CN103702175B - 多屏互动方法及多屏互动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多屏互动方法及多屏互动装置，该方法包括设置多屏互动设备的WIFI模块工作在并行工作模式下，开启WIFI模块的点对点连接工作模式，设置WIFI模块工作在群所有者工作模式下，多屏互动设备通过WIFI模块建立与其他设备的WIFI连接，多屏互动设备通过WIFI模块接收多媒体数据，并将所接收的多媒体数据输出至显示终端。该装置用于在多屏互动设备上实现上述的多屏互动方法。本发明能实现多屏互动设备低成本地与多种不同的WIFI设备进行多屏互动。

Description

多屏互动方法及多屏互动装置

技术领域

本发明涉及对多媒体数据播放领域，具体地，是一种实现多媒体数据播放装置进行多屏互动的方法以及应用该方法的装置。

背景技术

随着网络技术与多媒体播放技术的发展，人们可以将自己喜欢的视频或音频等多媒体文件与他人分享，其中多屏互动设备是最为常见的分享多媒体数据的设备。

多屏互动设备可以接收多个不同终端的多媒体数据，并且将接收到的多媒体输出至显示终端，在显示终端上显示人们需要分享的多媒体数据。随着无线网络技术的发展，人们喜欢通过无线网络将移动终端上的多媒体数据发送至多屏互动设备，最为常见的多屏互动设备就是无线电视盒。

参见图1，现有的多屏互动系统大多基于数字生活网络联盟（Digital LivingNetwork Alliance，DLNA）协议构建，其包括至少一个作为无线网络节点（AP，AccessPoint）的无线路由器10以及作为多屏互动设备的电视盒12，电视盒12内设有WIFI模块，可以与无线路由器10进行无线通信。并且，电视盒12与作为显示终端的显示器13连接，向显示器13输出多媒体数据。

移动终端，如手机11、平板电脑等具有无线通信功能的移动设备通过自身的WIFI模块与无线路由器10连接并进行数据交互。这样，电视盒12与手机11均与无线路由器10无线连接，手机11的多媒体数据可以通过无线路由器10发送至电视盒12中，再由电视盒12将多媒体数据发出至显示器13。

无线路由器10工作时发出探测信号，探测信号包含有服务集标识符（SSID，Service Set Identifier）的数据包，手机11、电视盒12的WIFI模块监听到探测信号并发现无线路由器10发送的包含有服务集标识符的数据包后，向无线路由器10返回响应信号，无线路由器10分别与手机11、电视盒12建立无线连接，并分配手机11、电视盒12在局域网内的IP地址。这样，手机11、电视盒12在同一个局域网内，手机11与电视盒12可以实现无线通信。此时，手机11的WIFI模块与电视盒12的WIFI模块均工作在站点（station）工作模式下。

如其他具有WIFI模块的移动终端也与无线路由器10连接，也就是与电视盒12位于同一局域网内，其他的移动终端也能向电视盒12发送多媒体数据。这样，电视盒12可以接收位于同一局域网内的多个移动终端发送的多媒体数据，由此实现多屏互动。

然而，基于数字生活网络联盟协议实现的多屏互动系统需要系统内至少有一个作为网络节点的设备，如无线路由器10或作为软节点（soft-AP）的移动终端，一旦人们处于没有节点设备的环境中，就无法实现多屏互动，这造成多屏互动系统的使用限制。

相同地，现有的基于AirPlay协议实现的多屏互动系统也需要至少一台网络节点设备，因此基于DLAN协议以及基于AirPlay协议实现的多屏互动系统的应用受到较大的限制。

随着WIFI技术的发展，现在越来越多的移动终端设备实现WIFI点对点(P2P，peerto peer)连接，这要求实现点对点连接的两台移动终端均具有可以实现点对点连接的WIFI模块。应用WIFI点对点连接的技术也已经应用在多屏互动系统中，这种系统是基于WiFiAlliance启动的Miracast项目实现的。

参见图2，基于WIFI点对点连接的多屏互动系统具有电视盒16以及手机15，电视盒16可以向作为显示终端的显示器17输出多媒体数据，并且手机15与电视盒16实现点对点连接。此时，手机15与电视盒16内均设有支持WIFI点对点连接的WIFI模块。

