CN204334840U - 一种智能导播录课*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能导播录课***，包括能够进行数据传输的机器人和云服务器。其中，机器人上设置有网络交换机、第一视频采集器、音频采集器、第一编码器、第一计算机、第二编码器、第三编码器，实现上课内容的录制、编码和传输。该智能导播录课***造价低，其数据处理过程均在该***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。同时该智能导播录课***集录制、多种数据整合和导播于一体，能够实时呈现课堂的直播画面，同时在播放过程中能够完成教学讲义内容与教师授课内容的自动切换，使得终端用户更加容易理解教师的讲授内容。

Description

一种智能导播录课***

技术领域

本实用新型涉及多媒体教学技术领域，具体涉及一种智能导播录课***。

背景技术

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，为学习提供了全新的交流通讯手段、丰富的资源和多样化的学习方式，为高效学习带来了更多的契机。随之网络视频公开课、MOOCs、翻转课堂、微课程、可汗学院等一系列关于在线学习的新名词越来越被人们所熟悉、重视和研究。

MOOC(慕课)作为一种在线课程开发模式自2012年以来得到了快速的发展，其将会成为未来教学方式的主流。目前慕课教学内容主要采用以下几种方式录制。

第一种方式是请专业拍摄团队录制。该方式录制专业水平高，后期制作精良，但是价格昂贵且录制过程繁琐复杂。

第二种方式是录课教室录制。该方式能够拍到老师上课的状态及学生课堂上的反应，真实、生动、形象，但录课教室造价高且维护成本高，同时数量有限，地点制约大。

第三种方式是通过摄像机直接录制。如申请公布号为CN103248855A(申请号为201210026689.6)的中国发明专利申请《基于固定机位的课程录制***、视频处理装置和录课方法》，其中公开的内容即利用该方式进行录制，该方式对设备要求低，可随时随地进行，方便快捷。但是其拍摄内容质量低，后期处理过程复杂繁琐，需要消耗大量的时间。

第四种方式是通过软件进行录制。该方式更加方便整合PPT的内容，但是由于拍摄技术和仪器的限制，会导致录课效果与质量欠佳。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种集录制、多种数据整合和导播于一体的智能导播录课***，该智能导播录课***能够实现录制内容和教学讲义内容的智能切换。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种智能导播录课***，其特征在于：包括一机器人，与所述机器人连接的云服务器；

其中，所述机器人上设置有：

第一视频采集器，用于采集教师的授课视频数据；

音频采集器，用于采集教师的授课音频数据；

第一编码器，分别与所述第一视频采集器和所述音频采集器的数据输出端相连接，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；

第一计算机，能存储、显示和播放教学讲义数据，同时采集教师对教学讲义的控制指令数据；

第二编码器，与所述第一计算机的数据输出端相连接，用于编码教学讲义数据从而形成讲义数据流；

第三编码器，与所述第一编码器及第二编码器的数据输出端相连接，用于整合编码授课数据流、讲义数据流及教师对教学讲义的控制指令数据，以形成录课数据流；

网络交换机，所述第一计算机、第一编码器、第二编码器和第三编码器上均通过一网络传输模块与所述网络交换机连接，该网络交换机与云服务器连接。

为了真实反映学生的上课情况，使得录课内容更加丰富生动，该智能导播录课***还包括用于采集学生上课情况视频数据的第二视频采集器，与所述第二视频采集器数据输出端连接一能够将学生上课情况视频数据编码形成学生情况视频数据流的第四编码器，所述第四编码器也通过一网络传输模块与所述网络交换机连接，所述第四编码器的数据输出端与所述第三编码器相连接。

为了加快计算机的处理速度，同时方便优化录课数据流的显示效果，还包括用于解码及显示授课数据流、讲义数据流、学生情况视频数据流和教师对教学讲义的控制指令数据的第二计算机；

其中第三编码器与所述第二计算机的数据输出端相连接，所述第二计算机通过网络传输模块与所述网络交换机连接，所述教师对教学讲义的控制指令数据自所述第一计算机通过所述网络交换机传送到所述第二计算机中。

优选地，所述第一计算机和第二计算机为平板电脑。

优选地，所述第一编码器和第四编码器为SDI高清编码器，所述SDI高清编码器上嵌设有型号为DM365DSP的微处理器芯片；

所述第二编码器和第三编码器为VGA编码器，所述VGA编码器上嵌设有型号为DM365DSP的微处理器芯片；

所述第一视频采集器和第二视频采集器为摄像头，音频采集器为麦克风。

为了方便控制录课内容的导播权限，该智能导播录课***还包括一用于控制网络交换机上传权限的监控服务器，所述监控服务器与所述网络交换机通讯连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该智能导播录课***造价低，其数据处理过程均在该***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。同时该智能导播录课***集录制、多种数据整合和导播于一体，能够实时呈现课堂的直播画面，同时在播放过程中能够完成教学讲义内容与教师授课内容的自动切换，使得终端用户更加容易理解教师的讲授内容。

