摘 要： 比較當前的教學手段現代化狀況，提出了微格教學及遠程管理系統，并給出系統的組成、功能、特點及控制實施方案。
關鍵詞： 微格教學 遠程傳輸 管理 控制
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計算機技術在教育領域的應用是大勢所趨，也是當今教學現代化的重要標志。以前的閉路電視教學系統采用信號單向傳輸，不能進行交互，播控中心不能及時了解下面的情況，教室里的教員也不能與播控中心及時聯系，就象電視臺放節目一樣，一直放到底，不管觀眾到底看了沒有，效果如何，更不能進行現場觀摩教學。隨著國內計算機軟件的飛速發展，CAI教學軟件大量涌現，目前各學校所使用的電教設備急需更新。
目前國內在教學系統這一領域起步較晚，流行比較多的是本地教學，一般局限在下面兩種格式。
(1) 采用電化教學" title="電化教學">電化教學。模擬傳輸靠錄像機、影碟機播放預先錄制好的教學節目。也有節目源采用計算機，靠VGA－AV轉換將計算機屏幕通過模擬線路傳輸過去。
(2) 計算機教學系統。分為以下兩種：
·純軟件系統：采用局域局，將教師機上" title="機上">機上的界面傳輸到每臺學生機上，實現廣播、示范、呼叫等，教學節目主要在教師機上的CAI課件上。
·軟硬組合系統：采用局域網模擬信號傳輸網相結合，將教師機上的界面傳輸到每臺學生機上的CAI課件上。該系統與純軟件系統的唯一區別是教師機的屏幕圖像采用RGB信號硬件線路分配的形式傳輸，因此傳輸速度稍快。
以上幾種都是基于本地教學方式，一般安裝在一個教室或幾個教室，不能進行遠程傳輸，更不能進行現場教學遠程傳輸。
微格教學及遠程管理系統計算機結合視頻系統，用計算機幫助或代替教師執行教學任務，傳遞教學信息，向學生傳授知識和訓練技能，調動學生學習的主動性和創造性，直接為學生服務。同時用計算機管理教學，用計算機評分，建立題庫，進行教學計劃管理，質量評估，教學資源調度等，直接提高教務管理水平。本系統具備原有閉路電視教學功能，同時又擴展了許多新穎的功能，能夠滿足現代教學需要。
1 系統組成
1.1 控制中心
控制中心由微處理器組成的控制系統" title="控制系統">控制系統、視音頻" title="視音頻">視音頻處理系統、多媒體計算機三大部分構成。其中控制系統包括攝像頭控制、云臺控制、通訊控制、視音頻處理控制以及遠程視音頻傳輸處理控制，外部視音頻設備(如VCD、錄像機)控制。系統結構如圖1所示。
1.2 教室
采用一個教室一個攝像頭、一臺電視、一個呼叫器，投資小，中央控制室可控制多達128個教室教學，或將計算機畫面傳送到每個教室教學。
本系統為全新的教學方式提供一種新概念的交互式多媒體＿輔助教學手段。使多個教室同時參與進來觀摩并可互相提問。根據國情設計，投資小，效率高，可與電化教學相配合，利用現有閉路電化教學線路，可節省投資，又能擴充功能，將電化教學與計算機、多媒體、網絡結合起來。
2 主要研究內容
·現場教學圖像，聲音采集子系統。為遠程教學提供實時信號源。
·教學場景控制系統。圖像根據控制，現場光線調節，圖像遠近，清晰度調節。
·輔助教學設備控制系統。如：CAI課件播放，視頻設備播放等。
·電話線遠程傳輸控制系統。對沒有聯網的地方提供，可實現異地遠程教學觀摩、場景控制。
·網絡遠程教學傳輸、控制系統。
·微格教學遠程傳送系統。
系統的最大特點是：除了常規遠程教學外，可實現異地遠程現場交互式教學，單遠程提問即可實現遠程可視對講，面對面交談，解答問題。系統既可以做到在普通電話線上實現遠程教學，也可以在互聯網絡上實現。對遠程傳來的現場圖像聲音可在任意本地機上保存或打印。
3 系統功能
· 電視教務管理與講評
為提高學校教務管理水平，特設校長講評功能。