手机15与电视盒16的WIFI模块开启后，手机15的WIFI模块与电视盒16的WIFI模块均周期性地发出探测信号并周期性地监听其他设备发出的探测信号，发射探测信号与监听探测信号周期性地交替进行。当手机15与电视盒16探测到对方的存在时，建立点对点连接。此时，手机15的WIFI模块与电视盒16的WIFI模块进行协商，其中一台设备将工作在群所有者（GO, Group Owner）工作模式下，另一台设备将工作在客户端（GC, Group Client）工作模式下。

由于手机15的WIFI模块与电视盒16的WIFI模块均可以工作在群所有者工作模式或者客户端工作模式，这完全由手机15的WIFI模块与电视盒16的WIFI模块协商决定。由于手机15的WIFI模块与电视盒16的WIFI模块均没有限制只能工作在群所有者工作模式下还是工作在客户端工作模式下，因此手机15的WIFI模块与电视盒16的WIFI模块均有一半的机会工作在群所有者工作模式或者客户端工作模式。

手机15与电视盒16建立点对点连接后，手机15可以与电视盒16实现无线通信，人们可以将手机15上的多媒体数据发送至电视盒16，电视盒16将接收到的多媒体数据输出至显示器17。

例如，手机15的WIFI模块工作在群所有者工作模式下，手机15通过WIFI模块发送探测信号，且探测信号包含有服务集标识符的数据包，因此工作在群所有者工作模式下的手机15相当于一个软节点设备，其他具有WIFI模块但不支持点对点连接的移动设备可以接收到手机15发出的探测信号并返回响应信号，从而建立与作为软节点的手机15的无线连接。

然而，作为客户端的电视盒16并不发送含有服务集标识符的数据包的探测信号，其他具有WIFI模块且工作在站点工作模式下的移动设备也就不会直接建立与电视盒16的WIFI连接。因此，具有支持WIFI点对点连接的WIFI模块的电视盒16通常只能用于Miracast项目下的多屏互动系统中，其他不支持WIFI点对点连接的设备就无法与多屏互动系统下的电视盒16直接建立无线连接，这也造成多屏互动系统的使用限制。

由于支持WIFI点对点连接的WIFI模块也可以工作在站点工作模式下，但现有的一些技术需要使用切换开关实现两种工作模式的切换，这要求在电视盒上设置一个硬件开关来切换WIFI模块的工作模式。但WIFI模块工作在站点模式下，则不能与其他支持点对点连接的WIFI设备进行无线连接。如电视盒的WIFI模块工作在点对点连接工作模式下，则不能与其他具有WIFI模块但不支持点对点连接的移动终端进行无线连接。

为了实现电视盒同时与支持WIFI点对点连接的移动设备以及与不支持WIFI点对点连接的移动设备连接，现有的一些电视盒内集成两块WIFI芯片，即设置两个WIFI模块，一个WIFI模块用于实现与支持WIFI点对点连接的移动设备的无线连接，另一个WIFI模块用于实现与不支持WIFI点对点连接的移动设备的无线连接，导致电视盒的生产成本较高。

随着技术的发展，现有的一些移动终端的WIFI模块可以工作在并行（concurrent）工作模式下，当WIFI模块工作在并行模式下，WIFI模块一方面监听其他设备的WIFI模块发送的探测信号，并在监听到探测信号后，与发射探测信号的设备建立无线连接，即WIFI模块工在站点模式下。另一方面，WIFI模块周期性地发射基于点对点连接的探测信号并周期性地监听其他支持点对点连接的WIFI模块发射的探测信号。因此，这种WIFI模块可以同时工作在站点模式下与工作在点对点连接的工作模式下。但WIFI模块工作在点对点工作模式下时，无法确保WIFI模块必然工作在群所有者的工作模式下，也就无法确保具有该WIFI模块的设备必然成为一台软节点设备。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种实现多种WIFI设备同时连接且降低多屏互动设备生产成本的多屏互动方法。

本发明的另一目的是提供一种减少多屏互动设备使用限制的多屏互动装置。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的多屏互动方法包括设置多屏互动设备的WIFI模块工作在并行工作模式下，开启WIFI模块的点对点连接工作模式，设置WIFI模块工作在群所有者工作模式下，多屏互动设备通过WIFI模块建立与其他设备的WIFI连接，多屏互动设备通过WIFI模块接收多媒体数据，并将所接收的多媒体数据输出至显示终端。

