CN1613045A - 基于无线人机交互设备的个人电脑系统及其数据传输方法 - Google Patents

Abstract

一种基于无线人机交互设备的个人电脑系统的数据传输方法，它至少包括如下步骤：通过无线人机交互设备所连接外设，用户输入事件的消息；该消息流从无线人机交互设备传输以无线的方式到主机系统；主机系统捕获该消息流，模拟触发接收到的用户输入的事件；将事件触发的图像和声音的数据流经主机系统进行格式转换和数据压缩，以无线方式传输到无线人机交互设备；无线人机交互设备将该数据流还原后输出给显示和声音装置。本发明主机系统与显示设备及外设分离设置，数据通过无线方式传输，并且数据传输安全可靠，网络负担较低，系统构建灵活，充分利用电脑主机强大的软硬件功能，提供移动办公和无线娱乐的用户体验，性能价格比高，且易于扩展新的无线多媒体应用。

Description

基于无线人机交互设备的个人电脑系统及其数据传输方法 技术领域

本发明涉及一种个人电脑系统及数据传输方法， 尤其是一种基于无线人 机交互设备的个人电脑系统及其数据传输方法， 属于计算机技术领域。 背景技术

目前个人电脑主要分为台式电脑、 笔记本电脑和个人数字助理（PDA )。 台式电脑功能强大， 价格便宜， 是个人电脑的主流机型。 笔记本电脑便于移 动办公； 但价格比台式电脑贵。 而 PDA则更小更灵活， 主要用于存储个人资 料、 日程安排、 即时信息传递等。

上述这三种个人电脑主流机型各具特色， 但也有许多不尽如人意的缺 陷。 例如， 台式电脑的主机和显示器位置固定， 需要一块较大的桌面空间， 主机、 显示器、 键盘和鼠标连线较多， 不够整洁美观。 再者， 桌上型台式电 脑要求用户正襟危坐， 目不斜视， 长时间的办公容易引起腰酸背痛。 另外， 桌上型台式电脑不太适合家庭用户追求灵活、 方便、 休闲的使用方式， 理想 的家用电脑应该是无线的、可移动的、多媒体的信息家电。笔记本电脑和 PDA 就有移 ^办公的这方面的优势， 用户可以在沙发或床上等舒适环境中办公， 移动方便。 但另一方面， 笔记本电脑和 PDA由于受到体积限制， 功能不如台 式电脑强大， 性能价格比不如台式电脑。 PDA的显示展尺寸一般不大， 应用 软件较少，功能比较单一。最近出现了功能比较强大的平板电脑类的产品（如 Tabl et PC ), 支持 800x600以上的分辨率， 更大的内存和硬盘， 功能强大的 操作系统， 手写笔输入等。

不管个人电脑技术如何飞猛发展， 台式电脑在相当长的时期内仍然是个 人电脑的主流机型。 如果能够继续挖掘台式电脑的潜力， 拓宽其应用领域， 吸取笔记本电脑和 PDA的无线移动优势， 促进三种电脑机型的不断融合， 提 供更好的用户体验和更高的性能价格比，将会直接影响到下一代个人电脑的 形成和发展。

中国专利文件（公开号 CN 1309362A, 公开日期 2001年 8月 22 日） 涉 及一种使显示器、 键盘、 鼠标与主机分离的个人电脑系统， 其主要特征是包 括一个主机端无线传输装置和一个设备端无线传输装置，这两个装置均含有 一射频发射器和一射频接收器。主机端无线传输装置直接与主机的显示信号 输出口、主机鼠标和键盘口通过连接线相连，设备端无线传输装置与显示器、 键盘、 鼠标相连。 其中， 显示信号是先从主机传递给主机端无线传输装置并 无线发送， 再由设备端无线传输装置接收， 最后传递到显示器； 键盘、 鼠标 信号是先从键盘、 鼠标传递给设备端无线传输装置并发送， 再由主机端无线 传输装置接收，最后传递到主机。考虑到当前技术水平，此发明的问题在于： ( 1 )显示信号以及键盘、 鼠标信号处于硬件电信号层次， 数据量大（特别 是显示信号）， 目前的无线通讯带宽难以达到， 即便以后能够达到， 也只能 是无线通讯带宽的浪费， 因为完全可以在更高的数据抽象层次上， 从操作系 统有效获取显示输出、 键盘和鼠标事件； （2 ) 目前个人电脑的显示信号主要 是模拟信号， 而无线通讯中的丢包、 带宽波动、 数据损坏现象比较严重， 无 线传输后的模拟显示信号能否为用户接受将是一个疑问； （ 3 )对于大数据量 的无线传输， 没有采用任何数据压缩方式以有效降低无线网络负载； （4 )不 能处理音频信号， 以及触摸屏、 手写笔、 语音输入等新型输入方式； （5 ) 由 于有设备端无线传输装置与显示器、 键盘、 鼠标的连线， 仍然属于桌上型个 人电脑， 不善移动， 不能舒适操作， 使用分离的显示器、 键盘、 鼠标与不分 离的没有明显优势， 从而使得主机与显示器、 键盘、 鼠标等周边装置分离失 去了意义。 发明内容 本发明的主要目的在于提供一种基于无线人机交互设备的个人电脑系 统及其数据传输方法， 它能够实现主机系统与显示设备一外设分离设置， 数 据通过无线方式传输， 并且数据传输安全可靠， 网络负担较低。

