一种网络教学方法及系统的制作方法_2

文档序号:9647255阅读:来源:国知局
终端收到压缩的图 像时,如果需要查看更精细的图像时,可以通过点击操作从所述原始图像备份数据库中下 载获取原始图像。
[0076] 进一步的,在执行完所述图像发送判断步骤后,将确定不同步显示给学生用户终 端的压缩图像的原始备份数据从所述原始数据库中删除。
[0077] 所述图像压缩步骤进一步包括,JPEG图像一次压缩和图像二次压缩。
[0078] 在所述JPEG图像一次压缩过程中,在对所述图像进行压缩处理时,将每幅所述图 像的DC特征值和AC特征值复制另存为独立的数据文件;
[0079] 根据所述复制另存的数据文件,依次计算前后两幅相邻图像的所述DC和AC特征 值的差异值,即DC和AC特征向量各分量之差的总和,差异值越大说明前后两幅图像的差别 越大,差异值越小或者没有差异说明前后两幅图像的差别越小或者没有差别,判断为这幅 图像无需传送到学生用户终端进行同步显示。
[0080] 所述特征值的差异值的计算方法为:
[0081] 将前后相邻两幅图像的DC和AC特征值进行对比,
[0082] 对于DC特征值,对比其分量的正负号,如果分量同号标记为1,否则标记为0 ;
[0083] 对于AC特征值,根据设定的对比阈值,如果分量之差超过对比阈值标记为0,否则 标记为1 ;
[0084] 由此,求出0或1的数目,相加求和,可以得出前后相邻两幅图像之间的差异值;其 中,
[0085] 0的数目越多表明特征向量的差异越大,图像的差异越大。
[0086] 设置多个存储复制另存的DC和AC特征值存储文件,存储满一个文件夹,就使用另 一个存储文件,之后系统清空所述存储满的文件夹备用。
[0087]当长时间检测到前后截屏的内容没有变化时,逐步自动延长截取屏幕图像内容的 时间。
[0088]当检测到差异值保持在一定范围内基本平稳时,将当前屏幕的内容作为第一版板 书内容进行标记;
[0089] 当检测到差异值出现较大变化时,判断为新的一个版面的板书或新的显示内容开 始。
[0090] 对于所述图像二次压缩步骤,根据图像大小与结合系统指定的文件字节数的{:最 小值、最大值}:IminSize,maxSize},设置进一步的压缩比率:
[0091] If(image.getBytes() >maxSize)
[0092] {压缩比率=image.getBytes()/maxSize*系统定义偏移量}
[0093] Else,
[0094] {压缩比率=1};
[0095] 根据由压缩图像构成的图像的大小与指定的文件字节数的IminSize,maxSize} 获得图像压缩比率:
[0096] 如果图像的大小大于最大值,
[0097] 压缩比率=图像大小/最大值*系统定义偏移量,否则,压缩比率=1 ;其中,
[0098] 所述偏移量设置为0· 4~0· 6之间。
[0099] 所述压缩获得的JPEG图像以及同屏应用数据包大于报文的限制长度时,会按照 报文等比,将所述JPEG图像以及同屏应用数据包分割成若干子数据包,即
[0100] 分割成若干临时TMP文件,这些分割的临时TMP文件通过网络以组播方式进行传 送,学生用户终端获得所有的分割TMP文件后,对分割TMP文件进行合并,形成完整的JPEG 图像,并在学生用户终端本地显示。
[0101] 根据数据长度,动态计算并拆分数据,并且最大的拆分数量不超过5个这样两组 条件进行综合计算,从而得到一个较优的报文数组进行发送。
[0102] 对于所述同步显示步骤,其中,
[0103] 所述学生用户终端的客户端在收到了来自教师用户终端的组播数据包时,会先校 验收到的数据是否已经接受完全,如果接受完全会将数据报文进行合并还原;
[0104] 在每收到一个数据报文的同时,立刻给教师用户终端发送反馈信息;
[0105] 学生用户终端接收到指令信息后,会向教师用户终端发送反馈信息。
[0106] 对于子步骤的所述线程监控步骤,具体包括:
[0107] 线程监控步骤B1、数据报文发送处理步骤:
[0108] 教师用户终端对发送的数据报文进行签名编号,确保每次发送的报文组ID统一 并且唯一,然后将数据报文发送至无线AP的组播地址,范围在234. 5. *组播网段间固定 组播地址,教师用户终端在启动程序时会自动计算组播地址,确保在一个网络环境内特别 是局域网络环境内,每个课堂都独立占用为一个组播地址;
