一种用于全息教室的教学通信系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种用于全息教室的教学通信系统及方法，涉及远程教学领域。一种用于全息教室的教学通信系统包括远端全息还原教室、采集端教室、流媒体服务器、网络传输系统；远端全息还原教室，用于获取学生的实时状态和全息还原教室系统状态；网络传输系统，用于实现远端全息还原教室和全息教室的通信；流媒体服务器，用于远端全息还原教室的现场音视频数据和采集端教室内的音视频数据进行合成加嵌和解嵌分离；采集端教室，用于为远端全息还原教室提供音频和视频数据；并接收流媒体服务器解嵌分离的现场音视频数据。本发明专利技术同时兼顾图像质量和数据传输延迟，提高传输效率，增强采集端教室和远程全息还原教室的关联性。教室和远程全息还原教室的关联性。教室和远程全息还原教室的关联性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于全息教室的教学通信系统及方法


[0001]本专利技术涉及远程教学领域，具体而言，涉及一种用于全息教室的教学通信系统及方法。

技术介绍

[0002]我国现有的教育体系十分庞大，而优秀的教育资源却不多，相当多的地区尤其是偏远地区的教育质量，由于缺乏良好的师资力量根本无法与发达地区的教育质量相比，在很大程度上造成了教育资源分配的不公平。而随着技术的不断发展，在线教学系统可以在一定程度上解决教育资源不公平的现象。
[0003]但现有的在线教学系统无法带给教学现场身临其境的感觉，学生参与程度不高，且现有的全息教学系统的图像质量不清晰，数据传输延迟高，影响教学体验；用户体验感不好。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于全息教室的教学通信系统及方法，其能够同时兼顾图像质量和数据传输延迟，提高传输效率，增强采集端教室和远程全息还原教室的关联性。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请提供一种用于全息教室的教学通信系统，远端全息还原教室、采集端教室、流媒体服务器、网络传输系统；
[0007]远端全息还原教室，用于虚拟采集端教室教师站位、投影板书、PPT并将音频通过扩声设备还原，获取学生的实时状态和全息还原教室系统状态；
[0008]网络传输系统，用于使不同教室端的流媒体服务器间进行通信，实现远端全息还原教室和全息教室的通信；
[0009]流媒体服务器，用于远端全息还原教室的现场音视频数据合成加嵌，在采集端教室对合成加嵌后的现场音视频数据进行解嵌分离；对采集端教室内的音视频数据进行合成加嵌，在远端全息还原教室对采集端教室内的音视频数据进行解嵌分离；
[0010]采集端教室，用于为远端全息还原教室提供音频和视频数据，进行实时交互；并接收流媒体服务器解嵌分离的现场音视频数据并将音频通过扩声设备还原，将视频数据通过讲台前方的监视屏呈现。
[0011]进一步的，远端全息还原教室包括扩声设备、第一广角云台摄像机、第二广角云台摄像机；
[0012]第一广角云台摄像机，用于拍摄远端全息还原教室中学生座位，捕捉学生的实时状态；其中，学生的实时状态包括学生人数、课堂秩序、举手、提问；
[0013]第二广角云台摄像机，用于拍摄虚拟讲台，捕捉远端全息还原教室系统状态；
[0014]扩声设备，用于还原采集端教室的音频信息。
[0015]进一步的，远端全息还原教室系统状态包括全息显示系统状态和多媒体投影系统状态；
[0016]全息显示系统状态，包括闭合器开启状态、虚拟教师站位、成像状态；
[0017]多媒体投影系统状态，包括板书状态和PPT投影状态。
[0018]进一步的，远端全息还原教室还包括手持拾音话筒；手持拾音话筒用于采集学生的音频信息。
[0019]进一步的，流媒体服务器包括媒体分配系统、图像处理系统、信号编码系统、信号解码系统；
[0020]图像处理系统，用于采用H.265视频格式编码处理第一广角云台摄像机采集的图像数据，得到处理后的图像数据；
[0021]信号编码系统，用于将处理后的图像数据使用和远端全息还原教室学生提问时的音频信息进行合成加嵌；将采集端教室的音频和视频数据进行合成加嵌；
[0022]信号解码系统，用于将信号编码系统合成加嵌的数据进行解嵌分离，并将分离后的数据传输给媒体分配系统；
[0023]媒体分配系统，用于将分离后的数据分别通过音频和视频进行呈现。
