CN105430511A - 一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统，该系统包括主控机模块、电源模块、存储模块、计算机、输入模块、音视频处理模块和输出模块，所述主控机模块包括文档读取模块、展台视频控制模块、课件备份模块、书写显示模块和点名模块，所述主控机模块连接所述电源模块、存储模块、计算机、输入模块、音视频处理模块和输出模块。本发明所述的多媒体教学系统，采用网络教学，稳定可靠，使用简单方便，增加了艺术信息传送的速度和幅度，便于学生对于艺术信息的接收和消化，减少了教学时间，提高了学生的学习效率，提高了教学效率。

Description

一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统

技术领域

本发明属于多媒体教学技术领域，尤其涉及一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统。

背景技术

随着计算机、网络的快速普及，多媒体教学已成为现实，然而要想实现真正意义上的现代化教学，就要改变以往传统的教学方式，让老师不用再拿着粉笔站在三尺讲台上讲课，目前，学校根据自身经济实力采购单个多媒体产品(投影机、电脑、触摸边框等)，由供应商外包实施设备安装、组合、调配和教室改造工程。每个产品都是独立的，施工单位只是负责在产品功能上进行调配和联动组合，但是到现在为止都没有一个真正为教学实施而开发的集成型多媒体教学规划系统平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统，旨在改变传统的教学方式，能够增加信息传送的速度和幅度，便于学生对于信息的接收和消化。

本发明是这样实现的，一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统，该适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统包括主控机模块、电源模块、存储模块、计算机、输入模块、音视频处理模块和输出模块，所述主控机模块包括文档读取模块、展台视频控制模块、课件备份模块、书写显示模块和点名模块，所述主控机模块连接所述电源模块、存储模块、计算机、输入模块、音视频处理模块和输出模块。

进一步，本系统还包括识别模块，所述识别模块包括指纹识别模块、RFID读写器和RFID卡，所述指纹识别模块和RFID读写器与所述主控机模块连接，所述RFID读写器和RFID卡相匹配。

进一步，所述的RFID读写器包括电路板、USB控制器、微型USB连接器和天线板，所述天线板叠置所述电路板上，所述天线板包括一倒F型天线，所述电路板还包括处理器、射频信号处理电路、传送电路、接收电路、耦合器。

进一步，所述的电源模块包括电源连接装置、蓄电装置和继电保护装置。

进一步，所述的电源连接装置包括至少一个连接外部电源的电源输入电路和至少一个连接负载的负载输出电路。

进一步，所述的蓄电装置包括连接蓄电池的蓄电池充放电电路。

进一步，所述的输入模块包括音频视频采集模块和读卡器。

进一步，所述的输出模块包括显示屏模块、电子白板、投影仪和音频输出模块。

进一步，所述的显示屏模块具体包括显示面板、单元层、粘接层，所述单元层设置在所述显示板的外侧，所述粘接层设置在所述显示面板和所述单元层之间，其中，所述粘接层的粘接于所述显示面板的粘接面的第一边缘和所述粘接层的粘接于所述单元的粘接面的第二边缘沿粘接面方向相互移位。

进一步，所述的音频输出模块包括功率放大器和音响，所述音响经所述功率放大器与所述主控机模块连接。

进一步，所述的书写显示模块包括书写模块，图形转换模块和显示模块。

本发明的另一目的在于提供适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统的音视频分享处理方法，所述音视频分享处理方法包括：

播放音视频时，在监测到指定的音视频截取指令后，显示音视频截取界面，该音视频截取界面中包括时间轴、以及开始时间指令单元和结束时间指令单元；在所述音视频截取界面上，监测对所述开始时间指令单元和结束时间指令单元的调整指令，根据所述调整指令调整对应的开始时间和结束时间；

在监测到截取指令后，将所述音视频的播放地址、以及所述开始时间和结束时间上传到服务器进行存储；

在所述音视频的播放地址中增加指定标记后生成分享地址，保存所述分享地址和所述开始时间和结束时间的对应关系；将所述音视频的分享地址发送到信息分享系统进行分享处理；

当所述音视频的分享地址被访问时，解析出该分享地址中的指定标记后判定该音视频为音视频片段分享信息，从服务器查询该音视频的开始时间和结束时间，按照所述分享地址中的播放地址打开所述音视频，并跳转到所述开始时间进行播放，在播放到所述结束时间时结束播放。

进一步，所述指定的音视频截取指令为：在视频播放时，在屏幕上触摸并向上方或下方滑动的手势指令；

所述音视频截取界面的开始时间指令单元和结束时间指令单元为所述时间轴上的两个滑块控件，其中左滑块控件为开始时间指令单元，右滑块控件为结束时间指令单元；

所述监测对所述开始时间指令单元和结束时间指令单元的调整指令，根据所述调整指令调整对应的开始时间和结束时间，具体包括：

在监测到所述左滑块控件的滑动指令时，对应滑动所述左滑动控件，并根据滑动的位移调整对应的开始时间；在监测到所述右滑块控件的滑动指令时，对应滑动所述右滑动控件，并根据滑动的位移调整对应的结束时间；

