本發明涉及到鋼琴教學技術領域，尤其涉及一種一對多鋼琴在線陪練方法。

　　背景技術：

　　鋼琴是源自西洋古典音樂中的一種鍵盤樂器，由88個琴鍵和金屬弦音板組成，普遍用于獨奏、重奏、伴奏等演出，作曲和排練音樂十分方便。由于它優良全面的性能和廣泛的用途都是其他任何樂器無法與之相比擬的，因而鋼琴被眾多的音樂家們譽為“樂器之王”，但是傳統的鋼琴陪練系統一般情況都是一對一陪練模式，而且大多采用面對面陪練方式，而且大多需要陪練老師對課程進行合理的安排。隨著技術技術進步，現在課后鋼琴陪練模式可以借用在線平臺對陪練老師資源和學生進行排課，減少了陪練老師或學生的一部分時間，但是一個陪練老師一次課也只能對一個學生進行輔導，師資利用率低，不僅費用較高，而且學習方法也枯燥無味。

　　鑒于此，研究一種一對多鋼琴在線陪練方法是本技術領域技術人員亟待解決的技術問題。

　　技術實現要素：

　　本發明的目的是提供一種一對多鋼琴在線陪練方法，所述方法通過采集學生音視頻數據并上傳至音視頻服務器中，同時利用智能鋼琴和實時音視頻服務器相結合，輔助老師對學生的練琴狀態進行監控和陪練，從而實現了鋼琴老師一對多的在線陪練，解決了課后監督學生練不練的問題，同時有效提高了鋼琴老師的陪練效率。

　　為解決上述技術問題，本發明提供一種一對多鋼琴在線陪練方法，所述方法包括以下步驟：

　　s1、通過云端app將學生端和老師端分別與對應智能鋼琴進行連接，以實現學生端與對應智能鋼琴之間以及老師端與對應智能鋼琴之間的數據交互；

　　s2、通過采集系統分別采集老師和學生的數據信息，所述數據信息包括鋼琴彈奏midi信息和視頻圖像數據，同時利用終端設備獲取與采集系統所采集的數據信息相對應的音頻數據，然后將所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器；

　　s3、老師將老師端與實時音視頻服務器進行連接用于對所有學生的練琴狀態進行實時監控，進而老師根據學生的練琴狀態并通過老師端指定學生端的視頻流；

　　s4、老師通過老師端訂閱步驟s3中所指定學生端的視頻流，并利用實時音視頻服務器將訂閱消息發送給學生端，學生通過學生端收到訂閱消息后訂閱老師端的視頻流并將記載有自己練習曲譜的電子白板房間信息回復給老師端，老師根據學生端的回復信息加入電子白板房間；

　　s5、老師通過老師端接收學生的鋼琴彈奏midi信息，并將所接收的鋼琴彈奏midi信息實時發送至老師端對應的智能鋼琴上進行彈奏還原，同時學生通過學生端接收老師的鋼琴彈奏midi信息，并將所接收的鋼琴彈奏midi信息實時發送至學生端對應的智能鋼琴上進行彈奏還原，從而老師和學生可根據對應鋼琴彈奏還原信息與對方互動交流；

　　s6、老師通過老師端完成與指定學生端的鋼琴陪練后，結束與該指定學生端的視頻訂閱關系并返回步驟s3。

　　優選地，所述步驟s1中學生端和老師端均通過藍牙或wifi分別與對應智能鋼琴進行連接實現數據交互。

　　優選地，所述步驟s2中的采集系統設于智能鋼琴上，包括采集鋼琴彈奏midi信息的傳感器和用于采集視頻圖像數據的攝像頭。

　　優選地，所述攝像頭包括拉取采集鋼琴琴鍵畫面的無線攝像頭rtsp以及采集老師和學生畫面的系統前置攝像頭。

　　優選地，所述視頻圖像數據包括鋼琴琴鍵畫面以及老師和學生畫面。

　　優選地，所述步驟s2中將所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器后，若老師端超時未收到實時音視頻服務器的狀態更新信息，則進行示警。

　　優選地，所述步驟s3的具體實現方式為：老師將老師端與實時音視頻服務器連接用于獲取所有學生的練琴狀態信息并在老師端上進行展示，然后老師根據所獲取的所有學生練琴狀態信息并通過老師端來指定一個學生端的視頻流。

