说课标准测试题（精选8篇）
o
1、关于说课的说法，以下正确的是（多选）：
o A 说课就是教案
o B 说课师一种集体备课的教研活动
o C 说课是教师阐述个人对课程标准的把握、对教材的理解、对学情的分析、对教法的构想、对教学过程的总体设计
【正确答案】: B，C
o
2、一般说来说课的内容包括哪几部分（多选）：
o A 说课的基本形式是“四大模块”模式，它由说教材、说教法、说学法、说教学程序构成。
o B 说教法，说学法是说课的亮点。
o C 说教学程序要把教学过程说全了。
【正确答案】: A，B
o
3、关于说课的作用，以下正确的是（多选）：
o A 有利于提高教师吃透教材
o B 可以把说课当成教案用
o C 有利于教师理论联系实际 【正确答案】: A，C
o
4、下列是关于说课与备课不同点，说法正确的（多选）：
o A 说课是教研活动，备课属于教学活动。
o B 说课是帮助老师认识备课规律，提高备课能力；备课是搞好教学设计，优化教学过程，提高课程能力。
o C 说课是教学设计的依据，备课是教学的准备。
【正确答案】: A，B
o
5、说课的内容和方法说法正确的（多选）：
o A 说课说好了就一定能上好课。o B 说课要从”表述形式”和”表述内容”两方面下功夫才能取得良好的效果。
o C 说课有课前说课和课后说课两种形式。
我说课的题目是“圆的标准方程”.新教学大纲指出:中职数学的学习内容应当突出职业特色, 贴近学生实际, 贴近生活……数学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程.我非常赞赏美国数学家乔治·波利亚的学习和教学的三原则“主动学习、最佳动机、循序渐进”.根据以上教育理念, 我从教材分析、教法学法、教学流程、教学反思四方面阐述本节课的构思与设想.
一、教材分析
1. 地位与作用
“圆的标准方程”是基础模块下册第8章第4节第1课时的内容.它属于解析几何的基础知识, 是研究二次曲线的开始, 对研究圆的一般方程、直线与圆的位置关系、学习椭圆、双曲线、抛物线, 无论在知识还是方法方面都有积极的作用因此本节内容在解析几何中起着承前启后的重要作用.
2. 教学目标
根据新大纲, 我确定如下三维教学目标:
(1) 知识目标
(1) 根据圆的标准方程写出圆的半径和圆心坐标.
(2) 根据已知条件写出圆的标准方程.
C层学生掌握“直接给出圆心坐标和半径, 求圆的标准方程”.
B层学生掌握“间接给出圆心或间接给出半径, 求圆的标准方程”.
A层学生掌握“圆心和半径都是间接给出, 求圆的标准方程”.
(2) 能力目标
(1) 进一步培养学生用代数方法研究几何问题的能力.
(2) 培养学生数形结合能力.
(3) 提高学生观察、归纳总结的能力.
(3) 情感目标
(1) 培养学生主动探究知识、合作交流的意识.
(2) 从图形美和方程美中体验数学的美感, 激发学生的学习兴趣;从教师对“圆满”生活的理解, 启发学生对人生的感悟.
3. 重点与难点
我确定的教学重点是:根据圆的标准方程写出圆的半径和圆心坐标;根据已知条件写出圆的标准方程.
掌握圆的标准方程的推导过程, 一方面有利于加深理解、灵活运用圆的标准方程, 另一方面可以迁移到求圆锥曲线方程.但我班的学生思维能力薄弱, 同时对解析法的运用不熟练, 因此在推导圆的标准方程的过程中会遇到困难.因此我确定教学难点为“推导并理解圆的标准方程”.
二、教法学法
1. 学情分析
我所担教的是2010级工艺美术 (2) 班的教学工作.学生大多十七八岁, 他们动手能力强, 学习习惯较好, 具有较强的合作交流能力和自我展示的愿望, 对涉及美术专业的教学内容有浓厚兴趣;但意志薄弱, 归纳总结能力不强.
结合学情和教学目标, 下面从教法和学法两方面进行分析.
2. 教法分析
在教法方面, 采用问题教学法、分层教学法、多媒体辅助教学法、学案教学法, 四法合一, 相辅相乘, 贯穿始终.
首先介绍问题教学法:本节课提出五个环环相扣的问题, 引导学生独立思考, 积极主动地探索问题的答案.
在从特殊到一般的圆的标准方程的推导的基础上, 利用“几何画板”进行“验证”, 这样设计符合学生的认知规律, 学生容易理解和记忆圆的标准方程, 从而分解并突破了教学难点.
3. 学法分析
在学法方面, 采取小组合作学习法和类比学习法.课前, 我做了大量准备工作.
为了更好地开展小组合作学习, 我班教室做了调整:1.教室配备了前黑板、后黑板和一块可移动黑板.2.以小组为单位对桌而坐.
类比学习法, 体现在由“直线的点斜式方程”的推导, 类比得到“圆的标准方程”.
为了保证教学效果, 我准备了如下教具.重点介绍扑克牌的使用:为了使教学过程生动活泼、学生主动学习, 我设计了“抽牌游戏”.当学生在回答问题、做习题正确、课堂上的综合表现突出或取得进步等情况下, 奖励一到三次的抽牌机会这是一种玩中学的教学策略, 有利于调动学生主动参与课堂教学.
三、教学流程
1. 课前热身【1分钟】
作为一名具有“青少年心理健康辅导员资格”和“心理健康A证”的教师, 课前我设计了两个活动.目的是为了营造轻松、活跃的课堂气氛, 更好地组织教学, 同时培养学生良好的心理品质和积极向上的性格特点, 体现了教师的人文关怀.
2. 情景引入【3分钟】
通过信息化技术, 我创设与美术专业相关的情景, 提出第一个问题.这是两个复习式小问题, 目的是通过学生动手画圆, 让学生思考确定圆的要素.
3. 探索新知【15分钟】
【问题二】如何求圆的标准方程?
用解析法研究圆的方程.
(1) 直线可以用方程来表示, 那么圆也应当可以用方程来描述.于是提出问题二.鼓励学生推导刚刚画的圆的方程.当学生不知从何下手时, 根据最近发展区理论, 我引导学生回顾“直线的点斜式方程”的推导过程.在学生独立思考、小组讨论的基础上, 借助学案以填空题形式的推导过程的帮助下, 得出如下的推导思路, 推导出所求的圆的方程.
(2) 继续鼓励学生推导以点C (a, b) 为圆心, r (r>0) 为半径的圆的标准方程.强调两种特殊位置的圆的标准方程.
(3) 接下来进入“验证”环节.
这时, 我分解并突破了教学难点.
4. 知识巩固【16分钟】
【问题三】如何运用圆的标准方程?
知识的价值在于它的运用.提出问题三.我设计了两种类型, 类型一是已知圆的标准方程求圆心和半径, 类型二是已知圆心和半径, 求圆的标准方程.
本节课在每道例题后及时配备阶梯式练习, 有两个目的:一是让学生体验成功的喜悦, 找到自信, 增强学习数学的愿望和信心;二是体现本节课的教学重点———圆的标准方程的运用.
5. 小组竞赛【6分钟】
考虑到中职学生意志力普遍薄弱, 难于长时间集中精力, 我设计了小组竞赛环节.此环节安排了两道题, 第一题是抢答题.第二题是挑战题.
通过以学习小组的形式进行比赛, 给学生展示自我的机会, 培养学生合作交流和竞争的意识, 提高了课堂效率, 实现了第一个情感目标.
6. 课堂小结【3分钟】
我以提问的形式进行课堂小结, 培养学生归纳、概括能力, 营造和谐的师生关系.作为一名教师, 不仅要教好书, 更应当育好人.借助“圆之美”, 与学生分享自己对“圆满生活”的理解:“人有悲欢离合, 月有阴睛圆缺.希望同学们学会尊重与奉献, 学会感恩与知足.祝学习、生活圆圆满满!”目的是为了启发学生感悟人生, 树立正确的人生观.
7. 作业布置【1分钟】
设计了分层作业.
1.个人必做题: (1) 预习“8.4.2圆的一般方程”
(2) P651 (1) 2 (1)
2.个人选做题:
(1) 已知点A (4, 3) , B (6, -1) , 求以AB为直径的圆的标准方程.
(2) 以“圆”为主题, 创作一幅作品.
3.学习小组合作完成题:
【问题四】课后思考:
(1) 把圆的标准方程 (x-2) 2+ (y+1) 2=5展开后是什么形式?
(2) 方程x2+y2-4x+2y=0表示什么图形?
考虑到学生美术专业因素, 我布置了选做题———以圆为主题, 创作一幅作品.将邀请我班专业课教师评选出优秀作品, 张贴在课室展览 (全班48人, 其中46人上交作品) .体现了中职学校文化科为专业科服务的思想.
提出【问题五】, 课后思考题让学生体会到知识的起点与终点都蕴涵着问题, 它为下节课研究“圆的一般方程”作了准备.
至此, 教学过程全部结束, 教学目标全部完成, 重难点已经突破.
