CN114419939A - 一套教学用小组投屏显示系统 - Google Patents

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翟建强
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Abstract

本发明公开了一套教学用小组投屏显示系统，由硬件和软件组成，硬件包含平板电脑、教师用计算机、学习小组用计算机和高清音视频编码器；软件包含音视频播放软件和系统切换控制软件。其特征在于：所述的平板电脑、教师用计算机、学习小组用计算机、高清音视频编码器都通过以太网互相连接。有益效果：采用以太网作为画面传输通道，传输距离可以到达校园的任何一个角落，系统安装部署更加简便；系统采用高清音视频编码器作为画面捕捉设备，教师用计算机、各学习小组用计算机均可以通过视频播放软件实现任意画面的显示，包括单屏显示、任意多屏画面比对等功能，且这些显示和比对功能的逻辑已经预置在音视频播放软件中，仅需要平板电脑发控制命令即可。

Description

一套教学用小组投屏显示系统
技术领域
本发明涉及教育教学技术领域，尤其是涉及一种新型多媒体教学系统。
背景技术
现有教学用的小组投屏显示系统，基本上采用HDMI矩阵的模式，这种模式需要搭配一台多媒体中控，用多媒体中控向HDMI矩阵发送切换命令，从而实现教学主屏幕的信号切换。这种模式有二个大缺点：1、各学习小组计算机、教师计算机必须部署一条HDMI线到HDMI矩阵，而HDMI线受到信号衰减及成本的限制，其长度一般不能超过15米；2、切换信号时只能在教学主屏幕上做切换，各学习小组的计算机屏幕无法实现同步切换。
发明内容
本发明为了解决上述模式中的两大缺陷，取消了多媒体中控和HDMI矩阵，提出一套教学用小组投屏显示系统，采用高清音视频编码器，配合一套音视频播放软件，选用平板电脑作为信号切换输入装置，并以以太网作为画面传输通道，达到传输无距离限制，实现各学习小组的计算机画面随时可以在教师计算机画面、其他学习小组计算机画面、本学习小组计算机画面之间进行切换，轻松解决了现有技术的缺陷，达到比较佳的教学效果。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一套教学用小组投屏显示系统，由硬件和软件组成，硬件包含平板电脑、教师用计算机、学习小组用计算机和高清音视频编码器；软件包含音视频播放软件和系统切换控制软件，所述的平板电脑与教师用计算机放置教师身边；所述的学习小组用计算机，放置在参加学习的学生旁边，其特征在于：所述的平板电脑、教师用计算机、学习小组用计算机、高清音视频编码器都通过以太网互相连接。
所述的平板电脑是安卓系统的，但不限制仅安卓系统,允许使用Windows系统或华为鸿蒙系统。
所述的教师用计算机用于教学；学习小组用计算机用于学习和作品展示，学习小组用计算机台数随项目需要确定。
所述的教师用计算机和学习小组用计算机均自带有高清音视频编码器，每台计算机的一路视频信号与自带的高清音视频编码器连接。
所述的平板电脑、教师用计算机、学习小组用计算机、高清音视频编码器都通过以太网互相连接，每台设备从以太网各自获取一个IP地址，其中高清音视频编码器的IP地址设置为静态IP地址。
所述的音视频播放软件在教师用计算机和学习小组用计算机里，随操作系统自启动,软件启动后可在操作系统设置屏幕为双画面复制输出的模式。
所述的系统切换控制软件安装在平板电脑内，随平板的操作系统自启动，启动后会生成一个唯一的、持久的小组身份编码如图1，该编码代表了当前投屏显示系统的小组身份：在教师用计算机和学习小组用计算机的音视频播放软件中，设置设备所属的小组编码为该小组身份编码，并设置计算机属于教师用或某个学习小组用，同时设置了与各台计算机连接的高清音视频编码器的IP地址。
当教师在平板电脑上的系统切换控制软件做投屏显示切换时，系统切换控制软件生成一条命令，该命令包含小组身份编码、切换方式、切换参数这三项数据，并以UDP广播的方式发送到整个以太网。教师用计算机和学习小组用计算的音视频播放软件收到该广播数据后，比对小组身份编码和身份，一旦通过，则根据命令中的切换方式和切换参数，根据预置业务规则得出当前计算机当显示自身系统画面还是显示其他电脑画面，如果需显示自身系统画面则隐藏播放器、关闭播放器音视频流连接，如果需显示其他电脑画面，则全屏显示播放器、自动连接到目标计算机对应的高清音视频编码器并显示对应画面，需要显示多画面时根据命令参数分割显示多个目标画面。
本发明的有益效果：取消了多媒体中控和HDMI矩阵，采用以太网作为画面传输通道，其传输距离不受HDMI线的信号衰减和采购成本的限制，传输距离可以到达校园的任何一个角落，系统安装部署更加简便；系统采用高清音视频编码器作为画面捕捉设备，教师用计算机、各学习小组用计算机均可以通过视频播放软件实现任意画面的显示，包括单屏显示、任意多屏画面比对等功能，且这些显示和比对功能的逻辑已经预置在音视频播放软件中，仅需要平板电脑发控制命令即可，而现有技术则只能在教学主屏幕实现投屏功能，各小组只能显示自身计算机本身的画面，教学效果明显低于本发明实现的效果。
附图说明
图1一套教学用小组投屏显示系统通过以太网互相连接的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和一个实施例，对本发明作进一步详细描述。
如附图所示，一套教学用小组投屏显示系统，由硬件和软件组成，硬件包含平板电脑1、教师用计算机2、学习小组用计算机3和高清音视频编码器4；软件包含音视频播放软件和系统切换控制软件。
所述的平板电脑1是安卓系统的，但不限制仅安卓系统,允许使用Windows系统或华为鸿蒙系统。
所述的教师用计算机2用于教学、学习小组用计算机3用于学习和作品展示，设定四台。
所述的教师用计算机2和学习小组用计算机3均自带有高清音视频编码器4，每台计算机的一路视频信号通过视频线与自带的高清音视频编码器4连接。
所述的平板电脑1、教师用计算机2、学习小组用计算机3、高清音视频编码器4都通过以太网互相连接，每台设备从以太网各自获取一个IP地址，其中高清音视频编码器4的IP地址设置为静态IP地址。
所述的音视频播放软件在教师用计算机2和学习小组用计算3里，随操作系统自启动,软件启动后可在操作系统设置屏幕为双画面复制输出的模式。
所述的系统切换控制软件安装在平板电脑1内，随平板的操作系统自启动，启动后会生成一个唯一的、持久的小组身份编码，如图1，该编码代表了当前投屏显示系统的小组身份：在教师用计算机2和学习小组用计算机3的音视频播放软件中，设置设备所属的小组编码为该小组身份编码，并设置计算机属于教师用或某个学习小组用，同时设置了与各台计算机连接的高清音视频编码器的IP地址。
当教师在平板电脑1上的系统切换控制软件做投屏显示切换时，系统切换控制软件生成一条命令，该命令包含小组身份编码、切换方式、切换参数这三项数据，并以UDP广播的方式发送到整个以太网。教师用计算机2和学习小组用计算机3的音视频播放软件收到该广播数据后，比对小组身份编码和身份，一旦通过，则根据命令中的切换方式和切换参数，根据预置的业务规则得出当前计算机当显示自身系统画面还是显示其他电脑画面，如果需显示自身系统画面则隐藏播放器、关闭播放器音视频流连接，如果需显示其他电脑画面，则全屏显示播放器、自动连接到目标计算机对应的高清音视频编码器并显示对应画面，需要显示多画面时根据命令参数分割显示多个目标画面。

