專利名稱：移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于教學設備領域，涉及一種應用于教學的訓練系統(tǒng)。
技術背景教學訓練的目的是提高教師的教學技能，訓練基本教學技能的方 式，通常是將教師的教學能力分解為幾種基本教學技能，以角色扮演 的方式組成微型課堂，在嚴格控制學生規(guī)模和授課時間的條件下，集 中訓練一兩種特定的教學技能。受訓者借助音像媒介，觀察演示某一技能的"示范者"的范例，從 中發(fā)現(xiàn)個別教學技能的種種特征，然后進行實際教學，努力使自己的 行為，按范例的路線形成，并用錄像攝下教學實況，觀察自己實際教 學的實況錄像并聽取評語，同時也作自我分析。目前的教學系統(tǒng)的基本做法是通過監(jiān)控系統(tǒng)，將上課過程錄制下 來，通過回放進行評價分析。這種簡單的錄放工作，有著極大的不足。 首先，錄制的信息不全面，因為教師與學生，是兩個不同的信息源，當前的技術，無法將它們融合在一起；其次，教師、學生以及導師等， 不同身份的之間，難以進行統(tǒng)計與識別；第三，教師在講課過程中的 板書信息，或電子文檔的播放信息，難易與其它的錄制內容相融合。 另夕卜，對于一些特殊的教學環(huán)境，比如音樂、體育、舞蹈、美術 等課堂，需要能夠隨時移動的音視頻錄制設備，而當前并不能提供這 種選擇。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，該教學 訓練系統(tǒng)能夠方便地移動位置，并能將多種信息流合并在一起。一種移動型多流合并教學系統(tǒng)，它是這樣實現(xiàn)的，該系統(tǒng)包括 教師音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模塊的教師攝像機、教 師拾音器和教師控制端共同組成，教師控制端用以接收來自于教師攝 像機與教師拾音器的無線錄制信號；學生音視頻錄制單元，由分別裝 配有無線通信模塊的學生攝像機、學生拾音器和學生控制端共同組成，學生控制端用以接收來自于學生攝像機與學生拾音器的無線錄制信號；多流合并主機，包括有用以接收來自于教師音視頻錄制單元與 學生音視頻錄制單元的無線通信模塊，以及用于存儲來自于所述教師 音視頻錄制單元、學生音視頻錄制單元的數(shù)據(jù)，以及用于存儲音視頻 數(shù)據(jù)合并的運行程序的存儲器，以及用于實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)合成的運算 操作與指令發(fā)送的運算處理器；客戶端，是與多流合并主機相連通的 具有顯示屏的播放終端。一種移動型多流合并教學系統(tǒng)，它還可以這樣實現(xiàn)，該系統(tǒng)包括 教師音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模塊的教師攝像機、教 師拾音器共同組成；學生音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模 塊的學生攝像機、學生拾音器共同組成；綜合控制端，它用以接收來 自于教師音視頻錄制單元和學生音視頻錄制單元的無線信號的電子 結構，并將信號傳遞到下述的多流合并主機中；多流合并主機，包括 有用以接收來自于教師音視頻錄制單元與學生音視頻錄制單元的無 線通信模塊，以及用于存儲來自于所述教師音視頻錄制單元、學生音 視頻錄制單元的數(shù)據(jù)，以及用于存儲音視頻數(shù)據(jù)合并的運行程序的存 儲器，以及用于實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)合成的運算操作與指令發(fā)送的運算處 理器；客戶端，是與多流合并主機相連通的具有顯示屏的播放終端。本發(fā)明的優(yōu)點在于利用裝配有無線通信模塊的教師音視頻錄制 裝置與學生音視頻錄制裝置，能全面地錄制教學訓練中的各種信息， 并能夠方便地移動各工作部件的位置，能適應更多種類的教學訓練環(huán) 境。


下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。圖1是本發(fā)明所述的移動型音視頻多流合并教學系統(tǒng)的原理框圖。圖2是本發(fā)明所述的移動型音視頻多流合并教學系統(tǒng)的原理框 圖，為另一種實施例。圖中的數(shù)字標號說明100-移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)；200 -教師音視頻錄制單
