音视频多流合并教学训练系统及实现方法

专利名称：音视频多流合并教学训练系统及实现方法
技术领域：
本发明属于教学设备领域，涉及一种应用于教学的训练系统，以 及该系统的使用方法。
背景技术：
教学训练的目的是提高教师的教学技能，训练基本教学技能的方 式，通常是将教师的教学能力分解为几种基本教学技能，以角色扮演 的方式组成微型课堂，在严格控制学生规模和授课时间的条件下，集 中训练一两种特定的教学技能。
受训者借助音像i;某介，观察演示某一技能的"示范者，，的范例，从 中发现个别教学技能的种种特征，然后进行实际教学，努力使自己的 行为，按范例的路线形成，并用录像摄下教学实况，观察自己实际教 学的实况录像并听取评语，同时也作自我分析。
目前的教学系统的基本做法是通过监控系统，将上课过程录制下 来，通过回放进行评价分析。这种简单的录放工作，有着极大的不足。 首先，录制的信息不全面，因为教师与学生，是两个不同的信息源， 当前的技术，无法将它们融合在一起；其次，教师、学生以及导师等， 不同身份的之间，难以进行统计与识別；第三，教师在讲课过程中的 板书信息，或电子文档的播放信息，难易与其它的录制内容相融合。
也就是说，教学训练系统中，会包含很多种数据流(或称为信息 流)，如果没有合适的系统及实现方法，是难易将它们融合起来，来 提高教学训练效果的。

发明内容
本发明的目的是提供一种教学训练中将多种信息流合并在一起 的系统，以及该系统的实现方法。
一种音视频多流合并教学系统，它是这样实现的，该系统包括 教师音视频录制装置，包括有用以拍摄教师讲课过程的教师摄像机， 以及用以录制教师声音的教师拾音器；学生音视频录制装置，包括有 用以拍摄学生听课过程的学生摄像机，以及用以录制学生声音的学生
拾音器；身份识别器，是用于实现人员身份识别的物理装置；主机， 包括有用于存储来自于所述教师音视频录制装置、学生音视频录制装 置的数据，以及用于存储音视频数据合并的运行程序的存储器，用于 实现音视频数据合成的运算操作，以及用以指令发送的运算处理器， 和用于显示音视频数据合并后信息的显示屏。
一种音视频多流合并教学系统的实现方法，它是这样实现的，该 方法包括有如下步骤步骤l，利用身份识别器完成对用户身份的识 别；步骤2，利用教师音视频录制装置、学生音视频录制装置，实现 对教师与学生的音视频信号的录制操作；步骤3，分析所录制的教师 触发信息与学生触发信息；步骤4,利用步骤3中的教师触发信息与 学生触发信息，来完成教师音视频信息与学生音视频信息的数据流合 并操作。
本发明的优点在于利用本发明中的教师音视频录制装置与学生 音视频录制装置，可以全面地录制教学训练中的各种信息，利用身份 识别器可以有效地识别不同人员的身份，而利用主机与本发明所描述 的方法，可以有效地将多种数据流进行合并，全面地展示教学训练的 过程与细节，提高训练效果。


下面结合附图对本发明进行详细说明。 图1是本发明所述的音视频多流合并教学系统的原理框图。 图2是本发明所述系统中的身份识别器的一种实施例的顶视图。 图3是本发明所述系统中的身份识别器的另一种实施例的立体 示意图。
图4a是本发明所述系统中的教师操作面板的顶视图。 图4b是本发明所述系统中的学生操作面板的顶视图。 图5是本发明所述系统中的学生操作面板的另 一种实施方案。 图6是本发明所述的音视频多流合并教学系统的实现方法的流 程图。
图7是本发明所述实现方法中的触发信息的树图。 图8是本发明所述实现方法中，客户端演示数据流合并结果的一 个示意图。
图9是本发明所述实现方法中，电子文档触发时间轴的示意图。
图中的数字标号说明
100-多流合并教学训练系统；200 -教师音视频录制装置，201 -教师摄像机，202 -教师拾音器，210-教师操作面板，211-教师 操作面板显示屏，212-教师操作面板触摸屏，213-教师操作面板控 制键；300 -学生音视频录制装置，301-学生摄像机，302 -学生拾音 器，310-学生操作面板，311 -学生操作面板显示屏，312-学生操 作面板触摸屏，313-学生操作面板控制键，320 -—体型学生操作装 置，321-底座，322 -连杆，323 -话筒；400 -身份识别器，410-代 