CN113242455A - 一种纸屏笔迹与视音频同步的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纸屏笔迹与视音频同步的方法及系统，该方法，包括以下步骤：打开远程设备，远程设备包括多个从设备和更新画面的主设备，主设备和从设备显示模块上显示出相同的画面。主设备通过主采集装置采集笔记信息，主设备中的音频采集装置采集视音频信息，更新第一画面，并获取更新第一画面的第一轨迹和操作信息，主设备向从设备发送同步操作信息，从设备执行与主设备相同的操作信息，同步更新第二画面。在完成同步操作后，主设备和从设备通常会为各自更新画面产生的轨迹创建一个相同的标识。本发明保证了多个远程设备可以同步实时更新画面，在教学、会议等场景中实现描述笔迹、笔画、图形等的全方面实时沟通。
Description
技术领域
本发明涉及视频同步教学领域，特别是涉及一种纸屏笔迹与视音频同步的方法及系统。
背景技术
基于互联网的快速发展，互联网慢慢融入传统板书教学，利用视频实施教学，是当下智能教育的趋势，随着这种趋势各种网络教学平台、网络教学系统、网络教学资源、网络教学软件、网络教学视频等全新的教学概念层出不穷，传统教育正在慢慢向智能教育转变。目前直播视频教学已经成为最常用的教学方式，通过教师终端设备进行备课教学，已成为常态，主要通过摄像机或手机摄像头负责采集人物动作等实景画面并传输给手机、电脑或者其他智能设备，智能设备将接收到的视频画面编码后再通过网络传输给学生终端设备。但直播视频教学方式对网络的依赖性比较大，远程设备的书写笔迹与视频需要进行解码播放，多个远程设备之间的书写笔迹与视频无法进行一对一、一对多、多对多窗口的同步传播；并且采集的笔迹清晰度低，笔迹、音频的同步还原性较差，应用场景少，多个远程设备之间无法实时同步更新画面。
发明内容
本发明的目的在于解决的现有技术的不足，提供一种纸屏笔迹与视音频同步的方法及系统，解决常用的笔迹直播教学，多个远程设备之间无法实时同步更新画面、，多个远程设备之间的书写笔迹与视频无法进行一对一、一对多、多对多窗口的同步传播互动的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种纸屏笔迹与视音频同步的方法：通过多个远程设备、推流服务器、信令服务器和中继服务器实现，每个远程设备连接有一个采集装置，包括以下步骤：
A1：打开远程设备，远程设备包括更新画面的主设备和多个从设备，主设备的显示模块上显示出第一画面，多个从设备的显示模块上显示出第二画面；
A2：主设备采集笔记信息和视音频信息，更新第一画面，并获取更新第一画面的第一轨迹和操作信息；主设备对更新第一画面的第一轨迹创建第一标识；
A3：主设备将更新第一画面的第一轨迹、操作信息及第一轨迹的第一标识，发送到从设备；
A4：从设备执行更新第一画面的操作信息，根据执行结果更新第二画面；若更新后的第二画面中对应的第二轨迹没有标识，根据主设备上第一标识的生成方法，创建更新第二画面的第二轨迹的第二标识。
进一步的，所述步骤A1中主设备显示模块上显示出的第一画面和多个从设备显示模块上显示出的第二画面相同。
进一步的，所述步骤A2中，主设备通过连接的采集装置采集笔记信息，主设备连接的采集装置包括主智能笔和主隐形码书写本，所述主智能笔在主隐形码书写本上书写，产生书写轨迹，获取笔记信息，并将笔记信息发送到主设备；主设备中设有音频采集装置，主设备通过音频采集装置采集视音频信息；
进一步的，所述步骤A3具体为：
A31；主设备向推流服务器发送画面更新邀请，推流服务器通过信令服务器向从设备的获取模块发送画面更新邀请，若信令服务器无法向从设备的获取模块发送画面更新邀请，信令服务器将信息转发到中继服务器，中继服务器将画面更新邀请转发到从设备的获取模块；
A32从设备的获取模块接收画面更新邀请后，主设备通过推流服务器和信令服务器，将更新第一画面的第一轨迹和操作信息及第一轨迹的第一标识，发送到从设备的获取模块。
进一步的，所述步骤A4具体为：
A41：从设备的获取模块保存更新第一画面的第一轨迹、操作信息及第一轨迹的第一标识，并将更新第一画面的操作信息发送到从设备的执行模块上；