可任意將每個教室的教學情況，將老師講課的圖像、聲音實時地傳到控制中心。也可電視講評與教學并存，還可完全成為教學系統。
· 多節目源廣播教學
將控制中心播放的VCD、錄像機節目或攝像機的現場畫面廣播到所有教室的電視機上。通過系統軟件設置又可實現多個節目(計算機、錄像機、錄音機、VCD等，分別向不同教室同時廣播教學。
· 呼叫對講與控制
老師在教室可通過呼叫盒上的按鍵呼叫控制中心，并與控制中心通話，控制中心可看到教師圖像。并可操作控制中心的節目源設備。
教室與教室之間實現可視對講(象可視電話)進行交流。
控制中心可控制每個教室的攝像頭光圈、焦距、變焦及運動(上下左右)。
· 示范
將某一教室的上課情況示范給全體或部分教室，該功能可用于對會議，講學、實驗等的實時轉播。
· 遠程傳送
可在電話線上異地傳輸教室的圖像、聲音并操作控制，也可進行遠程教學管理、課程評估調度等。
·備用接口
為用戶留有升級接口，可根據用戶實際需要加入一些教學管理于本系統，保證系統永不落后。
4 系統控制實現
控制系統是本系統的核心，通過控制實現系統不同的功能，系統由眾多的微處理芯片組成一個控制網絡，并由微機控制，分析確定系統各種狀態，執行相應動作。其框圖見圖2。構成主要是對經過處理的視音頻進行控制，并把它們輸出到各種輸出設備。它主要包括視音頻切換、攝像頭控制、視頻控制及其它控制。在遠程控制" title="遠程控制">遠程控制處理上，采用H.324標準，實行壓縮處理，使系統可以在普通電話線上進行圖像、聲音的遠程傳輸及控制命令的收發。以上各控制在軟件上由若干模塊實現。
5 遠程控制傳輸模塊
遠程控制傳輸模塊的功能描述：
該功能模塊實現在電話線上異地實現視音頻的監視切換和巡視切換，并可控制圖像的大小與質量，還可使攝像頭光圈變大變小、焦距變長變短、變焦及運動(上下左右線掃面掃)。
遠程控制傳輸模塊的軟件采用vc模塊化編程。
遠程控制傳輸模塊主要的類、變量及主要函數如下：
INmCall 呼叫類
INmCall::Call 呼叫函數
INmCall::Accept 呼叫接收函數
Inm Video 視頻通道類
INm Video::Sent 視頻發送函數
INm Video::Accept 視頻接收函數
INmChannel Video::SetProperty 視頻屬性設置函數
SetProperty(
[in] NM＿VIDPROP uID 視頻屬性的ID值
[in]ULONG uValue); 某一視頻屬性的取值
uID 可以取如下的值：
A.NM＿VIDPROP＿IMAGE＿PREFERRED＿SIZE 視頻源圖像的大小
這時uValue可以取如下值之一：
NM＿VIDEO＿SMALL 小圖像
NM＿VIDEO＿MEDIUM 中圖像
NM＿VIDEO＿LARGE 大圖像
B. NM＿VIDPROP＿IMAGE＿QUALITY 視頻的質量，這時uValue可以取0～31的任意值。31為最高質量。
C.NM＿VIDPROP＿WINDOW＿AUTO＿SIZE設置視頻窗口的大小為源圖像的百分比，uValue可以取值100～150。
INmAudio 音視通道類
INmAudio::Sent 音頻發送函數
INmAudio::Acept 音頻接收函數
INmData 數據通道類
INmData::SentData 數據發送函數
INmData::AcceptData 數據接收函數
ChanelNum 通道號
CameraNum 攝像頭號
Command 命令
參考文獻
1 陳星耀.MMCCTV多媒體安全監控系統.多媒體世界，95.1
2 陳星耀.語言學習系統中的數據通訊.電子技術、96.4
3 王鐘達，陳星耀.多媒體多功能教室.電子技術應用， 97；23(6)