由上述方案可见，多屏互动设备的WIFI模块工作在并行模式下，即同时工作在站点工作模式以及点对点连接工作模式下，多屏互动设备既可以与不支持WIFI点对点连接的移动设备无线通信，又可以与支持WIFI点对点连接的移动设备无线通信。

此外，由于WIFI模块工作在群所有者工作模式下，此时多屏互动设备相当于一个软节点设备，在没有无线路由器等网络节点设备的情况下，多屏互动设备也能建立与不支持WIFI点对点连接的移动设备无线通信，从而减小多屏互动设备的使用限制，实现与多种WIFI设备的连接。并且，多屏互动设备仅使用一个WIFI模块，生产成本低。

一个优选的方案是，设置WIFI模块工作在群所有者工作模式下的步骤包括：多屏互动设备通过WIFI模块广播包含有服务集标识符的数据包的信号。

由此可见，WIFI模块广播包含有服务集标识符的数据包的信号，形成一个软节点设备，确保其他具有WIFI模块但不支持WIFI点对点连接的设备也能够与多屏互动设备建立无线连接。

进一步的方案是，多屏互动设备通过WIFI模块广播包含有服务集标识符的数据包的信号后，将服务集标识符对应的网络密钥输出至显示终端。

可见，多屏互动设备将网络密钥输出至显示终端，其他WIFI设备连接多屏互动设备时可以手动地将密钥输入，从而方便地实现其他WIFI设备与多屏互动设备的无线连接。

更进一步的方案是，WIFI模块接收的多媒体数据至少包括：节点设备发送的多媒体数据或者站点设备发送的多媒体数据或者基于点对点连接的对等设备发送的多媒体数据。

由此可见，多屏互动设备可以工作在站点工作模式下，也可以作为软节点与其他WIFI设备连接，并且还可以实现点对点的与其他对等设备的连接，同时接收不同设备发出的多媒体数据，多屏互动设备的兼容性更好。

为实现上述的另一目的，本发明提供的多屏互动装置包括WIFI设置模块，用于将多屏互动设备的WIFI模块设置工作在并行工作模式下，开启WIFI模块的点对点连接工作模式，设置WIFI模块工作在群所有者工作模式下，还设有连接模块，通过WIFI模块建立与其他设备的WIFI连接，还设有接收模块，通过WIFI模块接收多媒体数据；还设有输出模块，将通过WIFI模块所接收的多媒体数据输出至显示终端。

由上述方案可见，多屏互动装置将多屏互动设备的WIFI模块设置成工作在并行模式，即多屏互动设备既可以工作在站点工作模式下与其他节点无线连接，又可以实现与其他支持WIFI点对点连接的设备的无线连接。并且，多屏互动设备的WIFI模块工作在群所有者工作模式下，可以作为软节点与其他WIFI设备无线连接，满足不同连接要求的WIFI设备的需求，减小多屏互动设备的使用限制。

附图说明

图1是基于数字生活网络联盟协议实现的多屏互动系统的结构框图。

图2是基于WIFI设备点对点连接实现的多屏互动系统的结构框图。

图3是基于具有本发明多屏互动装置实施例的多屏互动设备实现的一种多屏互动系统的结构框图。

图4是本发明多屏互动装置实施例的结构框图。

图5是本发明多屏互动方法实施例的流程图。

图6是基于具有本发明多屏互动装置实施例的多屏互动设备实现的第二种多屏互动系统的结构框图。

图7是基于具有本发明多屏互动装置实施例的多屏互动设备实现的第三种多屏互动系统的结构框图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的多屏互动设备用于与显示终端连接，并且向显示终端输出多媒体数据，由显示终端将多媒体数据显示。并且，多屏互动设备还可以与具有WIFI模块的移动终端无线连接，移动终端可以是手机、平板电脑、视频播放器等设备，当然，也可以是笔记本电脑、台式计算机等设备。

