电子教室软件各项功能是如何工作的技术基础网络技术组播或

电子教室软件

各项功能是如何工作的

1．技术基础

网络技术：组播（或多播multicast）协议的优势，其他网络设备对组播协议的支持。

2．广播教学

广播教学的主要功能是屏幕广播和声音广播教学。主要的知识点：

1．屏幕广播原理

教师机在执行该功能时分为以下几步：

1．软件截屏（截获教师机电脑屏幕的变化）。截屏就是截取计算机的显示数据，截屏软件一般通过教师机的显卡获得计算机的显示数据。所以截屏的效果和教

师机显卡关系比较紧密。如果显卡的驱动安装不正确（例如很多显卡在新的操

作系统出来时驱动得不到更新，那么这个显卡工作可能就会不正确），我们软

件将会表现出学生机接收窗口已经出现，没有任何内容，只显示操作系统桌面

的颜色等现象。

截屏分为动态和静态截屏技术。静态截屏技术就是每隔一段时间，例如每1/30秒，截计算机全屏画面一次。这样的弊端有截屏的数据量大，对屏幕变化反应慢，占用大量的系统资源。动态截屏是根据屏幕的变化，随时只截取屏幕变化的部分。这样截屏的数据量小，对屏幕变化反应快，占用的系统资源少。我们软件采用的就是动态截屏技术。

2．数据压缩。教师机软件将上一步截获的屏幕数据按照我们公司自己开发的压缩算法进行压缩。这样就能保证在网上传输数据量小，传输速度快。

3．数据发送。按照我公司自己开发的网络技术，进行网上数据传输。网上传输数据时经过常会遇到由于所有的技术由我公司自己开发，所以我们软件对网络

环境具有非常强的适应性。包括网络纠错、网络丢失数据的补偿等等。

学生机执行该功能分为以下几步：

4．数据接收。按照我公司自己开发的网络技术，进行网上数据接收，包括网络纠错、网络丢失数据的补偿等等。

5．数据解压。做教师机数据压缩的反向工作。

6．屏幕播放。做教师机截幕的反向工作，但是该部分工作和显卡没有多大关系，不需要采集显示数据。

2．声音广播原理

教师机在执行该功能时分为以下几步：

1．声音信号的采集。通过声卡的对不同的声源进行采集，要采集Microphone的声音，则要在录音设备中选定Microphone，要采集应用程序（例如：winnap

播放器、flash）的声音，则要在录音设备中要选定waveout。声音信号的采集

根据不同的采样率有不同的音质，比如电话音质、cd音质等。有的声卡在某些

采样率下工作会不正常，这是需要我们软件在系统设置中重新选择声音广播工

作的音质。

2．数据压缩。和屏幕广播部分的数据压缩技术类似。

3．数据发送。和屏幕广播部分的数据发送技术类似。

学生机执行该功能分为以下几步：

4．数据接收。和屏幕广播部分的数据技术类似。按照我公司自己开发的网络技术，进行网上数据接收，包括网络纠错、网络丢失数据的补偿等等。

5．数据解压。做教师机数据压缩的反向工作。

6．声音播放。根据声音数据进行播放。

广播教学的主要功能包括屏幕广播和声音广播两项功能，由于屏幕和声音广播需要同步，所以声音工作不正常会影响广播效率。例如，北京密云县三中出现过由于我们教师机软件设定的声卡的采样率使得整机声卡工作得不正常，造成教师机执行带语音的广播教学时教师机死机。其声卡是sis712。大连中山区某学校，其声卡为cmi8738，造成广播教学屏幕延时10s。更换声卡后，广播正常。

3．语音教学、语音对讲

属于广播教学的一部分，只是多了学生机向其他机器广播语音的功能，例如学生发言等功能。所有的工作原理可以用广播教学中的声音广播原理来类比。

4．学生演示、监看屏幕

其工作原理和广播教学一样，只是广播的方向改成学生机向其他机器广播。如果教师机每屏监视多个学生屏幕时，教师机还要做排队处理。因此学生机的屏幕是依次出现的，这样可以避免并发数据流量太大，造成教师机的网络堵塞，教师机软件的系统设置中有选项设置学生屏幕依次出现的时间间隔的数值。

