CN108198108B - 教育嵌入式系统和教育管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种教育嵌入式系统和教育管理系统，包括主控处理装置、中控音视频处理装置和通信装置，主控处理装置连接中控音视频处理装置，主控处理装置和中控音视频处理装置连接通信装置，通信装置用于连接待控制教育设备，主控处理装置接收管控指令，解析管控指令得到待控制教育设备信息，将管控指令和待控制教育设备信息发送至中控音视频处理装置，中控音视频处理装置通过通信装置将接收的管控指令发送至与待控制教育设备信息对应的待控制教育设备，管控指令控制对应的待控制教育设备执行对应操作。通过主控处理装置、中控音视频处理装置和通信装置一体化设计实现对教室内电气设备集中管控方式，实施便捷。

Description

教育嵌入式系统和教育管理系统

技术领域

本发明涉及教育领域，特别是涉及一种教育嵌入式系统和教育管理系统。

背景技术

随着科学技术的发展，许多国家和地区都十分重视教育系统的研究、开发和应用，教学设备逐渐实现全智能化控制，比如实物展台、PC机、笔记本等教学工具。

传统的教育系统中的各个系统所属不同厂商，如视频系统、监控系统等，各厂家在施工时，线材冗余非常严重，且多个系统间会存在冲突，在用一套系统时，另一套系统搁置，且每一套系统都有独立的操作软件，使用者在操作时，需要不断切换各个输入输出，传统的教育系统实施复杂。

发明内容

基于此，有必要针对传统的教育系统实施复杂的问题，提供一种实施便捷的一体化的教育嵌入式系统和教育管理系统。

一种教育嵌入式系统，包括主控处理装置、中控音视频处理装置和通信装置，所述主控处理装置连接所述中控音视频处理装置，所述主控处理装置和所述中控音视频处理装置连接所述通信装置，所述通信装置用于连接待控制教育设备，所述主控处理装置用于接收管控指令，解析所述管控指令得到待控制教育设备信息，将所述管控指令和待控制教育设备信息发送至所述中控音视频处理装置；所述中控音视频处理装置用于通过所述通信装置将接收的所述管控指令发送至与待控制教育设备信息对应的待控制教育设备，所述管控指令用于控制对应的待控制教育设备执行对应操作。

一种教育管理系统，包括中心服务器、媒体处理矩阵和多个教育嵌入式系统，所述媒体处理矩阵连接所述中心服务器和所述多个教育嵌入式系统，所述中心服务器连接所述多个教育嵌入式系统，

所述中心服务器发送音视频码流上传指令至所述多个教育嵌入式系统；以及发送存储位置分配指令至所述媒体处理矩阵；

所述多个教育嵌入式系统根据接收的所述音视频码流上传指令发送的音视频码流至所述媒体处理矩阵；

所述媒体处理矩阵接收所述音视频码流，并根据接收的存储位置分配指令将所述音视频码流发送至对应的位置进行存储。

上述教育嵌入式系统，包括主控处理装置、中控音视频处理装置和通信装置，主控处理装置连接中控音视频处理装置，主控处理装置和中控音视频处理装置连接通信装置，通信装置用于连接待控制教育设备，主控处理装置用于接收管控指令，解析管控指令得到待控制教育设备信息，将管控指令和待控制教育设备信息发送至中控音视频处理装置，中控音视频处理装置用于通过通信装置将接收的管控指令发送至与待控制教育设备信息对应的待控制教育设备，管控指令用于控制对应的待控制教育设备执行对应操作。一体化设计教育嵌入式系统，通过主控处理装置、中控音视频处理装置和通信装置实现对教室内待控制教育设备集中管控方式，实施便捷。

