基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理裝置，包括教師PC機、錄制攝像機、圖像檢測攝像機、拾音話筒、音頻處理裝置和錄播主機；教師PC機、錄制攝像機和圖像檢測攝像機與錄播主機相連接；拾音話筒通過音頻處理裝置與錄播主機相連接，包括跟蹤主機，所述教師PC機、錄制攝像機和圖像檢測攝像機通過跟蹤主機與錄播主機相連接。本發(fā)明依托AVA智能錄播系統(tǒng)能實現(xiàn)教師在授課的過程同時自動標(biāo)記教學(xué)信息形成xml文件，視頻錄制完成便可同步記錄知識點與教學(xué)環(huán)節(jié)信息，可供師生的檢索，并通過嵌入到網(wǎng)頁播放器及移動終端播放器中的虛擬切片信息實現(xiàn)快速跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)時間點進行查看。
【專利說明】基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種教學(xué)信息處理系統(tǒng)，具體的說，是涉及一種基于錄播設(shè)備的智能 教學(xué)信息處理裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 錄播設(shè)備隨著我國教育信息化進程的推進，已經(jīng)逐漸成為學(xué)校信息化教室建設(shè)的 一個標(biāo)準(zhǔn)配置教學(xué)裝備，廣大教師借助錄播設(shè)備能自主開展常規(guī)化的教學(xué)過程錄制。隨著 視頻技術(shù)性能和可用性的提高以及教師信息技術(shù)素養(yǎng)的提高，教師利用視頻技術(shù)開展課 堂教學(xué)研究也逐漸成為現(xiàn)實。
[0003] 隨著錄制視頻的便捷化，如何從大量錄制的視頻中檢索教學(xué)信息（知識點、教學(xué) 環(huán)節(jié)）成為教學(xué)視頻資源管理與視頻資源應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。教師期望能夠像使用文本資源 一樣方便地進行視頻類資源的操作，如像對文本進行標(biāo)注一樣，可以方便地對視頻進行標(biāo) 注。視頻標(biāo)注工具的需求呼之欲出。
[0004] 本發(fā)明是在智能錄播系統(tǒng)的基礎(chǔ)上作擴展應(yīng)用，能在錄播主機錄制視頻時同步采 集教學(xué)信息（知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)）形成xml標(biāo)注文件，同時開發(fā)了可以自動讀取該xml標(biāo)注 文件的網(wǎng)頁播放器，實現(xiàn)點擊標(biāo)注快速跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)視頻片段，讓教師和學(xué)生在瀏覽教學(xué)視 頻時更加便捷。
[0005] 目前國外一些大學(xué)開發(fā)了許多視頻標(biāo)注工具，比如，MediaTagger、ANVIL、 VideoTraces、MediaNotes、VAST、VITAL、StudioCode、VAT、DIVER、IVAN和Transana等。視 頻標(biāo)注工具允許用戶同步或異步觀看視頻，可以根據(jù)自己的需要對視頻進行剪輯，同時可 以對視頻進行標(biāo)注和評論。視頻標(biāo)注工具中提供視頻截圖和視頻追蹤，允許用戶在他們實 踐中的精確的具體點上進行同步的反饋。在一些視頻標(biāo)注軟件中，用戶可以定義他們想用 于分析（或者標(biāo)注）的標(biāo)準(zhǔn)，支持自己創(chuàng)建標(biāo)簽，如VAST。還有一些軟件直接給用戶提供標(biāo) 簽用于標(biāo)注。在大多數(shù)視頻標(biāo)注軟件中，用戶能夠強調(diào)視頻的某些部分并添加評論。有些 軟件還支持通過網(wǎng)絡(luò)上傳標(biāo)注過的視頻，與其他反思者共享，而別人也可以對其展開進一 步的評論，從而共同建構(gòu)反思，如VAT和DIVER。盡管這些工具在能力方面各有差別，但它們 的主要目的是為便利用戶分析和反饋提供實際的解決方案。
[0006] 雖然上述的軟件能完成教學(xué)視頻信息的標(biāo)注，但是存在以下的一些缺點：
[0007] 1、這些軟件需要視頻錄制完成后再需要由專人利用軟件去完成視頻教學(xué)信息的 標(biāo)注，并沒有辦法完成自動化標(biāo)注。
