一种结合录制和直播的物联网授课系统的制作方法

1.本发明涉及多媒体教学领域，具体为一种结合录制和直播的物联网授课系统。


背景技术：

2.随着计算机软硬件、互联网等信息技术的飞速发展，信息化教学技术也在不断更新、进步和发展，信息化环境以其互动的、多元的、情景化的特征，在普教系统中，利用全自动录播系统在互联网上共享名教的优秀教学资源是师资培养、课程评估、教学观摩、评职评优、资源共享的良师益友，而远程教育则更是兼容面授、函授和自学等传统教学形式，多种媒体优化组合的教育方式。
3.远程教育的普及也给更多的教师和学生提供了一种足不出户的教育方式，但是目前在远程教育的实施过程中还存在一些问题，首先直播中学生与教师互动性差，教育直播系统直播过程中学生无法提问，只能单纯地接收教师直播的内容，且教师在授课时对学生的听课状态无法判断，没有监督效果，其次在进行授课录制时，如果请专业拍摄团队录制虽然视频水平高，制作精良，但是价格昂贵且过程繁琐复杂，不能够自动生成课堂教学实况录像，不方便学生后期复听，降低了用户体验。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种结合录制和直播的物联网授课系统，解决了授课过程中师生互动性差，录制成本高，用户体验差的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种结合录制和直播的物联网授课系统，包括用户端模块，所述用户端模块包括教师用户端和学生用户端，所述教师用户端和学生用户端之间通过信息交互单元进行信息的交互传递，所述教师用户端包括授课终端和录播单元，所述学生用户端包括听课终端和投影交互单元。
6.优选的，所述授课终端包括第一视频信号采集单元和第一音频信号采集单元，所述第一视频信号采集单元和第一音频信号采集单元均与第一编码器的数据输入端相连，所述第一编码器的数据输出端与网络交换机的数据端相连，所述网络交换机的数据输出端通过云服务器与用户端模块通过谐振天线无线连接。
7.优选的，所述听课终端包括第二视频信号采集单元和第二音频信号采集单元，所述第二视频信号采集单元和第二音频信号采集单元均与第二编码器的数据输入端相连，所述第二编码器的数据输出端与网络交换机的数据端相连，所述网络交换机的数据输出端通过云服务器与用户端模块通过谐振天线无线连接。
8.优选的，所述录播单元包括自动录播编辑模块，所述自动录播编辑模块与图形工作站相连，所述自动录播模块包括信息收集处理模块、信息审查模块和视频存储模块，分别用于的录播过程中的视频进行录像、审查和存储，图形工作站对音视频文件进行压缩编码，生成流媒体文件，同时视频存储模块内设有过期文件自动删除单元，用于对过期视频自动删除，优化内存。
9.优选的，所述信息交互单元包括控制单元，所述控制单元与流媒体处理单元的数据输出端相连，所述流媒体处理单元的数据输入端与图形工作站的数据输出端相连。
10.优选的，所述控制单元包括导播模式控制单元、摄像设备运转单元、听课远程监控单元、字幕显示控制单元和画面显示控制单元，所述导播模式控制单元控制对直播进行状态控制，所述摄像设备运转单元用于对摄像设备进行方位调整，所述听课远程监控单元用于对学生进行远程监控，所述字幕显示控制单元用于控制授课时自动生成和显示字幕，所述画面显示控制单元用于直播时对直播画面的画质调整。
11.优选的，所述听课远程监控单元包括面部识别检测模块、肢体动作检测模块和语音识别检测模块，分别用于采集学生的面部表情、肢体动作和说话声音。
12.优选的，所述投影交互单元包括红外摄像头、广角摄像头、投影单元、信号反射单元和麦克风，学生可以手持红外触控笔发出红外光束配合红外摄像头和信号反射单元对投影单元进行远程辅助请求操作，教师通过投影单元和麦克风对学生进行直播讲解。
13.本发明提供了一种结合录制和直播的物联网授课系统。具备以下有益效果：
14.1、本发明通过授课终端满足教师授课，听课终端满足学生听课，晚上基本直播教学目的，同时在教师用户端和学生用户端之间增加信息交互单元，可以实现在线授课的同时进行授课模式切换和授课过程监督等功能，提高教师授课及学生听课质量。
