基于内容差异比较的电子白板图像共享方法

摘要

本发明公开了一种基于内容差异比较的电子白板图像共享方法，即在各个IP网络终端的电子白板初始化的时候，先将整个白板中的内容进行共享，然后在以后每次对白板进行修改的时候，将修改后的白板图像与前一次共享的图像进行差异比较，最后将得到的差异内容进行无损压缩并共享。因此本发明既可以保证电子白板图像共享内容的完整性，又可以大大降低由于白板图像共享带来的网络带宽资源消耗，具有完整、及时的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及了一种在IP网络多终端环境下的电子白板图像共享技术，特别是一种基于内容差异比较的电子白板图像共享方法。

技术背景

电子白板(whiteboard，简称白板)类似于我们日常教学中所用的黑板，是协同工作系统中的一个重要同步交流工具。它是指利用一定的通信手段建立一个电子环境的虚拟公用区域，使位于不同地点的人员可以在“共同”的屏幕上讨论问题，其中任何一方的活动(绘图、标注和板擦等)都能实时的传送到其他所有用户的视图上。

随着WWW技术的发展，电子白板已广泛应用于Internet环境中。我们日常所见的远程教学、网络会议等，就是利用电子白板技术来实现的。今后电子白板技术的应用范围将进一步扩大。

在现实生活中，图像信号往往包含丰富的内容，有人曾经统计过，如果要用文字来描述图像，则花上千言万语也往往难以穷尽图像的内容。这样，在我们的电子白板技术中，图像传输就成了信息交流的最主要方式。

图像传输和存贮中面临的一个非常关键的问题，就是图像信号数据量往往很大，这种巨大的数据量对目前较差的网络设施来说，是不小的挑战。在电子白板技术中，如果不对图像信号进行压缩，那么传输一组图片往往需要很长的时间，这就不能实现电子白板的实时性。举例来说，如果一个用户要连续对图片进行修改，当他进行第n次修改时，其它终端尚未收到第一次修改的结果，这是不行的。于是在传输前，就需要我们对图像信号进行压缩，在传输的数据到达目标终端后，再进行解压缩，以求在不损坏图像质量的基础上，最大限度地压缩图像，从而利于图像的传输。

图像压缩研究，就是寻找高压缩比的方法且压缩后的图像要有合适的信噪比，在压缩传输后还要恢复原信号，并且在压缩、传输、恢复的过程中，还要求图像的失真度小，便于图像的分类、识别等。

电子白板有集中式和分布式两种工作模式。分布式是指各个终端所显示的图像信息是分散存储在各终端结点上的，任何终端结点都可以单独对图像进行修改。分布式的特点是工作效率高。但容易出错，即出现修改冲突。举例来说，假如用户a在图像上m---n两点间画了一条直线，而用户b在图像上m---n之间画了一条曲线，这样，在距用户a较近的终端结点上所显示的是一条直线，而在距用户b较近的终端结点上所显示的却是一条曲线，从而产生所谓的修改冲突。

集中式工作模式克服了分布式“修改冲突”这一不足，但却降低了电子白板的使用效率。集中式是指各个终端所显示的图像信息都是集中存储在一个中心结点上，任何对图像的改动都必须首先向中心结点请求操作，当操作得到允许后，方可以对中心结点上的图像信息进行修改，修改的结果由中心结点传给终端。

目前，绝大部分电子白板系统都是基于集中式的工作模式的。由于集中式工作模式本身就存在效率问题，这样，对图像的高效压缩、传输就显得更加重要起来。

当对电子白板图像进行修改时，就需要在中心结点对图像进行相应的修改，然后将修改结果传送给各个终端。目前的一种传输方法是基于静态图像的传输。即每次对中心结点的修改结果都是直接由中心结点完整地传送给各个终端结点，新的图像传输到终端后，将直接覆盖原有的图像。这种方法的缺点是，数据的冗余量大。尤其是当用户对图像进行较为频繁的修改时，更为如此。举例来说，当用户绘制一幅较为复杂的图形时，或者是当用户在电子白板上书写汉字时，由于用户的每一笔都会导致图像的重新绘制，这样在这一过程中所产生的巨大量的冗余信息将对中心结点计算机传输能力是一个巨大的考验，有些情况下，甚至会出现死机现象。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种既可以保证在电子白板图像共享过程中图像数据的完整性，又可以满足被共享数据传输的实时性和带宽资源的低耗性要求的基于内容差异比较的电子白板图像共享方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于内容差异比较的电子白板图像共享方法，具体为：对于操作终端，其步骤包括：

