專利名稱：一種用于醫(yī)學(xué)影像教學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屏幕遠(yuǎn)程控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種基于Windows操作系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問并控制計(jì)算機(jī)的方法，屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
:屏幕廣播是指在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，將某一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屏幕顯示內(nèi)容實(shí)時(shí)傳輸和顯示到其它計(jì)算機(jī)的屏幕上，使其它計(jì)算機(jī)的用戶及時(shí)觀看、了解其操作的情況。屏幕廣播回放的實(shí)時(shí)效果主要跟幀率有關(guān)，幀率越高，表明越是流暢。通常幀率低于24幀/秒時(shí)，人眼就會(huì)感覺到有滯后現(xiàn)象。但是幀率越高，對(duì)系統(tǒng)資源以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗也越大。目前屏幕廣播的實(shí)現(xiàn)方法主要有以下幾種:單幀編碼方法。這種方法的工作原理是:發(fā)射端將采集到的屏幕圖像，根據(jù)不同的性能要求，將其做顏色轉(zhuǎn)換處理，以此降低圖片的數(shù)據(jù)量，然后采用JPEG (JointPhotographics Expels Group,聯(lián)合圖像專家組制定的一種圖像編碼標(biāo)準(zhǔn))等高效編碼器進(jìn)行壓縮，最后將圖像發(fā)送到接收端并進(jìn)行顯示。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來非常簡單，而且每一幀圖像都可以單獨(dú)解碼。不足之處在于，由于所采集的屏幕圖像數(shù)據(jù)量往往比較大，目前絕大多數(shù)顯示器支持的分辨率都很高(用戶使用的分辨率多數(shù)為1024X768)，因此采用這種方法處理壓縮圖像對(duì)CPU的消耗和對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用都非常大。采用視頻編解碼器進(jìn)行編碼壓縮。目前，實(shí)時(shí)視頻編解碼器主要有H.263(由國際電聯(lián)電信標(biāo)準(zhǔn)部制定的一種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn))，MPEG4(Moving Picture Expels Group,運(yùn)動(dòng)圖像專家組制定的一種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn))以及H.264(由視頻聯(lián)合工作組制定的一種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn))格式，H_264格式圖像的壓縮率最高，質(zhì)量最好，但復(fù)雜度也最高，在應(yīng)用上還屬于起步階段。MPEG4編碼方式的編碼效率相對(duì)較高，復(fù)雜度相對(duì)較低，而且編碼后的圖像質(zhì)量也較好，應(yīng)用最為廣泛。然而，采用這種編碼方式壓縮的圖像具有一定的失真度，對(duì)圖像質(zhì)量要求較高的屏幕演示(如CAD制圖課程的演示教學(xué))來說，其顯示效果不能滿足要求，例如:屏幕中的一條直線經(jīng)過編解碼處理后會(huì)變得模糊，而且此種編碼方式對(duì)CPU消耗也很大，碼率也比較高。RFB (Remote Frame Buffer,遠(yuǎn)程巾貞緩沖)方法。這種方法主要應(yīng)用于Windows系統(tǒng)，利用Windows的消息機(jī)制，采用Η00Κ技術(shù)將系統(tǒng)上產(chǎn)生變化或者處于活動(dòng)狀態(tài)的窗體截獲，將截獲得到的窗體特性轉(zhuǎn)發(fā)給接收方，接收方得到這些參數(shù)后進(jìn)行窗口重建。RFB技術(shù)優(yōu)點(diǎn)很突出，其對(duì)CPU的占用相對(duì)于單幀編碼方法及采用視頻編解碼器進(jìn)行壓縮的方法要低，碼率也較低，適用于Inter-net。目前，遠(yuǎn)程控制軟件主要采用這種技術(shù)，著名的軟件有Net Meeting、PC Anywhere。然而,這種技術(shù)應(yīng)用于演示教學(xué)或視頻會(huì)議的缺點(diǎn)是,其采集到的每一個(gè)數(shù)據(jù)都與先前數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，因此，在廣播開始后進(jìn)入系統(tǒng)的用戶是無法看到當(dāng)前的廣播屏幕.