一種遠程教育系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種遠程教育系統(tǒng)，包括學習端、教學端和服務器群，學習端包括用戶客戶端和用戶設備，教學端包括教學客戶端和教學設備，教學客戶端與用戶客戶端分別包括通信模塊，并通過通信模塊與服務器群進行通信；教學設備、用戶設備通過網絡與服務器群實現(xiàn)通信連接；還公開了一種遠程教育方法，應用于所述遠程教育系統(tǒng)。本發(fā)明一種遠程教育系統(tǒng)及其方法，教學客戶端利用教學設備記錄并實時上傳教學視頻至服務器群，用戶客戶端可從服務器群實時接收教學視頻，實現(xiàn)教學實時交互，教學雙方在線面對面交流；增加用戶設備和教學設備，實現(xiàn)教學雙方進行問題溝通，提高遠程教學效果。本發(fā)明作為一種遠程教育系統(tǒng)及其方法，可廣泛應用于遠程教育領域。
【專利說明】
_種遠程教育系統(tǒng)及其方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及遠程教育領域，尤其是一種遠程教育系統(tǒng)及其方法。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發(fā)展，出現(xiàn)了眾多的遠程教育產品，遠程教育是學生與教師、學生與教育組織之間，主要采取多種媒體方式進行系統(tǒng)教學和通信聯(lián)系的教育形式，是將課程傳送給校園外的一處或多處學生的教育?，F(xiàn)代遠程教育則是指通過音頻、視頻(直播或錄像)以及包括實時和非實時在內的計算機技術把課程傳送到校園外的教育。目前，遠程教育正在蓬勃發(fā)展之中，它是解決教育資源、教育機會不均衡等問題的重要手段，不僅豐富了教學方式，還降低了對教學地點的限制，因此得到許多學生和老師的喜愛。
[0003]當前遠程教育是通過衛(wèi)星進行數(shù)據傳輸達到遠程視頻教育的目的，但這種遠程教育的數(shù)據傳輸是單向的，教師與學生無法實時進行信息交流，教學效果不佳;教學問題交流的方式單一，無法滿足學生與教師的需求。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種實時教學和交流效果良好，能有效改善教學效果的遠程教育系統(tǒng)及其方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種遠程教育系統(tǒng)，包括教學端，一個或多個學習端，以及通過網絡與所述教學端和所述一個或多個學習端通信的服務器群，
其中:
所述教學端包括人機交互式的教學客戶端和教學設備；
所述學習端包括人機交互式的用戶客戶端和用戶設備；
所述教學客戶端，用于在服務器群上進行注冊、登錄、登出和/或學生管理，下載疑問信息，通過服務器群發(fā)送控制信息控制教學設備記錄并發(fā)送教學視頻和/或答疑信息；
所述用戶客戶端，用于在服務器群上進行注冊、登錄和/或登出，設置課程信息，實時接收教學視頻，下載教學視頻和/或答疑信息，通過服務器群發(fā)送控制信息控制用戶設備記錄并發(fā)送疑問信息；
所述服務器群，用于用戶注冊、用戶登錄、用戶登出和/或學生管理，保存用戶注冊信息、課程信息、教學視頻以及用戶客戶端和教學客戶端的控制信息，實時向用戶客戶端轉發(fā)教學視頻，分別向用戶設備、教學設備轉發(fā)用戶客戶端、教學客戶端的控制信息，響應教學視頻、疑問信息和/或答疑信息下載請求；
所述教學設備，用于接收教學客戶端的控制信息以記錄并向服務器群發(fā)送教學視頻和/或答疑信息；
所述用戶設備，用于接收用戶客戶端的控制信息以記錄并向服務器群發(fā)送疑問信息；所述教學客戶端與用戶客戶端分別包括通信模塊，并通過通信模塊與服務器群進行通信;教學設備、用戶設備通過網絡與服務器群實現(xiàn)通信連接。
[0006]進一步地，所述服務器群包括:
