一种计算机远程教学系统

技术领域

本发明属于远程教学技术领域，具体涉及一种计算机远程教学系统。

背景技术

随着多媒体技术和网络通信技术的发展，基于Internet的计算机远程教学作为一种全新的教学手段，越来越受到人们的关注；计算机远程教学是指利用多媒体技术和网络通信技术，在网络环境下开展的教学活动；它有着传统教学模式无可比拟的优点，它创造了一种全新的教学模式，打破了传统教学模式在时间、空间上的限制，采用了先进的教学手段和教学方法，大大提高了教学效率和教学效果，使教学活动上了一个新台阶。

申请号为CN201621211808.5公开了一种计算机远程教学系统，该专利公开了系统，包括网络服务器、授课终端服务器和听课终端服务器，所述网络服务器的一端双向信号连接授课终端服务器，所述授课终端服务器分别双向信号连接流媒体服务器、数据库服务器和授课端计算机，该计算机远程教学系统在授课端计算机和听课端计算机之间连接网络服务器，并通过授课终端服务器和听课终端服务器分别连接至授课端计算机和听课端计算机，实现远程计算机教学，通过在授课端计算机和听课端计算机上连接多个移动式摄像头，可实现教学过程中多角度画面切换，且通过麦克风和无线通讯模块，可实现远程网络教学时师生之间的时时互动。

现有的计算机远程教学系统在进行视频以及音频传输时，存在着视频不清晰，以及音频传输不一致影响远程教学质量的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算机远程教学系统，保证视频的清晰以及音频的传输一致。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算机远程教学系统，包括服务器、授课终端、听课终端，还包括管理员模块、教师端、学生端、视频处理模块、音频处理模块；

所述服务器分别与授课终端、听课终端无线传输连接；

所述教师端用于在授课终端进行授课；所述授课终端包括授课计算机、授课麦克风、授课摄像头，所述授课摄像头和授课麦克风均与授课计算机连接；授课摄像头采集的教师授课视频传输给服务器；授课麦克风采集的教师授课音频传输给服务器；

所述视频处理模块与服务器连接，通过视频处理模块对视频数据进行处理；

所述音频处理模块与服务器连接，通过音频处理模块对音频数据进行处理；

所述学生端用于在听课终端进行听课，并通过听课终端、授课终端、服务器的配合与教师端进行互动；所述听课终端包括听课计算机、听课手机、听课平板、听课摄像头、听课麦克风，所述听课摄像头、听课麦克风均与听课计算机、听课手机、听课平板连接；

所述管理员模块用于管理教师、学生账号的开设、删除，教师、学生的对应关系、课程名称、学生人数信息的管理，负责管理这里，将系统资源访问帐号作为操作系统帐号开设，由Windows NT和Web服务器IIS负责进行用户验证这样做的好处，一是可以充分利用操作系统的安全机制，使操作系统与服务器无缝集成；二是可同时为管理员、教师、学生提供其它辅助服务，如:电子邮件、个人主页、FTP服务，使系统应用与课程内容紧密结合，学生在应用系统的使用过程中可进一步加深对课程内容的理解。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述视频数据进行处理的方法如下：获取视频帧图像，提取输入视频帧图像，对视频帧图像进行边缘检测，然后分块噪声方差估计，并根据噪声方差设定运动检测的阈值；对视频帧图像降采样后进行运动检测，进行加权平均，生成与视频帧图像对应的视频帧数据。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述音频数据进行处理的方法如下：获取待处理音频数据，基于预先确定的判断规则确定是否需要对待处理音频数据包括的多帧待处理音频帧进行筛选处理；若确定需要对待处理音频数据包括的多帧待处理音频帧进行筛选处理，则基于预先配置的筛选规则对多帧待处理音频帧进行筛选处理，得到对应的目标音频帧。

作为本发明的一种优选的技术方案，还包括身份认证模块，通过身份认证模块对管理员、教师、学生的身份进行认证。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述身份认证的方式为人脸识别以及账号密码。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述人脸识别的验证方法如下：录入管理员、教师、学生的人脸信息，并将录入的信息进行存储，验证时，利用摄像头进行摄像，并与系统存储的人脸数据进行比对，比对一致验证成功。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述账号密码的验证方法如下：注册账号，并设定账号密码，管理员对账号以及密码进行管理，学生、教师登录时，输入正确的账号密码完成验证。