参见图3，本实施例的多屏互动设备为电视盒20，电视盒20与作为显示终端的显示器22连接并且向显示器22输出多媒体数据。当然，多屏互动设备不一定是电视盒，还可以是具有WIFI模块并且能够向显示终端输出多媒体数据的设备，并且，显示终端也不一定是显示器，还可以是诸如电视机、计算机等能够接收多媒体数据并且将多媒体数据播放的设备。

电视盒20与作为移动终端的手机21无线连接，手机21内设有WIFI模块，并且，手机21的WIFI模块仅能工作在站点（station）工作模式下，也就是不支持WIFI点对点连接，必须与一台网络节点设备才能实现无线连接。

电视盒20内设有WIFI模块，该WIFI模块为支持WIFI点对点连接的WIFI模块，电视盒20通过WIFI模块与其他具有WIFI模块的设备进行无线通信。并且，电视盒20通过多屏互动装置实现对接收的多媒体数据的多屏互动显示。

参见图4，多屏互动装置具有连接模块30、WIFI设置模块31、接收模块33、输出模块34、多媒体数据选择模块35以及密钥输出模块36，其中WIFI设置模块31内设有群所有者工作模式设置模块32。

WIFI设置模块31用于对WIFI模块的工作模式进行设置，本实施例中，WIFI设置模块31将WIFI模块设置在并行工作模式下。此时，WIFI模块一边监听其他网络节点设备发出的探测信号，并且在监听到探测信号后，建立与该网络节点设备的无线连接，此时WIFI模块工作在站点模式下。同时，WIFI设置模块31开启了WIFI模块点对点工作模式，WIFI模块可以周期性地发射探测信号，并且周期性地监听其他支持WIFI点对点连接的移动设备发出的探测信号，在探测到其他支持WIFI点对点连接的对等设备时与该设备建立连接。

本发明所指的“对等设备”是具有WIFI模块的设备，且WIFI模块为支持点对点连接的WIFI模块，并且对等设备可以与电视盒20进行WIFI点对点连接。

群所有者工作模式设置模块32将WIFI模块设置工作在群所有者工作模式下，即WIFI模块工作在点对点连接工作模式下时，电视盒20的WIFI模块发出的探测信号包含有服务集标识符（SSID）的数据包，也就是WIFI模块广播包含有服务集标识符的数据包的信号。此时，电视盒20相当于一个软节点（soft-AP）设备。通常，其他WIFI设备连接到软节点设备时需要输入网络密钥。因此，密钥输出模块36将服务集标识符对应的网络密钥输出至显示器22，手机21与电视盒20连接时，可以在手机21上输入密钥实现与电视盒20的无线连接。

连接模块30可实现WIFI模块与其他具有WIFI模块的移动设备的无线连接，如电视盒20的WIFI模块与手机21的WIFI模块实现无线连接。在电视盒20的WIFI模块与手机21的WIFI模块实现无线连接后，接收模块33实现接收手机21通过WIFI模块发送的多媒体数据的功能，输出模块34实现将电视盒20所接收的多媒体数据输出至显示器22的功能。

当然，如多个WIFI设备向电视盒20发送多媒体数据，且多个多媒体数据的播放时间重叠，即多个多媒体数据需要在同一时刻播放，多媒体数据选择模块35将选取最后接收的多媒体数据播放，播放时间重叠的在先接收的多媒体数据不会输出至显示器22。

下面结合图5说明电视盒20的工作流程。首先，将电视盒20的WIFI模块设置在并行工作模式下，即执行步骤S1，然后，开启WIFI模块的点对点连接工作模式，即执行步骤S2，接着，将WIFI模块设置其工作在群所有者的工作模式下，即执行步骤S3。这样，电视盒20的WIFI模块既可以工作在站点工作模式下，又可以作为软节点与其他WIFI设备连接，还可以与支持点对点连接的其他WIFI设备进行无线连接。

由于电视盒20的WIFI模块并不是在与其他WIFI设备建立点对点连接以后才发射包含有服务集标识符数据包的信号，而是在未与其他WIFI设备建立点对点连接前，开启WIFI模块的点对点工作模式，让WIFI模块工作在点对点工作模式下。并且，让WIFI模块发射的探测信号中包含有服务集标识符数据包的信号，从而将带有WIFI模块的电视盒20变为一个软节点设备。