码式识别器，411-字符键，412-识别器控制键，413-识别器显示 屏，420 -磁卡刷卡器，421-刷卡槽，422 -身份选择键，423 -教师 身份键，424 -学生身份键，425 -导师身份键，426 -识别器状态灯； 500 -投影仪，501-投影面，502 -投影仪终端，510-黑板摄像机， 511-黑板；600 -主机，610-客户端，611-客户端显示屏，612 -主角区域，613-配角区域；700 -实现方法流程图，710-触发信 息，711-按键触发信息，712-摄像触发信息，713-声音触发信 息；800 -电子文档触发时间轴，810 -电子文档操作点。
具体实施例方式
本发明所述的音视频多流合并系统及教学方法，它可以高效地将 教师的音视频信息进行录制，同时也将学生的音视频信息进行录制， 然后，通过系统中的主机，将音视频的信息进行合并。另外，将不同 的信息源的信息进行合并，比如，将教师的板书信息进行录制，并合 并到教师的音视频信息体系中。该系统通过有效的信息合并系统及方 法，可为教师的训练过程提供有力的参考及辅助。
图1的说明
参图中所示，这儿所展示的是本发明所述的音视频多流合并系统 的原理图。多流合并教学训练系统100,主要包括有如下部分教师 音视频录制装置200,学生音视频录制装置300,身份识别器400， 主才几600。
所述的教师音视频录制装置200,在本发明中，主要包括有三部 分，分别是教师摄像机201、教师拾音器202、教师操作面板210。
其中的教师摄像机201 ，主要用于拍摄教师在讲课过程中的表情、 动作、形态等。本方案中的教师摄像机210,适合采用数字摄像机来 实现，所拍摄的数据方便于多流合并。教师摄像机201,可在教师前 方设置一台；也可以根据需要，相对于教师的不同视角分别设置多台。
其中的教师拾音器202,主要用于录制教师在讲课过程中的声音 信息，根据该声音信息来判断、识别、比较教师声音的语音、语调， 以及清晰度、流畅性、感染力，以及表述内容是否能够达意、是否简 洁、是否幽默、是否引人入胜，等等。教师拾音器202，主要包括用 于录制声音的麦克风，以及相关的附设。为了能够达到清晰录制教师 声音的目的，教师拾音器202，还可以做成佩带式的教师拾音器件， 教师在讲课的过程中，将其佩带在靠近口部的衣服处，就可以对教师 的讲课声音进行有效录制了。另外，也可以在远处设置教师拾音器 202 ，这种情况下，需要为教师拾音器202增设声音聚焦装置，以 及声音的处理装置等。当然，只要能达到有效录制教师声音的目的， 具体的实施方案是不限定的。
其中的教师操作面板210,是用于方便教师在讲课过程中进行相 关操作的硬件结构。下面还会有说明。
所述的学生音视频录制装置300，也主要包括有三部分学生摄 像机301、学生拾音器302、学生操作面板310。其中的学生摄像机 301，主要用于拍摄学生在听课过程中的表情、动作、形态等。其中 的学生拾音器302,主要用于录制学生在听课过程中的声音内容，比 如发言信息等。其中的学生操作面板310,还可以方便于听课学生与 教师之间进行互动交流。
所述的身份识别器400,是用于实现人员身份识别的物理装置。
适用于本发明的身份识别器的种类有多种
第一，可以通过磁卡刷卡器来实现。该磁卡刷卡器，能够识别磁
卡信息，每位用户配备有相应的磁卡。不同的磁卡中写有不同的身份 柠自
第二，可以通过接触式IC卡刷卡器来实现。每位用户配备有已 写入相应信息IC卡，当需要身份识别时，用户刷卡就可以了。
第三，可以通过具有RFID读头的非接触式RFID刷卡器来实现。 RFID是通过射频电路来实现的非接触性IC卡芯片结构。每位用户配 备有已写入不同信息的RFID卡。当需要身份识别的时候，用户的RFID 卡与刷卡器的读头接近，不需要接触，即可实现身份识别的目的。
第四，可以通过生物识别器来实现。生物识别器，是通过辨别人 体的生物特征，来实现识别目的的设备。常用的声音识别器包括如下 数种a，通过指紋来实现识别效果的指紋识别器；b通过掌骨部分来 实现识别效果的掌骨识别器；c通过对人体面部图像的分析，来达到 识别目的的面像识别器；d通过对人体眼睛中的虹膜图像进行分析， 来达到识别目的的虹膜识别器；e通过声音中声紋的识别与分析，来 实现识别目的的声音识别器。这些生物识别器，在目前技术都是成熟 的，可以直接应用到本发明中。