[0008] 2、這些軟件大部分是基于c/s架構(gòu)的，查看教學(xué)信息標(biāo)注都需要使用該軟件才能 查看批注的結(jié)果。做好的標(biāo)注信息也沒有從方便瀏覽器觀看的角度來把教學(xué)信息嵌入到播 放器的內(nèi)部，造成視頻在社會化軟件（論壇、QQ或微信等）分享時只能把視頻分享，而沒有 辦法把視頻中含有的教學(xué)信息一并進行分享，影響了其他人的快速瀏覽相關(guān)的教學(xué)信息。
[0009] 導(dǎo)致上述缺陷的原因：首先是市場上的錄播設(shè)備只能完成教學(xué)視頻的錄制，而忽 視了課堂教學(xué)信息（知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)）的同步記錄，以便于視頻供師生課后點播時提供更 準(zhǔn)確的課堂信息，另外就是沒有考慮在b/s的架構(gòu)下如何實現(xiàn)快速的標(biāo)注及通過網(wǎng)頁端查 看標(biāo)注。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種能實現(xiàn)教師在授課的過程同時自動 標(biāo)記教學(xué)信息形成xml文件，視頻錄制完成便可同步記錄知識點與教學(xué)環(huán)節(jié)信息的基于錄 播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理裝置和方法。
[0011] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
[0012] 一種基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理裝置，包括教師PC機、錄制攝像機、圖像 檢測攝像機、拾音話筒、音頻處理裝置和錄播主機；教師PC機、錄制攝像機和圖像檢測攝像 機與錄播主機相連接；拾音話筒通過音頻處理裝置與錄播主機相連接，包括跟蹤主機，所述 教師PC機、錄制攝像機和圖像檢測攝像機通過跟蹤主機與錄播主機相連接。
[0013] 一種基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理方法，
[0014] 教師PC機播放教學(xué)信息技術(shù)文件；
[0015] 錄播主機錄制視頻文件；
[0016] 錄播主機錄制教學(xué)信息技術(shù)文件；
[0017] 錄播主機設(shè)置有視頻信號源記錄模塊和PowerPoint教學(xué)信息技術(shù)文件檢測模 塊。
[0018] 在教學(xué)視頻錄制過程中，所述視頻信號源記錄模塊對視頻信號源進行檢測；
[0019] 視頻信號源記錄模塊檢測到視頻信號源發(fā)生切換后；
[0020] 視頻信號源記錄模塊向錄播主機發(fā)出指令，錄播主機將教學(xué)中教學(xué)信息記錄文件 進行記錄并同時標(biāo)記切換的狀態(tài)及切換的時刻點，形成時刻點、切換狀態(tài)--對應(yīng)的xml 文件。
[0021] 在教學(xué)視頻錄制過程中，所述PowerPoint教學(xué)信息技術(shù)文件檢測模塊對電腦鼠 標(biāo)或者鍵盤的點擊事件進行檢測；
[0022] 當(dāng)有鼠標(biāo)或者鍵盤發(fā)生點擊事件，PowerPoint教學(xué)信息技術(shù)文件檢測模塊獲取當(dāng) 前ppt的標(biāo)題信息；
[0023] 向錄播主機發(fā)出指令,錄播主機記錄時刻點與標(biāo)題的信息，形成PowerPoint標(biāo)題 與時刻點--對應(yīng)的xml文件。
[0024] 本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的有益效果：
[0025] 本發(fā)明基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理裝置，依托AVA智能錄播系統(tǒng)能實現(xiàn)教 師在授課的過程同時自動標(biāo)記教學(xué)信息形成xml文件，視頻錄制完成便可同步記錄知識點 與教學(xué)環(huán)節(jié)信息，可供師生的檢索，并通過嵌入到網(wǎng)頁播放器及移動終端播放器中的虛擬 切片信息實現(xiàn)快速跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)時間點進行查看。
[0026] 本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)方案需要教學(xué)視頻錄制完成后還需安排專人使用工具對教 學(xué)錄像進行全程重溫相比，本發(fā)明實現(xiàn)了教學(xué)視頻的邊錄制，邊完成教學(xué)行為分析記錄，大 大提高了教學(xué)視頻分析的效率。
