专利名称：一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法
技术领域：
本发明涉及一种手机与设备之间进行通讯的方法，尤其是涉及一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法。
背景技术：
随着通讯技术和互联网技术的迅猛发展，手机已经从单一的移动通讯终端逐步即时化、互动化、大众化。手机作为一种新兴媒介，以其独有的媒介特质改变着传统的信息传播方式，正日渐深入人心。手机的配置及外观也在逐步精化和精致，一般的手机USB接口最多只配有一个甚至是没有USB接口或是不配数据线的。当没有USB接口或是USB接口被占用或是此时没有数据线时，要实现文件的传送就显得不方便，因此需要一种USB接口替代的方法来实现手机与其他设备的通讯。当然，这种通讯方法通过USB接口也同样能实现。手机普遍含有音频接口，在模拟和数字信号之间起到了桥梁作用，能够双向传输模拟信号。 目前已有的蓝牙功能可以实现手机与特定设备(手机、电脑)之间的信息交互，但是也有它的局限性。通过蓝牙传输文件时的对象是与该手机特定配对的手机或是电脑，并且它们之间的距离在十米以内并保证不能受其他信号的干扰。会造成使用上的不便，同样某些格式的数据也不能及时查看。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种不需要在手机或设备中内置转换芯片，降低了生产及使用成本的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法。本发明还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用的通讯工具手机，便于携带，也没有造成费用上的负担，同时使用起来方便，不需寻找特定的对象并且进行解密配对，实用性强的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的
一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，其特征在于，包括以下选择步
骤
选择步骤1，用户将手机信息传递至设备的通讯步骤，具体包括
步骤1.1，使用双向音频连接线将手机音频接口与转换模块的音频接口相连，选定手机中所要传送的信息，在手机内部将加密并打包并加上包头后的数字信号编码成数字音频信号后再通过DA转换成相应的模拟音频数据经连接线传送给转换模块；
步骤I. 2，将转换模块连接到设备，通过该转换模块内的控制功能识别信号的包头信息来判断是否对接收到的模拟音频信号做作进一步的转换处理，若不需要，转步骤1.4 ;
步骤I. 3，转换模块将得到的模拟音频信号通过AD转换成数字音频信号，再通过解码转换成为数字信号；
步骤I. 4，转换模块将最终的信号传送给与其相连的设备；
选择步骤2，用户将设备的信息传递至手机的通讯步骤，具体包括
步骤2. I，使用双向音频连接线将手机音频接口与转换模块的音频接口相连，选定设备中所要传送的信息，在设备内部将加密并打包并加上包头后的数字信号编码成数字音频信号后再通过DA转换成相应的模拟音频数据经连接线传送给转换模块；
步骤2. 2，将转换模块连接到手机，通过该转换模块内的控制功能识别信号的包头信息来判断是否对接收到的模拟音频信号做作进一步的转换处理，若不需要，转步骤2. 4 ；
步骤2. 3，转换模块将得到的模拟音频信号通过AD转换成数字音频信号，再通过解码转换成为数字信号； 步骤2. 4，转换模块将最终的信号传送给与其相连的手机。在上述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，所述的选择步骤I或选择步骤2中的转换模块为A/D转换模块
