视频的切换方法及装置与流程

本发明涉及领域，特别是涉及一种视频的切换方法及装置。

背景技术：

现有技术里，在有些拍摄场合，为了达到多角度和多景别等特点，需要进行多路视频拍摄，即多台摄像机同时拍摄视频。负责视频切换的导播从多路视频中选择一路，播放在主屏幕上。

多路视频导播往往需要有专门的导播人员进行操作。这一方面占用了人力，另一方面也限制了多路拍摄的使用，如果工作人员较少或者没有懂得导播的专业人员，则无法进行多路拍摄。

针对现有技术中视频导播操作比较复杂的问题，目前业界没有理想的解决方式。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种视频的切换方法及装置，旨在解决现有技术中视频导播操作比较复杂的问题。

本发明提供了一种视频的切换方法，该方法包括：

采集多个区域的视频图像；分别对各视频图像进行人脸识别以检测区域的当前状态；根据区域和当前状态确定播放视频图像的优先级；将优先级最高的视频图像切换为显示画面。

本发明还提供了一种视频的切换装置，该装置包括：

采集模块，用于采集多个区域的视频图像；检测模块，用于分别对各视频图像进行人脸识别以检测所述区域的当前状态；第一确定模块，用于根据区域和当前状态确定播放视频图像的优先级；第一切换模块，用于将所述优先级最高的视频图像切换为显示画面。

本发明根据各视频图像中的不同状态进行优先级排序，并根据优先级进行显示画面的切换。实现了对多路视频自动导播的功能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的视频的切换方法的流程图；

图2a是发明实施例提供的全屏的示意图；

图2b是发明实施例提供的画中画的示意图；

图2c是发明实施例提供的两分屏的示意图；

图2d是发明实施例提供的一拖三的示意图；

图3是本发明优选实施例提供的教学管理系统的架构示意图；

图4是本发明实施例提供的视频的切换装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种视频的切换方法，该方法的执行主体可以是教学管理系统。图1是本发明实施例提供的视频的切换方法的流程图，如图1所示，该方法具体包括以下步骤S110至步骤S140。

步骤S110，采集多个区域的视频图像。

教室中主要包括三个区域：讲台、黑板和学生区。每个区域都有对应的摄像机，通过多个摄像机，可以同时对老师、学生和板书内容进行拍摄。进一步的，在同一个区域内还可以设置多个摄像机，例如在讲台区域设置对老师的面部进行特写拍摄的摄像机和拍摄老师在讲台区域移动的摄像机；同样，在学生区域，也设置了用于拍摄学生特写的摄像机和用于拍摄学生移动的摄像机；对于黑板仅设置了拍摄黑板特写的摄像机。通过上述各摄像机，可以采集讲台全景图像、讲台特写图像、学生全景图像、学生特写图像和黑板特写图像。

步骤S120，分别对各视频图像进行人脸识别以检测区域的当前状态。

通过人脸识别可以判断该区域是否有人，进一步的可以判断该区域的当前状态，讲台区域可以包括老师特写状态和老师移动状态，黑板区域一般都处于黑板特写状态，学生区域可以包括学生特写状态和学生移动状态。

作为一种优选的实现方式，本实施例中，教学系统先存储了人的脸、头、眼睛、鼻子和嘴等部位的特征，在拍摄时进行模糊分析，当目前镜头采集到的信息基本与人脸一致时，可以确定拍摄的区域中有人。

进一步的，当人脸一直处于镜头中固定位置时，可以确定人是静止的；但人脸没有处于镜头中的固定位置，则确定人是移动的。

再进一步的，当识别到人脸位置固定时，确定人是静止时，可以调整特写摄像机的焦距，进行特写拍摄；当识别到人脸位置变化时，确定人是移动，可以自动调节摄像机角度，以使人脸处于视频图像的中央或者视频图像中特定的位置。

步骤S130，根据区域和当前状态确定播放视频图像的优先级。

通过人脸识别可以知道教室内学生区域、老师区域、黑板前是否有目标，以及目标是否在移动。通过预先定义的切换的优先级，可以确定优先显示哪台摄像机的拍摄图像。

优先级可以根据不同的需求进行设定。本实施例提供了一种优选的实现方式中，“切换规则”是根据如下的当前状态优先级逐渐降低：老师静止、老师移动、黑板、学生静止和学生移动，根据该优先级，选择的摄像机依次是老师特写摄像机、老师全景摄像机、黑板特写摄像机、学生特写摄像机和学生全景摄像机。按该优先级将画面切换到某一摄像机拍摄的图像后，持续播放预设时长，例如30秒，然后再次判断当前状态，并根据优先级判断是继续播放该图像还是切换到其他摄像机的图像。

本实施例中的多个区域可以包括本地的区域和远程教室中的区域，在本地和远程教室中，包括一个主持教室和一个以上普通教室，在有多个教室进行互动时，为了达到互动教学的效果，优选的，可以按照预设的规则设置主持教室和普通教室的优先级。

互动教学过程中，主持教室和普通教室具有有不同的权限，普通教室自动将其本地切换视频报告给主持教室，主持教室根据配置优先级(远程教室优先、本地教室优先)自动切换互动首位显示视频图像达到理想的远程互动体验。