上述教育管理系统，中心服务器可控制媒体处理矩阵存储多个教育嵌入式系统的音视频码流，通过中心服务器实现对多个教育嵌入式系统的集中管控，管控效率高。

附图说明

图1为一实施例中教育嵌入式系统结构图；

图2为另一实施例中教育嵌入式系统结构图；

图3为一实施例中教育嵌入式系统组网图；

图4为一实施例中音视频在各教室间组合传输示意图；

图5为一实施例中视频处理装置结构图；

图6为一实施例中教育嵌入式系统互通时视频处理逻辑图；

图7为一实施例中教育嵌入式系统多方互通时视频处理逻辑图；

图8为一实施例中主控处理装置结构图；

图9为一实施例中音频处理装置结构图；

图10为一实施例中教育嵌入式系统互通时本地发送音频处理逻辑图；

图11为一实施例中教育嵌入式系统互通时本地接收音频处理逻辑图；

图12为一实施例中教育嵌入式系统多方互通时音频处理逻辑图；

图13为一实施例中中控管理装置结构图；

图14为一实施例中教育嵌入式系统中控管理设计图；

图15为一实施例中硬件逻辑框架图；

图16为一实施例中软件逻辑框架图；

图17为一实施例中教育嵌入式系统布线实施图；

图18为一实施例中教育管理系统结构图；

图19为另一实施例中教育管理系统结构图；

图20为一实施例中教育管理系统结构示意图。

具体实施方式

在一个实施例中，如图1所示，一种教育嵌入式系统，包括主控处理装置110、中控音视频处理装置120和通信装置130，主控处理装置110连接中控音视频处理装置120，主控处理装置110和中控音视频处理装置120连接通信装置130，通信装置130连接待控制教育设备200，主控处理装置110用于接收管控指令，解析管控指令得到待控制教育设备信息，将管控指令和待控制教育设备信息发送至中控音视频处理装置120；中控音视频处理装置120用于通过通信装置130将接收的管控指令发送至与待控制教育设备信息对应的待控制教育设备200，管控指令用于控制对应的待控制教育设备200执行对应操作。

具体地，教育嵌入式系统应用于大中小学课堂、培训机构等教育机构，着重教、学、控以及一体化设计。教，即方便教师课堂使用，能够综合当下优秀的科技创新成果，让授业者更着重内容的传授，让内容更丰富、更开放、更聚焦，知识传播更简易，同时让传播的技艺得到传承。学，即方便学生对教学内容的理解和掌握，大量精致的内容能够更高效地让学生掌握，精品课程任何时候都能够重播，知识通过科学高效的手段让学生获取；控，即能够控制教育设备，即教室各类电气设备，可控制教育相关的各类教育产品。

上述一体化设计教育嵌入式系统，待控制教育设备200包括但不限于IPC(IPCamera，网络摄像机)、PC(personal computer，个人计算机)、笔记本、摄像机、实物展台、吊麦、话筒、电视、投影仪、音箱等，通过主控处理装置110、中控音视频处理装置120和通信装置130实现对教室内待控制教育设备200集中管控方式，实施便捷。

在一个实施例中，如图2所示，待控制教育设备200包括中控设备、音频设备和视频设备，中控音视频处理装置120包括均连接主控处理装置110的中控管理装置122、音频处理装置126和视频处理装置124，中控管理装置122、音频处理装置126和视频处理装置124均连接通信装置130，主控处理装置110在解析到待控制教育设备信息为中控设备信息时，发送管控指令和中控设备信息至中控管理装置122，中控管理装置122用于通过通信装置130将接收的管控指令发送至与中控设备信息对应的中控设备，管控指令用于控制对应的中控设备执行对应操作；主控处理装置110在解析到待控制教育设备信息为音频设备信息时，发送管控指令和音频设备信息至音频处理装置126，音频处理装置126用于通过通信装置130将接收的管控指令发送至与音频设备信息对应的音频设备，管控指令用于控制对应的音频设备执行对应操作；以及接收音频数据，对音频数据进行处理后并输出；主控处理装置110在解析到待控制教育设备信息为视频设备信息时，发送管控指令和视频设备信息至视频处理装置124，视频处理装置124用于通过通信装置130将接收的管控指令发送至与视频设备信息对应的视频设备，管控指令用于控制对应的视频设备执行对应操作；以及接收视频数据，对视频数据进行处理后得到处理后的视频数据并发送至主控处理装置110；主控处理装置110还用于接收处理后的视频数据并输出。