[0109] B2、自守护线程启动步骤:
[oho] 在数据报文发送后,教师用户终端会启动一个自守护线程,启动计时器,并建立补 发堆栈,将本次的发送数据、发送目标存入补发堆栈,在到达自守护线程启动时间后,没有 收到学生用户终端的数据报文反馈,自守护线程会启动数据报文补发处理,对没有反馈的 学生用户终端补充发送数据包;
[0111] B3、反馈守护线程启动步骤:
[0112] 教师用户终端发送完组播UDP数据包后,当第一次收到学生用户终端的反馈消息 后,会自动启动反馈守护线程,该线程会按照拆分后的数据包对用户终端的反馈进行保证 重传处理,同时停止自守护线程;
[0113] B4、报文反馈步骤:
[0114] 学生用户终端的客户端在收到了来自教师用户终端的组播数据包时,会先校验收 到的数据是否已经接受完全,如果接受完全会将数据报文进行合并还原;在每收到一个数 据报文的同时,立刻给教师用户终端发送反馈信息。
[0115] 所述过期数据处理步骤具体过程如下:
[0116] C1、教师用户终端上传组播报文到服务器,服务器通过网络传输把组播报文给学 生用户终端;
[0117] C2、学生用户终端收到的组播报文时,如果报文签名为当前正在处理的报文组,则 将报文信息入栈,并反馈信息发送给教师用户终端;
[0118] C3、如果学生用户终端收到的组播报文签名比当前栈中处理的数据新,则表明栈 中的数据已经过期,会将栈中数据清空,同时将新数据入栈,等待报文数据接收完全后进行 后续处理;
[0119] C4、如果学生用户终端收到的组播报文签名比当前栈中处理的数据旧,则表明该 收到的数据报文已经过期,系统放弃当前接收到的数据报文;
[0120] C5、教师用户终端收到学生用户终端的数据报文反馈信息,如果报文时间戳已经 过期,表明学生用户终端延迟收到消息,数据已过期,教师用户终端对该数据报文进行丢 弃,不进行其它任何处理,如果收到的数据报文时间戳为当前发送数据包,则对该反馈信息 进行接收。
[0121] 对于子步骤中的所述同步再现步骤,其中,
[0122] 在学生用户终端上的客户端或APP中,内置有图像子数据包合并显示模块,用于 将接收到的若干子数据包如若干临时TMP文件,合并形成完整的JPEG图像,并在学生用户 终端上进行显示,完成同屏显示的目的;以及,
[0123] 内置有与教师用户终端同样的文件操作逻辑模块,在同屏应用过程中,学生用户 终端事前加载本次课堂的电子文件资源,教师在讲课直播过程中,学生用户终端将通过服 务器获得的教师操作电子文档/文件的操作指令数据如指令及坐标点数据,利用已经内置 的逻辑模块结合下载的课堂电子文件资源,通过所述逻辑模块自动模拟教师的操作,完成 同屏应用的目的。
[0124] 学生用户终端将实时接收到的图像进行本地显示,并将一系列接收到的同步图像 数据保存成可再现的视频流;
[0125] 将所述视频流的播放与有关教师的音频数据流根据时间特征匹配起来,形成带有 音频的视频流。
[0126] 根据本发明的又一目的,提供一种网络教学系统,包括处理器;以及计算机可读存 储介质,具有由所述处理器执行用于执行操作的计算机可读程序代码,所述操作为上述的 网络教学方法的有关操作,用于将所述多个用户终端之一的屏幕上显示的图像内容发送到 其他所述终端上实现同步显示。
[0127] 根据本发明的再一目的,提供一种计算机程序,包括被加载至计算机系统并被执 行时执行上述所述方法的步骤的计算机程序代码。
[0128] 根据本发明的另一目的,提供一种计算机可读存储介质,包含上述计算机程序。
[0129] 使用本发明的网络教学方法和系统,由于系统定时截取屏幕内容并进行压缩处 理,具备了随时可以进行传送的能力,提高了传送的效果,缩短了传送的时间。利用图像压 缩过程中解析获得的特征值实现了截屏图像内容的快速比对,实现了同步图像的智能判 断,自动同步传送,无需手动操作,而且由于尽量避免了传送重复的屏幕内容,减轻了学生 用户终端存储的压力,又能保证内容的全面性,此外由于对屏幕图像内容进行了标记和判 断,有助于提尚学生复习的效率,比如在复习时,可以直接看每一板书的最后几个版面,一 般就是比较全面的板书内容,无需一一浏览前面的过程板书图像,提高了复习效率,而如果 想看讲解的过程和进度,又不会错过有关内容。而讲解画面、音频实时同步录制,录制数据 上传带宽仅5-lOkB/s即可满足需要,所有数据存储至数据库中,更加安全和便捷,整个课 程以数据流形式存储至数据库,存储空间缩小百倍,点播回放要求带宽低,一般的网络可实 现流畅网络点播回放。