本发明的另一 S的在于提供一种基于无线人机交互设备的个人电脑系 统及其数据传输方法， 系统构建灵活， 能够满足各种不同的应用需求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于无线人机交互设备的个人电脑系统， 它至少包括电脑主机、 主 机外设以及显示器，在电脑主机与主机外设以及显示器之间设有无线人机交 互设备； 其中，

主机系统过总线连接数据捕获压缩装置、 全双工无线通信装置； 其中数 据捕获压缩装置从主机系统获得将需要向无线人机交互设备发送的数据，并 进行格式转换、 压缩后， 通过全双工无线通信装置以无线通信方式向无线人 机交互设备发送压缩后的数据；

无线人机交互设备连接主机外设以及显示器 , 无线人机交互设备内设有 中央处理器 CPU、 存储器、 显示输出装置、 声音输出装置、 总线扩展口、 主 机外设的接口、 全双工无线通信装置以及数据接收解压缩装置； 其中， 全双 工无线通信装置用于实现与主机系统的通信，数据接收解压缩装置用于将接 收全双工无线通信装置传递过来的压缩数据进行解压缩还原，通过提显示输 出装置、 声音输出装置图象显示和声音播放；

另一方面， 无线人机交互设备所连接的主机外设输入的事件信息采用无 线通信方式发送给主机系统， 主机系统模拟触发接收到的用户输入事件。

为实现数据压缩，主机系统的数据捕获压缩装置由屏幕图象数据备份模 块、 动态数据比较模块、 数据捕获模块、 数据压缩模块构成； 屏幕图象数据 备份模^:用于实时存储对显存映射的前一帧动态图象，动态数据比较模块用 于实时获取当前映射显存， 并与屏幕图象数据备份模块内存储的数据进行比 较； 数据捕获模块捕获比较后的一定区域的动态数据， 将该动态数据送数据 压缩模块；数据压缩模块将该动态数据压缩后，传递给全双工无线通信装置； 无线人机交互设备的数据接收解压缩装置设有数据解压缩模块以及图象填 充模块，其中数据解压缩模块用于对应地将主机系统传递的压缩数据进行解 压縮， 象填充模块用于将动态数据填充到相应的显示区域中。 由于仅仅传 输变化数据这时数据量较小， 其数据压缩模块的数据压缩为无损压缩。

另一种数据压缩的技术方案为主机系统的数据捕获压缩装置由数据捕 获模块、 数据实时压缩模块构成； 数据捕获模块用于实时获得映射的显存数 据， 数据实时压缩模块将该显存数据进行压缩和格式转换， 以便进行有效地 传输； 无线人机交互设备的数据接收解压缩装置为数据实时解压缩模块， 用 于还原数据格式和解压缩数据。 具体地， 数据实时压缩模块为 MPGE方式的 压缩， 将压缩后的 PS流数据转换为适合传输的 TS流数据。 这样系统处于多 媒体应用时， 能够有效地保障数据传输。

