一种USB接口的无线音视频发射器的制作方法

文档序号:12378477阅读:688来源:国知局

本发明涉及无线音视频发射器,尤其是一种USB接口的无线音视频发射器。



背景技术:

随着近几年无线传输带宽、无线芯片、编解码算法、PC性能、解码芯片等等方面的技术进步,出现了无线传输的方式。PC、手机或平板等等多种类型源端通过无线方式可以把屏幕内容同屏传输显示到终端显示设备上。

该方式的缺点是:

1、音视频传输的实时性没有有线好,有延时。

2、无线传输因为带宽的因素,基本上都需要通过编解码的方式对音视频数据进行处理,才能传输,所以终端显示的内容与源端会有差异。

3、无线传输的稳定性和保密性没有有线的好。

总而言之,无线传输方式解决了有线的固有缺点,给用户带来了很大的便利性。如果无线传输方式还能把上述的缺点加以改进,优化到接近有线的性能,并且做到操作简单,那么无线传输方式就可以给用户带来非常好的使用体验。

目前,主流的无线音视频传输技术是基于Wi-Fi的技术,因为Wi-Fi使用广阔、提供芯片的厂家多、技术成熟、成本低。并随着802.11n和802.11ac协议的商用,使得Wi-Fi传输带宽得到很大的提高,理论上有足够的带宽支持多路经过编码的高清视频同时传输。

但是,市场上大部分的采用基于Wi-Fi的技术实现无线音视频传输的产品,用户体验都做的不好,这些产品或多或少都存在以下的缺点:

1、需要在PC上安装软件,软件操作非常复杂,给用户带来的操作体验很差,用户需要有一定的IT背景知识才能用的起来这类产品。

2、占用PC的无线网卡,使得在无线同屏传输的时候,不能上网或者不能很流畅的上网,限制了用户的上网需求。

3、对多种类型终端支持不全,多种类型终端包括windows PC、MAC OS X PC、Android移动端和iOS移动端。

4、对多路视频传输支持不够,多路视频同时同屏传输显示时,有延时和卡顿。

本发明的发射器,应用于一键联系统,也是采用基于Wi-Fi的技术来实现无线音视频传输的。但是,一键联系统通过采用创新的技术和先进的芯片,很好的解决了以上的缺点。



技术实现要素:

为了克服上述现有问题,本发明公开了一种USB接口的无线音视频发射器,其目的在于通过技术的手段屏蔽了很多复杂的操作,使得一个没有任何IT背景知识的用户在10分钟内就能熟练的使用,用户的体验非常好。极大的提高了会议的效率和愉悦性。

为了解决上述问题,本发明采用的技术方案是:

一种USB接口的无线音视频发射器,是应用于一键联系统,其特征在于,包括:

USB接口模块,用于供电和数据传输;

WiFi模组模块,用于采用基于RTSP的宝疆公司私有协议与主机进行信令交互和音视频数据传输;

交互传输模块,用于实现与PC端应用程序的信令交互和音视频数据的传输;

按键状态监测模块,用于实时采集按键状态,通过按键的短按和长按两种状态实现推屏、推屏和全屏操作;

映射模块,用于在PC端映射出一个U盘或CD盘存放应用程序;

信号回传模块,用于实现触摸显示端反向控制信号的回传给PC端功能;

LED灯显示模块,用于实时显示发射器的工作状态。

进一步地,,所述发射器通过USB接口模块直接与PC端连接,由此为发射器供电,发射器和PC端通过USB接口模块进行音视频数据传输和信令交互。

进一步地,所述WiFi模组模块为无线音视频发射器插入PC端时自动运行Wi-Fi程序,与主机建立Wi-Fi连接,通过Wi-Fi向主机报告已上线,连接成功后在PC端有图标提示,在dongle端和主机端有LED灯提示。

进一步地,所述交互传输模块还包括:

捕获模块,用于捕获屏幕内容和鼠标坐标;

编码模块,用于对捕获到的屏幕内容图片作出缩放处理,进行编码;

采样模块,用于对需传输的音频进行采样;

转换模块,用于将音频采样率和数据格式进行转换;

