视频设计方案(精选8篇)
视频设计方案篇1
【关键词】移动学习计算机应用基础标准化 视觉界面设计教学PPT的制作教材写作录制视频视频后期制作
现在,不断涌出可汗学院、翻转课堂、移动学习、微课程、APP STROE、微信公众平台等这样概念,它们到底是什么关系?它们与我们现实的课程教学又有什么样的联系呢?可以这么说:可汗学院、翻转课堂是一种创新的教学模式,微课程是一种具体视频编辑方案、APP STROE和微信公众平台是种新的安置于手机上的软件及推广方案,移动学习是一个更大的概念,是种结合移动互连技术而发展起来的学习模式。
一、背景介绍
2013年,开始了移动学习模式下《计算机应用基础》课程项目的研究与建设,项目本身算是一个较为开创性的尝试。本项目共有四位一线优质老师参与项目的设计、教材的撰写和视频的录制,同时有6名高职学生参与视频的后期制作,历时10个月。由于该项目是从无到有,并没有相关的资料和标准可以借鉴,又因为涉及的人员较多,同时存在很多并行任务,因此,在实际操作中,想要保证项目按照规划的方向前进,就要每个步骤都标准化,无论是小到文件的存储格式,还是大到书内容的写作,都需要标准化。项目的建设过程是个探索的过程,亦是不停标准化的过程。这里,我们就来总结下移动学习模式下《计算机应用基础》课程建设项目中所涉及的各类标准。
二、视觉界面的标准化
视觉是人的第一感官,任何一个项目,当用户还不了解其内容的时候,大部分人会从视觉角度来度量这个项目是否规范,是否公司化,然后再决定是否继续观看。因此,从开始项目确定建立的时候,就进行了较为全面的视觉设计,主要包括公司LOGO,录制视频时的桌面背景、视频导出时的水印LOGO,整体项目用色标准、图片处理的标准等,如图1所示。被形象设计过的移动学习模式下《计算机应用基础》项目,无论是配套教材,还是录制的视频,都是一个统一的整体,可以给读者一个整体感。
图1:整体视觉设计效果
三、教学PPT的标准化
移动学习模式下《计算机应用基础》项目的建设,提供配套视频是项目的重点部分,是实现移动学习的基础。为了统一录制视频的整体效果,标准化其录制过程中使用的教学PPT是关键,主要包括:统一使用指定PPT模版、每张幻灯片标题的写法、编号的使用、字型字号行距的设置范围、幻灯片的用色方案,如图2所示。同时,为了减少在线观看视频的大小,经过反复测试,指定幻灯片的切换效果和幻灯片中动画特效等。
图2:教学PPT的标准化方案
四、教材写作的标准化
与项目配套的教材撰写部分,也是项目的核心部分,关于具体教材内容的组织与设计,可以参阅本人已发表的论文《翻转课堂模式下‘计算机应用基础’教材内容的组织设计》,这里就教材写作中需要标准化的部分进行阐述。
(一)章节整体表现形式的标准化。根据整本书的出书大纲,每个章节均以培训形式呈现,每个节既是一个任务,每个培训任务结束后,需要放置相关知识点二维码列表和知识点反馈。
(二)专业术语的标准化,同样的操作,每个老师的描述往往会不同,这里,我们既要保留老师个人教学风格,又要体现规范化,因此,就必须对涉及的操作用语进行规范的描述,例如:“单击‘开始’选项卡 –‘字体’组 –‘字体颜色’中下拉按钮,在列表中选择‘深蓝,文字2’。”这组操作中,我们规范了“选项卡”、“组”、“下拉按钮”、“列表”这些专业术语。而这组术语,不光在教材撰写中使用,还使用在视频的讲解中,从而让学生能更清晰的掌握学习内容,如图所示。
(三)整本书的编号标准化,根据相关文献和编写章节的需要,确定了本书最多采用四级标题,规范了图和表标识,具体操作的编号和全文正文格式等,如图3所示。
图3:“编号编码”标准化示意图
五、录制视频的标准化
本项目的视频录制工作全部由四位老师来完成的,老师根据教学需求来设计视频脚本,然后,通过“camtasia studio 7”这款软件,边操作边讲解边录制,再对原素材进行基础加工,最后按照指定格式来保存。在整个视频录制过程中也产生了三个标准方案。
(一)录制前期准备的标准化。桌面换上指定桌面背景图片、分辨率调整为1024*768(1024*768是经过测试,是目前最合适手机显示的分辨率),清空桌面上多余的应用软件图标、关闭多余应用程序。
(二)声音的标准化。根据已经提供的标准视频,及自我音量的大小,来调整目前环境中耳机音量和麦克风声音的大小,观察环境,提供最好录音环境。
(三)语言描述的标准化。任何视频开头以“本次主题 是…”开始,最后以“本次讲解完毕。”结束。
(四)文件命名的标准化。项目配套教材采用了嵌入二维码的形式来把书中知识点与视频关联,因此视频命名就直接采用二维码形式,例如,视频“电子计算机简介”,其文件名为1010010001、MP4。命名规则涉及到数据检索格式,这里就不再赘述。
六、视频后期制作标准化
移动学习就是借助移动设备,能够在任何时间、任何地点发生的学习。而这里提及的移动设备主要是指手机、PDA等。在全屏模式下录制的视频,当用手机观看时,因为手机屏幕较小,往往很多操作看不清楚,如图4所示。因此,必须对录制好的视频做后期加工。这里,依然采用“camtasia studio 7”来做后期处理。后期处理过程制定了三个标准方案:
(一)给视频添加对焦、高亮和标注效果。对焦犹如电影拍摄中的近镜头,对视频中某些具体操作或字幕进行对焦处理后,可以具体看清楚作的菜单按钮或者字幕,如图5所示。高亮效果是用来突出例如对话框或菜单选项等,如图6所示。标注效果同样是用来突出选中的命令,它可以跟高亮混用,如图7所示。
(二)给视频添加统一的片头片尾。想要所有视频具有整体性、规范性和一致性,统一给所有视频添加片头片尾,是个很有效的措施。不仅可以从外观上看起来整齐,更重要的是可以统一传达信息,例如视频制作人信息、联系方式等,如图所示。
(三)调整视频声音。首先,给视频增加背景音乐,适当的背景音乐,不仅可以屏蔽一些录制视频带来的噪音,还可以缓解听者观看视频的疲劳感。
(四)视频导出标准。视频的导出有着严格要求,结合软件来说,导出文件格式为“MP4”,导出像素为1024*768,在每个视频的右上角增加LOGO水印效果,图片透明度为30%。
视频设计方案篇2
【关键词】TMS32O DM6446;DaVinci技术;3G通信技术;视频监控
1、无线视频监控系统总体设计