同时， 为提高系统的灵活性， 主机系统的数据捕获压缩装置分为两路， 在该数据捕获压缩装置前设有切换装置；数据捕获压缩装置的一路由屏幕图 象数据备份模块、 动态数据比较模块、 数据捕获模块、 数据压缩模块构成； 屏幕图象数据备份模块用于实时存储对显存映射的前一帧动态图象，动态数 据比较模块用于实时获取当前映射显存，并与屏幕图象数据 模块内存储 的数据进行比较； 数据捕获模块捕获比较后的一定区域的动态数据， 将该动 态数据送数据压縮模块； 数据压缩模块将该动态数据压缩后， 传递给全双工 无线通信装置； 另一路由数据捕获模块、 数据实时压缩模块构成； 数据捕获 模块用于实时获得映射的显存数据，数据实时压缩模块将该显存数据进行压 缩和格式转换， 以便进行有效地传输； 对应地， 无线人机交互设备的数据接 收解压缩装置为两路， 一路设有数据解压缩模块以及图象填充模块， 数据解 压缩模块用于对应地将主机系统传递的压缩数据进行解压缩， 图象填充模块 用于将动态数据填充到相应的显示区域中； 另一路为数据实时解压缩模块， 用于还原数据格式和解压缩数据。 进一步地， 切换装置为手动切换装置或自动切换装置。 手动切换装置为 转换开关或定义的专用键或专用指令； 自动切换装置为根据用户输入消息所 触发的事件进行自适应切换的电子开关。

具体地， 全双工无线通信装置为无线网卡， 至少包括接口单元， 数据编 /解码单元， 无线调制 /解调单元， 无线发射 /接收单元。。

根据需要， 无线人机交互设备为独立设置或与显示器为一体。 如果在无 线人机 ¾互设备上设置摄像头， 内部设有 IP可视电话应用模块， 该无线人 机交互设备与显示器将构成可视电话， 而扩展一种应用。

为进一步充分使用主机系统，一个主机可对应一个以上无线人机交互设 备。

主机外设为键盘或鼠标或触摸屏或手写笔或语音输入装置， 与无线人机 交互设备为有线或无线方式连接。

一种基于无线人机交互设备的个人电脑系统的数据传输方法，其中基于 无线人机交互设备的个人电脑系统如上述权利要求所述， 它至少包括如下步 骤： ，

步驟 1 : 通过无线人机交互设备所连接外设， 用户输入事件的消息； 步骤 2： 该消息流从无线人机交互设备传输以无线的方式到主机系统; 步骤 3: 主机系统捕获该消息流， 模拟触发接收到的用户输入的事件； 步骤 4: 将事件触发的图像和声音的数据流经主机系统进行格式转换和 数据压缩， 以无线方式传输到无线人机交互设备; 主机系统与无线人机交互设备无线传输为 TCP/UPD/IP 网络协议或其它 基于 IP的网络协议通信方式。

进一步地， 用户输入事件由无线人机交互设备捕获以事件消息的方式编 码并无线发送。

主机系统进行格式转换和数据压缩的步骤包括不断地进行比较显存映 射数据， 而获得动态变化区域图像和声音数据， 对该数据进行格式转换、 复 合和压缩；对应地，无线人机交互设备接收该数据后进行格式转换、解复合、 解压缩， 并在对应的显示区域进行显示填充。 另外， 主机系统进行格式转换 和数据压缩的步骤也可为包括获得显存映射数据， 实时压缩该数据， 并将该 数据转换为适于传输的格式； 无线人机交互设备接收该数据后进行格式转 换、 解压缩。

为对于不同的数据流选择不同的格式转换和数据压缩的步骤，主机系统 进行格式转换和数据压缩的步驟前还包括一切换步骤 ； 其中一种格式转换 和数据压缩的步骤包括不断地进行比较显存映射数据， 而获得动态变化区域 图像和声音数据， 对该数据进行格式转换、 复合和压縮； 另一种为获得显存 映射数据， 实时压缩该数据， 并将该数据转换为适于传输的格式； 对应不同 的格式转换和数据压缩，无线人机交互设备分别为接收该数据后进行格式转 换、 解复合、 解压缩， 并在对应的显示区域进行显示填充或接收该数据后进 行格式转换、 解压缩。

具体地， 切换步骤为根据当前主机系统所处于的事件状态、 需要传输的 数据量的大小， 进行判断， 数据量小， 系统自动切换为第一种仅实时传输变 化数据的无损压缩方式； 数据量大， 系统自动切换为第二种实时传输全屏数 据的有损压缩方式， 实现自适应切换。

切换为开关或键控的手动方式或根据设定条件进行判别的自动方式。 当无线人机交互设备为一个以上时，本发明的方法还包括对于一个以上 无线人机交互设备进行数据交互的分时或分频控制。 根据上迷技术方案说明的特征， 本发明的优点在于：

使用本发明提供的无线人机交互设备， 用户可以对主机进行操作， 运行 主机上的各种软件， 充分利用主机的强大计算能力， 移动操作， 方便舒适； 同时， 本发明提出的无线人机交互设备也支持实时多媒体应用， 用户可以观 看电影， 收听歌曲， 玩视频游戏。 另外， 本发明提供的个人电脑系统， 一机 多能， 易于实现， 易于扩充， 可以基于无线人机交互设备作为平台开发新的 应用功能。 本发明的本质在于充分利用电脑主机的便宜而强大的软硬件功 能， 实现移动办公和无线娱乐的用户体 。

