一種基于流媒體的電子白板業務的實現

劉革汪洋夏猛丁慧霞

(1四川省電力公司四川成都610041)

（2中國電力科學研究院北京100192）

（3河北遠東哈里斯通信有限公司河北石家莊050200）

1 引言

即時通信系統是指能夠即時發送和接收互聯網消息，允許通信雙方即時地傳送文字、語音和視頻等信息，能夠跟蹤網絡用戶在線狀態的網絡應用軟件。隨著互聯網的發展和需求的不斷變化，傳統的即時通信系統暴露出對圖形即時通信支持方面的不足。在信息社會里，人們的工作方式具有群體性、交互性、分布性和協作性等特征[1]。電子白板是指一個虛擬的公共區域，支持圖形繪制和文檔共享，每個共享白板用戶對白板的操作都能實時反映到其他用戶的白板視圖上[2,3]，即所謂的"你見即我見"。通過電子白板，地理上分散的人們可以實時地進行交流與協作[4]。

針對即時通信系統對圖形傳輸支持方面的不足，本文將電子白板與即時通信相融合，在即時通信系統中添加電子白板功能，實現圖形的即時通信，使網上交流的形象性和直觀性大大加強[5]。電子白板彌補了文字交流的不足，促使通信雙方更好地進行交流與協作，使即時通信軟件發揮出更大的商業價值和社會價值。

2 關鍵技術

2.1 流媒體

流媒體（Streaming Media）是指以流的方式在網絡中傳輸音頻、視頻和多媒體形式的文件。流媒體傳輸方式是將多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由流媒體服務器向用戶計算機連續和實時傳送。用戶不用等待整個文件全部下載完畢之后才能看到當中的內容，而是只需經過幾秒或者幾十秒的啟動延遲即可在用戶的計算機上播放，此時多媒體文件的剩余部分將在后臺繼續下載，直至播放完畢。

2.2 OpenMeetings

OpenMeetings是一個基于Flash流媒體的多語言可定制的開源視頻會議和協作系統，通過RTMP和HTTP協議傳送數據[6]，OpenMeetings系統提供視頻會議、桌面共享、后臺管理、白板、文檔轉換和文字聊天等功能，通過白板可以導入各種格式的圖片和涂鴉。OpenMeetings采用B/S架構，它的服務器基于開源的Flash服務器---Red5，所有支持Flash的IE瀏覽器都可以使用OpenMeetings的白板，提供doc、ppt、pdf及jpg等文件的白板共享及涂鴉。

OpenMeetings服務器端是使用Java語音開發的，采用了Spring和Hibernate框架。前臺的瀏覽器頁面請求與后臺服務器的交互大部分通過RPC（Remote Procedure Call）遠程調用實現，也有少部分是通過http協議完成的，比如圖片的上傳和顯示，文檔的上傳等等。這一部分與傳統的B/S架構類似，后臺的servlet和service接口處理業務邏輯時通過Hibernate訪問數據庫，并將獲得的數據返回給前臺，由瀏覽器負責頁面顯示。

OpenMeetings白板能夠實現多種格式的文檔和圖片的共享，如圖1所示。需要下面幾種外部擴展工具的支持：開源辦公軟件OpenOffice，主要用來處理OpenMeetings白板中演示的MS Word、Excel、PowerPoint和txt等多種格式的文件轉換成PDF文件；圖像處理ImageMagick，OpenMeetings通過它處理白板中的圖像操作以及生成等工作；Flash轉換工具SWFTools，將上傳的文件或者系統中運行的文件轉換成swf文件，以便前臺可以訪問。

圖1 OpenMeetings系統結構

3 電子白板界面設計及實現

OpenMeetings是一個針對網絡視頻會議的開源軟件，提供了大量視頻會議方面的功能，如視頻會議、預約會議、音視頻播放和桌面共享等，而即時通信軟件中只需要使用OpenMeetings的白板功能，因此需要對其做一定的改造，去掉多余的功能，重新設計電子白板界面。電子白板的界面設計包括點擊白板按鈕后直接進入到電子白板的房間列表，房間的界面設計以及房間界面的漢化等。

3.1 直接進入房間列表

OpenMeetings的電子白板與即時通信軟件融合后用戶都是通過即時通信軟件登錄，在使用電子白板功能時不需要重新登錄OpenMeetings，因此需要去掉OpenMeetings提供的登錄界面。系統默認使用登錄即時通信軟件的用戶名和密碼后臺登錄OpenMeetings服務器，繞過OpenMeetings的登錄界面直接使用白板，還需要考慮即時通信軟件和OpenMeetings的賬號同步問題。

OpenMeetings提供的登錄界面中包含一個選擇語言的下拉菜單，如果繞過登錄界面則默認語言為英文。為了方便用戶使用，需要將默認語言從英文改為中文，這樣用戶就可以使用默認語言直接進入中文界面。用戶登錄OpenMeetings后會進入到主界面，主界面提供視頻會議、電子白板、系統配置和桌面共享文字聊天等多種功能。由于用戶只需要使用電子白板功能，登錄以后需要直接進入到房間列表界面。