步骤S140，将优先级最高的视频图像切换为显示画面。

在教学设备上有可以播放视频图像的播放软件，各摄像机上有提供拍摄功能的软件，当摄像机上的拍摄软件和教学设备上的播放软件能够对接时，摄像机拍摄的图像就可以在教学设备上播放。摄像机上的拍摄软件和教学设备上的播放软件通过预先设置的接口进行对接，教学设备同时采集所有摄像机视频信号、人脸识别信号和板书切换信号等，教学设备上的显示画面每次仅与为一台摄像机的视频图像对接，当需要播放其他摄像机拍摄的图像时，教学设备可以先断开与当前摄像机之间的连接视频图像，然后切换到与下一台摄像机建立连接的视频图像。这种接口的断开连接和建立视频图像的切换连接既可以通过软件实现也可以通过硬件来实现。

对显示画面的切换叫做导播，在一个优选实施例中，可以通过软件实现视频图像的导播。在同时接收所有摄像机拍摄的视频图像时，切换信号通过切换规则过滤后会对各路视频图像进行排序，优先级高的图像显示位置更容易发现，显示区域更大。通常预设了几种视频图像布局，例如全屏、画中画、两分屏和一拖三等，图2a-2d分别是发明实施例提供的全屏、画中画、两分屏和一拖三的示意图，如图2a所示，全屏即整个显示画面只显示一路视频图像；如图2b所示，画中画是在全屏的基础中，在屏幕的某一个角上以一个小的区域显示另一路视频图像；如图2c所示，二分屏是将屏幕分为大小相等或相差不大的两个区域，各区域分别显示一路视频图像；如图2d所示，一拖三是将屏幕划分为一个较大的区域和三个较小的区域，各区域分别显示一路视频图像。

通常切换规则中板书的优先级是最高的，其次是电子白板，其次是老师，最后是学生。例如如果当前视频排序是老师特写，学生全景，电子白板，板书，此时老师触摸黑板后触发板书切换信号进入系统，教学管理系统立即将老师特写图像和板书图像对换位置，这样板书在首位显示。又例如老师切换信号和学习切换信号几乎同时到达时，由于老师优先于学生根据切换规则设定的超时时间优先显示老师一段时间直到超时后如果学生依然站立的则此时切换学生，直到新的切换信号到来。优先级高的图像超时时间通常大于级别低的图像，从而达到显示主次分明目的，重要的图像显示更久，于布局中的优先位置也更久。

优选的，在将优先级最高的视频图像切换为显示画面之后，可以首先在预设时长内保持视频画面为显示画面，例如30秒，然后在预设时长以后，再次根据区域和当前状态确定播放视频图像的优先级，如果当前优先级最高的视频图像不是原有视频图像，则将当前优先级最高的视频图像切换为显示画面。

本发明实施例根据各视频图像中的不同状态进行优先级排序，并根据优先级进行显示画面的切换。实现了对多路视频自动导播的功能。

图3是本发明优选实施例提供的教学管理系统的架构示意图，如图3所示，该系统包括：

学生特写摄像机301、黑板特写摄像机302、电子白板303、学生全景摄像机304、老师全景摄像机305和老师特写摄像机307分别与视频采集器306连接，同时各摄像机也与目标状态采集器308连接。因此系统可以获得个区域的视频图像并知道对应的当前状态。

目标状态采集器308与目标切换器309连接，目标状态采集器308负责监控和接收所有跟踪设备切换信号，目标切换器309用于提供目标切换规则。通过目标切换器309可以确定优先级最好的视频图像，该视频图像通过首位切换输出316输出到位于远程教室中的远程首位切换输入319中。视频采集器306页通过视频编辑器311生成所有视频图像，通过本地互动输出310将多路视频图像输出到远程视频输入320中。

视频合成器312与视频采集器306以及视频编码器311连接，视频合成器312根据切换规则过滤后合成处理本地和远端的视频，得到最终呈现给用户的视频数据，在获取视频数据后，通过视频渲染器313进行渲染和播放。

远程教程中具有类似的系统，远程教室中的首位切换输出321将远程教室中优先级最高的视频图像发送至本地教室中的远程首位切换器输入315，远程教室中的本地视频输出318将远程教室中的视频图像输出到远程视频输入313。

通过上述系统的交互，可以达到互动教学的效果。

本发明实施例还提供了一种视频的切换装置，图4是本发明实施例提供的视频的切换装置的结构框图，如图4所示，该装置包括采集模块410、检测模块420、第一确定模块430和第一切换模块440。

采集模块410用于采集多个区域的视频图像。

检测模块420用于分别对各视频图像进行人脸识别以检测区域的当前状态。

第一确定模块430用于根据区域和当前状态确定播放视频图像的优先级。

第一切换模块440用于将优先级最高的视频图像切换为显示画面。

优选的，所示采集模块还用于：利用多台摄像机采集讲台特写图像、讲台全景图像、学生特写图像、学生全景图像和黑板特写图像。

优选的，该装置还包括：显示模块，用于在预设时长内保持视频画面为显示画面；第二确定模块，用于在预设时长以后，再次根据区域和当前状态确定播放视频图像的优先级；第二切换模块，用于在当前优先级最高的视频图像不是原有视频图像的情况下，则将当前优先级最高的视频图像切换为显示画面。

优选的，检测模块还用于:在识别到人脸移动时，自动调节摄像机角度，以使人脸处于视频图像的中央或者视频图像中特定的位置。

优选的，多个区域包括本地的区域和远程教室中的区域，在本地和远程教室中，包括一个主持教室和一个以上普通教室；第一确定模块还用于：按照预设的规则设置主持教室和普通教室的优先级。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同装置来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例装置的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。