另外， 无线人机交互设备自身具有一定计算和数据处理能力， 与电脑主 机通过无线通信装置进行通信。 由于可以采用软件或硬件压缩方案进行数据 压缩， 该系统同时支持实时多媒体应用。 该系统充分利用电脑主机强大的软 硬件功能， 提供移动办公和无线娱乐的用户体验， 性能价格比高， 且易于扩 展新的无线多媒体应用。 附图说明

图 1为本发明无线人机交互设备构成电路框图；

图 2为本发明第一种系统构建实施例示意图；

图 3为本发明第二种系统构建实施例示意图；

图 4为本发明第三种系统构建实施例示意图；

图 5为本发明个人电脑系统主机与无线人机交互设备之间的通信主流程 图；

图 6为本发明主机系统的第一种数据捕获压缩流程图；

图 7为本发明主机系统的第二种数据捕获压缩流程图；

图 8为本发明主机系统并存图 6、 图 7所示两种数据捕获压缩实施例流 程图；

图 9为本发明声音压缩传输流程图。 具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

参见图 1、 2、 3、 4, 本发明为一种基于无线人机交互设备的个人电脑系 统， 它至少包括电脑主机 1、 主机外设 4以及显示器 3， 在电脑主机 1与主 机外设 4以及显示器 3之间设有无线人机交互设备 2。 在普通个人电脑主机 上增加了全双工无线通信装置， 直接与主机系统的总线（包括 PCI、 USB, IEEE1394以及其它电脑高速总线接口）连接。数据捕获压缩装置从主机系统 获得将需要向无线人机交互设备发送的数据， 并进行格式转换、 压缩后， 通 过全双工无线通信装置以无线通信方式向无线人机交互设备发送压缩后的 数据； 无线人机交互设备连接主机外设以及显示器。

如图 1所示， 无线人机交互设备 2内设有中央处理器（可以采用但不限 于 X86和 POWER PC、 ARM, MIPS, SHX等 RISC架构的处理器）、 存储器、 显 示控制器、 声音处理器、 以及其它必要功能模块。 该设备自身具有一定计算 和数据处理能力， 包括计算和数据处理单元、 显示输出装置、 声音输出装置 和全双工无线通信装置；外设包括键盘、 鼠标， 或触摸屏、 手写笔， 甚至语 音输入等人机交互装置；装有操作系统或其它类似功能的监控程序。 其全双 工无线通信装置用于实现与主机系统的通信，数据接收解压缩装置用于将接 收全双工无线通信装置传递过来的压缩数据进行解压缩还原，通过提显示输 出装置： 声音输出装置图象显示和声音播放； 另一方面， 无线人机交互设备 所连接的主机外设输入的事件信息采用无线通信方式发送给主机系统，主机 系统模拟触发接收到的用户输入事件。

它采用与主机显示器机座插拔等类似方式， 实现有线与无线的人机交互 设备之间的转换。 本发明的无线人机交互设备， 也可以是一台独立工作的信 息设备。 说得更清楚一点， 即当主机关闭或当与主机的距离超过无线通信范 序， 如文本编辑器或朴克牌游戏等； 也可以很容易的扩展和增加新的应用模 式； 例如， 可以在无线人机交互设备上安置摄像头， 而在主机安装基于 IP 协议的可视电话应用软件， 此时便可以成为基于 IP的可视电话设备。

为实现数据压缩，主机系统的数据捕获压缩装置由屏幕图象数据 分模 块、 动态数据比较模块、 数据捕获模块、 数据压缩模块构成； 屏幕图象数据 备份模块用于实时存储对显存映射的前一帧动态图象，动态数据比较模块用 于实时获取当前映射显存， 并与屏幕图象数据备份模块内存储的数据进行比 较； 数据捕获模块捕获比较后的一定区域的动态数据， 将该动态数据送数据 压缩模块；数据压缩模块将该动态数据压缩后，传递给全双工无线通信装置； 无线人机交互设备的数据接收解压缩装置设有数据解压缩模块以及图象填 充模块，其中数据解压缩模块用于对应地将主机系统传递的压缩数据进行解 压缩， 图象填充模块用于将动态数据填充到相应的显示区域中。 由于仅仅传 输变化数据， 这时数据量较小， 其数据压缩模块的数据压缩为无损压缩。