将所述音视频的播放地址、以及所述开始时间和结束时间上传到服务器进行存储，具体包括：

将所述开始时间和结束时间，加入到所述播放地址中得到一个字符串，将该字符串上传给服务器，服务器解析该字符串，从中得到所述语音视频的播放地址、开始时间和结束时间进行存储；

所述从服务器查询该音视频的开始时间和结束时间，具体包括：根据所述分享地址和所述开始时间和结束时间的对应关系，查询所述分享地址对应音视频的开始时间和结束时间；

在监测到截取指令后，进一步包括：计算所述结束时间和开始时间之间的时间间隔，作为所截取的音视频片段的长度，显示分享界面，在该分享界面中显示该音视频片段的长度。

本发明的另一目的在于提供一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统的图形处理方法，所述图形处理方法包括如下步骤：

步骤一，读入要处理的图形，获取图形的每一个像素的RGB数据；

步骤二，由于数字图形是像素的集合，组成数字图形的基本单位是像素P，故对读入的

每一个所述像素P的RGB数据进行处理，其中，R代表纯红色像素值，G代表纯绿色像素值，B代表纯蓝色像素值；

步骤三，根据用户选择的要处理的图形方式，具体包括：灰度图形处理、底片图形处理、柔化图形处理、黑白图形处理、光照图形处理、放大镜图形处理、浮雕图形处理，采用安卓系统的NDK进行打包生成SO库，使用SO库进行本地编辑接口JNI的调用，实现C语言对图形进行处理，得到相应处理效果的新图形，具体步骤如下：

首先，根据图形的宽和高，计算像素个数，具体公式如下：

Count＝W*H；

其中，Count代表像素个数，W代表图形的宽，H代表像素的高；

进一步地，根据所述像素个数Count，用JNI函数生成二维数组，具体公式如下：

CBuffer＝[W][H]；

其中，CBuffer表示二维数组，[W]表示图像像素的行数，[H]表示图像像素的高度；二维数组CBuffer的成员个数即为Count；

进一步地，循环W*H次，分别读取像素值；

进一步地，根据用户选择的要处理的图形方式的算法，分别计算每一个像素点处理后的像素值，并存入到二维数组CBuffer中；

进一步地，把生成的二维数组CBuffer通过JNI的调用，返回到JAVA层，并释放数组元素，释放内存；即在所述JAVA层根据数据直接生成具有相应处理效果的新图形。

进一步，所述灰度图形处理的具体算法为加权平均值法、整数方法、移位方法、平均值法、仅取绿色法、最大值法，具体公式如下：

加权平均值法，GrayP＝R*0.3+G*0.59+B*0.11；

整数方法，GrayP＝(R*30+G*59+B*11)/100；

移位方法，GrayP＝(R*28+G*151+B*77)>>8；

平均值法，GrayP＝(R+G+B)/3；

仅取绿色，GrayP＝G；

最大值法，GrayP＝Max(R，G，B)；

其中，GrayP表示像素P点的灰度值，R值代表纯红色像素值，G值代表纯绿色像素值，B值代表纯蓝色像素值；

进一步地，根据任意一种方法求得的所述GrayP，将原来的所述RGB颜色模型中的三元色点(R，G，B)值中的R，G，B统一用GrayP替换，形成新的三元色点(GrayP，GrayP，GrayP)，用它替换原来的(R，G，B)，即形成灰度图形。

进一步，所述底片图形处理的具体算法为取反值法，即对每一个像素进行取反值计算，具体公式如下：

GrayPr＝255-R；

GrayPg＝255-G；

GrayPb＝255-B；

其中，GrayPr表示像素P的纯红色像素值的取反值，GrayPg表示像素P纯绿色像素值的取反值，GrayPb表示像素P纯蓝色像素值的取反值；

进一步地，根据求得的所述GrayPr、GrayPg、GrayPb，将原来的所述RGB中的三元色点(R，G，B)值中的R，G，B分别用GrayPr、GrayPg、GrayPb替换，形成新的三元色点RGB(GrayPr，GrayPg，GrayPb)，即形成底片图形。

进一步，所述柔化图形处理的具体算法为：针对每一个像素值，采用分别计算加载的方式，将其原来的RGB颜色模型中的三元色点(R，G，B)值分别置为其周围8个点和其修正系数相乘后再加上自身的所述RGB的平均值；