經過上面的修改，可以實現在即時通信客戶端上點擊電子白板按鈕，直接進入到房間列表，選擇進入相應的房間與房間內其他用戶一起進行共享白板操作。

3.2 房間界面設計

進入房間后會發現房間內包含許多與電子白板不相關的其他功能，為了使白板界面整潔，需要去掉這些多余的功能。房間界面中包含導航菜單，通過導航菜單能夠方便的從電子白板房間切換到其他房間，如視頻會議。由于用戶不需要OpenMeetings除電子白板以外的其他功能，導航菜單對用戶操作白板也沒用任何用處，需要在房間界面中去除導航菜單。房間頂部有一排功能菜單，如申請主持和投票等等，用戶使用電子白板時用不到這些功能，而且這些功能全都可以在即時通信軟件中實現，所以可以根據需要將這部分功能菜單刪除。房間列表右側有一個聊天窗口，即時通信軟件已經提供了相同的功能，因此需要修改房間列表，刪除房間列表右側的聊天窗口。

4 白板流程設計及實現

4.1 白板流程

電子白板的業務流程圖如圖2所示，要實現該流程，需對OpenMeetings服務器端進行改造，改造后的服務器稱為WhiteBoard服務器。

圖2 白板業務流程圖

用戶在登錄即時通信軟件后，點擊電子白板按鈕，客戶端會彈出一個WebBrowser界面，通過url登錄到WhiteBoard服務器。客戶端繞開WhiteBoard服務器提供的用戶登錄界面，直接進入房間列表。

進入房間列表后，用戶可以選擇一個房間進入或者創建一個房間。如果用戶選擇創建一個房間，則WhiteBoard服務器為該用戶分配一個空閑的房間號，用戶利用這個房間號創建一個空房間并進入，新創建的房間將顯示在房間列表中，方便其他用戶加入。創建房間的用戶擁有房主權限，房主有權邀請某一用戶加入房間或者將某一用戶踢出房間，并且可以修改房間內其他所有用戶對白板的操作權限。如果用戶選擇進入房間，那么用戶只具有操作白板的權限，而不能夠增加或者刪除房間內的用戶。用戶進入房間之前需要房主認證，認證通過之后才可以進入房間并能夠看到之前房間內所有用戶對白板的操作。

WhiteBoard的電子白板為用戶提供了豐富的功能，用戶可以在白板中繪制一些簡單圖形，共享圖片和電子文檔，并對共享的圖片或文檔進行標注等操作。用戶進入房間后默認具有對白板的讀寫權限，房主也可以根據實際情況將某一用戶的權限改為只讀，此時該用戶只能看到別的用戶對白板的操作而不能對白板進行修改。在使用完電子白板后，普通用戶可以選擇退出房間，退出房間之后房間仍然存在，如果房主退出房間，則房間消失。

4.2 流程實現

WhiteBoard提供了一個名為SOAP網關的WebService，它集成了一系列用戶操作功能，包括用戶登錄、進入房間、創建房間和房間管理等功能等。

為實現上述白板操作流程，利用WhiteBoard的SOAP接口來實現一個servlet，這個servlet接收房間號和用戶昵稱等信息，然后組裝一個進入房間的url，并將用戶WebBrowser重定向到這個url，實現房間登錄。使用SOAP網關登錄房間的步驟如下：

①調用getSession方法向系統申請一個SessionID；

②提交用戶名和房間號等信息，使用loginUserEx方法驗證用戶身份。loginUserEx方法是自定義的擴展方法，目的是把原有基于管理員的用戶身份驗證方式改為基于房主的身份用戶驗證，增加房主對房間內人員的管理功能；

③如果用戶身份驗證通過，則更新session里的數據，獲得hash；若用戶身份驗證失敗，則返回錯誤信息，并禁止其進入房間；

④使用第三步中獲得的hash碼組裝一個能夠進入房間的url，重定向到這個url，進入房間。

通過以上步驟，可以實現用戶自動登錄、登錄后直接進入房間列表、房間的進入和創建及房主對用戶的身份驗證等功能，實現了整個電子白板的業務流程。

5 結束語

用戶通過上面介紹的這種電子白板業務能夠實現共享多種格式的圖片和電子文檔及繪制一些簡單圖形來表達自己的想法和對文檔進行標注等功能，并提供白板保存功能，方便用戶以后查看。電子白板與即時通信軟件的融合豐富了用戶的溝通方式，使通信雙方獲得了更好的用戶體驗。盡管如此，基于流媒體的電子白板業務仍存在一些問題。例如，采用B/S架構的電子白板和采用C/S架構的即時通信軟件融合時由于風格不統一[7]，如何保證用戶體驗是關鍵，這將是未來的研究方向。總之，基于流媒體的電子白板業務仍然具有很好的實際應用意義。

[1]肖 波,王兆青,諸鴻文.電子白板互操作的研究和設計[J].上海交通大學學報,1998,32(8):12-15．

[2]胡曉勝,賈一竹.多媒體網絡教學系統中電子白板的設計與實現[J].中國現代教育裝備,2008(9):148-150．

[3]華致立,江 紅,顧君忠.分布式網絡會議的電子白板的原理及其實現[J].計算機工程,2002,28(2):172-176．

[4]杜呈偉,李偉榮,吳新國.基于B_S的電子白板的設計與實現[J].計算機工程與設計,2006,27(16):3021-3023．

[5]許建龍,王兆青,彭來發,等.基于Java的電子白板設計[J].浙江工程學院學報,1999,16(4):303-309．

[6]彭凌華,趙 蕊.OpenMeetings的網絡視頻會議系統的研究[J].電腦知識與技術,2011,7(12):2909-2911．

[7]洪 晟,熊華鋼,張其善.一種改進的協同式電子白板的設計與實現[J].計算機工程,2008,34(2):261-263．