另一种数据压缩的技术方案为： 主机系统的数据捕获压缩装置由数据捕 获模块； 数据实时压缩模块构成； 数据捕获模块用于实时获得映射的显存数 据， 数据实时压缩模块将该显存数据进行压缩和格式转换， 以便进行有效地 传输； 无线人机交互设备的数据接收解压缩装置为数据实时解压缩模块， 用 于还原数据格式和解压缩数据。 具体地， 数据实时压缩模块为 MPGE2方式的 压缩， 将压缩后的 PS流数据转换为适合传输的 TS流数据。 这样系统处于多 媒体应用时， 能够有效地保障数据可靠传输， 还大大降低网络负担。

同时， 为提高系统的灵活性， 主机系统的数据捕获压縮装置分为两路， 在该数据捕获压缩装置前设有切换装置； 数据捕获压缩装置的一路由屏幕图 象数据备份模块、 动态数据比较模块、 数据捕获模块、 数据压缩模块构成； 屏幕图象数据 ^分模块用于实时存储对显存映射的前一帧动态图象， 动态数 据比较模块用于实时获取当前映射显存， 并与屏幕图象数据备份模块内存储 的数据进行比较； 数据捕获模块捕获比较后的一定区域的动态数据， 将该动 态数据送数据压缩模块； 数据压缩模块将该动态数据压缩后， 传递给全双工 无线通信装置； 另一路由数据捕获模块、 数据实时压缩模块构成； 数据捕获 模块用于实时获得映射的显存数据，数据实时压缩模块将该显存数据进行压 缩和格式转换， 以便进行有效地传输； 对应地， 无线人机交互设备的数据接 收解压缩装置为两路， 一路设有数据解压缩模块以及图象填充模块， 数据解 压缩模块用于对应地将主机系统传递的压缩数据进行解压缩 , 图象填充模块 用于将动态数据填充到相应的显示区域中； 另一路为数据实时解压缩模块， 用于还原数据格式和解压缩数据。

无损方式适合于文字应用 （如 Word ), 可以采用游程编码或 LZW等无损 压缩方式； 有损方式适合于图片应用 （如浏览照片等）， 可以采用 JPEG等有 损压缩方式。 针对一块图像区域， 既可以采用单一的无损压缩或有损压缩， 也可以两种压缩方式同时并存。 是采用单一的一种压缩方式， 还是两种压缩 方式并存， 可以通过程序选项进行设定。 当采用两种方式并存时， 可以根据 图像的类型（如是文字还是自然图片）， 才艮据压缩的时间和压缩后的数据量， 以及压缩后的图像质量， 动态选择无损或有损压缩方式。

动态选择通过切换装置实现， 它可为手动切换装置或自动切换装置。 手 动切换装置为转换开关或定义的专用键或专用指令； 自动切换装置为根据用 户输入消息所触发的事件进行自适应切换的电子开关。

为进一步充分使用主机系统，一个主机可对应一个以上无线人机交互设 备。 当无线人机交互设备为一个以上时， 本发明还包括对于一个以上无线人 机交互设备进行数据交互的分时或分频控制。

根据需要， 无线人机交互设备 2为独立设置或与显示器 3为一体。 具体 参见图 2、 3、 4所示。

在本发明的第一种实施例中，无线人机交互设备 2与显示器 3为分体设 置。 具体地， 采用 LCD作为无线人机交互设备 2通过电缆连接的显示器 3。 LCD可以采用与电脑主机 1显示器机座插拔的方式， 使得它既可以是普通个 人电脑有线连接的显示器， 也可以是支持多媒体应用的无线人机交互设备， 如图 2所示。

在本发明的第二种实施例中， 如图 3所示， 无线人机交互设备 2与显示 器 3为一体设置， 而外设 4为独立的通过电缆接连接无线人机交互设备 2。 具体地， 外设 4可为鼠标、 键盘、 手写板等。

在本发明的第三种实施例中， 如图 4所示， 主机的显示器是普通 CRT或 LCD显示器， 外设 4可为鼠标、 键盘、 手写板触摸屏、 手写笔， 甚至语音输 入作为用户输入手段。 而无线人机交互设备采用笔记本电脑的设计， LCD显 示屏、键盘和触摸式鼠标有机连接在一起。 因为计算和数据处理功能主要是 在电脑主机上运算完成的， 因此这种有笔记本电脑外观的无线人机交互设备 会比笔记本电脑重量轻， 而且具有更高的性能价格比。

