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多媒體電子教室能夠?qū)崟r進行多媒體教學任務(wù)，實現(xiàn)屏幕廣播教學、文件傳輸、電子舉手、語音教學等功能；同時還能管理和監(jiān)控學生機，完成監(jiān)控轉(zhuǎn)播、遙控輔導、黑屏肅靜等功能。其中，廣播教學是多媒體電子教室最基本和最核心的功能。

一、廣播教學功能分析

廣播教學功能就是將教師機的電腦屏幕畫面和語音等多媒體信息實時傳送廣播給全體、群組或單個學生，可對單一、部分、全體學生廣播，廣播過程中可動態(tài)增刪被廣播對象。教師還可以將該學生機屏幕廣播給其它學生，讓學生之間分享創(chuàng)意和成果，教師機可結(jié)束和停止廣播教學。

二、廣播教學功能的設(shè)計和實現(xiàn)

廣播教學屏幕傳輸?shù)木唧w實現(xiàn)主要有抓取屏幕、屏幕壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)解壓、屏幕繪制五個步驟，如圖1所示。

（一）抓取屏幕

抓取屏幕上畫面的實現(xiàn)方法是基于上層Windows的GDI(GraphicalDeviceInterface)函數(shù)截屏。WindowsGDI的一個重要部分是DC(設(shè)備描述表)，當Windows應(yīng)用程序把輸出顯示到設(shè)備上時，就會用到DC里面所存儲的信息。如果設(shè)置一個定時器，每隔一定的時間獲取屏幕的圖像，就可以獲取連續(xù)變化的動態(tài)視頻了。其工作原理是這樣的，首先設(shè)置屏幕尺寸寬、高，創(chuàng)建一個位圖對象，位圖對象的尺寸與屏幕尺寸相同，再獲取當前的顯示設(shè)備描述表，然后創(chuàng)建一個與之兼容的內(nèi)存設(shè)備描述表，將事先建立好的位圖調(diào)入內(nèi)存，再用Windows提供的APIBitBlt()將當前顯示設(shè)備描述表的內(nèi)容拷貝到內(nèi)存設(shè)備描述表，這樣就把屏幕上的內(nèi)容抓到內(nèi)存的位圖文件中了，最后，釋放當前的顯示設(shè)備。

（二）屏幕壓縮

屏幕圖像的變化頻率較小，通過對一般屏幕操作進行試驗后發(fā)現(xiàn)，每秒3到5幀的采樣頻率，就能把服務(wù)器端屏幕的變化及時或?qū)崟r反應(yīng)到客戶端的屏幕上。為實現(xiàn)屏幕共享，在數(shù)據(jù)傳輸上可以采用較低的采樣頻率。屏幕的變化一般集中在某一部分，整屏信息的變化相比則較少。利用這一特點可以對屏幕圖像進行分塊，只傳輸變化的塊，這樣就可以有效的降低傳輸流量。屏幕圖像相鄰像素間的差異較小，可以近似的用一個像素點校驗其周圍N個像素點是否變化。在較短時間間隔內(nèi)的兩幀屏幕圖像存在著較強的相關(guān)性，只要找到這兩幀圖像的不同部分并且發(fā)送不同部分，其余部分不發(fā)送，這樣就可以大大減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

（三）屏幕圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸

屏幕圖像的傳輸其實就是這些屏幕圖像數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，在傳輸屏幕數(shù)據(jù)時，采用的是無連接的UDP方式傳輸?shù)?。通過之前的分析知道，傳輸數(shù)據(jù)時，只需要把有變化的區(qū)域發(fā)送給學生機就可以了，將這些數(shù)據(jù)暫時存放到一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ScrMode結(jié)構(gòu)體里。教師機使用IP組播方式將結(jié)構(gòu)體ScrMode發(fā)送到組播組內(nèi)的所有學生機。

（四）數(shù)據(jù)解壓和屏幕顯示

在學生機端，程序設(shè)置有一個組播端口，學生機程序利用該端口偵聽消息，當教師機端廣播教學命令后，學生機端偵聽到該消息，立刻建立接收線程，以便隨時接收教師機端發(fā)送來的信息。學生機端設(shè)有兩個線程：監(jiān)聽線程(監(jiān)聽接收教學信息)，屏顯線程(圖像解壓縮和還原顯示)。經(jīng)過分析得知，服務(wù)器端傳輸之前已經(jīng)把大量的冗余圖像信息過濾掉了，所以在學生機端就不再判斷冗余了。學生機端只需要：創(chuàng)建1024×768的BMP格式的全屏圖像；讀取收到的圖像數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)ScrData，此時的數(shù)據(jù)為JPEG格式，由于屏幕圖像一般是BMP格式，所以學生機端程序要把接收到的JPEG格式圖像解壓縮成BMP格式；SequenceNumber記錄了發(fā)送數(shù)據(jù)塊在整個屏幕中的位置，所以讀取SerialNum的值就知道了該數(shù)據(jù)塊在整屏數(shù)據(jù)中的位置，將數(shù)據(jù)塊ScrData寫入學生機屏幕SequenceNumber處的對應(yīng)位置；屏幕圖像中部分數(shù)據(jù)區(qū)域是空白的，說明該塊與上一屏數(shù)據(jù)相同，直接讀出上一屏對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)塊，填入空白區(qū)域，直接將屏幕圖像寫入顯存。

多媒體電子教室代表了電腦教育多媒體、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向，目前已成為現(xiàn)代教育技術(shù)的一個重要體現(xiàn)，它的應(yīng)用，勢必會帶來許多新的教學理念和教學模式的變革，本文對廣播教學功能的研究有一定的借鑒意義。