CN108665749A - 云桌面下的多媒体教学系统的显示装置及多媒体教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，包括：云端虚拟机：用于将多媒体文件以流媒体的方式直接传给终端；终端：用于将接收到的多媒体文件进行解码并显示。本发明还提供了一种多媒体教学系统，显示装置，显示装置为如上云桌面下的多媒体教学系统的显示装置。本发明能够节约虚拟机的CPU资源和网络带宽，适用于多媒体电子教学领域。

Description

云桌面下的多媒体教学系统的显示装置及多媒体教学系统

技术领域

本发明属于多媒体电子教学的技术领域，具体涉及一种云桌面下的多媒体教学系统的显示装置及多媒体教学系统。

背景技术

电子教室系统是在教育信息化进程中产生的电脑网络平台，代表现代教育的发展方向。随着电脑处理能力的不断增强，电子教室系统得到蓬勃的发展，目前通过纯软件方式实现各种多媒体功能，在各地大中小学得到广泛普及。电子教室系统的应用有利于培养学生的创新精神和实践能力，为学生的全面发展和个性发展提供条件和保障，这对培养新世纪国家现代化所需的创新人才具有极其重要的意义。

电子教室又称为多媒体电子教室，是指在计算机教室中把影视、图形、图像、声音、动画、以及文字等各种多媒体信息实时动态地引入教学过程的专用电脑网络平台，是利用计算机技术、网络技术、多媒体技术进行现代化教学活动的一个系统概念，通过它，教师可以通过电脑，利用图形、动画乃至声音、影带、VCD及多媒体教学软件等先进手段进行课堂教学活动。多媒体电子教室代表现代教育的发展方向，成为现代化电子教室所必备的重要装备。

现有的多媒体电子教室系统大多是基于传统的PC桌面平台来运行的，因此在云桌面下，现有的多媒体电子教室系统会存在许多问题，特别是视频等多媒体的显示功能。以视频播放为例，当多媒体电子教室系统安装在云桌面上时，当视频播放或视频捕捉时，由于本地终端的显示要求，在终端和云桌面之间将增加视频流，这种视频流是以非常低效的方式传递的，将占用较大的带宽；同时虚拟机中的视频文件流在接收后进行播放也必须涉及解码显示，将消耗大量的虚拟机CPU资源。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种运行于云桌面下，且能够节约虚拟机的CPU资源和网络带宽的多媒体教学系统的显示装置及多媒体教学系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，包括：云端虚拟机：用于将多媒体文件以流媒体的方式直接传给终端；终端：用于将接收到的多媒体文件进行解码并显示。

优选地，所述云端虚拟机包括：教师虚拟机和学生虚拟机，所述终端包括：教师终端和学生终端。

优选地，所述教师虚拟机包括：第一多媒体获取模块：用于在教师虚拟机上获取多媒体文件，通过第一传输模块，传给教师终端和/或学生终端；第一传输模块：用于第一多媒体获取模块与教师终端、学生终端之间的数据通信；所述学生虚拟机包括：第二多媒体获取模块：用于在学生虚拟机上获取多媒体文件，通过第二传输模块，传给教师终端和/或学生终端；第二传输模块：用于第二多媒体获取模块与教师终端、学生终端之间的数据通信；

优选地，所述教师终端包括：第一接收模块：用于接收第一传输模块和第二传输模块提供的多媒体文件流数据，并将所述文件流数据发送给第一显示模块；第一显示模块：用于对接收到的多媒体文件流数据仅解码、显示；所述学生终端包括：第二接收模块：用于接收第一传输模块和第二传输模块提供的多媒体文件流数据，并将所述文件流数据发送给第二显示模块；第二显示模块：用于对接收到的多媒体文件流数据仅解码、显示。