發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的在于，在醫(yī)學(xué)影像教學(xué)中利用屏幕廣播技術(shù)，學(xué)生可以在自己的計(jì)算機(jī)屏幕上清楚地看到教師的每一步操作過程，教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行手把手的教學(xué)，讓學(xué)生邊學(xué)、邊練，從而取得較好的教學(xué)效果。要實(shí)時(shí)地將教師機(jī)屏幕上的圖像信息傳送到學(xué)生機(jī)的屏幕上，就需要在網(wǎng)絡(luò)上用較短的時(shí)間傳輸大量的數(shù)據(jù)。為此，必須在保證傳輸質(zhì)量的基礎(chǔ)上，解決有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬與大數(shù)據(jù)量傳輸之間的矛盾。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:該屏幕廣播系統(tǒng)由發(fā)送端(教師計(jì)算機(jī))和接收端(學(xué)生計(jì)算機(jī))兩部分組成。所述發(fā)送端，將要傳送的屏幕圖像，先進(jìn)行網(wǎng)格化區(qū)域分割，再進(jìn)行屏幕數(shù)據(jù)采集；通過校驗(yàn)算法篩選出數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生變化的網(wǎng)格；采用多線程技術(shù)，使用UDP協(xié)議對(duì)篩選出的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)廣播傳輸；所述接收端，在被發(fā)送端激活之前，處于后臺(tái)靜默監(jiān)聽的狀態(tài)，在指定端口偵聽發(fā)送端發(fā)出的控制指令；接收端在被激活后，需要對(duì)接收端計(jì)算機(jī)進(jìn)行一系列的附加控制，以保證正確接收和顯示屏幕廣播的數(shù)據(jù)。所述網(wǎng)格化區(qū)域分割有三個(gè)步驟:定義單元屬性、在幾何模型上定義網(wǎng)格屬性、劃分網(wǎng)格；所述定義單元屬性，是定義單元的形狀、大小，單元大小在線段上定義，用線段數(shù)目或長度大小來劃分，在線段建立后立刻聲明，或整個(gè)實(shí)體模型完成后逐一聲明；所述在幾何模型上定義網(wǎng)格屬性，是單元大小在線段上定義采用Bottom-Up方式建立模型，采用線段建立后立刻聲明；網(wǎng)格化過程也可以逐步進(jìn)行，即實(shí)體模型對(duì)象完成到某個(gè)階段就進(jìn)行網(wǎng)格化，如所得結(jié)果滿意，則繼續(xù)建立其他對(duì)象并網(wǎng)格化；所述劃分網(wǎng)格，在幾何模型上，根據(jù)各部位的特點(diǎn)，分別采用自由、映射、掃略等多種網(wǎng)格劃分方式，以形成綜合效果好的有限元模型；在計(jì)算精度、計(jì)算時(shí)間、建模工作量進(jìn)行綜合考慮；通常，為了提高計(jì)算精度和減少計(jì)算時(shí)間，應(yīng)首先考慮對(duì)適合于掃略和映射網(wǎng)格劃分的區(qū)域先劃分六面體網(wǎng)格，這種網(wǎng)格既可以是線性的(無中節(jié)點(diǎn))、也可以是二次的(有中節(jié)點(diǎn))，如果無合適的區(qū)域，應(yīng)盡量通過切分等多種布爾運(yùn)算手段來創(chuàng)建合適的區(qū)域(尤其是對(duì)所關(guān)心的區(qū)域或部位)；其次，對(duì)實(shí)在無法再切分而必須用四面體自由網(wǎng)格劃分的區(qū)域，采用帶中節(jié)點(diǎn)的六面體單元進(jìn)行自由分網(wǎng)(自動(dòng)退化成適合于自由劃分形式的單元)，此時(shí)，在該區(qū)域與已進(jìn)行掃略或映射網(wǎng)格劃分的區(qū)域的交界面上，會(huì)自動(dòng)形成金字塔過渡單元(無中節(jié)點(diǎn)的六面體單元沒有金字塔退化形式)。ANSYS中的這種金字塔過渡單元具有很大的靈活性:如果其鄰接的六面體單元無中節(jié)點(diǎn)，則在金字塔單元四邊形面的四條單元邊上，自動(dòng)取消中間節(jié)點(diǎn)，以保證網(wǎng)格的協(xié)調(diào)性；同時(shí)，應(yīng)采用前面描述的TCHG命令來將退化形式的四面體單元自動(dòng)轉(zhuǎn)換成非退化的四面體單元，提高求解效率；如果對(duì)整個(gè)分析模型的計(jì)算精度要求不高、或?qū)M(jìn)行自由網(wǎng)格劃分區(qū)域的計(jì)算精度要求不高，則可在自由網(wǎng)格劃分區(qū)采用無中節(jié)點(diǎn)的六面體單元來分網(wǎng)(自動(dòng)退化成無中節(jié)點(diǎn)的四面體單元)，此時(shí)，雖然在六面體單元?jiǎng)澐謪^(qū)和四面體單元?jiǎng)澐謪^(qū)之間無金字塔過渡單元，但如果六面體單元區(qū)的單元也無中節(jié)點(diǎn)，則由于都是線性單元,亦可保證單元的協(xié)調(diào)性。所述屏幕數(shù)據(jù)采集的步驟是:首先拷貝屏幕位圖，獲取Windows使屏幕發(fā)生變化部分的相關(guān)指令，它與屏幕拷貝一起完整采集被控制端屏幕；
