专利名称：一种基于sip信令的远程多媒体互动式教学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种远程多媒体互动式教学系统，尤其涉及一种基于SIP信令网络的教学系统。
背景技术：
传统的远程教学模式包括电视、音相制品、视频电话、网络下载、网络答疑等。这些模式中，电视缺乏互动性及实时性、音相制品缺乏互动性和实时性、视频电话缺乏受众性、 网络下载缺乏互动性和实时性、网络答疑缺乏多媒体性。目前，若做到互动性及实时性兼顾，并且可以交流大量的多媒体资料，采用传统的 NO. 7信令或电视转播模式要占用庞大的专门的设备和频道资源；采用传统的网络方式得不到流畅的实时的影音资料。可见，远程教学的瓶颈在于如何利用廉价的资源来得到流畅的实时影音资料。当前，SIP信令网络的出现给实时远程教学创造了优厚的条件。SIP信令的IMS/ NGN通讯平台天生适合IP视频监控系统大规模联网、分布式部署、智能化监控的要求，完全适合于多点远程教学的要求。IMS/NGN系统采用信令控制与媒体流交换分离的机制，通讯系统中的音视频流不由SIP服务器集中管理，而通过网络的处理交换以分布式形式分发至媒体服务器，避免了处理媒体流的性能压力而造成系统瓶颈，从而可实现监控规模的无限制扩展。SIP (Session Initiation Protocol会话初始化协议)是一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，它被用来创建、修改、终结一个或多个参加者参加的会话进程。会话可能是终端之间任何类型的通信，它可以是视频话路、即时消息处理话路和协作话路。其传输、QoS、计费、安全性等问题都由基本核心网络和其他协议处理，并且任何情况下， 该协议都不会定义或限制使用的业务。SIP作为基于hternet环境的一种信令控制协议，突破了 H. 323协议集中、层次控制的传统设计思想，其核心思想是邀请新成员加入一个已经存在的会话或创建一个新的会话，各成员之间可以通过组播、单播或两者结合的方式进行交互，从而具有可扩展性、灵活性、互操作性、可重用性等多种优良特性。因此，SIP信令天生适合IP视频监控系统大规模联网、分布式部署、智能化监控的要求，是视频监控系统信令机制发展的必然趋势。
发明内容
本发明的目的在于利用SIP信令天生适合IP视频传输的特点，提供一套用于远程教学的系统，尽量秉承现场教学的优势，并保持网络教学的优越性。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种基于SIP信令的远程多媒体互动式教学系统，由在专用网内的基于SIP信令构成IP多媒体调度平台上的服务器，及与该平台连接的IP摄像机、听课终端机，以及授课终端机组成；所述IP摄像机由网络摄像机和网络视频服务器组成，并设有两个以上，分为授课终端摄像机和听课终端摄像机；所述听课终端机设有一个以上，包括装有调度平台听课客户端程序的计算机、与该计算机连接的投影设备和话筒设备；所述授课终端机设有两个以上，分为主讲终端机和助教终端机，其中，主讲终端机为一个，包括装有调度平台主讲控制端程序的服务器；助教终端机为一个以上，包括装有调度平台授课客户端程序的计算机、与该计算机连接的摄像头和MIC。所述听课终端机也可以是装有调度平台听课客户端程序的计算机，该计算机连接有摄像头和MIC。这样，该听课终端机和所述助教终端机可以在主讲终端机的控制下相互转化。本发明的有益效果本发明利用IP网络SIP信令，将流畅的视频和音频从授课端远程传输到听课端，并将听课端情况的音频、视频反馈到授课端，授课端的主讲教师利用主监控摄像机和辅监控摄像机可以监控每个听课端的情况，包括整体听课情况、提问情况、互动情况。授课端还包括助教终端机，助教终端机可以收集听课端的反馈情况和观摩主讲教师的授课、可以实时协助主讲教师向听课端传送随堂学习资料、回答听课端的问题等。以上远程交互内容可以实时地相互传送，达到当场授课的效果，并可以提供更多的信息和资源。
图1为本发明基于SIP信令网络的远程多媒体互动式教学系统的结构图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明的几个实施例进行说明。图1为基于SIP信令网络的远程多媒体互动式教学系统的结构图，在专用网内设置基于SIP信令的多媒体调度平台，在该调度平台上连接服务器、IP摄像机、听课终端机、 授课终端机。服务器是SIP消息在到达其最终目的地前所经过的逻辑实体，用于对请求路由和重定向。服务器包括代理服务器(Proxy krver)，重定向服务器(Redirect krver)，注册服务器(Registrar)和 B2BUA。IP摄像机由Grandstream CL3601系列网络摄像机和CL350x系列网络视频服务器组成，并设有两个以上，分为授课终端摄像机和听课终端摄像机。听课终端机设有一个以上，包括装有调度平台听课客户端程序的计算机、与该计算机连接的投影设备和话筒设备。