數(shù)據庫，用于存儲用戶注冊信息、用戶客戶端和教學客戶端的控制信息；
中心服務器，用于作為服務器群的監(jiān)控和管理中心；
用戶服務器，用于響應用戶登錄、用戶登出和/或學生管理請求；
注冊服務器，用于響應用戶注冊請求；
后臺管理服務器，用于響應用戶的教學視頻、疑問信息和/或答疑信息下載請求； 流轉發(fā)服務器，用于實時轉發(fā)教學視頻、轉發(fā)用戶客戶端和教學客戶端的控制信息； 云存儲服務器，用于存儲教學視頻、疑問信息和/或答疑信息；
所述用戶服務器、注冊服務器、后臺管理服務器、流轉發(fā)服務器和云存儲服務器分別與數(shù)據庫、中心服務器連接，所述數(shù)據庫與中心服務器連接。
[0007]進一步地，所述教學設備、用戶設備分別包括DSP控制器、存儲器、聯(lián)網模塊、麥克風、控制按鍵、電池和攝像頭;所述DSP控制器分別與存儲器、聯(lián)網模塊、電池和攝像頭連接，所述麥克風和控制按鍵的輸出端分別與DSP控制器的輸入端連接，所述教學設備、用戶設備分別通過各自的聯(lián)網模塊與服務器群連接。
[0008]進一步地，所述用戶客戶端、教學客戶端分別包括手機、電腦或筆記本電腦。
[0009]進一步地，所述教學設備、用戶設備分別還包括喇叭，所述DSP控制器的輸出端與喇叭的輸入端連接。
[0010]進一步地，所述聯(lián)網模塊包括WiFi模塊、2G通信模塊、3G通信模塊和/或4G通信模塊。
[0011]進一步地，所述教學設備、用戶設備分別還包括照明燈，所述DSP控制器的輸出端與照明燈的輸入端連接。
[0012]本發(fā)明所采用的另一技術方案是:一種遠程教育方法，應用于所述的一種遠程教育系統(tǒng)，包括以下步驟:
51、教學客戶端和用戶客戶端在服務器群上完成注冊并成功登陸后，用戶客戶端設置課程信息并由服務器群保存課程信息；
52、教學客戶端通過服務器群控制教學設備記錄并實時上傳教學視頻至服務器群，月艮務器群實時轉發(fā)教學視頻至一個或多個用戶客戶端；
53、用戶客戶端通過服務器群控制用戶設備記錄并上傳疑問信息至服務器群，服務器群根據課程信息將疑問信息下發(fā)至教學客戶端實現(xiàn)提問；
54、教學客戶端通過服務器群控制教學設備記錄并上傳答疑信息至服務器群，服務器群根據課程信息將答疑信息下發(fā)至用戶客戶端實現(xiàn)解疑。
[0013]進一步地，所述遠程教育方法還包括步驟S5:
55、教學設備利用存儲器保存教學視頻，所述教學視頻通過聯(lián)網模塊上傳并保存至服務器群，用戶客戶端連接服務器群并下載教學視頻。
[0014]進一步地，所述遠程教育方法還包括步驟S6:
56、用戶設備、教學設備通過服務器群實時轉發(fā)語音信息實現(xiàn)實時對講。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中一種遠程教育系統(tǒng)，包括一個或多個學習端、教學端和服務器群，學習端包括用戶客戶端和用戶設備，教學端包括教學客戶端和教學設備，利用服務器群可以實現(xiàn)教學實時交互，教學雙方在線面對面交流;增加用戶設備和教學設備，實現(xiàn)教學雙方進行問題溝通，提高遠程教學效果。
[0016]本發(fā)明的另一有益效果是:本發(fā)明中一種遠程教育方法，教學客戶端利用教學設備記錄并實時上傳教學視頻至服務器群，用戶客戶端可從服務器群實時接收教學視頻，實現(xiàn)教學實時交互;通過用戶設備和教學設備，可以記錄疑問信息和答疑信息，并通過服務器群完成提問和答疑，問題交流十分方便，提高遠程學習效果。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
圖1是本發(fā)明中一種遠程教育系統(tǒng)的結構框圖；
圖2是本發(fā)明中一種遠程教育系統(tǒng)中服務器群的結構框圖；
圖3是本發(fā)明中一種遠程教育系統(tǒng)中教學設備和用戶設備的結構框圖；