再根据二维高斯函数，进而计算每个点的权重，采用正态分布曲线对每个点的权重进行分配，计算出加权平局值，用所述加权平均值替换原来的RGB，即形成柔化图形。

进一步，所述黑白图形处理的具体算法为，对RGB求平均值GrayP＝(R+G+B)/3，并将求得的所述平均值GrayP与比较值相比较，当所述平均值大于等于比较值时，新的像素值为R＝G＝B＝255，当所述平均值小于比较值时，新的像素值为R＝G＝B＝0；

进一步地，通过求得的所述GrayP，将原来的三元色点RGB(R，G，B)中的R，G，B统一用GrayP替换，形成新的三元色点RGB(255，255，255)或者RGB(0，0，0)，即形成黑白图形。

进一步，所述光照图形处理的具体算法为，设定一个光源中心坐标和光照强度，以此光源和图形边缘的最短距离为半径，依次为每个点的RGB增加一个同样强度值，具体公式如下：首先，将中心点光源坐标设为：Center(X，Y)，距离图形边框最短半径为R，光照强度为T，每一个像素距离光照中心点的增加强度，公式为：

$v=(R-\sqrt{({\left(\left|X-x\right|\right)}^2+{\left(\left|Y-y\right|\right)}^2)})\×T/R;$

其中，x，y表示当前像素的坐标，v表示增加的强度值；

三元色点的像素值GrayP＝(R，G，B)；

进一步地，新的像素值为GrayP＝(R，G，B)+v；

进一步，通过求得的所述GrayP，将原来的像素点RGB像素值用所述GrayP替换，即形成光照图形。

进一步，所述放大镜图形处理的具体算法为，对图形上的每一个点求其与放大镜的距离Z，将所述Z与放大镜的半径进行比较，得出放大镜图形，具体步骤如下：

首先，设图形上一个像素点的坐标为(X，Y)，放大镜中心坐标为(CenterX，CenterY)，放大镜的半径为R，放大倍数为N；

进一步地，若Z<R，则将图形上的此像素点坐标更新为(X/N，Y/N)，并求出更新后的像素点的像素值GrayP，作为新的像素值；

进一步地，通过求得的所述像素值GrayP，将原来的所述RGB(R，G，B)都用GrayP替换，形成新的颜色RGB，即形成放大图；

所述浮雕图形处理的具体算法为，用图形上一个像素点P的RGB值减去相邻点的RGB值并加上比较值作为此像素点新的像素值GrayP；通过求得的所述GrayP，将原来的所述RGB(R，G，B)中的R，G，B都用所述像素值GrayP替换，即形成浮雕图形。

技术效果

本发明所述的适应于艺术教学的多功能多媒体教学系统，采用网络教学，稳定可靠，增加了信息传送的速度和幅度，便于学生对于信息的接收和消化，减少了教学时间，提高了学生的学习效率，提高了教学效率。在满足基本教学的基础之上，还包括识别模块，进一步方便了管理人员对各个设备的管制，避免了非教学人员或者管理人员擅自使用各个设备；多媒体输入模块包括读卡器，方便人们直接对数据进行传输，多媒体输出模块包括电子白板，实用性进一步提高。本发明在截取音视频片段时，可以方便地由用户调整所要截取的音视频片段的开始时间和结束时间，并将所述音视频的播放地址、以及所述开始时间和结束时间上传到服务器进行存储，同时所分享的不是整个音视频文件或音视频片段文件，而是分享地址(即一串字符串)，这样极大地节约了需要传输的数据量，以及在服务器的存储量，从而降低了对带宽资源和存储资源的消耗。同时，本发明解决了现有技术中只能分享整个音视频，不能单独截取音视频片段分享发送的问题；而且，用户收到的分享音视频不需要手动定位就可以直接播放所分享的音视频片段；用户可以直接在线观看的同时直接将音视频片段截取发送，无需下载后本地编辑，传输方便快捷，提高了分享音视频片段的效率。本发明采用安卓系统的NDK进行打包生成SO库，使用SO库进行本地编辑接口JNI的调用，实现C语言对图形进行处理，得到相应处理效果的新图形，因此实现了高效率，低资源的目的，具有广泛的适用性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的主控机模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的电源模块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的显示屏模块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的音频输出模块的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的RFID读写器的结构示意图。

图中：1、主控机模块；1-1、文档读取模块；1-2、展台视频控制模块；1-3、课件备份模块；1-4、书写显示模块；1-4-1、书写模块；1-4-2、图形转换模块；1-4-3、显示模块；1-5、点名模块；2、电源模块；2-1、电源连接装置；2-2、蓄电装置；2-3、继电保护装置；3、存储模块；4、计算机；5、输入模块；5-1、音频视频采集模块；5-2、读卡器；6、音视频处理模块；7、输出模块；7-1、显示屏模块；7-1-1、显示面板；7-1-2、单元层；7-1-3、粘接层；7-2、电子白板；7-3、投影仪；7-4、音频输出模块；7-4-1、功率放大器；7-4-2、音响；8、识别模块；8-1、指纹识别模块；8-2、RFID读写器；8-2-1、电路板；8-2-2、USB控制器；8-2-3、微型USB连接器；8-2-4、天线板；8-3、RFID卡。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。

