用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统及其方法
【专利摘要】本发明公开一种用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统及其方法，所述系统包括客户端和服务器端，其中，所述客户端包括第一微处理单元、第一显示器和第一摄像机，其中，所述第一显示器和所述第一摄像机均与所述第一微处理单元相连；所述服务器端包括第二微处理单元、第二显示器和第二摄像机，其中，所述第二显示器和所述第二摄像机均与所述第二微处理单元相连。本发明的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统及其方法和无线通信相比，对外无辐射，保密性强；不受外部无线电磁波的干扰，且提供校验和差错控制方式。
【专利说明】用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种通信系统及其方法，特别是涉及一种用矩形点阵图像实现点对点 或网络通信的系统及其方法。
【背景技术】
[0002] 点对点技术（peer-t〇-peer，P2P)又称对等互联网络技术，可以简单地定义为通过 直接交换共享计算机资源和服务。不同PC用户之间不经过中继设备可直接交换数据或服 务，其允许互联网用户直接使用对方的文件，使得网络上的沟通变得容易、更直接，真正地 消除了中间商。每个人可以直接连接到其他用户的计算机交换文件，而不是像过去那样连 接到服务器上再去浏览与下载。具体来说，节点同时作为客户端和服务器端，所有的客户端 都能提供资源，包括带宽、存储空间和计算能力。点对点网络具有多种用途，各种文件共享 软件已经得到了广泛的使用，包括eMule及eDonkey等开源免费的P2P文件共享软件。在这 些文件共享软件中，客户端可以通过与服务器建立传输控制协议（Transmission Control Protocol,TCP)连接及用户数据包协议（User Datagram Protocol，UDP)连接进行通信。其 中，TCP是面向连接(连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议；UDP是无连接的 传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。
[0003] 点对点网络通信是两个系统或进程之间的专用通信链路。在现实技术中，点对点 网络通信主要为近场通讯，主要用于移动支付、电子身份识别或数据传输等方面，可在移动 设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。
[0004] 然而，现有的点对点网络通信存在以下不足：
[0005] (1)对网络状况有一定的要求，容易受到干扰，导致连接不成功或通信失败；
[0006] (2)网络连接不稳定；
[0007] (3)会向外收发电磁信号，容易产生电磁干扰和电磁福射。
【发明内容】
[0008] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用矩形点阵图像实现 点对点或网络通信的系统及其方法，以解决现有技术中点对点或网络通信易受干扰、易产 生电磁辐射、连接不稳定的问题。
[0009] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用矩形点阵图像实现点对点或 网络通信的系统，包括客户端和服务器端，其中，所述客户端包括第一微处理单元、第一显 示器和第一摄像机，其中，所述第一显示器和所述第一摄像机均与所述第一微处理单元相 连；所述服务器端包括第二微处理单元、第二显示器和第二摄像机，其中，所述第二显示器 和所述第二摄像机均与所述第二微处理单元相连；所述客户端和所述服务器端进行点对点 或网络通信时，所述客户端和所述服务器端保持适当距离，所述第一显示器和所述第二显 示器分别位于所述第二摄像机和所述第一摄像机的视角内；所述客户端将需要传送的内容 以矩形点阵图像的方式显示在所述第一显示器上；所述第二摄像机拍摄所述第一显示器上 的显示内容，所述第二微处理单元对拍摄到的显示内容进行处理，并将处理结果显示在所 述第二显示器上；所述第一摄像机再拍摄所述第二显示器上的显示内容，以接收来自所述 服务器端的反馈信息，进行下一步动作。
[0010] 根据上述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统，其中：所述服务器端 能够同时与一个或多个客户端进行点对点或网络通信。
[0011] 根据上述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统，其中：所述矩形点阵 图像采用自定义的彩色或黑白矩形点阵图像或2D条形码。
[0012] 同时，本发明还提供一种用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其包括 以下步骤：
[0013] 客户端在所需传送的数据中加入帧头信息；
[0014] 客户端对所述加入帧头信息的数据进行矩形点阵图像编码，且在客户端的显示器 上显示得到的矩形点阵图像；
[0015] 服务器端的摄像机拍摄客户端的显示器上显示的矩形点阵图像，服务器端的微处 理单元解码拍摄到的矩形点阵图像，并提取解码数据中的帧头信息；
[0016] 服务器端的显示器显示接收成功的信息；
[0017] 客户端的摄像机拍摄服务器端的显示器显示的信息，得知服务器端接收数据成 功。