圖4是本發(fā)明中一種遠程教育方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0018]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0019]一種遠程教育系統(tǒng)，參考圖1，圖1是本發(fā)明中一種遠程教育系統(tǒng)的結構框圖，包括教學端，一個或多個學習端，以及通過網絡與所述教學端和所述一個或多個學習端通信的服務器群，
其中:
所述教學端包括人機交互式的教學客戶端和教學設備；
所述學習端包括人機交互式的用戶客戶端和用戶設備；
所述教學客戶端，用于在服務器群上進行注冊、登錄、登出和/或學生管理，下載疑問信息，通過服務器群發(fā)送控制信息控制教學設備記錄并發(fā)送教學視頻和/或答疑信息；
所述用戶客戶端，用于在服務器群上進行注冊、登錄和/或登出，設置課程信息，實時接收教學視頻，下載教學視頻和/或答疑信息，通過服務器群發(fā)送控制信息控制用戶設備記錄并發(fā)送疑問信息；
所述服務器群，用于用戶注冊、用戶登錄、用戶登出和/或學生管理，保存用戶注冊信息、課程信息、教學視頻以及用戶客戶端和教學客戶端的控制信息，實時向用戶客戶端轉發(fā)教學視頻，分別向用戶設備、教學設備轉發(fā)用戶客戶端、教學客戶端的控制信息，響應教學視頻、疑問信息和/或答疑信息下載請求；
所述教學設備，用于接收教學客戶端的控制信息以記錄并向服務器群發(fā)送教學視頻和/或答疑信息；
所述用戶設備，用于接收用戶客戶端的控制信息以記錄并向服務器群發(fā)送疑問信息；所述教學客戶端與用戶客戶端分別包括通信模塊，并通過通信模塊與服務器群進行通信，所述通信模塊包括WiFi通信模塊、2G通信模塊、3G通信模塊和/或4G通信模塊;教學設備、用戶設備通過網絡與服務器群實現(xiàn)通信連接。
[°02°]本發(fā)明中一種遠程教育系統(tǒng)，包括一個或多個學習端、教學端和服務器群，學習端包括用戶客戶端和用戶設備，教學端包括教學客戶端和教學設備，利用服務器群可以實現(xiàn)教學實時交互，教學雙方在線面對面交流;增加用戶設備和教學設備，實現(xiàn)教學雙方進行問題溝通，提高遠程教學效果。
[0021]作為技術方案的進一步改進，參考圖2，圖2是本發(fā)明中一種遠程教育系統(tǒng)中服務器群的結構框圖，所述服務器群包括:
數(shù)據庫，用于存儲用戶注冊信息、用戶客戶端和教學客戶端的控制信息；
中心服務器，用于作為服務器群的監(jiān)控和管理中心；
用戶服務器，用于響應用戶登錄、用戶登出和/或學生管理請求；
注冊服務器，用于響應用戶注冊請求；
后臺管理服務器，用于響應用戶的教學視頻、疑問信息和/或答疑信息下載請求； 流轉發(fā)服務器，用于實時轉發(fā)教學視頻、轉發(fā)用戶客戶端和教學客戶端的控制信息； 云存儲服務器，用于存儲教學視頻、疑問信息和/或答疑信息；
所述用戶服務器、注冊服務器、后臺管理服務器、流轉發(fā)服務器和云存儲服務器分別與數(shù)據庫、中心服務器連接，所述數(shù)據庫與中心服務器連接。
[0022]在本實施例中，服務器群由中心服務器，數(shù)據庫、用戶服務器、注冊服務器、后臺管理服務器、流轉發(fā)服務器以及云存儲服務器組成。
[0023]其中，中心服務器主要負責整個服務器群的權限管理和監(jiān)管服務器群的正常運行，其他服務器不正常工作時都將推送錯誤的報警信息到中心服務器，并進行相應的處理。
[0024]數(shù)據庫是整個遠程教育系統(tǒng)中用戶的注冊信息以及用戶客戶端和教學客戶端的控制信息存儲處。
[0025]用戶服務器主要用于響應用戶登錄，用戶登出，學生管理等請求。當用戶登錄或者用戶登出或者學生管理命令時，用戶服務器根據命令類型進行分類處理，根據用戶名字段在數(shù)據庫中進行匹配，如果匹配到同樣的字段則進行對應的響應。學生管理請求主要是教師使用的功能，教師可以在后臺管理自己對應的參課人數(shù)。
