一種在線課堂遠程導播方法及系統的製作方法
2023-05-02 19:23:46 4
一種在線課堂遠程導播方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種在線課堂遠程導播方法及系統。上述方法包括以下步驟：主課堂控制系統向輔課堂控制系統發送控制指令；在接收到來自所述主課堂控制系統的控制指令後，所述輔課堂控制系統將輔課堂畫面切換至目標視頻畫面；所述輔課堂控制系統將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示，實現所述主課堂控制系統遠程控制所述輔課堂控制系統。通過本發明可以實現主課堂遠程控制輔課堂，增加了主課堂與輔課堂之間的互動功能。
【專利說明】一種在線課堂遠程導播方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於網絡通信領域，尤其涉及一種在線課堂遠程導播方法及系統。
【背景技術】
[0002]在目前的同步課堂系統中，只有主課堂具備智能導播功能，而輔課堂則功能相對比較簡單，沒有任何跟蹤和導播功能，通常只有一個高清攝像機負責輔課堂學生區全景畫面的拍攝，無法跟蹤輔課堂發言學生，導致主課堂的教師和輔課堂的學生互動效果不佳。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種在線課堂遠程導播方法及系統，以解決上述問題。
[0004]本發明提供一種在線課堂遠程導播方法。上述方法包括以下步驟:主課堂控制系統向輔課堂控制系統發送控制指令；在接收到來自所述主課堂控制系統的控制指令後，所述輔課堂控制系統將輔課堂畫面切換至目標視頻畫面；所述輔課堂控制系統將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示，實現所述主課堂控制系統遠程控制所述輔課堂控制系統。
[0005]其中，在切換之前的輔課堂畫面是由輔課堂側的全景攝像機獲取的全景畫面時，所述輔課堂控制系統將輔課堂畫面切換至目標視頻畫面的切換過程包括:根據接收的所述控制指令調整輔課堂側的跟蹤攝像機的預置位參數；在所述跟蹤攝像機的預置位參數被調整到位後，將所述輔課堂畫面切換至所述跟蹤攝像機獲取的目標視頻畫面，並將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示。
[0006]本發明還提供了一種在線課堂遠程導播系統，包括:主課堂控制系統，向輔課堂控制系統發送控制指令以及接收來自所述輔課堂控制系統的目標視頻畫面的數據並顯示所述目標視頻畫面；所述輔課堂控制系統，在接收到所述控制指令後，將輔課堂畫面切換至所述目標視頻畫面，並將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示。
[0007]相較於先前技術，根據本發明提供的在線課堂遠程導播方法及系統，增加了輔課堂的跟蹤和導播功能，主課堂可遠程控制輔課堂，因此可以跟蹤輔課堂的學生或教師，從而使主課堂與輔課堂之間可進行互動，從而增強了在線課堂遠程控制導播智能性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0009]圖1所示為根據本發明的較佳實施例提供的在線課堂遠程導播方法的流程圖；
[0010]圖2所示為根據本發明的較佳實施例提供的遙控器的示意圖；
[0011]圖3所示為根據本發明的一較佳實施例提供的在線課堂遠程導播系統的示意圖；
[0012]圖4所示為根據本發明的較佳實施例提供的視頻切換控制模塊的工作過程示意圖；
[0013]圖5所示為根據本發明的又一較佳實施例的在線課堂遠程導播系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0015]圖1所示為根據本發明的較佳實施例提供的在線課堂遠程導播方法的流程圖。如圖1所示，本發明的較佳實施例提供的在線課堂遠程導播方法包括步驟102?106。
[0016]在步驟102，主課堂控制系統向輔課堂控制系統發送控制指令。