　　優選地，所述步驟s5老師和學生分別通過老師端和學生端接收對方鋼琴彈奏midi信息之前需要經過有效性校驗。

　　優選地，所述步驟s5中鋼琴彈奏midi信息經過有效性校驗后需要設定一個間隔時間，待設定間隔時間過后通過老師端和學生端分別接收對方的鋼琴彈奏midi信息。

　　優選地，所述間隔時間為5秒。

　　與現有技術比較，本發明首先利用設于智能鋼琴上的采集系統采集老師和學生的鋼琴彈奏midi信息、視頻圖像數據，以及通過終端設備獲取采集系統所采集數據信息相對應的音頻數據，并將所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器，然后老師通過老師端實時獲取和監控所有學生的練琴信息并指定一個學生端進行視頻流訂閱，學生通過學生端收到訂閱消息后回復電子白板房間信息給老師端，老師端根據學生端的回復信息完成與指定學生端的視頻訂閱關系，老師和學生通過老師端和學生端將所采集的鋼琴彈奏midi信息發送給對方并在鋼琴上進行彈奏還原，從而可根據鋼琴彈奏還原信息與對方互動交流，當老師通過老師端完成與指定學生端的互動交流后再返回至監控狀態，即可再次通過老師端指定與其他學生端的視頻流進行陪練，從而實現了一對多鋼琴在線陪練，解決了課后監督學生練不練的問題，同時有效提高了陪練老師的效率。

　　附圖說明

　　圖1是本發明一種一對多鋼琴在線陪練方法的流程圖，

　　圖2是本發明中通過老師端對學生練琴狀態進行監控的流程圖。

　　具體實施方式

　　為了使本技術領域的人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。

　　參見圖1，圖1是一種一對多鋼琴在線陪練方法的流程圖，所述方法包括以下步驟：

　　s1、通過云端app將學生端和老師端分別與對應智能鋼琴進行連接，以實現學生端與對應智能鋼琴之間以及老師端與對應智能鋼琴之間的數據交互；

　　s2、通過采集系統分別采集老師和學生的數據信息，所述數據信息包括鋼琴彈奏midi信息和視頻圖像數據，同時利用終端設備獲取與采集系統所采集的數據信息相對應的音頻數據，然后將所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器；

　　s3、老師將老師端與實時音視頻服務器連接用于對所有學生的練琴狀態進行實時監控，進而老師根據學生的練琴狀態并通過老師端指定學生端的視頻流；

　　s4、老師通過老師端訂閱步驟s3中所指定學生端的視頻流，并利用實時音視頻服務器將訂閱消息發送給學生端，學生通過學生端收到訂閱消息后訂閱老師端的視頻流并將記載有自己練習曲譜的電子白板房間信息回復給老師端，老師根據學生端的回復信息將老師端加入電子白板房間；

　　s5、老師通過老師端接收學生的鋼琴彈奏midi信息，并將所接收的鋼琴彈奏midi信息實時發送至老師端對應的智能鋼琴上進行彈奏還原，同時學生通過學生端接收老師的鋼琴彈奏midi信息，并將所接收的鋼琴彈奏midi信息實時發送至學生端對應的智能鋼琴上進行彈奏還原，從而老師和學生可根據對應鋼琴彈奏還原信息與對方互動交流；

　　s6、老師通過老師端完成與指定學生端的鋼琴陪練后，結束與該指定學生端的視頻訂閱關系并返回步驟s3。

　　本實施例中，首先利用設于智能鋼琴上的采集系統采集老師和學生的鋼琴彈奏midi信息、視頻圖像數據，并利用終端設備(如手機或平板)獲取與鋼琴彈奏midi信息、視頻圖像數據相對應的音頻數據，并將所采集的鋼琴彈奏midi信息、視頻圖像數據以及相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器，然后老師通過老師端實時獲取和監控所有學生的練琴狀態信息并指定一個學生端進行視頻流訂閱，被指定學生端的學生收到老師端的訂閱消息后回復一個記載有自己練習曲譜的電子白板房間信息給老師端，老師通過回復信息即可進入電子白板房間，進而完成老師端與指定學生端之間的視頻訂閱關系，最后老師和學生將所采集的鋼琴彈奏midi信息發送給對方并通過老師端和學生端對應的智能鋼琴上還原彈奏并互動交流，當老師完成與指定學生端的互動交流后可返回至監控狀態再次指定與其他學生端的視頻流進行陪練，從而實現了一對多鋼琴在線陪練，解決了課后監督學生練不練的問題，同時也有效提高了陪練老師的效率。