屏幕數(shù)據(jù)采集與處理按照以下步驟進(jìn)行:I)將發(fā)送端屏幕區(qū)域按網(wǎng)格進(jìn)行等大小的分割并編碼，分別采集每一網(wǎng)格區(qū)域的屏幕圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行保存；2)將采集到的每一網(wǎng)格當(dāng)前幀位圖數(shù)據(jù)與先前保存的該網(wǎng)格的前一幀位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC算法的校驗(yàn)比較，篩選出圖像數(shù)據(jù)發(fā)生變化的網(wǎng)格，同時(shí)將其替換前一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；3)對(duì)圖像發(fā)生變化的網(wǎng)格圖像位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行JPEG格式的編碼壓縮，根據(jù)不同的畫質(zhì)要求，選擇不同的壓縮率，壓縮率越高，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量越小，但畫面的失真率會(huì)越大；4)將壓縮過的有效網(wǎng)格屏幕圖像數(shù)據(jù)連同網(wǎng)格在屏幕上的位置等信息進(jìn)行發(fā)送。所述的校驗(yàn)算法是:將當(dāng)前幀圖像分割成的全部圖像塊與前一幀圖像對(duì)應(yīng)位置的圖像塊進(jìn)行比較，找出圖像發(fā)生變化的圖像塊。所述接收端在被激活后，需要對(duì)接收端計(jì)算機(jī)進(jìn)行一系列的附加控制，是指:這些附加控制包括:強(qiáng)制前臺(tái)全屏顯示、對(duì)計(jì)算機(jī)鍵盤鼠標(biāo)進(jìn)行鎖定、防止用戶關(guān)閉接收端進(jìn)程，除了觀看屏幕演示外不能進(jìn)行其它任何操作；當(dāng)屏幕廣播結(jié)束時(shí)，再自動(dòng)解鎖，恢復(fù)計(jì)算機(jī)之前的狀態(tài)。接收端在被發(fā)送端激活之前，處于后臺(tái)靜默監(jiān)聽的狀態(tài)，僅僅在指定端口偵聽發(fā)送端發(fā)出的控制指令。接收端在被激活后，需要對(duì)接收端計(jì)算機(jī)進(jìn)行一系列的附加控制，以保證正確接收和顯示屏幕廣播的數(shù)據(jù)。這些附加控制主要包括:強(qiáng)制前臺(tái)全屏顯示、對(duì)計(jì)算機(jī)鍵盤鼠標(biāo)進(jìn)行鎖定、防止用戶關(guān)閉接收端進(jìn)程，使學(xué)生除了觀看屏幕演示外不能進(jìn)行其它任何操作，保證教師的演示教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)確無誤地發(fā)送到每一臺(tái)學(xué)生計(jì)算機(jī)屏幕上。當(dāng)屏幕廣播結(jié)束時(shí)，再自動(dòng)解鎖，恢復(fù)計(jì)算機(jī)之前的狀態(tài)，使學(xué)生可以繼續(xù)進(jìn)行操作。屏幕廣播系統(tǒng)有發(fā)送端和接收端構(gòu)成。本發(fā)明之計(jì)算機(jī)屏幕遠(yuǎn)程控制方法:將某一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屏幕顯示內(nèi)容實(shí)時(shí)傳輸和顯示到其它計(jì)算機(jī)的屏幕上，使其它計(jì)算機(jī)的用戶能及時(shí)觀看、了解其操作的情況。該屏幕廣播技術(shù)有效解決了進(jìn)行大數(shù)據(jù)量網(wǎng)絡(luò)廣播傳輸時(shí)，占用大量系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬問題。其將屏幕廣播技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室演示教學(xué)系統(tǒng)中，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的資源優(yōu)勢，使教師在教師機(jī)上所做的全部操作都能實(shí)時(shí)地反映到學(xué)生機(jī)屏幕上；在上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可使用屏幕廣播功能進(jìn)行實(shí)時(shí)的演示教學(xué)，邊講解、邊操作給學(xué)生看；當(dāng)屏幕廣播結(jié)束后，學(xué)生又可以及時(shí)地進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，提高了上機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。