具体地，主控处理装置110完成主控制功能和视频输出功能，中控处理装置完成各种外设接口处理，音频处理装置126完成音频输入输出处理，视频处理装置124完成视频输入处理功能，待控制教育设备200包括中控设备、音频设备和视频设备，中控设备为电子门锁、电动窗帘、新风系统等，音频设备为吊麦、音箱等，视频设备为电视、摄像机等，当主控处理装置110接收管控指令，解析管控指令得到待控制教育设备信息比如为教室内的某一个方位的第一个电动窗帘时，将管控指令和待控制教育设备信息发送至中控管理装置122，中控管理装置122将管控指令发送至对应的电动窗帘，如图3所示，为教育嵌入式系统组网图，每个教室都装有一体化教育嵌入式系统(即为图示中的TCN，教育云节点)，音视频输入源一般为IPC、PC和笔记本，摄像机和实物展台只有视频输入，吊麦和话筒只有音频输入，电视输出音视频，投影仪只输出视频，音箱输出音频，每个教室间有两路视频、一路音频，音视频在每个教室间通过网络传输，两路视频分别为主视频码流和辅视频码流，主视频码流用于呼叫、在显示屏上显示等，辅视频码流用于预览、桌面控制等，主视频码流和辅视频码流的区别在于分辨率不同。

进一步地，在本实施例中，如图4所示，为音视频在各教室间组合传输示意图，TCN100-H为带MINI-MCU(微处理)功能的教育云节点，TCN100-S为标准版本的教育云节点，该处有TCN100-H A点，TCN100-S B\C\D三个点。B、C、D分别向A发送一路音频、一路视频，A向B发送一路A路采集音频、一路A`幅流视频、一路四路组合视频，A向C和D发送A、B组合音频、一路A`幅流视频、一路四路组合视频，带MCU功能的教育云节点最多能够处理四路标准教育云节点的呼入，该示例显示三路呼入。

在一个实施例中，如图5所示，视频处理装置124包括视频输入码流模块1241(A-VIRtp)、视频数据接收模块1242(NetData)、视频编码模块1245(VEnc)、视频解码模块1243(VDEC)、视频处理子模块1244(VPSS)和视频采集模块1246(VI)，视频输入码流模块1241连接视频数据接收模块1242，视频数据接收模块1242连接视频解码模块1243，视频编码模块1245连接视频采集模块1246，视频采集模块1246和视频解码模块1243均连接视频处理子模块1244，视频编码模块1245和视频处理子模块1244均连接主控处理装置110，视频数据接收模块1242还用于连接客户端(RtspClient)，视频解码模块1243还用于连接视频文件存储模块(VidFile)和视频图像存储模块(VidFile/jpg)。

具体地，视频输入码流模块1241用于接收音频码流并发送至视频数据接收模块1242，视频数据接收模块1242用于将接收的音频码流整合后发送至视频解码模块1243，视频解码模块1243用于解码接收的整合后的音频码流，并将解码后的音频码流发送至视频处理子模块1244，视频处理子模块1244用于复制预设份解码后的音频码流发送主控处理装置110，或者视频采集模块1246采集图像发送至视频处理子模块1244，视频处理子模块1244用于复制预设份解码后的音频码流发送主控处理装置110，或视频采集模块1246采集图像发送至视频编码模块1245，视频编码模块1245将接收的图像进行编码后发送至主控处理装置110，视频数据接收模块1242还可以接收客户端发送的视频数据，视频解码模块1243还可以接收视频文件存储模块和视频图像存储模块的数据进行解码并发送至视频处理子模块1244。进一步地，视频编码模块1245完成编码后，会发出两路视频码流，一路主视频码流，一路幅流。

在一个实施例中，视频处理装置124还包括视频选择模块(Sel)，视频采集模块1246通过视频选择模块连接视频编码模块1245。视频选择模块用于选择视频采集模块1246中的预设路视频数据并发送至视频编码模块1245进行编码。