所述的主机600，是用于收集与处理来自于教师音^L频录制装置 200和学生音视频录制装置300中数据的设备。
在主机600中，需要配备存储器、运算处理器、数据接口、输入 /输出设备等。所述的存储器，用于存储来自于所述教师音视频录制 装置、学生音视频录制装置的数据，以及用于存储音视频数据合并的 运行程序的存储器。具体说来，该存储器在本发明中，主要有两个作 用，首先，用于存储所采集到的数据，特别是来自于教师与学生的数 据；其次，用于存储执行本发明各种功能的程序，程序的功能包括采 集教师和学生的音视频数据，以及按照预定的方式进行音视频的多流 合并，然后采用合适的方式通过客户端向外界展示。
所述的运算处理器，在本发明中，主要用于实现音视频数据合成 的运算操作，以及用以进行指令发送等功能。所设置的数据接口，用 于和音视频录制装置200、学生音视频录制装置300、身份识别器 400 、投影仪500等多种结构相连通，提供交互的数据交流。
所述的输入/输出设备，是我们所常见的电脑外设，输入设备包 括键盘、鼠标、麦克风、光驱，等等；输出设备，比如显示屏、扬声 器等。其中的显示屏，还有一个功能，就是用于显示音视频数据合并 后信息。
用于实现主才几600的良好结构，是电脑，比如，可以采用有电脑 服务器来实现。
另外，为了录制教师的板书信息，还设置有相应的结构。其中，
对于通过投影仪500来实现的电子文档信息，可直接通过投影仪终端 502，将电子文档信息传输到主机600中。这儿所设置的投影仪终端 502,是一台电脑(PC机)。对于教师在黑板511上所进行的手工板 书信息，可通过黑板摄像机510采集相应的信息。
电子文档信息还有一种特殊的实现形式，具体是通过电子白板来 实现的。所述的电子白板，设置的位置，与黑板的位置相当。当用户 用配套的笔直接在电子白板上书写时，电子白板就可以记录相应信息 并显示出来。另外，电子白板的表面，如果做成触摸屏的形式，直接 用手指等触摸，也可以完成书写操作。另外，电子白板还可以通过投 影仪与触摸板来实现，教师在触摸板上书写，信息即可显示在投影面 中。在本发明中，凡是通过手工书写来完成教师板书过程的设备形式， 统称为电子白板。电板白板中所获得信息，为数字数据的形式，可直 接作为一种电子文档信息，故下面不再单独描述。
另外，通过主机600所获得的多流合并信息，可通过客户端610 呈现给需要观看的用户。
图2的说明
参图中所示，这儿展示了身份识别器400的另一种实施例。本实 施例中，该识别器被称为代码式识别器410。所述的代码器识别器 410,是通过用户输入能代表个人信息的数字或字母等字符信息，来 完成个人身份识别的装置。在该代码式识别器410中，包括有用于显 示识别信息的识别器显示屏413，用于输入字符信息的字符键411， 用于实现控制操作的识别器控制键412。
操作的流程可以是这样，在代码式识别器410被启动的情况下， 用户通过字符键411将个人的代码内容输入，然后，是否被有效识别， 可通过识别器显示屏413将相应信息显示出来。如果用户所输入的个 人信息不正确，则可以通过识别器控制键412,取消原有操作，重新 输入个人信息的，并点按识别器控制键412,完成输入内容的确定操 作。
图3的说明
本图展示了身份识别器400的另一种实施例。该实施例中，识别 器是通过磁卡刷卡器420来实现的。利用磁卡，通过刷卡槽421进行 刷卡，就可以完成识别过程。
为了更好地实现识别效果，在本实施例中，还设置了身份选择键 422。所述的身份选择键422，是用于选择用户身份、角色的按键。 比如，在本发明的教学训练系统，主要的身份有三种， 一是讲课教师 本人，二是在下面听课的学生，三是指导、评价教师讲课效果的导师。
于是，在本发明中，身份选择键421也包括有相应的三种教师 身份键423、学生身份键424、导师身份键425。当用户完成个人身 份识别之后，再按动相应的身份选择键422,就可以选择自己在该教 学训练中的角色了。
在本实施例中，还设置有识别器状态灯426。识别器状态灯426 是用于显示用户的识别状态是否完成的发光灯。在本实施例中，设置 有两个颜色的灯，比如， 一个是红灯，另外一个是绿灯。当用户未完 成识别过程时，红灯亮；当用户正确地完成识别过程后，绿灯亮。