A42：从设备的执行模块执行更新第一画面的操作信息，得到执行结果，从设备的执行模块将执行结果发送到从设备的显示模块上；
A43：从设备的显示模块根据执行结果，更新第二画面；
A44：若更新后的第二画面中存在没有标识的第二轨迹，从设备的标识创建模块根据主设备上第一标识生成方法，创建更新第二画面的第二轨迹的第二标识。
一种纸屏笔迹与视音频同步的系统，包括多个远程设备、推流服务器、信令服务器和中继服务器，每个远程设备连接有一个采集装置，所述推流服务器与信令服务器无线连接，所述信令服务器与中继服务器无线连接，所述推流服务器通过信令服务器建立多个远程设备的点与点连接。
进一步的，所述采集装置包括智能笔和隐形码书写本，所述智能笔与远程设备无线通讯连接；所述智能笔在隐形码书写本上书写，产生书写轨迹，并获取笔记信息。
进一步的，所述远程设备包括显示模块、获取模块、执行模块、标识创建模块和音频采集装置；所述获取模块与采集装置无线连接，所述执行模块、标识创建模块和音频采集装置分别与获取模块连接。
进一步的，所述远程设备为安卓设备、IOS设备或Windows设备。
本发明相比现有技术包括以下优点及有益效果：主设备被用户执行操作时，向同步的其余从设备发送同步操作信息。从设备根据该同步操作信息，可以执行与主设备相同的操作，以保证从设备显示的画面与主设备显示的画面相同。为了更好地对画面中的轨迹进行管理，在完成同步操作后，主设备和从设备通常会为各自更新画面产生的轨迹创建一个身份标识(identity or identification，ID，)。在创建身份标识时，主设备为更新第一画面的轨迹创建ID，并将更新第一画面的轨迹和创建的ID同步发送至从设备，使从设备同步生成与主设备相同的更新画面的轨迹及ID，保证了多个远程设备可以同步实时更新画面，在教学、会议中实现描述笔迹、笔画、图形等的全方面实时沟通。
附图说明
图1为本发明中一种纸屏笔迹与视音频同步的方法的流程图。
图2为本发明中一种纸屏笔迹与视音频同步的系统的框架图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明提供了一种纸屏笔迹与视音频同步的方法，针对不同的客户终端，该方法可以实现教学、远程会视、工程、基建、绘画、图纸会视等场景。
实施例一：
本发明可以实现教学场景，通过多个远程设备、推流服务器、信令服务器和中继服务器实现，每个远程设备连接有一个采集装置，远程设备包括多个学生终端设备和教师终端设备，若教师终端设备需要更新画面，教师终端设备作为主设备，学生终端设备作为从设备；若其中一个学生终端设备需要更新画面，则将需要更新画面的学生终端作为主设备，其他学生终端设备和教师终端设备作为从设备。
本实施例，如附图1所示，包括以下步骤：
A1：打开教师终端设备和学生终端设备，教师终端设备需要更新画面，教师终端设备显示模块上显示出第一画面，学生终端设备的显示模块上显示出与第一画面相同的第二画面。
A2：教师终端设备连接的采集装置采集笔记信息，教师终端设备连接的主智能笔在主隐形码书写本上书写，产生书写轨迹，获取书写轨迹与位置信息等笔记信息，并将笔记信息发送到教师终端设备。教师终端设备中的音频采集装置集视音频信息。教师终端设备接收笔记信息和视音频信息，更新第一画面，并获取更新第一画面的第一轨迹和操作信息，对更新第一画面的第一轨迹创建第一标识。教师终端设备对更新第一画面的第一轨迹创建第一标识，可以为学生终端设备更新第二画面中没有标识的第二轨迹创建第二标识，保证学生终端设备和教师终端设备为各自更新画面的轨迹创建相同的标识。
A3：教师终端设备向推流服务器发送画面更新邀请，推流服务器通过信令服务器，向学生终端设备的获取模块发送画面更新邀请，若信令服务器无法向学生终端设备的获取模块发送画面更新邀请，信令服务器将画面更新邀请转发到中继服务器，中继服务器将画面更新邀请转发到学生终端设备的获取模块。学生终端设备的获取模块接收画面更新邀请后，教师终端设备通过推流服务器和信令服务器，将更新第一画面的第一轨迹和操作信息及第一轨迹的第一标识，发送到学生终端设备的获取模块。