在本实施例中，如图6所示，为教育嵌入式系统互通时视频处理逻辑图，视频处理逻辑过程为：通过视频输入码流模块1241接收远端视频码流数据，将数据组合后发送至视频解码模块1243进行解码得到解码后的视频码流，复制若干份解码后的视频码流发送至主控处理装置110中的视频显示模块116(VO)显示；或视频采集模块1246采集到的图像或者通过RtspClient客户端接收数据并发送至视频解码模块1243后，复制若干份解码后的视频码流发送至主控处理装置110中视频显示模块116显示，或者通过视频选择模块选择两路发送至视频编码模块1245进行编码，通过主控处理装置110中的视频输出码流模块114(A-VORtp)发送至远端。

在一个实施例中，教育嵌入式系统支持一拖四功能，如图7所示，为教育嵌入式系统多方互通时视频处理逻辑图，支持将四路教育嵌入式系统的主流视频码流通过视频输入码流模块1241-视频解码模块1243-视频处理子模块1244后进入视频显示模块116显示输出，支持某路教育嵌入式系统发送幅流视频码流通过视频输入码流模块1241-视频解码模块1243-视频处理子模块1244后进入视频显示模块116显示输出；支持将四路设备图像与本地某路输入图像组合发送至视频处理子模块1244-视频编码模块1245后作为主流发送，支持选择某路输入编码作为幅流发送，支持选择某路进入视频显示模块116显示输出。

在一个实施例中，如图8所示，主控处理装置110包括主控处理器112、视频输出码流模块114和视频显示模块116，视频输出码流模块114和视频显示模块116均连接主控处理器112，视频显示模块116连接视频处理子模块1244，视频输出码流模块114连接视频编码模块1245。具体地，主控处理装置110用于完成主控功能和视频输出功能。进一步地，视频处理装置124中的视频采集模块1246和视频输入码流模块1241连接主控处理器112。

在一个实施例中，如图9所示，音频处理装置126包括音频采集模块1261(AI)、第一重采样模块1262(Resample)、音频混合模块1263(AMix)、第二重采样模块1264(Resample)、音频编码模块1265(AEnc)、音频输出码流模块1266((A-VORtp))、音频输入码流模块1267(A-VIRtp)、音频数据接收模块1260(Netdata)、音频解码模块1268(ADec)和音频输出模块1269(AO)，音频采集模块1261、第一重采样模块1262、音频混合模块1263、第二重采样模块1264、音频编码模块1265和音频输出码流模块1266依次连接，音频数据接收模块1260、音频解码模块1268、第一重采样模块1262、音频混合模块1263、第二重采样模块1264和音频输出模块1269依次连接。

具体地，音频采集模块1261和音频输入码流模块1267连接主控处理器112。如图10所示，为教育嵌入式系统互通本地发送音频处理逻辑图，教育嵌入式系统互通后，音频采集模块1261采集音频码流数据发送至第一重采样模块1262，通过第一重采样模块1262转换采样率后将转换采样率后的音频码流数据发送至音频混合模块1263进行混音得到混音后的音频码流数据，将混音后音频码流数据发送至第二重采样模块1264再次转换采样率，将再次转换采样率后的音频码流数据发送至音频编码模块1265，音频编码模块1265编码后通过音频输出码流模块1266发送给远端。因为音频采集模块1261、音频混合模块1263和音频编码模块1265之间的采样率不一样，因此需要通过第一重采样模块1262和第二重采样模块1264转换采样率进行匹配；如图11所示，为教育嵌入式系统互通本地接收音频处理逻辑图，教育嵌入式系统互通后，音频输入码流模块1267接收远端码流发送至音频数据模块，音频数据接收模块1260接收到远端的音频数据后发送至音频解码模块1268，通过音频解码模块1268解码得到解码后的音频数据并发送至第一重采样模块1262-音频混合模块1263-第二重采样模块1264后发送至音频输出模块1269播放。

在一个实施例中，音频处理装置126包括包络计算模块和音频选择模块(Sel)，音频选择模块通过包络计算模块连接音频选择模块，包络计算模块连接音频解码模块1268，音频选择模块连接第一重采样模块1262。