[0017]在步驟104，在接收到來自主課堂控制系統的控制指令後，輔課堂控制系統將輔課堂畫面切換至目標視頻畫面。
[0018]在步驟106，輔課堂控制系統將目標視頻畫面的數據發送至主課堂控制系統進行顯示，實現主課堂控制系統遠程控制輔課堂控制系統。
[0019]主課堂控制系統位於主課堂側，輔課堂控制系統位於輔課堂側，例如主課堂控制系統設置於北京四中，輔課堂控制系統設置於蘇州一中，通過這套系統，兩地可實現課堂同步。在以往的方案中，主課堂控制系統具有智能導播功能，輔課堂控制系統僅僅能夠拍攝全景畫面，不能實現目標跟蹤的功能，也就是說位於北京四中主課堂上的教師只能看到位於蘇州一中輔課堂的整個畫面，不能聚焦到某個學生或老師身上，主輔課堂之間缺少互動和溝通。為了解決該問題，在本實施例中，主課堂控制系統可向輔課堂控制系統發送控制指令，輔課堂控制系統在接收到該控制指令後，將當前的輔課堂畫面(例如整個輔課堂的全景畫面)切換到目標視頻畫面(例如發言學生A的特寫畫面)。然後輔課堂控制系統將目標視頻畫面的數據發送給主課堂控制系統進行顯示，從而能夠跟蹤發言學生，這樣，主課堂上的教師就能夠看到發言學生並進行互動。
[0020]其中，在切換之前的輔課堂畫面是由輔課堂側的全景攝像機獲取的全景畫面時，輔課堂控制系統將輔課堂畫面切換至目標視頻畫面的切換過程包括:
[0021]根據接收的控制指令調整輔課堂側的跟蹤攝像機的預置位參數；
[0022]在跟蹤攝像機的預置位參數被調整到位後，將輔課堂畫面切換至跟蹤攝像機獲取的目標視頻畫面，並將目標視頻畫面的數據發送至主課堂控制系統進行顯示。
[0023]在切換之前的輔課堂畫面不是由輔課堂側的全景攝像機獲取的全景畫面(例如是老師的特寫畫面)時，輔課堂控制系統將輔課堂畫面切換至目標視頻畫面的切換過程包括:
[0024]首先將輔課堂畫面切換至全景畫面(即將老師的特寫畫面切換到輔課堂的全景畫面，這樣可以保證攝像機在沒有旋轉到位之前，主課堂能夠看到輔課堂的全景)；
[0025]然後，再根據接收的控制指令調整輔課堂側的跟蹤攝像機的預置位參數；
[0026]最後，在跟蹤攝像機的預置位參數被調整到位後(例如向左旋轉30度，焦距放大一倍，調整到位後說明此時可以切換到跟蹤攝像機的視頻信號)，將輔課堂畫面切換至跟蹤攝像機獲取的目標視頻畫面，並將目標視頻畫面的數據發送至主課堂控制系統進行顯示。
[0027]下面說明輔課堂控制系統如何根據接收的控制指令調整輔課堂側的跟蹤攝像機的預置位參數:
[0028]在調試時可以將輔課堂教室劃分為多個區域，在所述主課堂控制系統中預設每一區域對應一個跟蹤攝像機的預置位參數，每一預置位參數對應主課堂控制系統的一個控制指令；
[0029]每一控制指令對應主課堂側遙控器上的一個遙控指令，通過觸發遙控器上按鈕的方式，將觸發的遙控指令發送至主課堂控制系統，主課堂控制系統將與觸發的遙控指令對應的控制指令發送至輔課堂控制系統。
[0030]假設將輔課堂教室劃分為A、B、C三個區域，區域A對應跟蹤攝像機的預置位參數
a,區域B對應跟蹤攝像機的預置位參數b，區域C對應跟蹤攝像機的預置位參數C，並且設置預置位參數a對應主課堂控制系統的控制指令X，預置位參數b對應主課堂控制系統的控制指令y，預置位參數c對應主課堂控制系統的控制指令z，以及設置遙控器上的按鈕I的遙控指令對應控制指令X，按鈕2的遙控指令對應控制指令y，按鈕3的遙控指令對應控制指令z。這樣，當主課堂上的教師希望看到輔課堂教室中位於區域A上的學生時，可以在遙控器上觸發按鈕1，這時，遙控器向主課堂控制系統發送與按鈕I對應的遙控指令，主課堂控制系統根據該按鈕I的遙控指令確定相應的控制指令X，進而將該控制指令X發送輔課堂控制系統，輔課堂控制系統在接收到該控制指令X之後，根據預設的預置位參數與控制指令的對應關係，確定與該控制指令X對應的預置位參數為a，輔課堂控制系統進而根據該預置位參數a控制跟蹤攝像機的運動，在跟蹤攝像機轉動到位後，將輔課堂畫面切換到跟蹤攝像機拍攝的目標視頻畫面，完成一次畫面切換過程。
[0031]應理解，切換之前的畫面如果已經是全景畫面，則在跟蹤攝像機調整到位後，可直接切換到目標視頻畫面，但如果切換之前的畫面是區域c的畫面時，在跟蹤攝像機的調整過程中，需要將輔課堂的畫面切換到由全景攝像機拍攝的畫面。