优选地，所述第一多媒体获取模块包括：第一存储单元：用于存储教师虚拟机中的多媒体文件资料；第一多媒体输入单元：用于读取第一存储单元中的多媒体文件资料，并通过第一传输模块，传给教师终端和/或学生终端；第一多媒体捕捉单元：用于捕捉教师虚拟机的桌面图像或摄像头视频，进行编码后，通过第一传输模块，传给教师终端和/或学生终端；所述第二多媒体获取模块包括：第二存储单元：用于存储学生虚拟机中的多媒体文件资料；第二多媒体输入单元：用于读取第二存储单元中的多媒体文件资料，并通过第二传输模块，传给教师终端和/或学生终端；第二多媒体捕捉单元：用于捕捉学生虚拟机的桌面图像或摄像头视频，进行编码后，通过第二传输模块，传给教师终端和/或学生终端。

优选地，所述教师终端还包括：第一数据库：用于保存第一接收模块与第一传输模块、第二传输模块进行数据通信时的通信参数，所述通信参数包括：业务名称、所需连接的IP、端口、流媒体参数；所述学生终端还包括：第二数据库：用于保存第二接收模块第二接收模块与第一传输模块、第二传输模块进行数据通信时的通信参数，所述通信参数包括：业务名称、所需连接的IP、端口、流媒体参数。

相应地，云桌面下的多媒体教学系统，包括显示装置，所述显示装置为如上所述的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明将要显示的多媒体文件做成流媒体的方式，直接传给终端，终端收到后解码显示，由于流媒体传递的是各种编码格式的视频数据，如h264等，与云桌面协议封装的视频流mjpeg格式相比,压缩率相差几倍到几十倍，所以可以节约大量的虚拟机的CPU资源，且能有效地节约网络带宽。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；

图1为本发明实施例一提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图；

图6为本发明实施例六提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示方法的流程示意图；

图中：101为云端虚拟机，102为终端，1011为教师虚拟机，1012为学生虚拟机，1021为教师终端，1022为学生终端，10111为第一多媒体获取模块，10112为第一传输模块，10121为第二多媒体获取模块，10122为第二传输模块，10211为第一接收模块，10212为第一显示模块，10221为第二接收模块，10222为第二显示模块，101111为第一存储单元，101112为第一多媒体输入单元，101113为第一多媒体捕捉单元，101211为第二存储单元，101212为第二多媒体输入单元，101213为第二多媒体捕捉单元，10213为第一数据库，10223为第二数据库。

具体实施方式

一般地，基于云桌面的多媒体电子教室系统是将虚拟机运行在服务器上，对应的虚拟桌面内容通过云桌面协议封装的视频流，传到终端机上显示，用户在终端机上的操作就如同直接操作虚拟机。原有的电子多媒体系统，未考虑到云桌面系统下显示和实际的虚拟机分离的情况，在虚拟机中播放多媒体文件时，就像安装在真实PC上一样，先解码，再显示，这个视频流由于是显示在虚拟机上，必须再传到终端后才能被用户看见，所以既浪费CPU资源又消耗网络带宽。每台虚拟机CPU的占用率，影响到一台服务器上能布置多少个虚拟机，最终影响到方案的成本，而网络带宽消耗，同样会提升网络硬件的配置成本，同样配置下，每台虚拟机网络带宽越高，就会影响用户在终端上的体验(视频卡顿，延时)。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决上述提到的CPU资源浪费和网络带宽消耗问题，本发明提供了一种云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，图1为本发明实施例一提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图，如图1所示，所述多媒体教学系统的显示装置可包括：

云端虚拟机101：用于将多媒体文件以流媒体的方式直接传给终端102。

终端102：用于将接收到的多媒体文件进行解码并显示。

具体地，所述多媒体文件可为音频文件、视频文件、图像文件等。

在具体实施时，电子教室中涉及多媒体的功能可包括：1、屏幕广播(全屏和窗口广播模式，绑定窗口模式(教师可以选择屏幕的某个部分广播给学生，以增加教学的直观性))。2、屏幕录制：直接录制成ASF文件，也可以用Windows自带的Media Player直接播放。3、语音广播：将教师端或某个学生端的声音直接广播给其他学生。4、视频转播：在学生演示时，将监控演示学生的学生端屏幕或声音，并且将学生端的视频流转播给其他学生端。5、网络影院：支持脱机工作，以便老师在课前确认准备的片源是否可用；支持暂挂功能，以便老师让一节课未播放完的片子暂停，下节课自动从上次停止的地方继续播放。6、视频直播:将教师端或某个学生端的摄像头的实时视频，广播给其他学生。7、视频点播：允许学生端通过教师端返回的VOD节目单，点播多媒体视频。