一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统，该适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统包括主控机模块1、电源模块2、存储模块3、计算机4、输入模块5、音视频处理模块6和输出模块7，所述主控机模块1包括文档读取模块1-1、展台视频控制模块1-2、课件备份模块1-3、书写显示模块1-4和点名模块1-5，所述主控机模块1连接所述电源模块2、存储模块3、计算机4、输入模块5、音视频处理模块6和输出模块7。

进一步，本系统还包括识别模块8，所述识别模块8包括指纹识别模块8-1、RFID读写器8-2和RFID卡8-3，所述指纹识别模块8-1和RFID读写器8-2与所述主控机模块1连接，所述RFID读写器8-2和RFID卡8-3相匹配。

进一步，所述的RFID读写器8-2包括电路板8-2-1、USB控制器8-2-2、微型USB连接器8-2-3和天线板8-2-4，所述天线板8-2-4叠置所述电路板8-2-1上，所述天线板8-2-4包括一倒F型天线，所述电路板8-2-1还包括处理器、射频信号处理电路、传送电路、接收电路、耦合器。

进一步，所述的电源模块2包括电源连接装置2-1、蓄电装置2-2和继电保护装置2-3。

进一步，所述的电源连接装置2-1包括至少一个连接外部电源的电源输入电路和至少一个连接负载的负载输出电路。

进一步，所述的蓄电装置2-2包括连接蓄电池的蓄电池充放电电路。

进一步，所述的输入模块5包括音频视频采集模块5-1和读卡器5-2。

进一步，所述的输出模块7包括显示屏模块7-1、电子白板7-2、投影仪7-3和音频输出模块7-4。

进一步，所述的显示屏模块7-1具体包括显示面板7-1-1、单元层7-1-2、粘接层7-1-3，所述单元层7-1-2设置在所述显示板7-1-1的外侧，所述粘接层7-1-3设置在所述显示面板7-1-1和所述单元层7-1-2之间，其中，所述粘接层7-1-3的粘接于所述显示面板7-1-1的粘接面的第一边缘和所述粘接层的粘接于所述单元的粘接面的第二边缘沿粘接面方向相互移位。

进一步，所述的音频输出模块7-4包括功率放大器7-4-1和音响7-4-2，所述音响7-4-2经所述功率放大器7-4-1与所述主控机模块1连接。

进一步，所述的书写显示模块1-4包括书写模块1-4-1、图形转换模块1-4-2和显示模块1-4-3。

音视频分享处理方法，所述音视频分享处理方法包括：

播放音视频时，在监测到指定的音视频截取指令后，显示音视频截取界面，该音视频截取界面中包括时间轴、以及开始时间指令单元和结束时间指令单元；在所述音视频截取界面上，监测对所述开始时间指令单元和结束时间指令单元的调整指令，根据所述调整指令调整对应的开始时间和结束时间；

在监测到截取指令后，将所述音视频的播放地址、以及所述开始时间和结束时间上传到服务器进行存储；

在所述音视频的播放地址中增加指定标记后生成分享地址，保存所述分享地址和所述开始时间和结束时间的对应关系；将所述音视频的分享地址发送到信息分享系统进行分享处理；

当所述音视频的分享地址被访问时，解析出该分享地址中的指定标记后判定该音视频为音视频片段分享信息，从服务器查询该音视频的开始时间和结束时间，按照所述分享地址中的播放地址打开所述音视频，并跳转到所述开始时间进行播放，在播放到所述结束时间时结束播放。

进一步，所述指定的音视频截取指令为：在视频播放时，在屏幕上触摸并向上方或下方滑动的手势指令；

所述音视频截取界面的开始时间指令单元和结束时间指令单元为所述时间轴上的两个滑块控件，其中左滑块控件为开始时间指令单元，右滑块控件为结束时间指令单元；

所述监测对所述开始时间指令单元和结束时间指令单元的调整指令，根据所述调整指令调整对应的开始时间和结束时间，具体包括：

在监测到所述左滑块控件的滑动指令时，对应滑动所述左滑动控件，并根据滑动的位移调整对应的开始时间；在监测到所述右滑块控件的滑动指令时，对应滑动所述右滑动控件，并根据滑动的位移调整对应的结束时间；

