高质量的视频素材，对提升教育资源质量、提高教学效果是非常重要的。但从VCD片中截取的视频片断清晰度不高，网上找的视频文件大多清晰度更差，因此要得到高质量的视频文件，一般从电视节目中录制或自己拍摄。本文对影响视频图像质量的因素和提高图像质量的对策进行探讨。由于课堂教学中视频图像大多用计算机经投影仪播放到大屏幕上，因此，本文以适合存放于教育网络资源库，可通过教育网观看，或编入课件供上课投影仪播放的视频为讨论对象。
    一、采用专业摄像机提高图像质量
    目前的数字摄像机有家用DV机与专业机之分。家用DV机的水平清晰度标称一般有500－530线，与比较专业的摄像机（如SONY DSR-250P摄像机）相比似乎相差不多（SONY DSR-250P摄像机标称的水平清晰度为530线），加上家用DV机具有体积小、重量轻、携带和操作方便、价格低廉等优点，因此受到部分学校的青睐。
    然而，将家用DV机拍摄的录像与用SONY DSR-250P摄像机拍摄的录像播放对比，就会发现前者的清晰度差多了。我曾用拍摄ISO 12233标板的简易办法来测试它们的水平分辨率，看到：用SONY DSR-250P摄像机在室外拍摄、用1394线输入到Canopus DVStom SE非线性编辑卡后得到的图像，分辨率不小于500线；而用家用的SONY DCR-TRV40E摄像机在同一地点拍摄后也用1394线输入到同一非线性编辑卡后得到的图像，其分辨率却不大于400线。如果在环境更暗一些的教室内拍摄，由于两机的镜头孔径及质量、CCD面积等都不一样，清晰度差距还要大，编辑后的有损压缩会使清晰度进一步降低。因此，建议经济比较宽余的学校最好配置准专业级以上的摄像机。
    二、拍摄时尽量使用大光圈、小变焦、慢摇摄，以提高图像的动态清晰度
    图像的动态清晰度比静态清晰度更重要。由于摄像机的自动对焦依靠电动机调节，需要一定的反应时间，拍摄时如果抖动，或有太快的摇摄和画面缩放，就不能及时正确对焦，导致图像模糊。因此，拍摄时要尽可能用三角架固定摄像机，尽量多使用大光圈、小光学变焦范围，摇摄和画面缩放时速度慢一些。这样拍摄，不仅可以提高图像的动态清晰度，还能节约视频文件压缩时间、减小文件体积。这是因为在视频编码时，如果上、下两帧像素变化不多，编码器只把发生变化的像素再生成，而那些没有发生变化的像素可重复使用。重复的像素越多，文件的体积就越小，编码的时间也越少。
    三、将双机拍摄的课堂实况录像直接输入非线性编辑卡，以避免清晰度降低
    拍摄课堂实况录像常常要有两台机子一起工作，一台对准教师、黑板和投影屏幕，另一台重点摄录学生发言、分组讨论及实验等学生活动。把两台机子拍摄的录像进行合成，一种方式是用视频切换台现场切换。做法是用视频切换台连接两台摄像机和电脑视频捕捉卡，拍摄时根据课堂重心的转换进行现场切换，分别把所摄图像输入电脑视频捕捉卡。由于目前数字视频切换台的价格较高，故只能用模拟视频切换台，数字信号经过电路转换成模拟信号，切换后被输入到视频捕捉卡，再转换成数字信号。经过这样二次转换，图像清晰度自然要下降。
    如果将双机拍摄的图像直接用1384线输入到非线性编辑卡，用编辑软件合成图像，就可以避免视频文件的二次转换，图像会清晰得多。这样虽然在编辑时要多花些时间，但拍摄时却减少了一名视频切换编辑人员。
    四、分清视频标准，提高图像质量
    一次，我用自己刻录的VCD上课，事先用VCD机播放，在电视机上观看，效果还可以，而在多媒体教室用计算机播放到大屏幕上，图像就很淡。为了弄清这个问题，我用一台DVD机，将VGA接口与CRT显示器相连，同时将VIDEO接口与电视机相连，播放DVD光碟。结果如图：上图是CRT显示器上的图像，色彩要淡一些，而且图形在竖直方向被拉长了；下图是电视机屏幕上的图像，色彩要鲜艳得多，也没有变形。可见，虽然都是视频信号，但在CRT显示器上和在电视机屏幕上显示的效果是不一样的。

    1.数字电视标准与计算机RGB的差异对图像色彩的影响及对策
