CN104243854A - 一种在线课堂远程导播方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在线课堂远程导播方法及系统。上述方法包括以下步骤：主课堂控制系统向辅课堂控制系统发送控制指令；在接收到来自所述主课堂控制系统的控制指令后，所述辅课堂控制系统将辅课堂画面切换至目标视频画面；所述辅课堂控制系统将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示，实现所述主课堂控制系统远程控制所述辅课堂控制系统。通过本发明可以实现主课堂远程控制辅课堂，增加了主课堂与辅课堂之间的互动功能。

Description

一种在线课堂远程导播方法及系统

技术领域

本发明属于网络通信领域，尤其涉及一种在线课堂远程导播方法及系统。

背景技术

在目前的同步课堂系统中，只有主课堂具备智能导播功能，而辅课堂则功能相对比较简单，没有任何跟踪和导播功能，通常只有一个高清摄像机负责辅课堂学生区全景画面的拍摄，无法跟踪辅课堂发言学生，导致主课堂的教师和辅课堂的学生互动效果不佳。

发明内容

本发明提供一种在线课堂远程导播方法及系统，以解决上述问题。

本发明提供一种在线课堂远程导播方法。上述方法包括以下步骤：主课堂控制系统向辅课堂控制系统发送控制指令；在接收到来自所述主课堂控制系统的控制指令后，所述辅课堂控制系统将辅课堂画面切换至目标视频画面；所述辅课堂控制系统将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示，实现所述主课堂控制系统远程控制所述辅课堂控制系统。

其中，在切换之前的辅课堂画面是由辅课堂侧的全景摄像机获取的全景画面时，所述辅课堂控制系统将辅课堂画面切换至目标视频画面的切换过程包括：根据接收的所述控制指令调整辅课堂侧的跟踪摄像机的预置位参数；在所述跟踪摄像机的预置位参数被调整到位后，将所述辅课堂画面切换至所述跟踪摄像机获取的目标视频画面，并将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示。

本发明还提供了一种在线课堂远程导播系统，包括：主课堂控制系统，向辅课堂控制系统发送控制指令以及接收来自所述辅课堂控制系统的目标视频画面的数据并显示所述目标视频画面；所述辅课堂控制系统，在接收到所述控制指令后，将辅课堂画面切换至所述目标视频画面，并将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示。

相较于先前技术，根据本发明提供的在线课堂远程导播方法及系统，增加了辅课堂的跟踪和导播功能，主课堂可远程控制辅课堂，因此可以跟踪辅课堂的学生或教师，从而使主课堂与辅课堂之间可进行互动，从而增强了在线课堂远程控制导播智能性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1所示为根据本发明的较佳实施例提供的在线课堂远程导播方法的流程图；

图2所示为根据本发明的较佳实施例提供的遥控器的示意图；

图3所示为根据本发明的一较佳实施例提供的在线课堂远程导播系统的示意图；

图4所示为根据本发明的较佳实施例提供的视频切换控制模块的工作过程示意图；

图5所示为根据本发明的又一较佳实施例的在线课堂远程导播系统的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1所示为根据本发明的较佳实施例提供的在线课堂远程导播方法的流程图。如图1所示，本发明的较佳实施例提供的在线课堂远程导播方法包括步骤102～106。