Claims (8)

1.一套教学用小组投屏显示系统，由硬件和软件组成，硬件包含平板电脑、教师用计算机、学习小组用计算机和高清音视频编码器；软件包含音视频播放软件和系统切换控制软件，所述的平板电脑与教师用计算机放置教师身边；所述的学习小组用计算机，放置在参加学习的学生旁边，其特征在于：所述的平板电脑、教师用计算机、学习小组用计算机、高清音视频编码器都通过以太网互相连接。
2.根据权利要求 1所述一套教学用小组投屏显示系统，其特征在于：所述的平板电脑是安卓系统的，但不限制仅安卓系统,允许使用Windows系统或华为鸿蒙系统。
3.根据权利要求1所述一套教学用小组投屏显示系统，其特征在于：所述的教师用计算机用于教学；学习小组用计算机用于学习和作品展示，学习小组用计算机台数随项目需要确定。
4.根据权利要求1所述一套教学用小组投屏显示系统，其特征在于：所述的教师用计算机和学习小组用计算机均自带有高清音视频编码器，每台计算机的一路视频信号与自带的高清音视频编码器连接。
5.根据权利要求1所述一套教学用小组投屏显示系统，其特征在于：所述的平板电脑、教师用计算机、学习小组用计算机、高清音视频编码器都通过以太网互相连接，每台设备从以太网各自获取一个IP地址，其中高清音视频编码器的IP地址设置为静态IP地址。
6.根据权利要求1所述一套教学用小组投屏显示系统，其特征在于：所述的音视频播放软件在教师用计算机和学习小组用计算机里，随操作系统自启动,软件启动后可在操作系统设置屏幕为双画面复制输出的模式。
7.根据权利要求1所述一套教学用小组投屏显示系统，其特征在于：所述的系统切换控制软件安装在平板电脑内，随平板的操作系统自启动，启动后会生成一个唯一的、持久的小组身份编码如图1，该编码代表了当前投屏显示系统的小组身份：在教师用计算机和学习小组用计算机的音视频播放软件中，设置设备所属的小组编码为该小组身份编码，并设置计算机属于教师用或某个学习小组用，同时设置了与各台计算机连接的高清音视频编码器的IP地址。
8.根据权利要求1所述一套教学用小组投屏显示系统，其特征在于：当教师在平板电脑上的系统切换控制软件做投屏显示切换时，系统切换控制软件生成一条命令，该命令包含小组身份编码、切换方式、切换参数等3项数据，并以UDP广播的方式发送到整个以太网，教师用计算机和学习小组用计算的音视频播放软件收到该广播数据后，比对小组身份编码和身份，如果通过，则根据命令中的切换方式和切换参数，根据预置业务规则得出当前计算机显示自身系统画面还是显示其他电脑画面，如果需显示自身系统画面则隐藏播放器、关闭播放器音视频流连接，如果需显示其他电脑画面，则全屏显示播放器、自动连接到目标计算机对应的高清音视频编码器并显示对应画面，需要显示多画面时根据命令参数分割显示多个目标画面。
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