[发明专利]一种在线教育方法、系统、设备及存储介质

说明书

本申请提供了一种在线教育方法、系统、设备及存储介质，包括步骤：摄像头实时采集教师讲课视频流数据；从第二帧开始，实时计算第n帧与前一帧视频图像的差异度矩阵Hn；遍历矩阵Hn；选取第n帧图像的区域位置信息集合S1对应的RGB视频图像信息作为数据子集集合S2；将第n帧视频图像变化度大于阈值W的RGB视频图像信息作为数据子集集合S3；对数据子集集合S3进行MPS编码，并将得到的结构化数据传输至用户端。本发明实现了只针对视频图像发生显著变化的区域进行数据传输，而不发生显著变化区域保留原始图像，大大降低了传输数据量，且显著的提升了数据传输效率，差异度矩阵对视频帧图像区域的计算方式，大大加快了图像数据选择速度。

技术领域

申请涉及计算机视觉技术领域，具体地涉及一种在线教育方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

目前，随着在线教育短视频或实时视频的规模的不断增大，对数据传输带宽提出了较高要求，实时视频或短视频可以让用户实时随时随地的进行相关课程的培训，因此，课程的视频播放流畅程度与网络传输速度和传输数据量密切相关，尤其疫情期间，在线教育在远程教育方面有了较大的普及，对远程学习起到了重要作用。

但传统的在线教育视频数据传输效率低下、视频数据传输量大，且成本较高，不能满足学员人数较多的需求；而远程视频信息的快捷、方便、高效传输目前显得十分必要。且传统的视频传输都是将所有的数据进行传输，不能够有效利用传输数据的结构特征；因此，一种能够实时、快速、降低无效数据量传输成为了迫切需求，从而改善用户的体验。

发明内容

鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种在线教育方法、系统、设备及存储介质，本发明根据课程视频结构特征，通过只针对显著变化区域的图像数据进行传输，而不发生显著变化区域保留原始图像，大大降低了传输数据量，且显著的提升了数据传输效率；差异度矩阵对视频帧图像区域的计算方式，大大加快了图像数据选择速度；且本申请的图像变化度计算方式能够显著提升显著区域的选择速率以及大大降低了图像失真；一种在线教育方法，包括步骤：摄像头实时采集教师讲课视频流数据；从第二帧开始，实时计算第n帧与前一帧视频图像的差异度矩阵H_n，

其中，表示第n帧与第n-1帧视频RGB 图像的R通道的R值矩阵之差，表示第n帧与第n-1帧视频RGB 图像的G通道的G值矩阵之差, 表示第n帧与第n-1帧视频RGB 图像的B通道的B值矩阵之差, 、、分别为 R通道、G通道、B通道的矩阵比例系数；

遍历矩阵H_n，记录矩阵内元素不等于0的区域位置信息集合S1；

选取第n帧图像的区域位置信息集合S1对应的RGB视频图像信息作为数据子集集合S2，计算数据子集集合S2中每个连通区域集合的图像变化度，第k个数据子集连通区域的图像变化度W_k为：

其中，表示第n帧与n-1帧视频的第k个数据子集连通区域的灰度均值之差，表示第n帧与n-1帧视频的第k个数据子集连通区域的图像陡度之差，表示第k个数据子集连通区域占整幅视频画面图像的比例，h为设定阈值，若，则；若，则；图像陡度为提取每个图像块中灰度值最低以及灰度值最高的像素点，分别为T1、T2；陡度为L=（T2-T1）/q；其中，q为图像块中灰度值最低与灰度值最高的像素点的间隔像素数；为n个数据子集连通区域的灰度均值；为n个数据子集连通区域的图像陡度均值；

将第n帧视频图像变化度大于阈值W的RGB视频图像信息作为数据子集集合S3；

对数据子集集合S3进行MPS编码，并将得到的结构化数据传输至用户端，MPS为用于表达线性优化模型的模型数据存储格式与传输格式。

优选地，对所述连通区域的灰度均值获取步骤包括对连通区域图像进行灰度化处理，根据最大类间方差法OSTU进行灰度阈值选取。