[0027] 本發(fā)明有別于其他視頻分析軟件基于CS架構(gòu)及需要安裝，本專利中的二次分析 工具完全基于BS架構(gòu)，用戶只要通過瀏覽器便可實現(xiàn)對教學(xué)視頻知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)進行快 速人工分析。通過對播放器的插件開發(fā)，實現(xiàn)了能把知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)嵌入到播放器內(nèi)部， 并可實現(xiàn)點擊某一個知識點或者教學(xué)環(huán)節(jié)快速跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的時刻點，便于教師和學(xué)生的查 看。播放器的插件實現(xiàn)在播放器內(nèi)部呈現(xiàn)知識點與教學(xué)環(huán)節(jié)也是本專利保護點。
[0028] 本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0029] ①教師只需要在備課時在ppt文件中記錄好知識點，完成錄制后，便可把該視頻 的知識點同步記錄下來，不再需要人工的二次編輯，教師和學(xué)生在點播該視頻時時實現(xiàn)快 速的重溫知識點片段。
[0030] ②依據(jù)師生授課過程中的鏡頭切換和景別切換邏輯，能同步整個教學(xué)過程所經(jīng)歷 的教學(xué)環(huán)節(jié)如教師講授、師生互動、教師板書、教師使用教學(xué)媒體等，這些教學(xué)環(huán)節(jié)信息對 于分析教師的教學(xué)行為提供了客觀參考數(shù)據(jù)，而不再需要對視頻進行人工的二次分析。
[0031] ③嵌入到播放器中的教學(xué)信息如知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)組件能使師生點播教學(xué)視頻資 源時更加的便捷，而且分享到其他社會化軟件時能同時把視頻中的教學(xué)信息同時分享。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032] 圖1是智能錄播主機結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2是本發(fā)明基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖3是本發(fā)明視頻信號源切換記錄模塊實現(xiàn)流程示意圖；
[0035] 圖4是本發(fā)明對于知識點虛擬切片的定義方式示意圖；
[0036]圖5是本發(fā)明PowerPoint教學(xué)信息技術(shù)文件檢測模塊的工作流程示意圖；
[0037] 圖6是本發(fā)明Jwplayer播放器的教學(xué)信息插件工作原理。
[0038] 附圖中主要部件符號說明：
【具體實施方式】
[0039] 以下參照附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明：
[0040] 附圖1-6可知，一種基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理裝置，包括教師PC機、錄 制攝像機、圖像檢測攝像機、拾音話筒、音頻處理裝置和錄播主機；教師PC機、錄制攝像機 和圖像檢測攝像機與錄播主機相連接；拾音話筒通過音頻處理裝置與錄播主機相連接，包 括跟蹤主機，所述教師PC機、錄制攝像機和圖像檢測攝像機通過跟蹤主機與錄播主機相連 接。
[0041] 一種基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理方法，
[0042] 教師PC機播放教學(xué)信息技術(shù)文件即PowerPoint文件；
[0043] 錄播主機錄制視頻文件；
[0044] 錄播主機錄制教學(xué)信息技術(shù)文件；
[0045] 錄播主機設(shè)置有視頻信號源記錄模塊和教學(xué)信息技術(shù)文件即PowerPoint檢測模 塊。
[0046] 在教學(xué)視頻錄制過程中，所述視頻信號源記錄模塊對視頻信號源進行檢測；
[0047] 視頻信號源記錄模塊檢測到視頻信號源發(fā)生切換后；
[0048] 視頻信號源記錄模塊向錄播主機發(fā)出指令，錄播主機將教學(xué)中教學(xué)信息記錄文件 進行記錄并同時標(biāo)記切換的狀態(tài)及切換的時刻點，形成時刻點、切換狀態(tài)--對應(yīng)的xml 文件。
[0049] 所述PowerPoint信息檢測模塊對電腦鼠標(biāo)或者鍵盤的點擊事件進行檢測；
[0050] 當(dāng)有鼠標(biāo)或者鍵盤發(fā)生點擊事件，PowerPoint信息檢測模塊獲取當(dāng)前ppt的標(biāo)題 1信息；