传输模块,用于将处理好的音频或视频通过基于USB HID的宝疆公司私有HID通讯协议与发射器进行传输以及交互信令。

进一步地,所述按键状态监测模块采集的按键状态为两种:长按和短按;

对于长按事件,发射器处理为全屏操作;

对于短按事件,发射器会根据当前的RTSP连接状态,判断为屏幕分享或停止分享操作;

如果当前为屏幕分享状态,则判断为停止分享操作;如果当前为停止分享状态,则判断为屏幕分享操作。

进一步地,所述发射器与PC端通过USB接口连接时,发射器通过标准的USB Mass Storage协议在PC端映射出一个U盘或CD盘,用于存放可以即插即可在PC端运行的应用程序。

进一步地,所述发射器的工作状态包括:上电启动状态、与主机正在连接的状态、与主机连接成功且没有推屏状态以及与主机连接成功且正在推屏状态。

在硬件上,发射器解决了三个关键技术:

一是功耗,USB接口供电能力最大为5V/500mA,采用低功耗的Imx283芯片和MT7612模组,配合软件的低功耗技术降低整体功耗。

二是Wi-Fi天线,Wi-Fi天线采用板载PCB双频天线,对屏蔽罩结构设计,layout设计和天线选型及位置摆放要求都非常高。

三是散热,通过采用6层板大面积铺地散热,以及加散热片方式进行散热。

采用的创新方式具体如下:

1)插入发射器设备,然后存于发射器设备的PC应用程序会自动运行,不论是windows系统还是MAC OS X系统。

2)发射器自动与主机建立Wi-Fi连接,连接成功后在PC端有图标提示,在dongle端和主机端有LED灯提示。

3)然后按下发射器按键即可实现无线推屏分享。

4)多用户可以自主加入和退出,以及全屏显示,全部通过发射器的一个按键即可实现。

5)主机安装也非常简单,只需通过HDMI或VGA与显示终端连接,然后接上电源给主机上电启动即可完成。

附图说明

图1为本发明的结构模块图。

具体实施方式

本发明基于USB接口的无线音视频发射器,应用于一种一键联系统,该系统包括:PC端的应用程序、发射器端、主机端。

PC端的应用程序主要用于:捕获屏幕内容和鼠标坐标、屏幕缩放处理、屏幕编码、声音采样和音频采样率转换。

发射器端主要用于:存放PC端的应用程序、与PC端应用程序的信令交互和音视频数据传输、将音视频数据传输给主机端、接收主机端传输的触摸显示端反向控制信号并回传给PC端功能。

主机端主要用于:通过无线网络(WiFi)实时传输多路高清视频和音频、搭建多种终端和多种协议接入的无线传输架构、同时多路解码和多路画面分割处理。

PC端应用程序是纯软件开发,包括两个版本,一个是windows PC版本,一个是MAC OS X PC版本。

PC端应用程序设计为绿色软件,不需要安装,程序存储于发射器端映射出来的U盘或CD盘中,插入发射器后自动运行。

PC端应用程序执行步骤如下:

S101,启动屏幕分享和声音分享操作,并行执行S102和S105;

S102,捕获屏幕内容和鼠标坐标;

S103,对捕获到的屏幕内容作出缩放处理;

S104,将处理过的屏幕内容进行编码,执行S107;

S105,对音频进行采样;

S106,将音频采样率和数据格式进行转换,执行S107;

S107,通过基于USB HID的宝疆公司私有HID通讯协议进行与发射器端的传输音视频数据和交互信令。

发射器端包括硬件和软件两部分,硬件采用freescale的Imx 283 ARM9平台,运行linux系统。发射器端可接入到windows PC和MAC OS X上,不需要安装驱动即可运行。

发射器端包括:WiFi模组、按键状态监测模块、LED灯显示模块。

Wi-Fi模组采用MTK公司的MT7612芯片实现,该芯片支持2.4GHz和5GHz双频段,支持802.11n、802.11ac协议,双天线,最大速率可达867Mbps。软件上实现Wi-Fi STA功能,采用基于RTSP的宝疆公司私有协议与主机进行信令交互和音视频数据传输。