5．遥控辅导

由两部分组成，一是学生机向教师机广播屏幕，二是教师机器向学生机器发送指令，比如鼠标的移动、点击等操作。

这两部分采用的协议是不一样的。广播用的是udp组播协议，组播协议是一对多的广播协议，它有虚拟的组播地址，所以学生机ip地址配置不正确时（例如网络设置是选用自动获取ip地址，但是网络中又没有提供Dhcp服务的服务器），我们软件的广播功能有可能可以正常使用。发指令用的是单播协议，单播是一对一的，需要依靠正确的ip地址来定位的。

执行遥控辅导时，如果学生机没有安装好或学生机器没有正确配置ip地址，由于自动获取的教师机可能可以监看学生屏幕。但是一转到遥控时，由于教师机不能确定学生机的位置，鼠标和键盘的操作指令就不能发送，因此传来的画面就“死”在那里不动了。造成用户误认为教师机死机的错觉。但是教师机可以通过按ctrl+alt+ F12来结束任务，重新开始。

6．屏幕录制、屏幕回放

两个功能都属于广播教学功能的一部分。录制是广播教学功能的前半部分，截屏和数据压缩，回放是数据传输、解压、播发。

7．网络影院（VCD广播）

网络影院和广播教学看起来一样，但是其工作原理有很大的差别。视频图像是动态的（每秒30帧）、图像复杂、所以数据量非常大。针对压缩视频文件，国际上研究了很多格式，例如，Mepg、Mepg2、Megp4等多种格式，pc机要播放视频文件都要依靠cpu、显卡等硬件的性能来解压，以前的486电脑就不能播放vcd，除非单独安装一个视频解压卡。桌面图像就大不一样，一般是静态的、图像简单，如果图像要变化的话，图像都是部分变化，所以数据量小。

为了将视频文件流畅的广播下去，并做到学生机和教师机播放同步，我们在软件上做了大量的处理。

教师机在执行该功能时分为以下几步：

1．视频文件读取。

2．数据压缩这一环节基本上没有，因为视频文件本身就是压缩过的。

3．数据发送。为了保证学生机和教师机播放同步，我们软件在执行网络影院功能时在软件低层先把数据广播出去，然后让教师机和学生机同时接受。所以在

个别情况下会出现教师机的画面要滞后学生机的情况。

4．视频文件解码（教师机播放）。这部分技术对网络影院的可靠性、效率以及同步性的影响特别大。

有自己的解码技术对视频文件进行解码就能保证播放的正常进行，我们软件就可以处理非常多的意外情况。例如，网络传输数据出现短暂中断后，如果解码处理不当的话，广播就有可能要中断。

根据自己的解码技术，我们可以根据不同网络条件优化网络传输的数据包大小，保证最好的效率。

学生机在在执行该功能时分为以下几步：

5．数据接受。

6．视频文件解码（学生机播放）。和教师机工作原理一样。

8．黑屏肃静

该功能工作原理和屏幕广播不一样，教师机执行黑屏肃静时只是向学生机发送一条指令，学生机收到指令后打开本机的黑屏图片并显示，同时键盘和鼠标都被锁定。

所以该项功能正常工作是不能判断出屏幕广播也应能工作。

9．远程命令、远程重启、远程关机

以上三个功能都能划分到远程命令这一个大类，都是在远程执行一个指令给操作系统。远程命令这个大功能下又有远程命令这个小类，这个小类主要是发送执行、打开某个程序的功能，不包括远程重启、远程关机等命令。这样安排主要是方便使用者操作。

10．远程开机

远程开机和远程重启、远程关机原理上有较大的区别。远程开机时，机器的操作系统还没启动，所以不是靠发指令给操作系统，而是调用网卡上的指令。这是需要主板和网卡支持，

主板中的BIOS要选中对应选项。网卡和主板有一个单独的接线，这样网卡接收启动指令后能传给主板。

11．加密

加密狗

加密狗内部有一个可以储存数据的芯片。电子教室软件可使用时间、用户数、序列号和注册码等信息数据都写在这个芯片中，这些数据不依赖电子教室软件。通过电子教室软件来注册加密狗后，也就是改写了加密狗的数据。所以加密狗一旦注册成功，该狗可以插在在任何一台装有同版本电子教室软件的电脑上使用了。我们的电子教室软件用的就是加密狗。

软件加密

软件加密是利用计算机的硬件都有全球唯一ID号（例如网卡、硬盘、cpu等都有全球唯一的ID号），通过编程获得该ID号，然后根据该ID号生成软件密码。