同步评录课堂平台及其方法
【专利摘要】本发明提出了一种同步评录课堂平台及其方法，包括：多个摄像机、声音采集装置、音频处理器、录播一体机、互动教学终端、定位跟踪系统。本发明的通过设置在课堂内部的多个摄像头和声音采集装置跟踪拍摄课堂内的现场教学信息，并将拍摄的视频信息和采集的音频信息传递给音频处理器、录播一体机处理，然后传递给互动教学终端、互动教学控制平台，最后上传至云端，实现多区域、多目标、多策略的全自动跟踪和导播切换应用，实时直播支持大规模用户并发观看。本发明的同步评录课堂平台区别于传统的录播教室单个部署，解决信息孤岛，无法大规模、更广范围的实现优质教学资源的共享的问题。
【专利说明】
同步评录课堂平台及其方法
技术领域
[0001]本发明涉及查验技术领域，特别涉及一种同步评录课堂平台及其方法。
【背景技术】
[0002]现有的教室(主讲教室、互动教室、观摩教室)以及直播和录制的画面都是一样的，包括主讲教师、学生、PPT课件以及远程互动学生这四组视频的组合画面。但实际上，主讲教室、互动教室、直播/录制等不同角色所需要看的画面是不一样的。
[0003]中国专利公开号为CN101388017 A的发明专利，该发明专利提供一种互联网教学辅助系统及其方法，可以实现用户体验有效互动，然而，该发明主讲教室、互动教室、直播/录制等不同角色所需要看的画面是不一样的，同步性差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0005]为此，本发明的目的在于提出一种同步性好的同步评录课堂平台及其方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种同步评录课堂平台，包括:多个摄像机、声音采集装置、音频处理器、录播一体机、互动教学终端、定位跟踪系统；
[0007]在课堂讲台上方安装多个摄像机，用于获取学生上课的视频信息；
[0008]在课堂后上方安装多个摄像机，用于获取老师上课的视频信息；
[0009]在课堂内安装声音采集装置，用于课堂内的声音采集与处理；
[0010]每个所述摄像机和声音采集装置均与音频处理器连接，用于将上述视频信息和音频信息传输给音频处理器处理；
[0011]所述音频处理器与录播一体机连接，用于将处理后的视频信息和音频信息传递给录播一体机；
[0012]所述录播一体机与互动教学终端无线连接，用于将采集和处理的课堂内部的视频信息和音频信息传递给互动教学终端；
[0013]所述互动教学终端与互动教学控制平台无线连接，用于将数据传递给互动教学控制平台；
[0014]所述互动教学控制平台与中心数据库无线连接，用于将数据进行上传；
[0015]所述定位跟踪系统用于控制摄像机跟踪拍摄。
[0016]进一步的，所述摄像头至少包括:教师跟踪摄像机、学生跟踪摄像机、教师全景摄像机、学生全景摄像机。
[0017]进一步的，所述声音采集装置包括调音台、麦克风。
[0018]进一步的，所述麦克风选用以下一种:吸顶吊麦克风、鹅颈麦克风、无线麦克风、手持麦克风。
[0019]进一步的，所述互动教学终端与教学客户端无线连接，用于远程教学控制。
[0020]—种同步评录课堂平台的方法，其特征在于:包括以下步骤:[0021 ]步骤SI，根据多个摄像头和声音采集装置，采集课堂内的现场教学信息；
[0022]步骤S2，利用音频处理器、录播一体机，处理所采集的现场教学信息；
[0023]步骤S3，利用互动教学终端，将采集和处理的现场教学信息传递给互动教学控制平台；
[0024]步骤S4，通过互动教学控制平台上传至云端。
[0025]本发明的通过设置在课堂内部的多个摄像头和声音采集装置跟踪拍摄课堂内的现场教学信息，并将拍摄的视频信息和采集的音频信息传递给音频处理器、录播一体机处理，然后传递给互动教学终端、互动教学控制平台，最后上传至云端，实现多区域、多目标、多策略的全自动跟踪和导播切换应用，实时直播支持大规模用户并发观看。
[0026]本发明的同步评录课堂平台区别于传统的录播教室单个部署，解决信息孤岛，无法大规模、更广范围的实现优质教学资源的共享的问题。同步评录课堂平台以录播技术、大规模跨平台互动技术实现各录播教室实时互动教学。可根据录制的教学内容，制作精品课程，借助于系统跨平台直播、点播技术，向周边地区、偏远地区的教学点共享资源。扩大优质教学资源的应用和推广。
