CN112689108A - 基于关键帧的教学板书分段录放系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了教学板书分段录放系统及方法，系统包括：录制单元供用户设置录屏参数；用于根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书；回放单元设有板书略缩图列表区和回放操作区；板书略缩图列表区用于显示各段板书的结束帧；回放单元用于当检测到用户点击板书略缩图列表区中的结束帧时，在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书。该方法实现了在录制板书时，按教学内容进行标记区分的功能。

Description

基于关键帧的教学板书分段录放系统及方法

技术领域

本发明属于教学系统技术领域，具体涉及基于关键帧的教学板书分段录放系统及方法。

背景技术

现有的教学板书录放系统主要用于录制教学板书视频和对教学板书视频进行回放，主要包括以下两种：

1、基于连续时间轴的教学板书分段录放系统。

这类系统主要是通过摄像头、手持终端、电脑主机等设备采集连续音视频源信号，所述连续音视频源信号为教学、培训、展示等人机交互过程中的信号，并对连续音视频源信号进行持续录制直至结束。在对录制成功的音视频信号进行检索回放时，支持按录制时长进行常速、快进、快退、拖动、循环等基于时间轴的操作。

2、基于的固定时长关键帧的教学板书分段录放系统。

这类系统主要是以一个可调节的固定时长为标准，将通过摄像头、手持终端、电脑主机等设备采集连续音视频源信号嵌入时间戳，所述连续音视频源信号为教学、培训、展示等人机交互过程中的信号，将录制成功的音视频信号自动等时长划分。该系统支持等时长检索回放，也支持常速、快进、快退、拖动、循环等基于时间轴的检索回放。

但是这两种系统仅实现了对教学、培训、展示等人机交互过程中的音视频信号进行采集，并生成可连续播放的流媒体文件的功能，无法按教学内容进行标记区分。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于关键帧的教学板书分段录放系统及方法，实现了在录制板书时，按教学内容进行标记区分的功能。

第一方面，一种基于关键帧的教学板书分段录放系统，包括：

录制单元：用于供用户设置录屏参数；用于根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书；

回放单元：设有板书略缩图列表区和回放操作区；板书略缩图列表区用于显示各段板书的结束帧；回放单元用于当检测到用户点击板书略缩图列表区中的结束帧时，在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书。

优选地，所述录屏参数包括图像分辨率、图像帧率和音频采样率。

优选地，所述录屏操作指令包括增加板书指令、保存板书指令和板书编辑指令；

所述录制单元具体用于当接收到所述增加板书指令时，定义当前时间为当前一段板书的起始时间和上一段板书的结束时间，定义当前帧为当前一段板书的起始帧和上一段板书的结束帧，根据所述板书编辑指令在录屏过程中进行板书的编辑；

所述录制单元具体用于当接收到所述保存板书指令时，保存录制好的板书、对应的结束帧。

优选地，所述回放单元还用于在所述回放操作区播放板书时，显示板书的时间进度条。

优选地，所述回放单元还用于当接收到用户录入的暂停播放指令或停止播放指令时，暂停或停止回放操作区播放的板书。

第二方面，一种基于关键帧的教学板书分段录放方法，包括以下步骤：

接收用户配置的录屏参数；

根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书；

在预设的板书略缩图列表区内显示各段板书的结束帧；

当检测到用户点击板书略缩图列表区中的结束帧时，在预设的回放操作区播放该结束帧对应的板书。

优选地，所述录屏参数包括图像分辨率、图像帧率和音频采样率。

优选地，所述录屏操作指令包括增加板书指令、保存板书指令和板书编辑指令；

所述根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书具体包括：

当接收到所述增加板书指令时，定义当前时间为当前一段板书的起始时间和上一段板书的结束时间，定义当前帧为当前一段板书的起始帧和上一段板书的结束帧，根据所述板书编辑指令在录屏过程中进行板书的编辑；

当接收到所述保存板书指令时，保存录制好的板书、对应的结束帧。

优选地，该方法在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书之后，还包括：

在所述回放操作区播放板书时，显示板书的时间进度条。

优选地，该方法在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书之后，还包括：

当接收到用户录入的暂停播放指令或停止播放指令时，暂停或停止回放操作区播放的板书。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于关键帧的教学板书分段录放系统及方法具有以下优点：

