本發明設計一套具有雙攝像頭、無線視頻傳輸、延時播放和錄像功能的便攜式輔助訓練系統及其攝像、無線視頻傳輸、延時播放、攝像視頻壓縮錄制流程。

背景技術：

高爾夫球、網球、臺球、保齡球、乒乓球、羽毛球、體操、跆拳道、武術等運動目前已經日益普及，這些運動均涉及到動作的訓練和糾正，每個運動員經過一段時間的學習，在腦海中均有一套相對標準的動作，但是在每次訓練時，由于每個人的動作協調能力不同，其實際動作和腦海中預期的動作不一定能完全一致。如果此時有一個專業的教練在旁邊指點，則可以立即糾正其動作問題，但是很多場合下，運動員訓練的時候，教練員是不在旁邊的，這時候，如果能有一種訓練輔助系統，使運動員能及時的看清自己的動作，并且及時矯正自己不標準的動作，則訓練效率將更高。我們之前的專利，《一套具有攝像、無線視頻傳輸、延時播放和錄像功能的便攜式發球訓練輔助系統》ZL201420525800.0中提供了一種發球訓練輔助系統。這種發球訓練輔助設備能把攝像機拍攝到的動作按照用戶設定的時間(比如10秒)在顯示器上進行延時播放，使得運動員在一個動作完成后，可以立即通過顯示器看到剛才完成的工作，從而及時的和腦海中的標準動作進行對比，并矯正自己的動作，但是這套發球訓練輔助系統只能捕捉一個角度的動作信息，而動作訓練和糾正往往需要捕捉多個角度的動作信息，才能有效的分析動作的準確性。

技術實現要素：

針對上述缺陷，本發明主要解決的技術問題在于，提供一套具有雙攝像頭、無線視頻傳輸、延時播放和錄像功能的便攜式輔助訓練系統。這套輔助訓練系統由一個無線攝像機和一個帶攝像頭的平板系統組成。無線攝像機采集到的動作畫面，經過壓縮后，通過無線新道發送到平板上，平板利用解碼模塊，將動作還原出來，同時把無線攝像機拍攝到的動作按照用戶設定的時間(比如10秒)在顯示器上進行延時播放，使得運動員在一個動作完成后，可以立即通過顯示器看到剛才完成的工作，從而及時的和腦海中的標準動作進行對比，并矯正自己的動作；平板攝像頭可以從另外一個角度拍攝動作，平板可以把無線攝像機和平板攝像頭拍攝的多角度的內容同時壓縮存儲下來，并且可以在屏幕上進行雙畫面分析；這些記錄信息，存儲在平板的內部存儲模塊中，可以通過USB移動存儲設備或者網絡導出。這個發明相對于專利《一套具有攝像、無線視頻傳輸、延時播放和錄像功能的便攜式發球訓練輔助系統》，最大的變化，就是增加了一個攝像頭，在移動互聯網時代，大部分平板都具有攝像頭，將平板的攝像頭利用起來，可以增加一個角度的動作信息，使得動作分析更加的科學。

本發明提供的便攜式輔助訓練系統具有無線攝像機和帶攝像頭的平板：

無線攝像機部分包括高清攝像機、攝像機信號采集模塊、相機中央處理器、視頻壓縮模塊、相機WIFI模塊和相機電池供電模塊。

高清攝像機，用于輸出攝像機前端傳感器所攝取的影像信號。

攝像機信號采集模塊，將攝像機所攝取的影像信號轉化成符合相機中央處理器視頻輸入接口格式的數字視頻信號，傳送到相機中央處理器。

相機中央處理器，作為無線攝像機的核心部件，用于控制無線攝像機的各個模塊。該中央處理器可產生相應的控制指令，用于控制無線攝像機各個部件的工作。

相機WIFI模塊，該模塊可以作為無線攝像機的AP，用于和平板的WIFI模塊進行聯網，從而將無線攝像機采集到的視頻流發送到平板上。

相機電池供電模塊，該模塊可以為無線攝像機供電，從而使得無線攝像機可以不用固定在有220V電源的地方，可以移動工作。

帶攝像頭的平板部分包括平板WIFI模塊、平板中央處理器、視頻輸出接口模塊、觸摸屏輸入模塊、觸摸型顯示屏、延時播放模塊、視頻解壓縮模塊、藍牙遙控器、藍牙模塊、圖像抓拍模塊、存儲模塊、圖片分享模塊、平板電池供電模塊、平板攝像頭模塊、平板視頻壓縮模塊和雙畫面分析模塊。

