專利名稱：基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的學(xué)校遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及到，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育中，基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的學(xué)校遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)的建立。
(二)技術(shù)背景教育，是民族興旺之本，因此，抓教育、抓人才的培養(yǎng)，歷來是黨和國家的頭等大事，一代人才素質(zhì)的培養(yǎng)，是要從小學(xué)、初中甚至更早的階段著手抓起，我們國家設(shè)立相當(dāng)數(shù)量的重點(diǎn)大學(xué)、重點(diǎn)中學(xué)和小學(xué)，也是旨在樹立榜樣與典范，帶動(dòng)更多的學(xué)校、學(xué)生效仿、發(fā)展。能進(jìn)入重點(diǎn)學(xué)校的學(xué)生畢竟是少數(shù)；未能進(jìn)入重點(diǎn)校的更多的學(xué)生都渴望接受到與重點(diǎn)校相同的教育，這就要依賴于先進(jìn)的高科技手段來實(shí)現(xiàn)這一愿望，在過去的一段歷史中，采取舉辦網(wǎng)校，進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，這種技術(shù)方案，已比較成熟，主要是在互聯(lián)網(wǎng)上設(shè)置WEB網(wǎng)站，網(wǎng)校學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)訪問WEB網(wǎng)站，瀏覽課件，從而進(jìn)行學(xué)習(xí)。但是這種方式存在弊病是網(wǎng)站主要工作是制作課件，由教師編寫教材和專業(yè)人員制作網(wǎng)頁，都是十分費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的事，一個(gè)單科的一個(gè)學(xué)期的課件制作，教師往往需要花費(fèi)3-4個(gè)月撰寫專門教材，專業(yè)人員需要花費(fèi)3-4個(gè)月時(shí)間制作網(wǎng)頁，費(fèi)用支出需要幾十萬元人民幣，何況網(wǎng)校課程有幾十門單科，其課件制作工作量更是相當(dāng)可觀，而且，從效果而言，由于課件主要由文字與圖片在網(wǎng)上展示，瀏覽課件的效果尤如閱讀課本一樣，會(huì)使學(xué)生感到枯燥乏味。
為克服上述缺陷，曾有些遠(yuǎn)程教育網(wǎng)校專門制作了教師講課的VCD光盤，但是由于人力與財(cái)力的局限性，縱使眾多光盤也難于滿足如此廣泛眾多的網(wǎng)校學(xué)生的需求，現(xiàn)有的攝像技術(shù)，單路視頻壓縮技術(shù)，都無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鏡像教育及同步教育。因而，現(xiàn)有的網(wǎng)校也渴望創(chuàng)新一種技術(shù)方案，去實(shí)現(xiàn)全面的遠(yuǎn)程鏡像教育。在進(jìn)行了“用于社區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)的多頻道實(shí)時(shí)電視節(jié)目采集存儲(chǔ)系統(tǒng)”開發(fā)的基礎(chǔ)上(有關(guān)內(nèi)容已申報(bào)了國家專利)，本研制小組進(jìn)一步研究開發(fā)了基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的學(xué)校遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容為了要解決已有網(wǎng)絡(luò)教育中依靠攝像及單頻道視頻壓縮技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鏡像教育的缺陷，而重新研制一種基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的學(xué)校遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)在教學(xué)內(nèi)容上，網(wǎng)校學(xué)生可以接受與在校生完全一樣的教育。為解決這一目的，是依靠下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的學(xué)校遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)，主要包括有實(shí)時(shí)課件采集、數(shù)據(jù)壓縮傳送、視頻點(diǎn)播，其特征在于，其數(shù)據(jù)壓縮傳送的方式為a)通過人工將錄有課件內(nèi)容的磁帶傳送到機(jī)房，也可以通過音視頻線傳送到機(jī)房，利用設(shè)置在機(jī)房的多路課件采集壓縮設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多種壓縮和流式化，然后存儲(chǔ)到VOD服務(wù)器。