[0027]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0028]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0029]图1为本发明的结构图；
[0030]图2为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0031]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0032]本发明提供一种同步评录课堂平台，参考附图1，包括:多个摄像机1、声音采集装置2、音频处理器3、录播一体机4、互动教学终端5、定位跟踪系统6;
[0033]在课堂讲台上方安装多个摄像机I，用于获取学生上课的视频信息
[0034]在课堂后上方安装多个摄像机I，用于获取老师上课的视频信息；
[0035]摄像头I至少包括:教师跟踪摄像机、学生跟踪摄像机、教师全景摄像机、学生全景摄像机。
[0036]上述用于定位跟踪的摄像机是通过定位跟踪系统6控制摄像机跟踪拍摄。其中，定位跟踪系统6通过三维定位技术以及先进的图像分析处理技术，完成被拍摄主体的跟踪定位，并能够通过指令信号对摄像机进行自动控制。
[0037]定位跟踪系统内置智能定位跟踪切换系统软件，能够实现多区域、多目标、多策略的全自动跟踪和导播切换应用。
[0038]在课堂内安装声音采集装置2，用于课堂内的声音采集与处理;其中，声音采集装置2包括调音台、麦克风(根据现场环境配置，可选吸顶吊麦克风、鹅颈麦克风、无线麦克风、手持麦克风等)，负责教室内的声音采集与处理。
[0039]可以根据现场环境部署吸顶吊麦克风、鹅颈麦克风、无线麦克风和手持麦克风等多种样式的拾音设备，并且通过混音器与调音台进行混音处理。动态拾取授课现场的教师、学生的声音以及其他多媒体课件的声音，并根据情境不同，智能混音处理，剔除杂音强化人声，完美记录教学现场的声音。
[0040]每个摄像机I和声音采集装置2均与音频处理器3连接，用于将上述视频信息和音频信息传输给音频处理器3处理。
[0041]音频处理器3与录播一体机4连接，用于将处理后的视频信息和音频信息传递给录播一体机4。
[0042]录播一体机4与互动教学终端5无线连接，用于将采集和处理的课堂内部的视频信息和音频信息传递给互动教学终端5。
[0043]其中，录播一体机需要采集5路视频源，包括教师、学生的视频(特写及全景视频)以及教学电脑VGA的桌面信号，因此教学情境更加复杂，导播策略也更加严密。除了导播以夕卜，录播一体机还承担着提供课程视频录制存储的任务。录播一体机还提供手动导播和自动导播，可在系统运行过程中随时切换。
[0044]根据录制需要，系统同时提供高码流超清晰度、中码流高清晰度、低码流标准清晰度三种编码，并进行实时录制，画面清晰度可达全高清1080P，满足不同的观看需求和网络情况，录制视频格式为MP4格式，并可选择录制格式;并支持多分屏录制模式，支持电影模式、资源模式、电影与资源模式同录等多种录制方式，便于后期制作精品课程，实现实时直播、在线点播。还可以实时直播支持大规模用户并发观看。
[0045]互动教学终端5与互动教学控制平台无线连接，用于将数据传递给互动教学控制平台7。
[0046]管理员可以在互动教学控制平台上创建虚拟课程，添加要参与该课程的所有教室，并指定该课程的主讲教室。在课程开始后，该平台承担着中心数据交换的任务，负责双向高清音视频互动的数据传输与所有参加课程教室的视频内容传输，并针对课程阶段和参与者观看需要的不同进行合理的画面组合和切换，同时提供一组经过导播后的画面供数智源资源管理平台进行录制与直播。互动教学终端主要配合互动教学控制平台，完成音视频双向交互。
[0047]互动教学终端还可以与教学客户端无线连接，教学客户端分为“主讲教室”与“远程教室”两种身份，用户登录后会根据其IP地址与登录身份自动匹配相应课程。进入课程后，客户端根据登陆身份不同可进行相应的操作。如，“主讲教室”可以上传文档、演示文档控制课程的开始、暂停/继续、结束，选择与一个或多个远程教室进行互动讨论等；“远程教室”则可以同步主讲教室的文档演示并通过客户端实现“电子举手”。
[0048]还可以根据参与课程的远程教室的数量，将互动课程分为多种模式，并针对每种课程模式的教学特点进行有针对性的业务设计。
[0049]互动教学控制平台7与中心数据库无线连接，用于将数据进行上传，大大提高整体的兼容性。可对接其它品牌的互动录播教室系统、云课堂等，降低投入成本。实现在PC、智能手机、平板电脑、电视大屏等多种观看方式。满足随时随地通过不同的终端实时直播、点播以及讨论，支持不同的操作系统。所有终端可在移动、电信、联通三家运营商全网络使用。