四、教学反思
这是一堂成功的示范课, 体现在两方面:在教学环节方面, 通过提出问题、学生独立思考、小组讨论、展示“成果”、老师点评来进行.在教学手段方面, 借助“学案”, 降低了难度;通过“抽牌游戏”, 调动了学生的积极性;通过对教室的布置, 有效地关注学生;通过扮演职业角色, 培养学生职业素养;通过“爱的鼓励”, 积极肯定学生闪光点.因此, 学生的主体地位得到了落实, 课堂焕发出青春的活力!
以上是我对“圆的标准方程”的设计.不足之处, 请评委、老师们批评指正.
祝大家生活、工作圆圆满满!
一、说课的特点和意义
1、说课有利于提高教师的业务素质和理论水平。
一般教师对备大纲、备教材、备教具、备作业等教法是很重视的,但经常“忘记”(或不擅长)备学法,这样当然算不上“备好课”。说课要求教师精练讲述——为让学生达到一定的学习目的而如何构造该节课的。这就促使教师要基于教育教学原则,针对学生的学习现状来认真吃透教材、灵活运用教材,对教材内容抓住重点、突破难点,进行有效的教学。长此下去,教师的理论水平和实际教学水平一定会有大幅度的提高。
2、说课是教研结合、优化教学的好途径。
当前教育形式向广大教师提出了许多新课题,而所有问题都集中在一个“焦点”上:优化教学过程,提高教学质量。为此,教师必须由经验型转向科研型,而科研不能离开教学这个中心。说课,把教师个人的备课置于集体研讨之下,把教学和教研有机结合在一起,起到了教研结合、优化教学的作用。
3、说课可以克服单纯模仿教学手法的弊端。
在以往的教研活动中,最重要的环节之一就是现场观摩教学。当然,教师们确也能从现场教学中学到不少组织教学活动的手法,但单纯观摩课的学习常流于形式,硬性模仿多,在教材研究和教学理念的探讨上深度不够。而说课则能围绕课的进行,教者讲意图、说设计、谈手法,能把具体的教学理念、方法融于对课的设计的整体思路中,使我们能更深入地把握观摩教学的重点。
4、说课是发挥骨干教师作用、提升青年教师素质的好方法。
每一个学校的教师之间都需要以老带新、取长补短、优势互补、群体优化。说课能起到直接助教、教研结合的作用,是一种促进教师间业务交流的好的活动形式。采用说课的办法能充分发挥骨干教师的作用,让其在平时的教研活动中,为同行传经送宝,帮助青年教师通过钻研大纲和教材、分析学生情况、研究教法等一系列活动,来理解和掌握教材,明确教学目的,掌握适当的教学方法,形成优化的教学能力。
二、说课的内容
说课的内容主要有五个方面:说教材;说教学程序设计;说教法、学法;说德育与智育、知识与能力的结合点;说练习、作业的安排和板书设计。
1、说教材,即阐述教者对教材的理解。
教者只有对教材理解到位,才能制定出圆满的教学方案。说教材主要包括:(1)介绍本课时教学内容的地位、作用及意义。(2)提出本课时的教学目标。提出的目标越明确、具体反映教者的备课认识越充分,教法的选择也就越合理。(3)分析教材的结构特点、前后联系、重点、难点及教学大纲的有关要求等。
2、说教学程序设计。
即说一说自己的教学思路和课堂结构。例如,本课教学分哪几个教学环节,各提出了哪些主要问题、突破难点方法;如何引导学生得出结论,讲与练是怎样结合的;练什么,怎样练,目的是什么;教学和学生实际的联系;学生在学习过程中可能出现的各种情况及处理方法;教学过程的每一部分各完成了哪些教学目标。
3、说教法、学法。
即叙述课堂教学中,教师进行教学所主要采取的教学方法和引导学生学习所采用的主要办法。要说出教本课应选择何种教学方法、采用什么样的教学手段及理论根据;说出通过本节课的教学,如何面向所有学生教给他们怎样的学习方法、培养哪些能力。例如:如何提出问题、创设情境激起疑问,调动学生学习的积极性;如何通过剖析、解释、类比、辨析等方法使学生突破难点、解决疑点等。
4、说德育与智育、知识与能力的结合点。
对于寓思想教育于数学教学之中,教师们普遍存在一个困难:不知如何寻求渗透德育、形成能力的结合点。说课,就能学用结合地解决大家的疑难问题。例如,讲分式方程的解法,如果平铺直叙地讲“(1)去分母(或换元法);(2)解整式方程;(3)验根”这三个步骤,学生虽然有了应试的知识技能,却达不到提高思想、发展能力的教育目标。实际上,在(1)中,既有对立统一、普遍联系、运动变化的辩证唯物主义观点,又有转化的数学思想方法;在(2)中,可以培养学生的一种化归意识——只要把新知化为旧知、未知化为已知,问题就迎刃而解了;至于(3)则可以培养学生思维缜密、坚持真理、实事求是的科学态度。只要教师善于挖掘教材中蕴含的可教育因素,教学中就能够适时施教,达到教育的佳境。
5、说练习、作业的安排和板书设计。
练习、作业是课堂教学中不可缺少的教学活动,说课就要谈谈是如何安排练习、作业的。比如:在内容上围绕重点,巩固新知;在层次上逐步深入,循序渐进;在数量上适量、紧凑而且可以完成等等。
板书是教学内容的浓缩和集中反映。板书要醒目、突出,要具有内在的合理性。要让听者体察到教学中的“序”,因此,说课时也有必要予以说明。
可见,说课,教师不仅要回答“教什么”、“怎样教”,还要交待为什么这样教的根据。这就要求说课教师要善于应用教育理论,能灵活驾驭教材,这样说课才能说得清、道得明、说出水平和创见。
《圆的标准方程》说课稿
一、教材分析
1、教材的地位与作用
《圆的标准方程》是在学习《直线与方程》等知识的基础上对解析几何进一步深入认识，提高学生运用方程思想、等价转化思想、数形结合的思想研究解析几何的能力，为后来进一步学习圆锥曲线奠定基础。
2、学习重点、难点
学习重点：
圆的标准方程的求法及其应用。
学习难点：
如何运用坐标法研究圆的问题。
二、教学目标：
1、知识目标：
让学生理解圆的标准方程的推导，并能正确使用标准方程解决简单问题。
2、能力目标：
①进一步培养学生用坐标法研究几何问题的能力;
②使学生加深对数形结合思想和待定系数法的理解;
③通过运用圆的标准方程解决实际问题的学习，培养学生观察问题、发现问题及分析、解决问题的能力。
3、情感目标：
①培养学生勇于探究问题的能力， 学会在错误中反思并获得学习自信;
②增强学生学习的积极性，提高学习的乐趣。
三、教法、学法分析
1、学情分析
学习基础：学生在初中时对圆有了初步的认识，学生通过必修二的第三章“直线的方程”的学习，对解析法有了初步认识，但是对于解析几何的解题方法，学生接触不多;
学习障碍：对同一问题的不同分析方法形成思维的多样性较弱。
2、教法
学生为主体的探究性学习模式 。
四、教学过程
(一)创设情境(引入课题)
画一画：分别由两个学生在黑板上各画一个圆。
问题1：初中几何中圆的定义是什么?确定圆的要素有几个?
问题2：我们如何用坐标法来研究圆呢?(小组交流，学生代表到台前讲述)
(二)深入探究(探究圆的方程，获得新知)
方法一：坐标法：由两点间的距离公式，
方法二：图形变换法;
方法三：向量平移法
(三)应用举例(巩固提高)
I.直接应用(内化新知)
例1.写出圆心为A(2,-3)，半径长等于5的圆的方程，并判断点M1(5，-7)，M2(设计意图：几何法角度分析点与圆的位置关系：讨论圆心离原点的距离d与半径r的大小;
坐标法角度分析点与圆的位置关系：讨论将点的坐标代人方程的式子与II.灵活应用(提升能力)
例2.已知圆心为C的圆经过点A(1,1)和B(2,-2),且圆心C在直线上，求圆心为C的圆的标准方程。
设计意图：这是课本中的例3，书中用几何法直接求得圆心C的坐标和半径大小，从而得出圆的方程。我们还可以让学生用坐标法(待定系数法)求圆的方程，在寻求待定系数法的等式时又有多种思考途径：圆的几何意义(半径相等或对称性);向量的运用(数量积相等或垂直向量内积为零)。
当学生的解法出现得较多时，引导学生归类：几何法与待定系数法。
解法归类后提出要求：书中例2你还有几种解法，课后小组内进行交流。
(四)反馈训练(形成方法)
练习:课本P120第4小题：已知△AOB的顶点坐标分别是A(4，0)，B(0，3)，O(0，0)，求△AOB外接圆的方程。
练习的1，2，3小题课后独立完成，小组交流。
设计意图：由初中所学的不共线的三点唯一确定圆升华到可以唯一求得圆的`标准方程，进一步巩固旧知并明确要求得圆的标准方程需要三个条件。
(五)小结反思(拓展引申)
1.课堂小结：
(1)圆心为C(a,b)，半径为r 的圆的标准方程为：
当圆心在原点时，圆的标准方程为：
(2) 求圆的方程的方法：①待定系数法(坐标法);②几何法
2.分层作业：
(A)巩固型作业：课本P120练习1,2，3(独立完成后组内交流);
课本习题4.1A组2,3.B组1,2.(独立完成后教师阅
(B)思维拓展：
1.用平面几何知识证明:三角形三边中垂线交于一点.