[0018] 根据上述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其中：所述矩形点阵 图像采用自定义的彩色或黑白矩形点阵图像。
[0019] 根据上述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其中：所述矩形点阵 图像采用2D条形码。
[0020] 进一步地，根据上述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其中：所述 2D条形码为Data Martix码、QR码或PDF417条码。
[0021] 根据上述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其中：所述服务器端 的显示器显示的接收成功的信息为ACK信息。
[0022] 根据上述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其中：客户端得知服 务器端接收数据成功后，启动新一轮的数据传送或告知服务器端数据传送完成。
[0023] 如上所述，本发明的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统及其方法，具 有以下有益效果：
[0024] (1)和无线通信相比，对外无辐射，保密性强；
[0025] (2)不受外部无线电磁波的干扰；
[0026] ( 3)提供校验和差错控制方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1显示为本发明的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统的结构示意 图；
[0028] 图2显示为本发明的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法的流程图。
[0029] 元件标号说明
[0030] 11客户端的微处理单元
[0031] 12客户端的显示器
[0032] 13客户端的摄像机
[0033] 21服务器端的微处理单元
[0034] 22服务器端的显示器
[0035] 23服务器端的摄像机
【具体实施方式】
[0036] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0037] 需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想， 遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘 制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可 能更为复杂。
[0038] 本发明的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统包括若干个终端，其中每 个终端包括微处理单元、显示器和摄像机。当两个终端之间进行点对点或网络通信时，其中 一个终端作为客户端，另一个终端作为服务器端。在不同的场景下，每一个终端既可以做服 务器端，又可以做客户端。当一个终端充当服务器端时，其可以同时连续处理一个或多个客 户端的请求信息。
[0039] 参照图1，客户端中包括微处理单元11、显示器12和摄像机13,其中，显示器12和 摄像机13均与微处理单元11相连。服务器端中包括微处理单元21、显示器22和摄像机 23,其中，显示器22和摄像机23均与微处理单元21相连。
[0040] 在客户端和服务器端进行点对点或网络通信时，客户端和服务器端之间保持适当 距离，使双方的显示器均在对方摄像机的视角内，能拍摄清楚对方显示器内容。客户端将需 要显示的内容以矩形点阵图像的方式显示在自身的显示器上；服务器端的摄像机拍摄客户 端的显示器上的显示内容，服务器端的微处理单元对拍摄到的显示内容进行处理，并将处 理结果显示在服务器端的显示器上；客户端的摄像机再拍摄服务器端的显示器上显示的内 容，接收来自服务器端的反馈信息，进行下一步动作。
[0041] 表1为客户端和服务器端进行点对点或网络通信的分层结构。
[0042] 其中，应用层用于数据的转换和翻译、压缩和解压、加密和解密。
[0043] 传输层用于面向上一层提供面向连接和无连接的服务，提供不同服务端口号。
[0044] 网络层用于分组传输和路由，以及逻辑编址。
[0045] 数据连接层用于以一帧为单位对点阵图像进行数据传输，和循环冗余校验（CRC) 和中贞检验序列（Frame Check Sequence，FCS)。
[0046] 数据分组和重组层用于对上一层(数据连接层）来的大数据进行分组，或下层来的 数据重组。
[0047] 点阵图产生和识别层用于将上一层来的分组数据产生二维码，或识别读取下一层 来数据。
[0048] 点阵图交互层用于显示在显示器上的颜色点阵图。其中，点阵图交互层以点阵图 的方式显示上层传来的数据，同时通过摄像机把通过对方的点阵图，拍摄到本地。
[0049] 表1点对点或网络通信的分层结构
[0050]
[0051]
[0052] 为了保证数据能够顺利地在通信网络上传送，上述每层都需要定义自身的通信协 议。如果网络很大时，还需要网络层引进交换模块。点阵图通信是由多个点对点通信组成 的，因此，点阵图的网络通信的通信协议要比点对点的网络通信的同学协议复杂的多。
[0053] 参照图2,在本发明的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法中，当客户端 A给服务器端B传送总长度为M的数据时，由于一个页面显示的数据长度有限，假设为一个 页面能显示的数据长度为L，具体的传送步骤如下：