具体地，音频输出码流模块1266和视频输出码流模块114共用一个模块，音频输入码流模块1267和视频输入码流模块1241共用一个模块，音频数据接收模块1260和视频数据接收模块1242共用一个模块，音频选择模块和视频选择模块共用一个模块，因此，在附图中共用一个模块的对应两个模块的英文编码相同，当是音频码流时，使用对应的音频模块，当是视频码流时，使用对应的视频模块。如图12所示，为教育嵌入式系统多方互通时音频处理逻辑，教育嵌入式系统一拖四音频处理逻辑过程为：教育嵌入式系统启用一拖四功能后，音频支持根据发言模式来屏蔽某些路音频，音频数据接收模块1260接收四路音频码流(假设为A、B、C、D四路)发送至音频解码模块1268，音频解码模块1268解码接收的四路音频码流解码后与本地采集音频数据在包络计算模块中进行包络计算比较大小，并将比较结果发送至音频选择模块，音频选择模块选择两路包络较大的解码后的音频码流(假设为A和B)发送至第一重采样模块1262进行采样率转换处理后发送至音频混合模块1263进行混音得到混音后的音频码流，发送至第二重采样模块1264再次进行采样率转换处理后，发送至音频编码模块1265进行编码后发送至远端(C和D)，且将再次进行采样率转换处理后的音频码流发送至音频输出模块1269本地播放A和B。音频采集模块1261将采集的音频数据发送至第一重采样模块1262进行采样率转换后发送至音频混合模块1263进行混音处理后发送至包络计算模块中进行包络计算比较大小，并将比较结果发送至音频选择模块，音频选择模块选择两路包络较大的解码后的音频码流(假设为A和B)，A的音频码流直接发送给B，B的音频码流直接发送给A。

在一个实施例中，如图13所示，中控管理装置122包括接口管理模块1222和协议管理模块1224，接口管理模块1222连接协议管理模块1224，协议管理模块1224连接主控处理装置110，接口管理模块1222用于接收上传的协议并发送至协议管理模块1224；协议管理模块1224用于接收上传的协议并存储。

具体地，如图14所示，为教育嵌入式系统中控管控设计图，中控管理装置122支持多种接口，比如RS232接口、IO接口、IR接口、Relay接口等，每种接口可动态上传控制协议，比如PELCO协议、VISCA协议等，上传的控制协议发送至协议管理模块1224进行管理，主控处理装置110通过控制协议来操作设备。中控管理装置122支持多种接口动态绑定协议，协议可以备份、上传，使教育嵌入式系统支持更多地设备，让第三方设备提供商能够添加适用的协议完成对接，不需要研发人员涉入，同时，上传的协议能够导出到其它教育嵌入式系统中。

在一个实施例中，教育嵌入式系统还包括前面板处理装置，前面板处理装置连接中控音视频处理装置120，前面板处理装置输出中控音视频处理装置120的参数。具体地，前面板处理装置完成系统状态显示功能，用于显示中控音视频处理装置120的ID地址、使用的产品型号等参数信息。

在一个实施例中，通信装置130为有线通信装置130或无线通信装置130。

具体地，无线通信(Wireless Communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，无线通信装置130包括但不限于WIFI装置、GPRS装置和蓝牙装置，有线通信是一种通信方式，狭义上现代的有线通信是指有线电信，即利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的方式。有线通信装置130包括串口通信装置130等。

在一个较为详细的实施例中，如图15所示，为教育嵌入式系统硬件设计逻辑图，教育嵌入式系统由三块大板，一块小板组成，分别为中控处理板(对应中控管理装置122)、核心处理板(对应主控处理装置110和视频处理装置124)、音频处理板(对应音频处理装置126)及前面板(对应前面板处理装置)，各个模块均可以直接拔插更换，方便维护人员对产品的维修。中控音频板完成各种外设接口，音频输入输出处理，核心处理板完成视频输出及主芯片控制功能，视频处理板完成视频输入采集功能，前面板完成系统状态显示功能。如图16所示，为教育嵌入式系统软件设计逻辑图，分为三个层次，界面层、控制层和处理层，界面层由WebServer、SCP、TelnetServer构成，主要完成Web浏览器、PC/平板UI界面、telnet命令行输入对系统的操作，控制层主要为MainCtrl，对系统各个子模块进行逻辑控制，调度各子模块功能完成系统任务，处理层主要为MediaCC、SipCC、DeviceCC和zLog，MediaCC为媒体处理中心，主要处理音视频采集播放、编解码、混音、多画面组合等媒体功能，SipCC为SIP呼叫处理中心，主要处理其他教育嵌入式系统或者支持SIP的第三方系统的呼叫，DeviceCC为设备处理中心，主要处理第三方外设。