2.已知圆的方程是，求经过圆上一点的切线的方程.
(C)预习:课本4.1.2圆的一般方程.
五、评价分析
设计理念：
1.数学课堂是学生学习数学知识、运用数学方法、体会数学思想的过程，教师的责任在于激发学生的主体意识，召唤学生的学习热情。
2.高效的数学课堂实际上是学生高效学习的一个历程，教师要善于帮助学习寻求适合的、高效的学习方法。
3.数学学习是一个思维碰撞的过程，教师设计出适合学生的情感体验节点，努力让学生心动而神动，营造出师生心灵共振的景象。
设计思路：
圆是学生比较熟悉的曲线，初中平面几何对圆的基本性质作了比较系统的研究，因此这节课的重点确定为用坐标法研究圆的标准方程及其简单应用。首先，在已有圆的定义和求轨迹方程的一般步骤的基础上，引导学生探究获得圆的方程，然后，利用圆的标准方程由浅入深的解决问题,并通过圆的方程确定的多样性激活学生思维、激发探究兴趣、领悟数学的灵动性。另外，为了培养学生的理性思维，我分别在探究圆的标准方程时和例1中，设计了由特殊到一般的学习思路，培养学生的归纳概括能力。在问题的设计中，我用一题多解的探究，纵向挖掘知识深度，横向加强知识间的联系，培养了学生的创新精神，并且使学生的有效思维量加大，随时对所学知识和方法产生有意注意，能力与知识的形成相伴而行，这样的设计不但突出了重点，更使难点的突破水到渠成.
《双曲线及其标准方程》说课稿1
一、教材分析
1、教材地位
本节课是新课程人教A版选修2-1第2章第三节第一课时。它是在学生学习了直线、圆和椭圆的基础上进一步研究学习的，也为后面的抛物线及其标准方程做铺垫。
2、教材作用（重要模型，数形结合）
圆锥曲线是一个重要的几何模型，有许多几何性质，这些性质在日常生活、生产和科学技术中有着广泛的应用。同时，圆锥曲线也是体现数形结合思想的重要素材。
3、设计理念：体现素质教育的要求和新课程理念，融合“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维教学目标，注重学生学习过程的体验，体现自主、合作、探究的学习方式；注重数学基本能力的培养和基础知识的掌握，又注重数学思想与方法的教育，同时反映数学学科前沿以及与科学、技术、社会的联系；教学过程中体现过程性评价对学生发展的作用，体现教师的有效指导作用。
二、目标分析
1、知识与技能目标
①理解双曲线的定义
②能根据已知条件求双曲线的标准方程。
③进一步感受曲线方程的概念，了解建立曲线方程的基本方法。
2、过程与方法目标
①提高运用坐标法解决几何问题的能力及运算能力。
②培养学生利用数形结合这一思想方法研究问题。
③培养学生的类比推理能力、观察能力、归纳能力、探索发现能力。
3、情感、态度与价值观目标
①亲身经历双曲线及其标准方程的获得过程，感受数学美的熏陶。
②通过主动探索，合作交流，感受探索的乐趣和成功的体验，体会数学的理性和严谨。
③养成实事求是的科学态度和契而不舍的钻研精神，形成学习数学知识的积极态度。
4、重点难点
基于以上分析，我将本课的教学重点、难点确定为：
①重点：感受建立曲线方程的基本过程，掌握双曲线的标准方程及其推导方法。
②难点：双曲线的标准方程的推导。
三、学情分析：
1、知识方面：学生已经学习直线、圆和椭圆，基本掌握了求曲线方程的一般方法，能对含有两个根式的方程进行化简，对数形结合、类比推理的思想方法有一定的体会。
2、能力方面：学生对基本的计算机操作较为熟练、有一定的学习基础和分析问题、解决问题的能力，且有一定的群体性小组交流能力与协同讨论学习能力。
四、教法学法分析
在教法上，主要采用探究性教学法和启发式教学法。探究性学习就是充分利用了青少年学生富有创造性和好奇心，敢想敢为，对新事物具有浓厚的兴趣的特点。让学生根据教学目标的要求和题目中的已知条件，自觉主动地创造性地去分析问题、讨论问题、解决问题。
启发式教学法就是以启发、引导为主，采用设疑的形式，逐步让学生进行探究性的学习。通过创设情境，充分调动学生已有的学习经验，让学生经历“观察——猜想——证明——应用”的过程，发现新的知识，把学生的潜意识状态的好奇心变为自觉求知的创新意识。又通过实际操作，使刚产生的数学知识得到完善，提高了学生动手动脑的能力和增强了研究探索的综合素质。
新课程倡导“自主、合作、探究”学习，引导学生自主探索、发现知识；通过设计问题，以支撑学生积极的学习活动，帮助他们成为学习活动的主体；创设真实的问题情境，诱发他们进行探索与解决问题。并注意培养学生的动手实践能力。
五、说教学过程
教学环节教学过程设计意图
复习引入
这一环节既可以使学生温故而知新，也为后面的学习做好铺垫。
双曲线的定义通过课本的实验探究（以动画形式展示），引入双曲线的定义：平面内与两定点的距离的差的绝对值等于常数（小于）的点的集合。
符号表示：xx
其中：焦点——；焦距——（设为）；
设常数
思考：
1、去掉“绝对值”后，点M的轨迹为什么？（用动画展示）
2、若常数，则点M的轨迹是什么？（用动画展示）
1、让学生在具体的问题情境中经历知识的形成和发展，将实际问题抽象为数学模型，并进行解释与运用的过程。课堂教学的关键是要激发学生的求知欲，让学生主动参与，发现学习。
2、通过设问，把学生逐步引入问题情景中，通过师生互动等形式，让学生在问题中学会思考，学会学习，最终使问题得以解决。同时，问题具有一定的梯度，对学生的思考有一定的引导和启发作用。
双曲线的标准方程1、复习求曲线方程的一般步骤：建系、设点——列式——化简——检验
2、推导焦点在x轴和y轴上的双曲线的标准方程
学生分成两大组，一组推导焦点在x轴上的双曲线的标准方程，另一组推导焦点在y轴上的双曲线的标准方程，最后交换结论。
3、比较两种标准方程。
两点说明：
①关系：
②如何判断焦点的位置：看前的系数的正负，哪一项为正，则在相应的轴上。（口诀：焦点看正负！）
1、在比较如何化简方程简单后，我选择放手让学生化简，让学生体验化简方程的艰辛，经受锻炼，尝试成功，提高学生参与教学过程的积极性。
2、在得到双曲线的标准方程之后，我和学生共同总结推导双曲线标准方程的步骤，其目的是进一步强化求曲线方程的一般步骤，同时也让学生享受成功的喜悦。
3、体现类比推理的思想．培养学生归纳总结和类比推理的能力．
4、在推导过程中我令，一是为了美化方程，使方程具有对称性，二是为后面几何性质的学习做铺垫。
例题解析
例1的教学是为了让学生清楚：求双曲线的焦点坐标（或者是方程当中的），必须要把方程化为标准方程。
通过例2让学生明白，求双曲线的标准方程主要是确定两个要素：一是双曲线的位置，由焦点来决定；二是双曲线的形状，由来决定。
例3是双曲线的实际应用，关键是利用双曲线的定义来解题，要注意焦点的位置。
课堂小结
为了让学生建构自己的知识体系，我让学生自己概括所学的内容。我认为这样既能培养了学生的概括能力，又能营造民主和谐的师生关系。
作业布置上交：人教版高中数学选修2--1
P61习题2、3A组第2，5题
进一步巩固本节课所学内容
六、板书设计：
一、双曲线的定义
二、双曲线的标准方程
1、焦点在x轴上
2、焦点在y轴上
三、例题解析
例1
例2
例3
我选择这样的板书设计，其目的是让学生清楚的认识到本节课的重要内容。
《双曲线及其标准方程》说课稿2
一、教材分析与处理
（一）教材的地位与作用
学生初步认识圆锥曲线是从椭圆开始的，双曲线的学习是对其研究内容的进一步深化和提高。如果双曲线研究的透彻、清楚，那么抛物线的学习就会顺理成章。所以说本节课的作用就是纵向承接椭圆定义和标准方程的研究，横向为双曲线的简单性质的学习打下基础。
（二）学生状况分析
学生在学习本节课之前，已掌握了椭圆的定义和标准方程，也曾经尝试过探究式的学习方式，所以说从知识和学习方式上来说学生已具备了自行探索和推导方程的基础。另外，高二学生思维活跃，敢于表现自己，不喜欢被动地接受别人现成的观点，但同时也缺乏发现问题和提出问题的意识。
根据以上对教材和学生的分析，考虑到学生已有的认知规律，我希望学生能达到以下三个教学目标。
（三）教学目标
1、知识与技能：理解双曲线的定义并能独立推导标准方程；