1、实现了教学培训内容分段依据创新。人机交互的特定行为(新增、切换、结束板书操作等)是教学、培训过程中符合业务要求的自发行为，该系统把这作为对教学培训音视频内容进行分段的依据，既符合录制者和接收者的使用习惯，提高了内容接收者的学习效率，又没有增加录制者的负担，是一个简单可行的分段方式，更是从未有过的创新。

2、实现了教学培训内容分段录屏方式创新。该系统以录屏行为自始至终的时间轴为纲，以人机交互特定行为产生的图像关键帧和行为发生时间戳为索引，建立了不同录屏分段的关键帧图像、起止时间戳和整体录屏文件的对应关系，实现了教学、培训、展示音视频内容的有机分段采集。

3、实现了教学培训内容分段检索回放创新。该系统借助板书缩略图实现快速浏览视频内容；通过录屏分段关键帧图像和起止时间戳的对应关系，实现了回放内容时的有的放矢和按需跳转，避免了无效劳动，提高了学习效率。

4、实现了使用范围创新。该系统不依赖于特定的硬件设备，笔记本、台式机、触控一体机、触摸黑板、平板电脑、手机等。也不依赖于特定的编程语言，C/C++、Python、GO、Java等。也不依赖于特定的操作系统，Windows、IOS、Android、Linux、Unix等。也不依赖于特定的网络环境，单机、局域网、广域网等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例一提供的教学板书分段录放系统的模块框图。

图2为本发明实施例二提供的教学板书分段录放方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

实施例一：

一种基于关键帧的教学板书分段录放系统，参见图1，包括：

录制单元：用于供用户设置录屏参数；用于根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书；

具体地，录制单元用于实现板书分段录制和保存，以及录制过程中设置书写标划、颜色、线径等参数，以及插入图片，对图片的复制、旋转、缩放、标划等操作。

回放单元：设有板书略缩图列表区和回放操作区；板书略缩图列表区用于显示各段板书的结束帧；回放单元用于当检测到用户点击板书略缩图列表区中的结束帧时，在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书。

具体地，当板书录制完后，用户可以通过点击板书略缩图列表区中展示的结束帧播放对应的板书，实现供用户根据关键帧播放对应板书的功能。

该教学板书分段录放系统适用于教学、培训、演示等领域的交互式流媒体板书录制，主要包括录制和回放两大功能。

优选地，所述录屏参数包括图像分辨率、图像帧率和音频采样率。

具体地，该系统使用前需要设定录屏参数。其中图像分辨率支持设定常见的多种分辨率，如640*480、800*600、1024*768、1080*720、1280*1024、1920*1080等，也支持自行定义图像分辨率，其中图像分辨率越高，录屏文件越大。图像帧率支持设定为5～30FPS，图像帧率越高，录屏文件越大。音频采样率支持设置为8000、11025、22050、32000、44100、47250Hz等，音频采样率越高，录屏文件越大。用户可以根据自身需求和设备技术指标自行设置该系统的录屏参数。

优选地，所述录屏操作指令包括增加板书指令、保存板书指令和板书编辑指令；

所述录制单元具体用于当接收到所述增加板书指令时，定义当前时间为当前一段板书的起始时间和上一段板书的结束时间，定义当前帧为当前一段板书的起始帧和上一段板书的结束帧，根据所述板书编辑指令在录屏过程中进行板书的编辑；

所述录制单元具体用于当接收到所述保存板书指令时，保存录制好的板书、对应的结束帧。

具体地，录制单元设有按钮区和板书编辑区。按钮区设有增加板书按钮、保存板书按钮、初始化按钮、退出板书按钮，其中增加板书按钮用于增加新的板书，保存板书按钮用于保存板书，退出板书按钮用于退出该录制单元。板书编辑区设有书写标划按钮、颜色按钮、线径按钮、打开图片按钮等按钮。

录制单元的操作步骤包括：

步骤1：录制第1板书。点击增加板书按钮，自动记录录屏开始时间T1、第1板书起始时间t1和第1板书的起始帧，按照设定的录屏参数开始录屏，用户进行板书编辑。

步骤2：录制第2板书。点击增加板书按钮，自动记录第1板书的结束时间t2(同时也是第2板书的起始时间t2)，第1板书的结束帧(同时也是第2板书的起始帧)，系统持续录屏，用户进行板书编辑。