A4：学生终端设备的获取模块保存更新第一画面的第一轨迹、操作信息及第一轨迹的第一标识，并将更新第一画面的操作信息发送到学生终端设备的执行模块上。学生终端设备的执行模块执行更新第一画面的操作信息，得到执行结果；学生终端设备的执行模块将执行结果，发送到学生终端设备的显示模块上。学生终端设备的显示模块根据执行结果，更新第二画面。若更新后的第二画面中存在没有标识的第二轨迹，学生终端设备的标识创建模块，根据教师终端设备上第一标识生成方法，为更新第二画面的第二轨迹创建第二标识，保证学生终端设备和教师终端设备为各自更新画面的轨迹创建相同的标识，保证学生终端设备与教师终端设备显示相同的画面、写入轨迹以及清除轨迹。
在学生终端，可以通过采集笔记信息或视音频信息向教师终端提问。从智能笔在从隐形码书写本上书写，产生书写轨迹，获取书写轨迹与位置信息等笔记信息，并将笔记信息发送到学生终端设备。学生终端设备中的音频采集装置采集视音频信息。学生终端设备接收笔记信息或视音频信息，再次更新第二画面，并获取再次更新第二画面的轨迹和操作信息，对再次更新二画面的轨迹创建标识。
学生终端设备向推流服务器发送画面更新邀请，推流服务器通过信令服务器，向教师终端设备的获取模块发送画面更新邀请，若信令服务器无法向教师终端设备的获取模块发送画面更新邀请，信令服务器将画面更新邀请转发到中继服务器，由中继服务器将画面更新邀请转发到教师终端设备的获取模块。教师终端设备的获取模块接收画面更新邀请后，学生终端设备通过推流服务器和信令服务器，将更新画面的轨迹及其标识、操作信息，发送到教师终端设备的获取模块。
教师终端设备的获取模块保存学生终端设备更新画面的轨迹及其标识、操作信息，并将学生终端设备更新画面的操作信息发送到教师终端设备的执行模块上。教师终端设备的执行模块执行更新画面的操作信息，得到执行结果；学生终端设备的执行模块将执行结果，发送到学生终端设备的显示模块上，同步更新教师终端设备的画面。
实施例二：
本发明可以实现远程会议场景。每位与会者配置一台远程设备和一本隐形码书写本，每台远程设备连接一根智能笔，每台终端设备显示相同的画面。需要更新画面远程设备作为主设备，其他不需要更新的画面的设备作为从设备，主设备通过智能笔在隐形码书写本上书写，产生笔记信息对主设备的画面进行更新；主设备中设置的音频采集装置，采集的视音频信息也可以对主设备的画面进行更新。主设备获取更新画面的轨迹和操作信息，并对更新画面的轨迹创建标识。
主设备向从设备发送更新画面要求，从设备接收更新的画面邀请后，主设备将更新画面的轨迹和操作信息，及对更新画面的轨迹创建标识，发送到从设备，从设备执行更新画面的操作信息对画面进行同步更新。
实施例三：
本发明通过一种纸屏笔迹与视音频同步的系统，实现教学、远程会视、工程、基建、绘画、图纸会视等场景的笔迹与视频同步。如图2所示，一种纸屏笔迹与视音频同步的系统，包括多个远程设备、推流服务器、信令服务器和中继服务器，每个远程设备连接有一个采集装置。推流服务器与信令服务器无线连接，信令服务器与中继服务器无线连接，推流服务器通过信令服务器建立多个远程设备的点与点连接，实现多个远程设备之间双向通信，直接把用户书写时的轨迹与位置信息和采集的视音频信息同步到各个远程设备上。采集装置包括智能笔和隐形码书写本，智能笔与远程设备无线通讯连接；智能笔在隐形码书写本上书写，产生书写轨迹，并获取笔记信息。
实施例四：
实施例一、二和三中的远程设备包括显示模块、获取模块、执行模块、标识创建模块及音频采集装置，获取模块与采集装置无线连接，所述执行模块和标识创建模块分别与获取模块连接。将更新画面的远程设置作为主设备，其他未更新画面的设备作为从设备。从设备的显示模块，用于当主设备上显示第一画面，在从设备上显示第二画面，第一画面与第二画面相同。从设备的获取模块，用于获取主设备更新第一画面的操作信息。从设备执行模块，用于从设备执行更新第一画面的操作信息，并根据执行结果更新第二画面。从设备标识创建模块，用于如果从设备更新后的第二画面中存在没有标识的第二轨迹，则根据主设备上标识生成方法创建第二轨迹的第二标识，使得第二标识与主设备更新第一画面后对第一轨迹创建的第一标识相同。音频采集装置用于采集用户在本地产生的视音频信息。