[0024]进一步的，网络传输系统采用点对点网络架构将采集端教室或远端全息还原教室的IP固定，并基于5G网络对流媒体服务器的数据进行传输。
[0025]第二方面，本申请提供一种用于全息教室的教学通信方法，包括以下步骤：
[0026]拍摄远端全息还原教室中学生座位，捕捉学生的实时状态，拍摄虚拟讲台，捕捉远端全息还原教室系统状态，捕捉采集端教室音频和视频数据；
[0027]对远端全息还原教室的现场音视频数据合成加嵌，在采集端教室对合成加嵌后的现场音视频数据进行解嵌分离；对采集端教室内的音视频数据进行合成加嵌，在远端全息还原教室对采集端教室内的音视频数据进行解嵌分离；
[0028]使不同教室端的流媒体服务器间进行通信，实现远端全息还原教室和全息教室的通信；
[0029]在采集端教室将现场音视频数据并将音频通过扩声设备还原，将视频数据通过讲台前方的监视屏呈现；
[0030]在远端全息还原教室虚拟教师站位、投影板书、PPT并将音频通过扩声设备还原。
[0031]相对于现有技术，本专利技术至少具有如下优点或有益效果：
[0032]本专利技术提出了一种用于全息教室的教学通信系统及方法，通过广角云台摄像机和收音设备完成远程全息还原教室的信息采集，通过流媒体服务器对采集端教室和远程全息还原教室采集的信息进行解码和编码，使音视频信息相互匹配，提高用户体验感；采集端教室和远程全息还原教室其中一个固定IP，并使用SRT协议进行传输，使不同校区之间的通信实时传输。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
[0034]图1为本专利技术结构图；
[0035]图2为本专利技术远端全息还原教室结构图；
[0036]图3为本专利技术流媒体服务器结构图；
[0037]图4为本专利技术流程图。
具体实施方式
[0038]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
[0039]实施例
[0040]请参阅图1，该一种用于全息教室的教学通信系统，包括远端全息还原教室、采集端教室、流媒体服务器、网络传输系统；
[0041]远端全息还原教室，用于虚拟采集端教室教师站位、投影板书、PPT并将音频通过扩声设备还原，获取学生的实时状态和全息还原教室系统状态；
[0042]网络传输系统，用于使不同教室端的流媒体服务器间进行通信，实现远端全息还原教室和全息教室的通信；
[0043]网络传输系统采用点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于全息教室的教学通信系统，其特征在于，包括远端全息还原教室、采集端教室、流媒体服务器、网络传输系统；远端全息还原教室，用于虚拟采集端教室教师站位、投影板书、PPT并将音频通过扩声设备还原，获取学生的实时状态和全息还原教室系统状态；网络传输系统，用于使不同教室端的流媒体服务器间进行通信，实现远端全息还原教室和全息教室的通信；流媒体服务器，用于远端全息还原教室的现场音视频数据合成加嵌，在采集端教室对合成加嵌后的现场音视频数据进行解嵌分离；对采集端教室内的音视频数据进行合成加嵌，在远端全息还原教室对采集端教室内的音视频数据进行解嵌分离；采集端教室，用于为远端全息还原教室提供音频和视频数据，进行实时交互；并接收流媒体服务器解嵌分离的现场音视频数据并将音频通过扩声设备还原，将视频数据通过讲台前方的监视屏呈现。2.如权利要求1所述的一种用于全息教室的教学通信系统，其特征在于，远端全息还原教室包括扩声设备、第一广角云台摄像机、第二广角云台摄像机；第一广角云台摄像机，用于拍摄远端全息还原教室中学生座位，捕捉学生的实时状态；其中，学生的实时状态包括学生人数、课堂秩序、举手、提问；第二广角云台摄像机，用于拍摄虚拟讲台，捕捉远端全息还原教室系统状态；扩声设备，用于还原采集端教室的音频信息。3.如权利要求2所述的一种用于全息教室的教学通信系统，其特征在于，远端全息还原教室系统状态包括全息显示系统状态和多媒体投影系统状态；全息显示系统状态，包括闭合器开启状态、虚拟教师站位、成像状态；多媒体投影系统状态，包括板书状态和PPT投影状态。4.如权利要求2所述的一种用于全息教室的教学通信系统，其特征在于，远端全息还原教室还包括手持拾音话筒；手持拾音话筒用于采...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘斌，侯慧斌，
申请(专利权)人：知学云北京科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：