[0032]在將輔課堂畫面切換到區域A的畫面時，目標物學生可能偏離了畫面中心，在本實施例中還增加了細調功能，即在遙控器上設置細調按鈕，每一細調按鈕對應主課堂控制系統的個細調指令；
[0033]在目標視頻畫面中的目標物偏離畫面中心位置時，通過觸發遙控器上的細調按鈕，通過主課堂控制系統將相應的細調指令發送至輔課堂控制系統；
[0034]輔課堂控制系統根據細調指令調整跟蹤攝像機，使跟蹤攝像機對準目標物。
[0035]例如，在主課堂控制系統側的教師發現發言學生偏離了畫面的中心，僅看到發言學生的半個圖像，教師可通過遙控器上的細調按鈕進行微調，那麼上面所描述的區域之間的調整過程可理解為粗調過程。
[0036]如圖2所示，遙控器200上的第一行是粗調按鈕202，即每一粗調按鈕的遙控指令對應一個控制指令，該控制指令對應一個預置位參數。遙控器200上的第二行是細調指令204，例如上、下、左、右，當教師觸發「上」按鈕時，可以調整跟蹤攝像機的俯仰角，從而使輔課堂控制系統的顯示的發言學生的圖像往畫面中心移動。
[0037]在輔課堂沒有學生發言時主課堂教師可通過遙控器將輔課堂畫面切換到全景畫面，在輔課堂有學生發言時，主課堂教師可根據發言學生的大致位置，通過遙控器觸發調用對應哪個預置位，在調用預置位過程中仍保持全景攝像機畫面，查詢跟蹤攝像機是否就位，如果就位則切換到跟蹤攝像機畫面。此外，如果主課堂教師發現發言學生在畫面中位置有偏差，可通過遙控器再手工細調一下。輔課堂學生發言結束後，主課堂教師可通過遙控器再切換到輔課堂全景畫面。
[0038]上面所描述的實施例均需要通過遙控器的觸發來完成畫面的切換，即教師根據發言學生所在的區域觸發遙控器進行畫面切換，例如從A區域的畫面切換到B區域的畫面，在下面的實施例中，提供了另一種實現方式，即根據檢測到的運動目標自動進行畫面切換，具體見下文描述。
[0039]首先，同樣需要預先將輔課堂教室劃分為多個區域，每一區域對應一個跟蹤攝像機的預置位參數，每一預置位參數對應一個控制指令；
[0040]主課堂控制系統根據全景攝像機獲取的全景畫面數據判斷運動目標的所在區域，根據所在區域確定對應的預置位參數，以及根據對應的預置位參數確定對應的控制指令，並將確定的控制指令發送至所述輔課堂控制系統。
[0041]全景攝像機會實時將拍攝的全景畫面送入輔課堂控制系統中，輔課堂控制系統又將實時全景畫面傳輸給主課堂控制系統，主課堂控制系統可以實時分析該全景畫面，該分析技術可以採用目前的任何運動目標檢測圖像分析技術，從而檢測出運動目標，例如起立的發言學生。在檢測出運動目標之後，確定該運動目標所在的區域，例如教室的B區域，然後根據B區域確定對應的預置位參數，進而依據該預置位參數確定相應的控制指令，最後主課堂控制系統將該確定的控制指令發送給輔課堂控制系統，輔課堂控制系統執行該控制指令，切換到教室B區域的畫面。
[0042]其中，主課堂控制系統存儲區域位置、預置位參數及控制指令的對應關係。
[0043]本領域技術人員應理解，運動目標檢測以及根據檢測出的運動目標進行視頻切換的處理過程也可以由輔課堂控制系統來完成，但是細調的過程需要主課堂控制系統來輔助完成。
[0044]上述切換過程可稱為自動切換模式，那麼通過遙控器切換的過程可稱為手動切換模式，事先可以由主課堂控制系統設置是否啟動自動切換模式。
[0045]下面結合圖3詳細說明根據本發明的一個實施例的在線課堂遠程導播系統。
[0046]如圖3所示，在線課堂遠程導播系統主要包括主課堂控制系統300A和輔課堂控制系統300B，兩者之間通過消息通信伺服器308傳遞控制消息以及通過音視頻流媒體伺服器320傳遞音視頻數據。
[0047]在主課堂控制系統300A側:
[0048]遙控器200向主課堂控制系統300A發送遙控指令。主課堂控制系統300A主要包括遙控指令解析模塊302、雲臺遠程控制模塊304、音視頻接收解碼模塊306。遙控器指令解析模塊302負責接收遙控器200發送的遙控指令，根據其指令類型調用雲臺遠程控制模塊304，將其轉化為對應雲臺控制指令，並經過消息通信伺服器308將雲臺控制指令發送給輔課堂控制系統300B來執打。