平板WIFI模塊，該模塊可以作為平板的無線網卡，用于和相機的WIFI模塊進行聯網，從而使平板可以獲取到無線攝像機采集到的視頻流。

平板中央處理器，作為平板的核心部件，用于控制平板的各個模塊。該中央處理器可產生相應的控制指令，用于控制平板各個部件的工作。

視頻輸出接口模塊，用于接收視頻解壓縮模塊解碼后的視頻信號。

觸摸型顯示屏，用于接收視頻輸出接口模塊的視頻數據，進行顯示，同時可以檢測出屏幕上的手指觸摸信號，將之反饋給觸摸屏輸入模塊。

觸摸屏輸入模塊，將觸摸屏上的手指操作信號轉變成相應的坐標信號，反饋給平板中央處理器。

藍牙模塊，該模塊用于和其它具有藍牙通訊接口的外部設備進行數據傳輸。

藍牙遙控器，用于實現對平板的控制。

平板電池供電模塊，該模塊可以為平板供電，從而使得平板可以不用固定在有220V電源的地方，可以移動工作。

除了上述模塊外，本發明的關鍵在于具有了視頻壓縮模塊、平板攝像頭模塊、平板視頻壓縮模塊、延時播放模塊、視頻解壓縮模塊、圖像抓拍模塊、存儲模塊、圖片分享模塊和雙畫面分析模塊。

視頻壓縮模塊，可以對采集的攝像機的視頻數據進行壓縮處理。對采集的攝像機的視頻數據可以采用各種視頻壓縮算法進行壓縮處理。在對采集攝像機的視頻數據進行壓縮處理后，按照流媒體的標準，將視頻實時的通過WIFI模塊發送出去。

平板攝像頭模塊，該模塊可以調用平板的攝像頭，將攝像頭所攝取的影像信號轉化成符合平板中央處理器視頻輸入接口格式的數字視頻信號，傳送到平板中央處理器。

平板視頻壓縮模塊，可以對平板攝像頭捕捉到的視頻數據進行壓縮處理，對攝像頭的視頻數據可以采用各種視頻壓縮算法進行壓縮處理，壓縮后的數據可以存儲在存儲模塊上。

延時播放模塊，可以根據用戶輸入的延時時間，對無線攝像機發送過來的視頻數據進行緩存，使得無線攝像機拍攝到的場景經過一定的延時后能顯示到顯示屏上，這樣運動員做完一個動作后，基本上就能在顯示屏上完整的看到剛才的動作。