将所述音视频的播放地址、以及所述开始时间和结束时间上传到服务器进行存储，具体包括：

将所述开始时间和结束时间，加入到所述播放地址中得到一个字符串，将该字符串上传给服务器，服务器解析该字符串，从中得到所述语音视频的播放地址、开始时间和结束时间进行存储；

所述从服务器查询该音视频的开始时间和结束时间，具体包括：根据所述分享地址和所述开始时间和结束时间的对应关系，查询所述分享地址对应音视频的开始时间和结束时间；

在监测到截取指令后，进一步包括：计算所述结束时间和开始时间之间的时间间隔，作为所截取的音视频片段的长度，显示分享界面，在该分享界面中显示该音视频片段的长度。

本发明的另一目的在于提供一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统的图形处理方法，所述图形处理方法包括如下步骤：

步骤一，读入要处理的图形，获取图形的每一个像素的RGB数据；

步骤二，由于数字图形是像素的集合，组成数字图形的基本单位是像素P，故对读入的

每一个所述像素P的RGB数据进行处理，其中，R代表纯红色像素值，G代表纯绿色像素值，B代表纯蓝色像素值；

步骤三，根据用户选择的要处理的图形方式，具体包括：灰度图形处理、底片图形处理、柔化图形处理、黑白图形处理、光照图形处理、放大镜图形处理、浮雕图形处理，采用安卓系统的NDK进行打包生成SO库，使用SO库进行本地编辑接口JNI的调用，实现C语言对图形进行处理，得到相应处理效果的新图形，具体步骤如下：

首先，根据图形的宽和高，计算像素个数，具体公式如下：

Count＝W*H；

其中，Count代表像素个数，W代表图形的宽，H代表像素的高；

进一步地，根据所述像素个数Count，用JNI函数生成二维数组，具体公式如下：

CBuffer＝[W][H]；

其中，CBuffer表示二维数组，[W]表示图像像素的行数，[H]表示图像像素的高度；二维数组CBuffer的成员个数即为Count；

进一步地，循环W*H次，分别读取像素值；

进一步地，根据用户选择的要处理的图形方式的算法，分别计算每一个像素点处理后的像素值，并存入到二维数组CBuffer中；

进一步地，把生成的二维数组CBuffer通过JNI的调用，返回到JAVA层，并释放数组元素，释放内存；即在所述JAVA层根据数据直接生成具有相应处理效果的新图形。

进一步，所述灰度图形处理的具体算法为加权平均值法、整数方法、移位方法、平均值法、仅取绿色法、最大值法，具体公式如下：

加权平均值法，GrayP＝R*0.3+G*0.59+B*0.11；

整数方法，GrayP＝(R*30+G*59+B*11)/100；

移位方法，GrayP＝(R*28+G*151+B*77)>>8；

平均值法，GrayP＝(R+G+B)/3；

仅取绿色，GrayP＝G；

最大值法，GrayP＝Max(R，G，B)；

其中，GrayP表示像素P点的灰度值，R值代表纯红色像素值，G值代表纯绿色像素值，B值代表纯蓝色像素值；

进一步地，根据任意一种方法求得的所述GrayP，将原来的所述RGB颜色模型中的三元色点(R，G，B)值中的R，G，B统一用GrayP替换，形成新的三元色点(GrayP，GrayP，GrayP)，用它替换原来的(R，G，B)，即形成灰度图形。

进一步，所述底片图形处理的具体算法为取反值法，即对每一个像素进行取反值计算，具体公式如下：

GrayPr＝255-R；

GrayPg＝255-G；

GrayPb＝255-B；

其中，GrayPr表示像素P的纯红色像素值的取反值，GrayPg表示像素P纯绿色像素值的取反值，GrayPb表示像素P纯蓝色像素值的取反值；

进一步地，根据求得的所述GrayPr、GrayPg、GrayPb，将原来的所述RGB中的三元色点(R，G，B)值中的R，G，B分别用GrayPr、GrayPg、GrayPb替换，形成新的三元色点RGB(GrayPr，GrayPg，GrayPb)，即形成底片图形。

进一步，所述柔化图形处理的具体算法为：针对每一个像素值，采用分别计算加载的方式，将其原来的RGB颜色模型中的三元色点(R，G，B)值分别置为其周围8个点和其修正系数相乘后再加上自身的所述RGB的平均值；

再根据二维高斯函数，进而计算每个点的权重，采用正态分布曲线对每个点的权重进行分配，计算出加权平局值，用所述加权平均值替换原来的RGB，即形成柔化图形。

进一步，所述黑白图形处理的具体算法为，对RGB求平均值GrayP＝(R+G+B)/3，并将求得的所述平均值GrayP与比较值相比较，当所述平均值大于等于比较值时，新的像素值为R＝G＝B＝255，当所述平均值小于比较值时，新的像素值为R＝G＝B＝0；