步骤3：录制第n板书。点击增加板书按钮，自动记录第n-1板书结束时间tn-1(同时也是第n板书的起始时间tn)，第n-1板书的结束帧(同时也是第n板书的起始帧)，系统持续录屏，用户进行板书编辑。

步骤4：保存板书。点击保存板书按钮，自动保存当前板书，记录当前板书的结束帧、结束时间、起始帧和起始时间。

步骤5：退出板书。点击退出板书按钮，自动保存当前板书，记录当前板书的结束帧、结束时间、起始帧和起始时间，停止录屏，记录录屏结束时间T2，保存当前录屏文件。

该系统支持录制者确定分段节点、分段行为和分段内容。其中分段节点确认是指板书展示内容的分段由用户(即展示者)完成，是因为只有制作板书的用户才能准确地了解板书的内容，并明确知道从什么地方、什么时候进行分段才是最正确的、最合适的。分段行为确认是指板书的录制是由录制者通过新增、切换、结束等动作触发实现的，整个过程不会对录制者产生任何干扰，也不会增加录制者的任何负担。分段内容确认是指在板书录制过程中，自动记录新板书的图像帧和时间戳，并记录在整个内容时长的时间轴上，建立了不同板书的关键帧图像、起止时间戳与整体录屏文件的对应关系，整个过程自动完成，不会增加录制者的任何负担。

优选地，所述回放单元还用于在所述回放操作区播放板书时，显示板书的时间进度条。所述回放单元还用于当接收到用户录入的暂停播放指令或停止播放指令时，暂停或停止回放操作区播放的板书。

具体地，回放单元设有板书略缩图列表区和回放操作区。回放单元的操作步骤包括：

步骤6：选择要播放的板书。在板书缩略图列表区点击相应板书的结束帧，回放操作区自动显示该板书，并显示时间进度条。

步骤7：播放板书视频。在回放操作区点击播放按钮，板书开始播放，直至本段板书播放结束。

步骤8：暂停/停止当前板书播放。在回放操作区点击暂停/停止按钮。

步骤9：播放另一段板书：重复步骤6、7、8。

步骤10：退出回放单元：关闭当前窗口即可。

该系统的回放单元符合内容接收者二次浏览的行为习惯，符合分段索引确定。由于每段板书的结束帧反映了这个板书的主要内容，所以该系统以每段板书的结束帧为索引关键帧，为内容接收者二次浏览提供既准确又简单的检索依据。符合分段时长确定。本系统以板书起始时间和结束时间之间的时间差为分段时长，作为向内容接收者展示的内容时长。符合分段展示方式。该系统将展示界面分为两列，第一列为板书略缩图列表区，第二列为回放操作区，对应显示分段内容起始帧、播放、暂停、停止等按钮。这样内容接收者二次浏览时，既可以有的放矢地点击不同关键帧进行分段切换，也可以在同一板书内实现播放、暂停、停止等按需跳转操作，避免了无效劳动，提高了学习效率。

综上所述，该系统具有以下优点：

1、实现了教学培训内容分段依据创新。人机交互的特定行为(新增、切换、结束板书操作等)是教学、培训、过程中符合业务要求的自发行为，该系统把这作为对教学培训音视频内容进行分段的依据，既符合录制者和接收者的使用习惯，提高了内容接收者的学习效率，又没有增加录制者的负担，是一个简单可行的分段方式，更是从未有过的创新。

2、实现了教学培训内容分段录屏方式创新。该系统以录屏行为自始至终的时间轴为纲，以人机交互特定行为产生的图像关键帧和行为发生时间戳为索引，建立了不同录屏分段的关键帧图像、起止时间戳和整体录屏文件的对应关系，实现了教学、培训、展示音视频内容的有机分段采集。

3、实现了教学培训内容分段检索回放创新。该系统借助板书缩略图实现快速浏览视频内容；通过录屏分段关键帧图像和起止时间戳的对应关系，实现了回放内容时的有的放矢和按需跳转，避免了无效劳动，提高了学习效率。

4、实现了使用范围创新。该系统不依赖于特定的硬件设备，笔记本、台式机、触控一体机、触摸黑板、平板电脑、手机等。也不依赖于特定的编程语言，C/C++、Python、GO、Java等。也不依赖于特定的操作系统，Windows、IOS、Android、Linux、Unix等。也不依赖于特定的网络环境，单机、局域网、广域网等。