在上述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，所述的步骤I. 2或步骤2. 2中，所述转换模块转换模块包括编/解码转换模块以及与编/解码转换模块连接的控制模块，所述控制模块用于识别信号的包头信息的具体方法如下定义不出现在音频信号中的字符串的算法作为包头，控制模块通过检测所传出的信号是否有该特定包头来识别该信号，传统音频信号是没有包头的；当控制模块检测到的包头信号符合非传统音频信号，就需要对其进行编/解码及A/D转换，否则，控制模块直接将其传至设备或手机，不做转换处理。在上述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，其特征在于所述的包头信息包含两种，其作用是为了更快速的寻找进行数字信号传输的起点，若没有这种包头信息则视作为传统音频信号；另一种则类似传统包头，包含ID，控制信息(如每段音频大小、奇偶校验、是否重传、是否终结传输等)，其作用是为了保证数字信号传输的可靠性，例如包头间信号的长度是一定的，若少于这个长度则不是正确的信号。这两种即起始信号包头以及中间内容包头，定义
起始信号包头控制模块通过起始信号包头检测数字信号传输的起点，中间内容包头包含ID，控制信息，控制信息包括每段音频大小、奇偶校验、是否重传、是否终结传输等。值得注意的是，所述的步骤I. I或步骤2. I中，所述的数字信号与数字音频信号之间的编解码转换是由适当的算法实现的，使得转换后的音频信号在传递过程中的衰减不致于对先前的数字信号产生丢失。当我们要将一般的数字文件F转换成数字音频信号W进行传输时，必须满足4个要求1.能够从W完全恢复F ;2. W的频率范围尽量处于一个不容易被环境干扰的区域；3. W不容易被噪声干扰，从而减少重传的概率；4. W的编码大小在统计意义尽量小，以便快捷传输。该编码的过程如下1.对F进行变换(可以是FFT、小波等常见的信号变换)，使之变换成序列Ti ；2.对Ti进行FM变换使之成为Wi，最终的W为这些Wi的总和。解码过程则是上述过程的逆过程，其变换用的是相应的逆变换。在上述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，所述的双向音频连接线包括能连接手机音频接口或USB接口及设备接口的一种数据线，该连接线传输的是模拟信号。当传输方与接收方之间有其他的传输信号的方式(如话筒和喇叭)时，此连接线可省，即通过空气传输音频信号，手机端的喇叭发送音频信号，设备的话筒端接收音频信号。在上述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，所述的设备包括智能手机、计算机、打印机、投影仪中的一种或其任意组合。因此，本发明具有如下优点1.不需要在手机或设备中内置转换芯片，降低了生产及使用成本；2.采用的通讯工具手机，便于携带，也没有造成费用上的负担，同时使用起来方便，不需寻找特定的对象并且进行解密配对，实用性强。
图I为本发明的系统结构连接示意图。图2为本发明的方法流程图。 图3为本发明的信息流转换处理的流程图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例
如附图所示，本发明包括手机、双向音频连接线、转换模块及设备。手机含音频接口(话筒与耳机)，通过连接线连接到设备的转换模块与其进行信号交互；在手机内部，先将加密的数字信号打包，加上包头，再经编码后将打包好的数字信号转换成数字音频信号，最后由DA转换将数字音频信号转换成模拟音频信号，从数字信号到数字音频信号的编码过程是由适当的算法实现的，使得转换后的音频信号在传递过程中的衰减不至对先前的数字信号产生丢失(例如采用冗余编码，对高频和低频部分的目标码采用更多冗余)；传出的模拟音频信号经连接线传输到设备转换模块，该模块连接到设备；转换模块也含有音频接口，接收到音频信号后，该模块通过模块内的控制功能，对接收到的信号进行处理，根据信号的包头信息来判断信号的类别(是需要进行转换的其他信号还是传统的音频信号)；需要进行转换时，转换模块将得到的模拟音频信号通过AD转换转换成数字音频信号，再解码为数字信号，将得到的数字信号解包后提供给设备。反过来使用上述处理过程，也可以实现设备端传输数据给手机端。本实施例中设备为投影仪，手机音频接口通过连接线与转换模块的音频接口相连，转换模块与投影仪相连；得到从手机传来的数据后，由于投影仪没有音频接口也不是对接收到的数据进行录音，所以其接收到的信息需转换模块对其进行转换处理，得到对应的数据才能显示于投影仪。下面以手机与投影仪间实现图像文件传送至投影仪为例，介绍一下利用音频接口如何来实现手机与投影仪的信息交互，