在具体实施时，多媒体播放器可采用VLC多媒体播放器。VLC多媒体播放器支持众多音频与视频解码器及文件格式，并支持DVD影音光盘，VCD影音光盘及各类流式协议。它也能作为unicast或multicast的流式服务器在IPV4或IPV6的高速网络连接下使用。它融合了ffmpeg计划的解码器与libdvdss程序库，是其具有播放多媒体文件及加密的DVD影碟的功能。VLC多媒体播放器最初命名为VideoLAN客户端，是VideoLAN计划的多媒体播放器。VideoLAN计划是一个开发多媒体播放程序的计划，VideoLAN计划原本针对流式影音有两个程序：VideoLAN Client(VLC)和VideoLAN Server(VLS)。由于大部分VLS功能都集成进了VLC，所以将程序名称改为VLC多媒体播放器。此软件开发项目设计了多平台的支持，可以用于播放网络视频流，它支持linux，windows，Mac OS X,BSD,Solaris,BeOs等操作系统。

VLC多媒体播放器可以读取文件、CD、DVD、网络流、采集卡、以及许多设备的自由媒体播放器、编码器。VLC使用内部的编解码器并且能在所有流行的平台上运行，可以作为Uni-cast或multicast的串流服务器在IPV4或IPV6的高速网络连线下使用，还具有加密DVD影碟的功能。VLC自发布起，版本不断地更新，功能也在不断地完善，目前最新版本为2.2.4。鉴于VLC多媒体播放器的强大功能和开源的巨大优势，使其具有广泛的应用性，基于libVLC的二次开发，主要使用VLC的视频播放功能以及VLM的广播和VOD点播功能。VLM为LibVLC的流输出管理器，支持计划、广播和VOD点播。

而VLC多媒体播放器的核心部分是libVLC，libVLC是一个提供功能接口的库，使用libVLC对视频点播，视频广播，屏幕捕捉广播，录像，播放视频功能的一体化实现，由于libvlc功能比较强大，所以通过使用libVLC，可以同时实现许多视频方面的功能，以满足日益多元的电子教学功能需求。现在一般的软件都是单独实现各个功能。

libVLC具有如下功能特点：1、支持VCD，Mpeg1、2、3、4，MP3，AVI，ASF，DAT，H.264，MKV，WebM，WMV.等大多数多媒体文件播放。2、支持各种视频源，例如：文件，光盘(DVD、蓝光、音频CD、SVCD/VCD)，网络流(udp、rtp)，捕捉设备(桌面、TV-数字、DirectShow)。屏幕捕获，DVD设备，VCD设备，音频CD设备。3、操作简便，一步式操作解决了语音广播+屏幕广播的繁琐弊端。4、声音图像一致，不会出现不同步现象。5、具有开源优势，降低经济成本，易于普及。6、跨平台支持，比较适合桌面虚拟化化对于的多操作系统平台情况。

图2为本发明实施例二提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图，如图2所示，在实施例一的基础上，所述云端虚拟机101可包括：教师虚拟机1011和学生虚拟机1012，所述终端102包括：教师终端1021和学生终端1022。

在具体实施时，教师端可包括以下功能：1、屏幕捕捉广播，教师可以将教师端的屏幕捕捉后实时转化为网络视频流，广播给其他学生端，学生端直接播放教师端对应的广播视频流。在此功能下，可以选择是否同步进行音频广播；可以选择是否同选择屏幕的某个部分广播给学生，以增加教学的直观性，允许教师选择屏幕捕捉的位置、大小；可允许教师选择是否将屏幕捕捉的视频流保存为ASF文件，此格式文件可以用Windows自带的MediaPlayer直接播放。2、视频转播，学生演示时，学生端对教师端单播，教师端将视频流转播为广播。3、网络影院，教师将多媒体文件转化为网络视频流，广播给其他学生端。在此功能下，可在教师端也播放此网络视频流；可将文件加入播放列表，或者选择列表中某个文件播放；可循环播放当前多媒体文件；可设置视频回放点，以后可以切换到保存的视频回放点开始播放视频，方便教师的教学；可设置左右声道的平衡，以及主设备音量。4、VOD点播，在教师端VLM中添加点播源，然后将节目列表传递给学生端，以供学生端点播。