在步骤102，主课堂控制系统向辅课堂控制系统发送控制指令。

在步骤104，在接收到来自主课堂控制系统的控制指令后，辅课堂控制系统将辅课堂画面切换至目标视频画面。

在步骤106，辅课堂控制系统将目标视频画面的数据发送至主课堂控制系统进行显示，实现主课堂控制系统远程控制辅课堂控制系统。

主课堂控制系统位于主课堂侧，辅课堂控制系统位于辅课堂侧，例如主课堂控制系统设置于北京四中，辅课堂控制系统设置于苏州一中，通过这套系统，两地可实现课堂同步。在以往的方案中，主课堂控制系统具有智能导播功能，辅课堂控制系统仅仅能够拍摄全景画面，不能实现目标跟踪的功能，也就是说位于北京四中主课堂上的教师只能看到位于苏州一中辅课堂的整个画面，不能聚焦到某个学生或老师身上，主辅课堂之间缺少互动和沟通。为了解决该问题，在本实施例中，主课堂控制系统可向辅课堂控制系统发送控制指令，辅课堂控制系统在接收到该控制指令后，将当前的辅课堂画面(例如整个辅课堂的全景画面)切换到目标视频画面(例如发言学生A的特写画面)。然后辅课堂控制系统将目标视频画面的数据发送给主课堂控制系统进行显示，从而能够跟踪发言学生，这样，主课堂上的教师就能够看到发言学生并进行互动。

其中，在切换之前的辅课堂画面是由辅课堂侧的全景摄像机获取的全景画面时，辅课堂控制系统将辅课堂画面切换至目标视频画面的切换过程包括：

根据接收的控制指令调整辅课堂侧的跟踪摄像机的预置位参数；

在跟踪摄像机的预置位参数被调整到位后，将辅课堂画面切换至跟踪摄像机获取的目标视频画面，并将目标视频画面的数据发送至主课堂控制系统进行显示。

在切换之前的辅课堂画面不是由辅课堂侧的全景摄像机获取的全景画面(例如是老师的特写画面)时，辅课堂控制系统将辅课堂画面切换至目标视频画面的切换过程包括：

首先将辅课堂画面切换至全景画面(即将老师的特写画面切换到辅课堂的全景画面，这样可以保证摄像机在没有旋转到位之前，主课堂能够看到辅课堂的全景)；

然后，再根据接收的控制指令调整辅课堂侧的跟踪摄像机的预置位参数；

最后，在跟踪摄像机的预置位参数被调整到位后(例如向左旋转30度，焦距放大一倍，调整到位后说明此时可以切换到跟踪摄像机的视频信号)，将辅课堂画面切换至跟踪摄像机获取的目标视频画面，并将目标视频画面的数据发送至主课堂控制系统进行显示。

下面说明辅课堂控制系统如何根据接收的控制指令调整辅课堂侧的跟踪摄像机的预置位参数：

在调试时可以将辅课堂教室划分为多个区域，在所述主课堂控制系统中预设每一区域对应一个跟踪摄像机的预置位参数，每一预置位参数对应主课堂控制系统的一个控制指令；

每一控制指令对应主课堂侧遥控器上的一个遥控指令，通过触发遥控器上按钮的方式，将触发的遥控指令发送至主课堂控制系统，主课堂控制系统将与触发的遥控指令对应的控制指令发送至辅课堂控制系统。

假设将辅课堂教室划分为A、B、C三个区域，区域A对应跟踪摄像机的预置位参数a，区域B对应跟踪摄像机的预置位参数b，区域C对应跟踪摄像机的预置位参数c，并且设置预置位参数a对应主课堂控制系统的控制指令x，预置位参数b对应主课堂控制系统的控制指令y，预置位参数c对应主课堂控制系统的控制指令z，以及设置遥控器上的按钮1的遥控指令对应控制指令x，按钮2的遥控指令对应控制指令y，按钮3的遥控指令对应控制指令z。这样，当主课堂上的教师希望看到辅课堂教室中位于区域A上的学生时，可以在遥控器上触发按钮1，这时，遥控器向主课堂控制系统发送与按钮1对应的遥控指令，主课堂控制系统根据该按钮1的遥控指令确定相应的控制指令x，进而将该控制指令x发送辅课堂控制系统，辅课堂控制系统在接收到该控制指令x之后，根据预设的预置位参数与控制指令的对应关系，确定与该控制指令x对应的预置位参数为a，辅课堂控制系统进而根据该预置位参数a控制跟踪摄像机的运动，在跟踪摄像机转动到位后，将辅课堂画面切换到跟踪摄像机拍摄的目标视频画面，完成一次画面切换过程。