[0049]輔課堂控制系統300B的執行結果以視頻流的形式通過音視頻流媒體伺服器320反饋給主課堂控制系統300A，由主課堂控制系統300A的音視頻接收解碼模塊306負責顯示輔課堂的畫面，以便於主課堂的教師檢查是否將輔課堂的跟蹤攝像機遙控到位。
[0050]在輔課堂控制系統300B側:
[0051]輔課堂控制系統300B主要包括:導播控制模塊310、攝像機雲臺控制模塊312、視頻切換控制模塊314、跟蹤攝像機316和全景攝像機318。
[0052]其中，在接收到控制指令時顯示的輔課堂畫面是局部區域畫面的情況下，導播控制模塊310在接收到主課堂控制系統300A發送過來的控制指令後，會調用視頻切換控制模塊314將輔課堂畫面先切換到全景攝像機318獲取的全景畫面，然後調用攝像機雲臺控制模塊312執行具體的控制指令，控制跟蹤攝像機316的轉動，使跟蹤攝像機316能夠拍攝到指定區域的畫面。在跟蹤雲臺攝像機316到位後，攝像機雲臺控制模塊312會通知導播控制模塊310該控制指令執行完成，這樣，導播控制模塊310會調用視頻切換控制模塊314將視頻畫面切換到跟蹤攝像機拍攝的畫面；視頻切換控制模塊314將輔課堂的視頻畫面通過音視頻流媒體伺服器320發送給主課堂控制系統300B，以便主課堂及時看到雲臺控制的效果O
[0053]如圖4所示，視頻切換控制模塊314內部集成了多路視頻採集和視頻畫面拼接等功能，其中，多路視頻採集需要配置I塊多路同時工作的視頻採集卡，而視頻畫面拼接功能可通過集成顯卡使用GPU來實現，拼接後的畫面在視頻編碼後通過音視頻流媒體伺服器320發送給主課堂控制系統300A。
[0054]圖5所示為根據本發明的又一較佳實施例的在線課堂遠程導播系統的示意圖。
[0055]在線課堂遠程導播系統主要包括:
[0056]主課堂控制系統502，向輔課堂控制系統發送控制指令以及接收來自所述輔課堂控制系統的目標視頻畫面的數據並顯示所述目標視頻畫面；輔課堂控制系統504，在接收到所述控制指令後，將輔課堂畫面切換至所述目標視頻畫面，並將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示。
[0057]其中，輔課堂控制系統504包括:
[0058]導播控制模塊5042，連接至攝像機控制模塊5044和視頻切換控制模塊5046，在切換之前的輔課堂畫面是由輔課堂側的全景攝像機獲取的全景畫面的情況下，在接收到所述控制指令之後，調用所述攝像機控制模塊，執行所述控制指令；攝像機控制模塊5044，連接至跟蹤攝像機，根據所述控制指令調整所述跟蹤攝像機的拍攝參數，以及在所述跟蹤攝像機的拍攝參數被調整到位後，向所述視頻切換控制模塊發送通知；視頻切換控制模塊5046，連接至所述跟蹤攝像機，在接收到來自所述攝像機控制模塊的通知後，將所述輔課堂畫面切換至所述跟蹤攝像機獲取的目標視頻畫面，並將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示。
[0059]因此，根據本發明的在線課堂遠程導播方法及系統使用攝像機預置位快速定位學生位置，結合主課堂側遙控器遠程遙控的方式跟蹤輔課堂學生，從而使主輔課堂之間可進行交互，解決了通常只有一個高清攝像機負責輔課堂學生區全景畫面的拍攝，無法跟蹤輔課堂發言學生的問題，提高了在線課堂遠程控制導播智能性。
[0060]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種在線課堂遠程導播方法，其特徵在於，包括以下步驟: 主課堂控制系統向輔課堂控制系統發送控制指令； 在接收到來自所述主課堂控制系統的控制指令後，所述輔課堂控制系統將輔課堂畫面切換至目標視頻畫面； 所述輔課堂控制系統將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示，實現所述主課堂控制系統遠程控制所述輔課堂控制系統。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在切換之前的輔課堂畫面是由輔課堂側的全景攝像機獲取的全景畫面時，所述輔課堂控制系統將輔課堂畫面切換至目標視頻畫面的切換過程包括: 根據接收的所述控制指令調整輔課堂側的跟蹤攝像機的預置位參數； 在所述跟蹤攝像機的預置位參數被調整到位後，將所述輔課堂畫面切換至所述跟蹤攝像機獲取的目標視頻畫面，並將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯不O
