专利名称：一种视频学习系统及处理方法
技术领域：
本发明涉及教育领域，尤其是一种视频学习系统。
背景技术：
DirectShow是微软公司推出的新一代基于组件对象模型(Component ObjectModel)的流媒体处理的开发包，与DirectX开发包一起发布。DirectShow使用一种叫Filter Graph的模型来管理整个数据流的处理过程；参与数据处理的各个功能模块叫做Filter ；各个Filter在Filter Graph中按一定的顺序连接成一条“流水线”协同工作。按照功能来分，Filter大致分为三类源过滤器(Source Filters)、转换过滤器 (Transform Filters)和渲染过滤器(RenderingFilters)。Source Filters 主要负责取得数据Transform Fitlers主要负责数据的格式转换、传输；Rendering Filters主要负责数据的最终去向，我们可以将数据送给声卡、显卡进行多媒体的演示，也可以输出到文件进行存储。目前市场上，各类的学习系统针对相关的学习素材及资源都是通过一种零散的切割式的资源方式进行口语的学习。这对于资源的管理维护、版权保护、学习者的用户体验学习效果等都存在着很大的不足及缺陷。同时当前市场上的口语学习系统的视频都是一种顺序式的播放录音模式，而无法根据学习者特定的需要直接跳转到相应题目作答。这在学习者进行练习模式时带来很大的不便，难以让学习者根据自身需要进行灵活式的学习。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种视频学习系统，以解决下列问题1.视频资源版权保护的问题；2.通过视频关键信息的无压缩加密避免了视频资源压缩式加密解密的速度损耗；3.解决学习系统分散的资源实现方式所存在的资源管理困难的问题；4.解决学习系统练习模式下的按题目进行跳转的问题。本发明的视频学习系统采用常用的Directa10W实现视频的播放，所述系统包括硬盘用于存储视频源文件；源过滤器与所述硬盘连接，获取所述硬盘内的视频源文件，并进行过滤；转换过滤器与所述源过滤器连接，其内部包括加密转换模块和解密转换模块； 所述加密转换模块用于对过滤后的视频源文件的文件头信息部分进行数据加密标准算法加密，其余视频帧采用基本算术运算加密，并生成加密文件；所述解密转换模块用于读取并解密所述加密文件，并输出解密后的视频文件；渲染过滤器与所述解密转换模块连接，用于将解密后的视频文件中的图像和音频进行同步处理，和对所述图像和音频进行渲染处理；输出装置与所述渲染过滤器连接，包括显示器和/或音箱，接收所述渲染过滤器传递的视频文件，并将其播放出来。
由于所述每个过滤器内可包括几个过滤器模块协同工作。比如，所述转换过滤器 (Transform Filters)内包括的多个过滤器模块有对视频源文件进行加密的加密模块、对加密文件进行解密的解密模块、对视频色彩空间进行转换的色彩转换模块、对音频采样频率进行转换的音频转换模块。所述解密模块可以是包含了一个Mpeg的解码过滤器模块。本发明首先通过源过滤(Source Filter)接收视频的输入，然后按帧的方式对视频进行处理，当遇到定义为关键帧的帧，即采用数据加密标准算法(DEQ进行加密，其它帧按正常的方式进行加密；最后输出加密后的视频文件，以kyv为后缀名进行存盘。加密后的视频文件通过所述转换过滤器解密后，输出到下一级，即渲染过滤器中。 解密时只需要在所述加密转换模块中加了密的视频帧按特定算法进行解密即可。本发明所述的关键帧为视频源文件的文件头信息部分，其包括文件大小，视频帧速率，视频大小等。 解密完成后，交到下一级的所述渲染过滤器，将解密后的绘画图像到显示器，即进行播放。本发明还提出一种视频学习系统处理方法，所述方法包括以下步骤步骤1 读取视频源文件，并进行过滤；步骤2 将过滤后的视频源文件的文件头信息部分进行数据加密标准算法加密， 其余视频帧采用基本算术运算加密，并生成加密文件；步骤3 解密所述生成的加密文件，并输出解密后的视频文件；步骤4 对输出的解密视频文件进行渲染，并输出至显示屏播放。本发明采用特殊的加密技术，有效地保护了视频版权所有者的利益，同时也避免了压缩式视频加密的效率低下问题。本发明还可整合大量的资源，解决了大量资源的管理、 加密问题；在学习过程中，还能按照逻辑题号在题目之间跳转，克服了顺序式练习的缺点。
附图1为本发明视频学习系统的模块连接图；附图2为本发明视频学习系统的加密转换模块连接示意图；附图3为本发明视频学习系统的解密转换模块连接示意图；附图4为本发明加密转换模块的加密流程图；附图5为本发明的视频资源整合调整流程示意图；附图6为本发明按逻辑题号或段号跳转学习的流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明。如图1所示，本发明的视频学习系统包括硬盘、源过滤器、转换过滤器、渲染过滤器和输出装置，其中硬盘用于存储视频源文件；所述源过滤器与所述硬盘连接，获取所述硬盘内的视频源文件，并进行过滤；所述转换过滤器与所述源过滤器连接，其内部包括加密转换模块和解密转换模块；所述加密转换模块用于对过滤后的视频源文件的文件头信息部分进行数据加密标准算法加密，其余视频帧采用基本算术运算加密，并生成加密文件；所述解密转换模块用于读取并解密所述加密文件，并输出解密后的视频文件；所述渲染过滤器与所述解密转换模块连接，用于将解密后的视频文件中的图像和音频进行同步处理，和对所述图像和音频进行渲染处理；所述输出装置与所述渲染过滤器连接，包括显示器和/或音箱，接收所述渲染过滤器发出的信息，并将其播放出来。