学生端可包括以下功能：1、流媒体播放，播放教师端的广播视频流。2、视频点播，从教师端返回的节目单中，选择一个节目点播。3、学生演示(屏幕捕捉+流媒体服务器)，学生在学生端操作时，将学生端的屏幕屏幕捕捉后实时转化为网络视频流，对教师端单播(教师端再转播)，默认为全屏幕捕捉。

图3为本发明实施例三提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图，如图3所示，在实施例二的基础上，所述教师虚拟机1011可包括：

第一多媒体获取模块10111：用于在教师虚拟机1011上获取多媒体文件，通过第一传输模块10112，传给教师终端1021和/或学生终端1022。

第一传输模块10112：用于第一多媒体获取模块10111与教师终端1021、学生终端1022之间的数据通信。

所述学生虚拟机1012可包括：

第二多媒体获取模块10121：用于在学生虚拟机1012上获取多媒体文件，通过第二传输模块10122，传给教师终端1021和/或学生终端1022。

第二传输模块10122：用于第二多媒体获取模块10121与教师终端1021、学生终端1022之间的数据通信。

图4为本发明实施例四提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图，如图4所示，在实施例三的基础上，所述教师终端1021可包括：

第一接收模块10211：用于接收第一传输模块10112和第二传输模块10122提供的多媒体文件流数据，并将所述文件流数据发送给第一显示模块10212。

第一显示模块10212：用于对接收到的多媒体文件流数据仅解码、显示。

所述学生终端1022可包括：

第二接收模块10221：用于接收第一传输模块10112和第二传输模块10122提供的多媒体文件流数据，并将所述文件流数据发送给第二显示模块10222。

第二显示模块10222：用于对接收到的多媒体文件流数据仅解码、显示。

图5为本发明实施例五提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图，如图5所示，在实施例三的基础上，所述第一多媒体获取模块10111可包括：

第一存储单元101111：用于存储教师虚拟机1011中的多媒体文件资料。

第一多媒体输入单元101112：用于读取第一存储单元101111中的多媒体文件资料，并通过第一传输模块10112，传给教师终端1021和/或学生终端1022。

第一多媒体捕捉单元101113：用于捕捉教师虚拟机1011的桌面图像或摄像头视频，进行编码后，通过第一传输模块10112，传给教师终端1021和/或学生终端1022。

所述第二多媒体获取模块10121可包括：

第二存储单元101211：用于存储学生虚拟机1012中的多媒体文件资料。

第二多媒体输入单元101212：用于读取第二存储单元101211中的多媒体文件资料，并通过第二传输模块10122，传给教师终端1021和/或学生终端1022。

第二多媒体捕捉单元101213：用于捕捉学生虚拟机1012的桌面图像或摄像头视频，进行编码后，通过第二传输模块10122，传给教师终端1021和/或学生终端1022。

图6为本发明实施例六提供的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置的结构示意图，如图6所示，在实施例四的基础上，所述教师终端1021还可包括：

第一数据库10213：用于保存第一接收模块10211与第一传输模块10112、第二传输模块10122进行数据通信时的通信参数，所述通信参数包括：业务名称、所需连接的IP、端口、流媒体参数。

所述学生终端1022还可包括：

第二数据库10223：用于保存第二接收模块第二接收模块10221与第一传输模块10112、第二传输模块10122进行数据通信时的通信参数，所述通信参数包括：业务名称、所需连接的IP、端口、流媒体参数。

相应地，本发明还提供了一种云桌面下的多媒体教学系统的显示方法，如图7所示，所述方法包括：

S101、虚拟机将多媒体文件以流媒体的方式直接传给终端。

S102、终端将接收到的多媒体文件进行解码。

S103、终端将解码后的多媒体文件进行显示。

本发明还提供了一种云桌面下的多媒体教学系统，包括显示装置，所述显示装置为如上所述的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置。