[0026]注冊服務器主要服務于用戶注冊，當收到用戶的注冊命令以后，則將用戶的注冊信息存儲到數(shù)據庫當中。
[0027]后臺管理服務器主要服務于用戶的教學視頻、疑問信息和/或答疑信息下載請求，學生可以利用用戶客戶端向服務器群發(fā)出下載教學視頻請求，則后臺管理服務器響應請求，用戶客戶端將可以從云存儲服務器中下載相應的教學視頻;疑問信息和答疑信息的下載也跟教學視頻的下載一樣；后臺管理服務器還可以服務于用戶之間的評論，評論功能是相互的，雙方均可以以評論的形式就問題進行對應的文字詢問或者解答。
[0028]流轉發(fā)服務器用于響應實時轉發(fā)教學視頻請求、轉發(fā)用戶客戶端和教學客戶端的控制信息，主要負責教學設備采集的實時視頻流的轉發(fā)，用戶客戶端和教學客戶端實時命令的發(fā)送以及用戶客戶端和教學客戶端對用戶設備和教學設備的參數(shù)設置命令轉發(fā)等功能。當接受到對應命令以后，流轉發(fā)服務器將會對其進行解析并根據用戶信息例如IP地址和用戶注冊ID進行分類轉發(fā)。
[0029]云存儲服務器主要用于存儲教學視頻、疑問信息和/或答疑信息，云存儲服務器還用于上傳和下載視頻等功能。
[0030]作為技術方案的進一步改進，所述用戶客戶端、教學客戶端分別包括手機、電腦或筆記本電腦。
[0031]在本實施例中，學生和教師可以利用多種可聯(lián)網的移動終端作為用戶客戶端和教學客戶端與服務器群連接，例如手機、電腦、筆記本電腦等，即可以實現(xiàn)遠程教學，優(yōu)選地，選擇手機作為用戶客戶端和教學客戶端，其攜帶方便且操作靈活。
[0032]作為技術方案的進一步改進，參考圖3，圖3是本發(fā)明中一種遠程教育系統(tǒng)中教學設備和用戶設備的結構框圖，所述教學設備、用戶設備分別包括DSP控制器、存儲器、聯(lián)網模塊、麥克風、控制按鍵、電池和攝像頭;所述DSP控制器分別與存儲器、聯(lián)網模塊、電池和攝像頭連接，所述麥克風和控制按鍵的輸出端分別與DSP控制器的輸入端連接，所述教學設備、用戶設備分別通過各自的聯(lián)網模塊與服務器群連接。
[0033]在本實施例中，教學設備、用戶設備中麥克風用于采集音頻信息，攝像頭用于采集視頻信息和圖片信息。教學設備、用戶設備中帶有電池，可以隨時隨地進行錄像和拍照;通過聯(lián)網模塊，教學設備、用戶設備錄制的視頻和拍攝的圖片可以無線上傳至服務器群，通過控制按鍵和聯(lián)網模塊還可以實現(xiàn)本地和/異地控制教學設備、用戶設備工作，用戶客戶端和教學客戶端通過服務器群可以分別間接控制用戶設備和教學設備工作。另外，由于各組成部分均可以是細小化的，所以教學設備、用戶設備的外形可以是眼鏡、臺燈或者耳機。以臺燈為例，臺燈包括折疊連接桿、底座和燈罩部分，所述燈罩部分通過折疊連接桿和電源線與底座完成物理和電氣連接，電池放置于底座內部，控制按鍵設置于底座的表面，方便用戶使用，教學設備、用戶設備的DSP控制器、存儲器、聯(lián)網模塊、麥克風和攝像頭均設置在燈罩部分。
[0034]作為技術方案的進一步改進，所述教學設備、用戶設備分別還包括喇叭，所述DSP控制器的輸出端與喇叭的輸入端連接。
[0035]在本實施例中，喇叭可以播放語音信息，另外麥克風可以采集語音信息，則教學雙方可以利用用戶設備和教學設備通過服務器群實現(xiàn)實時對講，提高遠程教學的生動體驗。
[0036]作為技術方案的進一步改進，所述聯(lián)網模塊包括WiFi模塊、2G通信模塊、3G通信模塊和/或4G通信模塊。
[0037]在本實施例中，通過聯(lián)網模塊可以無線傳輸數(shù)據，基于通信成本和制造成本考慮，聯(lián)網模塊優(yōu)選WiFi模塊，通過WiFi聯(lián)網也符合大多數(shù)用戶的網絡使用習慣。則用戶只需使用用戶客戶端和教學客戶端安裝相應的控制客戶端之后，即可以通過手機控制用戶設備和教學設備的工作，例如設置幀率、碼率、錄像時間以及其他音視頻的相關參數(shù)。