上述一体化教育嵌入式系统，集成了视频会议行业、监控行业、音频处理行业、中控行业的技术和优势，结合教育行业的特点和中国国情而设计开发。当下，由视频会议的点对点及会议功能来实现班级之间的沟通互动，由DVR(Digital Video Recorder，硬盘录像机)来实现教学过程的录制和播放，由中控来完成外围电气设备的控制，音频处理器来完成多组学生的交流讨论。

系统内置音视频矩阵，满足教师各种接口需要，同时可支持多个学生同时交流讨论的需要；同时，该系统内置高性能DSP(Digital Signal Process，数字信号处理技术)芯片作为主控处理装置110，可同时接入若干教室设备，同时操作各教室设备，解决教育资源不均衡的社会问题，实现班班互助，使偏远地区的学生能够得到优秀的课堂教学；本系统能够控制教室各类电气设备，可控制教育相关的各类教育产品，通过网络控制IPC、DVR(Digital Video Recorder，硬盘录像机)、NVR(Network Video Recorder，网络硬盘录像机)等监控类设备、会议终端、MCU等视频会议类设备、点名系统、广播系统等第三方教育系统；另外，本系统能够通过串口、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、红外、时序电源、IO等外设接口接入控制灯光、空调、新风系统、电子锁、电动幕布、电动窗帘等电气设备，教师可通过触摸屏、手机、电脑、平板等来操控教室设备。

本系统上手无门槛、无障碍，不需要额外人员及专业人士操控，即学即用，方便教师“傻瓜式”操控，避免了传统的系统由于各个厂家生产的子系统操作方式、操作习惯均不相同，操作软件五花八门，对教师要求高，且每个系统使用时，需要切换各个输入输出，使教师失去使用该套系统的兴趣，导致资源极大的浪费的问题，本系统可定制第三方系统的接入，供高级用户使用，避免了传统的各系统布线图仅实现了基本功能，如果需要实现某个系统的更复杂的功能，需要更复杂的布线的缺陷，且教育嵌入式系统各分部可以直接拨插更换，方便维护人员对产品进行维修，维护方便，避免了传统的系统由于各个厂家间使用相同的电视、摄像机，如果出现操作失误，很难定位到某个系统的问题，导致维护时间、维护难度成倍增加的问题。

如图17所示，为教育嵌入式系统在课堂中的布线实施图，教育嵌入式系统支持红外、Relay、IO、USB、串口、强电、网络、音频和视频，支持红外学习，可学习多种遥控器按键，并量化保存到文件存储，形成协议解析文件；红外可以控制空调系统、新风系统、电动幕布、电视机；Relay可支持灯光、电动窗帘；IO可以控制电子门锁；串口可控制摄像机、控制面板；USB可以控制打卡器等等。

在一个实施例中，如图18所示，一种教育管理系统，中心服务器310、媒体处理矩阵320和多个教育嵌入式系统100，媒体处理矩阵320连接中心服务器310和多个教育嵌入式系统100，中心服务器310连接多个教育嵌入式系统100，中心服务器310发送音视频码流上传指令至多个教育嵌入式系统100，以及发送存储位置分配指令至媒体处理矩阵320，多个教育嵌入式系统100根据接收的音视频码流上传指令发送的音视频码流至媒体处理矩阵320，媒体处理矩阵320接收音视频码流，并根据接收的存储位置分配指令将音视频码流发送至对应的位置进行存储。

具体地，中心服务器310和媒体处理矩阵320设置于机房内，媒体处理矩阵320包括若干媒体处理单元，中心服务器310可控制媒体处理矩阵320中的每一个媒体处理单元存储一个教育嵌入式系统100的音视频码流，实现对多个教育嵌入式系统100的设备和音视频码流的统一管理。

