，传统的教学手段已愈来愈不适应现代化教学的需求，各种新型的现代教育技术手段应运而生。在教育电视节目编辑制作领域，一种基于计算机平台的全新技术手段———非线性编辑系统应运而生，其发展势头十分迅猛，虽其普及程度未及传统编辑设备，但因其独特的、传统视频编辑设备无法比拟的优越性而愈来愈得到人们的青睐，并且已成为视音频编辑设备的发展方向。

1传统线性编辑

线性编辑即编辑者利用编辑录放像机，配合特技切换台、字幕机、配音设备等，将素材信号加工成节目信号，录制在目标磁带上，制作成成品的节目带。这个过程有时十分繁琐，往往必须经过许多版的反复录制制作，使得信号质量遭受损失。制作成的成品节目磁带都不是第一版磁带。在线性编辑系统中，磁带是一种线性的记录媒体，图像和声音按时间轴的先后顺序记录在磁带上，信号的记录和读取靠录像机的磁鼓和磁头，编辑设备自身不具备存储功能，由于编辑设备的机械速度、惯性等因素限制，而不能快捷访问某一特定素材。在寻找素材时，必须从前向后，或者从后向前走带，不能跳跃式地寻找素材。采用组合方式进行编辑的时候，只能按顺序从前半至后进行记录，有时磁迹不小心中断一小节，只能重新录制一版，造成信号质量下降。如果采用插入编辑方式，也要受到许多制约。

2非线性编辑

非线性编辑是相对于线性编辑而言的。非线性编辑系统是一种基于计算机平台，集视音频编辑、字幕制作叠加、特技制作、后期配音于一体的制作设备。非线性制作的方法是以多媒体计算机（视频服务器）为核心<首先将原始素材信号输入到计算机的高速硬盘中，如果是模拟信号，必须先经视频采集卡、声卡转换成数字信号（即A/D转换），并利用硬件实时压缩成数据流存储在高速硬盘中，根据创作意图，直接利用计算机上的图形图像处理软件，生成需要的各种已数字化的图形图像，使用多种专业视频音频编辑软件对硬盘中的素材进行编辑特技加工等后期制作，最后形成节目信号。目前<国内外已有许多的非线性产品<如新奥特NC97/98、大洋DY3000、奥维迅的创意98、索贝的创意97、大恒的灯光21等非线性产品已广泛运用于国内大中小型电视台及大中专院校电教中心。一个典型的非线性编辑系统的构成如下图所示：非线性编辑技术的优越性主要体现在以下几个方面：

2.1灵活性

在非线性编辑系统中，硬盘是一种非线性的记录媒体，其存储数据的记录检索方式为非线性的随机存取，每组数据都有相应的地址码，不象磁带那样节目信号按时间线性排列，因此，省去了录像机在编辑时大量卷带、搜索和预卷的时间，编辑十分快捷方便。非线性编辑系统在信号的处理上与线性编辑有本质的不同，它是以数字信号方式存储，因而没有信号复制的衰减问题。整段内容的插入移动；素材的混合叠加；二三维特技效果；多层特技画面的处理；特别是虚拟场景和真实场景的无缝合成技术，使实景图像能够很容易地与二、三维动画技术合成。所有的这些尖端和复杂的工作，均可以在几台计算机上轻松完成。运用非线性编辑方式，能最大限度地发挥人的创造性，精雕细琢却费时不多，反复修改却无掉带之憾。

2.2保证质量

非线性的本质就是数字技术，其核心是图像压缩技术整个系统尽量采用统一的压缩方式减少进行反复压缩方式转换带来的失真。目前，在非线性领域使用的数字压缩技术主要有M-JPEG、MPEG2、压缩技术和DV,压缩技术，其图像质量已达到专业级和广播级的水平。其中M-JPEG4：2:2压缩技术已广泛运用于DVD光盘的制作和DVB数字电视广播的传输过程中并有望成为演播室图像编辑的主要压缩标准。

2.3高效率

非线性制作方式可以免除在制作过程中搜索磁带、查找素材的麻烦节目修改也只是调整编辑表。另外从非线性编辑系统的作用上看它集录像机、切换台、数字特技图文创作系统、二三维动画创作系统、多轨录音机、MIDI创作、编辑控制器于一体几乎包含了所有的后期制作设备融合了几大领域的尖端技术因而具有非常高的制作效率。

2.4网络化

计算机的最大优势在于网络而且网络化也是电视技术发展的趋势之一。网络化节目制作系统具有许多优势.节目或素材有条件分享2协同创作及网络多节点处理2网上节目点播2摄录编播流水化作业等。这些优点都是传统线性编辑无可比拟的。

3非线性编辑在电化教育中的应用

非线性编辑目前主要应用在电化教育的以下几个方面：

3.1校园新闻制作：由于新闻的时间不长，制作不需要过多的素材，且制作要求不高，所以非线性编辑很容易达到目标。

3.2教育专题片的制作：非线性编辑不仅适合于广播级教育类、课题类、文娱类和风光类专题片，而且对于非播出类节目，可以提高压缩比，增加节目信息量，不失为一种经济的办法。