[0038]作為技術方案的進一步改進，所述教學設備、用戶設備分別還包括照明燈，所述DSP控制器的輸出端與照明燈的輸入端連接。
[0039]在本實施例中，所述教學設備、用戶設備加入照明燈，可以改善錄制現(xiàn)場和拍攝現(xiàn)場的光線條件，在光線不足的情況下，可以提供光線，保證錄制視頻和拍攝圖片的效果。還可以作為普通的臺燈使用，一物多用，提高實用性。
[0040]作為技術方案進一步改進，所述照明燈包括日光燈、LED照明燈。在本實施例中，照明燈采用LED照明燈，LED照明燈不僅照明性能好而且節(jié)能環(huán)保，發(fā)光效率高，光源使用壽命長。它既能提供令人舒適的光照空間，又能很好地滿足人的生理健康需求，是保護視力并且環(huán)保的健康光源。
[0041 ]作為技術方案進一步改進，所述存儲器包括TF卡和/或SD卡。所述TF卡和SD卡用于存儲用戶設備和教學設備所錄制的音視頻信息、圖片信息和其他信息。在本發(fā)明中，優(yōu)選SD卡作為存儲器。
[0042]作為技術方案進一步改進，所述DSP控制器包括海思控制器。
[0043]在本實施例中，采用海思控制器作為DSP控制器，海思處理器作為主流的處理器，處理能力強大，本發(fā)明中采用Hi35xx系列的海思處理器作為DSP控制器。
[0044]作為技術方案進一步改進，所述控制按鍵包括開關按鍵、復位按鍵和/或亮度調節(jié)按鍵。通過開關按鍵可以控制用戶設備和教學設備的工作與否，按下復位按鍵可以將用戶設備和教學設備的相關參數(shù)復位，例如幀率、碼率等;通過亮度調節(jié)按鍵可以調節(jié)LED照明燈的工作個數(shù)以控制照明亮度，適應不同拍攝光線需求。
[0045]作為技術方案進一步改進，所述教學設備、用戶設備分別還包括無線充電模塊，所述無線充電模塊的輸出端與電池的輸入端連接。
[0046]在本實施例中，當教學設備、用戶設備的電池電量不足時，可以將教學設備、用戶設備靠近充電粧，通過無線充電模塊，即可以實現(xiàn)對電池進行無線充電。
[0047]作為技術方案進一步改進，所述教學設備、用戶設備分別還包括外接接口，所述外接接口與DSP控制器連接，所述外接接口包括USB接口和/SMicro USB接口。
[0048]在本實施例中，教學設備、用戶設備通過外接接口例如USB接口、MicroUSB接口可以連接手機、電腦等移動終端為其供電，因此教學設備、用戶設備也可以作為便攜的移動電源使用;此外，利用外接接口還可以為教學設備、用戶設備的電池進行有線充電，人性化設
i+o
[0049]—種遠程教育方法，參考圖4，圖4是本發(fā)明中一種遠程教育方法的步驟流程圖，應用于所述的一種遠程教育系統(tǒng)，包括以下步驟:
51、教學客戶端和用戶客戶端在服務器群上完成注冊并成功登陸后，用戶客戶端設置課程信息并由服務器群保存課程信息；
52、教學客戶端通過服務器群控制教學設備記錄并實時上傳教學視頻至服務器群，月艮務器群實時轉發(fā)教學視頻至一個或多個用戶客戶端；
53、用戶客戶端通過服務器群控制用戶設備記錄并上傳疑問信息至服務器群，服務器群根據課程信息將疑問信息下發(fā)至教學客戶端實現(xiàn)提問；
54、教學客戶端通過服務器群控制教學設備記錄并上傳答疑信息至服務器群，服務器群根據課程信息將答疑信息下發(fā)至用戶客戶端實現(xiàn)解疑。