15.2、本发明通过增加录播单元，可以对授课过程进行自动录制和编辑，并对录制的视频信息收集处理，信息审查和存储，同时完成后再通过图形工作站进行处理转化生成流媒体文件，方便学生进行后期复听，录制系统造价低，其数据处理过程均在该系统中直接完成，无需特殊的后期处理，操作简单方便，能够满足各种环境下的录课要求，提升用户体验。
16.3、本发明通过增加投影交互单元，学生可以手持红外触控笔发出红外光束配合红外摄像头和信号反射单元对投影单元进行远程辅助请求操作，教师通过投影单元和麦克风对学生进行直播讲解，提高直播过程中的教学互动性，更好地让学生参与进来，提高教学效果。
附图说明
17.图1为本发明的主系统流程示意图；
18.图2为本发明中授课终端的工作流程示意图；
19.图3为本发明中听课终端的工作流程示意图；
20.图4为本发明中录播单元的工作流程示意图；
21.图5为本发明中信息交互单元的工作流程示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例：
24.如图1-5所示，本发明实施例提供一种结合录制和直播的物联网授课系统，包括用
户端模块，用户端模块包括教师用户端和学生用户端，教师用户端和学生用户端之间通过信息交互单元进行信息的交互传递，教师用户端包括授课终端和录播单元，学生用户端包括听课终端和投影交互单元。
25.本实施例中，授课终端包括第一视频信号采集单元和第一音频信号采集单元，第一视频信号采集单元和第一音频信号采集单元均与第一编码器的数据输入端相连，第一编码器的数据输出端与网络交换机的数据端相连，用于对采集的教师的授课视频和授课音频进行整合编码以形成授课数据流，网络交换机的数据输出端通过云服务器与用户端模块通过谐振天线无线连接，方便上传教学数据至用户端模块。
26.进一步的，听课终端包括第二视频信号采集单元和第二音频信号采集单元，第二视频信号采集单元和第二音频信号采集单元均与第二编码器的数据输入端相连，第二编码器的数据输出端与网络交换机的数据端相连，用于采集学生上课情况视频数据，从而真实反映学生的上课情况，使得录课内容更加丰富生动，网络交换机的数据输出端通过云服务器与用户端模块通过谐振天线无线连接，方便上传听课数据至用户端模块。
27.进一步的，录播单元包括自动录播编辑模块，自动录播编辑模块与图形工作站相连，自动录播模块包括信息收集处理模块、信息审查模块和视频存储模块，分别用于的录播过程中的视频进行录像、审查和存储，图形工作站对音视频文件进行压缩编码，生成流媒体文件，上传至互联网进行传送，方便进行后期观看，直播同时视频存储模块内设有过期文件自动删除单元，用于对过期视频自动删除，优化内存。
28.进一步的，信息交互单元包括控制单元，控制单元与流媒体处理单元的数据输出端相连，流媒体处理单元的数据输入端与图形工作站的数据输出端相连，用于进行教学过程中的信息交互。
29.进一步的，控制单元包括导播模式控制单元、摄像设备运转单元、听课远程监控单元、字幕显示控制单元和画面显示控制单元，导播模式控制单元控制对直播进行状态控制，摄像设备运转单元用于对摄像设备进行方位调整，听课远程监控单元用于对学生进行远程监控，字幕显示控制单元用于控制授课时自动生成和显示字幕，画面显示控制单元用于直播时对直播画面的画质调整。
30.进一步的，听课远程监控单元包括面部识别检测模块、肢体动作检测模块和语音识别检测模块，分别用于采集学生的面部表情、肢体动作和说话声音，以此模拟出学生听课的状态的实景感受，提升教师远程教学时的监督效果，保证教学质量。
31.进一步的，投影交互单元包括红外摄像头、广角摄像头、投影单元、信号反射单元和麦克风，学生可以手持红外触控笔发出红外光束配合红外摄像头和信号反射单元对投影单元进行远程辅助请求操作，教师通过投影单元和麦克风对学生进行直播讲解，提升互动效果，有利于了解学生的知识掌握情况，进而对应调整教学内容，提高教学质量。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。