元，210-教師攝像機，220 -教師拾音器；300 -學生音視頻錄制裝置 元，310 -學生揚/f象才幾，320 -學生拾音器；400 -無線錄制信號控制端， 410-教師控制端，420 -學生控制端，430 -綜合控制端；500 -遙控 器，510-教師遙控器，511-教師遙控器按鈕，520 -學生遙控器， 521 -學生遙控器按鈕，530 -綜合遙控器，531 -綜合遙控器按鈕；600 -身份識別器，610-教師身份識別器，620 -學生身份識別器，630 -綜合身份識別器；700 -多流合并主機；800 -客戶端，810-個人電 腦。
具體實施方式
本發(fā)明所述的移動型多流合并系統(tǒng)，它可以高效地將教師的音視 頻信息進行錄制，同時也將學生的音視頻信息進行錄制，然后，通過 系統(tǒng)中的多流合并主機，將音視頻的信息進行合并。并且，該系統(tǒng)中 的多種工作部件之間，其通訊連接是通過無線信道進行的，在無線通 信的有效區(qū)間內，用戶可以隨意地將工作部件進行移動，為用戶在變 換的環(huán)境中應用本發(fā)明帶來了便利。圖1的說明參圖中所示，這兒所展示的是本發(fā)明所述的移動型多流合并系統(tǒng) 的原理圖。移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)100，主要包括有如下部分 教師音視頻錄制單元200，學生音視頻錄制單元300，身份識別器600, 多流合并主機700,以;^1戶端800。另外，為了方便用戶進行操作， 還配套設置有遙控器500。所述的教師音視頻錄制單元200，由分別裝配有無線通信模塊的 教師攝像機210、教師拾音器220和教師控制端410共同組成；教師 控制端410用以接收來自于教師攝像機與教師拾音器的無線錄制信 號。其中的無線通信模塊，采用現(xiàn)有的成熟技術就可以了。比如，近 距離的射頻通信;漠塊，如藍牙通信模塊等，就可以使用；具體方案是 不限定的，只要通信的數(shù)據(jù)流能滿足要求，就可以了。另外，除了小 范圍的局域通信網(wǎng)外，還可以采用移動通信網(wǎng)、甚至無線互聯(lián)網(wǎng)等， 進行無線通信。 其中的教師攝像機210,主要用于拍攝教師在講解過程中的表 情、動作、姿態(tài)等。本方案中的教師攝像機210，適合采用數(shù)字攝像 機來實現(xiàn)，所拍攝的數(shù)據(jù)方便于多流合并。教師攝像機210，可在教 師前方設置一臺；也可以根據(jù)需要，相對于教師以不同角度分別設置 多臺。在本發(fā)明中，教師攝像機210上裝配有無線通信模塊，利用該 無線通訊模塊，教師攝像機210所帶拍攝的信息就可以向外傳出了 。其中的教師拾音器220,主要用于錄制教師在講解過程中的聲音 信息，根據(jù)該聲音信息來判斷、識別、比較教師聲音的語音、語調， 以及清晰度、流暢性、感染力，以及表述內容是否能夠達意、是否簡 潔、是否幽默、是否引人入勝，等等。教師拾音器220,主要包括用 于錄制聲音的麥克風，以及相關的附設。為了能夠達到清晰錄制教師 聲音的目的，教師拾音器220,還可以做成佩帶式的教師拾音器件， 教師在講課的過程中，將其佩帶在靠近口部的衣服處，就可以對教師的講課聲音進行有效錄制了。另外，也可以在遠處設置教師拾音器 220，這種情況下，需要為教師拾音器220增設聲音聚焦裝置，以及 聲音的處理裝置等。當然，只要能達到有效錄制教師聲音的目的，具 體的實施方案是不限定的。在本發(fā)明中，教師拾音器220上還裝配有 無線通信模塊，利用該無線通訊模塊，教師拾音器220所帶拍攝的信 息就可以向外傳出了。所述的教師控制端410，是屬于無線錄制信號控制端400的一種 實施結構。所述的無線錄制信號控制端400,指的是能夠接收來自于攝像機 和拾音器的無線信號，并能夠將其數(shù)據(jù)信息傳遞至多流合并主機700 的電子結構。用于收發(fā)無線信號的結構，同樣可通過已有的無線通信 模塊來實現(xiàn)。另外，利用無線錄制信號控制端400,還可以用于接收 遙控器500的信號，使得用戶利用遙控器500就能夠對攝像機或拾音 器進行控制的目的。在本實施例中，對應著教室攝像機210和教師拾音器220所設置 的無線錄制信號控制端400,稱為教師控制端410。對應著教師音視頻錄制裝置220，設置有針對學生的類似結構， 即學生音一見頻錄制單元300。學生音視頻錄制單元300，由分別裝配 有無線通信模塊的學生攝像機310、學生拾音器320和學生控制端420