圖1本實(shí)施例的系統(tǒng)應(yīng)用示意圖；圖2本實(shí)施例的屏幕數(shù)據(jù)采集流程。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合附圖敘述一個(gè)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)影像教學(xué)系統(tǒng)中的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖1顯示了本實(shí)施例屏幕廣播系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖
在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的演示教學(xué)系統(tǒng)中，屏幕廣播是實(shí)現(xiàn)演示教學(xué)功能的主要功能模塊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用Client/Server模式，由發(fā)送端(教師計(jì)算機(jī))和接收端(學(xué)生計(jì)算機(jī))兩部分組成，發(fā)送端將采集后的數(shù)據(jù)發(fā)送至交換機(jī)，交換機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至接收端。⑴發(fā)送端發(fā)送端除了進(jìn)行屏幕圖像、鼠標(biāo)形狀及坐標(biāo)的數(shù)據(jù)采集和發(fā)送外，還負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)屏幕廣播過程的控制。在開始進(jìn)行屏幕廣播時(shí)，發(fā)送端通過發(fā)送控制指令激活接收端系統(tǒng)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送。在屏幕廣播結(jié)束時(shí)，通過控制指令而通知接收端終止接收，恢復(fù)到屏幕廣播前的狀態(tài)。發(fā)送端將要傳送的屏幕圖像，先進(jìn)行網(wǎng)格化區(qū)域分割，再進(jìn)行屏幕數(shù)據(jù)采集；通過校驗(yàn)算法篩選出數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生變化的網(wǎng)格；采用多線程技術(shù)，使用UDP協(xié)議對(duì)篩選出的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)廣播傳輸。網(wǎng)格化區(qū)域分割有三個(gè)步驟:定義單元屬性、在幾何模型上定義網(wǎng)格屬性、劃分網(wǎng)格。定義單元屬性，是定義單元的形狀、大小，單元大小在線段上定義，用線段數(shù)目或長度大小來劃分，在線段建立后立刻聲明，或整個(gè)實(shí)體模型完成后逐一聲明；在幾何模型上定義網(wǎng)格屬性，是單元大小在線段上定義采用Bottom-Up方式建立模型，采用線段建立后立刻聲明；網(wǎng)格化過程也可以逐步進(jìn)行，即實(shí)體模型對(duì)象完成到某個(gè)階段就進(jìn)行網(wǎng)格話，如所得結(jié)果滿意，則繼續(xù)建立其他對(duì)象并網(wǎng)格化；劃分網(wǎng)格，在幾何模型上，根據(jù)各部位的特點(diǎn)，分別采用自由、映射、掃略等多種網(wǎng)格劃分方式，以形成綜合效果盡量好的有限元模型。在計(jì)算精度、計(jì)算時(shí)間、建模工作量等方面進(jìn)行綜合考慮。通常，為了提高計(jì)算精度和減少計(jì)算時(shí)間，應(yīng)首先考慮對(duì)適合于掃略和映射網(wǎng)格劃分的區(qū)域先劃分六面體網(wǎng)格，這種網(wǎng)格既可以是線性的(無中節(jié)點(diǎn))、也可以是二次的(有中節(jié)點(diǎn))，如果無合適的區(qū)域，應(yīng)盡量通過切分等多種布爾運(yùn)算手段來創(chuàng)建合適的區(qū)域(尤其是對(duì)所關(guān)心的區(qū)域或部位)。