附图说明

图1为本实用新型实施例中智能导播录课***数据流及结构框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的智能导播录课***，包括一机器人1，与机器人1能够进行数据连接的云服务器2。

其中，机器人1上设置有：

网络交换机19，与云服务器2连接；

第一视频采集器11，用于采集教师的授课视频数据，本实施例中的第一视频采集器11为摄像头。

音频采集器12，用于采集教师的授课音频数据，本实施中的音频采集器12为麦克风。

在使用时，也可根据不同的条件，选用摄像机作为第一视频采集器11和音频采集器12采集教师的授课视频和音频数据。

第一编码器13，分别与第一视频采集器11和所述音频采集器12的数据输出端相连接，其上具有与所述网络交换机19进行数据传输的网络传输模块。本实施例中第一编码器13选用SDI高清编码器，该SDI高清编码器上嵌设有型号为DM365DSP的微处理器芯片以实现视频数据和音频数据的编码，从而形成TS流格式数据并输出。在工作时，第一编码器13接收第一视频采集器11采集的教师的授课视频数据和音频采集器12采集的授课音频数据，然后进行前述视频和音频数据进行整合编码，进行形成TS流格式的授课数据流TS1自第一编码器13上的网络传输模块传送到网络交换机19。

第二视频采集器17，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。

第四编码器18，与第二视频采集器17的数据输出端相连接，第四编码器18也具有能与网络交换机19进行数据传输的网络传输模块。本实施例中第四编码器18也采用SDI高清编码器，该SDI高清编码器上也嵌设有型号为DM365DSP的微处理器芯片，在工作时，第四编码器18接收第二视频采集器17采集的学生上课情况视频数据，然后该视频数据进行编码，进行形成TS流格式的学生情况视频数据流TS2，学生情况视频数据流TS2自第四编码器18上的网络传输模块传送到网络交换机19。

第一计算机141，能存储、显示、播放教学讲义数据，同时采集教师对教学讲义的控制指令数据Control，本实施例中第一计算机141选用平板电脑。在使用时，教师可手动滑动平板电脑的触摸屏对教学讲义进行操作，则第一计算机141利用其内嵌的程序算法提取该人机交互信号数据，即为教师对教学讲义的控制指令数据Control。或者利用无线遥控器或者鼠标等工具实现对教学讲义的控制，第一计算机141同样利用其内嵌的程序算法对这些控制信号进行提取，从而获取教师对教学讲义的控制指令数据Control。

第二计算机142，用于解码及显示授课数据流TS1、讲义数据流TS3、学生情况视频数据流TS2和教师对教学讲义的控制指令数据Control，同时在第二计算机142内将授课数据流TS1、讲义数据流TS3、学生情况视频数据流TS2和教师对教学讲义的控制指令数据Control利用成熟的程序算法进行架构编译。第二计算机142通过网络传输模块与所述网络交换机19连接，教师对教学讲义的控制指令数据Control自第一计算机141通过网络交换机19传送到所述第二计算机142中。本实施例中，第二计算机142也选用平板电脑。

第二编码器15，与第一计算机141的数据输出端相连接，本实施例中第二编码器15选用VGA编码器，该VGA编码器上嵌设有型号为DM365DSP的微处理器芯片，从而对教学讲义数据中的文本、视频、音频进行编码，从而形成TS流格式的讲义数据流TS3，讲义数据流TS3自第二编码器15上的网络传输模块传送到网络交换机19。

第三编码器16，与第二计算机142的数据输出端相连接，本实施例中第三编码器16选用VGA编码器，该VGA编码器上嵌设有型号为DM365DSP的微处理器芯片，用于将架构编译后的授课数据流TS1、学生情况视频数据流TS2、讲义数据流TS3和教师对教学讲义的控制指令数据Control重新进行编码，从而形成TS格式的录课数据流TS4，录课数据流TS4内的数据经过解码播放后，能够自动切换录制的教师授课内容、学生的上课情况内容及教学讲义内容。

第三编码器16通过一网络传输模块与网络交换机19连接，进而通过第二计算机142、网络交换机19实现和第一编码器13、第二编码器15、第四编码器18实现数据连接。重新编码后的录课数据流TS4可以通过第三编码器16上的网络传输模块传送到网络交换机19。