完成对WIFI模块的设置后，电视盒20将服务集标识符对应的网络密钥输出至显示器22，即执行步骤S4，显示器22将网络密钥显示出来。接着，电视盒20的WIFI模块执行步骤S5，探测是否有其他WIFI设备或者有其他WIFI设备请求与电视盒20建立无线连接。如探测到有其他WIFI设备或者有其他WIFI设备请求与电视盒20建立无线连接，则执行步骤S6，与探测到的WIFI设备建立WIFI连接。

当然，电视盒20可以工作在站点工作模式下，与其他的节点设备连接，也可以作为软节点与其他不具备WIFI点对点连接的设备进行无线连接，还可以与基于点对点连接的对等设备进行WIFI点对点连接。

例如，本实施例中，手机21具有WIFI模块，但手机21的WIFI模块不支持WIFI点对点连接。人们使用手机21与电视盒20进行WIFI连接时，手机21的WIFI模块监听到电视盒20的WIFI模块发出的探测信号后，将电视盒20的服务集标识符加入WIFI信号列表中，此时电视盒20作为软节点使用。当手机21与电视盒20连接时，提示输入网络密钥。由于网络密钥显示在显示器上，人们可以方便地将网络密钥输入到手机21上，从而实现手机21与电视盒20的无线连接。

然后，电视盒20执行步骤S7，判断是否接收到多媒体数据，如接收到多媒体数据，则执行步骤S8，将接收到的多媒体数据输出至显示器，由显示器将多媒体数据播放。

当然，如电视盒20可能接收到播放时间重叠的多个多媒体数据，因此电视盒20需要执行步骤S9，判断是否接收到新的多媒体数据，也就是在上一多媒体数据未播放完毕时又接收到新的多媒体数据，如是，则执行步骤S10，将最后接收的多媒体数据输出至显示器22。

由于电视盒20最为一个软节点设备，可以与多个手机21进行WIFI连接，多个手机21均能向电视盒20发送多媒体数据，电视盒20选择最后接收的多媒体数据输出至显示器22，实现多屏互动。

由于电视盒开启了点对点连接工作模式，因此电视盒也可以基于点对点连接模式与其他WIFI设备进行无线连接。参见图6，电视盒40开启了点对点工作模式，手机41的WIFI模块支持点对点连接。当手机41的WIFI模块监听时可以探测到电视盒40发出的探测信号，并与电视盒40进行点对点的WIFI连接。由于电视盒40发出的探测信号带有服务集标识符的数据包，因此手机41与电视盒40进行点对点的连接后，电视盒40工作在群所有者的工作模式下，而手机41工作在客户端工作模式下。

由于作为群所有者的电视盒40可以同时连接多台工作在客户端模式下的WIFI设备，因此电视盒40可以基于WIFI点对点连接连接模式同时与多台WIFI设备连接，从而实现多屏互动。

此外，在具有网络节点AP的情况下，电视盒仍可以与多台WIFI设备进行无线连接。参见图7，电视盒50工作在具有网络节点设备52的环境下，由于网络节点设备52发出带有服务集标识符数据包的探测信号，电视盒50监听到探测信号后返回相应信号并与网络节点设备52建立无线连接。此时，电视盒50工作在站点模式下。

手机51具有WIFI模块，并且支持WIFI点对点连接，因此手机51与电视盒50可以基于WIFI点对点连接建立无线连接。可见，图7所示的网络环境下，手机51基于WIFI点对点连接与电视盒20建立无线连接，不支持WIFI点对点连接的WIFI设备可以通过网络节点设备52，诸如无线路由器等与电视盒50建立无线连接。

可见，电视盒可以通过多种不同的WIFI连接方式与其他WIFI设备连接，在已经存在网络节点设备的场合中，可以工作在站点工作模式下，并且可以通过点对点连接方式与支持WIFI点对点连接的WIFI设备连接，还可以作为软节点设备，通过提供软节点的方式，为其他的WIFI设备提供连接。这样，电视盒相当于对已经存在的网络节点设备扩展。

在不具有网络节点设备的场合中，由于电视盒工作在群所有者的工作模式下，相当于一个网络节点设备，不支持WIFI点对点连接的WIFI设备也可以与电视盒连接。并且，电视盒还可以通过点对点连接方式与支持WIFI点对点连接的WIFI设备连接。

