CN107147887A - 无线投影方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于信息技术领域，提供了一种无线投影方法及装置。本发明包括屏幕信息采集模块、通信模块、流媒体处理模块、投影模块。所述屏幕信息采集模块、通信模块工作于当前设备，将获取到的屏幕信息进行压缩编码，然后通过无线网络推送给部署于服务器中的流媒体处理模块，进行视频参数优化、传输速度优化、用户负载均衡以及安全加密等处理。投影模块与投影设备相连，用以实时解码并显示屏幕信息。本发明通过无线局域网络进行数据传输，解决了传统投影仪的麻烦连线，及对会议场所的限制。另外，本发明能够根据演讲者的使用需求，自由暂停或切换当前演讲主机。本发明方便实用，且投影效果明显优于传统设备。

Description

无线投影方法及装置
技术领域
本发明属于信息技术领域，特别涉及一种无线投影方法及装置。
背景技术
随着无线网络的大面积铺陈，无线网络速度的飞速提升，无线网络带宽与速度已经能够支撑大数据传输，无线传输成为数据传输的一种重要途径。无线连接方式取代传统的、繁琐的有线布局，可以节约更多的时间，更加方便快捷。因此，人们一直在探索传统投影仪中可以替代有线连接的新方式。
智能投影仪发展至今，已经应用到各个领域里。在娱乐领域，影音已逐渐成为广大众多都市人娱乐生活的主旋律。由于工作生活的压力，便携影音工具越来越受广大都市白领的喜爱，但市场上的便携式影音工具中显示出来的画面质量相对有限。如果使用投影仪，可以大大提升画面质量及用户体验。
同样，在当下大屏移动设备的时代，商务人士演讲的方式也在悄然发生着改变。以往受限于连接线的因素，演讲模式较为死板，尤其是在讲到重点内容时，需要作标注，只能回到桌子上在电脑上操作，影响到了整个演讲的连贯性。随着用户需求日益增多，无线连接功能必将会成为投影机下一个竞争点，将有望成为投影机市场未来几年来宣传重点。除此之外，无线功能还能够实现一台投影机连接多台电脑，无需再换接，随时调换一台电脑来演示，省去了连线切换的麻烦。
但从目前已上市的产品来看，具备无线功能的商务投影机多数还处在初级阶段，实用性尚有不足。这类产品不仅不支持在平板电脑或者智能手机上手写操作，且适配IOS和安卓系统的商务投影机也相对较少，仅仅支持将Microsoft Office文件、PDF、影片、照片及音乐同步演示和无线播放投影，不支持更多其他操作。尤其对于学校、公司等公共场所，将安装好的设备更换成新型无线投影仪，仍存在设备成本过高、安装拆卸困难等问题。因此，如何利用已有的投影设备而实现智能投影的效果具有重要的研究价值和应用前景。
现在，流媒体已经逐渐发展成为一个朝阳产业，将成为未来因特网上应用的主流，实现沟通和传播的多向性，使传播不再受到时间和空间的限制。流媒体技术主要是运用在音频和视频上，是一种可以通过服务器终端在Internet上以流的形式对音频和视频进行传输和回放的一系列的技术和协议。加之视频利用流媒体传输使用的是压缩后的多媒体文件，占用的网络传输流量很小，这使得视频的缓冲时间变得很短。因此，流媒体技术具有良好的工程应用前景。
发明内容
本发明的目的是为解决传统投影仪因设备固定、操作系统封闭、所实现功能极其有限、频繁插拔VGA线而导致投影色差较大等缺点所研发的新一代无线投影方法及装置，在用户操作体验上进行大幅度地改善，只需一根电源线便可轻松实现投影功能。
本发明的技术方案：
一种无线投影装置，包括屏幕信息采集模块、通信模块、流媒体处理模块和投影模块；
屏幕信息采集模块、通信模块工作于当前设备，将获取到的设备屏幕的多媒体数据进行压缩编码处理，然后基于互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议将多媒体数据推送给流媒体服务器中的流媒体处理模块，流媒体处理模块进行视频参数优化、传输速度优化、用户负载均衡以及安全加密等处理；再次基于互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议将多媒体数据推送给投影模块，投影模块工作于投影仪上，用以将获取到的多媒体数据进行实时解码及优化处理并显示。