第一计算机141可以直接通过网络交换机19获取第三编码器16中重新编码后的录课数据流TS4，从而在本机自带的播放软件中解码播放，而通过第一计算机141上的如USB之类的数据接口也可以下载该录课数据流TS4。

监控服务器，与网络交换机19通讯连接，用于控制录课视频的导播权限，传送到网络交换机19中的录课视频上传到监控服务器中，根据监控服务器的控制，具有导播权限的录课视频流TS4实现本地共享或者再通过网络交换机19上传到云服务器2中进行共享，各种如手机、电脑等用户终端可以自云服务器2中下载录课视频，利用自带播放器进行解码播放。

根据不同的需求，第一计算机141也可以通过网络交换机19向第二计算机142发送导播控制信号，重新编码后的录课数据流TS4可以直接通过网络交换机19上传到云服务器2中，实现实时导播。

该智能导播录课***在使用时，教师可以在任何具有网络连接的地方进行授课内容的录制，如可以在办公室、家里进行录制，也可以在教室中进行录制。在教室进行录制时，教师和学生无需特别的准备，完全真实的呈现上课情况即可。其中第一视频采集器11会根据教师动作进行自动跟踪拍摄，录课视频画面会根据教师对教学讲义的操作进行自动切换。同时整个智能导播录课***可以进行实时工作，能实时形成录课视频进行同步输出播放，无需特殊的后期处理。

本实施例中所有需要算法程序实现的软件功能，均可以选用现有技术中的成熟算法程序进行实现。

Claims (6)

1.一种智能导播录课***，其特征在于：包括一机器人(1)，与所述机器人(1)连接的云服务器(2)；其中，所述机器人(1)上设置有：

第一视频采集器(11)，用于采集教师的授课视频数据；

音频采集器(12)，用于采集教师的授课音频数据；

第一编码器(13)，分别与所述第一视频采集器(11)和所述音频采集器(12)的数据输出端相连接，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(TS1)；

第一计算机(141)，能存储、显示和播放教学讲义数据，同时采集教师对教学讲义的控制指令数据；

第二编码器(15)，与所述第一计算机(141)的数据输出端相连接，用于编码教学讲义数据从而形成讲义数据流(TS3)；

第三编码器(16)，与所述第一编码器(13)及第二编码器(15)的数据输出端相连接，用于整合编码授课数据流(TS1)、讲义数据流(TS3)及教师对教学讲义的控制指令数据(Control)，以形成录课数据流(TS4)；

网络交换机(19)，所述第一计算机(141)、第一编码器(13)、第二编码器(15)和第三编码器(16)上均通过一网络传输模块与所述网络交换机(19)连接，该网络交换机(19)与云服务器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的智能导播录课***，其特征在于：还包括用于采集学生上课情况视频数据的第二视频采集器(17)，与所述第二视频采集器(17)数据输出端连接一能够将学生上课情况视频数据编码形成学生情况视频数据流(TS2)的第四编码器(18)，所述第四编码器(18)也通过一网络传输模块与所述网络交换机(19)连接，所述第四编码器(18)的数据输出端与所述第三编码器(16)相连接。

3.根据权利要求2所述的智能导播录课***，其特征在于：还包括用于解码及显示授课数据流(TS1)、讲义数据流(TS3)、学生情况视频数据流(TS2)和教师对教学讲义的控制指令数据(Control)的第二计算机(142)；

其中第三编码器(16)与所述第二计算机(142)的数据输出端相连接，所述第二计算机(142)通过网络传输模块与所述网络交换机(19)连接，所述教师对教学讲义的控制指令数据(Control)自所述第一计算机(141)通过所述网络交换机(19)传送到所述第二计算机(142)中。

4.根据权利要求3所述的智能导播录课***，其特征在于：所述第一计算机(141)和第二计算机(142)为平板电脑。

5.根据权利要求3所述的智能导播录课***，其特征在于：所述第一编码器(13)和第四编码器(18)为SDI高清编码器，所述SDI高清编码器上嵌设有型号为DM365DSP的微处理器芯片；

所述第二编码器(15)和第三编码器(16)为VGA编码器，所述VGA编码器上嵌设有型号为DM365DSP的微处理器芯片；

所述第一视频采集器(11)和第二视频采集器(17)为摄像头，音频采集器(12)为麦克风。

6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的智能导播录课***，其特征在于：还包括一用于控制网络交换机(19)上传权限的监控服务器，所述监控服务器与所述网络交换机(19)通讯连接。