本发明将视频文件流的接收和播放直接放在终端，在终端解码显示，将节约大量的虚拟机的CPU资源和网络带宽，由于大量虚拟机均集中在几台服务器上，此方案将CPU的消耗从服务器分散到许多终端上，具有突出的实质性特点和显著的进步。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，其特征在于：包括：

云端虚拟机(101)：用于将多媒体文件以流媒体的方式直接传给终端(102)；

终端(102)：用于将接收到的多媒体文件进行解码并显示。

2.根据权利要求1所述的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，其特征在于：所述云端虚拟机(101)包括：教师虚拟机(1011)和学生虚拟机(1012)，所述终端(102)包括：教师终端(1021)和学生终端(1022)。

3.根据权利要求2所述的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，其特征在于：

所述教师虚拟机(1011)包括：

第一多媒体获取模块(10111)：用于在教师虚拟机(1011)上获取多媒体文件，通过第一传输模块(10112)，传给教师终端(1021)和/或学生终端(1022)；

第一传输模块(10112)：用于第一多媒体获取模块(10111)与教师终端(1021)、学生终端(1022)之间的数据通信；

所述学生虚拟机(1012)包括：

第二多媒体获取模块(10121)：用于在学生虚拟机(1012)上获取多媒体文件，通过第二传输模块(10122)，传给教师终端(1021)和/或学生终端(1022)；

第二传输模块(10122)：用于第二多媒体获取模块(10121)与教师终端(1021)、学生终端(1022)之间的数据通信。

4.根据权利要求3所述的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，其特征在于：

所述教师终端(1021)包括：

第一接收模块(10211)：用于接收第一传输模块(10112)和第二传输模块(10122)提供的多媒体文件流数据，并将所述文件流数据发送给第一显示模块(10212)；

第一显示模块(10212)：用于对接收到的多媒体文件流数据仅解码、显示；

所述学生终端(1022)包括：

第二接收模块(10221)：用于接收第一传输模块(10112)和第二传输模块(10122)提供的多媒体文件流数据，并将所述文件流数据发送给第二显示模块(10222)；

第二显示模块(10222)：用于对接收到的多媒体文件流数据仅解码、显示。

5.根据权利要求3所述的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，其特征在于：

所述第一多媒体获取模块(10111)包括：

第一存储单元(101111)：用于存储教师虚拟机(1011)中的多媒体文件资料；

第一多媒体输入单元(101112)：用于读取第一存储单元(101111)中的多媒体文件资料，并通过第一传输模块(10112)，传给教师终端(1021)和/或学生终端(1022)；

第一多媒体捕捉单元(101113)：用于捕捉教师虚拟机(1011)的桌面图像或摄像头视频，进行编码后，通过第一传输模块(10112)，传给教师终端(1021)和/或学生终端(1022)；

所述第二多媒体获取模块(10121)包括：

第二存储单元(101211)：用于存储学生虚拟机(1012)中的多媒体文件资料；

第二多媒体输入单元(101212)：用于读取第二存储单元(101211)中的多媒体文件资料，并通过第二传输模块(10122)，传给教师终端(1021)和/或学生终端(1022)；

第二多媒体捕捉单元(101213)：用于捕捉学生虚拟机(1012)的桌面图像或摄像头视频，进行编码后，通过第二传输模块(10122)，传给教师终端(1021)和/或学生终端(1022)。

6.根据权利要求4所述的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置，其特征在于：

所述教师终端(1021)还包括：

第一数据库(10213)：用于保存第一接收模块(10211)与第一传输模块(10112)、第二传输模块(10122)进行数据通信时的通信参数，所述通信参数包括：业务名称、所需连接的IP、端口、流媒体参数；

所述学生终端(1022)还包括：

第二数据库(10223)：用于保存第二接收模块第二接收模块(10221)与第一传输模块(10112)、第二传输模块(10122)进行数据通信时的通信参数，所述通信参数包括：业务名称、所需连接的IP、端口、流媒体参数。

7.云桌面下的多媒体教学系统，包括显示装置，其特征在于：所述显示装置为如权利要求1～6中任一所述的云桌面下的多媒体教学系统的显示装置。