其次，對(duì)實(shí)在無法再切分而必須用四面體自由網(wǎng)格劃分的區(qū)域，采用帶中節(jié)點(diǎn)的六面體單元進(jìn)行自由分網(wǎng)(自動(dòng)退化成適合于自由劃分形式的單元)，此時(shí)，在該區(qū)域與已進(jìn)行掃略或映射網(wǎng)格劃分的區(qū)域的交界面上，會(huì)自動(dòng)形成金字塔過渡單元(無中節(jié)點(diǎn)的六面體單元沒有金字塔退化形式)。ANSYS中的這種金字塔過渡單元具有很大的靈活性:如果其鄰接的六面體單元無中節(jié)點(diǎn)，則在金字塔單元四邊形面的四條單元邊上，自動(dòng)取消中間節(jié)點(diǎn)，以保證網(wǎng)格的協(xié)調(diào)性。同時(shí)，應(yīng)采用前面描述的TCHG命令來將退化形式的四面體單元自動(dòng)轉(zhuǎn)換成非退化的四面體單元，提高求解效率。如果對(duì)整個(gè)分析模型的計(jì)算精度要求不高、或?qū)M(jìn)行自由網(wǎng)格劃分區(qū)域的計(jì)算精度要求不高，則可在自由網(wǎng)格劃分區(qū)采用無中節(jié)點(diǎn)的六面體單元來分網(wǎng)(自動(dòng)退化成無中節(jié)點(diǎn)的四面體單元)，此時(shí)，雖然在六面體單元?jiǎng)澐謪^(qū)和四面體單元?jiǎng)澐謪^(qū)之間無金字塔過渡單元，但如果六面體單元區(qū)的單元也無中節(jié)點(diǎn)，則由于都是線性單元，亦可保證單元的協(xié)調(diào)性(2)接收端接收端在被發(fā)送端激活之前，處于后臺(tái)靜默監(jiān)聽的狀態(tài)，僅僅在指定端口偵聽發(fā)送端發(fā)出的控制指令。接收端在被激活后，需要對(duì)接收端計(jì)算機(jī)進(jìn)行一系列的附加控制，以保證正確接收和顯示屏幕廣播的數(shù)據(jù)。這些附加控制主要包括:強(qiáng)制前臺(tái)全屏顯示、對(duì)計(jì)算機(jī)鍵盤鼠標(biāo)進(jìn)行鎖定、防止用戶關(guān)閉接收端進(jìn)程，使學(xué)生除了觀看屏幕演示外不能進(jìn)行其它任何操作，保證教師的演示教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)確無誤地發(fā)送到每一臺(tái)學(xué)生計(jì)算機(jī)屏幕上。當(dāng)屏幕廣播結(jié)束時(shí)，再自動(dòng)解鎖，恢復(fù)計(jì)算機(jī)之前的狀態(tài)，使學(xué)生可以繼續(xù)進(jìn)行操作。屏幕廣播系統(tǒng)有發(fā)送端和接收端構(gòu)成。圖2顯示了本實(shí)施例的屏幕數(shù)據(jù)采集流程屏幕數(shù)據(jù)采集的目的是為了實(shí)現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)傳輸效率，降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬及系統(tǒng)資源的占用。其步驟是:首先拷貝屏幕位圖，獲取Windows使屏幕發(fā)生變化部分的相關(guān)指令，它與屏幕拷貝一起完整采集被控制端屏幕。屏幕數(shù)據(jù)采集與處理按照以下步驟進(jìn)行:I)將發(fā)送端屏幕區(qū)域按網(wǎng)格進(jìn)行等大小的分割并編碼，分別采集每一網(wǎng)格區(qū)域的屏幕圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行保存；2)將采集到的每一網(wǎng)格當(dāng)前幀位圖數(shù)據(jù)與先前保存的該網(wǎng)格的前一幀位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC算法的校驗(yàn)比較，篩選出圖像數(shù)據(jù)發(fā)生變化的網(wǎng)格，同時(shí)將其替換前一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；3)對(duì)圖像發(fā)生變化的網(wǎng)格圖像位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行JPEG格式的編碼壓縮，根據(jù)不同的畫質(zhì)要求，選擇不同的壓縮率，壓縮率越高，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量越小，但畫面的失真率會(huì)越大；4)將壓縮過的有效網(wǎng)格屏幕圖像數(shù)據(jù)連同網(wǎng)格在屏幕上的位置等信息進(jìn)行發(fā)送。在上述步驟中，發(fā)送端將所采集的第一幀圖像的全部圖像塊發(fā)送給接收端，其中鼠標(biāo)的坐標(biāo)信息是進(jìn)行單獨(dú)捕獲和單獨(dú)傳輸?shù)模皇芷聊痪W(wǎng)格數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化所影響。