常用的通过Directa10W方式实现的视频播放流程图于此类似，关键点在于本发明的转换过滤器(TransForm Filters)中采用多种不同的Filters以实现对视频源文件的各种处理，尤其是加密和解密的Filters处理。所述源过滤器、转换过滤器和渲染过滤器内并非只有一个过滤器模块完成功能， 而是每个过滤器内有包括几个过滤器模块协同工作。在本发明的优选实施例中，所述转换过滤器(Transform Filters)内包括的过滤器模块有对视频源文件进行加密的加密模块、对加密文件进行解密的解密模块、对视频色彩空间进行转换的色彩转换模块、对音频采样频率进行转换的音频转换模块。所述解密模块可以是包含了一个Mpeg的解码过滤器模块。除了这些系统提供的过滤器模块外，还定制有特殊的过滤器模块，以完成需要的其它功能。本发明的加密和解密的Filters处理如图2所示，首先通过源过滤器(Source Filters)接收视频源文件的输入，然后按帧的方式对视频进行处理。当遇到关键帧时，便常用特定的加密算法进行加密，优选地采用数据加密标准(DEQ算法，以加强数据的保密性； 其它帧按普通的方式进行加密，比如基本算术运算，以便加快加解密的速度。最后输出加密后的视频文件。解密时只需要在加密的地方对加密了的视频帧按特定算法进行解密即可。 本发明的加密方式一方面采用复杂的DES算法保证了加密的有效性，另一方面同时采用普通的加密算法来确保加密和解密的速度不至于太慢。本发明的视频学习系统处理方法包括以下步骤步骤1 读取视频源文件，并进行过滤；步骤2 将过滤后的视频源文件的文件头信息部分进行数据加密标准算法加密， 其余视频帧采用基本算术运算加密，并生成加密文件；步骤3 解密所述生成的加密文件，并输出解密后的视频文件；步骤4 对输出的解密视频文件进行渲染，并输出至显示屏播放。本发明还可将非视频的资源，如文字，图片，音频转换为视频片段，如文字和音频、 文字和图片，可以组合成视频，甚至单独的图片或者文字也可以转换成单独的视频片段。然后对这些有特定意义的视频片段进行相应的业务规则进行排列重组，生成特定格式的单一视频。其重组规则可以是各个视频片段的先后顺序，以实现了资源的统一管理、方便加密等的操作，解决大量资源的管理问题。其资源整合调整流程如图3所示。本发明可以按逻辑题号或段号进行灵活跳转，其解决方案为如图4所示。视频按逻辑题号段号的跳转是基于前述的视频片段合成的，在视频片段合成的时候，标注视频的逻辑题号、段号等。然后生成可供应用程序使用的试题配置文件，在播放试题的时候根据配置文件进行相应的视频跳转。本发明采用特殊的加密技术，有效地保护了视频版权所有者的利益，同时也避免了压缩式视频加密的效率低下问题。在学习过程中，还能按照逻辑题号在题目之间跳转，克服了顺序式练习的缺点。
权利要求
1.一种视频学习系统，其特征在于所述系统包括硬盘用于存储视频源文件；源过滤器与所述硬盘连接，获取所述硬盘内的视频源文件，并进行过滤； 转换过滤器与所述源过滤器连接，其内部包括加密转换模块和解密转换模块；所述加密转换模块用于对过滤后的视频源文件的文件头信息部分进行数据加密标准算法加密， 其余视频帧采用基本算术运算加密，并生成加密文件；所述解密转换模块用于读取并解密所述加密文件，并输出解密后的视频文件；渲染过滤器与所述解密转换模块连接，用于将解密后的视频文件中的图像和音频进行同步处理，和对所述图像和音频进行渲染处理；输出装置与所述渲染过滤器连接，包括显示器和/或音箱，接收所述渲染过滤器传递的视频文件，并将其播放出来。
2.如权利要求1所述的视频学习系统，其特征在于所述视频源文件的文件头信息部分包括文件大小，视频帧速率，视频大小。
3.一种视频学习系统处理方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 步骤1 读取视频源文件，并进行过滤；步骤2 将过滤后的视频源文件的文件头信息部分进行数据加密标准算法加密，其余视频帧采用基本算术运算加密，并生成加密文件；步骤3 解密所述生成的加密文件，并输出解密后的视频文件； 步骤4 对输出的解密视频文件进行渲染，并输出至显示屏播放。
全文摘要
本发明的视频学习系统包括硬盘、源过滤器、转换过滤器、渲染过滤器和输出装置，其中硬盘用于存储视频源文件，源过滤器与所述硬盘连接，获取所述硬盘内的视频源文件，并进行过滤；所述转换过滤器与所述源过滤器连接，其内部包括多个过滤器模块，对过滤后的视频源文件的文件头信息部分进行数据加密标准加密，其余视频帧采用基本算术运算加密。解密时只需要在加密的地方对加密了的视频帧按特定算法进行解密即可。本发明的加密方式一方面采用复杂的数据加密标准算法保证了加密的有效性，另一方面同时采用普通的基本算术运算加密来确保加密和解密的速度不至于太慢。
文档编号G11B20/10GK102522100SQ20111038750
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者邹中奇 申请人:邹中奇