視頻解壓縮模塊，可以把延時播放模塊發送過來的流媒體視頻進行解碼操作，從而還原出原始視頻，然后再將視頻送到視頻出接口模塊，進行顯示。

圖像抓拍模塊，可以根據用戶的要求，對延時播放后的指定場景進行抓取，并且進行壓縮。

存儲模塊，用于存放中央處理器的啟動程序，操作系統和各種應用程序，同時用于存放壓縮后的圖像和視頻數據。

雙畫面分析模塊，可以調用視頻解壓縮模塊將存儲模塊中的無線攝像機和平板攝像頭的視頻數據同時顯示出來，從而可以多角度的分析動作。

圖片分享模塊，該模塊可以把圖像抓拍模塊獲取的圖片，通過平板WIFI模塊分享到互聯網上。

本發明提供的便攜式輔助訓練系統是個創新型的發明，正是其擁有了無線攝像機、平板攝像頭模塊和雙畫面分析模塊，使得便攜式輔助訓練系統可以同時獲取兩個角度的動作信息，從而可以更全面的對動作進行分析。同時便攜式輔助訓練系統具有高性能的延時播放模塊，使其作用遠不同于帶錄像功能的攝像機。帶錄像功能的攝像機可以將運動員訓練的全過程記錄下來，用于訓練后的總結，但是由于帶錄像功能的攝像機沒有延時播放功能，所以無法在訓練的同時進行反饋，無法達到最佳的訓練輔助效果，而該便攜式輔助訓練系統不僅具備傳統的錄像功能和抓拍功能，還具有根據指定時間進行延時播放的功能，使訓練者可以及時的矯正自己的動作，從而達到最佳的訓練效果，同時該便攜式輔助訓練系統，還有圖片分享模塊，可以方便的通過互聯網進行圖片分享，使得訓練和娛樂兩不誤。

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

附圖說明：

圖1為本發明的一套具有雙攝像頭、無線視頻傳輸、延時播放和錄像功能的便攜式輔助訓練系統功能模塊框圖；

圖2為一套具有雙攝像頭、無線視頻傳輸、延時播放和錄像功能的便攜式輔助訓練系統的操作方法。

具體實施方式：

請參看圖1，該圖為本發明的便攜式輔助訓練系統功能模塊框圖。以下結合該圖，說明本發明的工作原理。

該設備包括：高清攝像機201、攝像機信號采集模塊202、相機中央處理器203、視頻壓縮模塊204、相機WIFI模塊205、相機電池供電模塊206、平板WIFI模塊207、平板中央處理器208、視頻輸出接口模塊209、觸摸屏輸入模塊210、觸摸型顯示屏211、延時播放模塊212、視頻解壓縮模塊213、藍牙遙控器214、藍牙模塊215、圖像抓拍模塊216、存儲模塊217、圖片分享模塊218、平板電池供電模塊219、平板攝像頭模塊220、平板視頻壓縮模塊221、雙畫面分析模塊222。

所述高清攝像機201，通過攝像器件把光學圖像信號轉變為電信號，即得到了“視頻信號”。

所述攝像機信號采集模塊202，具有連接攝像機的視頻接口，高清攝像機201的視頻信號通過攝像機信號采集模塊202轉化成符合相機中央處理器203處理的數據格式，傳送到相機中央處理器203。

所述相機中央處理器203，作為無線攝像機的核心部件，用于控制無線攝像機的各個模塊。該相機中央處理器203可產生相應的控制指令，用于控制無線攝像機各個部件的工作。

所述相機WIFI模塊205，該模塊可以作為無線攝像機的AP，用于和平板WIFI模塊207進行聯網，從而將無線攝像機采集到的視頻流發送到平板上。

所述相機電池供電模塊206，該模塊可以為無線攝像機供電，從而使得無線攝像機可以不用固定在有220V電源的地方，可以移動工作。

所述平板WIFI模塊207，該模塊可以作為平板的無線網卡，用于和相機WIFI模塊205進行聯網，從而使平板可以獲取到無線攝像機采集到的視頻流。

所述平板中央處理器208，作為平板的核心部件，用于控制平板的各個模塊。該平板中央處理器208可產生相應的控制指令，用于控制平板各個部件的工作。

所述視頻輸出接口模塊209，用于接收視頻解壓縮模塊213解碼后的視頻信號，并且將需要顯示的數據驅動到觸摸型顯示屏211。該視頻輸出接口模塊209類似于計算機的顯卡，用于產生符合觸摸型顯示屏211要求的視頻數據格式。視頻輸出接口模塊209常內嵌于平板中央處理器208。

所述觸摸屏輸入模塊210，用于獲取觸摸型顯示屏211的手指操作信號，轉換成相應的消息發送給平板中央處理器208進行調度。

所述觸摸型顯示屏211，可以支持手指和薄手套觸摸，獲取到用戶觸摸的位置信息，然后發送給觸摸屏輸入模塊210。視頻輸出接口模塊209的視頻數據，通過觸摸型顯示屏211，即可顯示出來，呈現給用戶。