进一步地，通过求得的所述GrayP，将原来的三元色点RGB(R，G，B)中的R，G，B统一用GrayP替换，形成新的三元色点RGB(255，255，255)或者RGB(0，0，0)，即形成黑白图形。

进一步，所述光照图形处理的具体算法为，设定一个光源中心坐标和光照强度，以此光源和图形边缘的最短距离为半径，依次为每个点的RGB增加一个同样强度值，具体公式如下：首先，将中心点光源坐标设为：Center(X，Y)，距离图形边框最短半径为R，光照强度为T，每一个像素距离光照中心点的增加强度，公式为：

$v=(R-\sqrt{({\left(\left|X-x\right|\right)}^2+{\left(\left|Y-y\right|\right)}^2)})\&times;T/R;$

其中，x，y表示当前像素的坐标，v表示增加的强度值；

三元色点的像素值GrayP＝(R，G，B)；

进一步地，新的像素值为GrayP＝(R，G，B)+v；

进一步，通过求得的所述GrayP，将原来的像素点RGB像素值用所述GrayP替换，即形成光照图形。

进一步，所述放大镜图形处理的具体算法为，对图形上的每一个点求其与放大镜的距离Z，将所述Z与放大镜的半径进行比较，得出放大镜图形，具体步骤如下：

首先，设图形上一个像素点的坐标为(X，Y)，放大镜中心坐标为(CenterX，CenterY)，放大镜的半径为R，放大倍数为N；

进一步地，若Z<R，则将图形上的此像素点坐标更新为(X/N，Y/N)，并求出更新后的像素点的像素值GrayP，作为新的像素值；

进一步地，通过求得的所述像素值GrayP，将原来的所述RGB(R，G，B)都用GrayP替换，形成新的颜色RGB，即形成放大图；

所述浮雕图形处理的具体算法为，用图形上一个像素点P的RGB值减去相邻点的RGB值并加上比较值作为此像素点新的像素值GrayP；通过求得的所述GrayP，将原来的所述RGB(R，G，B)中的R，G，B都用所述像素值GrayP替换，即形成浮雕图形。

在本发明中，所述主控机模块1与所述计算机4通过互联网和校内局域网连接，便于所述计算机4进行课件的下载及讲课内容图片的下载，以方便学生对于信息的接收和消化，减少了教学时间，可通过文档读取模块1-1和输入模块5进行采集信息资料，本校学生可以在校内局域网里下载，若通过授权允许，也可通过互联网进行网络教学资源共享。在授课时，若同时异地教室也装有该教学装置，则可以通过互联网进行远程同步教学。

本发明中所述的展台视频控制模块1-2用于将实物讲解、实验演示等过程进行实时直播在显示屏模块7-1上，所述的课件备份模块1-3用于讲授者重温所讲课程，以便对所讲内容进行修改补正，所述的书写显示模块1-4用于文字的书写，所述的书写显示系统1-4包括的书写模块1-4-1用于接收手写数据，并将所述手写数据传送给所述图形转换模块1-4-2；所述的图形转换模块1-4-2，用于接收所述书写模块1-4-1传送的所述手写数据，并将所述的手写数据转换进行图形转换，并将所述经过转换后的数据传送给所述显示模块1-4-3进行显示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统，其特征在于，该适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统包括主控机模块、电源模块、存储模块、计算机、输入模块、音视频处理模块和输出模块，所述主控机模块包括文档读取模块、展台视频控制模块、课件备份模块、书写显示模块和点名模块，所述主控机模块连接所述电源模块、存储模块、计算机、输入模块、音视频处理模块和输出模块；

还包括识别模块，所述识别模块包括指纹识别模块、RFID读写器和RFID卡，所述指纹识别模块和RFID读写器与所述主控机模块连接，所述RFID读写器和RFID卡相匹配；

所述的RFID读写器包括电路板、USB控制器、微型USB连接器和天线板，所述天线板叠置所述电路板上，所述天线板包括一倒F型天线，所述电路板还包括处理器、射频信号处理电路、传送电路、接收电路、耦合器；

所述的电源模块包括电源连接装置、蓄电装置和继电保护装置，所述的电源连接装置包括至少一个连接外部电源的电源输入电路和至少一个连接负载的负载输出电路，所述的蓄电装置包括连接蓄电池的蓄电池充放电电路；

所述的输入模块包括音频视频采集模块和读卡器，所述的输出模块包括显示屏模块、电子白板、投影仪和音频输出模块，所述的显示屏模块具体包括显示面板、单元层、粘接层，所述单元层设置在所述显示板的外侧，所述粘接层设置在所述显示面板和所述单元层之间，其中，所述粘接层的粘接于所述显示面板的粘接面的第一边缘和所述粘接层的粘接于所述单元的粘接面的第二边缘沿粘接面方向相互移位；所述的音频输出模块包括功率放大器和音响，所述音响经所述功率放大器与所述主控机模块连接；