本系统采用的是由达芬奇处理器、视频解码器、DDR2 SDRAM、NOR FLASH、3G芯片加上接口芯片的设计方案。CCD摄像机将采集的模拟视频信号传入视频解码器内进行处理,符合ITU-BT、656标准的数字视频信号被传到DM6446视频处理子系统的前端进行预处理,再经过Codec Engine调用H、264编码后通过USB2、0总线端口送入3G无线网络传输芯片,通过无线网络传输到远程视频监控中心,从而实现了对监控点现场的实时视频图像监控。DM6446上的DSP端主要负责视频编解码工作,ARM端作为视频解码芯片、3G无线网络传输芯片和接口芯片的控制器。
2、硬件设计
2、1 视频前端处理模块
视频前端处理模块选用了TI公司推出的专门用于视频解码的芯片 TVP5146,TVP5146芯片采用PLL转换芯片提供14、31818MHz时钟作为输入,1、8V数字、模拟电压,IO端连接3、3V参考电压,提供1路视频图像信号输入通道,该芯片的YOUT[0:7]与DM6446的VPORT0端口的8位数据总线相连。
2、2 音频模块
DM6446集成有音频数据流的双向McBSP通道。通过设置采样频率、采样宽度、串行数据格式可以支持多种音频格式。本设计采用TI的TLV320AIC33立体声编/解码器,可对超小型驻极体话筒的模拟数据进行采样、编码,也可将数字音频输出在迷你扬声器上。
2、3 3G通信模块
系统将DM6446内部的经过处理的数据通过USB接口传入到无线网络传输模块,然后通过无线网络发送出去,从而实现了3G无线网络传输功能。3G无线传输模块选用了中兴公司的MC8630芯片,该芯片是基于CDMA2000 的3G无线网络标准,并在内部集成了USB2、0控制器,可以直接将VBUS引脚、D+引脚以及D-引脚直接与USB连接器相连。
2、4 红外探测模块和PTZ控制模块
为实现防盗报警功能,本设计采用德国BOSCH公司的DS835iT红外微波防盗探测器,它采用先进的信号处理技术,提供了超高的探测和防误报性能。通过探测区域时,探测器将探测区域内人体的活动,如有动态移动现象,它则向控制主机发送报警信号,探测器会忽略体型较小活动的探测。该模块一旦检测到人体活动,立刻发送脉宽为3s、幅值为3、3V的脉冲。该脉冲可以通过GPIO通道传送到DM6446中ARM处理器,引发中断,进行相应的采集、保存视频、进行事件报警等处理 。
PTZ的调节采用步进电机调节,在额定功率范围内,电机的转速只取决脉冲信号的频率和脉冲数。而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。DM6446有三个PWM脉宽调制器,可以产生所需的脉冲序列,PWM0用做音频时钟信号的生成,PWM1、PWM2未用。本设计使用PWM1、PWM2产生进行平移(pan)、倾斜(til1)的步进电机的控制信号,输入步进电机驱动控制芯片,通过 PCR、START、RPT、PER、PHID、CFG寄存器的设置实现。对于焦距(zoom)控制,采用PIOV33—11引脚设置为输出,控制焦距调整步进电机。
2、5 软件设计
视频显示端 (手机端)采用瘦客户端设计,其开发环境为Samsung i9300手机+Linux操作系统+J2ME编程环境和无线开发包WTK2、0,显示及相应控制。
视频采集端(服务器端)是基于TIDaVinci技术进行软件开发的。DaVinci技术是 TI公司为数字视频提供的一种集成解决方案,它包括高度集 成硅芯片、优化的API应用接口、ARM/DSP集成的开发环境 CCS3、2(codec poser studio)和系统解决方案等。服务器端软件设计主要包括以下几部分工作:
a)Linux裁减移植。由于目前DM6446只支持Linux嵌入式操作系统,本设计采用MontaVista提供的基于Linux2、6、10内核的Monta Vista Linux专业版4、0。该操作系统具有实时性高、可抢占式多任务并发的特点 ,能够充分利用系统资源,完成多任务调度。
b)CGI程序。本设计通过Apache Web server下的CGI(通用网关接口)程序实现外部扩展应用程序与Webserver交互,给Web服务器提供一个执行外部程序的通道。CGI程序由客户端软件发送的基于 HTrP协议的请求和命令触发,然后将客户端的请求和命令传给服务器应用程序;在服务器应用程序完成相应操作后,CGI程序将结果返回给客户端。
c)H、264编码器。这是软件设计关键环节,采用具有高压缩率、无线传输容错性好的H、264作为编码方案,在带宽有限的GPRS上实现视频传输。本设计利用TI高度优化的C64x+IMGLIB提供的图像/视频处理函数进H、264编码器设计实现。
d)其他程序设计。传输模块利用处于TCP/IP上层RTP/RTCP(实时传输与控制协议)将H、264的码流传送到客户端;3G通信程序负责短信的收发、3G的连网工作;运动检测、红外检测模块完成入侵检测工作。
3、实验结果
本设计以TI的TMDXEVM6446视频评估模块为中心,配以TM9T001CMOS摄像头传感器、DS835iT红外微波探测模块、3G通信模块等搭建设计原型,完成设计目标。利用Samsung i9300手机发送短信给采集终端,采集终端接到短信后进行3G连接,连接成功后将获得动态IP以短信形式通知手机(短信发送时间1—5s,3G连接时间2—3s,获得IP时间平均约为12s),手机通过该IP地址登录监控终端的web服务器,进行身份验证、参数设置、FFZ控制和视频查看。目前基于H、264的视频编/解码器正处在优化当中,目前3G带宽下可实现50~100fps的图像。在防盗模式下,当监控终端检测到有人人侵,立刻存储视频图像,同时连接3G,发送短信通知手机用户进现场进行监看。
视频设计方案篇3
关键词: 嵌入式技术; ARM; 无线通信; 视频监控
中图分类号: TN964?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)20?0107?03
0 引 言
随着通信技术、计算机技术、数字视频技术、网络技术等高科技的发展,视频监控领域也快速进步。近年嵌入式计算机技术和网络技术的开发推动了视频监控的再次进步,出现了基于嵌入式技术的无线网络视频监控系统。无线网络视频监控系统采用多任务嵌入式操作系统,利用嵌入式芯片完成视频的压缩传输及处理,该芯片具有强大的数字处理功能,芯片处理后可将视频直接连入网络。利用这种方式,使用者可通过网络查看摄像机所采集的图像从而进行实时的远程视频监控。与其他监控系统相比,利用嵌入式技术的无线视频监控系统易安装、体积小,可以实现无人值守。这种系统成本低,稳定度高,具有实时特点,操作和维护便利。嵌入式无线视频监控系统综合了无线通信技术与嵌入式技术,从以往的监控系统发展而来,该系统节省了大量的网络布线费用,采用嵌入式技术的无线视频监控系统小巧灵活,对于各种特殊场合需求的视频监控能够满足应用要求。本文提出一种基于嵌入式技术的无线视频监控系统解决方案。利用该方案设计的无线视频监控系统稳定性高、可靠性高,视频信号处理能力强,容易安装布置并且价格低廉。
