基于Java的交互式电子白板系统设计

摘要

伴随计算机网络技术的飞速发展，电子白板系统的应用越来越广泛，但传统的电子白板系统已经无法满足用户对于异地交互的要求。交互式电子白板系统因为其具有较好的网络交互性而受到人们的关注并被广泛应用于教育、商业等领域，国内外众多厂商也推出了多款交互式电子白板系统。现今，交互式电子白板的硬件发展日新月异，然而，相关配套软件的发展还比较缓慢，市场上的软件系统所具备的功能还比较单一，完全不能满足用户的需求。交互式电子白板的软件系统既要与硬件搭配，又要满足用户的使用需求，因而在一个完整的交互式电子白板系统之中，其极为重要。因此，本文针对交互式电子白板系统的软件部分进行了研究，设计了一套基于Java的交互式电子白板系统。
　　本文对当前交互式电子白板的研究状况和发展趋势进行了分析，结合Java语言的优势，使用其作为系统的开发语言。网络模式方面，为满足用户交互性能，本文所设计的交互式电子白板系统采用C/S-主从模式。
　　本文首先完成系统总体的设计方案，随后对系统中的三个主要功能模块:图形图像系统模块、录制与回放功能模块以及网络传输模块进行了详细设计。图形图像系统模块是本文的核心，细分为绘图功能子模块、图形图像编辑功能子模块以及图形图像管理功能子模块，在绘图功能模块中利用双缓冲技术来消除屏幕的频繁闪烁问题，在编辑模块中引入了图形图像的矩阵化处理和擦除操作，在管理功能子模块中用到数组和链表来存储图形图像的索引信息。以上三个功能子模块构成了一套完整的图形图像绘制与管理体系。在录制与回放功能模块中能够实现对于多媒体文件的录制、管理以及回放功能。网络传输模块则支持交互式电子白板系统的网络交互功能。同时在文件传输部分中探讨了一种自适应霍夫曼算法，这种算法能够提高数据压缩效率，有利于文件传输。
　　本文最后对所设计的交互式电子白板系统进行了功能测试，测试结果表明本文所设计的交互式电子白板系统基本达到预期设计要求。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 交互式电子白板的研究现状与前景

1．2．1 交互式电子白板的研究现状

1．2．2 交互式电子白板的发展前景

1．3 本文主要研究内容以及章节安排

1．4 本章小结

2 交互式电予白板系统的总体设计

2．1 交互式电子白板的工作原理

2．2 交互式电子白板的功能需求分析

2．3 交互式电子白板系统的总体方案

2．3．1 系统总体结构设计

2．3．2 网络模式的选择

2．3．3 系统开发工具介绍

2．4 本章小结

3 图形图像系统模块的设计

3．1 模块框架设计

3．2 绘图功能子模块

3．2．1 Java绘制机制

3．2．2 图形对象模型的建立

3．2．3 管理内存画布

3．2．4 绘图处理器的设计

3．3 图形图像编辑功能子模块设计

3．3．1 图形图像的矩阵化处理

3．3．2 图形图像的组合与拆分

3．3．3 图形图像的复制、剪切与粘贴

3．3．4 图形图像的擦除操作

3．4 图形图像管理功能子模块设计

3．4．1 图形对象管理器

3．4．2 用户操作管理器

3．5 本章小结

4 录制与回放模块的设计

4．1 关键技术以及相关理论基础

4．1．1 多线程技术

4．1．2 数字音频技术基础

4．2 录制功能的设计

4．3 回放功能的设计

4．4 本章小结

5 网络传输模块的设计

5．1 网络通信理论基础

5．2 实时图像传输功能的设计

5．2．1 图像数据的提取

5．2．2 图像数据的压缩

5．2．3 图像数据的传输

5．3 文件传输功能的设计

5．4 本章小结

6 系统实现与测试

6．1 系统界面的实现与测试

6．2 系统功能实现与测试

6．3 本章小结

7 总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间研究成果