这样，电视盒可以同时接收网络节点设备发送的多媒体数据、站点设备发送的多媒体数据以及基于点对点连接的对等设备发送的多媒体数据，本发明所指的站点设备是指不支持WIFI点对点连接的WIFI设备，且以电视盒作为软节点设备的WIFI设备。

由于电视盒仅使用一块WIFI芯片即实现与不同的WIFI设备连接，并且均可以接收不同WIFI设备发送到多媒体数据，将多媒体数据输出至显示终端，实现低成本、使用限制小的多屏互动。

当然，上述实施例仅是本发明较佳的实施方式，实际应用时，还可以有更多的改变，例如，网络密钥不一定通过显示终端显示，可以预先印制在印刷物上或者设置固定的初始网络密钥；或者，电视盒接收到播放时间重叠的多个多媒体数据后，不是播放最后接收的多媒体数据，而是依次播放多个多媒体数据，这样的改变也能实现本发明的目的。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如显示终端类型的改变、多屏互动设备的类型的改变、WIFI模块工作频段的改变等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.多屏互动方法，其特征在于：包括

设置多屏互动设备的WIFI模块工作在并行工作模式下，开启所述WIFI模块的点对点连接工作模式，使所述WIFI模块周期性地发射探测信号，同时设置所述WIFI模块工作在群所有者工作模式下，使所述WIFI模块监听其他设备发出的探测信号；

所述多屏互动设备通过所述WIFI模块建立与其他设备的WIFI连接；

所述多屏互动设备通过所述WIFI模块接收多媒体数据，并将所接收的多媒体数据输出至显示终端。

2.根据权利要求1所述的多屏互动方法，其特征在于：

设置所述WIFI模块工作在群所有者工作模式下的步骤包括：所述多屏互动设备通过所述WIFI模块广播包含有服务集标识符的数据包的信号。

3.根据权利要求2所述的多屏互动方法，其特征在于：

所述多屏互动设备通过所述WIFI模块广播包含有服务集标识符的数据包的信号后，将所述服务集标识符对应的网络密钥输出至所述显示终端。

4.根据权利要求1至3任一项所述的多屏互动方法，其特征在于：

所述WIFI模块接收的多媒体数据至少包括：节点设备发送的多媒体数据或者站点设备发送的多媒体数据或者基于点对点连接的对等设备发送的多媒体数据。

5.根据权利要求1至3任一项所述的多屏互动方法，其特征在于：

所述多屏互动设备将所接收的多媒体数据输出至所述显示终端的步骤包括：在通过所述WIFI模块接收到播放时间重叠的二个以上的多媒体数据时，将最后接收的多媒体数据输出至所述显示终端。

6.多屏互动装置，其特征在于：包括

WIFI设置模块，用于将多屏互动设备的WIFI模块设置工作在并行工作模式下，开启所述WIFI模块的点对点连接工作模式，使所述WIFI模块周期性地发射探测信号，同时设置所述WIFI模块工作在群所有者工作模式下，使所述WIFI模块监听其他设备发出的探测信号；

连接模块，通过所述WIFI模块建立与其他设备的WIFI连接；

接收模块，通过所述WIFI模块接收多媒体数据；

输出模块，将通过所述WIFI模块所接收的多媒体数据输出至显示终端。

7.根据权利要求6所述的多屏互动装置，其特征在于：

所述WIFI设置模块包括群所有者工作模式设置模块，用于通过所述WIFI模块广播包含有服务集标识符的数据包的信号。

8.根据权利要求7所述的多屏互动装置，其特征在于：

还包括密钥输出模块，在通过所述WIFI模块广播包含有服务集标识符的数据包的信号后，将所述服务集标识符对应网络的密钥输出至所述显示终端。

9.根据权利要求6至8任一项所述的多屏互动装置，其特征在于：

所述WIFI模块接收的多媒体数据至少包括：节点设备发送的多媒体数据或者站点设备发送的多媒体数据或者基于点对点连接的对等设备发送的多媒体数据。

10.根据权利要求6至8任一项所述的多屏互动装置，其特征在于：

还包括多媒体数据选择模块，在通过所述WIFI模块接收到播放时间重叠的二个以上的多媒体数据时，将最后接收的多媒体数据输出至所述显示终端。