作为本发明的一种优选的技术方案，在互联网环境下，文字、静态图像信息的传输是不成问题的，对于视频/音频信息的传送，则由于网络带宽原因，需要进行特殊处理；而远程教学系统中的授课功能就要求在互联网环境下传送大量视频/音频数据，以便实现教师授课的实时广播和视频点播(VOD)；在有限的网络带宽资源的限制下，视频/音频数据必须经压缩处理后才在网络中传输，以往多采用MPEG I压缩技术，其特点是用户必须等待压缩文件完全下载到客户端后再播放，增加了客户等待的时间；目前，视频/音频数据采用经特殊算法处理的流技术，使视频/音频数据边下载边播放。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)获取视频帧图像，提取输入视频帧图像，对视频帧图像进行边缘检测，然后分块噪声方差估计，并根据噪声方差设定运动检测的阈值；对视频帧图像降采样后进行运动检测，进行加权平均，生成与视频帧图像对应的视频帧数据，保证视频传输的清晰；

(2)获取待处理音频数据，基于预先确定的判断规则确定是否需要对待处理音频数据包括的多帧待处理音频帧进行筛选处理；若确定需要对待处理音频数据包括的多帧待处理音频帧进行筛选处理，则基于预先配置的筛选规则对多帧待处理音频帧进行筛选处理，得到对应的目标音频帧，保证音频传输一致；

(3)通过身份认证模块对管理员、教师、学生的身份进行认证，增加使用的安全以及限定使用的权限。

附图说明

图1为本发明的系统图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种计算机远程教学系统，包括服务器、授课终端、听课终端，还包括管理员模块、教师端、学生端、视频处理模块、音频处理模块；

服务器分别与授课终端、听课终端无线传输连接；

教师端用于在授课终端进行授课；授课终端包括授课计算机、授课麦克风、授课摄像头，授课摄像头和授课麦克风均与授课计算机连接；授课摄像头采集的教师授课视频传输给服务器；授课麦克风采集的教师授课音频传输给服务器；

视频处理模块与服务器连接，通过视频处理模块对视频数据进行处理；

音频处理模块与服务器连接，通过音频处理模块对音频数据进行处理；

学生端用于在听课终端进行听课，并通过听课终端、授课终端、服务器的配合与教师端进行互动；听课终端包括听课计算机、听课手机、听课平板、听课摄像头、听课麦克风，听课摄像头、听课麦克风均与听课计算机、听课手机、听课平板连接；

管理员模块用于管理教师、学生账号的开设、删除，教师、学生的对应关系、课程名称、学生人数信息的管理，负责管理这里，将系统资源访问帐号作为操作系统帐号开设，由Windows NT和Web服务器IIS负责进行用户验证这样做的好处，一是可以充分利用操作系统的安全机制，使操作系统与服务器无缝集成；二是可同时为管理员、教师、学生提供其它辅助服务，如:电子邮件、个人主页、FTP服务，使系统应用与课程内容紧密结合，学生在应用系统的使用过程中可进一步加深对课程内容的理解。

本实施例中，优选的，视频数据进行处理的方法如下：获取视频帧图像，提取输入视频帧图像，对视频帧图像进行边缘检测，然后分块噪声方差估计，并根据噪声方差设定运动检测的阈值；对视频帧图像降采样后进行运动检测，进行加权平均，生成与视频帧图像对应的视频帧数据。

本实施例中，优选的，音频数据进行处理的方法如下：获取待处理音频数据，基于预先确定的判断规则确定是否需要对待处理音频数据包括的多帧待处理音频帧进行筛选处理；若确定需要对待处理音频数据包括的多帧待处理音频帧进行筛选处理，则基于预先配置的筛选规则对多帧待处理音频帧进行筛选处理，得到对应的目标音频帧。

本实施例中，优选的，还包括身份认证模块，通过身份认证模块对管理员、教师、学生的身份进行认证。

本实施例中，优选的，身份认证的方式为人脸识别以及账号密码。

本实施例中，优选的，人脸识别的验证方法如下：录入管理员、教师、学生的人脸信息，并将录入的信息进行存储，验证时，利用摄像头进行摄像，并与系统存储的人脸数据进行比对，比对一致验证成功。

本实施例中，优选的，账号密码的验证方法如下：注册账号，并设定账号密码，管理员对账号以及密码进行管理，学生、教师登录时，输入正确的账号密码完成验证。

本实施例中，优选的，在互联网环境下，文字、静态图像信息的传输是不成问题的，对于视频/音频信息的传送，则由于网络带宽原因，需要进行特殊处理；而远程教学系统中的授课功能就要求在互联网环境下传送大量视频/音频数据，以便实现教师授课的实时广播和视频点播(VOD)；在有限的网络带宽资源的限制下，视频/音频数据必须经压缩处理后才在网络中传输，以往多采用MPEG I压缩技术，其特点是用户必须等待压缩文件完全下载到客户端后再播放，增加了客户等待的时间；目前，视频/音频数据采用经特殊算法处理的流技术，使视频/音频数据边下载边播放。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，详见上述详尽的描述，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。