应理解，切换之前的画面如果已经是全景画面，则在跟踪摄像机调整到位后，可直接切换到目标视频画面，但如果切换之前的画面是区域c的画面时，在跟踪摄像机的调整过程中，需要将辅课堂的画面切换到由全景摄像机拍摄的画面。

在将辅课堂画面切换到区域A的画面时，目标物学生可能偏离了画面中心，在本实施例中还增加了细调功能，即在遥控器上设置细调按钮，每一细调按钮对应主课堂控制系统的一个细调指令；

在目标视频画面中的目标物偏离画面中心位置时，通过触发遥控器上的细调按钮，通过主课堂控制系统将相应的细调指令发送至辅课堂控制系统；

辅课堂控制系统根据细调指令调整跟踪摄像机，使跟踪摄像机对准目标物。

例如，在主课堂控制系统侧的教师发现发言学生偏离了画面的中心，仅看到发言学生的半个图像，教师可通过遥控器上的细调按钮进行微调，那么上面所描述的区域之间的调整过程可理解为粗调过程。

如图2所示，遥控器200上的第一行是粗调按钮202，即每一粗调按钮的遥控指令对应一个控制指令，该控制指令对应一个预置位参数。遥控器200上的第二行是细调指令204，例如上、下、左、右，当教师触发“上”按钮时，可以调整跟踪摄像机的俯仰角，从而使辅课堂控制系统的显示的发言学生的图像往画面中心移动。

在辅课堂没有学生发言时主课堂教师可通过遥控器将辅课堂画面切换到全景画面，在辅课堂有学生发言时，主课堂教师可根据发言学生的大致位置，通过遥控器触发调用对应哪个预置位，在调用预置位过程中仍保持全景摄像机画面，查询跟踪摄像机是否就位，如果就位则切换到跟踪摄像机画面。此外，如果主课堂教师发现发言学生在画面中位置有偏差，可通过遥控器再手工细调一下。辅课堂学生发言结束后，主课堂教师可通过遥控器再切换到辅课堂全景画面。

上面所描述的实施例均需要通过遥控器的触发来完成画面的切换，即教师根据发言学生所在的区域触发遥控器进行画面切换，例如从A区域的画面切换到B区域的画面，在下面的实施例中，提供了另一种实现方式，即根据检测到的运动目标自动进行画面切换，具体见下文描述。

首先，同样需要预先将辅课堂教室划分为多个区域，每一区域对应一个跟踪摄像机的预置位参数，每一预置位参数对应一个控制指令；

主课堂控制系统根据全景摄像机获取的全景画面数据判断运动目标的所在区域，根据所在区域确定对应的预置位参数，以及根据对应的预置位参数确定对应的控制指令，并将确定的控制指令发送至所述辅课堂控制系统。

全景摄像机会实时将拍摄的全景画面送入辅课堂控制系统中，辅课堂控制系统又将实时全景画面传输给主课堂控制系统，主课堂控制系统可以实时分析该全景画面，该分析技术可以采用目前的任何运动目标检测图像分析技术，从而检测出运动目标，例如起立的发言学生。在检测出运动目标之后，确定该运动目标所在的区域，例如教室的B区域，然后根据B区域确定对应的预置位参数，进而依据该预置位参数确定相应的控制指令，最后主课堂控制系统将该确定的控制指令发送给辅课堂控制系统，辅课堂控制系统执行该控制指令，切换到教室B区域的画面。

其中，主课堂控制系统存储区域位置、预置位参数及控制指令的对应关系。

本领域技术人员应理解，运动目标检测以及根据检测出的运动目标进行视频切换的处理过程也可以由辅课堂控制系统来完成，但是细调的过程需要主课堂控制系统来辅助完成。

上述切换过程可称为自动切换模式，那么通过遥控器切换的过程可称为手动切换模式，事先可以由主课堂控制系统设置是否启动自动切换模式。

下面结合图3详细说明根据本发明的一个实施例的在线课堂远程导播系统。

如图3所示，在线课堂远程导播系统主要包括主课堂控制系统300A和辅课堂控制系统300B，两者之间通过消息通信服务器308传递控制消息以及通过音视频流媒体服务器320传递音视频数据。