在一个实施例中，如图19所示，教育管理系统还包括拼接解码器410和显示器420，拼接解码器410连接显示器420，拼接解码器410连接媒体处理矩阵320和中心服务器310，中心服务器310还用于发送调度指令至媒体处理矩阵320；媒体处理矩阵320用于根据接收的调度指令调度对应的音视频码流发送至拼接解码器410；拼接解码器410用于接收媒体处理矩阵320发送的对应的音视频码流进行解码并发送至显示器420显示。

具体地，拼接解码器410和显示器420设置在指挥中心，中心服务器310可以集中调度多个教育嵌入式系统100的音视频码流发送至拼接解码器410进行解码显示，使指挥中心能够实时调度各个教育嵌入式系统100图像，比如教育局的领导需要进行听课时，不需要到各教室听课，可以直接在指挥中心听课。进一步地，拼接解码器410的数量和显示器420的数量为多个，中心服务器310发送匹配指令至拼接解码器410，可以通过匹配指令控制多个拼接解码器410和多个显示器420之间的匹配对应关系，对应的拼接解码器410用于根据接收的匹配指令接收媒体处理矩阵320发送的对应的音视频码流进行解码并发送至对应的显示器420显示，比如多个教室同时进行同一堂课的讲解，可将这些教室的音视频码流都集中调度到指挥中心的显示屏上进行显示。

进一步地，如图20所示，为中心服务器310集中调度信号模式，本系统可以支持权限内的音视频码流的任意调取，通过API、HTTP接口命令对其控制，完成系统的维护、扩展。机房使用媒体处理矩阵320进行媒体处理单元堆叠方式扩容，调度教育嵌入式系统100音视频码流给拼接解码器410进行解码显示，使指挥中心能够实时调度各个教育嵌入式系统100图像。该解决方案示意图中，中心服务器310为核心部件，可以控制教育嵌入式系统100中的子组件产品。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种一体化设计教育嵌入式系统，其特征在于，包括主控处理装置、中控音视频处理装置和通信装置，所述主控处理装置连接所述中控音视频处理装置，所述主控处理装置和所述中控音视频处理装置连接所述通信装置，所述通信装置用于连接待控制教育设备，

所述主控处理装置用于接收管控指令，解析所述管控指令得到待控制教育设备信息，将所述管控指令和待控制教育设备信息发送至所述中控音视频处理装置；

所述中控音视频处理装置用于通过所述通信装置将接收的所述管控指令发送至与待控制教育设备信息对应的待控制教育设备，所述管控指令用于控制对应的待控制教育设备执行对应操作；

所述中控音视频处理装置包括连接所述主控处理装置的中控管理装置、音频处理装置和视频处理装置，所述中控管理装置、所述音频处理装置和所述视频处理装置连接所述通信装置；所述中控管理装置完成各种外设接口处理，所述音频处理装置完成音频输入输出处理，所述视频处理装置完成视频输入处理功能，所述中控管理装置支持多种接口，且每种接口可动态上传控制协议，所述中控管理装置还支持多种接口动态绑定协议，所述协议可以备份或上传；

所述主控处理装置在解析到待控制教育设备信息为中控设备信息时，发送所述管控指令和所述中控设备信息至所述中控管理装置；所述主控处理装置在解析到待控制教育设备信息为音频设备信息时，发送所述管控指令和所述音频设备信息至所述音频处理装置；所述主控处理装置在解析到待控制教育设备信息为视频设备信息时，发送所述管控指令和所述视频设备信息至所述视频处理装置，还用于接收所述处理后的视频数据并输出。

2.根据权利要求1所述的教育嵌入式系统，其特征在于，所述待控制教育设备包括中控设备、音频设备和视频设备；

所述主控处理装置在解析到待控制教育设备信息为中控设备信息时，所述中控管理装置用于通过所述通信装置将接收的所述管控指令发送至与所述中控设备信息对应的中控设备，所述管控指令用于控制对应的中控设备执行对应操作；

