本發(fā)明涉及無線音視頻發(fā)射器，尤其是一種USB接口的無線音視頻發(fā)射器。

背景技術(shù)：

隨著近幾年無線傳輸帶寬、無線芯片、編解碼算法、PC性能、解碼芯片等等方面的技術(shù)進(jìn)步，出現(xiàn)了無線傳輸?shù)姆绞健C、手機(jī)或平板等等多種類型源端通過無線方式可以把屏幕內(nèi)容同屏傳輸顯示到終端顯示設(shè)備上。

該方式的缺點(diǎn)是：

1、音視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性沒有有線好，有延時(shí)。

2、無線傳輸因?yàn)閹挼囊蛩兀旧隙夹枰ㄟ^編解碼的方式對(duì)音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，才能傳輸，所以終端顯示的內(nèi)容與源端會(huì)有差異。

3、無線傳輸?shù)姆€(wěn)定性和保密性沒有有線的好。

總而言之，無線傳輸方式解決了有線的固有缺點(diǎn)，給用戶帶來了很大的便利性。如果無線傳輸方式還能把上述的缺點(diǎn)加以改進(jìn)，優(yōu)化到接近有線的性能，并且做到操作簡(jiǎn)單，那么無線傳輸方式就可以給用戶帶來非常好的使用體驗(yàn)。

目前，主流的無線音視頻傳輸技術(shù)是基于Wi-Fi的技術(shù)，因?yàn)閃i-Fi使用廣闊、提供芯片的廠家多、技術(shù)成熟、成本低。并隨著802.11n和802.11ac協(xié)議的商用，使得Wi-Fi傳輸帶寬得到很大的提高，理論上有足夠的帶寬支持多路經(jīng)過編碼的高清視頻同時(shí)傳輸。

但是，市場(chǎng)上大部分的采用基于Wi-Fi的技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線音視頻傳輸?shù)漠a(chǎn)品，用戶體驗(yàn)都做的不好，這些產(chǎn)品或多或少都存在以下的缺點(diǎn)：

1、需要在PC上安裝軟件，軟件操作非常復(fù)雜，給用戶帶來的操作體驗(yàn)很差，用戶需要有一定的IT背景知識(shí)才能用的起來這類產(chǎn)品。

2、占用PC的無線網(wǎng)卡，使得在無線同屏傳輸?shù)臅r(shí)候，不能上網(wǎng)或者不能很流暢的上網(wǎng)，限制了用戶的上網(wǎng)需求。

3、對(duì)多種類型終端支持不全，多種類型終端包括windows PC、MAC OS X PC、Android移動(dòng)端和iOS移動(dòng)端。

4、對(duì)多路視頻傳輸支持不夠，多路視頻同時(shí)同屏傳輸顯示時(shí)，有延時(shí)和卡頓。

本發(fā)明的發(fā)射器，應(yīng)用于一鍵聯(lián)系統(tǒng)，也是采用基于Wi-Fi的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)無線音視頻傳輸?shù)?。但是，一鍵聯(lián)系統(tǒng)通過采用創(chuàng)新的技術(shù)和先進(jìn)的芯片，很好的解決了以上的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有問題，本發(fā)明公開了一種USB接口的無線音視頻發(fā)射器，其目的在于通過技術(shù)的手段屏蔽了很多復(fù)雜的操作，使得一個(gè)沒有任何IT背景知識(shí)的用戶在10分鐘內(nèi)就能熟練的使用，用戶的體驗(yàn)非常好。極大的提高了會(huì)議的效率和愉悅性。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種USB接口的無線音視頻發(fā)射器，是應(yīng)用于一鍵聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

USB接口模塊，用于供電和數(shù)據(jù)傳輸；

WiFi模組模塊，用于采用基于RTSP的寶疆公司私有協(xié)議與主機(jī)進(jìn)行信令交互和音視頻數(shù)據(jù)傳輸；

交互傳輸模塊，用于實(shí)現(xiàn)與PC端應(yīng)用程序的信令交互和音視頻數(shù)據(jù)的傳輸；

按鍵狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，用于實(shí)時(shí)采集按鍵狀態(tài)，通過按鍵的短按和長(zhǎng)按兩種狀態(tài)實(shí)現(xiàn)推屏、推屏和全屏操作；