本图所描述的身份选择键422和识别器状态灯426，可以根据需 要应用到前面所述的各种身份识别器400中。
图4a、 4b的说明
参图4a所示，这儿展示了教师操作面板210的一种实施例。在 该操作面板中，包括有教师操作面板显示屏211,用于显示教师在讲 课过程中所需要进行操作的内容。该显示屏，还可以是触摸屏的形式， 即教师操作面板触摸屏212。用户需要选择相应内容时，只需要用手 指进行触摸，就可以了。
另外，本实施例还设置有操作面板控制键213，用于实现相应的 输入及控制操作。当然，在设置有教师操作面板触摸屏212的情况下， 还可以不设置教师操作面板控制键213。
可以根据需要，将教师操作面板210中的操作信息，传递到主机 600中。
参图3b所示，这儿所展示的学生操作面板310，与教师操作面 板210的结构是类似的。学生操作面板310主要包括有学生操作面板
显示屏311和操作面板控制键313，另外，学生操作面板显示屏311， 还可以是触摸屏的形式，即学生操作面板触摸屏312。同样可以根据 需要，将学生操作面板310中的信息传递到主机600中。
另一方面，在教师操作面板210与学生操作面板310之间，还可 以直接建立起通信连接，实现交互搡作的目的。
图5的说明
参图中所示，这是学生操作面板310的另一种实施例，在该实施 例中，件学生操作面板310和学生拾音器302融合在一起了。
在本发明中，这种结构被称为一体型学生操作装置320。在一体 型学生操作装置320的下方，设置有能够实现支撑目的的底座321。 在底座321上，设置有学生操作面板控制键313和学生操作面板显示 屏311。在底座321的上方，设置有能够弯曲的连杆322，在连杆322 的尽头，设置有话筒323。在话筒323中设置有麦克风。其中的连杆 322和话筒323，在本实施例中，构成了用于录制学生声音的学生拾 音器302。
这种结构的操作装置，能够与学生的一些行为，包括发言、提问 等，带来便利。
图6、图7、图8的说明
参图6中所示，这儿说明了一种音视频多流合并教学训练系统的
实现方法的流程图。
整个系统的工作流程是这样实现的
步骤1，利用身份识别器完成对用户身份的识别。
系统启动之后，包括教师与学生在内，通过身份识别器400进行
身份识别。该识别过程，是先由身份识别器400获得的信息，然后传
递到主机6 00中进行比较、识别。
步骤2,利用教师音视频录制装置、学生音^L频录制装置，实现
对教师与学生的音视频信号的录制操作。
接着前一步骤，教师开始讲课。在讲课的过程中，由教师摄像机
201和教师拾音器202来完成教师信息的录制工作。在教师讲课的过
程中，控制操作可以通过教师操作面板210来实现。
学生在听课的过程中，可通过学生摄像机301和学生拾音器302, 对学生的信息进行录制，同时，学生可以通过学生操作面板310,来 完成听课过程中的控制操作，以及和教师之间的交互性操作。
另外，录制操作的过程，还可以包括对教师板书信息的录制。 在教师讲课的过程中，教师的板书信息有两种形式， 一种是通过 投影仪等电子设备来实现的电子文档信息，另一种是通过教师在黑板 上进行板书来实现的手工板书信息。其中的电子文档信息，可经由投 影仪终端502传输到主机600中。而手工板书信息，则可以通过黑板 摄像机510进行拍摄，再传递到主机600中。
另外，在录制的信息内容中，还包括一类的信息，用于触发音视 频数据的合并操作进程，称为触发信息。在很多情况下，音视频多流 合并的操作，主要是针对于两个方面的信息， 一是来自于教师的音视 频信息，二是来自于学生的音视频信息。由于一个屏幕上的空间有限， 播放重点只适合是一种，于是，在多流合并的过程中，要对这两方面 的信息进行有效的切换。进行切换的线索，就是前述的触发信息。
参图7所示，这是触摸信息类型的组成树图。所述的触发信息， 主要包括有三种，分别是按键触发信息711,摄像触发信息712,声 音触发信息713。