所述藍牙模塊215，該模塊用于和其它具有藍牙接口的外部設備進行數據傳輸，目前智能手機已經非常普及，且大都具備藍牙模塊。

所述藍牙遙控器214，通過和藍牙模塊215建立連接，用于實現對平板的控制。

所述平板電池供電模塊219，該模塊可以為平板供電，從而使得平板可以不用固定在有220V電源的地方，可以移動工作。除了上述模塊外，本發明的關鍵在于具有了視頻壓縮模塊204、延時播放模塊212、視頻解壓縮模塊213、圖像抓拍模塊216、存儲模塊217和圖片分享模塊218。

所述視頻壓縮模塊204，可以對采集的高清攝像機201的視頻數據進行壓縮處理，對采集的攝像機的視頻數據可以采用各種視頻壓縮算法進行壓縮處理，比如常見的MPEG2、MPEG4、H.264等。在對采集攝像機的視頻數據進行壓縮處理后，按照流媒體的標準，將視頻實時的通過相機WIFI模塊205發送出去。

所述平板攝像頭模塊220，該模塊可以調用平板的攝像頭，將采集的影像信號轉化成符合平板中央處理器208要求的數字視頻信號，傳送到平板中央處理器208。

所述平板視頻壓縮模塊221，可以對平板攝像頭模塊220捕捉到的視頻數據進行壓縮處理。對平板攝像頭的視頻數據可以采用各種視頻壓縮算法進行壓縮處理，比如常見的MPEG2、MPEG4、H.264等，壓縮后的數據可以存儲在存儲模塊217中。

所述延時播放模塊212，可以根據用戶輸入的延時時間，對無線攝像機發送過來的視頻數據進行緩存，使得無線攝像機拍攝到的場景經過一定的延時后能顯示到顯示屏上，這樣運動員做完一個動作后，基本上就能在顯示屏上完整的看到剛才的動作。目前設計的這套設備，可以支持1分鐘內的任意時間的延時設置。視頻壓縮模塊204壓縮后的視頻碼流控制在20Mbps/s的量級以內，20秒的數據量約為50MBytes，延時播放模塊212具有1個大容量的緩存模塊，緩存容量的上限是150MBytes，所以可以緩存1分鐘內的高清視頻圖像。

所述視頻解壓縮模塊213，可以把延時播放模塊212發送過來的流媒體視頻進行解碼操作，從而還原出原始視頻，然后再將視頻送到視頻輸出接口模塊209，進行顯示，也可以對存儲模塊217中存儲的視頻和圖像進行解碼操作，從而還原出原始視頻和圖像，然后再將視頻和圖像送到視頻輸出接口模塊209，進行顯示。

所述圖像抓拍模塊216，可以根據用戶的要求，對延時播放后的指定場景進行采集，并且進行壓縮。

所述存儲模塊217，用于存放平板中央處理器的啟動程序、操作系統和各種應用程序，同時用于存放平板WIFI模塊207獲取到的經過視頻壓縮模塊204壓縮后的視頻和圖像抓拍模塊216壓縮后的圖像，也可以存儲平板視頻壓縮模塊221處理后的視頻。

所述雙畫面分析模塊222，可以調用視頻解壓縮模塊213將存儲模塊217中的無線攝像機和平板攝像頭的視頻數據同時解碼，然后調用視頻輸出接口模塊209將兩個攝像頭的畫面同時顯示在觸摸型顯示屏211上，從而可以進行兩個角度的動作分析。

所述圖片分享模塊218，該模塊可以把圖像抓拍模塊216獲取的圖片或者存儲模塊217獲取到的視頻，通過平板WIFI模塊207分享到互聯網上。

請參考圖2，該圖為一套具有雙攝像頭、無線視頻傳輸、延時播放和錄像功能的便攜式輔助訓練系統的操作流程圖。以下結合該圖進行說明。

步驟301，上電，啟動發球訓練輔助系統，即分別啟動無線攝像機和平板。

步驟302，平板操作系統啟動，在顯示屏上顯示操作界面。

上電之后，無線攝像機會自動采集攝像機信號采集模塊202，使其采集高清攝像機201的信號，并且調用視頻壓縮模塊204，將壓縮后的視頻發送到相機WIFI模塊205，整個過程無需任何按鍵操作。