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送之前，還可以對(duì)所發(fā)送數(shù)據(jù)附加機(jī)房號(hào)或頻道等信息，用于實(shí)現(xiàn)多機(jī)房同步屏幕廣播功能，由接收端按照不同頻道信息進(jìn)行有選擇的數(shù)據(jù)接收和顯示。由于對(duì)連續(xù)的視頻圖像的采樣率低于24幀/秒時(shí)，人眼就會(huì)感覺到有滯后、停頓的現(xiàn)象，但是幀率越高對(duì)系統(tǒng)資源以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗也越大。對(duì)于計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的上機(jī)實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)而言，由于所演示的主要內(nèi)容為教師的操作過程，屏幕圖像變化頻率較低，選擇10幀/秒的幀率進(jìn)行圖像采集就可以達(dá)到較好的屏幕廣播效果。由于屏幕上的鼠標(biāo)往往是移動(dòng)變化最大的部分，因此，在進(jìn)行屏幕圖像采集時(shí)，可以采用較高的頻率單獨(dú)對(duì)鼠標(biāo)的形狀、坐標(biāo)位置進(jìn)行捕獲和發(fā)送。數(shù)據(jù)傳輸，經(jīng)過對(duì)屏幕圖像數(shù)據(jù)的采集和處理，就需要對(duì)篩選出的發(fā)生變化的網(wǎng)格數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播傳輸?shù)浇邮斩?。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，在發(fā)送端采用多線程技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的并行高速傳輸。將每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域?qū)?yīng)于一個(gè)傳輸線程，隨時(shí)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到接收端。當(dāng)在教師機(jī)上啟動(dòng)屏幕廣播系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建多個(gè)傳輸線程用來進(jìn)行當(dāng)前計(jì)算機(jī)屏幕數(shù)據(jù)的廣播，當(dāng)終止屏幕廣播功能后傳輸線程自動(dòng)終止，使系統(tǒng)資源可以得以重新利用。屏幕數(shù)據(jù)和鼠標(biāo)數(shù)據(jù)采用不同的UDP端口分別進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用UDP(User Datagram Proto-col)協(xié)議進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。屏幕廣播功能要求有很高的實(shí)時(shí)性，需要使用傳輸效率高的協(xié)議。UDP為無連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，只是把稱作數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)分組從一臺(tái)主機(jī)發(fā)送到另一臺(tái)主機(jī)，并不保證該數(shù)據(jù)報(bào)能到達(dá)另一端，但傳輸開銷小，引起傳輸延遲小，另外由于局域網(wǎng)的帶寬較大，數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)率較小，因此，選擇采用UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是合適的，而沒有采用具有糾錯(cuò)能力的TCP協(xié)議。由于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)只傳送圖像發(fā)生變化的圖像塊數(shù)據(jù)，從而大大減少了在網(wǎng)絡(luò)間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，減少了對(duì)系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。數(shù)據(jù)還原顯示，接收端同發(fā)送端一樣按照同一規(guī)律對(duì)屏幕進(jìn)行劃分成若干網(wǎng)格區(qū)域，通過偵聽UDP端口接收發(fā)送端發(fā)出的數(shù)據(jù)。在接收到數(shù)據(jù)后，先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并提取其中的網(wǎng)格位置及坐標(biāo)等信息，再將解碼后的屏幕塊數(shù)據(jù)替換掉當(dāng)前屏幕上相應(yīng)網(wǎng)格的圖像塊，合成完整的屏幕圖像。鼠標(biāo)的形狀、坐標(biāo)等信息則采取單獨(dú)的UDP端口偵聽獲取和單獨(dú)的線程控制。