映射模塊，用于在PC端映射出一個(gè)U盤或CD盤存放應(yīng)用程序；

信號(hào)回傳模塊，用于實(shí)現(xiàn)觸摸顯示端反向控制信號(hào)的回傳給PC端功能；

LED燈顯示模塊，用于實(shí)時(shí)顯示發(fā)射器的工作狀態(tài)。

進(jìn)一步地，，所述發(fā)射器通過USB接口模塊直接與PC端連接，由此為發(fā)射器供電，發(fā)射器和PC端通過USB接口模塊進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)傳輸和信令交互。

進(jìn)一步地,所述WiFi模組模塊為無線音視頻發(fā)射器插入PC端時(shí)自動(dòng)運(yùn)行Wi-Fi程序，與主機(jī)建立Wi-Fi連接，通過Wi-Fi向主機(jī)報(bào)告已上線，連接成功后在PC端有圖標(biāo)提示，在dongle端和主機(jī)端有LED燈提示。

進(jìn)一步地，所述交互傳輸模塊還包括：

捕獲模塊，用于捕獲屏幕內(nèi)容和鼠標(biāo)坐標(biāo)；

編碼模塊，用于對(duì)捕獲到的屏幕內(nèi)容圖片作出縮放處理，進(jìn)行編碼；

采樣模塊，用于對(duì)需傳輸?shù)囊纛l進(jìn)行采樣；

轉(zhuǎn)換模塊，用于將音頻采樣率和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

傳輸模塊，用于將處理好的音頻或視頻通過基于USB HID的寶疆公司私有HID通訊協(xié)議與發(fā)射器進(jìn)行傳輸以及交互信令。

進(jìn)一步地，所述按鍵狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊采集的按鍵狀態(tài)為兩種：長(zhǎng)按和短按；

對(duì)于長(zhǎng)按事件，發(fā)射器處理為全屏操作；

對(duì)于短按事件，發(fā)射器會(huì)根據(jù)當(dāng)前的RTSP連接狀態(tài)，判斷為屏幕分享或停止分享操作；

如果當(dāng)前為屏幕分享狀態(tài)，則判斷為停止分享操作；如果當(dāng)前為停止分享狀態(tài)，則判斷為屏幕分享操作。

進(jìn)一步地，所述發(fā)射器與PC端通過USB接口連接時(shí)，發(fā)射器通過標(biāo)準(zhǔn)的USB Mass Storage協(xié)議在PC端映射出一個(gè)U盤或CD盤，用于存放可以即插即可在PC端運(yùn)行的應(yīng)用程序。

進(jìn)一步地，所述發(fā)射器的工作狀態(tài)包括：上電啟動(dòng)狀態(tài)、與主機(jī)正在連接的狀態(tài)、與主機(jī)連接成功且沒有推屏狀態(tài)以及與主機(jī)連接成功且正在推屏狀態(tài)。

在硬件上，發(fā)射器解決了三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：

一是功耗，USB接口供電能力最大為5V/500mA，采用低功耗的Imx283芯片和MT7612模組，配合軟件的低功耗技術(shù)降低整體功耗。

二是Wi-Fi天線，Wi-Fi天線采用板載PCB雙頻天線，對(duì)屏蔽罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，layout設(shè)計(jì)和天線選型及位置擺放要求都非常高。

三是散熱，通過采用6層板大面積鋪地散熱，以及加散熱片方式進(jìn)行散熱。

采用的創(chuàng)新方式具體如下：

1）插入發(fā)射器設(shè)備，然后存于發(fā)射器設(shè)備的PC應(yīng)用程序會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，不論是windows系統(tǒng)還是MAC OS X系統(tǒng)。

2）發(fā)射器自動(dòng)與主機(jī)建立Wi-Fi連接，連接成功后在PC端有圖標(biāo)提示，在dongle端和主機(jī)端有LED燈提示。

3）然后按下發(fā)射器按鍵即可實(shí)現(xiàn)無線推屏分享。

4）多用戶可以自主加入和退出，以及全屏顯示，全部通過發(fā)射器的一個(gè)按鍵即可實(shí)現(xiàn)。

5）主機(jī)安裝也非常簡(jiǎn)單，只需通過HDMI或VGA與顯示終端連接，然后接上電源給主機(jī)上電啟動(dòng)即可完成。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)模塊圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明基于USB接口的無線音視頻發(fā)射器，應(yīng)用于一種一鍵聯(lián)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：PC端的應(yīng)用程序、發(fā)射器端、主機(jī)端。