3.3广告策划美术装璜专业的广告制作：由于广告时间的限制，要求广告短小精悍、信息丰富，大量DVD的需要、动画的需要使非线性编辑如鱼得水。广告的常修改性更使得非线性编辑超众不凡。平面设计和三维动画创作并结合非线性编辑软件，能够轻易地将虚拟场景和真实场景进行无缝合成，使广告效果更加的完美。

3.4多媒体课件的制作：在CAI课件制作过程中，运用图像、字体和动画制作工具，可以为课件制作出具有很强艺术效果的字幕、教学模型以及一些无法由其他途径获得的图像和片头片尾；运用音频编辑工具，可以为课件的配音进行适当的加工以取得最佳的听觉效果；运用非线性编辑工具，可对采集的图像声音、AVI视频文件进行编辑、特技叠加和变换等处理。这样可以大大提高课件的多媒体性和艺术观赏性。

4非线性编辑电教节目的制作过程

非线性编辑系统与传统的线性编辑系统制作节目时的区别，主要在于后期处理的设备和方式不同，非线性编辑需要相应的计算机硬件软件及其他辅助设备来配合。非线性编辑制作节目的基本过程如下：

4.1电教视频音频素材的准备和搜集

视频音频素材主要来自于传统视音频设备的原始资料，如来源于摄像设备、录放像设备及影碟机等信号源这些素材可以是普通家用级的也可以是专业级甚至是广播级还有是通过计算机本身获取的图形动画等资料例如，运用平面设计工具软件Photoshop、CorelDrew、Feedhands等制作的图形；运用三维工具软件Maya、3Dmax、Softimage3D等制作三维的动画字幕模型；用扫描仪和数码像机获取的静止图像。但无论如何为得到高质量的最终产品准备和搜集高质量的原始素材是非常重要的。

4.2电教视音频采集及数字化

视音频采集是非线性编辑系统中关键的一环，其结果直接影响到最终产品的品质。视音频采集主要由视音频压缩卡及其配套板卡和相应软件组成，采集设备的压缩格式应与整个系统保持一致。视音频压缩卡主要用于对电教视频信号的采集，即对模拟视频信号进行动态捕获、压缩存储等数字化处理。配套板卡则是主要用于提供多层画面的特技混合器、二维特技处理器、背景发生器，以及划像器、亮度键、色度键等数码特技所需的硬件，此外还提供视频显示和图形硬件加速，提供串行数字分量接口和三维特技等功能。不同的硬件卡的性能（数字视频数据传输率、视频压缩比输入模块采集格式等）不同，其采集视频后的品质也不同。用户可以根据要求及具体情况选择适当的硬件卡。

4.3电教数字视音频编辑

由于计算机的交互性及素材资源的数字化特性突破了线性的局限，使编辑工作更加随心所欲和富有创造性。编辑过程大致如下：运用影视编辑合成软件和硬件卡，创建一个编辑过程平台，将数字化的视音频素材用拖拽的方式放入过程平台，这个平台可自由设定视频展开的信息，可以逐帧展开也可以逐秒展开，间隔可以选择。调用编辑软件提供的各种手段，剪辑、重新排序、衔接各种素材，添加各种二三维特技动画，叠加中英文字幕，动静态抠像，配音，叠加背景音乐，音频编辑，MIDI创作等，这些过程的各种参数均可反复任意修改调整，最终使之符合制作者的创作思路。,

4.4电教视频节目的预览过程

在编辑过程中，应随时对素材的组接、添加的特技字幕动画效果进行检查，发现问题可以及时调整和修改过程中的各种参数，使编辑者便于对过程的控制和对最终效果的把握。大多数较高级的非线性系统均可以随时看到编辑的效果，即所见所得，而主要依靠软件进行编辑的系统，需先建立预览文件再进行预览。虽然预览播放的画面，尺寸较小，分辨率较低，播放速度较慢，同最终结果相比存在相当的差距，但预览却是随时为编辑者提供确定最终结果的工具。

4.5电教视频节目的最终生成

原始电教素材经过编辑加工过程并确定最终效果后，就要生成最终实际视频文件。生成视频节目实际上是计算机运算的过程，这是一项既耗时又耗硬盘空间的工作，生成的视频节目质量越高时间越长，耗费的时间和硬盘空间也就越多。在生成过程中，像切换拼接过渡这样的简单编辑也许不需明显的计算，但大多数的复杂效果，像特技动画、抠像叠加等则需要计算机逐帧处理，并以所设定的清晰度和图像品质建立完整帧，则需大量的计算，所以，使用性能优异的高速非线性编辑系统或专业的非线性视音频编辑工作站，可以大大提高生成视频节目的质量效率。

4.6电教视频节目的回放或输出录制

电教视频节目生成后，可以将视频节目回放到视频显示设备（如视频监视器或电视机）上；或输出到录像机录制成录像带；或输出到光盘刻录机制作成光盘；或通过计算机高速宽带网络进行传播。总而言之，随着计算机技术突飞猛进的发展，数字化技术在视频节目制作及传播等方面的应用已经日益显示出其强大的优势，这也意味着电化教育视频编辑领域将发生深刻的变革———数字化。我们完全有理由相信电化教育中非线性编辑技术的前景将一片光明。