A、屏幕信息采集模块部署在当前设备上，包括屏幕信息采集器、解码器、RGB-YUV转码器、压缩编码器、视频分辨率选择器和延时器；对于视频分辨率无特定需求时，屏幕信息采集器、解码器、RGB-YUV转码器、压缩编码器和延时器依次连接，屏幕信息采集器获取当前设备屏幕的多媒体数据，解码器从中提取与屏幕有关的RGB信息，RGB-YUV转码器再将RGB信息转化成YUV格式，压缩编码器对YUV格式进行压缩编码生成多媒体数据流，并传输给延时器等待推送；对于视频分辨率有需求时，屏幕信息采集器、解码器、RGB-YUV转码器、压缩编码器、视频分辨率选择器和延时器依次连接，屏幕信息采集器获取设备屏幕的多媒体数据，解码器从中提取与屏幕有关的RGB信息，RGB-YUV转码器再将RGB信息转化成YUV格式，压缩编码器对YUV格式进行压缩编码生成多媒体数据流；视频分辨率选择器再根据需求，将多媒体数据进行处理，生成符合特定需求的多媒体数据流，并传输给延时器等待推送；
B、通信模块部署在当前设备上，通信模块负责获取采集到的多媒体数据流，再将其发送至流媒体处理模块；通信模块是基于互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议实现数据通信的；
C、流媒体处理模块部署于一块具有无线传输功能的硬件设备上，包括数据流检测单元、参数优化单元、缓存池、传输速度优化单元和负载均衡器，依次相连，流媒体处理模块的数据流检测单元，对接收到的待处理流媒体数据进行完整性检测，检测后的待处理数据流通过参数优化单元对数据流进行视频参数优化处理，并传送至缓存池中。缓存池中出来的流媒体数据通过传输速度优化单元及负载均衡器处理后，输出高质量、稳定的屏幕数据流等待推送；根据需求，设置数据安全加密单元，对缓存池中出来的流媒体数据进行加密处理；
D、投影模块部署于另一块具有无线传输功能的硬件设备上，包括解码器、窗口创建器、渲染器、纹理器和投影设备，依次连接。解码器先对流媒体数据进行解码，窗口创建器创建用以显示的显示窗口，渲染器再将解码后的流媒体数据转化为渲染图元，传输给纹理器在创建好的显示窗口上进行图像绘制，得到更加清晰、高质量的画面，并由投影设备进行显示。
一种无线投影方法，步骤如下：
A、屏幕信息采集
首先，屏幕信息采集模块中屏幕信息采集器进行屏幕信息采集，获取设备屏幕的多媒体数据，解码器提取与屏幕有关的RGB信息；RGB-YUV转码器再通过H.264算法将RGB信息转化成YUV格式，再由压缩编码器将YUV格式数据进行压缩编码；最后，通过流媒体协议以直播流的形式将流媒体数据推送出去；所述的设备包括但不限于电脑、手机等智能设备；
B、流媒体数据通信
本发明是基于互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议实现数据通信的；
RTMP协议在将获取到的多媒体数据推送至流媒体服务器过程中，发送端先把媒体数据封装成消息，然后把消息分割成消息块，最后将分割后的消息块通过TCP协议发送出去。接收端通过TCP协议收到数据后，首先把消息块重新组合成消息，然后通过对消息进行解封装处理就可以恢复出媒体数据；
C、流媒体处理模块进行流媒体数据处理
首先，流媒体处理模块的数据流检测单元对接收到的待处理流媒体数据进行完整性检测。检测无误后，待处理数据流通过参数优化单元进行视频参数优化处理，并将处理后的数据流传送至缓存池。通过流媒体处理模块的缓存池，实现播放时不断读取缓存中的流媒体数据，播放完成后立即清除并再向缓存单元中存入新的流媒体数据，避免由于网络传输不稳定导致的丢包现象，进一步提升传输可靠性。最后，经由传输速度优化单元和负载均衡器处理后，输出高质量、稳定的屏幕数据流，再通过互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议完成流媒体数据的转发，以达到实时、稳定传输的目的。
D、流媒体数据的解码