PC端的應(yīng)用程序主要用于：捕獲屏幕內(nèi)容和鼠標(biāo)坐標(biāo)、屏幕縮放處理、屏幕編碼、聲音采樣和音頻采樣率轉(zhuǎn)換。

發(fā)射器端主要用于：存放PC端的應(yīng)用程序、與PC端應(yīng)用程序的信令交互和音視頻數(shù)據(jù)傳輸、將音視頻數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)端、接收主機(jī)端傳輸?shù)挠|摸顯示端反向控制信號(hào)并回傳給PC端功能。

主機(jī)端主要用于：通過無線網(wǎng)絡(luò)（WiFi）實(shí)時(shí)傳輸多路高清視頻和音頻、搭建多種終端和多種協(xié)議接入的無線傳輸架構(gòu)、同時(shí)多路解碼和多路畫面分割處理。

PC端應(yīng)用程序是純軟件開發(fā)，包括兩個(gè)版本，一個(gè)是windows PC版本，一個(gè)是MAC OS X PC版本。

PC端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)為綠色軟件，不需要安裝，程序存儲(chǔ)于發(fā)射器端映射出來的U盤或CD盤中，插入發(fā)射器后自動(dòng)運(yùn)行。

PC端應(yīng)用程序執(zhí)行步驟如下：

S101，啟動(dòng)屏幕分享和聲音分享操作，并行執(zhí)行S102和S105；

S102，捕獲屏幕內(nèi)容和鼠標(biāo)坐標(biāo)；

S103，對(duì)捕獲到的屏幕內(nèi)容作出縮放處理；

S104，將處理過的屏幕內(nèi)容進(jìn)行編碼，執(zhí)行S107；

S105，對(duì)音頻進(jìn)行采樣；

S106，將音頻采樣率和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，執(zhí)行S107；

S107，通過基于USB HID的寶疆公司私有HID通訊協(xié)議進(jìn)行與發(fā)射器端的傳輸音視頻數(shù)據(jù)和交互信令。

發(fā)射器端包括硬件和軟件兩部分，硬件采用freescale的Imx 283 ARM9平臺(tái)，運(yùn)行l(wèi)inux系統(tǒng)。發(fā)射器端可接入到windows PC和MAC OS X上，不需要安裝驅(qū)動(dòng)即可運(yùn)行。

發(fā)射器端包括：WiFi模組、按鍵狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、LED燈顯示模塊。

Wi-Fi模組采用MTK公司的MT7612芯片實(shí)現(xiàn)，該芯片支持2.4GHz和5GHz雙頻段，支持802.11n、802.11ac協(xié)議，雙天線，最大速率可達(dá)867Mbps。軟件上實(shí)現(xiàn)Wi-Fi STA功能，采用基于RTSP的寶疆公司私有協(xié)議與主機(jī)進(jìn)行信令交互和音視頻數(shù)據(jù)傳輸。

按鍵狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)采集按鍵狀態(tài)，通過按鍵的短按和長(zhǎng)按兩種狀態(tài)實(shí)現(xiàn)推屏、退屏和全屏操作。

LED燈顯示模塊實(shí)時(shí)顯示發(fā)射器端的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)包括上電啟動(dòng)狀態(tài)，與主機(jī)正在連接狀態(tài)，與主機(jī)連接成功且沒有推屏狀態(tài)，與主機(jī)連接成功且正在推屏狀態(tài)。

發(fā)射器與PC通USB 2.0接口連接，在PC上映射為USB Composite Device,USB枚舉類型都是標(biāo)準(zhǔn)的，無論是windows PC還是MAC OS X PC，都不需要安裝驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)免驅(qū)即插即用。

在Freescale iMX283平臺(tái)上，通過軟件實(shí)現(xiàn)上述的USB Composite Device驅(qū)動(dòng)。然后通過USB Composite Device驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)3個(gè)功能：

1）采用基于USB HID的寶疆公司私有協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與PC端應(yīng)用程序的信令交互和音視頻數(shù)據(jù)的傳輸。

2）通過標(biāo)準(zhǔn)的USB Mass Storage協(xié)議在PC端映射出一個(gè)U盤或CD盤，PC端的應(yīng)用程序就放在映射出來的U盤或CD盤中。

3）通過標(biāo)準(zhǔn)的USB HID鼠標(biāo)和觸摸協(xié)議，實(shí)現(xiàn)觸摸顯示端反向控制信號(hào)的回傳給PC端功能。