具体包括以下步骤
步骤(I).将手机通过双向音频连接线从音频接口连接至转换模块的音频接口，选定所要传送到投影仪的图像文件，该文件通过加密后以打包的数字信号形式存于手机内存，由手机内部的软件将其编码成了数字音频信号，再由数字DA转换成为模拟音频信号，通过音频接口发送到转换模块。步骤(2).将转换模块连接到投影仪，转换模块接收到传来的模拟音频信号，通过控制功能识别信号的包头信息来判断是否需要对其进行转换。由于具体设备为投影仪，该设备不使用传统的录音功能，需要对得到的信号进行转换。步骤(3).转换模块将得到的模拟音频信号通过AD转换转换成数字音频信号，再通过解码转换成为数字信号，提供给投影仪，以作后续分析(如观赏图片或是分析医疗图像)。其中步骤(I)中编解码的一种具体实施方式
如下(可以类推更复杂的方式)
1)对F简单加窗变换(矩形窗，长度为2)，如果用E表示结束位，我们得 到的数字片段Ti共7种——00，01，10，11，0E, IE以及E ;
2)用三种频率将Ti调制成Wi，采用的频率为200Hz，300Hz和500Hz，具
体调制方法如下200Hz表示00，300Hz表示01,500Hz表示E, 200Hz+300Hz表示10，200Hz+500Hz 表示 0E，300Hz+500Hz 表示 1E，200Hz+300Hz+500Hz 表示 11。上述编码结果的音频信号频率范围位于200Hz至3000Hz，非常适宜进行音频传输。如果结合包头的定义，则可以节省上述编码的结束位E，使得编码效率更高。解码过程是上述过程的一个简单的逆过程。应当强调的是，本编码方式仅仅是本领域的技术人员可以采用的诸多编码方式中的一种，不排除可以采用其它编码方式进行信息的编码。步骤(2)中我们采用的加包头信号以及检测包头信号的一种实施方案如下分为两种1.对于非传统音频信号的包头的定义，是在数字信号包前加2K个静音信号0，每段信号为2K个O信号值加上特征值。当控制模块开始检测信号时，第一个遇到非O信号，说明是传统的音频，不作转换直接送至设备；若第一个遇到O信号，则有可能是我们以非传统方式进行传输信号的起点，继续往后检测K个或多于K个信号，若都为0，则该信号是我们所要传输的非传统音频信号；2.对于已经处在非传统传输方式的信号的包头，我们对其进行类似传统包头的定义，包含ID，控制信息(如每段音频大小、奇偶校验位、是否重传、是否终结传输等)，根据该包头信息，得知传输中的信号每段大小，形成一个中断，继续往后检测包头，当包头的控制信息中含有终结传输信息(如很长一段静音片段)，则停止传输。这种方法不需要检测所有的信号，而是跳跃性检测，实现了快速检测的目标。以上步骤是介绍的从手机向设备的信息传输过程，本发明也可实现从设备向手机的信息传输过程，即上述步骤的逆过程，步骤一致，在此就不在赘述。采用本方法后，I.不需要在手机或设备中内置转换芯片，降低了生产及使用成本；且手机是大众的通讯工具，基本上人手必备，每个手机都自带有音频接口，更便于推广该方法。2.本方法采用的通讯工具手机，便于携带，也没有造成费用上的负担，同时使用起来方便，不需像蓝牙那样寻找特定的对象并且进行解密配对，使得各色人群都能够及时收集所需数据存于手机，再送至所需设备，实用性强。3.本方法采用的设备转换模块，是我们的创新所在，该模块作转换信号之用，包含控制模块，通过该模块对接收到的信号进行识别(是需要进行转换还是传统的音频信号)，既提供了一种手机与设备间通讯的新方法，又不影响传统的数据传输方式。4.本方法特别适合手机接口不足的使用者，当他 们需要用到多个接口传送文件到某设备时，利用音频接口进行手机与设备通讯的方法就提供了新的一条通讯路径，同时在使用中又不需要具备专业知识，使得手机的使用更高效，价值更高，面向人群更广。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术 领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求