權(quán)利要求
1.一種用于醫(yī)學(xué)影像教學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屏幕遠(yuǎn)程控制方法，其特征在于:屏幕廣播系統(tǒng)由發(fā)送端和接收端兩部分組成； 所述發(fā)送端，將要傳送的屏幕圖像，先進(jìn)行網(wǎng)格化區(qū)域分割，再進(jìn)行屏幕數(shù)據(jù)采集；通過校驗(yàn)算法篩選出數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生變化的網(wǎng)格；采用多線程技術(shù)，使用UDP協(xié)議對(duì)篩選出的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)廣 播傳輸； 所述接收端，在被發(fā)送端激活之前，處于后臺(tái)靜默監(jiān)聽的狀態(tài)，在指定端口偵聽發(fā)送端發(fā)出的控制指令；接收端在被激活后，需要對(duì)接收端計(jì)算機(jī)進(jìn)行一系列的附加控制，以保證正確接收和顯示屏幕廣播的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于醫(yī)學(xué)影像教學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屏幕遠(yuǎn)程控制方法，其特征在于:所述網(wǎng)格化區(qū)域分割有三個(gè)步驟:定義單元屬性、在幾何模型上定義網(wǎng)格屬性、劃分網(wǎng)格； 所述定義單元屬性，是定義單元的形狀、大小，單元大小在線段上定義，用線段數(shù)目或長度大小來劃分，在線段建立后立刻聲明，或整個(gè)實(shí)體模型完成后逐一聲明； 所述在幾何模型上定義網(wǎng)格屬性，是單元大小在線段上定義采用Bottom-Up方式建立模型，采用線段建立后立刻聲明；網(wǎng)格化過程也可以逐步進(jìn)行，即實(shí)體模型對(duì)象完成到某個(gè)階段就進(jìn)行網(wǎng)格化，如所得結(jié)果滿意，則繼續(xù)建立其他對(duì)象并網(wǎng)格化； 所述劃分網(wǎng)格，在幾何模型上，根據(jù)各部位的特點(diǎn)，分別采用自由、映射、掃略等多種網(wǎng)格劃分方式，以形成綜合效果好的有限元模型；在計(jì)算精度、計(jì)算時(shí)間、建模工作量進(jìn)行綜合考慮；通常，為了提高計(jì)算精度和減少計(jì)算時(shí)間，應(yīng)首先考慮對(duì)適合于掃略和映射網(wǎng)格劃分的區(qū)域先劃分六面體網(wǎng)格，這種網(wǎng)格既可以是線性的、也可以是二次的，如果無合適的區(qū)域，應(yīng)盡量通過多種布爾運(yùn)算手段來創(chuàng)建合適的區(qū)域；其次，對(duì)實(shí)在無法再切分而必須用四面體自由網(wǎng)格劃分的區(qū)域，采用帶中節(jié)點(diǎn)的六面體單元進(jìn)行自由分網(wǎng)，此時(shí)，在該區(qū)域與已進(jìn)行掃略或映射網(wǎng)格劃分的區(qū)域的交界面上，會(huì)自動(dòng)形成金字塔過渡單元；ANSYS中的這種金字塔過渡單元，如果其鄰接的六面體單元無中節(jié)點(diǎn)，則在金字塔單元四邊形面的四條單元邊上，自動(dòng)取消中間節(jié)點(diǎn)，以保證網(wǎng)格的協(xié)調(diào)性；同時(shí)，應(yīng)采用前面描述的TCHG命令來將退化形式的四面體單元自動(dòng)轉(zhuǎn)換成非退化的四面體單元，提高求解效率；如果對(duì)整個(gè)分析模型的計(jì)算精度要求不高、或?qū)M(jìn)行自由網(wǎng)格劃分區(qū)域的計(jì)算精度要求不高，則可在自由網(wǎng)格劃分區(qū)采用無中節(jié)點(diǎn)的六面體單元來分網(wǎng)，此時(shí)，雖然在六面體單元?jiǎng)澐謪^(qū)和四面體單元?jiǎng)澐謪^(qū)之間無金字塔過渡單元，但如果六面體單元區(qū)的單元也無中節(jié)點(diǎn)，則由于都是線性單元，亦可保證單元的協(xié)調(diào)性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于醫(yī)學(xué)影像教學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屏幕遠(yuǎn)程控制方法，其特征在于:所述屏幕數(shù)據(jù)采集的步驟是:首先拷貝屏幕位圖，獲取Windows使屏幕發(fā)生變化部分的相關(guān)指令，它與屏幕拷貝一起完整采集被控制端屏幕； 