CN104882037A - 一种直录播互动教室系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直录播互动教室系统。上述系统包括主课堂控制装置，用于采集主课堂的教学画面数据并生成主课堂教学音视频流，将主课堂教学音视频流发送至辅课堂控制装置，以及接收并解码来自辅课堂控制装置的辅课堂教学音视频流，以及接收来自远程导播控制装置的控制信息，并执行与控制信息对应的处理操作，以及将经过处理的主课堂教学音视频流发送至远程导播控制装置；辅课堂控制装置，用于采集辅课堂的教学画面数据并生成辅课堂教学音视频流；远程导播控制装置，用于向主课堂控制装置发送控制信息，以及接收来自主课堂控制装置的经过处理的主课堂教学音视频流。

Description

一种直录播互动教室系统

技术领域

本发明属于网络通信领域，尤其涉及一种直录播互动教室系统。

背景技术

传统录播教室只能录播，无法实现多个录播教室之间的互动，并且主录播教室需要教师手动控制录播设备，不便操作，也影响了教师的上课。

发明内容

本发明提供一种直录播互动教室系统，以解决上述问题。

本发明提供一种直录播互动教室系统，包括：主课堂控制装置，用于采集主课堂的教学画面数据并生成主课堂教学音视频流，将所述主课堂教学音视频流发送至辅课堂控制装置，以及接收并解码来自所述辅课堂控制装置的辅课堂教学音视频流，以及接收来自远程导播控制装置的控制信息，并执行与所述控制信息对应的处理操作，以及将经过处理的主课堂教学音视频流发送至所述远程导播控制装置；所述辅课堂控制装置，与所述主课堂控制装置相连，用于采集辅课堂的教学画面数据并生成所述辅课堂教学音视频流；远程导播控制装置，与所述主课堂控制装置相连，用于向所述主课堂控制装置发送所述控制信息，以及接收来自所述主课堂控制装置的所述经过处理的主课堂教学音视频流。

相较于先前技术，根据本发明提供的直录播互动教室系统，主课堂与辅课堂之间可进行直录播互动，并且提供了远程导播控制装置，该远程导播控制装置可远程控制主课堂控制装置的各种直录播功能，教师可专心上课，无需操作，使得直录播功能更加灵活，从而增强了在线课堂远程控制导播的智能性。

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一较佳实施例提供的直录播互动教室系统的框图；

图2所示为根据本发明的另一较佳实施例提供的直录播互动教室系统的示意图；

图3所示为根据本发明的一较佳实施例提供的远程导播控制装置上所显示的控制画面示意图；

图4所示为根据本发明的另一较佳实施例提供的直录播互动教室系统的示意图。

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一较佳实施例提供的直录播互动教室系统的框图。

如图1所示，本发明的较佳实施例提供的直录播互动教室系统包括：

主课堂控制装置102，用于采集主课堂的教学画面数据并生成主课堂教学音视频流，将所述主课堂教学音视频流发送至辅课堂控制装置104，以及接收并解码来自所述辅课堂控制装置104的辅课堂教学音视频流，以及接收来自远程导播控制装置106的控制信息，并执行与所述控制信息对应的处理操作，以及将经过处理的主课堂教学音视频流发送至远程导播控制装置106；

辅课堂控制装置104，与主课堂控制装置102相连，用于采集辅课堂的教学画面数据并生成所述辅课堂教学音视频流；

远程导播控制装置106，与所述主课堂控制装置102相连，用于向主课堂控制装置102发送所述控制信息，以及接收来自所述主课堂控制装置102的所述经过处理的主课堂教学音视频流。