所述的按键触发信息711，指的是通过按压特定的按键(或触摸 屏，如果设置的话)，来判断教师与学生哪一方处于活动状态。举例 当教师开始讲课时，通过按压教师操作面板210上的按键，或者触压 教师操作面板触摸屏212,代表着教师处于活动状态，从而启动对教 师讲课内容的音视频信息进行播放操作，即这种情况下，经主机 600处理后的信息，在客户端处主要播放的是来自于教师的音视频信 息。学生在听课的过程中，如果有问题要提问，也要通过按压相应的 键，比如按压学生操作面板310上的按键，然后，开始提问及回答。 这种情况下，学生按压按键的信息，即按键触发信息711,代表着学 生处于活动状态。经该按键触发之后，由学生音视频录制装置300所 获得的音视频信息，将切换为向外播放的主要音视频信息。依此类推， 教师与学生之间，通过按压相应的控制按键，来切换在播放内容中的角色。
所述的摄像触发信息712，是通过对教师与学生进行摄像及识别，
来判断哪一方处于活动状态，从而切换播放内容的角色。比如，当学 生要提问的时候，就会站起来发问。学生站起来与坐下的图像，有着 明显的差异，这可以通过摄像进行识别。当学生站起来的时候，就可 以将学生的状态视作为活动状态，从而，将音视频播放的主角转到学 生这一边。
所述的声音触发信息713,是通过声音的触发来识别哪一方是处 于活动状态。比如，当教师处在讲课的过程中，教师是主要的声源， 于是，可以据此来判定教师是处于活动状态的。当学生在发问时，学 生通常会发出声音，这种情况下，教师的声音通常会暂停。于是，就 可以将学生发声且教师声音暂停的这一情况，作为一个触发信息，该 触发信息意味着学生转入到活动状态了。当学生停止发声且教师开始 发声时，就意味着教师转入到活动状态了。哪一方进入到活动状态， 就将哪一方作为音视频播放内容的主角。
显然，将声音作为触发信息，是方便而易于实现。为了有效地防 止杂音成为声音触发信息，适合对声音触发信息做一些限定。重要的 限定方面包括有三种1,当声音作为触发信息时，该声音有一个持 续时间的限制，即持续时间域值，比如，当一个声音必须持续3秒钟 以上，才可以作为声音触发信息；2，当声音作为触发信息时，该声音 必须要超过一定的强度，也就是说，声音有一个强度阈值，即必须要 超过一定的强度，才能够作为声音触发信息；3，当声音作为触发信 息时，作为教师和学生双方，必须要有一方处于声音停止状态，而另 一方处于声音活跃状态。其中前面所说的第一种和第二种限定，可并 列作为两个主要限制，而所述的第三类限定，可根据情况实施。
步骤3,分析所录制的教师触发信息与学生触发信息。 在主机600中，将所收集到的信息内容进行处理，将来自教师及
学生的信息进行合并处理，以及将音频、视频信息进行合并处理，亦
可将板书信息进行合并处理等。
主机600在上一步骤中，除了获得音视频信息之外，还获得了来
自于教师和学生的触发信息。主机600需要将这些触发信息分析出
来，来作为音视频多流合并的重要基础。
步骤4，利用步骤3中的教师触发信息与学生触发信息，来完成 教师音视频信息与学生音视频信息的数据流合并操作。
主机600利用教师触发信息与学生触发信息，来判定教师和学生
哪一方是处于活动状态的，从而，将信息合并后的播放界面中的主角， 安排到处于活动状态的一方。进而，完成教师音视频信息与学生音视 频信息的数据流合并工作。合并后的信息，根据用户的需求，在合适
的客户端610中展示出来。
参图8所示，这儿展示了一个音视频合并后，在客户端610的客 户端显示屏611上进行播放的一个实施例。其中，显示内容主要分为 两个区域，分别是主角区域612和配角区域613。其中，主角区域612 站的幅度大，所对应的是处于活动状态的一方，配角区域613所占的 幅度小，代表的是出于非活动状态的一方。当然，主角与配角的幅度 是不限定的，可以根据需要具体安排。
图9的说明
在主机进行音视频的多流合并的过程中，还会涉及到教师的板书 信息。对于不同的板书信息类型，应采用不同方式，合并到音视频信 息之中。
对于利用投影仪来进行投影的电子文档信息来说，有合适的信息 流合并方式。所述的电子文档信息，有多种表现形式，比如word文 档、pdf文档、PPT文档，或网络文档，或图片信息，或声音信息， 或视频信息，或多媒体信息，等等，都可以；作为典型的实施例，可 选用PPT文档来举例说明。
在用户播放PPT文档时，需要采用配套电脑中的按键、鼠标等， 对文档内容进行更新操作。于是，就可以记录下这些电脑针对于PPT 文档的操作信息，特别是这些操作的发生时间，以及对应的PPT文档 中的具体内容。