1 系统总体结构设计
嵌入式视频监控系统总体的结构设计如下,主要有两部分:一是采用嵌入式ARM芯片的视频监控端;二是计算机视频接收端。采用嵌入式ARM芯片的视频监控端在该系统中主要负责视频图像的处理工作,包括图像采集,压缩,图像运动目标检测,视频数据的传输等[1]。计算机视频接收端在该系统中主要负责在计算机系统中接收和保存图像。
本文给出了基于嵌入式ARM技术的无线智能视频监控系统总体设计方案,方案包含系统的硬件设计框架和软件设计流程,视频监控端程序通过在Linux系统下使用C语言编程来实现,计算机视频接收端程序直接采用Windows系统下的C语言编程来实现。本设计中无线智能视频监控系统利用C/S模式,基于TCP/IP协议来实现视频图像传输。ARM视频监控端的主要工作是等待PC视频接收端的连接请求,进行连续的视频图像采集。计算机视频接收端的主要工作是对视频进行播放和存储,向视频监控端发送连接请求,接收、显示视频。该系统的硬件框架如图1所示。
2 嵌入式Linux系统构建
无线智能视频监控系统的视频监控端采用三星公司基于ARM体系结构的芯片S3C2440作为处理器,在使用该处理器的硬件系统上构建了嵌入式Linux操作系统作为应用程序的开发平台。嵌入式Linux系统的构建过程主要是建立嵌入式交叉编译环境,首先安装虚拟机,在虚拟机上安装Linux操作系统,安装交叉编译工具,内核编译移植,建立NFS网络文件服务器,USB设备驱动加载,完成USB设备驱动的修改及移植[2]。嵌入式Linux系统的软件体系结构如图3所示。
3 ARM视频监控端程序实现
ARM的视频监控端程序采用套接字Socket编程,Socket是独立于具体协议的网络编程接口,在TCP/IP模型中,主要位于传输层和应用层之间[3]。它支持TCP/IP协议,是网络通信的基本操作单元,有连接通信的Socket编程如图4所示。
套接字可以作为主机通信的终结点,它是Socket应用程序用来在网络上发送或接收数据包的对象,它可用作网络间的编程界面。视频监控端程序采用流式套接字接口编程实现,提供没有记录边界的字节流,字节流能够以正确的顺序无重复地被送达,并且提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务。视频监控程序主要实现图像的采集检测传输等功能。视频监控端程序流程图如图5所示。
图像视频监控端程序通过Linux Socket设计实现,从而实现了视频监控端的图像传输处理等功能。
4 计算机视频接收端应用程序实现
视频监控采用servfox流媒体服务器来作监控服务器,servfox运行在ARM终端上采集摄像头数据,然后在计算机上使用视频播放软件显示图像。接收端应用程序为Windows程序,主要是针对ARM?LINUX下的视频捕捉软件Servfox而写的。视频捕捉软件通过USB采集JPEG图像,通过一个USB无线网卡进行视频图像的传输,采用JPEG格式的视频传输过程,意味着传输的是一个连续帧的JPEG图像。计算机视频软件接收端的功能是接收视频监控端所发的图片并在图片在窗口显示的同时录像。程序用C语言编写软件代码,用XML来存储USB采集的视频信息。计算机视频接收端应用程序实现了视频播放的控制,包括视频的开始、停止和暂停,实现了摄像头的控制,包括摄像头的添加、更新和删除,还能够对进入到监控范围的移动物体进行视频监控和视频录制。视频接收端程序流程图如图6所示。
5 系统运行
本系统运行过程通过超级终端连接计算机和开发板,利用串口传输数据,通过超级终端可以监控目标板信息,也可以向目标板传输命令,控制目标板操作。
运行过程是先启动嵌入式目标板ARM视频监控端,如果目标板上连接有USB摄像头,连接有无线网卡,则系统首先运行嵌入式操作系统,通过驱动加载命令insmod将摄像头和网卡的驱动加载进Linux内核,摄像头驱动成功后,运行视频采集的视频监控端程序servfox,视频采集就能够正常运行。然后运行计算机视频接收端应用程序,运行录像播放软件,从而整个视频监控系统得以正常运行。
6 结 语
本设计给出了一种基于嵌入式ARM技术的无线视频监控系统解决方案。建立了嵌入式系统开发的交叉编译环境,进行了操作系统移植,编译并通过了嵌入式操作系统下无线网卡和USB摄像头的驱动程序,利用模块化程序设计方法,设计了基于ARM技术的无线视频监控端软件和计算机视频接收端软件,并对系统的运行进行了测试。
参考文献
[1] [美]克尼汉,[美]里奇、C程序设计语言[M]、徐宝文,译、北京:机械工业出版社,2003、
[2] 杜春雷、ARM体系结构与编程[M]、北京:清华大学出版社,2003、
[3] TANSLEY David、 Linux and Unix shell programming [M]、 [S、l、]: Addison Wesley/Pearson, 2000、
[4] 魏永明,耿岳,钟书毅、Linux设备驱动程序[M]、北京:中国电力出版社,2006、
[5] 张源峰、无线视频监控传输技术的研究[J]、现代电子技术,2009,32(22):153?156、
[6] 黄刚,习勇,王丽洁,等、基于跨层设计的嵌入式无线视频监控系统实现[J]、现代电子技术,2010,33(4):67?69、
视频设计方案篇4
Yushuang Chi Dechong Liuhui
(1 liaoning province gaizhou city weather bureau、 Zip code: 115200;
2 JinZhouShi liaoning province righteousness county weather bureau)
摘要:本文通过对视频电子监控系统的基本配置和结构的分析,系统的阐述了监控系统外部及内部设备雷电防护的措施及设计方案。
关键词:监控系统雷电防护措施设计方案