[0051] 向錄播主機發(fā)出指令，錄播主機記錄時刻點與標(biāo)題1的信息，形成PowerPoint標(biāo) 題與時刻點--對應(yīng)的xml文件。
[0052] 錄播主機實時監(jiān)測鏡頭切換的信息及PC鼠標(biāo)（鍵盤）點擊事件，當(dāng)出現(xiàn)鏡頭切換 及鼠標(biāo)（鍵盤）點擊事件會即時告知錄播主機把事件寫入xml文件中。
[0053] 所述視頻錄制過程中，對所有信號源（攝像頭、VGA信號）的切換行為進行一一記 錄。
[0054] 攝像頭信號切換的模塊通過圖像檢測攝像機信號源信號的變化。
[0055] 本發(fā)明基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理系統(tǒng)，
[0056] 依托AVA智能錄播系統(tǒng)能實現(xiàn)教師在授課的過程同時自動標(biāo)記教學(xué)信息（知識 點、教學(xué)環(huán)節(jié)）形成xml文件，視頻錄制完成便可同步記錄知識點與教學(xué)環(huán)節(jié)信息，可供師 生的檢索，并通過嵌入到網(wǎng)頁播放器及移動終端播放器中的虛擬切片信息實現(xiàn)快速跳轉(zhuǎn)到 相應(yīng)時間點進行查看。
[0057] 本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)方案需要教學(xué)視頻錄制完成后還需安排專人使用工具對教 學(xué)錄像進行全程重溫相比，本發(fā)明實現(xiàn)了教學(xué)視頻的邊錄制，邊完成教學(xué)行為分析記錄，大 大提高了教學(xué)視頻分析的效率。
[0058] 有別于其他視頻分析軟件基于CS架構(gòu)及需要安裝，本專利中的二次分析工具完 全基于BS架構(gòu)，用戶只要通過瀏覽器便可實現(xiàn)對教學(xué)視頻知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)進行快速人工 分析。通過對播放器的插件開發(fā)，實現(xiàn)了能把知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)嵌入到播放器內(nèi)部，并可實 現(xiàn)點擊某一個知識點或者教學(xué)環(huán)節(jié)快速跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的時刻點，便于教師和學(xué)生的查看。播 放器的插件實現(xiàn)在播放器內(nèi)部呈現(xiàn)知識點與教學(xué)環(huán)節(jié)也是本專利保護點。
[0059] 本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0060] ①教師只需要在備課時在ppt文件中記錄好知識點，完成錄制后，便可把該視頻 的知識點同步記錄下來，二不再需要人工的二次編輯，教師和學(xué)生在點播該視頻時時實現(xiàn) 快速的重溫知識點片段。
[0061] ②依據(jù)師生授課過程中的鏡頭切換和景別切換邏輯，能同步整個教學(xué)過程所經(jīng)歷 的教學(xué)環(huán)節(jié)（如教師講授、師生互動、教師板書、教師使用教學(xué)媒體）等，這些教學(xué)環(huán)節(jié)信息 對于分析教師的教學(xué)行為提供了客觀參考數(shù)據(jù)，而不再需要對視頻進行人工的二次分析。
[0062] ③嵌入到播放器中的教學(xué)信息（知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)）組件能使師生點播教學(xué)視頻 資源時更加的便捷，而且分享到其他社會化軟件時能同時把視頻中的教學(xué)信息同時分享。
[0063] 附圖3本發(fā)明視頻信號源切換記錄模塊實現(xiàn)流程如下：
[0064] 開始錄制視頻之后，錄播主機會自動按照MP4的格式對視頻進行全程錄制。錄播 主機由于同時接入多路的視頻信號源，因此需要通過手動或者自動的方式對接入的多路 視頻信號源進行切換，并且在后臺通過視頻信號源切換記錄模塊同時記錄下此時的操作。 