主機(jī)端包括硬件和軟件兩部分，硬件采用HiSilicon的Hi3535平臺(tái)，運(yùn)行l(wèi)inux系統(tǒng)。Hi3535芯片是一款功能強(qiáng)大的多媒體處理芯片，處理器內(nèi)核為A9雙核@1GHz，帶硬件解碼核，最大支持5路1080P30 H.264視頻同時(shí)解碼。

主機(jī)端包括以下幾個(gè)功能模塊：

1）內(nèi)置WEB頁(yè)面，可通過無線Wi-Fi或有線LAN登錄內(nèi)置WEB頁(yè)面，對(duì)主機(jī)的無線參數(shù)和輸出參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

2）主機(jī)的USB HOST接口外接觸控屏的觸控USB接口，采集觸控屏的觸摸控制信令，回傳給發(fā)射器端和PC端，從而可實(shí)現(xiàn)觸控屏的反向控制功能。

3）把發(fā)射器插在主機(jī)的USB HOST接口上，實(shí)現(xiàn)發(fā)射器自動(dòng)配對(duì)功能。

4）把主機(jī)的升級(jí)文件存入U(xiǎn)盤，然后把U盤插入到主機(jī)的USB HOST接口，實(shí)現(xiàn)主機(jī)自動(dòng)升級(jí)功能。

5）LED燈顯示模塊實(shí)時(shí)顯示主機(jī)端的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)包括上電啟動(dòng)狀態(tài)，與終端連接狀態(tài)，推屏狀態(tài)以及升級(jí)狀態(tài)。

6）終端顯示設(shè)備最佳分辨率自適應(yīng)功能，可以通過讀取EDID識(shí)別終端顯示設(shè)備的最佳分辨，然后以最佳顯示分辨率輸出。

主機(jī)端三個(gè)核心關(guān)鍵技術(shù)：

一、通過無線Wi-Fi實(shí)時(shí)傳輸多路高清視頻和音頻技術(shù)

Wi-Fi模組采用博通公司的BCM43569芯片實(shí)現(xiàn)，該芯片支持2.4GHz和5GHz雙頻段，支持802.11n、802.11ac協(xié)議，雙天線，最大速率可達(dá)867Mbps，從而保證了多路高清視頻傳輸需要的大的帶寬。

在軟件上實(shí)現(xiàn)Wi-Fi AP功能，最大可接入16個(gè)STA，自組建一個(gè)私有的局域無線網(wǎng)絡(luò)，保證音視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

在硬件上，通過提高BCM43569芯片的發(fā)射功率和接收靈敏度，Wi-Fi天線和射頻饋線走線設(shè)計(jì)，射頻屏蔽處理等等方式提高Wi-Fi傳輸距離達(dá)到30米視距。

二、多種終端接入技術(shù)

自主研發(fā)，搭建多種終端、多種協(xié)議接入的無線傳輸架構(gòu)。

其中，發(fā)射器端采用基于RTSP的寶疆公司私有協(xié)議接入；蘋果移動(dòng)端采用兼容Airplay的協(xié)議接入；安卓移動(dòng)端采用Miracast/DLNA的協(xié)議接入。各個(gè)協(xié)議之間相互不會(huì)干擾，傳輸協(xié)議調(diào)度平臺(tái)對(duì)各個(gè)協(xié)議進(jìn)行控制和調(diào)度，最終輸出統(tǒng)一的音視頻流給到多媒體處理模塊。

三、多路視頻同時(shí)解碼和畫面分割技術(shù)

這部分技術(shù)主要基于HiSilicon的Hi3535 多媒體處理模塊實(shí)現(xiàn)。

通過Hi3535的硬件解碼內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)最大4路1080P30視頻流解碼；

通過Hi3535的視頻及圖形處理內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)4畫面分辨率自動(dòng)等比例縮放及4畫面分割顯示；

此外，還實(shí)現(xiàn)1-4畫面動(dòng)態(tài)平衡切換，雙屏單顯HDMI/VGA輸出，音頻實(shí)時(shí)解碼及音視頻同步輸出，OSD顯示信息疊加等等功能。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，其并非以限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，任何熟悉該項(xiàng)技藝者依據(jù)本發(fā)明的精神所做的些微修改，仍應(yīng)屬本發(fā)明的精神及范圍。