2、过程与方法：通过定义及标准方程的挖掘与探究 ，使学生进一步体验类比、数形结合等思想方法的运用，提高学生的观察与探究能力；
3、情感态度与价值观：通过教师指导下的学生交流探索活动，激发学生的学习兴趣，培养学生用联系的观点认识问题。
（四）教学重点、难点依据教学目标，根据学生的认知规律，确定本节课的重点为理解和掌握双曲线的定义及其标准方程。
难点为双曲线标准方程的推导。
（五）教材处理
我对教学内容作了一点调整：教材中是借用细绳画出的双曲线图形，而我改用几何画板画出双曲线图形。因为相比之下，几何画板更为形象直观。通过几何画板，学生不仅可看到双曲线形成的过程，而且较易看出椭圆与双曲线的联系和区别。
二、教学方法与教学手段
（一）教学方法
著名数学家波利亚认为：“学习任何东西最好的途径是自己去发现。”双曲线的定义和标准方程与椭圆很类似，学生已经有了一些学习椭圆的经验，所以本节课我采用了“启发探究”式的教学方式。
重点突出以下两点：
1、以类比思维作为教学的主线
2、以自主探究作为学生的学习方式
（二）教学手段
采用多媒体辅助教学，体现在用几何画板画双曲线。但不是单纯用动画给学生看，而是通过动画启发引导学生进行思考，调动学生学习的积极性。
三、教学过程与设计
为达到本节课的`教学目标，更好地突出重点，分散难点，我将教学过程分为四个阶段。
（一） 知识引入---- 知识回顾、观察动画、概括定义在课的开始我设置了这样几个问题，以帮助学生进行知识回顾：
1、椭圆的第一定义是什么？定义中哪些字非常关键？
2、椭圆的标准方程是什么？
3、如何判断焦点位置？a、b、c是何种关系？
通过回顾，既检测了学生对前面知识的掌握情况，同时又为下面双曲线的学习做好铺垫。之后，告诉学生：今天要学习一种新的曲线。打开几何画板，首先通过动画让学生再一次回顾椭圆的生成过程，然后改变图中的条件，将F1,F2距离变大，动画生成一种新的曲线，学生易看出该曲线为双曲线。双曲线的定义其实就是动点所满足的关系，那么双曲线的定义是什么？也就是动点所满足的关系是什么？这个问题可让学生进行探究。解决这个问题有两个难点：一是距离的运算关系的得出；二是运算关系的简化。在探究中，学生类比椭圆会想到动点到两定点的距离差为定值，会认为这个定值必是正值，而会忽视距离差为负值的情况，其实这只能得到双曲线的一支。对于这种情况，我会采取启发引导，把P从一支移到另一支，然后让学生再次思考自己得到的关系是否正确。在引导下，学生会想到动点到两定点的距离差为正值或正值的相反数。但这个关系能不能加以简化？学生这个时候会联想到可利用绝对值进行简化。这样就得到了动点所满足的较为精炼的关系，也就是得到了双曲线的定义。这一设计让学生先形象直观地看到椭圆与双曲线的形成过程，在此基础上，再通过教师的引导，生就可在观察思考中一步一步地由感性认识上升到理性认识，最终得到双曲线定义，从而培养了学生的观察能力及概括能力。另外，这一设计也在形的方面实现了椭圆与双曲线的比较，也为下面双曲线定义的挖掘及两种曲线的对比打下基础。随着双曲线定义的得出，教学进入第二阶段---知识探索
（二） 知识探索---- 定义的挖掘、标准方程的推导、方程的对比
1、定义的挖掘
在这一环节中，我们要认识到定义中的绝对值和两点间距离与常数的大小关系二者对曲线的影响。
首先，我设置了这样两个问题：
（1）类比椭圆寻找双曲线定义中的关键字；
（2）若分别去掉这几个关键字曲线会发生怎样变化？
《双曲线及其标准方程》说课稿3
一、教材分析与处理
1、教材的地位与作用
学生初步认识圆锥曲线是从椭圆开始的，双曲线的学习是对其研究内容的进一步深化和提高。如果双曲线研究的透彻、清楚，那么抛物线的学习就会顺理成章。所以说本节课的作用就是纵向承接椭圆定义和标准方程的研究，横向为双曲线的简单性质的学习打下基础。
2、学生状况分析：
学生在学习这节课之前，已掌握了椭圆的定义和标准方程，也曾经尝试过探究式的学习方式，所以说从知识和学习方式上来说学生已具备了自行探索和推导方程的基础。另外，高二学生思维活跃，敢于表现自己，不喜欢被动地接受别人现成的观点，但同时也缺乏发现问题和提出问题的意识。
根据以上对教材和学生的分析，考虑到学生已有的认知规律我希望学生能达到以下三个教学目标。
3、教学目标
（1）知识与技能：理解双曲线的定义并能独立推导标准方程；
（2）过程与方法：通过定义及标准方程的挖掘与探究 ，使学生进一步体验类比及数形结合等思想方法的运用，提高学生的观察与探究能力；
（3）情感态度与价值观：通过教师指导下的学生交流探索活动，激发学生的学习兴趣，培养学生用联系的观点认识问题。
4．教学重点、难点
依据教学目标，根据学生的认知规律，确定本节课的重点是理解和掌握双曲线的定义及其标准方程。难点是双曲线标准方程的推导。
5、教材处理：
我对教学内容作了一点调整：教材中是借用细绳画出的双曲线图形，而我改用几何画板画出双曲线图形。因为相比之下，几何画板更为形象直观。通过几何画板，学生不仅可看到双曲线形成的过程，而且较易看出椭圆与双曲线形成的联系和区别。
二、教学方法与教学手段
1、教学方法
著名数学家波利亚认为：“学习任何东西最好的途径是自己去发现。”
双曲线的定义和标准方程与椭圆很类似，学生已经有了一些学习椭圆的经验， 所以本节课我
采用了“启发探究”式的教学方法，重点突出以下两点：
（1）以类比思维作为教学的主线
（2）以自主探究作为学生的学习方法
2、教学手段
采用多媒体辅助教学。体现在用几何画板画双曲线。但不是单纯用动画演示给学生看，而是用动画启发引导学生思考，调动学生学习的积极性。
三、教学过程与设计
为达到本节课的教学目标，更好地突出重点，分散难点，我把教学过程分为四个阶段。
（一）知识引入---- 知识回顾、观察动画、概括定义
在课的开始我设置了这样几个问题，以帮助学生进行知识回顾：
（1）椭圆的第一定义是什么？定义中哪些字非常关键？
=1，其中b2=a2-c2(b>0);
选定方案二建立坐标系，由学生完成方程化简过程，可得出=1，同样也有a2-c2=b2(b>0)。
教师指出：我们所得的两个方程=1和=1()都是椭圆的标准方程。
(四)归纳概括，方程特征
1、观察椭圆图形及其标准方程，师生共同总结归纳
(1)椭圆标准方程对应的椭圆中心在原点，以焦点所在轴为坐标轴;
(2)椭圆标准方程形式：左边是两个分式的平方和，右边是1;
(3)椭圆标准方程中三个参数a，b，c关系：;
(4)椭圆焦点的位置由标准方程中分母的大小确定;
(5)求椭圆标准方程时，可运用待定系数法求出a，b的值。
2、在归纳总结的基础上，填下表
标准方程
图形a，b，c关系焦点坐标焦点位置
在x轴上
在y轴上
(五)例题研讨，变式精析
例1、求适合下列条件的椭圆的标准方程
(1)两个焦点的坐标分别是，椭圆上一点P到两焦点距离和等于10。
(2)两焦点坐标分别是，并且椭圆经过点。
例2、(1)若椭圆标准方程为及焦点坐标。
(2)若椭圆经过两点求椭圆标准方程。
(3)若椭圆的一个焦点是，则k的值为。
(A)(B)8(C)(D)32
例3、如图，已知一个圆的圆心为坐标原点，半径为2，从这个圆上任意一点P向x轴作垂线段，求线段中点M的轨迹。
(六)变式训练，探索创新
1、写出适合下列条件的椭圆标准方程
(1)，焦点在x轴上;
(2)焦点在x轴上，焦距等于4，并且经过点P;
2、若方程表示焦点在y轴上的椭圆，则k的范围。
3、已知B，C是两个定点，周长为16，求顶点A的轨迹方程。
4、已知椭圆的焦距相等，求实数m的值。
5、在椭圆上上求一点，使它与两个焦点连线互相垂直。
6、已知P是椭圆上一点，其中为其焦点且，求三解形面积。
(七)小结归纳，提高认识
师生共同归纳本节所学内容、知识规律以及所学的数学思想和方法。
(八)作业训练，巩固提高
课本第96页习题§8。1第3题、第5题、第6题。
课后思考题：
1、知是椭圆的两个焦点，AB是过的弦，则周长是。
(A)2a(B)4a(C)8a(D)2a2b
2、的两个顶点A，B的坐标分别是边AC，BC所在直线的斜
率之积等于，求顶点C的轨迹方程。
2、与圆外切，同时与圆内切，求动圆圆心的轨迹方程，并说明它是什么样的曲线?