系统主机所合成的电子文档信息的展示次序，是以教师对电子文 档内容的控制操作的电子文档操作点，作为电子文档触发时间轴来展 开的。
参图9所示，用户每一步针对于电子文档信息所进行的操作，都
视作一个电子文档操作点810。全部的操作点延续开来，即可对应整
个文档内容。于是，这些电子文档操作点810,就构成了电子文档触 发时间轴800。
当主机600合并好音视频信息后，对应着每一步的播放内容，可 以结合着电子文档触发时间轴800,与具体的电子文档内容相对应。 用户需要查看时，可直接索引，很方便。
另夕卜，对于手工板书信息来说，适合与教师音视频录制一并处理。
以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方 式，均在本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种音视频多流合并教学训练系统，其特征在于该系统包括教师音视频录制装置，包括有用以拍摄教师讲课过程的教师摄像机，以及用以录制教师声音的教师拾音器；学生音视频录制装置，包括有用以拍摄学生听课过程的学生摄像机，以及用以录制学生声音的学生拾音器；身份识别器，是用于实现人员身份识别的物理装置；主机，包括有用于存储来自于所述教师音视频录制装置、学生音视频录制装置的数据，以及用于存储音视频数据合并的运行程序的存储器，用于实现音视频数据合成的运算操作，以及用以指令发送的运算处理器，和用于显示音视频数据合并后信息的显示屏。
2. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特征 在于所述的身份识别器，是通过配套的磁卡来实现的磁卡刷卡器。
3. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特征 在于所述的身份识别器，是通过相互接触的IC卡来实现的接触式 IC卡刷卡器。
4. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特征 在于所述的身份识别器，是包括有RFID读头的非接触式RFID刷卡器。
5. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特征 在于所述的身份识别器，是通过人体的生物特征来实现识别目的的 生物识别器，为下述识别器是其中之一，a, 通过指紋来实现识别效果的指紋识别器，b, 通过掌骨部分来实现识别效果的掌骨识别器，c，通过对人体面部图像的分析来实现识别效果的面像识别器，d, 通过对眼睛中的虹膜图像的分析来实现识别效果的虹膜识别器，e, 通过声音中声紋的识别与分析来实现识别效果的声音识别器。
6. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特征 在于所述的身份识别器，是包含有数字与字母两者至少其一的代码 式识别器。
7. 根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的音视频多流合并 教学训练系统，其特征在于所述的身份识别器上，设置有包括学生 身份键与教师身份键在内的身份选择键。
8. 根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的音视频多流合并 教学训练系统，其特征在于所述的身份识别器上，设置有用以指示 识别状态的识别器状态灯。
9. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特征 在于配合着教师音视频录制装置，设置有的包括按键与显示屏两者 至少其一的教师操作面板。
10. 根据权利要求9所述的音视频多流合并教学训练系统，其特 征在于所述的设置在教师操作面板上的显示屏，是能够感应到手指 触摸操作的触摸屏。
11. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特 征在于配合着学生音视频录制装置，设置有包括按键与显示屏两者 至少其一的学生操作面板。