远程设备中安装有笔迹视频同步软件系统，该笔迹视频同步软件系统适用于安卓设备、IOS设备或Windows设备等远程设备。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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 (9)
1.一种纸屏笔迹与视音频同步的方法：通过多个远程设备、推流服务器、信令服务器和中继服务器实现，每个远程设备连接有一个采集装置，其特征在于：包括以下步骤：
A1：打开远程设备，远程设备包括更新画面的主设备和多个从设备，主设备的显示模块上显示出第一画面，多个从设备的显示模块上显示出第二画面；
A2：主设备采集笔记信息和视音频信息，更新第一画面，并获取更新第一画面的第一轨迹和操作信息；主设备对更新第一画面的第一轨迹创建第一标识；
A3：主设备将更新第一画面的第一轨迹、操作信息及第一轨迹的第一标识，发送到从设备；
A4：从设备执行更新第一画面的操作信息，根据执行结果更新第二画面；若更新后的第二画面中对应的第二轨迹没有标识，根据主设备上第一标识的生成方法，创建更新第二画面的第二轨迹的第二标识。
2.根据权利要求1所述的一种纸屏笔迹与视音频同步的方法，其特征在于：所述步骤A1中主设备显示模块上显示出的第一画面和多个从设备显示模块上显示出的第二画面相同。
3.根据权利要求1所述的一种纸屏笔迹与视音频同步的方法，其特征在于：所述步骤A2中，主设备通过连接的采集装置采集笔记信息，主设备连接的采集装置包括主智能笔和主隐形码书写本，所述主智能笔在主隐形码书写本上书写，产生书写轨迹，获取笔记信息，并将笔记信息发送到主设备；主设备中设有音频采集装置，主设备通过音频采集装置采集视音频信息。
4.根据权利要求1所述的一种纸屏笔迹与视音频同步的方法，其特征在于：所述步骤A3具体为：
A31；主设备向推流服务器发送画面更新邀请，推流服务器通过信令服务器向从设备的获取模块发送画面更新邀请，若信令服务器无法向从设备的获取模块发送画面更新邀请，信令服务器将信息转发到中继服务器，中继服务器将画面更新邀请转发到从设备的获取模块；
A32从设备的获取模块接收画面更新邀请后，主设备通过推流服务器和信令服务器，将更新第一画面的第一轨迹和操作信息及第一轨迹的第一标识，发送到从设备的获取模块。
5.根据权利要求4所述的一种纸屏笔迹与视音频同步的方法，其特征在于，所述步骤A4具体为：
A41：从设备的获取模块保存更新第一画面的第一轨迹、操作信息及第一轨迹的第一标识，并将更新第一画面的操作信息发送到从设备的执行模块上；
A42：从设备的执行模块执行更新第一画面的操作信息，得到执行结果，从设备的执行模块将执行结果发送到从设备的显示模块上；
A43：从设备的显示模块根据执行结果，更新第二画面；
A44：若更新后的第二画面中存在没有标识的第二轨迹，从设备的标识创建模块根据主设备上第一标识生成方法，创建更新第二画面的第二轨迹的第二标识。
6.一种纸屏笔迹与视音频同步的系统，其特征在于：包括多个远程设备、推流服务器、信令服务器和中继服务器，每个远程设备连接有一个采集装置，所述推流服务器与信令服务器无线连接，所述信令服务器与中继服务器无线连接，所述推流服务器通过信令服务器建立多个远程设备的点与点连接。
7.根据权利要求6所述的一种纸屏笔迹与视音频同步的系统，其特征在于：所述采集装置包括智能笔和隐形码书写本，所述智能笔与远程设备无线通讯连接；所述智能笔在隐形码书写本上书写，产生书写轨迹，并获取笔记信息。
8.根据权利要求6所述的一种纸屏笔迹与视音频同步的系统，其特征在于：所述远程设备包括显示模块、获取模块、执行模块、标识创建模块和音频采集装置；所述获取模块与采集装置无线连接，所述执行模块、标识创建模块和音频采集装置分别与获取模块连接。
9.根据权利要求6或8所述的一种纸屏笔迹与视音频同步的系统，其特征在于：所述远程设备为安卓设备、IOS设备或Windows设备。
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