无线传屏技术原理及应用.doc

. . 1 无线传屏概念传屏：一般家庭中都有多个屏幕，电视机屏幕、电脑屏幕、手机屏幕和pad屏幕等。把一个屏幕上的容显示到另一个屏幕上就称之为传屏。例如：把电脑屏幕显示到电视机的屏幕上，把手机屏幕显示到电视机屏幕上等等有线传屏：一般来讲通过一根线把电脑或者手机跟电视机相连，就可以在电视上显示电脑或手机的屏幕容，这成为有线传屏。无线传屏：无线传屏是相对于有限传屏来讲的，就是利用WIFI把手机或者电脑的屏幕在电视机上显示出来。2 无线传屏的意义坐在电脑前看视频，非常的不舒服；端着pad来看视频，屏幕太小看起来不过瘾，毫无疑问大屏幕能带给我们更多的视觉上的享受，因此大屏幕观影是很多用户的梦想。无线传屏在家庭局域网，实现电脑和电视或者手机和电视的无线连接，将笔记本电脑上当前的操作容即时同步地显示到平板电视上，其中显示的容包括视频、音频等各类多媒体信息。电脑的优势在于处理能力强，操作方便，并且很容易从网络上获取大量的视频、文字、图片和游戏等娱乐资源，但电脑的声音效果和屏幕观影效果要远低于平板电视，无线传屏技术恰好可以将两者的优势充分结合起来。随着智能手机和平板电脑的普与，可以将电视机的屏幕回传到手机或平板电脑的触摸屏上，用手指控制电视机。也可以在家里的任一个角落使用平板电脑或手机观看电视节目。在会议现场，使用带WIFI的投影机，与会成员还可以将自已的手机、平板电脑或笔记本电脑的屏幕随时传送到投影机上，而不用切换线缆，节省会议时间，提高信息的实时性和真实性。无线传屏还有一个更大的意义是取代线缆，实现远距离的电子设备的无缝连接。总而言之，在智能电视和智能手机大量普与的今天，一方面使无线传屏技术实现起来更容易，另一方面又对无线传屏技术提出强烈需求。3 无线传屏的方式对于无WIFI功能的设备互连，用户只需要通过一对无线传屏收发器，就可以把笔记本、手机或平板电脑和电视机连接到同一个WIFI中，这时候电脑、手机或平板电脑就能够搜索到这个设备接着就可以轻易的把电脑上的多媒体资源传到电视机上显示出来了。对于有WIFI功能的设备互连，用户可结合实际情况，使用设备自身的WIFI功能和传屏控制程序一起使用。传屏方式有点对点传输方式和通过无线路由器的交换传输方式。4 无线传屏的原理4.1 基于WiFi的流媒体传输技术原理早先的流媒体（如IPTV）技术是基于有线网络的，一方面是因为视频压缩效率不够高而导致过高的码率，另一方面是因为WiFI技术的带宽不大。随着符合802.11g标准的WiFi装置的大量应用，以视频压缩标准H.264的推广普与，高清流媒体可以直接通过WiFi传输。图2. 基于WiFi的流媒体技术图2是一个基本WiFi的高清流媒体播放机架构图，视频服务器利用RTP和RTSP协议在网络上提供高清码流，播放终端通过WiFi接收，解析码流，解密，解码并回放节目声音和图像，其中RTSP协议可以实现流媒体交互，如视频点播等功能。这种技术是传屏技术的原型。4.2 基于WiFi的无线传屏技术传统的音视频播放设备（即AV Source）和显示设备（即AV Sink）之间都通过有线连接的，这种连接不是以太网接口，早先是通过CVBS或VGA之类的接口传送模拟信号，失真较大，后来用HDMI等技术传送数字信号，但总是有电缆连接，随着家用消费影音设备的增多，家里的电缆越来越多，布线很不方便，也很不美观，更不可靠，后来HDMI组织提出了无线HDMI标准，但到目前为止还没实现，以色列一家小公司利用模拟射频技术，直接将音视频信号调制成无线电波，显示设备接收到无线电波后再解调，因为没有采用数字压缩技术，导致带宽占用非常大，功耗很大，它的高辐射天线阵列也不适合于家用，当然这种技术最大的优点是信号延迟很小。随着芯片设计与制造技术的进步，高清视频信号的压缩与解压缩能在几十毫秒完成，这为无线传屏技术奠定了基础。图3. 基于WiFi的无线传屏技术原理示意图从图3可以看到，在发送设备端，视频压缩和WiFi传输可以划为一个模块，在显示设备端，WiFi接收与视频解压缩也可以划为一个模块，即上图中蓝色部分所示。我们将蓝色模块独立出来做成发射器和接收器，加上通用的HDMI等接口，就可以实现在任意普通播放设备和显示设备之间的无线传屏，即使发送设备和接收设备没有WiFi功能。对于智能手机和平板电脑这类自带小屏的智能设备，我们可以将整屏（不仅仅是媒体播放界面）压缩并通过WiFi发送，这样就相当于把整个手机屏幕映射到电视机或投影机的大屏上。对于智能电视或智能投影机设备，反过来安装无线收发装置就可以实现大屏向小屏的回传与互动。前面提到，如何减小影音延迟是无线传屏技术实用化的关键要点，特别是多屏互动时，使用H.264技术对高清视频编码的运算量非常大，目前市场的上H.264编解码芯片无法保证足够小的延迟，而我们专门为无线传屏设计的高速H.264编码芯片可以将影音延迟到50ms以的，用户实测完全可以承受，即使在多屏互动时。对于智能手机或平板和智能电视之间的多屏互动，我们除了需要提供专用的收发装置，还要提供通用的应用程序在它们的操作系统平台上运行。目前最流行的操作系统只有四种，一是微软的Windows操作系统，二是谷歌开发的Android系统，三是苹果开发的IOS系统，四是开源的Linux系统。我们针对这四种操作系统平台都开发了相应的应用程序并免费发布。3 / 4