在主课堂控制系统300A侧：

遥控器200向主课堂控制系统300A发送遥控指令。主课堂控制系统300A主要包括遥控指令解析模块302、云台远程控制模块304、音视频接收解码模块306。遥控器指令解析模块302负责接收遥控器200发送的遥控指令，根据其指令类型调用云台远程控制模块304，将其转化为对应云台控制指令，并经过消息通信服务器308将云台控制指令发送给辅课堂控制系统300B来执行。

辅课堂控制系统300B的执行结果以视频流的形式通过音视频流媒体服务器320反馈给主课堂控制系统300A，由主课堂控制系统300A的音视频接收解码模块306负责显示辅课堂的画面，以便于主课堂的教师检查是否将辅课堂的跟踪摄像机遥控到位。

在辅课堂控制系统300B侧：

辅课堂控制系统300B主要包括：导播控制模块310、摄像机云台控制模块312、视频切换控制模块314、跟踪摄像机316和全景摄像机318。

其中，在接收到控制指令时显示的辅课堂画面是局部区域画面的情况下，导播控制模块310在接收到主课堂控制系统300A发送过来的控制指令后，会调用视频切换控制模块314将辅课堂画面先切换到全景摄像机318获取的全景画面，然后调用摄像机云台控制模块312执行具体的控制指令，控制跟踪摄像机316的转动，使跟踪摄像机316能够拍摄到指定区域的画面。在跟踪云台摄像机316到位后，摄像机云台控制模块312会通知导播控制模块310该控制指令执行完成，这样，导播控制模块310会调用视频切换控制模块314将视频画面切换到跟踪摄像机拍摄的画面；视频切换控制模块314将辅课堂的视频画面通过音视频流媒体服务器320发送给主课堂控制系统300B，以便主课堂及时看到云台控制的效果。

如图4所示，视频切换控制模块314内部集成了多路视频采集和视频画面拼接等功能，其中，多路视频采集需要配置1块多路同时工作的视频采集卡，而视频画面拼接功能可通过集成显卡使用GPU来实现，拼接后的画面在视频编码后通过音视频流媒体服务器320发送给主课堂控制系统300A。

图5所示为根据本发明的又一较佳实施例的在线课堂远程导播系统的示意图。

在线课堂远程导播系统主要包括：

主课堂控制系统502，向辅课堂控制系统发送控制指令以及接收来自所述辅课堂控制系统的目标视频画面的数据并显示所述目标视频画面；辅课堂控制系统504，在接收到所述控制指令后，将辅课堂画面切换至所述目标视频画面，并将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示。

其中，辅课堂控制系统504包括：

导播控制模块5042，连接至摄像机控制模块5044和视频切换控制模块5046，在切换之前的辅课堂画面是由辅课堂侧的全景摄像机获取的全景画面的情况下，在接收到所述控制指令之后，调用所述摄像机控制模块，执行所述控制指令；摄像机控制模块5044，连接至跟踪摄像机，根据所述控制指令调整所述跟踪摄像机的拍摄参数，以及在所述跟踪摄像机的拍摄参数被调整到位后，向所述视频切换控制模块发送通知；视频切换控制模块5046，连接至所述跟踪摄像机，在接收到来自所述摄像机控制模块的通知后，将所述辅课堂画面切换至所述跟踪摄像机获取的目标视频画面，并将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示。

因此，根据本发明的在线课堂远程导播方法及系统使用摄像机预置位快速定位学生位置，结合主课堂侧遥控器远程遥控的方式跟踪辅课堂学生，从而使主辅课堂之间可进行交互，解决了通常只有一个高清摄像机负责辅课堂学生区全景画面的拍摄，无法跟踪辅课堂发言学生的问题，提高了在线课堂远程控制导播智能性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种在线课堂远程导播方法，其特征在于，包括以下步骤：