实施例二：

一种基于关键帧的教学板书分段录放方法，参见图2，包括以下步骤：

S1：接收用户配置的录屏参数；

S2：根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书；

S3：在预设的板书略缩图列表区内显示各段板书的结束帧；

S4：当检测到用户点击板书略缩图列表区中的结束帧时，在预设的回放操作区播放该结束帧对应的板书。

优选地，所述录屏参数包括图像分辨率、图像帧率和音频采样率。

优选地，所述录屏操作指令包括增加板书指令、保存板书指令和板书编辑指令；

所述根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书具体包括：

当接收到所述增加板书指令时，定义当前时间为当前一段板书的起始时间和上一段板书的结束时间，定义当前帧为当前一段板书的起始帧和上一段板书的结束帧，根据所述板书编辑指令在录屏过程中进行板书的编辑；

当接收到所述保存板书指令时，保存录制好的板书、对应的结束帧。

优选地，该方法在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书之后，还包括：

在所述回放操作区播放板书时，显示板书的时间进度条。

优选地，该方法在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书之后，还包括：

当接收到用户录入的暂停播放指令或停止播放指令时，暂停或停止回放操作区播放的板书。

本发明实施例所提供的方法，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述系统实施例中相应内容。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种基于关键帧的教学板书分段录放系统，其特征在于，包括：

录制单元：用于供用户设置录屏参数；用于根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书；

回放单元：设有板书略缩图列表区和回放操作区；板书略缩图列表区用于显示各段板书的结束帧；回放单元用于当检测到用户点击板书略缩图列表区中的结束帧时，在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书。

2.根据权利要求1所述基于关键帧的教学板书分段录放系统，其特征在于，

所述录屏参数包括图像分辨率、图像帧率和音频采样率。

3.根据权利要求1所述基于关键帧的教学板书分段录放系统，其特征在于，

所述录屏操作指令包括增加板书指令、保存板书指令和板书编辑指令；

所述录制单元具体用于当接收到所述增加板书指令时，定义当前时间为当前一段板书的起始时间和上一段板书的结束时间，定义当前帧为当前一段板书的起始帧和上一段板书的结束帧，根据所述板书编辑指令在录屏过程中进行板书的编辑；

所述录制单元具体用于当接收到所述保存板书指令时，保存录制好的板书、对应的结束帧。

4.根据权利要求1所述基于关键帧的教学板书分段录放系统，其特征在于，

所述回放单元还用于在所述回放操作区播放板书时，显示板书的时间进度条。

5.根据权利要求1所述基于关键帧的教学板书分段录放系统，其特征在于，

所述回放单元还用于当接收到用户录入的暂停播放指令或停止播放指令时，暂停或停止回放操作区播放的板书。

6.一种基于关键帧的教学板书分段录放方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收用户配置的录屏参数；

根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书；

在预设的板书略缩图列表区内显示各段板书的结束帧；

当检测到用户点击板书略缩图列表区中的结束帧时，在预设的回放操作区播放该结束帧对应的板书。

7.根据权利要求6所述基于关键帧的教学板书分段录放方法，其特征在于，

所述录屏参数包括图像分辨率、图像帧率和音频采样率。

8.根据权利要求6所述基于关键帧的教学板书分段录放方法，其特征在于，

所述录屏操作指令包括增加板书指令、保存板书指令和板书编辑指令；

所述根据用户的录屏操作指令进行分段录屏，以获得录制好的多段板书，并分别记录每段板书的结束帧，保存录制好的板书具体包括：

当接收到所述增加板书指令时，定义当前时间为当前一段板书的起始时间和上一段板书的结束时间，定义当前帧为当前一段板书的起始帧和上一段板书的结束帧，根据所述板书编辑指令在录屏过程中进行板书的编辑；

当接收到所述保存板书指令时，保存录制好的板书、对应的结束帧。

9.根据权利要求6所述基于关键帧的教学板书分段录放方法，其特征在于，该方法在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书之后，还包括：

在所述回放操作区播放板书时，显示板书的时间进度条。

10.根据权利要求6所述基于关键帧的教学板书分段录放方法，其特征在于，该方法在所述回放操作区播放该结束帧对应的板书之后，还包括：

当接收到用户录入的暂停播放指令或停止播放指令时，暂停或停止回放操作区播放的板书。

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