本发明的主机和无线人机交互设备之间的通信方法为： 用户输入事件 (如键盘、 鼠标事件， 或触摸屏、 手写笔事件等）的消息流从无线人机交互 设备传输到电脑主机， 图像和声音的数据流从电脑主机无线传输到无线人机 交互设备；

运行在主机和无线人机交互设备的软件程序通过 TCP/UPD/IP 网络协议 或其它基于 IP的网络协议进行通信；

用户输入事件首先由运行在无线人机交互设备上的软件程序捕获， 然后 以事件消息或类似方式编码并无线发送,运行在主机上的软件程序接收到该 事件消息后解码， 并且在主机上模拟触发接收到的用户输入事件；

图像和声音数据首先由运行在主机上的软件程序捕获， 然后对数据进行 编码和无线发送； 运行在无线人机交互设备上的软件程序接收到数据后解 码， 最后输出到显示或声音装置；

图像和声音数据的编码 I解码包括对图像和声音数据的格式转换， 图像 和声音数据的复合和解复合，软件或硬件方式的数据压缩 /解压缩（如 MPEG- 2 视频压缩标准） 等信号处理模块。 具体对于声音的处理参见图 9。

无线通信的流程如图 5所示。 首先， 运行于无线人机交互设备上的软件 程序捕获用户的输入事件（如键盘、 鼠标事件， 或触摸犀、 手写笔事件等）， 然后对事件进行消息编码或类似的表示信息，无线发送到主机上的无线通信 装置。 运行于主机上的软件程序通过无线通信装置接收到消息后， 首先对该 消息编码或类似的表示信息进行解码操作， 并且将其中的事件、 消息以及其 他的信息 (例如: 事件属性、 消息类型等） 区別开来， 然后根据输入事件的 类型， 模拟触发对应的主机操作系统（如 Microsoft Windows系列产品） 的 用户事件。 操作系统负责更新屏幕， 或者发出声音。 这时， 主机通过系统获 取屏幕或声音的变化，抓取图像或声音数据，用软件方案（如 LZW压缩方式） 或者硬件方案（如 MPEG- 2视频压缩国际标准）进行数据压缩， 最后通过无 线通信装置发送压缩数据给无线人机交互设备。运行在无线人机交互设备上 的软件程序根据数据压缩的类型， 采用软件解压缩或者硬件解压缩， 最后将 图像和声音分别输出到无线人机交互设备的显示装置和声音装置。

如图 6所示， 主机系统进行格式转换和数据压缩的步骤包括不断地进行 比较显存映射数据， 而获得动态变化区域图像和声音数据， 对该数据进行格 式转换、 复合和压缩； 对应地， 无线人机交互设备接收该数据后进行格式转 换、 解复合、 解压缩， 并在对应的显示区域进行显示填充。 这种压缩方式实 际上是依靠主机系统的运算实现的， 所以不需要视频压缩卡和解压卡的支 持， 就可以针对图像数据和声音数据进行压缩。

另外， 参见图 7 , 主机系统进行格式转换和数据压缩的步骤也可为包括 获得显存映射数据， 实时压缩该数据， 并将该数据转换为适于传输的格式； 无线人机交互设备接收该数据后进行格式转换、 解压缩。

如图 8所示， 为对于不同的数据流选择不同的格式转换和数据压缩的步 骤，在主机系统进行格式转换和数据压缩的步骤前还包括一切换步骤；其中， 一种格式转换和数据压缩的步骤包括： 不断地比较显存映射数据， 获得动态 变化区域图像和声音数据， 对该数据进行格式转换、 复合和压缩； 另一种为 获得显存映射数据， 实时压缩该数据， 并将该数据转换为适于传输的格式； 对应不同的格式转换和数据压缩，无线人机交互设备分别为接收该数据后进 行格式转换、 解复合、 解压缩， 并在对应的显示区域进行显示填充或接收该 数据后进行格式转换、 解压缩。 具体地， 切换步骤为根据当前主机系统所处于的事件状态、 也可以才艮据 当前压缩方式的数据量大小， 以及当前的应用程序是办公应用（如 Word )还 是多媒体应用 （如 Media Player ), 支持第一种压缩方式或第二种硬件压缩 方式的自动切换。

本发明在充分利用电脑主机强大的软硬件功能的同时， 能够实现移动办 公和无线娱乐的用户体验， 具有较大的经济价值。 本发明提供的个人电脑系 统， 一机多能， 易于实现， 易于扩充， 易于扩展新的无线多媒体应用。 虽然 本发明已经描述了几种实施例， 但很明显本发明并不受这些实施例的限制。 本领域技术人员在不脱离本发明的权利要求的实质内容的情况下，可以考虑 多种变形方案实现本发明， 本发明所附的权利要求包括了这些变形实现。