[0050]在本實施例中，一種遠程教育系統(tǒng)中，一個或多個學生可以使用用戶客戶端和用戶設備進行遠程學習，教師利用教學客戶端和教學設備進行遠程教學。在用戶客戶端和教學客戶端上安裝對應的學生客戶端和老師客戶端并完成注冊后，通過學生客戶端和老師客戶端可以與服務器群連接。學生客戶端和老師客戶端實際上是同一個客戶端，但是由于注冊用戶性質的不同而加以區(qū)分，擁有不同的權限。學生客戶端主要用于查看教學視頻，達到實時面對面交流的目的，同時可以設置用戶設備以及服務器群的相關參數(shù)。而老師客戶端除了可以設置教學設備以及服務器群的相關參數(shù)之外，還擁有更大的權限，可以同時管理多個在線學生，老師客戶端可以查看用戶設備推送的疑問信息，幫助學生解決疑難問題。用戶客戶端和教學客戶端對用戶設備和教學設備以及服務器群的設置將會通過互聯(lián)網傳送到服務器群中，最終相應的設置信息將會保存到服務器群或者用戶設備或者教學設備里面。學生客戶端和老師客戶端兩者都具有一些同樣的功能，如評論交互、用戶注冊、用戶登錄和云存儲等。這些信息雙方在修改或者使用以后服務器群將進行對應的響應和處理。
[0051]用戶客戶端、教學客戶端通過學生客戶端和老師客戶端聯(lián)網后可以與服務器群連接，可以實時進行信息交互，實際使用時，教師打開教學設備，并通過老師客戶端后臺管理在線聽課學生成員，用戶服務器接收到老師客戶端發(fā)送的學生管理請求命令后，通過用戶名字段在數(shù)據庫進行匹配并返回用戶列表至教學客戶端，教師在老師客戶端上執(zhí)行相應的學生管理操作，用戶服務器執(zhí)行相應的命令完成教學客戶端的管理操作。教師可以通過老師客戶端控制教學設備記錄教學視頻，教學設備實時將教學視頻上傳至服務器群，學生打開用戶設備及學生客戶端，并在學生客戶端上設置課程信息，課程信息包括選擇對應的科目以及教師，由此，建立學生與教師之間的聯(lián)系，然后進行視頻請求連接。流轉發(fā)服務器接收學生客戶端的請求，并根據請求命令字段、用戶IP地址和用戶注冊ID進行RTSP流轉發(fā)，完成實時視頻連接，流轉發(fā)服務器將實時轉發(fā)教學視頻至學生客戶端，因此，學生可以實時查看教師的教學視頻，實現(xiàn)教師與學生之間實時進行信息交互。學生在進行遠程學習時，也可以通過用戶設備將其音視頻信息上傳至服務器群，通過服務器群推送到教師的老師客戶端進行顯示。實現(xiàn)老師用戶以及學生用戶之間的在線實時互動。根據實際視頻情況可以對客戶端進行對應的操作調整，如視頻畫面鏡像等。
[0052]根據實際網絡狀況可以動態(tài)的調整遠程教學中視頻流傳輸?shù)男?。具體地，網絡傳輸是有傳輸延時的，當網絡狀況好的時候傳輸延時很小，當網絡狀況不好的時候傳輸延時非常大，因此，本發(fā)明中，采用三種手段提高實時視頻數(shù)據傳輸?shù)乃俣?，減少卡頓。第一，教學設備向服務器群實時上傳視頻數(shù)據和用戶客戶端從服務器群上實時下載接收視頻數(shù)據時，由于實時視頻流?目息最終是按幀在網絡中進行傳輸?shù)模繋加袝r間戮標記，故在接收端收到發(fā)送端的視頻流信息以后將返回其時間戳，并與即將發(fā)送的幀產生第一時間差Λtl，根據第一時間差判斷網絡狀況的好壞。如果第一時間差小于預設的第一對比時間差時，則說明網絡狀況好，發(fā)送端加大視頻幀的發(fā)送量，如果第一時間差大于預設的第一對比時間差時，則表示網絡狀況不好，發(fā)送端減小視頻幀的發(fā)送量。
[0053]第二，用戶客戶端播放實時視頻也有對時間戳的標記，用戶客戶端在播放了視頻幀之后，返回其時間戳至發(fā)送端并與待播放的視頻幀的時間戳產生第二時間差At2。同樣的，這個第二時間差At2的大小決定發(fā)送端的緩存器的大小，如果第二時間差At2大于預設的第二比較時間差時，則說明用戶客戶端的播放緩存積壓過多，將會清空部分發(fā)送端緩存的視頻幀，保證視頻流的暢通，否則，繼續(xù)播放緩存的視頻幀。
[0054]第三，在發(fā)送視頻數(shù)據時采用主碼流和副碼流的二選一的形式，如果網絡狀況好，則發(fā)送主碼流，網絡狀況不好則發(fā)送副碼流。音頻編碼上采用AAC16KHZ的采集編碼頻率并進行軟件濾波，解壓縮以后聲音清晰無噪音，改善了實時視頻交流的效果。