　　如圖1所示，所述步驟s1中學生端和老師端均通過藍牙或wifi分別與對應智能鋼琴進行連接實現數據交互。本實施例中，所述學生端和老師端均通過wifi分別與智能鋼琴進行連接實現數據交互，有效保證了學生端與對應智能鋼琴之間以及老師端與對應智能鋼琴之間數據交互的穩定性和時效性。在其他實施例中，也可以采用藍牙或其他方式進行連接。

　　如圖1所示，所述步驟s2中的采集系統設于智能鋼琴上，包括用于采集鋼琴彈奏midi信息的傳感器和用于采集視頻圖像數據的攝像頭。本實施例中，所述采集系統包括用于采集鋼琴彈奏midi信息的傳感器和用于采集視頻圖像數據的攝像頭，所述傳感器和攝像頭均設于智能鋼琴上，傳感器采用型號為itr8307的光電傳感器。在其他實施例中，也可以選用能夠采集相應數據的其他類型或型號的傳感器。

　　如圖1所示，所述攝像頭包括采集鋼琴琴鍵畫面的無線攝像頭rtsp以及采集老師和學生畫面的系統前置攝像頭，所述視頻圖像數據包括鋼琴琴鍵畫面以及老師和學生畫面。

　　本實施例中，所述視頻圖像數據包括鋼琴琴鍵畫面以及老師和學生畫面，攝像頭包括可拉取采集鋼琴琴鍵畫面數據的無線攝像頭rtsp以及采集老師和學生畫面的系統前置攝像頭，通過采集老師和學生的視頻圖像數據，有效提高了雙方互動交流的準確性和生動性。

　　如圖1所示，所述步驟s2中將所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器后，若老師端超時未收到實時音視頻服務器的狀態更新信息，則進行示警。本實施例中，當所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器后，在設定的時間內，若老師端沒有收到實時音視頻服務器的狀態更新信息，則進行示警，提醒學生端重新將所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器，以便于老師通過老師端獲取和監控學生的練琴狀態，一定程度上，提高了陪練效率。

　　如圖2所示，所述步驟s3的具體實現方式為：老師將老師端與實時音視頻服務器連接用于獲取所有學生的練琴狀態信息，同時也可將所獲取的學生練琴狀態信息在老師端上進行展示，從而老師可根據所獲取的所有學生練琴狀態信息并通過老師端指定一個學生端的視頻流。本實施例中，老師通過老師端從實時音視頻服務器中獲取到所有學生的練琴狀態信息并在在老師端上進行展示，進而老師根據所獲取展示的學生練琴狀態信息來指定一個需要陪練的學生端視頻流進行訂閱，實現指定學生端的在線陪練。

　　如圖1所示，所述步驟s5中老師和學生分別通過老師端和學生端接收對方鋼琴彈奏midi信息之前需要經過有效性校驗，所述鋼琴彈奏midi信息經過有效性校驗后設定一個間隔時間，待設定間隔時間過后通過老師端和學生端分別接收對方的鋼琴彈奏midi信息。

　　本實施例中，所述間隔時間設為5秒，老師和學生的鋼琴彈奏midi信息進行有效性校驗后開始計時，直至到達設定的5s間隔時間后再將有效性校驗后的鋼琴彈奏midi信息發送給對方，然后老師和學生分別通過老師端和學生端接收對方的鋼琴彈奏midi信息并在對應鋼琴上彈奏還原，通過設置一個間隔時間，能夠對所采集鋼琴彈奏midi信息中的音符和節奏兩個維度進行有效檢驗。在其他實施例中，也可以根據實際情況設置為其他適應性的間隔時間。

　　需要說明的是，本發明中，云端app指的是設于終端設備中的交互系統，學生端和老師端指的是終端設備交互系統中對應學生和老師的登陸客戶端且可實現相互之間的數據交互，學生通過學生端登陸交互系統，老師通過老師端登陸交互系統。