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，將輔課堂教室劃分為多個區域，在所述輔課堂控制系統中預設每一區域對應一個所述跟蹤攝像機的預置位參數，每一預置位參數對應主課堂控制系統的一個控制指令；每一控制指令對應主課堂側遙控器上的一個遙控指令， 通過觸發所述遙控器上按鈕的方式，將觸發的遙控指令發送至所述主課堂控制系統，所述主課堂控制系統將與所述觸發的遙控指令對應的控制指令發送至所述輔課堂控制系統。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述遙控器上還設置有細調按鈕，每一細調按鈕對應所述主課堂控制系統的一個細調指令； 在所述目標視頻畫面中的目標物偏離畫面中心位置時，通過觸發所述遙控器上的細調按鈕，通過主課堂控制系統將相應的細調指令發送至所述輔課堂控制系統； 所述輔課堂控制系統根據所述細調指令調整所述跟蹤攝像機，使所述跟蹤攝像機對準目標物。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，將輔課堂教室劃分為多個區域，每一區域對應一個所述跟蹤攝像機的預置位參數，每一預置位參數對應主課堂控制系統的一個控制指令； 所述主課堂控制系統根據所述全景攝像機獲取的全景畫面數據判斷運動目標的所在區域，根據所述所在區域確定對應的預置位參數，以及根據對應的預置位參數確定對應的控制指令，並將確定的控制指令發送至所述輔課堂控制系統。
6.根據權利要求3或5所述的方法，其特徵在於，所述預製位參數包括以下一種或多種: 左右旋轉角度、上下俯仰角、焦距。
7.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其特徵在於，還包括: 在所述輔課堂畫面被切換後，所述輔課堂控制系統將切換之前的視頻畫面與切換之後的視頻畫面進行拼接，並將拼接後的視頻數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示，其中，在所述拼接後的視頻數據中，所述切換之後的視頻畫面是主畫面，所述切換之前的視頻畫面是輔畫面。
8.一種在線課堂遠程導播系統，其特徵在於，包括: 主課堂控制系統，向輔課堂控制系統發送控制指令以及接收來自所述輔課堂控制系統的目標視頻畫面的數據並顯示所述目標視頻畫面； 所述輔課堂控制系統，在接收到所述控制指令後，將輔課堂畫面切換至所述目標視頻畫面，並將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示。
9.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述輔課堂控制系統包括: 導播控制模塊，連接至攝像機控制模塊和視頻切換控制模塊，在切換之前的輔課堂畫面是由輔課堂側的全景攝像機獲取的全景畫面的情況下，在接收到所述控制指令之後，調用所述攝像機控制模塊，執行所述控制指令； 所述攝像機控制模塊，連接至跟蹤攝像機，根據所述控制指令調整所述跟蹤攝像機的拍攝參數，以及在所述跟蹤攝像機的拍攝參數被調整到位後，向所述視頻切換控制模塊發送通知； 所述視頻切換控制模塊，連接至所述跟蹤攝像機，在接收到來自所述攝像機控制模塊的通知後，將所述輔課堂畫面切換至所述跟蹤攝像機獲取的目標視頻畫面，並將所述目標視頻畫面的數據發送至所述主課堂控制系統進行顯示。
【文檔編號】H04N5/232GK104243854SQ201410441350
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】沈玉將, 吳飛祥 申請人:蘇州闊地網絡科技有限公司