教学设计说明
椭圆是圆锥曲线中重要的一种，本节内容的学习是后继学习其它圆锥曲线的基础，坐标法是解析几何中的重要数学方法，椭圆方程的推导是利用坐标法求曲线方程的很好应用实例。本节课内容的学习能很好地在课堂教学中展现新课程的理念，主要采用学生自主探究学习的方式，使培养学生的探索精神和创新能力的教学思想贯穿于本节课教学设计的始终。
椭圆是生活中常见的图形，通过实验演示，创设生动而直观的情境，使学生亲身体会椭圆与生活联系，有助于激发学生对椭圆知识的学习兴趣;在椭圆概念引入的过程中，改变了直接给出椭圆概念和动画画出椭圆的方式，而采用学生动手画椭圆并合作探究的学习方式，让学生亲身经历椭圆概念形成的数学化过程，有利于培养学生观察分析、抽象概括的能力。
椭圆方程的化简是学生从未经历的问题，方程的推导过程采用学生分组探究，师生共同研讨方程的化简和方程的特征，可以让学生主体参与椭圆方程建立的具体过程，使学生真正了解椭圆标准方程的来源，并在这种师生尝试探究、合作讨论的活动中，使学生体会成功的快乐，提高学生的数学探究能力，培养学生独立主动获取知识的能力。
AVS+标准, 即GY/T 257.1-2012《广播电视先进音视频编解码第1部分:视频》[1], 于2012年发布。2014年3月, 国家新闻出版广电总局、工业和信息化部又联合颁布了《广播电视先进视频编解码 (AVS+) 技术应用实施指南》[2], 部署了AVS+在有线、地面、卫星、互联网上的推广应用。目前, AVS+视频编码已经成为高清节目上星的必要条件。而对于之前已经上星的高清数字电视频道, 在2014年底之前, 都要将其统一转换为AVS+视频编码。另外, 新部署的有线、地面、卫星高清机顶盒, 均需支持AVS+视频解码。
AVS+技术的推广, 需要相应的配套标准进行支撑。目前, AVS+高清编码器的标准已制定完毕, 于2013年10月发布实施, 即GY/T 271-2013《AVS+高清编码器技术要求和测量方法》[3]。另有两项也很亟需, 分别是《广播电视先进音视频编解码第2部分:视频符合性测试》和《AVS+卫星专业综合接收解码器技术要求和测量方法》, 两者都已制定完毕[4,5]。本文对这两项新制定的标准进行解读。
1《广播电视先进音视频编码第2部分:视频符合性测试》标准解读
1.1概述
符合性测试标准是视音频编解码系列标准之一。如H.264、H.265和国内的AVS, 都有配套的符合性测试标准。
《广播电视先进音视频编码第2部分:视频符合性测试》 (以下简称“AVS+符合性测试标准”) 是AVS+的配套标准, 它为AVS+产品的标准符合性测试提供技术指导和测试方法, 能有效作用于AVS+视频编解码产品的研发、生产、测试、运行维护等, 并对AVS+的发展起到良好的促进作用。
AVS+符合性测试标准制定的主要依据为GY/T 257.1-2012《广播电视先进音视频编解码第1部分:视频》, 主要参考文献为GB/T 20090.4-2012《信息技术先进音视频编码第4部分:符合性测试》[6]。自2014年1月起, 起草小组编写了标准讨论稿并召开了数次讨论修改会。同时, 进行了测试码流研制、测试码流验证、产品测试验证及其他相关工作。之后, 经过全国广播电影电视标准化技术委员会秘书处审阅以及广泛征求专家意见, 该标准于9月29日顺利通过了科技司和标委会组织的专家审查会。
1.2标准解读
1.2.1标准整体介绍
《广播电视先进音视频编码第2部分:视频符合性测试》共分五章, 前四章遵循标准的通用格式。第一章是标准范围, 概括给出了标准内容和适用范围。标准的规范性引用文件只有一个, 即GY/T 257.1-2012《广播电视先进音视频编解码第1部分:视频》, 在第二章列出。第三章“术语和定义”给出了符合性测试、测试位流、被测解码器、参考解码器、合法解码器、位流验证器的明确概念。第四章给出了AEC、BBV、LPS、MPS、VLC、VLD等几个缩略语。标准的核心技术内容由第五章给出。
第五章分四节, 第一节明确本章中“编码位流”、“位流”和“解码器”的含义;第二节给出了编码位流符合性定义、解码器符合性定义、与类和级相关的要求和限制、编码器的要求、保留扩展的相关要求等;第三节给出了编码位流的符合性测试;第四节给出了解码器的符合性测试。
1.2.2 AVS+符合性测试标准的主要内容
AVS+符合测试标准的内容分为编码位流的符合性测试和解码器的符合性测试两部分。AVS+符合性测试标准中对编码器的符合性测试要求体现在对其编码输出位流的符合性测试上。
编码位流符合性定义在第五章第二节给出。编码位流中包含GY/T 257.1-2012规定的大量的参数, 一些参数被规定为特定的值, 另一些参数只规定了一个范围。为了检查编码位流的正确性, 需要分析整个位流的语法, 抽取出全部参数并分析这些参数值是否符合GY/T 257.1-2012中的规定。分析工具可使用位流验证器, GY/T 257.1-2012的参考软件可以作为一个位流验证器。符合GY/T 257.1-2012的编码位流应通过位流验证器的测试, 当经过位流验证器测试时, 位流不应引起位流验证器的任何错误或非一致性消息。
编码位流的符合性测试内容包括:起始码的测试、序列头的测试、用户和扩展数据的测试、I图像头的测试、PB图像头的测试、条带的测试、宏块的测试、块的测试、码流缓冲区验证、连续B图像和跳帧数目验证。
解码器符合性定义在第五章第二节给出。GY/T 257.1-2012解码器符合性测试是测试解码器能否正确解码符合GY/T257.1-2012的编码位流。有两种测试方法:静态测试和动态测试。静态测试要求测试重建样本, 测试解码处理的准确性。由于GY/T 257.1-2012中的IDCT变换为整数变换, 因此, 当被测解码器与参考解码器 (可以使用GY/T 257.1-2012的参考软件作为参考解码器) 从同一编码位流中解码出同一幅编码图像时, 这两个解码器产生的重建样本应完全相同。动态测试将所有的重建样本输出显示并主观评价显示内容有否异常。
解码器的符合性测试需要用到测试位流。标准共整理了55个测试位流, 分为15个类型:一般性测试、存储带宽的测试、VLC解码的测试、“保留位”的测试、跳过宏块的测试、加权预测的测试、最大跳帧数目的测试、视频编辑码和随机访问的测试、填充比特的测试、伪起始码的测试、4:2:2格式解码测试、AEC测试、加权量化测试、双视点拼接测试、增强场编码测试, 基本涵盖了GY/T 257.1-2012的技术内容。
1.2.3测试位流的必要非充分性
关于解码器的符合性测试, AVS+符合性测试标准定义了共15类55个测试位流, 基本涵盖了GY/T 257.1中对解码器的各项规定。但GY/T 257.1的技术细节非常多, 无法确保能涵盖所有的细节。因此与同类标准类似, AVS+符合性测试标准规定的只能是“必要非充分”的, 不排除在实践过程中, 有更多的标准符合性测试要求可以补充和增添进来。所规定的测试位流及其相应的测试码流集, 也是可以不断补充和完善的。
在之前所有类似的视频编解码符合性测试标准中, 指出“至少能够成功解码标准中所给出的符合性编码比特流的解码器, 才可以说是符合某视频编解码标准的合法解码器”, 我们认为这样的描述不很准确, 并没有体现出“必要非充分”的含义。
在AVS+符合性测试标准中加以改动, 使得更能体现“必要非充分”, 将相应部分描述如下:
5.4定义了解码器的符合性测试, 5.4.2定义了符合性测试所用的测试位流, 解码器应通过该测试。
同时, 在标准引言部分声明:
鉴于视频编解码的高度复杂性, 本部分规定的测试可能无法完全涵盖GY/T 257.1-2012所规定的所有的参数组合和要求, 成功通过本部分测试的编码位流和解码器未必完全符合GY/T 257.1-2012的所有规定。但本部分已尽可能多地涵盖GY/T 257.1-2012所规定的参数组合和要求。因此, 在本部分中约定, 通过本部分测试的产品可认定为符合GY/T 257.1-2012标准。
这从另外一个角度表明能解码AVS+符合性测试标准中规定位流的解码器, 不一定完全符合GY/T 257.1标准, 但在一定程度上 (至少在AVS+符合性测试标准所涵盖的方面和内容上) 是符合GY/T 257.1标准的。
1.2.4“保留位”和“保留”语法元素值