Abstract: this article through to video electronic monitoring system of basic configuration and structure analysis, system introduced monitoring system and internal external lightning protection equipment of the measures and design、
Keywords: monitoring system design scheme and lightning protection measures
中图分类号: TN954 文献标识码:A 文章编号:
引言:随着电子信息系统技术的不断发展和人们安全防范意识的增强,视频电子监控系统(以下简称监控系统)被广泛应用于交通、金融、超市、社区等公共场所。但是,辽宁省在全国属雷电灾害发生强度中等偏上水平, 辽北地区年平均雷暴日数高达50天至55天,每年各种通讯控制系统或网络因雷击而遭受破坏的事例屡见不鲜,其中视频电子监控系统因受到雷击引起设备损坏,造成系统失灵的事件也常有发生。所以,必须安装防雷装置以减少或避免因雷击对电磁脉冲辐射造成损坏,保障视频电子监控系统正常运行,从而减少雷电灾害人民财产造成的损失。
1监控系统的基本配置和结构
监控系统主要由摄像头及视频传输设备、视频监视器、云台、多画面分割切换控制设备、录像存储设备及自动切换装置、各类电源、信号、通讯线路,线缆采取架空、地埋或沿墙体敷设等方式传输音频、视频、控制信号和馈送交、直流电源、线路传感器、监控中心控制终端设备等组成。
2监控系统雷电防护的综合设计技术与措施
综合防雷工程是一个系统工程,包括直击雷防护措施、等电位联结措施、电磁屏蔽措施、浪涌保护SPD、均衡电位分流、限制过电压幅值、规范合理的综合布线、完善有效的共用接地网络系统。下面我们就如何设计安装监控系统雷电防护装置,如何规范合理的综合布线等问题提出了系统的设计方案。
2、1监控系统外部设备雷电防护措施及设计方案
监控系统所有进入监控中心控制机房的摄像头,电源、信号、音频、视频、存储传输线缆等必须采取直击雷防护措施、等电位联结措施、电磁屏蔽措施、规范合理的综合布线、完善有效的共用接地系统后,再进行雷击电磁脉冲辐射,雷电磁感应及防雷电波侵入的防护。
2、1、1 监控系统摄像头的雷电防护
首先利用“滚球法”进行计算以确定监控系统的室外设备接闪器的保护范围和雷电防护区域,并将其安装在防雷装置的有效保护范围之内。直击雷防护是雷电综合防护基础的重要组成部分,应首先考虑安装直击雷防护措施,在安装施工中可利用摄像头的固定金属支架上端加装避雷小针,引下线可采用Φ10镀锌圆钢、40×4mm镀锌扁钢。或摄像头处安装≥8m高的避雷针,并与摄像头支撑杆保持4、0-5、0m的安全距离。当避雷针接闪时,周围环境具有强度很大的电磁场,并对周围环境的线路上产生雷击电磁脉冲辐射,其强度与电磁场强度成正比,而电磁场强度与各类线缆距直击雷电流的通导距离成正比。所以,摄像头应与避雷针保持一定的距离。其接地阻值宜≤4Ω。摄像头的电源,信号、音频、视频、等传输线缆均应采取屏蔽金属管敷设尽量避免架空敷设,金属屏蔽层两端应进行等电位连接(EB)可靠接地。
2、1、2监控系统传输线路的雷电防护
通过金属管屏蔽地埋敷设的传输线缆,可以得到相当程度的衰减雷电波侵入的幅值,从而避免和减少设备遭受雷电波侵入损害的概率。在条件不允许的情况下也可采用安装金属管屏蔽架空敷设,所有进、出线缆在建筑物所属监控中心控制机房的进户端宜安装金属管屏蔽地埋敷设(水平直埋不小于50、0m深度应大于0、6m),在进入监控中心控制机房的线缆金属外皮和金属管屏蔽层两端应等电位可靠接地。
2、2监控系统内部设备雷电防护措施及设计方案
2、2、1监控中心控制机房所属建筑物的雷电防护
监控中心控制机房内部终端设备所属建筑物的外部应安装直击雷防护设施,以避免和减弱因直击雷对建筑物,电源线路、信号线路的雷击概率和雷电电磁感应的强度。为监控系统附属设备的雷电防护措施起到良好作用。
2、2、2 监控系统低压供配电系统的雷电防护
监控系统低压供配电系统应采用50HZ、220/380V、TN-S或TN-C-S系统。在进、出入监控中心控制机房的供电电源系统不宜采用架空线路,并应安装多级或至少三级电源浪涌SPD防护装置。安装电源浪涌SPD接地引线宜采用黄绿相间色标且截面积≥25mm²BVR阻燃多绞铜芯线,接地引线宜不超过1、0m,否则应加大接地引线的截面积,各级SPD连接导线应平直且长度不宜超过0、5m,要求其接地引线的接地端与接地网络系统之间的间距越小越好,如果接地引线过长,将会导致电源浪涌SPD的限制电压过高,从而降低了SPD的安全保护性能。
2、3 等电位连接(EB)和共有接地网络系统
2、3、1等电位措施与等电位连接网络(BN)
等电位连接和接地网络系统是监控系统防雷的重要措施。等电位措施是减小需要雷电防护空间内各金属物与设备之间的电位差,使之形成良好的等电位体。其主要分为室外金属构件等电位和室内金属构件的等电位。监控中心控制机房六面墙应敷设金属屏蔽网,宜用(6―8目)的铜网屏蔽,接地引线应采用黄绿相间色标且截面积≥35mm²多绞铜芯线。室内宜采用防静电地板铺设, 并将监控中心控制机房内所有接地引线和各等电位连接网络通过星型结构取捷径均匀多点连接到均压环、局部等电位接地端子板(LEB)、内环形接地母线、并和共有接地网络系统等电位可靠连接。
2、3、2共用接地网络系统
安全可靠的共有接地系统是防雷装置(LPS)的重要环节,可直接影响到整体防雷效果。所以,必须对设备进行安全可靠接地,监控中心控制机房应采用共用接地网络系统,其接地阻值宜≤4Ω。在建筑物自然接地阻值达到此要求时可优先利用自然接地体接地,否则应加装人工辅助接地。同一个接地网络系统直击雷接地和感应雷接地应保持10m以上的安全距离。距离小于20m,两个接地系统之间应做等电位连接。
3 结语
监控系统的雷电防护措施,具有着较强的综合性、复杂性和代表性,需要我们的防雷工作者在工作中不断学结,使雷电防护措施和设计方案更趋于成熟,为我市的防雷减灾工作贡献力量。
参考文献:
[1] 建筑物防雷设计规范GB50057-2010、 北京:中国计划出版社
视频设计方案篇5
【关键词】平安城市;云计算;高清数字
1、引言