假設(shè)教師區(qū)域有兩臺攝像機負(fù)責(zé)拍攝，一臺負(fù)責(zé)教師全景拍攝01，一臺負(fù)責(zé)教師特寫拍攝 02,那么當(dāng)錄制啟動時間第1:10的時候老師在講臺站定講課，錄播主機需要將教師特寫視 頻信號源01切換到最終錄制的主播畫面中，并且在視頻信號源切換記錄模塊中寫下一條 記錄"1:10,教師特寫"，當(dāng)?shù)?:20老師在講臺區(qū)域大范圍走動的時候，錄播主機需要將教 師全景視頻信號源02切換到最終錄制的主播畫面中，并且在視頻信號源切換記錄模塊中 寫下一條記錄"1:20,教師全景"，錄播主機的視頻信號源每切換一次（視頻信號源的切換 可以通過人工手動進行導(dǎo)播控制，也可以通過錄播主機與圖像跟蹤主機配合進行自動導(dǎo)播 控制），就會在視頻信號源切換記錄模塊中寫下一條記錄，記錄當(dāng)前切換的時間及當(dāng)前視頻 信號源的畫面屬性（如教師全景、教師特寫、學(xué)生全景、學(xué)生特寫、板書、課件電腦畫面等）； 同理，學(xué)生區(qū)域和板書區(qū)域也是采用同樣的技術(shù)進行錄制、判斷、記錄；若自動導(dǎo)播模式下， 第10:00教師操作課件電腦給學(xué)生講解一些習(xí)題課件，那么預(yù)裝在教師電腦中的PPT檢測 軟件會給錄播主機發(fā)送命令告知此時需要切換到教師電腦的畫面，錄播主機會快速將視頻 信號源切換到VGA畫面并展現(xiàn)在主播畫面中，并在視頻信號源切換記錄模塊中寫下一條記 錄"10:00, VGA電腦畫面"，當(dāng)點擊"停止"后視頻停止錄制，錄播主機中會生成一個完整的 MP4視頻文件以及由視頻信號源切換記錄模塊記錄生成的一個xml文件。
[0065] 為了進一步自動表示教學(xué)環(huán)節(jié)，本發(fā)明對攝像機的記錄的xml文件格式及教學(xué)環(huán) 節(jié)的定義：
[0066] 文件名格式：SW+RecID. xml
[0067] 〈？xml version=〃1. 0"encoding=〃gb2312〃？>
[0068] 〈SWITCH〉
[0069] 〈ITEM TME = "(TACTION = "VGA"/〉
[0070] 〈ITEM TME="7985"ACTI0N="T"/>
[0071] 〈ITEM TME="9516"ACTI0N="S"/>
[0072] 〈ITEM TME=〃11500"ACTI0N="B"/>
[0073] 〈ITEM TME=〃13110"ACTI0N=〃VGA"/>
[0074] 〈ITEM TME=〃16688"ACTI0N="END"/〉
[0075] 〈/SWITCH〉
[0076] 下面是各種ACTION說明：
[0077]
【權(quán)利要求】
1. 一種基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理裝置，包括教師PC機、錄制攝像機、圖像檢 測攝像機、拾音話筒、音頻處理裝置和錄播主機；教師PC機、錄制攝像機和圖像檢測攝像機 與錄播主機相連接；拾音話筒通過音頻處理裝置與錄播主機相連接，其特征在于，包括跟蹤 主機，所述教師PC機、錄制攝像機和圖像檢測攝像機通過跟蹤主機與錄播主機相連接。
2. -種基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理方法，其特征在于： 教師PC機播放教學(xué)信息技術(shù)文件； 錄播主機錄制視頻文件； 錄播主機錄制教學(xué)信息技術(shù)文件； 錄播主機設(shè)置有視頻信號源記錄模塊和PowerPoint教學(xué)信息技術(shù)文件檢測模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理系統(tǒng)，其特征在于： 在教學(xué)視頻錄制過程中，所述視頻信號源記錄模塊對視頻信號源進行檢測； 視頻信號源記錄模塊檢測到視頻信號源發(fā)生切換后； 視頻信號源記錄模塊向錄播主機發(fā)出指令，錄播主機將教學(xué)中教學(xué)信息記錄文件進行 記錄并同時標(biāo)記切換的狀態(tài)及切換的時刻點，形成時刻點、切換狀態(tài)--對應(yīng)的xml文件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于錄播設(shè)備的智能教學(xué)信息處理系統(tǒng)，其特征在于： 在教學(xué)視頻錄制過程中，所述PowerPoint教學(xué)信息技術(shù)文件檢測模塊對電腦鼠標(biāo)或 者鍵盤的點擊事件進行檢測； 當(dāng)有鼠標(biāo)或者鍵盤發(fā)生點擊事件，PowerPoint教學(xué)信息技術(shù)文件檢測模塊獲取當(dāng)前 ppt的標(biāo)題彳目息； 向錄播主機發(fā)出指令，錄播主機記錄時刻點與標(biāo)題的信息，形成PowerPoint標(biāo)題與時 刻點--對應(yīng)的xml文件。
【文檔編號】G09B5/06GK104408983SQ201410778219
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】歐俊文 申請人:廣州市奧威亞電子科技有限公司