在GY/T 257.1定义的位流语法中, 某些语法元素的值被标注为“保留” (reserved) 。“保留”定义了一些特定语法元素值用于将来对该标准的扩展。这些值不应出现在符合该标准的位流中, 如profi le_id, 除0x00、0x20、0x48分别是禁止、基准类和广播类的语法元素值之外, 其他的值都是保留语法元素值。位流中的“保留位” (reserved_bits) 表明保留了一些语法单元用于将来对该标准的扩展, 解码处理应忽略这些位, 如视频扩展数据保留字节reserved_extension_data_byte就是保留位, 需要在解码时忽略。但在实际应用场景中, 可能存在编码位流使用了保留语法元素值或定义了保留位功能使之变得有意义的情况, 此时该编码位流是不符合GY/T 257.1规定的位流。如果存在既能正确解码GY/T 257.2中规定的所有测试位流, 又能解码上述不符合标准的位流, 也不能说该解码器不符合GY/T 257.2标准。因此, 再强调一下本文1.2.3节中指出的规定:“通过本部分测试的产品可认定为符合GY/T257.1-2012标准”, 即能不能解码其他符合或不符合标准的位流, 不在该标准的规定范围内。
因此在AVS+符合性测试标准中, 关于“保留位”和“保留”语法元素值规定如下:
5.2.5保留扩展的相关要求
在GY/T 257.1-2012中规定了一些“保留”语法元素值和“保留位”。
“保留”语法元素值不应出现在符合GY/T 257.1-2012的编码位流中, GY/T 257.1-2012的合法解码器可以不处理“保留”语法元素值。
符合GY/T 257.1-2012的合法解码器可不处理“保留位”。
1.2.5动态测试
在AVS+符合性测试标准的主要参考文献GB/T 20090.4的5.4.1中, 给出了解码器动态测试方法。
a) 所有的重建样本都输出给显示处理;
b) 被测解码器重建样本输出给显示处理的定时与GB/T20090.2-2006的规定一致。
从而验证解码器缓冲区在使用合适的比特传送速率时不会发生上溢或下溢。
所谓“定时”, 我们理解是指在输出图像显示完整的前提下, 图像的显示间隔是frame_rate_code规定的帧率的倒数 (如若frame_rate_code为0011, 则帧率为25帧/s, 图像显示间隔为40ms) 。而对“一致”没有给出解释。“一致”是由主观定性判断, 还是由客观定量测量?如果需定量测量, 是否有一个允许的波动范围, 譬如-2ms~2ms?但在现有实验条件下, 很难实现这样的定量测量。对于内置AVS+解码功能的电视机, 只能通过对显示画面的高速捕捉, 将光信号转化为电信号进行分析, 得到显示图像的时间间隔, 并判断毫秒级的差异。但目前据了解还没有这样精密的测量装置。
基于以上考虑, 在GY/T 275.2中, 将动态测试方法改为:
动态测试通过以下步骤检查:
a) 所有的重建样本都输出显示;
b) 主观评价输出显示无异常。
即采用主观评价的方式实现动态测试。动态测试将解码的重建样本输出显示, 如输出显示经主观评价无异常, 即判定为通过。随着测量技术的发展, 可能会出现方便而准确的高精度定量动态测试方法, 那时标准可做相应修订。
1.2.6编码位流中的语法参数测试
在实际测试时, 使用的位流分析工具无法判断位流中连续的一组0和1位串是不是对应某一参数名称, 只能判断某一个参数名称对应的参数值, 不管其对和错。
如, 在GB/T 20090.4的5.3.5的表4中, 对bbv_check_times参数的第一条测试要求是:
1.当low_delay等于‘0’时, 编码比特流中不应该出现bbv_check_times。
但该测试实际上无法完成。分析如下。
在GB/T 20090.2-2006的7.1.3.1“I图像头定义”中, 给出如下代码片段:
上述代码表明, low_delay为1时, 位流中存在bbv_check_times;low_delay为0时, 不应存在bbv_check_times。如果编码器发生错误, 在low_delay为0时, 也加入了bbv_check_times的值, 那么bbv_check_times的最高位会被位流分析工具判断为是progressive_frame的值 (该参数的值是一位无符号整数) , 即发生错误的将是progressive_frame, 即使碰巧progressive_frame的值符合编码要求, 该错误也会传递下去, 在其他参数处发生错误。
因此该要求并不符合实际测试的应用场景, 在AVS+符合性测试标准中, 类似的要求都进行了删除。
1.2.7伪起始码测试
GB/T 20090.4的5.4.2.10给出了emulation_bit的测试, 如下:
5.4.2.10 emulation_bit的测试
测试比特流#25
说明:包含emulation_bit的编码比特流。
对象:解析器。
目的:测试解码器能正确进行de_emulation处理, 避免伪起始码仿真。要求emulation_bit尽可能出现在不同语法层次, 即图像头、条带头、宏块、子块级。
AVS和AVS+中的起始码的构成规则相同, 都是由起始码前缀和起始码值构成。起始码前缀为3个字节共24位, 最后一位是1, 前面23位是0。如果部分语法元素从位流字节对齐处开始取特定值时得到与起始码前缀相同的位串, 且紧随其后的一个字节与某一起始码值相同, 那么解码器就会误判这4个字节为起始码。为避免伪起始码的出现, 在GB/T20090.2和GY/T 257.1的附录C中都规定, 编码器在写入一位时, 如果该位是一个字节的第二最低有效位, 检查该位之前写入的22位, 如果这22位都是‘0’, 在该位之前插入‘10’, 该位成为下一个字节的最高有效位。这样就避免了伪起始码前缀的出现, 从而避免了伪起始码的出现。相应的, 解码器需要有处理插入的‘10’这两位的能力, 从而还原出真实的位串。
上述标准文本内容的主要的不明确之处是:1) 不论是在GB/T 20090.2还是GB/T 20090.4中, 都没有对emulation_bit的说明, 也没有对伪起始码仿真的定义, 因此会使人产生疑惑;2) 若从字面上理解emulation_bit, 是“仿真位”的含义, 更准确一点, 是“去仿真位”的含义, 即前文中提到的‘10’两个位, 避免了对起始码的“仿真”;3) 在目的中, 测试的是解码器“避免伪起始码仿真”这种能力。但实际上, 需要“避免伪起始码仿真”的是编码器, 解码器需要测试的是去除为“避免伪起始码仿真”而加入的‘10’两个位的能力。
比较次要的不明确之处是:1) 测试对象是解析器, 范围太过宽泛;2) 目的中的“要求……, 即……”是测试位流的设计目标, 而不应是测试的目的。
基于以上考虑, 在AVS+符合性测试标准中, 将标准文本描述为:
5.4.2.10伪起始码的测试
5.4.2.10.1测试位流#24
说明:编码位流包含为防止伪起始码出现而插入的‘10’, 为防止伪起始码出现而插入的‘10’尽可能出现在不同语法层次, 即图像头、条带头、宏块、子块级。
对象:伪起始码处理。
目的:测试解码器能否正确去除为防止伪起始码出现而插入的‘10’。
1.2.8亮度样本速率
在GY/T 257.1中多次出现“亮度样本速率”, 但没有给出定义。在AVS+符合性测试标准中也使用了该术语, 因此有必要对之加以说明。“亮度样本速率”是指每秒能编码的亮度样本个数, 即每行亮度样本数×每帧行数×帧率。
1.2.9参数测试描述采用引用方式
对于前后同样的多组参数, 采用了引用的方式, 既方便前后保持一致, 又能体现标准内容间的相关性。如, 在I图像头和PB图像头中都有参数bbv_delay, AVS+符合性测试标准只在I图像头处 (AVS+符合性测试标准表4) 给出了测试要求, 在PB图像头处注明“见表4中对此字段的要求”。这种描述方法简洁有效, 便于对照。
1.2.10测试码流
AVS+符合性测试标准中给出了解码器标准符合性测试所用的测试位流的文字描述, 包括每个测试位流的类别、“说明”、“对象”和“目的”。在具体测试时, 还要根据这些文字的描述, 开发出实际的测试流, 本文称为“测试码流”。
AVS+符合性测试标准中对测试位流的阐述较为宏观抽象, 没有具体列举和详细规定。在研制具体测试码流时, 针对每个测试位流, 尚需有更详细的分析, 以便明了应开发出怎样的测试码流。一般来说, 针对每个测试位流, 可能要开发数条甚至数十条测试码流, 是一对多的关系。
测试码流根据封装形式分两种, 一种是视频基本流, 可以用来测试芯片;一种是传送流 (TS流) , 用于测试数字电视和机顶盒等整机产品。
在制作测试码流时, 现有的商用编码器尤其是硬件编码器可供设置的参数非常有限, 无法制作出符合要求的测试码流。该类编码器只可以制作一些简单的码流, 用于测试整机产品是否具备AVS+的解码功能。AVS+的参考软件是以源代码形式存在, 可以完成对GY/T 257.1各种参数的设置, 生成所需的测试码流。但设计参考软件的主要目的是用于验证编解码算法, 并为产品开发提供参考, 如果要使用它生成测试码流, 生成每一个测试码流都需要对参考软件进行非常多的改动, 工作量非常大。另外, 参考软件的编码效率较低, 编码时间很长, 对于生成测试码流也不方便。因此, 我们需要专门设计开发测试码流的制作软件, 保证生成高质量的测试码流。