屏幕數(shù)據(jù)采集與處理按照以下步驟進(jìn)行: 1)將發(fā)送端屏幕區(qū)域按網(wǎng)格進(jìn)行等大小的分割并編碼，分別采集每一網(wǎng)格區(qū)域的屏幕圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行保存； 2)將采集到的每一網(wǎng)格當(dāng)前幀位圖數(shù)據(jù)與先前保存的該網(wǎng)格的前一幀位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC算法的校驗(yàn)比較，篩選出圖像數(shù)據(jù)發(fā)生變化的網(wǎng)格，同時(shí)將其替換前一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；3)對(duì)圖像發(fā)生變化的網(wǎng)格圖像位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行JPEG格式的編碼壓縮，根據(jù)不同的畫質(zhì)要求，選擇不同的壓縮率，壓縮率越高，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量越小，但畫面的失真率會(huì)越大； 4)將壓縮過的有效網(wǎng)格屏幕圖像數(shù)據(jù)連同網(wǎng)格在屏幕上的位置等信息進(jìn)行發(fā)送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于醫(yī)學(xué)影像教學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屏幕遠(yuǎn)程控制方法，其特征在于:所述的校驗(yàn)算法是:將當(dāng)前幀圖像分割成的全部圖像塊與前一幀圖像對(duì)應(yīng)位置的圖像塊進(jìn)行比較，找出圖像發(fā)生變化的圖像塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于醫(yī)學(xué)影像教學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屏幕遠(yuǎn)程控制方法，其特征在于，所述接收端在被激活后，需要對(duì)接收端計(jì)算機(jī)進(jìn)行一系列的附加控制，這些附加控制包括:強(qiáng)制前臺(tái)全屏顯示、對(duì)計(jì)算機(jī)鍵盤鼠標(biāo)進(jìn)行鎖定、防止用戶關(guān)閉接收端進(jìn)程，除了觀看屏幕演示外不能進(jìn)行其它任何操作；當(dāng)屏幕廣播結(jié)束時(shí)，再自動(dòng)解鎖，恢復(fù)計(jì)算機(jī)之前的狀態(tài) 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于醫(yī)學(xué)影像教學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屏幕遠(yuǎn)程控制方法，其屏幕廣播系統(tǒng)由發(fā)送端和接收端兩部分組成。發(fā)送端將要傳送的屏幕圖像，先進(jìn)行網(wǎng)格化區(qū)域分割，再進(jìn)行屏幕數(shù)據(jù)采集；通過校驗(yàn)算法篩選出數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生變化的網(wǎng)格；采用多線程技術(shù)，使用UDP協(xié)議對(duì)篩選出的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)廣播傳輸；接收端在被發(fā)送端激活之前，在指定端口偵聽發(fā)送端發(fā)出的控制指令，對(duì)接收端計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，以保證正確接收和顯示屏幕廣播的數(shù)據(jù)，當(dāng)屏幕廣播結(jié)束時(shí)，自動(dòng)解鎖，恢復(fù)計(jì)算機(jī)之前的狀態(tài)。該屏幕廣播技術(shù)有效解決了進(jìn)行大數(shù)據(jù)量網(wǎng)絡(luò)廣播傳輸時(shí)占用大量系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬問題，使教師在教師機(jī)上所做的全部操作都能實(shí)時(shí)地反映到學(xué)生機(jī)屏幕上。
文檔編號(hào)H04L1/00GK103209204SQ20121001306
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者王瑋, 王亞蓉, 李強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院