[0050]本发明的核心设备均采用模块化设计，嵌入式硬件架构，专用硬件平台，嵌入式操作系统，稳定可靠，抗病毒黑客攻击，设备可保障7*24小时运行，体积小，功耗小。
[0051]本发明还提供一种同步评录课堂平台的方法，参考附图2所示，包括以下步骤:
[0052]步骤SI，根据多个摄像头和声音采集装置，采集课堂内的现场教学信息；
[0053]步骤S2，利用音频处理器、录播一体机，处理所采集的现场教学信息；
[0054]步骤S3，利用互动教学终端，将采集和处理的现场教学信息传递给互动教学控制平台；
[0055]步骤S4，通过互动教学控制平台上传至云端。
[0056]本发明的同步评录课堂平台用于提供课程的录制与直播，将互动教学控制平台提供的音频数据进行录制与直播，并且收集主讲教室客户端进行文档课件演示时的翻页操作，为观看课程(直播、点播)的学生提供文档同览服务。课堂之外的教师、学生和教育教学主管者，可以利用个人电脑、智能手机、平板电脑和电视机通过校园网、以太网、无线网络、3G网络等实时观看直播，或是点播观看课程存档。另外，利用个人电脑还可以体验“文档同览”功能。
[0057]本发明的同步评录课堂平台及其方法，具有以下优点:
[0058]1、本发明区别于传统的录播教室单个部署，出现信息孤岛，无法大规模、更广范围的实现优质教学资源的共享。同步评录课堂要求以录播技术、大规模跨平台互动技术实现各录播教室实时互动教学。可根据录制的教学内容，制作精品课程，借助于系统跨平台直播、点播技术，向周边地区、偏远地区的教学点共享资源。扩大优质教学资源的应用和推广。实现网络教研、虚拟活动、远程家长会等实时视讯交流。
[0059]2、对于教育部门来说，经常需要组织网络教研等活动。建立此套系统可实现通过既有的高清录播教室系统，调用内置的视频会议模板，在多个群组或个体之间开展网络教研、虚拟活动、远程家长会等实时交流，从而降低沟通的时间和经济成本，提高沟通的频度和深度。
[0060]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
【主权项】
1.一种同步评录课堂平台，其特征在于，包括:多个摄像机、声音采集装置、音频处理器、录播一体机、互动教学终端、定位跟踪系统； 在课堂讲台上方安装多个摄像机，用于获取学生上课的视频信息； 在课堂后上方安装多个摄像机，用于获取老师上课的视频信息； 在课堂内安装声音采集装置，用于课堂内的声音采集与处理； 每个所述摄像机和声音采集装置均与音频处理器连接，用于将上述视频信息和音频信息传输给音频处理器处理； 所述音频处理器与录播一体机连接，用于将处理后的视频信息和音频信息传递给录播一体机； 所述录播一体机与互动教学终端无线连接，用于将采集和处理的课堂内部的视频信息和音频信息传递给互动教学终端；所述互动教学终端与互动教学控制平台无线连接，用于将数据传递给互动教学控制平台； 所述互动教学控制平台与中心数据库无线连接，用于将数据进行上传； 所述定位跟踪系统用于控制摄像机跟踪拍摄。2.如权利要求1所述的同步评录课堂平台，其特征在于:所述摄像头至少包括:教师跟踪摄像机、学生跟踪摄像机、教师全景摄像机、学生全景摄像机。3.如权利要求1所述的同步评录课堂平台，其特征在于:所述声音采集装置包括调音台、麦克风。4.如权利要求3所述的同步评录课堂平台，其特征在于:所述麦克风选用以下一种:吸顶吊麦克风、鶴颈麦克风、无线麦克风、手持麦克风。5.如权利要求1所述的同步评录课堂平台，其特征在于:所述互动教学终端与教学客户端无线连接，用于远程教学控制。6.—种同步评录课堂平台的方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤SI，根据多个摄像头和声音采集装置，采集课堂内的现场教学信息； 步骤S2，利用音频处理器、录播一体机，处理所采集的现场教学信息； 步骤S3，利用互动教学终端，将采集和处理的现场教学信息传递给互动教学控制平台； 步骤S4，通过互动教学控制平台上传至云端。
【文档编号】G09B5/14GK105931510SQ201610428284
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】戴元永, 苏蓉蓉
【申请人】北京数智源科技股份有限公司