首先，解码器将获取到的流媒体数据进行解码处理，得到标准的YUV格式数据流，窗口创建器用来创建显示窗口，用以作为YUV格式数据流显示的载体；渲染器将解码后的多媒体数据流转化为渲染图元，并作为输入传输给纹理器在显示窗口上进行图像绘制，以减少渲染器的负担，从而提高帧速率，得到更加清晰、高质量的画面，并由投影设备进行显示。
本发明的有益效果：
A、投影演示使用无线方式连接，实现一台投影机连接多台设备，无需再换接，随时调换一台设备来演示，省去了连线切换的麻烦；
B、可在无线信号覆盖的区域内工作，安装方便、能够长时间稳定工作；
C、通过压缩编码、流媒体等处理，可以得到更加高质量的投影画面；
D、各模块方便小巧，更利于在不同场所、不同环境下搭建及稳定工作。
附图说明
图1为本发明的无线投影装置结构框图。
图2为本发明的无线投影方法工作流程图。
图3为本发明的屏幕信息采集模块流程图。
图4为本发明的流媒体处理模块流程图。
图5为本发明的投影模块流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图详细阐述本发明，但本发明并不局限于具体实施例。
实施例1：
图2为本实施例的具体工作流程图。本实施例中，包括如下步骤：
步骤101：获取当前设备屏幕信息，完成屏幕信息处理。
在本实施例中，将PC机(联想电脑ThinkPad S3)作为当前设备，提供被采集屏幕信息；
当前设备通过开启屏幕采集任务，启动屏幕信息采集模块。屏幕信息采集模块采用屏幕信息采集方法，先获取设备屏幕的多媒体数据，从中提取与屏幕有关的RGB信息，并通过H.264算法将RGB信息转化成YUV格式，再将YUV格式数据进行压缩编码生成多媒体数据流，等待推送；
步骤102：将获取到的信息流传输至服务器。
在本实施例中，由具有无线传输功能的硬件设备作为网络代理，提供无线接入(802.11a/b/g/n)服务。将步骤101压缩编码后获得的多媒体数据流，通过局域网络，基于互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议推送至流媒体处理模块。通过局域网络进行传输的优势在于，在自组局域网络中既可以保证所传输多媒体数据流的质量，避免了因外网波动而造成的多媒体数据流传输不稳定，同时也保证了整个多媒体数据流传输过程中的信息安全。
步骤103：流媒体处理及日志生成。
在具有无线传输功能的硬件设备中部署流媒体处理模块，流媒体处理模块对接收到的待处理流媒体数据进行完整性检测。检测无误后，待处理数据流进行视频参数优化处理，并输送至缓存池。缓存池中出来的流媒体数据进行传输速度优化及负载均衡处理，输出高质量、稳定的屏幕数据流，等待推送；
当处理后的高质量屏幕数据流被推送时，会生成相应的工作日志。
主要日志类型如下表：
日志 功能 文件说明
access.log 记录具体用户访问信息 模块工作，会有记录
error.log 记录服务器错误日志 模块出错，会有记录
其中，日志access.log中的主要内容所下表所示：
名称 标准格式 示例
主讲者主机IP 0.0.0.0 192.168.1.168
访问者主机IP 0.0.0.0 192.168.1.101
访问时间 [dd/M/yyyy:HH:mm:ss] [18/Feb/2017:10:44:53+0800]
工作状态 PUBLISH/PLAY PUBLISH/PLAY
访问时间 #m#s 4m24s
步骤104：投影模块解码与投影。
在本实施例中，使用松下UX20作为投影设备，用于显示屏幕信息。
工作于投影设备上的投影模块，通过对步骤103的流媒体数据进行解码，并通过渲染和纹理处理，得到更加清晰、高质量的画面，由投影设备进行显示。通过该方式获取的投影画面，较传统投影方式质量更高、可控性更强。
实施例2：
实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于所述无线投影方法与装置还包括屏幕信息暂停、用户切换功能。实施例1中的用户通过触发屏幕信息采集模块中暂停事件，来暂停对外的屏幕信息推送，从而实现用户在暂停状态下，对当前设备的隐私操作。避免传统投影仪为实现该功能，而进行的关闭投影仪或者连接线繁琐的插拔。