b)通過設(shè)置在教室的單路課件采集壓縮傳送設(shè)備進(jìn)行單路壓縮，壓縮數(shù)字信號經(jīng)調(diào)制器形成特定信道的調(diào)制信號送入相應(yīng)的信道，經(jīng)校內(nèi)的有線寬帶局域網(wǎng)傳送到機(jī)房，利用設(shè)置的多路接收流式化設(shè)備，對接收到的各個(gè)信道的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，實(shí)現(xiàn)多路接收和流式化，然后存儲(chǔ)到VOD服務(wù)器。
c)通過設(shè)置在教室的單路課件采集壓縮設(shè)備進(jìn)行單路壓縮，壓縮數(shù)字信號經(jīng)調(diào)制器形成特定信道的調(diào)制信號送入相應(yīng)的信道，經(jīng)校內(nèi)的無線寬帶局域網(wǎng)傳送到機(jī)房，利用設(shè)置的多路接收流式化設(shè)備，對接收到各個(gè)信道的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，實(shí)現(xiàn)多路接收和流式化，然后存儲(chǔ)到VOD服務(wù)器。
所說的單路課件采集壓縮傳送設(shè)備，按以下步驟工作a)由攝像設(shè)備送來的音頻信號，經(jīng)音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器及音頻編碼器后形成不同格式的數(shù)字音頻信號；同時(shí)由攝像設(shè)備送來的視頻信號經(jīng)模擬視頻解碼器、視頻預(yù)處理濾波器及視頻編碼器后形成不同格式的數(shù)字視頻信號。
b)將它們送至數(shù)字信號外理器進(jìn)行打包處理以形成復(fù)合流。
c)將該系統(tǒng)流送入調(diào)制器，以形成符合具體信道特性的調(diào)制信號送入相應(yīng)的信道進(jìn)行傳輸(如以太網(wǎng)等)。
所說的多路接收、流式化是按以下步驟工作
a)由校園網(wǎng)接收到的調(diào)制信號送入設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口，該網(wǎng)絡(luò)接口在控制器的控制下對接收到的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，并根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)識(shí)別地址分離出不同信道的基帶碼流。
b)分離出的不同的基帶碼流送入到相應(yīng)的緩存器中保存，保存在各個(gè)緩存器中的基帶碼流在輸出控制器中進(jìn)行碼速調(diào)整。
作為遠(yuǎn)程鏡像教育的一種實(shí)例，配置的視頻點(diǎn)播服務(wù)器，并發(fā)流為300個(gè)，存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)量為500G，300并發(fā)流中安排50個(gè)并發(fā)流為課件輪播，當(dāng)天錄制好的幾十個(gè)課件，以每小時(shí)輪播一次的方式進(jìn)行廣播；安排250個(gè)并發(fā)流為課件點(diǎn)播，供網(wǎng)校學(xué)生點(diǎn)播。在機(jī)房配置8路數(shù)據(jù)壓縮設(shè)備，那么網(wǎng)校可以提供750網(wǎng)給學(xué)生輪播或點(diǎn)播的課件可覆蓋6個(gè)年級的每一班、每學(xué)科的每堂課，聲像課件可在服務(wù)器存放一周，然后被新課替代。網(wǎng)校學(xué)生或直接通過寬帶城域網(wǎng)，或者通過代理服務(wù)器訪問遠(yuǎn)程鏡像教育網(wǎng)站，學(xué)生收看課件時(shí)，可有兩種方式，一種點(diǎn)播方式，可任意選擇希望收看的課件，另一種是廣播的方式；只能從輪播的課件中挑選課件，所以看錄像清晰程度與VCD節(jié)目相同。
本方案的積極效益是，由于基于寬帶網(wǎng)絡(luò)，制作教學(xué)內(nèi)容非常簡便，不需要教師編寫專門教材和專業(yè)人員制作網(wǎng)頁這種費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、費(fèi)財(cái)?shù)姆敝貏趧?dòng)，而只需要實(shí)時(shí)地在課堂上攝像，然后進(jìn)行數(shù)字壓縮，寬帶網(wǎng)傳送。即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鏡像教育。


圖1為單路課件采集壓縮傳送設(shè)備原理圖；圖2為多路接收、流式化設(shè)備原理圖；圖3為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)的示意圖實(shí)施例之一；圖4為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)的示意圖實(shí)施例之二；圖5為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)的示意圖實(shí)施例之三。
具體實(shí)施方式
參照圖1、表示單路課件采集及壓縮傳送的流程框圖以及其設(shè)備配置的說明，由攝像設(shè)備送來的音頻信號，經(jīng)音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器及音頻編碼器后形成不同格式的數(shù)字音頻信號；同時(shí)由攝像設(shè)備送來的視頻信號經(jīng)模擬視頻解碼器、視頻預(yù)處理濾波器及視頻編碼器后形成不同格式的數(shù)字視頻信號。將它們送至數(shù)字信號外理器進(jìn)行打包處理以形成復(fù)合流。將該系統(tǒng)流送入調(diào)制器，以形成符合具體信道特性的調(diào)制信號送入相應(yīng)的信道進(jìn)行傳輸(如以太網(wǎng)等)。