所述的书写显示模块包括书写模块，图形转换模块和显示模块。

2.一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统的音视频分享处理方法，其特征在于，所述音视频分享处理方法包括：

播放音视频时，在监测到指定的音视频截取指令后，显示音视频截取界面，该音视频截取界面中包括时间轴、以及开始时间指令单元和结束时间指令单元；在所述音视频截取界面上，监测对所述开始时间指令单元和结束时间指令单元的调整指令，根据所述调整指令调整对应的开始时间和结束时间；

在监测到截取指令后，将所述音视频的播放地址、以及所述开始时间和结束时间上传到服务器进行存储；

在所述音视频的播放地址中增加指定标记后生成分享地址，保存所述分享地址和所述开始时间和结束时间的对应关系；将所述音视频的分享地址发送到信息分享系统进行分享处理；

当所述音视频的分享地址被访问时，解析出该分享地址中的指定标记后判定该音视频为音视频片段分享信息，从服务器查询该音视频的开始时间和结束时间，按照所述分享地址中的播放地址打开所述音视频，并跳转到所述开始时间进行播放，在播放到所述结束时间时结束播放。

3.如权利要求2所述的音视频分享处理方法，其特征在于，所述指定的音视频截取指令为：在视频播放时，在屏幕上触摸并向上方或下方滑动的手势指令；

所述音视频截取界面的开始时间指令单元和结束时间指令单元为所述时间轴上的两个滑块控件，其中左滑块控件为开始时间指令单元，右滑块控件为结束时间指令单元；

所述监测对所述开始时间指令单元和结束时间指令单元的调整指令，根据所述调整指令调整对应的开始时间和结束时间，具体包括：

在监测到所述左滑块控件的滑动指令时，对应滑动所述左滑动控件，并根据滑动的位移调整对应的开始时间；在监测到所述右滑块控件的滑动指令时，对应滑动所述右滑动控件，并根据滑动的位移调整对应的结束时间；

将所述音视频的播放地址、以及所述开始时间和结束时间上传到服务器进行存储，具体包括：

将所述开始时间和结束时间，加入到所述播放地址中得到一个字符串，将该字符串上传给服务器，服务器解析该字符串，从中得到所述语音视频的播放地址、开始时间和结束时间进行存储；

所述从服务器查询该音视频的开始时间和结束时间，具体包括：根据所述分享地址和所述开始时间和结束时间的对应关系，查询所述分享地址对应音视频的开始时间和结束时间；

在监测到截取指令后，进一步包括：计算所述结束时间和开始时间之间的时间间隔，作为所截取的音视频片段的长度，显示分享界面，在该分享界面中显示该音视频片段的长度。

4.一种适应于艺术教学的多功能多媒体教学控制系统的图形处理方法，其特征在于，所述图形处理方法包括如下步骤：

步骤一，读入要处理的图形，获取图形的每一个像素的RGB数据；

步骤二，由于数字图形是像素的集合，组成数字图形的基本单位是像素P，故对读入的

每一个所述像素P的RGB数据进行处理，其中，R代表纯红色像素值，G代表纯绿色像素值，B代表纯蓝色像素值；

步骤三，根据用户选择的要处理的图形方式，具体包括：灰度图形处理、底片图形处理、柔化图形处理、黑白图形处理、光照图形处理、放大镜图形处理、浮雕图形处理，采用安卓系统的NDK进行打包生成SO库，使用SO库进行本地编辑接口JNI的调用，实现C语言对图形进行处理，得到相应处理效果的新图形，具体步骤如下：

首先，根据图形的宽和高，计算像素个数，具体公式如下：

Count＝W*H；

其中，Count代表像素个数，W代表图形的宽，H代表像素的高；

进一步地，根据所述像素个数Count，用JNI函数生成二维数组，具体公式如下：

CBuffer＝[W][H]；

其中，CBuffer表示二维数组，[W]表示图像像素的行数，[H]表示图像像素的高度；二维数组CBuffer的成员个数即为Count；

进一步地，循环W*H次，分别读取像素值；

进一步地，根据用户选择的要处理的图形方式的算法，分别计算每一个像素点处理后的像素值，并存入到二维数组CBuffer中；

进一步地，把生成的二维数组CBuffer通过JNI的调用，返回到JAVA层，并释放数组元素，释放内存；即在所述JAVA层根据数据直接生成具有相应处理效果的新图形。