平安城市建设从“科技强警”战略和“3111”试点工程两大项目开始,目前全国范围内都在建设平安城市,2013年2月启动合肥市视频监控系统建设项目,建设数字化、网络化、智能化、方便扩容和全市共享的视频监控系统。
2、平安城市视频存储系统建设
2、1 视频存储技术简介
视频存储系统承担这整网的实时存储和转发的功能。业内技术基本可以分为三类技术:DVR技术、SAN技术和网络视频云存储技术。
早期视频监控系统的方案主要以DVR为核心的方案为主,但是随着监控系统的网络化和存储数据的海量化,技术上的劣势导致信息系统因为各厂家设备互通性差出现信息孤岛、设备设计无法满足因出现治安事件暴增的快速数据查询、设备相对独立无法统一管理视频数据等不适应大型网络部署的问题逐渐显现。
采用流媒体技术作为核心的高性能的存储转发服务器为系统提供了强大的媒体流转发能力,可以满足巨大的客户端访问量。专业的SAN存储系统,为海量存储提供了巨大的空间。由于技术的局限性,前期大型网络较多采用服务器+IP SAN存储阵列的方式,部署采用集中方式和分布式方式实现,虽然解决了DVR存储产生的维护、安全等各方面问题,实现了视频的集中存储、管理及调度。
但传统的服务器+IPSAN的存储构架,一般基于通用服务器、存储、监控平台软件堆砌而成。大量的服务器和IPSAN组成的系统,隐含故障点多,效率低,安全性差,导致建设以及运行维护成本高;并且无法满足后续扩展视频智能分析业务功能的加载。
云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。
(1)网络视频云存储构架的技术优势
系统安全性高。采用集成流媒体业务软件方式工作,减少隐含故障点,提升系统安全性;采用N+0技术进行冗余保护,即不需要增加额外设备即可实现设备间的冗余保护,保证业务不中断;采用针对视频业务的存储优化,在Raid组中多块磁盘故障的情况下,数据可阅览而非数据全部丢失。
系统效率高。采用集成设计,省去服务器与存储间不必要的数据iSCSI封装,千兆端口的利用率理论上达到100%;通过云计算技术整合系统所有计算资源,统一服务,系统效率高;采用从磁盘到系统的针对性设计,有效避免磁盘碎片,系统存储和检索效率高,符合海量视频监控系统的业务需要。
(2)系统部署结构简单,易维护,易管理,易使用
视频业务功能扩展能力强。后续视频业务智能分析功能的扩展,因其针对视频业务设计,可快速集成。通过云技术整合剩余计算资源,满足前端智能分析的业务需求,降低设备投入。
多样化接入。网络视频云存储系统可以通过网络接口接入标清/高清网络数字视频,也可以通过模拟接口扩展卡接入模拟视频,可以满足目前业内所有视频类型的接入。
系统TCO低。相对与服务器+IP SAN架构,节省了大量的服务器采购成本。由于结构简单,隐含故障点少,故障定位简洁,维护简便,可以节约大量的运维成本。
视频数据安全。前端编码器直写存储,具备断网本地存储,网络恢复重传中心存储的机制,有效保护视频的可靠性;设备宕机,系统自动调整相应的摄像机接入其它云存储单元,有效的保护视频数据不丢失;系统设置严密的数据管理权限机制,保证存储的数据安全可靠等。
绿色节能。由于采用专有网络视频云存储单元,可以实现有效的用电成本节约,节能效果明显。
通过技术分析可以发现,基于云计算、云存储技术构建的网络视频云存储系统则更适合行业客户,在保证存储的基础上满足客户端的访问需求的同时,采用分布式或者分布集中式部署,提升系统安全性、提升监控业务效率、提升系统扩展性,从而实现结构简单,易维护,易管理,易使用的特性,最大程度上降低系统建设成本,节约投资。
2、2 平安合肥存储技术构建
平安合肥项目中存储系统建设采用的就是基于IP网络和视频监控业务特性,利用集群技术将网络中多台存储设备高度紧密组合构成单一网络存储系统,满足公安业务对视频、图像和资料的存储要求,旨在为公安行业提供高可靠、高可用性、高伸缩、易扩展的端到端视频存储解决方案。
图1 层次结构图
2、2、1 逻辑结构
系统网络视频云存储服务解决方案按照自下而上可划分为几个层次:存储单元层、集群云调度层、视频监控应用层和前端设备层。另外,通过管理系统实现存储单元管理和监控管理。其层次结构如图1所示。
(1)存储单元层
存储单元层主要是指网络视频云存储中的网络视频云存储单元。网络视频云存储单元是针对云存储和视频监控数据的业务特性进行设计,集成视频监控系统软件,实现视频数据的存储和转发。
(2)集群云调度层
集群云调度层主要对存储单元设备进行业务调度,根据各单元状况调整设备业务负荷,同时在单元设备故障时将故障单元设备承载的业务切换到其他单元设备。
(3)视频监控应用层
视频监控应用层提供具体的视频监控业务应用,包括业务控制、业务管理、媒体存储转发和智能分析等,同时支持第三方的设备、监控平台或者行业业务平台对接。
(4)前端设备层
前端设备层主要包括视频编码器、DVR、IP摄像机等设备,用于采集视音频信息,实现数字化后传输到视频监控应用层。
(5)管理系统
管理系统主要对存储单元设备资源进行统一管理,并实时监控存储设备资源的运行状态,可实现云存储单元的故障转移和自动恢复,并支持自动集群实现快速部署。
2、2、2 硬件部署(如图2所示)
图2 硬件部署图
存储设备主要部署在各个派出所,每个派出所构成存储云,提供云存储服务视频云存储节点系统可启用云化集群工作模式进行高可用保护,保证单台视频云存储节点设备宕机的情况下,迅速由其它视频云存储节点设备接管它的工作。
(1)弹性伸缩
视频监控综合管理平台可以对3台以上节点设备进行云化部署,用户可以简单地在管理平台将需要云化的节点设备列为集群成员,转变为集群模式。当业务系统持续扩大后,可以继续向集群中增加节点设备。当业务量较少,业务节点负载较轻时,可以适当缩减集群节点数量,退出集群的节点所承担的业务可以自动切换到其他集群节点上,不影响业务正常处理。
(2)均衡处理
在启用云化集群功能后,集群内的视频云存储节点设备可以提供负载均衡服务。所有的写压力将会自动的分担到所有的视频云存储节点设备上。存储云会智能地选择出最优的负载分配策略,在保证每台机器承担的业务负载不超过其能力极限的同时,尽量令各台机器的业务压力平均。
调度算法同时根据每台成员的软硬件配置,智能分配业务压力,配置好的机器会承担更多的业务压力。在视频云存储节点内部,多个RAID组之间,当某个RAID组工作压力较大时,节点设备可分配若干数据流到另一较轻松的RAID组中。实现RAID组级负载均衡。