共同組成，學生控制端用以接收來自于學生攝像機與學生拾音器的無 線錄制信號。如前所述，對應著無線錄制信號控制端400,還設置有用于實現(xiàn) 遙控操作的遙控器500。其中，對應著教師控制端410所設置的遙控 器，稱為教師遙控器510,在教師遙控器510上設置有教師遙控器按 鈕511;對應著學生控制端420所設置的遙控器，稱為學生遙控器520， 在學生遙控器520上設置有學生遙控器按鈕521。為了能夠方便地識別教師或學生的身份，在本發(fā)明中設置有身份 識別器600。所述的身份識別器400,是用于實現(xiàn)人員身份識別的物 理裝置。適用于本發(fā)明的身份識別器的種類有多種第一，可以通過磁卡刷卡器來實現(xiàn)。該磁卡刷卡器，能夠識別磁 卡信息，每位用戶配備有相應的磁卡。不同的磁卡中寫有不同的身份 信息。第二，可以通過接觸式IC卡刷卡器來實現(xiàn)。每位用戶配備有已 寫入相應信息IC卡，當需要身份識別時，用戶刷卡就可以了。第三，可以通過具有RFID讀頭的非接觸式RFID刷卡器來實現(xiàn)。 RFID是通過射頻電路來實現(xiàn)的非接觸性IC卡芯片結構。每位用戶配 備有已寫入不同信息的RFID卡。當需要身份識別的時候，用戶的RFID 卡與刷卡器的讀頭接近，不需要接觸，即可實現(xiàn)身份識別的目的。第四，可以通過生物識別器來實現(xiàn)。生物識別器，是通過辨別人 體的生物特征，來實現(xiàn)識別目的的設備。常用的聲音識別器包括如下 數(shù)種a通過指紋來實現(xiàn)識別效果的指紋識別器；b通過掌骨部分來實 現(xiàn)識別效果的掌骨識別器；c通過對人體面部圖像的分析，來達到識 別目的的面像識別器；d通過對人體眼睛中的虹膜圖像進行分析，來 達到識別目的的虹膜識別器；e通過聲音中聲紋的識別與分析，來實 現(xiàn)識別目的的聲音識別器。這些生物識別器，在目前技術都是成熟的， 可以直接應用到本發(fā)明中。所述的多流合并主機700，是用于收集與處理來自于教師音視頻 錄制裝置200和學生音視頻錄制裝置300中數(shù)據(jù)的設備。多流合并主 機，包括有用以接收來自于教師音視頻錄制單元與學生音視頻錄制單 元的無線通信模塊，以及用于存儲來自于所述教師音視頻錄制單元、
學生音視頻錄制單元的數(shù)據(jù)，以及用于存儲音視頻數(shù)據(jù)合并的運行程 序的存儲器，以及用于實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)合成的運算操作與指令發(fā)送的運算處理器；另外，還應設置數(shù)據(jù)接口、輸入/輸出設備等。所述的存儲器，用于存儲來自于所述教師音視頻錄制裝置、學生 音視頻錄制裝置的數(shù)據(jù)，以及用于存儲音視頻數(shù)據(jù)合并的運行程序的 存儲器。具體說來，該存儲器在本發(fā)明中，主要有兩個作用，首先， 用于存儲所采集到的數(shù)據(jù)，特別是來自于教師與學生的數(shù)據(jù)；其次， 用于存儲執(zhí)行本發(fā)明各種功能的程序，程序的功能包括采集教師和學 生的音視頻數(shù)據(jù)，以及按照預定的方式進行音視頻的多流合并，然后 采用合適的方式通過客戶端向外界展示。所述的運算處理器，在本發(fā)明中，主要用于實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)合成 的運算操作，以及用以進行指令發(fā)送等功能。所設置的數(shù)據(jù)接口，用于和教師音視頻錄制單元200、學生音視 頻錄制裝置300、身份識別器600等多種結構相連通，提供交互的數(shù) 據(jù)交流。本發(fā)明所設置的數(shù)據(jù)接口，適合通過無線信道來實現(xiàn)。在多 流合并主機700中，裝配有無線信號收發(fā)模塊，用于接收來自于無線 錄制信號控制端400的信息，其中包括來自于教師控制端410的信息 和來自于學生控制端420的信息。