按键状态监测模块实时采集按键状态,通过按键的短按和长按两种状态实现推屏、退屏和全屏操作。

LED灯显示模块实时显示发射器端的工作状态,工作状态包括上电启动状态,与主机正在连接状态,与主机连接成功且没有推屏状态,与主机连接成功且正在推屏状态。

发射器与PC通USB 2.0接口连接,在PC上映射为USB Composite Device,USB枚举类型都是标准的,无论是windows PC还是MAC OS X PC,都不需要安装驱动,实现免驱即插即用。

在Freescale iMX283平台上,通过软件实现上述的USB Composite Device驱动。然后通过USB Composite Device驱动实现3个功能:

1)采用基于USB HID的宝疆公司私有协议,实现与PC端应用程序的信令交互和音视频数据的传输。

2)通过标准的USB Mass Storage协议在PC端映射出一个U盘或CD盘,PC端的应用程序就放在映射出来的U盘或CD盘中。

3)通过标准的USB HID鼠标和触摸协议,实现触摸显示端反向控制信号的回传给PC端功能。

主机端包括硬件和软件两部分,硬件采用HiSilicon的Hi3535平台,运行linux系统。Hi3535芯片是一款功能强大的多媒体处理芯片,处理器内核为A9双核@1GHz,带硬件解码核,最大支持5路1080P30 H.264视频同时解码。

主机端包括以下几个功能模块:

1)内置WEB页面,可通过无线Wi-Fi或有线LAN登录内置WEB页面,对主机的无线参数和输出参数进行设置。

2)主机的USB HOST接口外接触控屏的触控USB接口,采集触控屏的触摸控制信令,回传给发射器端和PC端,从而可实现触控屏的反向控制功能。

3)把发射器插在主机的USB HOST接口上,实现发射器自动配对功能。

4)把主机的升级文件存入U盘,然后把U盘插入到主机的USB HOST接口,实现主机自动升级功能。

5)LED灯显示模块实时显示主机端的工作状态,工作状态包括上电启动状态,与终端连接状态,推屏状态以及升级状态。

6)终端显示设备最佳分辨率自适应功能,可以通过读取EDID识别终端显示设备的最佳分辨,然后以最佳显示分辨率输出。

主机端三个核心关键技术:

一、通过无线Wi-Fi实时传输多路高清视频和音频技术

Wi-Fi模组采用博通公司的BCM43569芯片实现,该芯片支持2.4GHz和5GHz双频段,支持802.11n、802.11ac协议,双天线,最大速率可达867Mbps,从而保证了多路高清视频传输需要的大的带宽。

在软件上实现Wi-Fi AP功能,最大可接入16个STA,自组建一个私有的局域无线网络,保证音视频传输的实时性。

在硬件上,通过提高BCM43569芯片的发射功率和接收灵敏度,Wi-Fi天线和射频馈线走线设计,射频屏蔽处理等等方式提高Wi-Fi传输距离达到30米视距。

二、多种终端接入技术

自主研发,搭建多种终端、多种协议接入的无线传输架构。

其中,发射器端采用基于RTSP的宝疆公司私有协议接入;苹果移动端采用兼容Airplay的协议接入;安卓移动端采用Miracast/DLNA的协议接入。各个协议之间相互不会干扰,传输协议调度平台对各个协议进行控制和调度,最终输出统一的音视频流给到多媒体处理模块。

三、多路视频同时解码和画面分割技术

这部分技术主要基于HiSilicon的Hi3535 多媒体处理模块实现。

通过Hi3535的硬件解码内核,实现最大4路1080P30视频流解码;

通过Hi3535的视频及图形处理内核,实现4画面分辨率自动等比例缩放及4画面分割显示;

此外,还实现1-4画面动态平衡切换,双屏单显HDMI/VGA输出,音频实时解码及音视频同步输出,OSD显示信息叠加等等功能。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例,其并非以限制本发明的实施范围,任何熟悉该项技艺者依据本发明的精神所做的些微修改,仍应属本发明的精神及范围。

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