以媒体存储转发为例,流媒体存储转发请求发生时,系统可以自动将任务交给负载最轻的计算节点处理。
当集群增加新的流媒体转发计算节点时,视频监控综合管理平台可以自动平衡集群成员目前所接的分析任务,实现负载均衡。
图3
该特性可用于后期派出所摄像头增加时的平滑扩容,存储节点的增加不会影响现有业务的正常使用。随着前端监控点的逐步增加,当前端数量及存储转发业务量达到现有设备上限时,增加一台存储节点设备,其业务会自动再次进行平均分配到所有的存储节点上,实现业务的平滑扩容。
平台具备自动故障检测和转移恢复能力,平台实时收集各节点工作状态,当检测到某节点故障时,可以快速调度集群内其他节点接管其业务,保证业务正常运转。
例如,视频监控综合管理平台自动检测当前集群中各计算节点的运行状态,当发现某个节点设备发生故障时,系统自动将分配到该节点的处理任务转移到其他正常的计算节点设备上,确保单节点的故障不会影响整体业务的正常运行。
图4
采用N+0集群策略,当派出所某个存储节点宕机(如断电或接入网络故障),该车站前端监控点的录像、流媒体转发业务会按照负载均衡的方式由事先配置的其他车站存储节点承担,保证录像不会中断。当该派出所存储节点恢复后,本存储节点的前端摄像机自动切回该存储节点管理。
2、2、3 分级存储
计算机系统中普遍存在一个2/8定律,这个定律也同样在数据存储系统中有效,根据大量的调查数据以及经验数据表明,存储设备中保存的数据只有20%左右是被用户经常读取的,而且80%左右的数据很少甚至不被用户访问。这意味着,对保存在存储设备中的数据,20%的数据应该经常能够为用户提供快速、高效的访问能力,而对剩余的80%的数据,则至需要能够为用户提供及时的访问而不需要提供高效的访问效率。根据这样的特性,为了最优化使用存储设备,对不同的级别的数据分级存储
分级存储管理方案基于是三个重要的功能:备份、归档和迁移。
备份:是指存储设备上的数据定时或按一定策略拷贝到备份介质上。
归档:是指将重要的数据转移到某种介质上长期保存。
迁移:是指将存储设备上的数据拷贝到二级存储设备上,在原存储设备上保留占位符并释放空间。
平安合肥存储系统分为三级存储:一级存储单元、二级存储单元和基本存储单元。
(1)基础存储单元:实现对前端所有监控点进行7×24小时录像,录像文件存储30天。同时按需转发实时视频流到授权客户端和电视墙系统。
视频设计方案篇6
关键词:SOPC(可编程片上系统) 视频监控系统 设计方案
中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)11-0025-01
1、前言
视频监控是一个结构复杂、功能多元化的系统,它由多个功能单元构成,例如,图像显示功能单元、图像存储传输功能单元、视频图像处理功能单元、图像信号采集功能单元。以SOPC技术为基础平台的视频监控系统能够具有很强的应用功能,不仅能够对视频信息进行快速处理,还具备了软硬件编程能力,提高了整个系统的实时处理能力、系统可拓展水平。笔者在本文中重点分析并探讨了基于SOPC视频监控系统的设计方案,希望能够为有关人士提供有益借鉴。
2、SOPC技术简析
SOPC(System on Programmable Chip,可编程片上系统)的最先提出者是Altera公司,而后经过多年的发展之后,该公司的技术成熟度也是最高的。所谓的SOPC是SOC(System on Chip,片上系统)的一种解决方案,其技术基础是FPGA(FieldProgrammable Gate Array,现场可编程逻辑门阵列)。SOPC技术实现了单片FPGA芯片集成DSP模块、各种控制器模块、I/O接口、存储器以及微处理器等功能的突破,形成了一个能够进行编程的SOC,进而获得了软硬件编程能力、系统设计高度灵活的优势。以FPGA芯片为基础的SOPC技术能够获得优于普通SOC技术数倍的高效性和灵活性。SOPC技术的设计要相当“亲民”,一般的电子工程师借助于EDA软件均能够完成SOPC的设计方案,不像普通SOC设计那样需要以大量的资金、人才、知识作为依托。
3、基于SOPC的视频监控系统硬件设计
本系统所采用的微处理器为ALTERA公司的软核处理器Nios II CPU,摄像头采集的模拟视频信号通过DE2开发板的Vedio-In端口输入,经过视频解码芯片ADV7181B解码转换成符合ITU-R656标准的数字视频信号,再将符合ITU-R656标准的YcbCr信号转换成RGB信号。转换得到的RGB信号通过视频压缩模块进行压缩处理后,通过网络采用UDP的方式发送给客户端,或者客户端通过IE浏览器访问开发板的Web服务器,在Web网页中显示监控画面,也可以在本地的VGA显示器中显示,同时也可以通过Web页面配置系统,设置系统IP等信息。
系统总体上便划分为视频采集功能模块、视频解码功能模块、视频处理功能模块、视频显示功能模块、视频缓存功能模块以及网络传输功能模块。不同的功能模块分别负责不同的职责范围,具体而言:视频采集功能模块主要负责采集摄像头模拟视频信号,视频解码功能模块主要负责实现模拟视频信号向数字视频信号的转变,视频处理功能模块主要负责把获得了格式为ITU-R656的视频信息转变为格式为RGB的视频信息,视频显示功能模块主要负责视频信号在本地显示器上的显示,视频缓存功能模块主要负责将格式转换之后的视频信息进行缓冲存储处理,网络传输功能模块主要负责视频信息的快速传输。
4、基于SOPC的视频监控系统软件设计
基于SOPC的视频监控系统软件设计方案是整个体系设计方案当中非常重要的一个部分,本文将其简单划分为应用程序开发、设备驱动开发这两个大部分。其中,应用程序开发主要包括系统主程序开发和子系统程序开发,设备驱动开发主要包括基于底层硬件特征的程序开发,其主要目的是为应用程序对硬件的访问提供交流媒介。监控视频数据发送程序是应用程序开发的重点,其数据发送方式为UDP;而CGI程序需要在Web服务器上面运行,因而能够在Web页面显示各种视频信息,同时,CGI程序能够对监控系统进行配置,并定时更新Web页面上面的视频信息。设备驱动程序直接服务于底层的系统硬件设备,能够依照硬件设备工作方式的不同完成各种相应的操作来确保系统可以保持正常的工作状态,例如,设备寄存器的读写、物理内存向虚拟内存的映射、中断处理、DMA通信以及设备轮询等等。通过设备驱动程序,应用程序如果想要硬件完成某项工作,则只需对相应的应用编程接口进行调用即可。