所述的輸入/輸出設備，是我們所常見的電腦外設，輸入設備包 括鍵盤、鼠標、麥克風、光驅，等等；輸出設備，比如顯示屏、揚聲 器等。其中的顯示屏，還有一個功能，就是用于顯示音^L頻數(shù)據(jù)合并 后信息。用于實現(xiàn)多流合并主機700的良好結構，是電腦，比如，當前應 用廣泛的個人電腦就可以實現(xiàn)。經(jīng)由多流合并主機700處理后的數(shù)據(jù)，可在各客戶端800中展示 出來。所述的客戶端，是與多流合并主機相連通的、具有顯示屏的播 放終端。客戶端800與多流合并主機700之間，通過相應的通信網(wǎng)絡 相連通?？蛻舳?00作為具有顯示屏的播放終端，有多種實施例。比 如網(wǎng)絡電視、具有播放音視頻功能的手機，以及個人電腦等，這三者 其中之一都可以；其中，個人電腦810是優(yōu)選的實施例。本發(fā)明所述的多流合并，指的是合并來自于教師的數(shù)據(jù)以及來自 于學生的數(shù)據(jù)，使其能夠相互交融，既可以獨立在客戶端上展示，也
可以同時在客戶端上進行展示。利用本發(fā)明的工作流程是這樣的首先，利用身份識別器600完成對用戶身份的識別。其中，可利 用教師身份識別器610來識別教師的身份，利用學生身份識別器62 0 來識別學生身份。然后，可利用遙控器500分別對其錄制裝置進^f亍控制。其中教師 可通過教師遙控器510進行操作，學生可通過學生遙控器520進行操 作。接著，分別利用教師音視頻錄制單元200、學生音視頻錄制單元 300,實現(xiàn)對教師與學生的音視頻信號的錄制操作。在錄制的過程中， 教室攝像機210、教師拾音器220、學生攝像機310、學生拾音器320 所錄制的信號，經(jīng)由其上的無線通訊模塊，分別傳遞到教師控制端 410和學生控制端420之中。進一步，再經(jīng)由教師控制端410和學生控制端420,將錄制的信 號傳遞到多流合并主機700中，在多流合并主機700中完成數(shù)據(jù)的儲 存及合并處理工作。然后，用戶就利用客戶端800方便地查看合并后的音視頻教學訓 練內容了。圖2的說明本實施例的主要功能及與工作部件與圖1所示的實施例類似，但 適當改變了系統(tǒng)的結構。與圖1所示的實施例相比較，本發(fā)明中，將教師控制端410與學 生控制端420合并在一起，作為綜合控制端430。通過綜合控制端430， 可以接收來自于教師攝像機210、教師拾音器220、學生攝像機310 和學生拾音器320的無線信號，并將該無線信號傳遞到多流合并主機 700中。利用綜合控制端430同時也能接收來自于遙控器500的無線 信息。這兒的遙控器500,教師與學生均可以使用，故將其稱為綜合 遙控器530。因為設置了綜合控制端430，使得本實施例中的教師音視頻錄制 單元200中，只設置了教師攝像機210、教師拾音器220;學生音視 頻錄制裝置元中，只設置了學生攝像機310和學生拾音器320。
本實施例中，身份識別器600也只設置了一個，供教師與學生共 同使用，故將其稱為綜合身份識別器630。其它部分，圖2的所述的實施例與圖1所述的實施例一樣。以上是對本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實施方 式，均在本發(fā)明的保護范圍之中。
權利要求
1. 一種移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括 教師音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模塊的教師攝像機、教師拾音器和教師控制端共同組成，教師控制端用以接收來自于 教師攝像機與教師拾音器的無線錄制信號；學生音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模塊的學生攝像 機、學生拾音器和學生控制端共同組成，學生控制端用以接收來自于 學生攝像機與學生拾音器的無線錄制信號；多流合并主機，包括有用以接收來自于教師音視頻錄制單元與學 生音視頻錄制單元的無線通信模塊，以及用于存儲來自于所述教師音 視頻錄制單元、學生音視頻錄制單元的數(shù)據(jù)，以及用于存儲音視頻數(shù) 據(jù)合并的運行程序的存儲器，以及用于實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)合成的運算操 作與指令發(fā)送的運算處理器；客戶端，是與多流合并主機相連通的具有顯示屏的播放終端。