1.一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，其特征在于，包括以下选择步骤 选择步骤1，用户将手机信息传递至设备的通讯步骤，具体包括 步骤1.1，使用双向音频连接线将手机音频接口与转换模块的音频接口相连，选定手机中所要传送的信息，在手机内部将加密并打包并加上包头后的数字信号编码成数字音频信号后再通过DA转换成相应的模拟音频数据经连接线传送给转换模块； 步骤I. 2，将转换模块连接到设备，通过该转换模块内的控制功能识别信号的包头信息来判断是否对接收到的模拟音频信号做作进一步的转换处理，若不需要，转步骤1.4 ; 步骤I. 3，转换模块将得到的模拟音频信号通过AD转换转换成数字音 频信号，再通过解码转换成为数字信号； 步骤I. 4，转换模块将最终的信号传送给与其相连的设备； 选择步骤2，用户将设备的信息传递至手机的通讯步骤，具体包括 步骤2.1，使用双向音频连接线将手机音频接口与转换模块的音频接口相连，选定设备中所要传送的信息，在设备内部将加密并打包并加上包头后的数字信号编码成数字音频信号后再通过DA转换成相应的模拟音频数据经连接线传送给转换模块； 步骤2. 2，将转换模块连接到手机，通过该转换模块内的控制功能识别信号的包头信息来判断是否对接收到的模拟音频信号做作进一步的转换处理，若不需要，转步骤2. 4 ； 步骤2. 3，转换模块将得到的模拟音频信号通过AD转换转换成数字音频信号，再通过解码转换成为数字信号； 步骤2. 4，转换模块将最终的信号传送给与其相连的手机。
2.根据权利要求I所述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，其特征在于，所述的选择步骤I或选择步骤2中的转换模块为A/D转换模块。
3.根据权利要求I所述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，其特征在于，所述的步骤I. 2或步骤2. 2中，所述控制模块用于识别信号的包头信息的具体方法如下定义不出现在音频信号中的字符串的算法作为包头，控制模块通过检测所传出的信号是否有该特定包头来识别该信号，传统音频信号是没有包头的；当控制模块检测到的包头信号符合非传统音频信号，就需要对其进行编/解码及A/D转换，否则，控制模块直接将其传至设备或手机，不做转换处理。
4.根据权利要求3所述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，其特征在于所述的包头信息包含两种包头信息，即起始信号包头以及中间内容包头，定义 起始信号包头控制模块通过起始信号包头检测数字信号传输的起点，中间内容包头包含ID，控制信息。
5.根据权利要求I所述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，其特征在于，所述的双向音频连接线包括能连接手机音频接口或USB接口及设备接口的一种数据线，该连接线传输的是模拟信号。
6.根据权利要求I所述的一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法，其特征在于，所述的设备包括智能手机、计算机、打印机、投影仪中的一种或其任意组合。
全文摘要
本发明涉及一种利用音频接口在手机与设备之间进行通讯的方法。包括手机、双向音频连接线、转换模块及设备。在手机内部，先将加密的数字信号打包，加上包头，再经编码后将打包好的数字信号转换成数字音频信号，最后由DA转换将数字音频信号转换成模拟音频信号；传出的模拟音频信号经连接线传输到设备转换模块，该模块连接到设备；转换模块也含有音频接口，接收到音频信号后，该模块通过模块内的控制功能，对接收到的信号进行处理，将得到的模拟音频信号通过AD转换转换成数字音频信号，再解码为数字信号，将得到的数字信号解包后提供给设备。该发明不影响传统的音频功能，成本低廉，便于携带，使用方便。
文档编号H04L9/00GK102832968SQ201210262449
公开日2012年12月19日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者胡继承, 魏小凤, 丁芳, 方栋健, 黄威 申请人:武汉大学