[0055]學生還可以通過用戶客戶端控制用戶設備記錄疑問信息，并通過用戶設備將疑問信息上傳至服務器群，服務器群根據學生與教師的對應關系將疑問信息推送至相應的教師的教學客戶端，教師通過教學客戶端連接服務器群下載疑問信息，并根據疑問信息作出回答，教師利用教學客戶端控制教學設備記錄答疑信息，并通過教學設備將答疑信息上傳至服務器群，服務器群根據學生與教師的對應關系將答疑信息推送至相應的學生的用戶客戶端，學生可以通過用戶客戶端連接服務器群下載答疑信息進行解疑。所述疑問信息和答疑信息可以為音視頻信息或者圖片信息。
[0056]具體地，服務器群根據課程信息分別推送疑問求助消息、答疑消息至教師的教學客戶端、學生的用戶客戶端，則教師、學生分別利用教學客戶端、用戶客戶端從服務器群下載疑問信息、答疑信息以實現(xiàn)提問和答疑。
[0057]作為技術方案的進一步改進，所述遠程教育方法還包括步驟S5:
55、教學設備利用存儲器保存教學視頻，所述教學視頻通過聯(lián)網模塊上傳并保存至服務器群，用戶客戶端連接服務器群并下載教學視頻。
[0058]在本實施例中，實際使用時，教學客戶端通過流轉發(fā)服務器設置教學設備為存儲錄像以后，教學設備將實時教學視頻流轉化成MP4格式存儲在教學設備的存儲器中，并通過聯(lián)網模塊將教學視頻上傳至云存儲服務器中，其中，教師也可以選擇不上傳教學視頻至云存儲服務器中，直接保存在教學設備的存儲器中，當學生需要下載教學視頻時，可以通過流轉發(fā)服務器轉發(fā)控制命令，控制教學設備將教學視頻上傳至云存儲服務器，學生即可以利用用戶客戶端從云存儲服務器中下載教學視頻。
[0059]作為技術方案的進一步改進，所述遠程教育方法還包括步驟S6:
56、用戶設備、教學設備通過服務器群實時轉發(fā)語音信息實現(xiàn)實時對講。
[0060]在本實施例中，學生和教師分別利用用戶設備和教學設備的麥克風和喇叭采集和播放語音信息，并通過服務器群傳遞語音信息，即可以實現(xiàn)在遠程教學實時視頻的同時，進行實時語音對講，完善遠程教學，提高遠程教學的真實性。
[0061]作為技術方案的進一步改進，用戶量增多的基礎上可往問答社區(qū)方向發(fā)展，在所述問答社區(qū)內用戶之間相互分享難題，并進行解答;用戶之間還可以分享學習資料。
[0062]以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1.一種遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，包括教學端，一個或多個學習端，以及通過網絡與所述教學端和所述一個或多個學習端通信的服務器群， 其中: 所述教學端包括人機交互式的教學客戶端和教學設備； 所述學習端包括人機交互式的用戶客戶端和用戶設備； 所述教學客戶端，用于在服務器群上進行注冊、登錄、登出和/或學生管理，下載疑問信息，通過服務器群發(fā)送控制信息控制教學設備記錄并發(fā)送教學視頻和/或答疑信息； 所述用戶客戶端，用于在服務器群上進行注冊、登錄和/或登出，設置課程信息，實時接收教學視頻，下載教學視頻和/或答疑信息，通過服務器群發(fā)送控制信息控制用戶設備記錄并發(fā)送疑問信息； 所述服務器群，用于用戶注冊、用戶登錄、用戶登出和/或學生管理，保存用戶注冊信息、課程信息、教學視頻以及用戶客戶端和教學客戶端的控制信息，實時向用戶客戶端轉發(fā)教學視頻，分別向用戶設備、教學設備轉發(fā)用戶客戶端、教學客戶端的控制信息，響應教學視頻、疑問信息和/或答疑信息下載請求； 所述教學設備，用于接收教學客戶端的控制信息以記錄并向服務器群發(fā)送教學視頻和/或答疑信息； 所述用戶設備，用于接收用戶客戶端的控制信息以記錄并向服務器群發(fā)送疑問信息；所述教學客戶端與用戶客戶端分別包括通信模塊，并通過通信模塊與服務器群進行通信;教學設備、用戶設備通過網絡與服務器群實現(xiàn)通信連接。2.