5、相关展望
该系统视频监控系统还存在着很多不足,例如功能有限、成本过高等,需要进行进一步的克服。首先,系统开发是在局域网环境中,如果需要通过网络传输视频数据,视频数据未经压缩,则传输数据量较大,占用较大的网络带宽,视频监控图像的实时性也不能得到保障。因此需要采用相关视频压缩算法,进行视频数据的压缩处理。其次,系统硬件平台优化设计,降低系统成本。如果要开发成熟视频监控系统的产品,则需要对系统硬件平台进行优化设计,降低系统硬件成本。
参考文献
[1]何志文、基于SOPC的视频监控系统设计与实现[J]、舰船电子工程,2009年05期、
[2]Philipp Lutz、 Device drivers and Test application for a SOPC solution with Nios II softcoreprocessor and μCLinux、 University of Applied Sciences,Augsburg,2008,05:1-54、
视频设计方案篇7
关键词:视频监控系统;设计依据;端前接入点;中心功能;平台整合
Abstract: this paper briefly introduces the video surveillance system design principle and its overall solutions, from video monitoring system to the front of access devices, the central function realization and platform integration three aspects in detail analyzed the video monitoring system of partial design principles, facilities and process is described in detail、
Keywords: video monitoring system; Design basis; Before the access point; The central function; Platform integration
中图分类号:X924、3文献标识码:A文章编号:
引言
随着国家经济的高速发展,道路交通等问题日趋严重,受到了人们越来越广泛的关注,旧的电视监控系统已经满足不了现在的交通状况监控的需要。视频监控系统应用先进的网络技术、计算机科学技术和图像处理技术,更好的满足了交通监控的需求。要想实现运营级别的视频监控系统首先必须认识其设计的依据,继而从视频监控系统前端的接入点设计、系统中心功能的实现设计和平台整合设计着手,全方位了解视频监控系统设计的相关内容。
道路监控系统设计依据
2、1 视频监控系统设计原则及标准
道路视频监控系统的设计要遵循视频监控和传输系统建设的各项设计原则,并依据相关标准严格执行,其中要满足的原则包括:第一是实用性,具体指所完成视频图像的质量要达到使用的要求,做到清晰且可分辨,满足各系统间可互通互联的要求,还要安装方便、使用便利。第二是可靠性,所有设备要处于较高的安防措施保护之下,设备性能要求达到质量要求,能够持续高效稳定的运行。第三是先进性,所构建的系统平台技术要成熟且主流,兼容性和高技术水平化,所有平台要开放且可扩展。第四是满足经济性原则,综合考虑效益;第五是开放性原则,相关数据库兼容、灵活且可移植管理;第六是安全性原则,系统抗干扰且有良好的保密措施;第七是标准化原则,接口及算法均满足标准要求;最后是良好的操作性,方便技术人员和相关人员学习和操作。
2、2 视频监控系统的整体解决方案
整体的解决方案应从全局的角度规划设计视频监控系统,利用图像的处理、传输、记录和提取等方面的先进技术设备来实现道路安全防范监控的目标。根据这个规划理念,在区政府设置一级的图像监控指挥中心,接着相关道路交通公安部门设置二级的图像指挥控制中心,结合下设单位的三级监控指挥中心,运用专用的网络连接系统,形成分层星云式的监控结构网络体系。下图1为某地区道路安全视频监控系统整体解决方案整合网络结构图。
图1 某地区道路安全视频监控系统整体解决方案整合网络结构图
视频监控前端接入设备的设计
根据视频监控区域的地域特征,综合考虑前端接入设备的设计细则,但都要遵循先重点、后一般这一原则。对于摄像机同其他相关设备安装的地点位置、照明的条件和摄像的方向要遵循相关设计原则,严格按照规范完成。前端设备摄像机等对监控目标的图像实施信息采集工作,其科学的定位、完善的功能状态和优越的质量是对整个道路视频监控系统安全性的有利保证。第一步对现场进行勘查检测分析,确定需要的球机摄像机数量,保证摄像机足够的照明要求和安全稳定的点位环境,考虑前端设备的防雨、防变形、防破坏和防尘等要求。下图2即为某智能化的球形摄像机连线设计结构示意图,由图可知,其包括高清晰度的彩色摄像机、多功能的视频解码编码器、CPU处理器和视频传输等组件。
选择好合适的摄像机设备、枪机设备和防雷等设备,定置合理的前端设备安装位置之后即可架设摄像机云台。摄像机云台一方面起到了安装和支撑摄像机作用,另一方面扩大摄像机拍摄的视野范围,使得摄像机从水平及垂直方向能够任意的俯仰并转动。选择云台要考虑手动式和电动式的云台各自优势,考虑前端摄像机距离监控中心长短以及周边的环境情况。电源的线径大小一定的时候,24VAC电压损耗比率在10%时,此时传送距离可以实现最大传输距离。某道路安全监控项目示意图如图3所示,选用锥形的热镀锌管立杆,上部管径大于90mm,下底部管径大于180mm,管壁的厚度大于6mm,挑臂的长度选择大于3000mm。该立杆选用灌注基础,深度大于1500mm,底部选择直径大于1000mm。
图2 某智能化的球形摄像机连线设计结构示意图 图3 某道路安全监控项目立杆设计结构示意图
视频监控系统中心功能实现设计
通过视频监控系统重要单元及中心部分使得信号编码转码、服务管理器的设备处理后进行管理和控制,主要通过视频、音频和数据信号等。由显示器、拼接屏幕和监视器组成的显示设备用来对各个监控点的各种信息显示予以监视,必须保证清晰辨析所监控目标的图像质量。设计中心图像显示必须考虑三个方面的技术要求:第一,监控图像在任意环境条件下都要能够辨别重要的目标;第二,监看的彩色图像分辨率要大于270TVL,单路回放的图像分辨率超过220TVL;第三,设计电视墙和显示设备数量选用方面要综合考虑中心平台的实时监控需要和监控的系统规模设计目标。