12. 根据权利要求10所述的音视频多流合并教学训练系统，其特 征在于所述的设置在学生操作面板上的显示屏，是能够感应到手指 触摸操作的触摸屏。
13. 根据权利要求1或11所述的音视频多流合并教学训练系统， 其特征在于所设置的学生拾音器与学生操作面板连为一体，其中学 生拾音器设置在上方，学生操作面板在下方的底座处。
14. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特 征在于配合着教师音视频录制装置，在主机上设置有用于获得投影 仪电脑终端中电子文档信息的信息传输接口。
15. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特 征在于配合着教师音视频录制装置，设置有用于实现手工板书的黑 板。
16. 根据权利要求15所述的音视频多流合并教学训练系统，其特 征在于配合着所述的黑板，设置有用于录制黑板中手工板书信息的 黑板摄像机。
17. 根据权利要求1所述的音视频多流合并教学训练系统，其特 征在于配合着教师音视频录制装置，设置有用于将教师的手工板书 信息转变成数字数据的电子白板。
18. —种音视频多流合并教学训练系统的实现方法，其特征在于该方法包括有如下步骤步骤1,利用身份识别器完成对用户身份的识别；步骤2,利用教师音视频录制装置、学生音视频录制装置，实现对教师与学生的音视频信号的录制操作；步骤3,分析所录制的教师触发信息与学生触发信息；步骤4,利用步骤3中的教师触发信息与学生触发信息，来完成教师音视频信息与学生音视频信息的数据流合并操作。
19. 根据权利要求18所述的音视频多流合并教学训练系统的实 现方法，其特征在于在所述的步骤l中，用户利用身份识别器完成 了身份识别之后，用手动的方法按下身份选择键，来选择自身的角色。
20. 根据权利要求18所述的音视频多流合并教学训练系统的实 现方法，其特征在于在所述的步骤2中，利用教师音视频录制装置、 学生音视频录制装置工作的同时，所述系统的主机从对应着教师设置 的投影仪终端中获得电子文档信息。
21. 根据权利要求18所述的音视频多流合并教学训练系统的实 现方法，其特征在于在所述的步骤2中，利用教师音^f见频录制装置、 学生音视频录制装置工作的同时，还利用黑板摄像机对教师在黑板上 的手工板书进行摄像操作。
22. 根据权利要求18所述的音视频多流合并教学训练系统的实 现方法，其特征在于在所述的步骤3中，教师触发信息与学生触发 信息分别为如下三种触发信息中至少其一 ，a，是通过按键的按压操作来实现的按键触发信息，b, 是通过对教师或学生进行的摄像识别来实现的摄像触发信息，c, 是通过对教师或学生的声音来进行识别的声音触发信息。
23. 根据权利要求22所述的音视频多流合并教学训练系统的实 现方法，其特征在于在所述的声音触发信息，设置有包含声音强度与声音持续时间两者至少其 一 的声音触发域值。
24. 根据权利要求18所述的音视频多流合并教学训练系统的实 现方法，其特征在于在所述的步骤4中，发出触发信息的对象在合 并后的音视频中处于主角地位。
25.根据权利要求18或20所述的音视频多流合并教学训练系统 的实现方法，其特征在于在所述的步骤2和步骤4中，系统主机所 合成的电子文档信息的展示次序，是以教师对电子文档内容的控制操 作的电子文档操作点，作为电子文档触发时间轴来展开的。
全文摘要
本发明提供一种音视频多流合并教学训练系统及实现方法，属于教学设备领域，涉及一种应用于教学的训练系统，以及该系统的使用方法。本发明中的系统，主要包括教师音视频录制装置，由教师摄像机和教师拾音器组成；学生音视频录制装置，由学生摄像机和学生拾音器组成；身份识别器，是用于实现人员身份识别的物理装置；主机，包括有用于存储来数据和运行程序的存储器，以及运算处理器、显示屏等。本发明的优点在于利用本发明可以全面地录制教学训练中的各种信息，可以有效地将多种数据流进行合并，全面地展示教学训练的过程与细节，提高训练效果。
文档编号G09B5/00GK101105895SQ200710044758
公开日2008年1月16日 申请日期2007年8月10日 优先权日2007年8月10日
发明者王向安, 穆陟晅, 马宇尘 申请人:上海迈辉信息技术有限公司