[0054] 步骤S1 :客户端A将所需发送的数据M进行压缩，压缩后的数据长度为N;
[0055] 步骤S2 :将压缩的后的数据N按长度L分成若干个组，其中，若最后一个分组中有 效数据的长度小于L，则该分组中剩余部分由无效数据补充；
[0056] 步骤S3 :客户端A在当前分组的数据L中加入传送的帧头信息，得到数据S ;
[0057] 步骤S4 :客户端A对数据S进行矩形点阵图编码，且在客户端的显示器上显示矩 形点阵图像；
[0058] 步骤S5 :服务器端的摄像机拍摄客户端的显示器显示的矩形点阵图像，且解码拍 摄到的矩形点阵图像，提取解码数据中的帧头信息；
[0059] 步骤S6 :服务器端的显示器显示接收成功的ACK信息，客户端的摄像机拍摄服务 器端的显示器上显示的信息，得知服务器端B接收当前分组数据成功；
[0060] 步骤S7 :判断客户端A的全部分组的数据是否传送完，若是，告知服务器端B数据 传送完成，转入步骤S8 ;若否，则传送下一个分组的数据，转入步骤S3 ;
[0061] 步骤S8 :服务器端B对接收到的数据N行解压，得到数据M。
[0062] 其中，矩形点阵图像可采用自定义的彩色或黑白矩形点阵图像，也可以采用目前 已有的Data Martix码，QR码，PDF417条码等2D条形码。具体采用哪种矩形点阵图像，由 图像显示和识别层来决定。在同一网络中，也可以采用多种矩形点阵图像并存的方式。 [0063] 其中，自定义的彩色矩形点阵图像可以适用于现有任何比例的显示器，如显示比 例为4:3、16:9以及16:10的显示器，故在实际操作中得到了较为广泛的应用。
[0064] 综上所述，本发明的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统及其方法和无 线通信相比，对外无辐射，保密性强；不受外部无线电磁波的干扰，且提供校验和差错控制
【权利要求】
1. 一种用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统，其特征在于，包括客户端和服 务器端，其中， 所述客户端包括第一微处理单元、第一显示器和第一摄像机，其中，所述第一显示器和 所述第一摄像机均与所述第一微处理单元相连； 所述服务器端包括第二微处理单元、第二显示器和第二摄像机，其中，所述第二显示器 和所述第二摄像机均与所述第二微处理单元相连； 所述客户端和所述服务器端进行点对点或网络通信时，所述客户端和所述服务器端保 持适当距离，所述第一显示器和所述第二显示器分别位于所述第二摄像机和所述第一摄像 机的视角内；所述客户端将需要传送的内容W矩形点阵图像的方式显示在所述第一显示器 上；所述第二摄像机拍摄所述第一显示器上的显示内容，所述第二微处理单元对拍摄到的 显示内容进行处理，并将处理结果显示在所述第二显示器上；所述第一摄像机再拍摄所述 第二显示器上的显示内容，W接收来自所述服务器端的反馈信息，进行下一步动作。
2. 根据权利要求1所述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统，其特征在 于：所述服务器端能够同时与一个或多个客户端进行点对点或网络通信。
3. 根据权利要求1所述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的系统，其特征在 于：所述矩形点阵图像采用自定义的彩色或黑白矩形点阵图像或2D条形码。
4. 一种用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其特征在于：包括W下步骤： 客户端在所需传送的数据中加入峽头信息； 客户端对所述加入峽头信息的数据进行矩形点阵图像编码，且在客户端的显示器上显 示得到的矩形点阵图像； 服务器端的摄像机拍摄客户端的显示器上显示的矩形点阵图像，服务器端的微处理单 元解码拍摄到的矩形点阵图像，并提取解码数据中的峽头信息； 服务器端的显示器显示接收成功的信息； 客户端的摄像机拍摄服务器端的显示器显示的信息，得知服务器端接收数据成功。
5. 根据权利要求4所述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其特征在 于：所述矩形点阵图像采用自定义的彩色或黑白矩形点阵图像。
6. 根据权利要求4所述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其特征在 于：所述矩形点阵图像采用2D条形码。
7. 根据权利要求6所述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其特征在 于；所述2D条形码为化ta Martix码、QR码或PDF417条码。
8. 根据权利要求4所述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其特征在 于；所述服务器端的显示器显示的接收成功的信息为ACK信息。
9. 根据权利要求4所述的用矩形点阵图像实现点对点或网络通信的方法，其特征在 于：客户端得知服务器端接收数据成功后，启动新一轮的数据传送或告知服务器端数据传 送完成。
【文档编号】H04N5/225GK104468662SQ201310430157
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】陈俊诚, 王瑜, 朱冬波 申请人:达丰(上海)电脑有限公司, 达功（上海）电脑有限公司, 达人（上海）电脑有限公司, 达利（上海）电脑有限公司, 达群（上海）电脑有限公司