[0130] 本发明的网络教学系统摆脱了由固定课室、讲台、教案、课本、黑板、粉笔等组成的 传统教学系统及方式,实现现代化的互联网互动式的教学方式,摆脱了时空的限制,通过数 据库储存电子课本,实现减轻了携带沉重的教材课本的负担,提高了教学效率,互动性和趣 味性。
[0131] 同屏教学使得学生在课堂上能随时精准的看到教师对于重点知识的标注,教师也 可以在讲解的过程中对教案随时进行标注,让每个学生在自己的教学设备上看到教师的批 注,更清楚的了解相关的知识点。免去了之前学生在课堂上跟不上教师的教学速度,跟不上 教师的讲解的问题。
[0132] 本发明的核心在于,在现有技术的基础上,以有机的系统化的方式解决了网络教 学系统中显示图像和应用图像数据同步显示、实时录制的问题,在有些技术的使用上,有些 现有技术中可能有独立的应用,但是没有任何启示或公开将这些技术有机结合起来系统化 的并进行改进的创造性应用,而且取得了本发明的意想不到的技术效果。
[0133] 本发明的上述和进一步的目的以及特征,根据结合附图的以下详细说明就会更加 清楚和完整。
【附图说明】
[0134] 图1-5是现有技术的示意图;
[0135] 图6是根据本发明的网络教学系统的拓部结构示意图。
[0136] 图7是根据本发明的网络教学系统的智能终端结构示意图。
[0137] 图8是根据本发明的网络教学方法的同步显示图像数据的处理流程示意图。
[0138] 图9-1至9-3是根据本发明的网络教学方法中获取路径坐标数据的过程示意图。
[0139] 图10是根据本发明的图像压缩过程的亮度量化表和色度量化表。
[0140] 图11是根据本发明的图像压缩过程中经Z字形扫描后DCT特征值的序号。
[0141] 图12是根据本发明的网络教学系统的组播发送示意图。
[0142] 图13是根据本发明的网络教学系统的线程监控示意图。
[0143] 图14是根据本发明的网络教学系统的同步再现示意图。
[0144] 图15是根据本发明的网络教学系统的数据包发送确认示意图。
[0145] 图16是根据本发明的网络教学系统的同步再现示意图。
[0146] 图17和18是根据本发明的网络教学系统获取路径坐标数据的示意图。
[0147] 图19是根据本发明的网络教学系统的数据流片段分割示意图。
[0148] 图20是根据本发明的网络教学系统的点播回放的示意图。
[0149] 图21是根据本发明的网络教学系统的点播回放的另一示意图。
【具体实施方式】
[0150] 以下结合附图,将对本发明的【具体实施方式】进行详细的描述。
[0151] 本发明的网络教学并不局限于学生和教师的教学形式,其可以包括以教师用户和 学生用户、或培训用户为参与主体的在线网络教学、远程网络教学、本地网络教学,和以企、 事业单位员工等为参与主体的在线网络会议、远程网络会议、本地网络会议,以及其他的利 用网络进行在线交流和/或文件内容展示的交流/交互形式,比如远程协同工作等。
[0152] 如图6所示,根据本发明的网络教学系统的拓扑结构示意图。所述网络教学系统, 包括:多个教师用户终端、多个学生用户终端以及云数据中心(智联教育云端服务器),它 们之间通过网络(互联网、交换机、校园服务器、校园AC、班级AP、或者VLAN专线)相互进行 连接。此外,所述网络教学系统还可以包括各种放映设备如投影仪、展示设备如电子白板、 图像采集设备如照相机、录像机或与用户终端相连的摄像头等。
[0153] 使用本发明的网络教学系统,教师在上课时从教学终端和教学多媒体课堂分别获 取讲课时间和动作数据流以及课堂时间和语言数据流,通过校园局域网与互联网相连,智 联教育云端服务器通过互联网获取和处理这些数据,并且将其通过互联网和校园局域网分 发给学生端,用于为学生听课提供服务。
[0154] 所述服务器可以是本地服务器和/或部署在远程主机上的远程服务器或网络云 端的云端服务器。所述网络教学系统的软件客户端或APP在所述用户终端(包括教师用户 终端和学生用户终端,还可以包括家长用户终端)上运行。
[0155] 所述网络可以为互联网,可以是局域网(如校园网)和广域互联网,可以是有线 的,也可以是无线的,或者这些网络的任意组合。