    摄像机操作手册所载的技术规格中说，视频信号符合PLA彩色制式和CCIR标准。CCIR 601规定：每个样本点都按8位数字化，即有256个等级。实际上，亮度信号占220级，色度信号占225级，其它位作同步、编码等控制用。其数据范围（动态范围）为Y（亮度）16～235，C（色度）以128为中心代表无色，范围16～240，视频编辑时，其范围转为16～235。那么，计算机屏幕的显示呢？计算机RGB对于每个红色、绿色和蓝色样例都使用8位，黑色表示为 R=G=B=0，白色则表示为R=G=B=255。所以DV带上所记录的纯白(235,235,235)在计算机屏幕上看起来就不是纯白，纯黑(16,16,16)在计算机屏幕上看起来也不会是纯黑。因此在计算机上看DV录下来的图像会觉得颜色变淡。同时因为数据范围从0～255缩小为16～235，看起来会觉得对比度不足，不如电视机屏幕上色彩鲜艳。因此有必要在视频编辑时进行适当处理，使其在计算机显示屏上观看时也有鲜艳的色彩。考虑到增加视频的对比度会造成图像高光合并和暗调合并的副作用，权衡之下，我使用了YUV滤镜，做一个S型的曲线进行调整，使亮度有了扩张，又在Canopus ProCoder中找到“601校正－扩展彩色空间”这个视频滤镜，较好地进行彩色扩张。
    2.图像变形的解决
    由于输入到非线性编辑卡中的视频文件的像素是720×576，符合我国PAL电视制式长∶宽＝1.25∶1的标准，而计算机显示屏的显示像素是1024×768或800×600，即长∶宽＝1.333∶1，因此，根据标准的MPEG2编码或VCD编码，在计算机显示器上不管是不是全屏播放，图像在竖直方向都被拉长。为解决图像变形的问题，我在编辑时把它压缩成720×540或640×480，这样，播放的图像就没有拉长的现象了。
    3.去除隔行扫描，提高图像清晰度
    目前的摄像机在拍摄时，为了在电视机上播放时图像流畅，都按照彩色电视制式采用隔行扫描的格式。而计算机及投影仪设计时以显示文本为主，采用逐行扫描格式。我所用的SONY DSR-250P虽然能拍摄逐行扫描格式的图像，但“每2／25秒获取一幅画面”，比标准的PAL电视制式“每2／50秒获取一幅画面”少了一半，故拍摄对象不能有较快的动作。用它拍摄课堂实况，感觉画面跳跃、不流畅，效果不好。因此我在制作生成教学用的视频文件时，用软件将隔行扫描改成逐行扫描，使清晰度有一定的提高。从电视机中录制下来的节目经过这样处理后清晰度提高的效果更明显。
    编辑时出现的这些问题，是因为目前的CCIR标准都是依据彩色电视制式（我国的PAL或美国的NTSC）发展而来的，与计算机视频标准存在差别。因此，我们在生成视频文件时，要预先根据它的用途进行不同的处理。
    五、压缩格式对图像质量的影响
    编辑压缩后存入教育网络资源库的视频文件，教师使用时多数只需要其中的一个片断，因而要对视频文件进行再加工。视频文件压缩是有损的，多次加工，图像质量下降很快。所以，为了确保图像质量，压缩时应该采用视频文件的格式，以方便日后教师对文件进行切割和输入到课件（如PowerPoint）中去。同时，压缩时要选择文件体积小而清晰度高的格式。
    目前的视频文件格式，一是根据国际数字电视标准规定的MPEG2（DVD）格式（特点是清晰度高而体积大，储存一小时节目大约有3GM左右），二是VCD格式（体积小，一小时节目约0.7GM，但清晰度差），三是apple mov格式（需要安装QuickTime进行播放），四是Microsoft的wmv流媒体格式（每台电脑上都有Windows Media Player播放器，播放方便），五是Real Networks的rmvb流媒体格式（需要安装Real Player进行播放），六是DivX Networks公司的DivX流媒体格式（需要安装DivX的插件后用Windows Media Player进行播放）。后四种格式的视频文件清晰度和体积差别不大，清晰度一般好于VCD，体积是DVD的五分之一左右，所以在Internet上得到广泛应用。其中Microsoft的wmv流媒体格式与Real Networks的rmvb流媒体格式得到了大多数视频网站的支持，应用最为广泛。而DivX Networks的DivX流媒体格式（实际更多是开放源代码的Xvid格式）得到了网上众多视频爱好者的支持，应用也非常广泛。那么，我们在压缩教育用的视频文件时，应该采用那一种格式比较好呢？我认为：DVD体积太大，Real Networks的rmvb格式切割不方便，又难以输入到PowerPoint等课件中，大部分老师的电脑都没有安装QuickTime，使mov格式无法普及，因此，这三者都在我的选择之外。建议选择Microsoft的wmv格式和DivX Networks的DivX （或Xvid）格式，同时根据需要,选择适当大小的画面(1∶1显示窗口),这样既保证文件体积较小,又有较高的画面清晰度。