參照圖2，表示多路接收、流式化設(shè)備原理圖，表示由校園網(wǎng)接收的信號，最終以基帶流送出到相應(yīng)的緩沖器中保存。
參照圖3，表示基于多路課件采集的遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)。
參照圖4，表示基于單路寬帶有線校園網(wǎng)的遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)。
參照圖5，表示基于單路寬帶無線校園網(wǎng)的遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的學(xué)校遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括課件采集、數(shù)據(jù)壓縮傳送、視頻點(diǎn)播組成，其特征在于，按如下方式進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮傳送a)通過人工將錄有課件內(nèi)容的磁帶傳送到機(jī)房，也可以通過音視頻線傳送到機(jī)房，利用設(shè)置在機(jī)房的多路課件采集壓縮設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多種壓縮和流式化，然后存儲(chǔ)到VOD服務(wù)器。b)通過設(shè)置在教室的單路課件采集壓縮傳送設(shè)備進(jìn)行單路壓縮，壓縮數(shù)字信號經(jīng)調(diào)制器形成特定信道的調(diào)制信號傳送入相應(yīng)的信道，經(jīng)校內(nèi)的有線寬帶局域網(wǎng)送到機(jī)房，利用設(shè)置的多路接收流式化設(shè)備，對接收到的各個(gè)信道的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，實(shí)現(xiàn)多路接收和流式化，然后存儲(chǔ)到VOD服務(wù)器。c)通過設(shè)置在教室的單路課件采集壓縮設(shè)備進(jìn)行單路壓縮，壓縮數(shù)字信號經(jīng)調(diào)制器形成特定信道的調(diào)制信號送入相應(yīng)的信道，經(jīng)校內(nèi)的無線寬帶局域網(wǎng)傳送到機(jī)房，利用設(shè)置的多路接收流式化設(shè)備，對接收到各個(gè)信道的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，實(shí)現(xiàn)多路接收和流式化，然后存儲(chǔ)到VOD服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)，其特征在于，所說的單路課件采集壓縮傳送設(shè)備，按下述步驟進(jìn)行工作，a)由攝像設(shè)備送來的音頻信號，經(jīng)音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器及音頻編碼器后形成不同格式的數(shù)字音頻信號；同時(shí)由攝像設(shè)備送來的視頻信號經(jīng)模擬視頻解碼器、視頻預(yù)處理濾波器及視頻編碼器后形成不同格式的數(shù)字視頻信號。b)各它們送至數(shù)字信號外理器進(jìn)行打包處理以形成復(fù)合流。c)將該系統(tǒng)流送入調(diào)制器，以形成符合具體信道特性的調(diào)制信號送入相應(yīng)的信道進(jìn)行傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng)，其特征在于，所說的多路接收、流式化是按以下步驟工作a)由校園網(wǎng)接收到的調(diào)制信號送入設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口，該網(wǎng)絡(luò)接口在控制器的控制下對接收到的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，并根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)識(shí)別地址分離出不同信道的基帶碼流。b)分離出的不同的基帶碼流送入到相應(yīng)的緩存器中保存，保存在各個(gè)緩存器中的基帶碼流在輸出控制器中進(jìn)行碼速調(diào)整。
全文摘要
基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的學(xué)校遠(yuǎn)程鏡像教育系統(tǒng),屬于寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域,包括如下內(nèi)容:通過人工將錄有課件內(nèi)容的磁帶傳送到機(jī)房,也可以通過音視頻線傳送到機(jī)房,利用設(shè)置在機(jī)房的多路課件采集壓縮設(shè)備,實(shí)現(xiàn)多種壓縮和流式化,通過設(shè)置的單路課件采集壓縮設(shè)備進(jìn)行單路壓縮,利用設(shè)置的多路接收、流式化設(shè)備,對接收到的各個(gè)信道的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào),實(shí)現(xiàn)多路接收和流式化,然后存儲(chǔ)到VOD服務(wù)器。
文檔編號G06F15/163GK1338843SQ01124089
公開日2002年3月6日 申請日期2001年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月14日
發(fā)明者張穎輝, 何翔皓, 白麗 申請人:白麗