[发明专利]一种基于师生行为的互动课堂音视频切换系统及切换策略

说明书

本发明涉及一种基于师生行为的互动课堂音视频切换系统及切换策略，其中系统包括TSCloud平台、多点交互平台、录播服务器、视频终端和电子云镜；所述电子云镜与录播服务器通信连接，电子云镜用于采集教室端的视频信号并根据视频信号识别教室端行为形成行为信号，同时将视频信号和行为信号传输至录播服务器；所述录播服务器分别与TSCloud平台和视频终端通信连接，录播服务器根据行为信号切换视频信号并将切换的视频信号通过视频终端传输至多点交互平台，录播服务器将行为信号传输至TSCloud平台，TSCloud平台根据行为信号执行对应画面切换策略；TSCloud平台与多点交互平台通信连接，多点交互平台根据TSCloud平台的画面切换策略的指令执行视频终端的画面播放。

技术领域

本发明涉及互联网远程教学技术领域，尤其涉及一种基于师生行为的互动课堂音视频切换系统及切换策略。

背景技术

目前，市场上的远程互动课堂均采用固定画面显示策略。主讲教室、听课教室始终看到包括自己在内的所有教室端画面、接收所有教室端的声音，其主要缺陷包括以下几点：

a.课堂秩序无法保持、控制：所有听课教室的声音均为开启状态且未有效控制的情况下，无法有效的保持课堂秩序，一旦某个教室端出现声音吵杂的情况，甚至可能出现回音，将影响整个课堂的听课效果。

b.学生注意力无法集中：各个听课教室学生始终可以互看且接收声音，在主教教室老师授课时，学生可能好奇心或其他原因无法集中注意力认真听课，其关注点可能在其他教室端。

c.无法精准教学：在传统教学过程教室可观察学生的表情、行为来判断其对某个知识点的理解情况。现有方案由于受镜头调试、显示屏设置等因素，在多画面教师对远端学生的课堂情况特别是知识点接收程度掌握不够充分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于师生行为的互动课堂音视频切换系统及切换策略，旨在解决传统远程教学中课堂秩序得不到保证、学生注意力无法集中等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于师生行为的互动课堂音视频切换系统，包括TSCloud平台、多点交互平台、录播服务器、视频终端和电子云镜；所述电子云镜与录播服务器通信连接，电子云镜用于采集教室端的视频信号并根据视频信号识别教室端行为形成行为信号，同时将视频信号和行为信号传输至录播服务器；所述录播服务器分别与TSCloud平台和视频终端通信连接，视频终端通过H323或SIP协议与多点交互平台通信连接，录播服务器根据行为信号切换视频信号并将切换的视频信号通过视频终端传输至多点交互平台，录播服务器将行为信号传输至TSCloud平台，TSCloud平台根据行为信号执行对应画面切换策略；TSCloud平台与多点交互平台通信连接，多点交互平台根据TSCloud平台的画面切换策略的指令执行视频终端的画面播放。

进一步地，TSCloud平台包括TSCloud服务器、消息中间件、设备中间件和MCU中间件；所述设备中间件用于监测录播服务器的行为信号，并将行为信号实时传输至消息中间件；所述消息中间件用于接收设备中间件和MCU中间件的信息，并通过路由模式将信息传递给TSCloud服务器，TSCloud服务器运算处理后得出画面切换策略并通过MCU中间件传输至多点交互平台。

进一步地，消息中间件包括认证服务模块、消息服务模块、路由服务模块和存储服务模块；所述消息服务模块提供通信服务基础和数据库的支持，用于接收和转发消息并采用socket包对消息进行封装；所述认证服务模块提供PUB对SUB的认证；所述路由服务模块对消息传输进行路由确定；所述存储服务模块用于存储认证数据、配置信息和设备关系数据。

进一步地，设备中间件包括管控调度服务模块和设备驱动模块；所述设备驱动模块接收录播服务器的行为信号上报至管控调度服务模块；所述管控调度服务模块用于对行为信号进行指令解析、参数封装、驱动调度、状态存储和上报。