同样，实施例1中的用户也通过触发屏幕信息采集模块中切换用户事件，将屏幕信息采集控制权交给实施例2中的其他用户，该用户即可通过启动录屏任务完成智能投影的全部过程，实现一台投影机连接多台设备，无需再换接，随时调换一台设备来演示，省去了连线切换的麻烦。

Claims (2)

1.一种无线投影装置，其特征在于，所述的无线投影装置包括屏幕信息采集模块、通信模块、流媒体处理模块和投影模块；
屏幕信息采集模块部署在当前设备上，包括屏幕信息采集器、解码器、RGB-YUV转码器、压缩编码器、视频分辨率选择器和延时器；对于视频分辨率无特定需求时，屏幕信息采集器、解码器、RGB-YUV转码器、压缩编码器和延时器依次连接；对于视频分辨率有需求时，屏幕信息采集器、解码器、RGB-YUV转码器、压缩编码器、视频分辨率选择器和延时器依次连接，屏幕信息采集器获取设备屏幕的多媒体数据，解码器从中提取与屏幕有关的RGB信息，RGB-YUV转码器再将RGB信息转化成YUV格式，压缩编码器对YUV格式进行压缩编码生成多媒体数据流；视频分辨率选择器再根据需求，将多媒体数据进行处理，生成符合特定需求的多媒体数据流，并传输给延时器等待推送；
通信模块部署在当前设备上，通信模块负责获取采集到的多媒体数据流，再将其发送至流媒体处理模块；通信模块是基于互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议实现数据通信的；
流媒体处理模块部署于一块具有无线传输功能的硬件设备上，包括数据流检测单元、参数优化单元、缓存池、传输速度优化单元和负载均衡器，依次相连，流媒体处理模块的数据流检测单元，对接收到的待处理流媒体数据进行完整性检测，检测后的待处理流媒体数据流通过参数优化单元对数据流进行视频参数优化处理，并传送至缓存池中；缓存池中出来的流媒体数据通过传输速度优化单元及负载均衡器处理后，输出高质量、稳定的屏幕数据流等待推送；根据需求，设置数据安全加密单元，对缓存池中出来的流媒体数据进行加密处理；
投影模块部署于另一块具有无线传输功能的硬件设备上，包括解码器、窗口创建器、渲染器、纹理器和投影设备，依次连接；解码器先对流媒体数据进行解码，窗口创建器创建用以显示的显示窗口，渲染器再将解码后的流媒体数据转化为渲染图元，传输给纹理器在创建好的显示窗口上进行图像绘制，得到更加清晰、高质量的画面，并由投影设备进行显示。
2.一种无线投影方法，其特征在于，步骤如下：
A、屏幕信息采集
首先，屏幕信息采集模块中屏幕信息采集器进行屏幕信息采集，获取设备屏幕的多媒体数据，解码器提取与屏幕有关的RGB信息；RGB-YUV转码器再通过H.264算法将RGB信息转化成YUV格式，再由压缩编码器将YUV格式数据进行压缩编码；最后，通过流媒体协议以直播流的形式将流媒体数据推送出去；所述的设备包括但不限于电脑、手机等智能设备；
B、流媒体数据通信
本发明是基于互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议实现数据通信的；
C、流媒体处理模块进行流媒体数据处理
首先，流媒体处理模块的数据流检测单元对接收到的待处理流媒体数据进行完整性检测；检测无误后，待处理数据流通过参数优化单元进行视频参数优化处理，并将处理后的数据流传送至缓存池；通过流媒体处理模块的缓存池，实现播放时不断读取缓存中的流媒体数据，播放完成后立即清除并再向缓存单元中存入新的流媒体数据；最后，经由传输速度优化单元和负载均衡器处理后，输出高质量、稳定的屏幕数据流，再通过互联网TCP/IP体系结构中应用层的RTMP协议完成流媒体数据的转发，以达到实时、稳定传输的目的；
D、流媒体数据的解码
解码器将获取到的流媒体数据进行解码处理，得到标准的YUV格式数据流，窗口创建器用来创建显示窗口，用以作为YUV格式数据流显示的载体；渲染器将解码后的多媒体数据流转化为渲染图元，并作为输入传输给纹理器在显示窗口上进行图像绘制，以减少渲染器的负担，从而提高帧速率，得到更加清晰、高质量的画面，并由投影设备进行显示。
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