监控系统的平台整合设计
对于视频监控系统的平台整合设计可以完善系统中各子项目监控中的功能增强,实现平台上资源间的信息整合和综合利用。视频监控系统平台要实现分层次分架构,对各个层次精确管理设计。从前端监控媒介终端传送的视频源模拟图像经转码压缩成为IP数据流,使用IP网络系统进行传送,数据接入指挥中心。一系列的数据交至控制中心之后便进行整合归类,经过运营支撑层和项目控制层的处理得到道路交通状况分析结果,得出降低车辆流速或者分流等措施决议。
6、结语
道路视频监控系统实现了城市乃至整个国家的交通运输安全和经济稳定发展,有效的城市道路视频监控管理系统推动着城市的稳步前进。在充分了解视频监控系统设计原则的基础上,对视频监控的前端接入设备有清晰的认识,明白中心功能设计技术要求和监控系统要做到平台整合设计,才能实现高效全面的设计,实现视频监控系统最优的价值。
参考文献:
[1] 张志强;赵启文、高速公路视频监控系统设计与实现[J]、辽宁交通科技,2005,(5):79-81、
视频设计方案篇8
[关键词]高中数学微视频导学案
[中图分类号]G633、6
[文献标识码]A
[文章编号]1674-6058(2016)32-0040
随着信息技术的不断发展,微视频不断融入高中数学教学中,成为高中数学教学不可或缺的关键部分,微视频具有短小、新颖、便捷的特点,能够充分激发学生的学习热情,提高学生的学习效率,对学生的发展具有至关重要的作用,如何利用微视频和导学案构建数学高效课堂已经成为新时期人们关注的焦点。
一、微视频和导学案教学模式
1、导学案教学模式
导学案是通过引导方案带动学生学习,将课堂教学知识串联起来,形成系统的教学结构,对学生理解和掌握知识具有非常重要的促进作用,导学案教学模式体现了学生的主体地位,使学生成为课堂教学的核心,有利于调动学生学习的积极性,让他们感受到数学知识的魅力,为其今后的学习奠定良好的基础,开展导学案教学时,教师首先要明确学生的学习目标,了解当前学生在数学学习上存在的问题;其次,要有针对性地设计导学案内容,为学生分析重难点知识,以满足他们的学习需求;最后,教师要有目的性地布置复习任务,让学生在课后练习中总结学习经验,找到适合自身的学习方法,提高他们的数学学习效率,针对不同个性的学生,教师也要设计不同的导学案,着重突出教学感悟,激发学生的学习热情,培养学生的数学综合能力,除此之外,教师还要在导学案中加入课外知识元素,丰富学生的数学知识,促使学生将这些知识融会贯通,形成严谨的数学思维,促进学生良好发展。
2、微视频下的导学案教学
微视频作为一种新的教学方式,主要是利用摄像产品录制较短的视频,它包含的内容非常丰富,选题角度广泛,传达思想具有一定的深度,因此,将微视频应用到教学中符合时展的要求,能调动学生的学习积极性,开展微视频下的导学案教学时,数学教师首先要做好微视频拍摄内容的筛选,由于微视频时间较短,内容不应过于精深,教师要更加注重引导作用,让学生对数学知识产生兴趣,提高学生的数学学习水平,其次,要发挥微视频的调动作用,教师在录制导学案视频时,应采用精练、幽默、风趣的语言,遵循深入浅出的原则,提高学生对数学的认识,最后,微视频的制作要注意增强师生之间的互动交流,与传统的多媒体教学方式不同,教师可以在微视频中加入更多元素,如声音、图片、动画等,使得微视频的形式更加多样化,比如,在讲解立体几何知识时,教师可以通过动画的形式,向学生展现几何图形的变化,引导学生探索点、线、面之间的关系,增强数学知识的生动性,降低学生的学习难度,以满足不同学生的学习需求,促使学生在视频中感受到数学知识的魅力。
在微视频下的导学案教学中,高中数学教师要转变以往的教学观念,以生为本,注重视频导学案与其他教学方式的结合,做好与学生的沟通交流,鼓励学生积极主动地表达自己的想法,找到微视频下的导学案教学中存在的各种问题并及时解决,引导学生探索出适合自己的学习方法,提升学生的自主学习能力,最终实现教学目标。
二、利用微视频和导学案构建数学高效课堂的策略
1、分析教学任务,做好教学设计
利用微视频和导学案进行教学时,教师需要对教学任务进行全面把握,在高中数学教学需求的基础上,确定相应的教学目标,如知识目标、能力目标、素质目标,从而形成与之相适应的教学体系,要坚持以生为本的原则,从学生的实际出发,形成科学的目标体系,做好微视频和导学案的教学设计,例如,在设计《函数的单调性》微视频和导学案的过程中,教师可以先了解学生对函数的认识状况,在该基础上将本课教学目标设定为三个目标:初级目标――掌握函数单调性的概念等;中级目标――结合具体案例深入了解函数的单调性并实现知识的拓展;终极目标――将函数单调性的知识运用到实际问题的处理过程中,真正达到教学与实践相融合的目的。
2、设计教学内容,形成层次体系
为提升高中数学课堂教学效益,教师要重视课堂导入,结合微视频和导学案教学内容形成科学的导入方法,从而提高高中数学课堂教学质量,在课堂导入的设计中,教师可以借助生活中一些常见的事物设计数学微视频,以上述内容为基础,对课堂教学知识点进行展现,让学生通过微视频,正确认识课堂教学内容,实现课堂导入到课堂教学的顺利过渡,例如,在《几何体的面积和体积》教学过程中,教师可以先通过微视频展示生活中常见的几何体,如正方体、长方体、棱柱、棱锥等,让学生观察这些几何体的特征,其次,借助微视频展示单元分割法计算正方体体积的步骤,使学生了解几何体计算公式的由来,认识几何体计算的本质,最后,让学生思考其他几何体体积的计算公式,在该基础上用教学语言适当引人本节课的教学内容,从而实现教学的顺利过渡。
3、合理选取方法,优化教学途径
开展微视频和导学案教学时,教师需要做好活动设计,通过采用探究、分组讨论等方法完成教学任务,例如,在“抛物线的简单性质”教学过程中,教师就可在微视频和导学案设计探究性问题,如“抛物线都有哪些特性?”“抛物线的性质与椭圆的性质有哪些相似之处,又有哪些不同之处?”等,然后让学生在上述基础上,对微视频导学案中的双曲线性质进行探究,并结合椭圆教学内容分析烧叩囊焱,从根本上加深学生对双曲线和椭圆知识的理解,这对学生的数学学习至关重要,与此同时,教师还可以让学生分组学习,让学生在自由分组的基础上开展上述探究,使学生在潜移默化中学会合作、共享,为学生今后的数学学习奠定良好的基础。
4、做好教学评价,实现教学调整