在测试码流生成之后, 还必须对其进行验证。要开发相应的验证工具, 对测试码流中的各个测试点进行详细分析, 从而判断测试码流是否符合我们的需求。
1.2.11使用标准下结论时的注意事项
虽然GY/T 257.1-2012经常被简称为AVS+, 但在GY/T257.1-2012和AVS+符合性测试标准中并没有给出AVS+的严格定义, 也就是说, 在257.2的标准范围内, 严格来说并不存在“AVS+解码器”或类似术语。
GY/T 257.1中包含了两种类:profi le_id为0x20的类和广播类, 其中profi le_id为0x20的类与GB/T 20090.2中的基准档次采用的编码技术完全相同。AVS+产品是什么?只支持profi le_id为0x20的类的产品是否属于AVS+产品?还是只有两个profi le_id为0x20的类和广播类都支持的才是AVS+产品?没有固定说法。
AVS+符合性测试标准没有对AVS+产品做定义。在正式测试报告的测试结论中, 不应出现“AVS+”的字眼, 需给出标准号和标准的全称, 且必须明确指出该产品支持的是profi le_id为0x20的类还是广播类。单位和个人在购置AVS+产品时, 也还需要重点关注它是否真的支持广播类。
广播类是兼容profi le_id为0x20的类的, 即广播类解码器必然能解码profi le_id为0x20的类的码流。在GY/T 257.1-2012中出现profi le_id为0x20的类, 表明是对原有技术的一个延续, 以及能够兼容现已部署的少量AVS编码器。
GY/T 257.1-2012中有4:2:2视频编码格式规定。在AVS+符合性测试标准中也明确, 4:2:2格式解码的测试位流, 只针对声明支持4:2:2格式的解码器, 在测试报告中也必须明确指出。
另外, 由于GY/T 257.1中profi le_id为0x20的类和广播类还包括不同的级, 因此, 在使用AVS+符合性测试标准进行测试时, 还应该指出被测产品符合哪一类哪一级, 明确被测产品的应用范围。
2《AVS+卫星专业综合接收解码器技术要求和测量方法》标准解读
2.1概述
两部委联合发布的《广播电视先进性视频编解码 (AVS+) 技术应用实施指南》中指出:自2014年1月1日起, 各电视台新上星的高清数字电视频道, 视频应采用AVS+编码;在2014年12月31日前, 对于已上星的高清数字电视频道, 视频应转换为采用AVS+编码。为支持上星高清节目的接收问题, 亟需AVS+卫星专业综合接收解码器标准。
另外, GY/T 257.1-2012发布时, 业界对AVS+的多数看法是用于高清节目传输, 两部委发布的实施指南也主要针对高清节目。之后, 国家新闻出版广电总局启动中央广播电视节目无线数字化全国覆盖工程, 计划在全国各地通过地面数字电视转播12套央视标清节目, 视频采用AVS+标清编码, 因此, 需要有AVS+标清卫星专业综合接收解码器配合AVS+标清节目的接收。起草小组对有关AVS+解码设备厂家进行调研发现:目前, AVS+解码芯片基本都是高标清兼容的, 现有的专业解码器大多数都兼容高标清解码;厂家纷纷表示开发高标清兼容解码器与开发纯标清解码器在成本上差别不大, 不会为此生产纯标清解码器。
因此, 在目前形势下, 制定标准的目标对象是高标清兼容的AVS+卫星专业综合接收解码器。起草小组在编制技术文件时, 也是从高标清兼容的角度考虑, 对有关技术指标进行规定。
2.2标准解读
2.2.1标准整体介绍
GD/J 056-2014暂行技术文件共分五章。第一章概括了该技术文件的适用范围;第二章列出了该技术文件的规范性引用文件, 包括相关视音频编码标准及相关测量标准;第三章给出了ASI、AVS+、ETSI、SDI、TS等缩略语;第四章和第五章是该技术文件的核心章节, 分别规定了AVS+卫星专业综合接收解码器的技术要求和测量方法。
第四章技术要求从以下九个方面进行了规定:功能和物理接口要求、卫星信道射频技术要求、标准符合性技术要求、ASI输入接口技术要求、SDI输出接口技术要求、ASI输出接口要求、IP输出传输层性能、视频技术要求和音频技术要求。
第五章测量方法首先规定了测量的环境条件、测量用参考编码器要求以及测量用TS流的要求, 进而根据不同的测量项目, 描述了相应的测量框图和测量步骤。
2.2.2功能和物理接口要求
经起草小组的讨论以及对电视台、有线运营商等相关单位的调研, 明确该技术文件的目标对象, 规定出相应的功能和物理接口。
由于目标对象为AVS+卫星专业综合接收解码器, 主要用于卫星信号接收解码, 因此卫星信道射频输入接口为必备项, 而ASI和IP输入接口为可选项。
1.ASI输入最大码率
考虑到一个36MHz的卫星转发器采用DVB-S2、8PSK方式调制, 支持的码率可以达到66Mbps, 因此, AVS+卫星专业综合接收解码器支持的ASI输入最大码率应大于66Mbps, 经实际调研, 最终定为“至少支持到70Mbps (不包含空包) ”。
2.音视频相对延时调整
起草小组经实测和调研, 目前AVS+解码器所用的几家芯片, 解码输出的音视频相对延时在断开信号重连后均有正负几十毫秒之内的无规律改变。即便是国际主流解码器所用芯片也有类似现象 (但可通过手动方式逐毫秒地调整音视频相对延时) 。因此直接规定音视频相对延时指标不符合实际, 经讨论, 不做音视频相对延时指标规定, 但在表1“功能和物理接口要求”中, 增加音视频相对延时调整的功能要求。
3.“高清视频解码支持”中的类和级
GY/T 271-2013中规定了AVS+高清编码器必备的类和级为:广播类, 6.0.1.08.60级。《广播电视先进性视频编解码 (AVS+) 技术应用实施指南》中也提出:上星的高清数字电视频道, 视频应采用AVS+标准中的广播类 (broadcast profi le) 、级6.0.1.08.60压缩编码方式。基于这些因素, GD/J056-2014对类和级的解码支持要求“广播类, 6.0.1.08.60级”为必备项。
4.“高清视频解码支持”中的最大码率
根据GY/T 257.1的规定, 采用AVS+广播类, 6.0.1.08.60级编码, 视频最大码率可到50Mbps。但是《广播电视先进性视频编解码 (AVS+) 技术应用实施指南》建议的AVS+编码码率为至少12Mbps。经起草小组讨论认为上星高清节目的AVS+编码码率通常不会超过15Mbps, 因此, GD/J 056-2014规定视频解码支持的最大码率应不低于15Mbps。
5.“高清视频解码支持”中的场顺序
在GY/T 257.1中, 规定了AVS+编码场顺序可以为顶场在先和底场在先, 考虑到我国高清电视采用的制式为顶场在先, 结合当前设备的实现情况, GD/J 056-2014最终确定技术要求为“支持顶场在先”。
6.“标清视频解码支持”中的类和级
根据GY/T 271-2013的规定, 对于广播类, 4.0.2.08.60级编码, 支持的最大帧率为60, 支持的最大码率为20Mbps, 支持的BBV缓冲区大小为10485760 bit。起草小组讨论认为该编码级已可满足当期的标清应用需求。
2.2.3卫星信道射频技术要求
GD/J 056-2014的4.2规定了被测设备卫星信道的射频技术指标要求, 该指标要求引用了GY/T 148-2000[7]的相应技术要求。测量方法按照GY/T 150-2000[8]规定的测试方法进行测量。
2.2.4标准符合性技术要求
GD/J 056-2014的4.3规定了被测设备视频解码环节的标准符合性技术要求为:
4.3标准符合性技术要求
应能通过GY/T 257.2-2014的5.4.2中不超出本技术文件表1“高清视频解码支持”和“标清视频解码支持”技术要求的符合性测试。
GD/J 056-2014的5.4规定了相应的测量方法:
5.4功能和符合性测量
5.4.1测量框图
见图1。
5.4.2测量步骤
测量步骤如下:
a) 如图1连接测量仪器和被测设备;
b) 播放测试用TS流, 由被测解码器解码输出至监视器;
c) 通过监视器观察测试过程中解码输出的音视频是否出现不应有的异常情况。
将上述技术要求和测量方法结合起来, 可以理解为:采用GY/T 257.2-2014的5.4.2中不超出GD/J 056-2014表1“高清视频解码支持”和“标清视频解码支持”技术要求的测试位流进行测试, 通过监视器观察, 测试过程中解码输出的音视频不应出现不应有的异常情况。
对此, 用户可能会有两个疑问:测试用TS流是什么码流?通过监视器观察时如何判定音视频是否出现不应有的异常情况?