平板的中央處理器208從存儲模塊217加載處理器啟動程序，啟動程序運行之后，中央處理器從存儲模塊217加載操作系統內核，在操作系統運行起來之后，在觸摸型顯示屏211上會顯示操作界面，用來顯示便攜式輔助訓練系統目前的工作狀態。

步驟303，平板搜索到無線攝像機的AP，并且和無線攝像機建立連接。

在觸摸型顯示屏211的操作界面上，可以搜索到無線攝像機的AP，輸入密碼即可和無線攝像機建立連接。

步驟304，進入調試模式。

平板和無線攝像機建立連接后，自動進入調試模式，在觸摸型顯示屏211的操作界面上，可以看到無線攝像機拍攝的場景，調整無線攝像機的位置使其拍清楚目標場景；調整完無線攝像機的位置后，在觸摸型顯示屏211的操作界面上可以切換成顯示平板攝像頭220拍攝的場景，調整平板攝像頭220的位置使其拍清楚目標場景，即可點擊訓練模式按鍵進入訓練模式。

步驟305，進入訓練模式。

在觸摸型顯示屏211的操作界面上，可以看到無線攝像機拍攝的場景，同時可以看到設備的其它功能按鍵，默認情況下，進入訓練模式后，延時播放模塊212開始工作進入步驟306。

步驟306，延時播放模塊工作。

延時播放模塊212工作后，會按照預先設定的延時時間，將采集到的無線攝像機拍攝的場景進行延時播放。工作過程中，用戶可以任意更改延時時間。

步驟307，輪詢輸入命令。

進入訓練模式，延時播放模塊212工作之后，用戶可以不用再進行別的操作，采用默認步驟308開始進行訓練，即可在顯示屏上，看到延時播放后的動作。如果用戶在即時觀看延播動作的同時，想要對本次訓練的全過程進行全程錄制，可點擊錄制按鍵進入步驟310，如果用戶想要對本次訓練過程中的某個精彩動作抓拍，可點擊抓拍按鍵進入步驟312，如果用戶想要進行分享，則可點擊分享按鍵進入步驟314，如果用戶想要進行分析，則可點擊分析按鍵進入步驟316。

步驟308，默認動作。

用戶進入訓練模式，啟用延時播放模塊212后，可以不做任何處理，進入步驟309，等待用戶發出結束操作318。

步驟309，不處理。

用戶進入訓練模式，啟用延時播放模塊212后，可以不做任何處理，等待用戶發出結束操作318。

步驟310，啟動錄制。

用戶如果要將訓練的場景全程記錄下來，則需要選擇啟動錄制，進入步驟311。

步驟311，錄制完畢后，操作觸摸屏或者藍牙遙控器，停止錄制。

在訓練過程結束之后，通過觸摸型顯示屏211或者藍牙遙控器214，可以停止錄制過程，在觸摸型顯示屏211上提示錄制工作完畢時，即可結束操作。

步驟312，啟動抓拍。

用戶如果要把訓練過程中的某一幀圖像記錄下來，可以啟動圖像抓拍模塊216。

步驟313，把抓拍圖像的圖像壓縮后存儲在本地。

圖像抓拍后，用戶可以把抓拍的圖像壓縮后存儲在本地的存儲模塊217中，抓拍結束，等待用戶發出結束操作318。

步驟314，啟動分享。

啟動分享，進入步驟315。

步驟315，把錄制的視頻或者圖像分享到互聯網。

用戶選擇抓拍的圖像或者錄制的視頻，通過WIFI分享到互聯網，分享結束，等待用戶發出結束操作318。

步驟316，啟動分析。

啟動雙畫面分析模塊222，進入步驟317。

步驟317，雙角度動作分析。

在觸摸型顯示屏211上顯示無線攝像機和平板攝像頭的畫面，從而進行兩個角度的動作分析，分析結束，等待用戶發出結束操作318。

步驟318，結束操作。

訓練完成，用戶可以點擊停止訓練按鍵，關掉設備。