Claims (1)

1. 权利要求书

   1,、 一种基于无线人机交互设备的个人电脑系统， 它至少包括电脑主 机、 主机外设以及显示器， 其特征在于： 在电脑主机与主机外设以及显示器 之间设有无线人机交互设备； 其中，

   主机系统通过总线连接数据捕获压缩装置、 全双工无线通信装置； 其中 数据捕获压缩装置从主机系统获得向无线人机交互设备发送的数据， 并进行 格式转换、 压缩后， 通过全双工无线通信装置以无线通信方式向无线人机交 互设备发送压缩后的数据；

   无线人机交互设备连接主机外设以及显示器， 无线人机交互设备内设有 中央处理器 CPU、 存储器、 显示输出装置、 声音输出装置、 总线扩展口、 主 机外设的接口、 全双工无线通信装置以及数据接收解压缩装置； 其中， 全双 工无线通信装置用于实现与主机系统的通信，数据接收解压缩装置用于接收 全双工无线通信装置传递过来的压缩数据， 并进行解压缩还原， 通过显示输 出装置、 声音输出装置进行图象显示和声音播放；

   无线人机交互设备所连接的主机外设输入的事件信息采用无线通信方 式发送给主机系统 , 主机系统模拟触发接收到的用户输入事件。

   2、 根据权利要求 1所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统，其 特征在于： 主机系统的数据捕获压缩装置由屏幕图象数据备份模块、 动态数 据比较模块、 数据捕获模块、 数据压缩模块构成； 屏幕图象数据备份模块用 于实时存储对显存映射的前一帧动态图象； 动态数据比较模块用于实时获取 当前映射显存， 并与屏幕图象数据 ^分模块内存储的数据进行比较； 数据捕 获模块捕获比较后的一定区域的动态数据 , 将该动态数据送数据压缩模块； 数据压缩模块将该动态数据压缩后， 传递给全双工无线通信装置； 无线人机 交互设备的数据接收解压缩装置设有数据解压缩模块以及图象填充模块，其 中， 数据解压缩模块用于对应地将主机系统传递的压缩数据进行解压缩， 图 象填充模块用于将动态数据填充到相应的显示区域中。 3、 根据权利要求 2所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统，其 特征在于： 数据压缩模块的数据压缩为无损压缩和 /或有损压缩。

   4、 根据权利要求 1所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统，其 特征在于： 主机系统的数据捕获压缩装置由数据捕获模块、 数据实时压缩模 块构成； 数据捕获模块用于实时获得映射的显存数据， 数据实时压缩模块将 该显存数据进行压缩和格式转换， 以便进行有效地传输； 无线人机交互设备 的数据接收解压缩装置为数据实时解压缩模块， 用于还原数据格式和解压缩 数据。

   5、 根据权利要求 4所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统，其 特征在于： 数据实时压缩模块为 MPGE方式的压缩， 将压缩后的 PS流数据转 换为适合传输的 TS流数据。

   6、 根据权利要求 1所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统，其 特征在于： 主机系统的数据捕获压缩装置分为两路， 在该数据捕获压缩装置 前设有切换装置； 数据捕获压缩装置的一路由屏幕图象数据备份模块、 动态 数据比较模块、 数据捕获模块、 数据压缩模块构成； 屏幕图象数据备份模块 用于实时存储对显存映射的前一帧动态图象，动态数据比较模块用于实时获 取当前映射显存， 并与屏幕图象数据备份模块内存储的数据进行比较； 数据 捕获模块捕获比较后的一定区域的动态数据， 将该动态数据送数据压缩模 块； 数据压缩模块将该动态数据压缩后， 传递给全双工无线通信装置； 另一 路由数据捕获模块、 数据实时压缩模块构成； 数据捕获模块用于实时获得映 射的显 数据， 数据实时压缩模块将该显存数据进行压缩和格式转换， 以便 进行有效地传输；对应地，无线人机交互设备的数据接收解压缩装置为两路， 一路设有数据解压缩模块以及图象填充模块，数据解压缩模块用于对应地将 主机系统传递的压缩数据进行解压缩， 图象填充模块用于将动态数据填充到 相应的显示区域中； 另一路为数据实时解压缩模块， 用于还原数据格式和解 压缩数据。 7、 根据权利要求 6所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统，其 特征在于： 切换装置为手动切换装置或自动切换装置。

   8、 根据权利要求 7所.述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统，其 特征在于： 手动切换装置为转换开关或定义的专用键或专用指令。