根據權利要求1所述的遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，所述服務器群包括: 數(shù)據庫，用于存儲用戶注冊信息、用戶客戶端和教學客戶端的控制信息； 中心服務器，用于作為服務器群的監(jiān)控和管理中心； 用戶服務器，用于響應用戶登錄、用戶登出和/或學生管理請求； 注冊服務器，用于響應用戶注冊請求； 后臺管理服務器，用于響應用戶的教學視頻、疑問信息和/或答疑信息下載請求； 流轉發(fā)服務器，用于實時轉發(fā)教學視頻、轉發(fā)用戶客戶端和教學客戶端的控制信息； 云存儲服務器，用于存儲教學視頻、疑問信息和/或答疑信息； 所述用戶服務器、注冊服務器、后臺管理服務器、流轉發(fā)服務器和云存儲服務器分別與數(shù)據庫、中心服務器連接，所述數(shù)據庫與中心服務器連接。3.根據權利要求1所述的遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，所述教學設備、用戶設備分別包括DSP控制器、存儲器、聯(lián)網模塊、麥克風、控制按鍵、電池和攝像頭;所述DSP控制器分別與存儲器、聯(lián)網模塊、電池和攝像頭連接，所述麥克風和控制按鍵的輸出端分別與DSP控制器的輸入端連接，所述教學設備、用戶設備分別通過各自的聯(lián)網模塊與服務器群連接。4.根據權利要求1所述的遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶客戶端、教學客戶端分別包括手機、電腦或筆記本電腦。5.根據權利要求3所述的遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，所述教學設備、用戶設備分別還包括喇叭，所述DSP控制器的輸出端與喇叭的輸入端連接。6.根據權利要求5所述的遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，所述聯(lián)網模塊包括WiFi模塊、2G通信模塊、3G通信模塊和/或4G通信模塊。7.根據權利要求3、5或6所述的遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，所述教學設備、用戶設備分別還包括照明燈，所述DSP控制器的輸出端與照明燈的輸入端連接。8.—種遠程教育方法，應用于根據權利要求1至7任一項所述的一種遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟: S1、教學客戶端和用戶客戶端在服務器群上完成注冊并成功登陸后，用戶客戶端設置課程信息并由服務器群保存課程信息； S2、教學客戶端通過服務器群控制教學設備記錄并實時上傳教學視頻至服務器群，月艮務器群實時轉發(fā)教學視頻至一個或多個用戶客戶端； S3、用戶客戶端通過服務器群控制用戶設備記錄并上傳疑問信息至服務器群，服務器群根據課程信息將疑問信息下發(fā)至教學客戶端實現(xiàn)提問； S4、教學客戶端通過服務器群控制教學設備記錄并上傳答疑信息至服務器群，服務器群根據課程信息將答疑信息下發(fā)至用戶客戶端實現(xiàn)解疑。9.根據權利要求8所述的遠程教育方法，其特征在于，所述遠程教育方法還包括步驟S5: S5、教學設備利用存儲器保存教學視頻，所述教學視頻通過聯(lián)網模塊上傳并保存至服務器群，用戶客戶端連接服務器群并下載教學視頻。10.根據權利要求8或9所述的遠程教育方法，其特征在于，所述遠程教育方法還包括步驟S6: S6、用戶設備、教學設備通過服務器群實時轉發(fā)語音信息實現(xiàn)實時對講。
【文檔編號】G09B5/14GK106023695SQ201610588638
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發(fā)明人】李大帥
【申請人】深圳市奔邁科技有限公司