其中，所述控制信息包括以下任意一种或多种：

视频编辑控制信息、导播控制信息、录制控制信息。

主课堂控制装置102安装于第一教室中，辅课堂控制装置104安装于第二教室中，主课堂控制装置102与辅课堂控制装置104之间可进行通信，主课堂控制装置102将采集的主课堂教学音视频流传送给辅课堂控制装置104，辅课堂控制装置104也可将采集的辅课堂教学音视频流传送给主课堂控制装置102。这样，第一教室与第二教室之间可进行直录播互动，第二教室的学生和教师可以看到第一教室的整个上课过程。为了让第一教室的教师能够专心上课，无需操作主课堂控制装置102，在本实施例中的直录播互动教室系统中还增加了远程导播控制装置106，该远程导播控制装置106供远程人员进行操作，远程导播控制装置106将相应的控制信息或资源或状态信息发送给主课堂控制装置102，主课堂控制装置102执行远程导播控制装置106发送的控制信息，完成相应操作。因此，第一教室中的教师无需操作主课堂控制装置102即可完成整个直录播过程。

如图2所示，根据本发明的直录播互动教室系统还可以包括：

消息通信服务器108，与所述主课堂控制装置102、所述辅课堂控制装置104和所述远程导播控制装置106均相连，所述远程导播控制装置106发出的控制信息通过所述消息通信服务器108传输至所述主课堂控制装置102；

直播互动流媒体服务器110，连接在所述主课堂控制装置102与所述辅课堂控制装置104之间，用于传送所述主课堂教学音视频流和所述辅课堂教学音视频流。

所述远程导播控制装置106在将所述视频编辑控制信息通过所述消息通信服务器108发送至所述主课堂控制装置102之前，将视频编辑所需的资源传送至所述主课堂控制装置102，以供所述主课堂控制装置102对获取的主课堂教学音视频流进行编辑处理。

其中，所述主课堂控制装置102包括：

web文件服务器1022(如图4所示)，连接至所述远程导播控制装置106，接收来自所述远程导播控制装置的视频编辑所需的资源；

远程导播流媒体服务器1024(如图4所示)，连接至所述远程导播控制装置106，将所述主课堂教学音视频流传输至所述远程导播控制装置106。

其中，所述视频编辑控制信息包括：字幕控制信息、片头片尾控制信息、台标控制信息；

所述视频编辑所需的资源包括字幕、片头片尾、台标。

在本实施例中，控制信息和视频编辑所需的资源分别采用不同的通路进行传输，控制信息通过消息通信服务器108发送给主课堂控制装置102，视频编辑所需的资源通过web文件服务器1022(如图4所示)传送至主课堂控制装置102。控制信息是控制主课堂控制装置102的各种控制指令的统称，主要包括上面列举的三种(字幕控制信息、片头片尾控制信息、台标控制信息)。其中，字幕控制信息主要包括字幕的显示方式、字体、位置，片头片尾控制信息主要包括片头的插入位置、时长等信息，台标控制信息主要包括台标的显示位置、大小等信息。如果要在录制文件中加入台标，则远程导播控制装置106首先将台标资源发送给主课堂控制装置102，然后将台标控制信息发送至主课堂控制装置102，主课堂控制装置102根据该台标控制信息将台标添加入录制文件中。

需说明的是，远程导播控制装置106与主课堂控制装置102可以处于同一局域网中，而辅课堂控制装置104处于外网中。

在一种实施方式中，所述主课堂教学音视频流包括主课堂中多个摄像机采集的多机位音视频流和经过拼接的组合音视频流；

所述远程导播控制装置106包括：

录制单元，根据用户选择的分辨率录制从所述主课堂教学音视频流中选取的音视频流。

假设第一教室中设置有三个摄像机(板书摄像机、学生摄像机、全景摄像机)，那么主课堂教学音视频流中至少包含四路音视频流，三个摄像机采集的三路音视频流，以及用于用于导播主画面的组合音视频流。主课堂控制装置102将主课堂教学音视频流发送给远程导播控制装置106之后，远程导播控制装置106可以选择录制那一路音视频流，并且还可以选择录制的分辨率。例如组合音视频流的分辨率是1080P，而板书摄像机采集的音视频流的分辨率是720P。

在另一实施方式中，所述远程导播控制装置106包括：

状态通知单元，用于在手动跟踪时，向主课堂控制装置发送当前的跟踪状态信息，其中，跟踪状态包括板书跟踪状态、教师跟踪状态、学生跟踪状态、教师全景跟踪状态和学生全景跟踪状态；