   9、 根据权利要求 7所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统，其 特征在于： 自动切换装置为根据用户输入消息所触发的事件进行自适应切换 的电子开关。

   10、 根据权利要求 1所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统， 其特征在于： 全双工无线通信装置为无线网卡， 至少包括接口单元， 数据编 /解码单元， 无线调制 /解调单元， 无线发射 /接收单元。

   11、 根据权利要求 1所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统， 其特征在于： 无线人机交互设备为独立设置或与显示器为一体。

   12、 根据权利要求 11所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统， 其特征在于： 无线人机交互设备上设有摄像头， 内部设有 IP可视电话应用 模块。

   13、 根据权利要求 1-11 所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系 统， 其特征在于： 无线人机交互设备为一个以上。

   14、 根据权利要求 1所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系统， 其特征在于： 主机外设为键盘或鼠标或触摸屏或手写笔或语音输入装置。

   15、 根据权利要求 1或 14所述的基于无线人机交互设备的个人电脑系 统， 其特征在于： 无线人机交互设备与主机外设为有线或无线方式连接。

   16、 一种基于无线人机交互设备的个人电脑系统的数据传输方法， 其 中基于无线人机交互设备的个人电脑系统如上述权利要求所述， 其特征在 于： 它至少包括如下步骤：

   步骤 1: 用户通过无线人机交互设备所连接的外设输入事件的消息； 步骤 2: 该消息流从无线人机交互设备以无线的方式向主机系统传输； 步骤 3: 主机系统捕获该消息流， 模拟触发接收到的用户输入的事件； 步骤 4: 将事件触发的图像和声音的数据流经主机系统进行格式转换和 数据压缩， 以无线方式传输到无线人机交互设备；

   步昶 5： 无线人机交互设备将该数据流还原后输出给显示和声音装置。

   17、 根据权利要求 16所述的数据传输方法， 其特征在于： 主机系统与 无线人机交互设备无线传输为 TCP/UPD/IP网络协议或基于 IP的网络协议通 信方式。

   18、 根据权利要求 16所述的数据传输方法， 其特征在于： 用户输入事 件由无线人机交互设备捕获以事件消息的方式编码并无线发送。

   19、 根据权利要求 16所述的数据传输方法，其特征在于： 主机系统进 行格式转换和数据压縮的步骤包括： 不断地比较显存映射数据， 获得动态变 化区域 像和声音数据； 对该数据进行格式转换、 复合和压缩； 对应地， 无 线人机交互设备接收该数据后进行格式转换、 解复合、 解压缩， 并在对应的 显示区域进行显示填充。

   20、 根据权利要求 19所述的数据传输方法， 其特征在于： 压缩为无损 压缩。

   21、 根据权利要求 16所述的数据传输方法， 其特征在于： 主机系统进 行格式转换和数据压缩的步骤包括： 获得显存映射数据， 实时压缩该数据， 并将该数据转换为适于传输的格式； 无线人机交互设备接收该数据后进行格 式转换： 解压缩。

   22、 根据权利要求 所述的数据传输方法，其特征在于：压缩为 MPGE 方式有损压缩。

   23、 根据权利要求 16所述的数据传输方法，其特征在于： 主机系统进 行格式转换和数据压縮的步骤前还包括一切换步骤，对于不同的数据流选择 不同的格式转换和数据压缩的步骤； 其中一种格式转换和数据圧缩的步骤包 括不断地进行比较显存映射数据， 而获得动态变化区域图像和声音数据， 对 该数据进行格式转换、 复合和压缩； 另一种为获得显存映射数据， 实时压缩 该数据， 并将该数据转换为适于传输的格式； 对应不同的格式转换和数据压 缩，无线人机交互设备分别为接收该数据后进行格式转换、解复合、解压缩， 并在对应的显示区域迸行显示填充或接收该数据后进行格式转换、 解压缩。

   24、 根据权利要求 23所述的数据传输方法，其特征在于：切换步骤为 根据当前主机系统所处于的事件状态、需要传输的数据量的大小，进行判断； 数据量小， 切换为第一种仅实时传输变化数据的无损压缩方式； 数据量大， 切换为第二种实时传输全屏数据的有损压缩方式， 实现自适应切换。

   25、 根据权利要求 23或 24所述的数据传输方法， 其特征在于： 设置 切换步骤为开关或键控的手动切换或根据设定条件系统进行判别的自动切 换。

   26、 根据权利要求 16所述的数据传输方法，其特征在于： 它还包括对 于一个以上无线人机交互设备数据交互的进行分时或分频控制。