[0156] 所述用户终端包括:处理器、网络模块、控制模块和显示模块以及智能操作系统。 所述用户终端上可以设有通过数据总线连接各种拓展类设备和配件的多种数据接口。所述 智能操作系统包括Windows、Android及其改进、iOS等系统,在其上可以安装、运行应用软 件,实现在智能操作系统下的各种应用软件、服务和应用程序商店/平台的功能。
[0157] 所述用户终端可以使用满足相应性能要求的用户个人的各种移动可接入设备,如 平板电脑、智能手机、笔记本电脑等,只要这些设备安装有基于本发明的方法或装置的应用 软件客户端或者APP即可。也可以使用专门定制的10. 1英寸的Android平板电脑。所述 用户终端需要使用登陆账号进入系统的客户端或者APP。
[0158] 所述用户终端可以包括教师用户终端、学生用户终端以及家长用户终端等,不同 用户使用不同身份登陆相应的用户终端的客户端或者APP,设备进入相对应的系统界面,实 现相应的功能。
[0159] 所述用户终端可以通过自身的网络模块以RJ45/Wi-Fi/蓝牙/2G/3G/4G/5G/ G.hn/Zigbee/Z-ware/RFID等网络连接方式连接到互联网,并借助互联网连接到服务器、 其它的用户终端或其它电脑及设备。所述用户终端还具有1394/USB/串行/SATA/SCSI/ PCI-E/Thunderbolt/ 数据卡接口,以及HDMI/YpbPr/SPDIF/AV/DVI/VGA/TRS/SCART/ Displayport等音视频接口。所述用户终端通过上述各种功能接口使用网络彼此连接,以 及连接各种拓展设备和配件,由此可以组成网络教学系统的基础。
[0160] 所述用户终端还可以带有软件形式的声音捕捉控制模块和动作捕捉控制模块,或 通过数据总线板载硬件形式的声音捕捉控制模块和动作捕捉控制模块,来实现声控和形控 功能;通过音视频接口连接显示/投影模块、麦克风、音响设备和其它音视频设备,来实现 显示、投影、声音接入、音视频播放,以及数字或模拟的音视频输入和输出功能;通过数据接 口连接摄像头、麦克风、电子白板、RFID读取设备,实现影像接入、声音接入、电子白板的使 用控制和录屏,RFID读取功能,并通过相应的接口可接入和管控移动存储设备、数字设备和 其它设备;通过DLNA/IGRS技术和互联网络技术,来实现的包括多屏设备之间的操控、互动 和甩屏等功能。
[0161] 本发明中,所述处理器定义为包括但不限于:指令执行系统,如基于计算机/处理 器的系统、专用集成电路(ASIC)、计算设备、或能够从非暂时性存储介质或非暂时性计算机 可读存储介质取得或获取逻辑并执行非暂时性存储介质或非暂时性计算机可读存储介质 中包含的指令的硬件和/或软件系统。所述处理器还可以包括任意控制器,状态机,微处理 器,基于互联网络的实体、服务或特征,或它们的任意其它模拟的、数字的和/或机械的实 现方式。
[0162] 本发明中,计算机可读存储介质定义为包括但不限于:能够包含、存储或保持程 序、信息及数据的任意介质。计算机可读存储介质包括许多物理介质中的任一种,如电子介 质、磁性介质、光介质、电磁介质或半导体介质。合适计算机可读存储介质以及用户终端和 服务器使用的存储器的更具体示例包括但不限于:磁性计算机盘(如软盘或硬驱)、磁带、 随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、光盘(CD)或 数字视频光盘(DVD)、蓝光存储盘、固态硬盘(SSD)、闪存。
[0163] 作为典型的用户终端,可以采用中国专利CN104363545B公开的智能终端机。如7 图所示,所述智能终端机,包括:内设有音频降噪电路的主机(1)及与该主机(1)连接的高 拍仪;其中,
[0164] 所述主机⑴包括底壳(11)和中框(14),底壳(11)和中框(14)之间固定安装有 主板(12)、液晶屏(13)和触控屏(15),所述主板(12)和液晶屏(13)通过FPC连接器(122) 电性连接;所述底壳(11)后端设置有开口槽(111),中框(14)后端设置有容置槽(2),该容 置槽(2)对应位于所述开口槽(111)中,且所述开口槽(111)中还设置有可翻转打开的翻 转盖板(3),所述翻转盖板(3)翻转后可与容置槽(2)对应形成密封腔;
[0165] 所述高拍仪,设置于上述容置槽(2)中,其包括有主支架(4)、副支架(5)和拍照 杆(6),所述主支架(4) 一端通
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1