主课堂控制系统向辅课堂控制系统发送控制指令；

在接收到来自所述主课堂控制系统的控制指令后，所述辅课堂控制系统将辅课堂画面切换至目标视频画面；

所述辅课堂控制系统将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示，实现所述主课堂控制系统远程控制所述辅课堂控制系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在切换之前的辅课堂画面是由辅课堂侧的全景摄像机获取的全景画面时，所述辅课堂控制系统将辅课堂画面切换至目标视频画面的切换过程包括：

根据接收的所述控制指令调整辅课堂侧的跟踪摄像机的预置位参数；

在所述跟踪摄像机的预置位参数被调整到位后，将所述辅课堂画面切换至所述跟踪摄像机获取的目标视频画面，并将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将辅课堂教室划分为多个区域，在所述辅课堂控制系统中预设每一区域对应一个所述跟踪摄像机的预置位参数，每一预置位参数对应主课堂控制系统的一个控制指令；每一控制指令对应主课堂侧遥控器上的一个遥控指令，

通过触发所述遥控器上按钮的方式，将触发的遥控指令发送至所述主课堂控制系统，所述主课堂控制系统将与所述触发的遥控指令对应的控制指令发送至所述辅课堂控制系统。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述遥控器上还设置有细调按钮，每一细调按钮对应所述主课堂控制系统的一个细调指令；

在所述目标视频画面中的目标物偏离画面中心位置时，通过触发所述遥控器上的细调按钮，通过主课堂控制系统将相应的细调指令发送至所述辅课堂控制系统；

所述辅课堂控制系统根据所述细调指令调整所述跟踪摄像机，使所述跟踪摄像机对准目标物。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将辅课堂教室划分为多个区域，每一区域对应一个所述跟踪摄像机的预置位参数，每一预置位参数对应主课堂控制系统的一个控制指令；

所述主课堂控制系统根据所述全景摄像机获取的全景画面数据判断运动目标的所在区域，根据所述所在区域确定对应的预置位参数，以及根据对应的预置位参数确定对应的控制指令，并将确定的控制指令发送至所述辅课堂控制系统。

6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述预制位参数包括以下一种或多种：

左右旋转角度、上下俯仰角、焦距。

7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述辅课堂画面被切换后，所述辅课堂控制系统将切换之前的视频画面与切换之后的视频画面进行拼接，并将拼接后的视频数据发送至所述主课堂控制系统进行显示，其中，在所述拼接后的视频数据中，所述切换之后的视频画面是主画面，所述切换之前的视频画面是辅画面。

8.一种在线课堂远程导播系统，其特征在于，包括：

主课堂控制系统，向辅课堂控制系统发送控制指令以及接收来自所述辅课堂控制系统的目标视频画面的数据并显示所述目标视频画面；

所述辅课堂控制系统，在接收到所述控制指令后，将辅课堂画面切换至所述目标视频画面，并将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述辅课堂控制系统包括：

导播控制模块，连接至摄像机控制模块和视频切换控制模块，在切换之前的辅课堂画面是由辅课堂侧的全景摄像机获取的全景画面的情况下，在接收到所述控制指令之后，调用所述摄像机控制模块，执行所述控制指令；

所述摄像机控制模块，连接至跟踪摄像机，根据所述控制指令调整所述跟踪摄像机的拍摄参数，以及在所述跟踪摄像机的拍摄参数被调整到位后，向所述视频切换控制模块发送通知；

所述视频切换控制模块，连接至所述跟踪摄像机，在接收到来自所述摄像机控制模块的通知后，将所述辅课堂画面切换至所述跟踪摄像机获取的目标视频画面，并将所述目标视频画面的数据发送至所述主课堂控制系统进行显示。