　　以上對本發明所提供的一種一對多鋼琴在線陪練方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。

　　技術特征：

　　1.一種一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

　　s1、通過云端app將學生端和老師端分別與對應智能鋼琴進行連接，以實現學生端與對應智能鋼琴之間以及老師端與對應智能鋼琴之間的數據交互；

　　s2、通過采集系統分別采集老師和學生的數據信息，所述數據信息包括鋼琴彈奏midi信息和視頻圖像數據，同時利用終端設備獲取與采集系統所采集的數據信息相對應的音頻數據，然后將所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器；

　　s3、老師將老師端與實時音視頻服務器連接用于對所有學生的練琴狀態進行監控，進而老師根據學生的練琴狀態并通過老師端指定學生端的視頻流；

　　s4、老師通過老師端訂閱步驟s3中所指定學生端的視頻流，并利用實時音視頻服務器將訂閱消息發送給學生端，學生通過學生端收到訂閱消息后訂閱老師端的視頻流并將記載有自己練習曲譜的電子白板房間信息回復給老師端，老師根據學生端的回復信息將老師端加入電子白板房間；

　　s5、老師通過老師端接收學生的鋼琴彈奏midi信息，并將所接收的鋼琴彈奏midi信息實時發送至老師端對應的智能鋼琴上進行彈奏還原，同時學生通過學生端接收老師的鋼琴彈奏midi信息，并將所接收的鋼琴彈奏midi信息實時發送至學生端對應的智能鋼琴上進行彈奏還原，從而老師和學生可根據對應鋼琴彈奏還原信息與對方互動交流；

　　s6、老師通過老師端完成與指定學生端的鋼琴陪練后，結束與該指定學生端的視頻訂閱關系并返回步驟s3。

　　2.如權利要求1所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述步驟s1中學生端和老師端均通過藍牙或wifi分別與對應智能鋼琴進行連接實現數據交互。

　　3.如權利要求2所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述采集系統設于智能鋼琴上，包括用于采集鋼琴彈奏midi信息的傳感器和用于采集視頻圖像數據的攝像頭。

　　4.如權利要求3所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述攝像頭包括采集鋼琴琴鍵畫面的無線攝像頭rtsp以及采集老師和學生畫面的系統前置攝像頭。

　　5.如權利要求4所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述視頻圖像數據包括鋼琴琴鍵畫面以及老師和學生畫面。

　　6.如權利要求5所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述步驟s2中將所采集的數據信息及其相對應的音頻數據推送至實時音視頻服務器后，若老師端超時未收到實時音視頻服務器的狀態更新信息，則進行示警。

　　7.如權利要求6所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述步驟s3的具體實現方式為：老師將老師端與實時音視頻服務器連接用于獲取所有學生的練琴狀態信息并在老師端上進行展示，然后老師根據所獲取的所有學生練琴狀態信息并通過老師端指定一個學生端的視頻流。

　　8.如權利要求7所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述步驟s5中老師和學生分別通過老師端和學生端接收對方鋼琴彈奏midi信息之前需要經過有效性校驗。

　　9.如權利要求8所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述步驟s5中鋼琴彈奏midi信息經過有效性校驗后需要設定一個間隔時間，待設定間隔時間過后通過老師端和學生端分別接收對方的鋼琴彈奏midi信息。

　　10.如權利要求9所述的一對多鋼琴在線陪練方法，其特征在于，所述間隔時間為5秒。

　　技術總結

　　本發明公開了一種一對多鋼琴在線陪練方法，首先利用采集系統采集老師和學生的鋼琴彈奏MIDI信息、視頻圖像數據以及音頻數據，并將所采集的鋼琴彈奏MIDI信息、視頻圖像數據以及音頻數據推送至實時音視頻服務器，老師通過老師端實時監控學生的練琴信息并指定一個學生端進行視頻流訂閱，學生端收到訂閱消息后回復電子白板房間信息給老師端，老師通過房間信息將老師端加入學生所在的電子白板房間，然后老師端和學生端將所采集的鋼琴彈奏MIDI信息發送給對方并在對應鋼琴上還原彈奏并進行互動交流，老師完成與指定學生端的互動交流后可返回至監控狀態，從而可再次指定與其他學生端的視頻流進行陪練，實現了一對多鋼琴在線陪練，有效提高了老師的陪練效率。

　　技術研發人員：郭立

　　受保護的技術使用者：湖南卡羅德音樂集團有限公司

　　技術研發日：2020.06.17

　　技術公布日：2020.08.25