1.测试用TS流
GY/T 257.2-2014的5.4.2中规定了解码器的符合性测试所用的15类共55个测试位流, 基本涵盖了GY/T 257.1中对解码器的各项规定, 这些测试位流对各项码流参数 (帧率、色度格式、场顺序、码率等) 进行了精心设计, 力图使得各项参数能遍历其可能的取值, 以便对解码器的标准符合性进行全面考察。
而GD/J 056-2014从实际应用的角度出发, 对AVS+卫星专业综合接收解码器“高清视频解码支持”和“标清视频解码支持”的规定为最基本要求, 针对性较强。例如:“高清视频解码支持”要求中, 支持的色度格式规定“4:2:0”为必备项;支持的最大码率规定“不小于15Mbps”。
因此, GY/T 257.2-2014中的某些测试位流可不用来测试AVS+卫星专业综合接收解码器, 如测试位流#26:
5.4.2.11.2测试位流#26
说明:测试位流中level_id的值为‘0x22’或‘0x42’, chroma_format的值为2, intra_chroma_pred_mode和intra_chroma_pred_mode_422遍历所有可能的取值。
对象:4:2:2格式的解码。
目的:测试解码器能否支持4:2:2格式的正确解码。
从描述中可见, 测试位流#26的色度格式为4:2:2, 而GD/J 056-2014“高清视频解码支持”中只要求4:2:0, 没要求4:2:2。因此, 测试位流#26不应用于AVS+卫星专业综合接收解码器的测试。
所以, AVS+卫星专业综合接收解码器的所用的测试码流, 应是257.2-2014的5.4.2的55个测试位流所对应的测试码流集中, 参数取值不超出GD/J 056-2014“高清视频解码支持”和“标清视频解码支持”的那一部分。
2.符合性测试结果的判定
在进行标准符合性测试时, 测试人员需通过监视器观察解码输出的音视频是否出现不应有的异常情况。此处之所以强调“不应有的异常情况”, 是因为在测试过程中, 测试人员观察到的画面异常可能包含两种情况。一种是测试码流压缩制作过程中产生的一些异常, 与解码器无关;另一种是被测解码器可能引入的异常, 这后一种异常才是“不应有的异常”。
有必要强调的是, 由于标准符合性测试的特殊性, 有些测试码流本身可能会存在马赛克、静帧等异常, 测试人员应该正确识别这些情况。
2.2.5 ASI输入输出接口技术要求
GD/J 056-2014的4.4和4.6规定了被测设备ASI输入输出接口的电气特性技术要求, 该要求引用的是GY/T 170-2001《有线数字电视广播信道编码与调制规范》[9]中的ASI链路电气特性指标规定。
2.2.6 SDI输出接口技术要求
GD/J 056-2014的4.5规定了被测设备SDI输出接口的电气特性技术要求。其中SDI高清输出接口要求引用的是GY/T157-2000《演播室高清晰度电视数字视频信号接口》的相关规定;SDI标清输出接口要求引用的是GB/T 17953-2012《标准清晰度电视4:2:2数字分量视频信号接口》的相关规定。
2.2.7 IP输出传输层性能
GD/J 056-2014的4.7规定了被测设备IP输出传输层的技术要求, 该技术要求及相应测量方法参考GY/T 271-2013《AVS+高清编码器技术要求和测量方法》进行规定。
2.2.8视频技术要求
GD/J 056-2014的4.8规定了被测设备的高清数字视频通道和标清数字视频通道指标要求。其中, 高清视频技术要求及相应的测量方法参照GY/T 271-2013《AVS+高清编码器技术要求和测量方法》进行规定。标清视频技术要求及相应测量方法参照GY/T 243-2010《标准清晰度电视数字视频通道技术要求和测量方法》进行规定。
2.2.9音频技术要求
GD/J 056-2014的4.9规定了被测设备的数字音频通道技术指标要求, 该技术要求主要参考了GY/T 271-2013《AVS+高清编码器技术要求和测量方法》的规定, 并根据实际测试情况, 增加了音频通道“介入增益”测试项, 主要考察解码器对音频信号电平的保真程度。介入增益的测量结果以输出信号电平与输入信号电平的差值表示。
2.2.10测量用TS流
GD/J 056-2014的5.3规定了测量用TS流的要求为:
5.3测量用TS流
5.3.1高清测试流
除5.5中对码率有特殊规定以及符合性的检测项目之外, 在测量过程中, TS输出码率设置为14Mbps;视频压缩码率设置为12Mbps;双声道和2.0立体声音频压缩码率设置为256kbps, 取样频率48k Hz;5.1环绕声音频压缩码率设置为384kbps, 取样频率48k Hz。无ETSI TR 101 290 V1.2.1中规定的一级、二级错误。
5.3.2标清测试流
除5.5中对码率有特殊规定以及符合性的检测项目之外, 在测量过程中, TS输出码率设置为4Mbps;视频压缩码率设置为3Mbps;双声道和2.0立体声音频压缩码率设置为256kbps, 取样频率48k Hz。无ETSI TR 101 290 V1.2.1中规定的一级、二级错误。
之所以要对测试用的TS流做出上述规定, 主要考虑到两个因素:
1.TS流码率、视音频压缩码率, 与IP输出传输层性能、视频指标、音频指标等息息相关。为保证测量结果的准确性和一致性, 有必要统一码率设置。
2.测量用的TS流本身不应出现ETSI TR 101 290 V1.2.1[10]中规定的一级、二级错误, 否则可能引起解码器的解码异常, 影响测量结果。
3总结和展望
《广播电视先进音视频编码第2部分:视频符合性测试》使得采用GY/T 257.1-2012视频压缩的产品的测试有了基础依据。有了《AVS+卫星专业综合接收解码器技术要求和测量方法》标准, 对于专业解码产品的生产、测试、使用以及AVS+应用部署能发挥良好作用。
亟需的还有AVS+地面数字电视机顶盒、有线数字电视机顶盒、卫星数字电视机顶盒的标准。对于AVS+符合性测试码流的制作和验证, 也还有完善的空间。
参考文献
[1]GY/T 257.1-2012广播电视先进音视频编解码第1部分:视频.
[2]广播电视先进视频编解码 (AVS+) 技术应用实施指南, 国家新闻出版广电总局, 工业和信息化部, 2014.
[3]GY/T 271-2013 AVS+高清编码器技术要求和测量方法.
[4]GY/T 257.2-2014广播电视先进音视频编码第2部分:视频符合性测试.
[5]GD/J 056-2014 AVS+卫星专业综合接收解码器技术要求和测量方法.
[6]GB/T 20090.4-2012信息技术先进音视频编码第4部分:符合性测试.
[7]GY/T 148-2000卫星数字电视接收机技术要求.
[8]GY/T 150-2000卫星数字电视接收站测量方法——室内单元测量.
[9]GY/T 170-2001有线数字电视广播信道编码与调制规范.
1研究对象与研究方法
1.1 研究对象
天津市武清区大王古镇初级中学,一小,二小共一所中学两所小学总共3180名学生。
1.2 研究方法
1.2.1问卷调查法 2011年5-6月,在学生中进行随机抽样问卷调查。共发放1000份问卷,回收816份,占81.6%,有效问卷780份,占78%,其中男生为403份,占51.6%,女生为377份,占48.33%。此调查问卷通过有效度与信度检验,符合统计学要求。
1.2.2数理统计法 原始数据由Microsoft Excel储存,并建立数据库。数理统计由spss 10.0 for windows 软件包完成。
1.3研究的测试内容
按照《学生体质健康标准》的要求,确定的测试内容主要是反映身体形态的身高、体重指标;反映身体机能的台阶试验和肺活量指标两项指标;反映身体素质的小学1---3年级的5次连续钻跳、50M、立位体前屈、十字象限跳四项指标,小学4年级及以上年级的仰卧起坐,引体向上,篮球,足球、排球五项指标。
2研究结果与分析
2.1学生对体质健康测试目的的理解情况
调查统计结果显示,被调查的学生中有67.25%的男生和73.74%的女生认为体质好或者身体健康不仅仅是没有残疾、还包括心理和对社会的良好适应能力;58%的男生和67%的女生同时认为测试的目的是为了评定学生的体质健康状况,这说明,学生的体质价值观念是进步的,他们已能意识到体育与自身的健康是密切联系的,这也是我们学校体育工作加强对学生健康知识教育的结果。
2.2学生关心自身体质健康状况的态度
调查中71%的男生和76%的女生非常想了解自己的体质健康状况,49%的男生和57%的女生对自己的身体形态想了解,65%的男生和72%的女生非常想了解自己的心肺功能,对运动能力方面有61%的男生和71%的女生非常想了解,其中女生对此类的关心,重视程度要高于男生,调查显示,随着人民生活水平的提高,学生对自身体质健康状况的关心程度也得到提高,这有利于学校体育工作的开展,也有利于推广《学生体质健康标准》。
2.3学生对测试项目的喜好程度
调查统计结果显示,小学1—3年级学生对《学生体质健康标准》测试项目按喜好程度高低排名次一次是:50M跑83%、肺活量78%、台阶试验73%、十字象限跳68%、连续钻跳65%,立位体前屈57%。小学4年级以上年级学生对测试项目按喜好程度高低排名依次是:肺活量62%,引体向上63%,篮球63%,足球63%、排球64%,篮球足球、排球这些测试项目,学生还是比较乐于接受的,一来这些项目测试简便、运动强度和运动负荷均不大,二来有些项目具有一定的趣味性,如排球、篮球,很适合这些高年级学生在生长发育阶段兴趣的培养。国外体质研究文献表明,发达国家都把中长跑项目作为耐力素质测试的指标,因此,此次问卷设置了对台阶试验与中长跑项目的选择,结果60%的男生和83%的女生都选择了台阶试验,说明学生都不太乐意选择中长跑项目。这与全国学生体质健康调研中提到学生的耐力素质下降,怕苦,怕累的思想较为普遍问题是一致的。
2.4学生对测试的满意程度
调查结果表明,只有15%的男生和6%的女生对测试成绩不满意4.7%的男生和3%的女生对测试的总体不满意,说明学生对《学生体质健康标准》的测试项目,测试方法在总体上都比较满意,比较容易接受。
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