所述主控处理装置在解析到待控制教育设备信息为音频设备信息时，所述音频处理装置用于通过所述通信装置将接收的所述管控指令发送至与所述音频设备信息对应的音频设备，所述管控指令用于控制对应的音频设备执行对应操作；以及接收音频数据，对所述音频数据进行处理后并输出；

所述主控处理装置在解析到待控制教育设备信息为视频设备信息时，所述视频处理装置用于通过所述通信装置将接收的所述管控指令发送至与所述视频设备信息对应的视频设备，所述管控指令用于控制对应的视频设备执行对应操作；以及接收视频数据，对所述视频数据进行处理后得到处理后的视频数据并发送至所述主控处理装置。

3.根据权利要求2所述的教育嵌入式系统，其特征在于，所述视频处理装置包括视频输入码流模块、视频数据接收模块、视频编码模块、视频解码模块、视频处理子模块和视频采集模块，所述视频输入码流模块连接所述视频数据接收模块，所述视频数据接收模块连接所述视频解码模块，所述视频编码模块连接所述视频采集模块，所述视频采集模块和所述视频解码模块均连接所述视频处理子模块，所述视频编码模块和所述视频处理子模块均连接所述主控处理装置，视频数据接收模块还用于连接客户端，所述视频解码模块还用于连接视频文件存储模块和视频图像存储模块。

4.根据权利要求3所述的教育嵌入式系统，其特征在于，所述主控处理装置包括主控处理器、视频输出码流模块和视频显示模块，所述视频输出码流模块和所述视频显示模块均连接所述主控处理器，所述视频显示模块连接所述视频处理子模块，所述视频输出码流模块连接所述视频编码模块。

5.根据权利要求2所述的教育嵌入式系统，其特征在于，所述音频处理装置包括音频采集模块、第一重采样模块、音频混合模块、第二重采样模块、音频编码模块、音频输出码流模块、音频输入码流模块、音频数据接收模块、音频解码模块和音频输出模块，所述音频采集模块、所述第一重采样模块、所述音频混合模块、所述第二重采样模块、所述音频编码模块和所述音频输出码流模块依次连接，所述音频数据接收模块、所述音频解码模块、所述第一重采样模块、所述音频混音模块、所述第二重采样模块和所述音频输出模块依次连接。

6.根据权利要求2所述的教育嵌入式系统，其特征在于，所述中控管理装置包括接口管理模块和协议管理模块，所述接口管理模块连接所述协议管理模块，所述协议管理模块连接所述主控处理装置，

所述接口管理模块用于接收上传的协议并发送至所述协议管理模块；

所述协议管理模块用于接收上传的协议并存储。

7.根据权利要求1所述的教育嵌入式系统，其特征在于，还包括前面板处理装置，所述前面板处理装置连接所述中控音视频处理装置，所述前面板处理装置用于输出所述中控音视频处理装置的参数。

8.根据权利要求1所述的教育嵌入式系统，其特征在于，所述通信装置为有线通信装置或无线通信装置。

9.一种教育管理系统，其特征在于，包括中心服务器、媒体处理矩阵和多个 如权利要求1-8中任意一项所述的教育嵌入式系统，所述媒体处理矩阵连接所述中心服务器和所述多个教育嵌入式系统，所述中心服务器连接所述多个教育嵌入式系统，

所述中心服务器发送音视频码流上传指令至所述多个教育嵌入式系统；以及发送存储位置分配指令至所述媒体处理矩阵；

所述多个教育嵌入式系统根据接收的所述音视频码流上传指令发送的音视频码流至所述媒体处理矩阵；

所述媒体处理矩阵接收所述音视频码流，并根据接收的存储位置分配指令将所述音视频码流发送至对应的位置进行存储。

10.根据权利要求9所述的教育管理系统，其特征在于，还包括拼接解码器和显示器，所述拼接解码器连接所述显示器，所述拼接解码器连接所述媒体处理矩阵和所述中心服务器，

所述中心服务器还用于发送调度指令至所述媒体处理矩阵；

所述媒体处理矩阵用于根据接收的所述调度指令调度对应的音视频码流发送至所述拼接解码器；

所述拼接解码器用于接收所述媒体处理矩阵发送的对应的音视频码流进行解码并发送至显示器显示。

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