2. 根據(jù)權利要求1所述的移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征 在于配合著所述的教師音頻錄制單元中的教師控制端，設置有用以 識別教師身份的教師身份識別器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征 在于配合著所述的學生音頻錄制單元中的學生控制端，設置有用以 識別學生身份的學生身份識別器。
4. 根據(jù)權利要求1所述的移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征 在于配合著所述的教師音頻錄制單元中的教師控制端，設置有用以 實現(xiàn)遙控操作的教師遙控器。
5. 根據(jù)權利要求1所述的移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征 在于配合著所述的學生音頻錄制單元中的學生控制端，設置有用以 實現(xiàn)遙控操作的學生遙控器。
6. 根據(jù)權利要求1所述的移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征 在于所述的客戶端，是網(wǎng)絡電視、具有播放音視頻功能的手機，以 及個人電腦，這三者其中之一。
7. —種移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括 教師音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模塊的教師攝像機、教師拾音器共同組成；學生音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模塊的學生攝像 機、學生拾音器共同組成；綜合控制端，它用以接收來自于教師音視頻錄制單元和學生音視 頻錄制單元的無線信號的電子結構，并將信號傳遞到下述的多流合并 主機中；多流合并主機，包括有用以接收來自于教師音視頻錄制單元與學 生音視頻錄制單元的無線通信模塊，以及用于存儲來自于所述教師音 視頻錄制單元、學生音視頻錄制單元的數(shù)據(jù)，以及用于存儲音視頻數(shù) 據(jù)合并的運行程序的存儲器，以及用于實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)合成的運算操作與指令發(fā)送的運算處理器；客戶端，是與多流合并主機相連通的具有顯示屏的播放終端。
8. 根據(jù)權利要求7所述的移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征 在于對應著所述的綜合控制端，設置有用以識別教師與學生身份的 綜合身份識別器。
9. 根據(jù)權利要求7所述的移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，其特征 在于對應著所述的綜合控制端，設置有用以實現(xiàn)遙控功能的綜合遙 控器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種移動型多流合并教學訓練系統(tǒng)，屬于教學設備領域，涉及一種應用于教學的訓練系統(tǒng)。本發(fā)明中的系統(tǒng)，主要包括教師音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模塊的教師攝像機、教師拾音器和教師控制端共同組成；學生音視頻錄制單元，由分別裝配有無線通信模塊的學生攝像機、學生拾音器和學生控制端共同組成；以及多流合并主機；還有客戶端等。本發(fā)明的優(yōu)點在于利用裝配有無線通信模塊的教師音視頻錄制裝置與學生音視頻錄制裝置，能全面地錄制教學訓練中的各種信息，并能夠方便地移動各工作部件的位置，能適應更多種類的教學訓練環(huán)境。
文檔編號G09B5/00GK101145284SQ200710047010
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權日2007年10月12日
發(fā)明者王向安, 馬宇塵 申請人:上海邁輝信息技術有限公司