可视频录制和动态演示网络教学系统的设计研究

频存储两部分功能，授课语音视频录制实现先在系统页面添加录制启动按钮，然后进入录制设置页面，设置完成后则开始授课语音视频的录制，录制完成后按停止按钮将视频存储到相应目录并将视频按录制前设置的信息入库存储，实现视频的管理。授课语音视频录制功能的实现采用原生态开发比较麻烦，这里采用Mcapture+MFile构件实现，具体步骤如图3所示。 使用Oraycn.MFile.dll和Oraycn.MCapture.dll引用Mcapture+FMFile构件，使用

CapturerFactory.CreateDesktopCapturer创建视频文件；使用Threading类创建启动多线程，同步实现麦克风数据和授课计算机屏幕图像的采集，其中使用

CapturerFactory.CreateMicrophoneCapturer实现麦克风数据的采集，使用CapturerFactory.CreateDesktopCapturer实现屏幕图像的采集，对采集的音频数据使用videoFileMaker进行编码并采用改进的谱相减语音增强处理算法对音频信号去噪声处理，对采集的屏幕图像进行裁剪，因为MFile要求录制的视频帧的长和宽必须是4的整数倍，通过

MultimediaManager的DesktopEncodeQuality属性，调整采集屏幕图像的清晰度；使用videoFileMaker.AddVideoFrame将采集的音频和图像同步写入到视频文件，录制完成后使用StopRecordAsyn停止录制即可完成视频的录制和保存。 在教学视频的录制中，由于授课环境人较多，通过麦克

风采集的音频数据除了教师的声音外还会有较多的背景噪声，因此对录制的音频要特别进行去噪声处理，为增强录噪声处理效果，采用改进谱相减算法对录制的音频进行去噪声处理，谱相减语音增强处理算法其数学表达式为： 在去噪声处理中，由于噪声能量分布广，而语音能量则集中于某于频段，通过灵活调整（1-3）式中的α和β的值，可以有效提高去噪声能力。采用改进后的语音增强处理算法实现授课语音处理流程如图4所示。

授课视频音频语音去噪处理使用wvaerda（）函数读取录制的语音，确定汉明窗长度和平滑速度后使用hamming（）函数实现语音信号处理，确定傅里叶变换长度即循环次数M，使用fft（）函数实现傅里叶变换，使用mean（）函数实现功率谱计算，获取改进后谱相减阀值α、β后确定功率因素补偿阀值，用乘积的方法实现去噪声处理，使用ifft（）函数进行IFFT变换，按以上方式循环处理完成所读取的音频信号即可完成授课视频中音频的去噪声处理。 （三）循环结构执行过程动态演示

循环结构是程序设计的核心基础，PHP程序设计也不例外，但循环结构程序执行的过程比较抽象，如果不能将其执行的抽象过程形象的表示出来，学生很难理解和掌握，传统的教学课件或系统只能展示循环结构的简单执行过程，无法实现循环结构程序执行抽象过程的形象化，不能满足教学随

机案例的动态演示需要。循环结构执行过程动态演示功能模块从数据排序的经典算法冒泡排序的实现动态演示其数据的排序过程，把抽象的循环结构程序执行过程形象化。以冒泡排序动态演示循环结构执行过程具体的实现流程如图5所示。

按输入的预排序数据个数N，使用随机函数random.Next（）生成[0-100]区间范围的预排序数据，根据预排序数据个数生成预排序数据显示标签，为使动态生成的标签能够整齐排列显示，标签位置x坐标值表达式为：x=k*50+50，y坐标值表达式为：y=j*50+60，其中k表示标签的下标，j表示标签显示的行标值。在生成的标签中显示随机生成的预排序原始数据，按冒泡排序算法的思想，对数据进行非降序排列过程是第一趟将第一个数与后面每一个数一一进行比较，如果后面的数比第一个数小则交换，第二趟将第二个数与后面每一个数一一进行比较如果后面的数比第一个数小则交换，依此方式，进行N-1趟则排序完成，整个执行过程共完成N*（N-1）次比较。为突出显示正排序的数据，以实现动态演示的效果在排序的过程中用定时器间隔时间执行和在排序过程中通过设置标签的背景色实现，同时生成交换数据显示标签，修改已排序数据标签背景色标识数据排序完成，最后显示已排序的结果数据。 三、系统测试

为验证本网络教学系统所实现的PPT教学课件管理、授课语音视频录制和循环结构执行过程动态演示功能，对三个功能模块进行测试。点击进入PPT教学课件管理模块，进入功能模块主界面，界面左侧是课件管理菜单，具体的菜单项是从PPT教学课件管理信息表中读取教学课件信息动态生成的，从系统后台能方便地实现教学课件的添加、删除和修改等管理。点击左侧菜单课件标题，打开PPT教学课件在右侧内嵌显示，同时PPT教学课件可以放映和展示原来设计的动画效果，与直接打开效果一样，实现了PPT教学课件的动态管理。

进入授课语音视频录制模块，点击录制授课视频设置功能按钮，进入设置界面，设置相应的参数后，点击开始录制按钮开始录制一段时间后，停止录制并保存录制的文件，用视频播放器打开录制的视频能正常打开并播放。

进入循环结构执行过程动态演示功能模块，打开功能界面，在界面的排序数据个数编辑区输入排序数据的个数，点击成生数据功能按钮，生成排序数据并生成显示数据的标签，并在标签正常显示数据。点击开始排序功能按钮，实现数据排序，并生成辅助标签，修改正排序数据的显示标签背景色，同时生成显示已排序数据的标签显示已排序数据，实现了数据排序过程的动态演示效果。数据排序过程动态演示效果具体如图6所示。