所述主课堂控制装置包括：

预置单元，用于保存各跟踪状态下不同音视频流对应的编码码率；

编解码单元，根据所述跟踪状态信息获取对应的码率，并按照所述对应的码率对获取的音视频流进行编码。

远程导播控制装置106可以控制主课堂控制装置的跟踪状态，例如将板书跟踪状态切换到教师跟踪状态，或者将学生跟踪状态切换到教师全景跟踪状态。在主课堂控制装置中预先保存了不同跟踪状态下各音视频流对应的编码码率，例如如果当前跟踪状态是板书跟踪状态，则板书画面音视频流的码率有一个较高值，其他音视频流的码率有一个较低值；如果当前跟踪状态是学生跟踪状态，则学生画面音视频流的码率有一个较高值，其他音视频流的码率有一个较低值。因此，针对比较重要的音视频流可以选择较高的码率，这样可以提高当前跟踪状态下的画质，提升用户体验。

如图3所示，该显示画面展现在远程导播控制装置106端，其中，画面1是组合视频画面，画面2是摄像头A采集的板书画面，画面3是摄像头B采集的学生画面，画面4是摄像头C采集的教师画面。在当前跟踪状态是板书跟踪状态时，摄像头A采集的视频流的编码码率高于其他摄像头采集的视频流的编码码率。在当前跟踪状态是学生跟踪状态时，摄像头B采集的视频流的编码码率高于其他摄像头采集的编码码率。此外，还能够根据当前带宽情况来动态调整各音视频流的编码码率。

需说明的是，如果是自动跟踪，则无需远程导播控制装置106将跟踪状态信息通知主课堂控制装置102，因为主课堂控制装置102能够根据运动目标的状态自动切换跟踪状态，因此本身就知道当前的跟踪状态。

参考图4，根据本发明的又一实施例描述的直录播互动教室系统还可以包括：文件点播服务器112，与所述主课堂控制装置102、所述辅课堂控制装置104和所述远程导播控制装置106均连接，用于保存所述主课堂控制装置102和/或所述远程导播控制装置106录制的视频文件，以及供后台观摩装置114点播观看；所述后台观摩装置114，连接至所述直播互动流媒体服务器110和所述文件点播服务器112，接收来自所述直播互动流媒体服务器的主课堂教学音视频流，以及对所述文件点播服务器112中的视频文件进行点播。

其中，后台观摩装置114包括后台显示模块和文件点播模块，后台显示模块用于实时显示主课堂教学视频流和辅课堂教学视频流，文件点播模块用于点播录制的音视频文件。后台观摩装置114还可以负责该直录播互动教室系统的用户权限控制，关键参数设置，学校/课堂管理等功能。

在图4中，主课堂控制装置102中的智能导播模块主要负责实现对教师和学生跟踪区域内的运动目标进行识别和处理，并控制云台摄像机对运行目标进行跟踪，同时还负责各机位画面的导播切换功能；该智能导播模块和本地音视频串流录制模块采用进程间通信方式实现控制消息的传输，完成远程导播中导播相关的功能；

从图4中还可以看出，主课堂控制装置102内置了远程导播用的远程导播流媒体服务器1024和web文件服务器1022，其中，主课堂各机位画面和直播画面都会通过该内置的流媒体服务器发送给远程导播控制装置106。为了保证远程导播的效果，远程导播控制装置106和主课堂控制装置需要部署在同一局域网内，通常校内局域网即可；而主课堂控制装置102中内置的文件服务器用于接收远程导播控制装置106上传的台标、片头、片尾等资源文件，主课堂控制装置102执行远程导播控制装置发送过来的控制信息时对上传的资源文件进行相应的处理。

辅课堂控制装置104中的音视频接收解码模块主要用于实现接收和处理主课堂控制装置102发送过来的音视频流，对接收到的音视频流进行解码和渲染，从而实现主课堂和辅课堂之间双向互动功能；同时，辅课堂控制装置104负责采集辅课堂本地音视频数据，并将其串流出去，由主课堂或后台观摩装置接收并解码，同时会接收并接收指定发言的辅课堂(在辅课堂有多个时，可以指定一个发言的辅课堂)的音视频流。

