【内容摘要】如今视频播放软件在教育中应用相当普及，本文针对现行视频教育模式中存在的不足，提出多维度模式的概念。从不同角度分析、探讨视频的多维度模式，提出构建视频教育多维度模式实现的建议。期望视频多维度模式的应用可以提高线上学习的参与度，拓展线上教学的时空，推动线上教育的发展，使得线上教育成为线下教育强大的互补。
【关键词】在线教育；多维度模式；线上教学
随着科技发展，视频播放软件由被动接受到按照自己的意愿点播视频节目，甚至可以进行网上购物、在线教学等，使得观众收看节目的方式产生了翻天覆地的变化［1］。2020年疫情期间，线上教育的应用使得原本停滞的教育教学得以继续。线上教育的优势得到体现的同时，也存在一些不足，如教师无法把控课堂的节奏，学生参与度低，积极性差等问题。本文基于现有的线上教育提出多维度的概念，期望弥补传统网络教学的不足、给予观众更大灵活度。
一、在线教育软件的应用现状
（一）静态视频软件。目前市场上存在的视频播放软件有暴风影音、优酷、西瓜影音、快播、百度影音、迅雷影音等，这是一种非对称双工形式的多媒体通信技术。
（二）动态视频软件。在线直播软件类似抖音等实现以录播端为主控方实时现场画面传送并且可以实现简单交互；类似钉钉、腾讯课堂等以录播端为主控方实现实时文字、语音、视频交互；类似腾讯视频会议的可以实现多人在线互动。
二、在线教育的不足
叶圣陶说过：教学有法，教无定法，贵在得法。目前不论是录播或直播形式都是以播放端为主导，这样固定、刻板的教学方式对学生没有吸引力。
（一）录播的不足。完全由播放端主导的自主学习模式，没有沟通与反馈，学生参与度低，没有积极性，学习体验差。
（二）直播的不足。可提供部分局限性的互动，如点赞、评论、在线问答等，但是由于硬件条件限制、软件收费、在线教育适应性等问题，导致线上直播课程效果普遍不如线下。
三、多维度的概念
本文将在线视频维度分为时间轴维度、地理空间维度、软件内、外维度四种。
（一）时间轴维度。在该模式下软件提供具有时间轴标记的界面，用户根据所需通过鼠标点击相关标记在时间维度上进行切换。
（二）地理空间维度。根据需要，通过对摄像头移动、缩放或摄像头架设等操作实现视频内容在地理空间上的切换。
（三）软件内空间维度上。如图1所示，C程序授课中从stdSqrt代码切换至tcGraphics代码，过程中观众如果对之前知识遗忘，该模式允许在不影响目前视频播放顺序，通过单击选项卡切换回之前代码选项卡。
（四）软件外空间维度上切换。例如Premiere软件的学习，教师常结合图像处理、视频处理等相关软件进行教学，需要在不同软件中频繁切换。在该模式中观众可以通过单击相应接口，如视频中任务栏上任务，及时切换到不同软件中。
四、多维度助力在线教学的模式分析
（一）时间轴维度实现。目前部分视频播放软件不仅可以实现智能地跳过开头结尾，而且还可以识别影片时间轴的标识，让大多数用户较准确地跳转至所需片段。已有的实现时间轴维度的软件，如Camtasiastudio、Windowsmediaencoder等视频编辑器就可以实现时间轴标记的添加。
（二）地理空间维度实现。该维度对录播端和视频播放平台软件提出新的要求。1．采集端的软、硬件。在隐私安全问题保障的前提下，视频软件应提供更加丰富的操控录播端摄像头的功能，如由用户端控制摄像头移动切换所需的播放场景；架设更多录播端摄像头拓展录播端的空间；采用集成多个摄像头功能的复眼摄像头实现360度或3D采集画面［4］。2．视频播放平台多窗口模式。因为视频的多源化，所以用户端播放平台软件应具有呈现多视频的能力，并提供友好的多源用户控制界面，如类似监控屏模式的分屏方式来显示、控制各采集终端的视频源。
（三）软件空间维度实现构思。软件空间维度分为软件内和软件外，“软件内”指的是在同一软件内部切换，“软件外”是在不同软件之间的切换。
1．软件空间维度的实现目标。软件空间维度应实现在视频播放过程中不影响播放顺序，通过点击视频中的选项卡或者视频中任务栏在任务之间实现切换。
2．软件空间多维度视频文件协议。针对该维度的实现需要，本文提出构建多维度视频文件协议。协议包含视频源数据分段数量、分段地址、用户UI接口数据区地址、视频编解码、音频编解码、控制单元等。
3．软件空间多维视频压缩协议。多维度视频包含内容丰富，录播端对授课内容不同维度独立录制，使得表示、传输和处理这些视频源数据量非常大。一幅具有1024∗768分辨率32位真彩色图像，它的数据量约为每帧3MB。若要达到每秒24帧的帧率，每秒所需的数据量为72MB，即要求系统的数据传输速率必须达到72MB／s，对表示、传输、处理带来巨大压力。为了减少数据量，应进行必要的存储优化。大部分非活动窗口内容在播放中是不变的，非活动区的内容在时间轴方向上有很大的相关性，数据的冗余度很大。本文提出构建多维度视频文件压缩协议，该协议对多维度视频中非活动窗口内容只存储静态内容及一些相关数据，来减少数据冗余。
4．软件空间多维视频录制端实现。在该维度下的录制端不再简单地录制活动窗口的内容，对录制过程中使用的非活动窗口的软件、选项卡中当前内容都要设置采集头，录制后采用多维度视频压缩协议压缩，依据多维度视频文件协议进行分段存放。
5．软件空间多维度视频播放平台实现。能辨识多维度视频源，提供友好用户界面，能响应并为用户切换资源。新的播放模式在原视频播放原理基础上修改。
五、结语
视频软件的应用很广，诸如影视剧之类的视频丰富了人们的业余生活，网络的教学录播视频让人们学习更加容易，在线课堂使学生们不仅可以在家学习还可以在线交流互动。多维度视频模式的提出及应用将更加丰富和拓展了视频的功能，提高用户体验度。视频不再是静态的流水账式的呈现，播放端和受众端不仅可以动态实时交互，还可以自由地在时空上、视频内跳转。让个体得到重视、差异得到弥补，从而真正体现个性化学习，进而达到因材施教的教育目标。
作者：张伟宏 熊晟罡 单位：福建广播电视大学