步骤一、电子白板初始化；

步骤二、保存当前的电子白板上图像内容；

步骤三、等待电子白板的图像内容有更改，以进入步骤四；

步骤四、将更改后的白板图像与更改前的白板图像进行差异比较，获得差异结果；

步骤五、将所获得的差异结果进行无损压缩，并将压缩后的数据包向浏览终端传输，完成后返回步骤二；

对于浏览终端，其步骤包括：

步骤一、等待接收来自操作终端的数据包；

步骤二、在接收到所述数据包之后，将其解压，并与浏览终端的当前白板图像合并，获得更改后的图像内容。

所述操作终端的更改前、后电子白板图像差异比较得到的结果可以是建立在矩阵坐标域内的局部像素集合。

将前、后白板图像差异比较得到的结果进行压缩之后，得到的压缩数据可以是只针对当前矩阵坐标域有效的局部像素集合压缩数据。

所述浏览终端在接收到白板更改数据包之后，对其解压得到的可以是只针对当前矩阵坐标域有效的局部像素集合，并与其当前的白板图像合并。

所述操作终端还可以包括检测新的浏览终端步骤，具体为，在执行完其步骤二后，操作终端首先检测是否有新增的浏览终端，如果有，则将所保存的图像内容压缩，并发送到新增的浏览终端，使其完成初始化过程。

在上述技术方案中，本发明通过将修改后的电子白板图像与之前共享的白板图像进行差异比较，将得到的结果进行无损压缩，以得到只针对当前矩阵坐标域有效的局部像素集合压缩数据，并对该数据进行打包、传输，各浏览终端在接收到白板更改数据包之后，对其解压，以得到只针对当前矩阵坐标域有效的局部像素集合，并与当前白板图像合并。通过这种方法即可达到在保证电子白板图像共享过程中图像数据的完整性的同时，又可以满足了被共享数据传输的实时性和带宽资源的低耗性等方面的要求。因此，相对现有技术，本发明具有传输图像质量好、速度快、网络资源占用少等特点。

附图说明

附图1为初始的电子白板例图；

附图2为经过修改后的电子白板例图；

附图3为将修改后的电子白板图像与之前的电子白板图像进行差异比较之后得到的只针对当前矩阵坐标域有效的局部像素集合例图；

附图4为本发明基于内容差异比较的电子白板图像共享方法的操作终端的流程图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参考附图4，本发明提供的一种基于内容差异比较的电子白板图像共享方法，具体为：对于操作终端，其步骤包括：

步骤一、电子白板初始化；

步骤二、保存当前的电子白板上图像内容作为当前白板图像，附图1即可看作是操作终端所保存的当前白板图像；

步骤三、检测是否有新增的浏览终端，即是否有新增的浏览终端要求对电子白板进行共享。如果有，则将所保存的图像内容压缩，并发送到新增的浏览终端，使得新增的浏览终端完成其自身的电子白板初始化工作；

步骤四、等待电子白板的图像内容有更改，没有，则返回步骤三，有则进入步骤五；

步骤五、将更改后的白板图像与更改前的白板图像进行差异比较，获得差异结果；本实施例中，我们使每当电子白板的操作终端完成了一次对电子白板的更改动作之后，如附图2所示，都会将此时的白板图像与之前保存的白板图像进行差异比较。所获得的差异结果如附图3所示，为建立在矩阵坐标域内的局部像素集合；

步骤六、将所获得的差异结果进行无损压缩，以确保图像的质量。由于差异比较的结果为建立在矩阵坐标域内的局部像素集合，则由此而得到的压缩数据也是只针对当前矩阵坐标域有效的局部像素集合压缩数据，从而可以大大减少数据的传输量，达到在相同的传输网络中获得高速传输的目的。最后操作终端将此压缩后的数据包向浏览终端传输，传输完成后返回步骤二。

对于浏览终端，其步骤包括：

步骤一、等待接收来自操作终端的数据包；

步骤二、在接收到所述数据包之后，将其解压，如果该浏览终端为新增的浏览终端，则获得的数据包为初始化的白板图像，则解压后完成其初始化的过程。否则，解压后得到的为只针对当前矩阵坐标域有效的局部像素集合，当该局部像素集合与所述浏览终端的当前白板图像合并后，则可获得更改后的图像内容。

综上所述，本发明通过上述操作终端和浏览终端的配合互动，完成对于白板图像的内容差异比较、压缩和传输，从而实现了完整、及时的共享电子白板图像的目的。