本领域技术人员应理解，在图4中的辅课堂控制装置114也可以替换成主课堂控制装置102，不分主辅。

根据本发明提供的直录播互动教室系统，主课堂与辅课堂之间可进行直录播互动，并且提供了远程导播控制装置，该远程导播控制装置可远程控制主课堂控制装置的各种直录播功能，教师可专心上课，无需操作，使得直录播功能更加灵活，从而增强了在线课堂远程控制导播的智能性。

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)

1.一种直录播互动教室系统，其特征在于，包括：

主课堂控制装置，用于采集主课堂的教学画面数据并生成主课堂教学音视频流，将所述主课堂教学音视频流发送至辅课堂控制装置，以及接收并解码来自所述辅课堂控制装置的辅课堂教学音视频流，以及接收来自远程导播控制装置的控制信息，并执行与所述控制信息对应的处理操作，以及将经过处理的主课堂教学音视频流发送至所述远程导播控制装置；

所述辅课堂控制装置，与所述主课堂控制装置相连，用于采集辅课堂的教学画面数据并生成所述辅课堂教学音视频流；

远程导播控制装置，与所述主课堂控制装置相连，用于向所述主课堂控制装置发送所述控制信息，以及接收来自所述主课堂控制装置的所述经过处理的主课堂教学音视频流。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

消息通信服务器，与所述主课堂控制装置、所述辅课堂控制装置和所述远程导播控制装置均相连，所述远程导播控制装置发出的控制信息通过所述消息通信服务器传输至所述主课堂控制装置；

直播互动流媒体服务器，连接在所述主课堂控制装置与所述辅课堂控制装置之间，用于传送所述主课堂教学音视频流和所述辅课堂教学音视频流。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制信息包括以下任意一种或多种：

视频编辑控制信息、导播控制信息、录制控制信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述远程导播控制装置在将所述视频编辑控制信息通过所述消息通信服务器发送至所述主课堂控制装置之前，将视频编辑所需的资源传送至所述主课堂控制装置，以供所述主课堂控制装置对获取的主课堂教学音视频流进行编辑处理。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述视频编辑控制信息包括：字幕控制信息、片头片尾控制信息、台标控制信息；

所述视频编辑所需的资源包括字幕、片头片尾、台标。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主课堂控制装置包括：

web文件服务器，连接至所述远程导播控制装置，接收来自所述远程导播控制装置的视频编辑所需的资源；

远程导播流媒体服务器，连接至所述远程导播控制装置，将所述主课堂教学音视频流传输至所述远程导播控制装置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述主课堂教学音视频流包括主课堂中多个摄像机采集的多机位音视频流和经过拼接的组合音视频流；

所述远程导播控制装置包括：

录制单元，根据用户选择的分辨率录制从所述主课堂教学音视频流中选取的音视频流。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述主课堂教学音视频流包括主课堂中多个摄像机采集的多机位音视频流和经过拼接的组合音视频流；

所述远程导播控制装置包括：

状态通知单元，用于向主课堂控制装置发送当前的跟踪状态信息，其中，跟踪状态包括板书跟踪状态、教师跟踪状态、学生跟踪状态、教师全景跟踪状态和学生全景跟踪状态；

所述主课堂控制装置包括：

预置单元，用于保存各跟踪状态下不同音视频流对应的编码码率；

码率调整单元，根据所述跟踪状态信息获取对应的编码码率，并按照所述对应的编码码率对获取的音视频流进行编码。

9.根据权利要求2至6中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：

文件点播服务器，与所述主课堂控制装置、所述辅课堂控制装置和所述远程导播控制装置均连接，用于保存所述主课堂控制装置和/或所述远程导播控制装置录制的视频文件，以及供后台观摩装置点播观看；

所述后台观摩装置，连接至所述直播互动流媒体服务器和所述文件点播服务器，接收来自所述直播互动流媒体服务器的主课堂教学音视频流，以及对所述文件点播服务器中的视频文件进行点播。