授课终端机设有两个以上，分为主讲终端机和助教终端机，其中，主讲终端机为一个，包括装有调度平台主讲控制端程序的服务器；助教终端机为一个以上，包括装有调度平台授课客户端程序的计算机、与该计算机连接的摄像头和MIC。听课终端机也可以为装有调度平台听课客户端程序的计算机，该计算机连接有摄像头和MIC，这样，听课终端机和助教终端机可以在主讲终端机的控制下相互转化。按照图1构建的基于SIP信令网络的远程多媒体互动式教学系统可以有多种实施形式。实施例1，这里的IP摄像机，其中一个作为授课终端摄像机，位于主讲终端机处， 其余的作为听课终端摄像机，位于听课终端机处。主讲教师在主讲终端机讲课，其影音通过授课终端摄像机和话筒实时地传送到听课终端机。听课终端机位于一间多媒体教室，多媒体教室的计算机、投影仪、音响及话筒作为听课终端机的一部分，其中的计算机安装了调度平台听课客户端程序，话筒在教室中均勻设置多个；且此多媒体教室中设置2-3台IP摄像机作为听课终端摄像机。这样本实施例成为一个适合大课堂远程教学的系统，学生通过投影仪来观看主讲教师的讲解，主讲教师利用IP摄像机来观察学生的听课情况；并且可以提问，当有学生被提问时，主讲教师可以在远端控制IP摄像机给出近景，观察被提问学生的表情。2-3台IP摄像机中可以让其中一台作为课堂的全景监视，另外的作为对某处细节的监视。主讲终端机的监控界面包括监视界面和操控界面。监视界面中包括课堂全景界面和课堂局部界面，两者的显示模式由主讲教师操控。对于上述这样的系统，其中的大课堂不只限于一个，可以同时开设多个。实施例2，在实施例1中加入助教终端机，助教终端机的加入由主讲终端机确认是否允许，在调度平台上的带有摄像头和MIC(也可以不带有摄像头和MIC)的计算机(安装了调度平台授课客户端程序并接到专用网上的计算机)皆可助教终端机，且助教终端机数目不限，具体数目由主讲终端机而定。在助教终端机处可以有其他教师来听课，作为青年教师培养或学习观摩或听课考察；也可以由其他教师协助主讲教师向听课终端机传送一些随堂资料，如在课堂中插播视频演示等，协助主讲教师授课。这样本实施例成为一个带有助教的适合大课堂远程教学的系统。实施例3，将计算机房中的计算机作为听课终端机，这些计算机安装了调度平台听课客户端程序，并带有摄像头和MIC。每个听课终端机处一个学生，学生不仅听课，也可以随时提问，这些问题可以由主讲终端机处的主讲教师来回答，也可以由助教终端机处的助教老师来回答，具体安排皆由主讲教师来定。这样的系统很适合于答疑课和习题课。实施例4，将实施例3扩展，听课终端机不仅限于计算机房中的计算机，学生宿舍中的计算机，或者专用网中的任意一台安装了调度平台听课客户端程序的计算机皆可作为听课终端机，这样，学生可以在宿舍或校园任意的地方进行答疑或听课。实施例5，将实施例4与实施例1或2结合，本系统在进行大课堂集中教学的同时， 也可以有其他零散的学生在其他地方来听课。方便了受众群体。同时，助教终端机也是听课终端机；并且由主讲终端机控制，听课终端机也可以成为助教终端机。
权利要求
1.一种基于SIP信令的远程多媒体互动式教学系统，由在专用网内的基于SIP信令构成IP多媒体调度平台上的服务器，及与该平台连接的IP摄像机、听课终端机，以及授课终端机组成；其特征在于所述IP摄像机由网络摄像机和网络视频服务器组成，并设有两个以上，分为授课终端摄像机和听课终端摄像机；所述听课终端机设有一个以上，包括装有调度平台听课客户端程序的计算机、与该计算机连接的投影设备和话筒设备；所述授课终端机设有两个以上，分为主讲终端机和助教终端机，其中，主讲终端机为一个，包括装有调度平台主讲控制端程序的服务器；助教终端机为一个以上，包括装有调度平台授课客户端程序的计算机、与该计算机连接的摄像头和MIC。
2.如权利要求1所述的一种基于SIP信令的远程多媒体互动式教学系统，其特征在于 所述听课终端机为装有调度平台听课客户端程序的计算机，该计算机连接有摄像头和MIC。
3.如权利要求2所述的一种基于SIP信令的远程多媒体互动式教学系统，其特征在于 所述听课终端机和所述助教终端机在主讲终端机的控制下相互转化。
全文摘要
一种基于SIP信令的远程多媒体互动式教学系统，涉及一种远程多媒体互动式教学系统。该系统由基于SIP信令构成IP多媒体调度平台上的服务器、授课终端机、听课终端机，以及IP摄像机组成。所述授课终端机分为主讲终端机和助教终端机，其中，主讲终端机为装有调度平台主讲控制端程序的服务器；助教终端机为装有调度平台授课客户端程序的计算机、及与该计算机连接的摄像头和MIC；所述听课终端机包括装有调度平台听课客户端程序的计算机、与该计算机连接的投影设备和话筒设备；所述IP摄像机由网络摄像机和网络视频服务器组成，分为授课终端摄像机和听课终端摄像机。本系统可以实现实时的远程互动教学，并可以传输更多的信息和资源。
文档编号G09B5/08GK102568263SQ201110436238
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者刘敏蔷, 周劲峰, 杨旭东 申请人:北京工业大学