實踐教學屏幕共享技術的研究

朱利龍

（青島理工大學，山東 臨沂 273400）

實踐教學屏幕共享技術的研究

朱利龍

（青島理工大學，山東 臨沂 273400）

目前，高校多媒體教學實驗室存在難以跨網段演示的困難，即便是能夠演示也多需要增加額外的物理設備。通過分析和研究現有的屏幕共享技術和方法，提出了基于GDI+技術采用C#實現的實踐教學屏幕共享系統，實現了教學屏幕的跨網段廣播，避免了實踐教學中不必要的重復性勞動。

屏幕共享；C#；GDI+；垃圾回收

目前，各高校在計算機類課程的實踐教學過程中，任課老師通常通過諸多的多媒體教學軟件將實踐操作演示給學生，例如紅蜘蛛多媒體網絡教室、極域電子教室、凌波多媒體網絡教室等等。這些網絡多媒體教學，在單個網段內將教師機屏幕展現給學生比較容易，但是學生機器上必須安裝響應學生端軟件，否則無法訪問。而且在多個網段中演示教師機的操作時，這些系統也無法實現屏幕共享，亦或是需要另行安裝相關設備，從而造成系統安裝比較復雜。本文將就據此設計相關系統，解決此類問題。

1 系統分析

現在某些公司也提供了專門視頻類屏幕共享設備，如實時協作服務器R-HUB。但在實踐教學過程中使用這些設備，會增大教學成本較大，而且大材小用造成設備的功能浪費。還有諸多屏幕共享工具NetMeeting和InletexEMC等軟件也可以提供屏幕共享和同步操作等功能，但是實踐教學過程中，大量并發訪問會造成系統當機，經常導致學生端無法正常訪問。另外諸如紅蜘蛛等多媒體教學系統，教師在演示的過程中，只能讓學生看到教師操作，而不能跟著同時操作，存在一定的缺陷和不足。

經分析發現教學屏幕共享，實質上共享的就是通過某種技術將教師機的屏幕傳給學生端。因此，本文首先采用基于GDI+技術和JPG圖像壓縮的方式，以C#程序語言為設計工具，通過循環抓圖的方法生成教師機屏幕的圖像，然后借助開源Web服務器采用B/S模式傳給學生端。這樣做，不僅可以實現屏幕共享，而且可以讓學生邊看邊操作，從而加強學生記憶，以免演示過后，學生遺忘操作步驟。

2 系統設計

屏幕圖像的抓取采用微軟提供的圖形設備接口GDI+技術，該技術可以實現操作系統與屏幕繪圖之間的資源共享，包括光標和其他程序界面的顯示。程序員借助這些資源的上下文句柄HDC，便可以獲取教師機的含有光標痕跡的屏幕圖像，而無需關心顯卡驅動和具體的繪圖過程。在C#中，可以通過Graphics類的方法來獲取屏幕圖像，然后Cursor類的Draw方法將光標繪制在抓取的屏幕圖像中。

抓取的屏幕圖像默認是位圖格式，若直接傳輸到學生端不但浪費帶寬，而且由于循環抓圖時間間隔不長，將會導致學生端圖像顯示卡頓。因此需要對抓取的圖像進行壓縮。在C#中ImageFormat類的Jpeg屬性便可以實現將圖像轉換為JPG格式。最后通過B/S模式來將屏幕圖像傳給學生端。

3 系統實現

本系統設計一個名為getScrPic的方法來實現屏幕圖像的獲取，該函數將返回一個Image對象。該方法首先根據Image對象的Bitmap方法創建屏幕大小的一張位圖，采用Graphics類提供的FromImage方法將其轉換成Graphics對象，以便該對象的CopyFromScreen方法拷貝教師機的屏幕圖像。其部分代碼如下：

int ScrW=Screen.PrimaryScreen.WorkingArea.Width;

int ScrH=Screen.PrimaryScreen.WorkingArea.Height;

ScrImg=new Bitmap(ScrW,ScrH);//ScrImg為類的靜態屬性成員

Graphics ScrG=Graphics.FromImage(ScrImg);

ScrG.CopyFromScreen(new Point(0,0),new Point(0,0),new Size (ScrW,ScrH));

其次，再通過Windows API提供的GetCursorInfo方法獲取全局光標的句柄將其轉化為，以便用 System.Windows.Forms命名空間中Cursor對象，并進行光標繪制。其部分代碼如下：

CURSORINFO ScrPci;

int CurW=ScrCur.Size.Width,CurH=ScrCur.Size.Height;

long x=ScrPci.ptScreenPos.x,y=ScrPci.ptScreenPos.y;

Cursor ScrCur=new Cursor(ScrPci.hCursor);

ScrPci.cbSize=Marshal.SizeOf(typeof(CURSORINFO));

GetCursorInfo(out ScrPci);

ScrCur.Draw(ScrG,new Rectangle(x-10,y-10,CurW,CurH));

最后，設置一個計時器，根據所設間隔時間調用上述定義的getScrPic方法不斷截取教師機最新的屏幕圖像。在該方法的實現中，由于截圖時常占用內存，若不處理好內存資源的回收問題，將會導致內存爆滿問題。本文采用Image對象的Dispose方法和GC垃圾回收機制共同來解決這個問題，由圖1給出的資源占用情況對比圖可以看出本文給出的方法效果不錯。其參考代碼如下：

getScrPic().Save(path,System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);

ScrImg.Dispose();//釋放圖像所占資源

GC.Collect();//強制進行垃圾回收，以便進一步釋放系統所占資源

系統設計的最終界面非常簡單，如圖2所示。其中單機開始按鈕將會調用系統計時器timerScr_Tick方法來完成循環截圖，并Process對象的Start方法啟動開源的Web服務器軟件MiniWeb.exe。學生端將訪問屏享系統的主頁index.html，該網頁將會借助JavaScript腳本循環顯示教師機截取的圖像。

4 總結

本文所設計的系統解決了屏幕共享跨網段的問題，并簡化了教學系統的安裝過程。不僅改進了實踐教學的教學方法和教學手段，幫助老師從繁重的工作中解脫出來，而且提高實踐教學的教學質量和學生的學習積極性。

［1］張宗飛.VB中屏幕共享系統的設計與實現[J].計算機系統應用,2008,(4):84-86．

［2］陳劍甌.javaScript基礎教程（第8版）[M].北京:人民郵電出版社,2012年．

［3］錢哨.C#WinForm實踐開發教程[M].北京:中國水利水電出版社,2010年．

［責任編輯：朱麗娜］