5.如权利要求4所述的图形处理方法，其特征在于，所述灰度图形处理的具体算法为加权平均值法、整数方法、移位方法、平均值法、仅取绿色法、最大值法，具体公式如下：

加权平均值法，GrayP＝R*0.3+G*0.59+B*0.11；

整数方法，GrayP＝(R*30+G*59+B*11)/100；

移位方法，GrayP＝(R*28+G*151+B*77)>>8；

平均值法，GrayP＝(R+G+B)/3；

仅取绿色，GrayP＝G；

最大值法，GrayP＝Max(R，G，B)；

其中，GrayP表示像素P点的灰度值，R值代表纯红色像素值，G值代表纯绿色像素值，B值代表纯蓝色像素值；

进一步地，根据任意一种方法求得的所述GrayP，将原来的所述RGB颜色模型中的三元色点(R，G，B)值中的R，G，B统一用GrayP替换，形成新的三元色点(GrayP，GrayP，GrayP)，用它替换原来的(R，G，B)，即形成灰度图形。

6.如权利要求4所述的图形处理方法，其特征在于，所述底片图形处理的具体算法为取反值法，即对每一个像素进行取反值计算，具体公式如下：

GrayPr＝255-R；

GrayPg＝255-G；

GrayPb＝255-B；

其中，GrayPr表示像素P的纯红色像素值的取反值，GrayPg表示像素P纯绿色像素值的取反值，GrayPb表示像素P纯蓝色像素值的取反值；

进一步地，根据求得的所述GrayPr、GrayPg、GrayPb，将原来的所述RGB中的三元色点(R，G，B)值中的R，G，B分别用GrayPr、GrayPg、GrayPb替换，形成新的三元色点RGB(GrayPr，GrayPg，GrayPb)，即形成底片图形。

7.如权利要求4所述的图形处理方法，其特征在于，所述柔化图形处理的具体算法为：针对每一个像素值，采用分别计算加载的方式，将其原来的RGB颜色模型中的三元色点(R，G，B)值分别置为其周围8个点和其修正系数相乘后再加上自身的所述RGB的平均值；

再根据二维高斯函数，进而计算每个点的权重，采用正态分布曲线对每个点的权重进行分配，计算出加权平局值，用所述加权平均值替换原来的RGB，即形成柔化图形。

8.如权利要求4所述的图形处理方法，其特征在于，所述黑白图形处理的具体算法为，对RGB求平均值GrayP＝(R+G+B)/3，并将求得的所述平均值GrayP与比较值相比较，当所述平均值大于等于比较值时，新的像素值为R＝G＝B＝255，当所述平均值小于比较值时，新的像素值为R＝G＝B＝0；

进一步地，通过求得的所述GrayP，将原来的三元色点RGB(R，G，B)中的R，G，B统一用GrayP替换，形成新的三元色点RGB(255，255，255)或者RGB(0，0，0)，即形成黑白图形。

9.如权利要求4所述的图形处理方法，其特征在于，所述光照图形处理的具体算法为，设定一个光源中心坐标和光照强度，以此光源和图形边缘的最短距离为半径，依次为每个点的RGB增加一个同样强度值，具体公式如下：首先，将中心点光源坐标设为：Center(X，Y)，距离图形边框最短半径为R，光照强度为T，每一个像素距离光照中心点的增加强度，公式为：

$v=(R-\sqrt{({\left(\right|X-x\left|\right)}^2+{\left(\right|Y-y\left|\right)}^2)})\&times;T/R;$

其中，x，y表示当前像素的坐标，v表示增加的强度值；

三元色点的像素值GrayP＝(R，G，B)；

进一步地，新的像素值为GrayP＝(R，G，B)+v；

进一步，通过求得的所述GrayP，将原来的像素点RGB像素值用所述GrayP替换，即形成光照图形。

10.如权利要求4所述的图形处理方法，其特征在于，所述放大镜图形处理的具体算法为，对图形上的每一个点求其与放大镜的距离Z，将所述Z与放大镜的半径进行比较，得出放大镜图形，具体步骤如下：

首先，设图形上一个像素点的坐标为(X，Y)，放大镜中心坐标为(CenterX，CenterY)，放大镜的半径为R，放大倍数为N；

进一步地，若Z<R，则将图形上的此像素点坐标更新为(X/N，Y/N)，并求出更新后的像素点的像素值GrayP，作为新的像素值；

进一步地，通过求得的所述像素值GrayP，将原来的所述RGB(R，G，B)都用GrayP替换，形成新的颜色RGB，即形成放大图；

所述浮雕图形处理的具体算法为，用图形上一个像素点P的RGB值减去相邻点的RGB值并加上比较值作为此像素点新的像素值GrayP；通过求得的所述GrayP，将原来的所述RGB(R，G，B)中的R，G，B都用所述像素值GrayP替换，即形成浮雕图形。