[發明專利]一種可見光多屏幕同屏顯示裝置和方法

有效

• 申請號: 201810143663.7
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108337557B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 鄢秋榮;李丹;宋達微;田永清;李昌
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: H04N21/436
• 分類號: H04N21/436;H04N21/4363;H04N21/41;H04B10/116;G08C23/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 趙艾亮

1.一種可見光多屏幕同屏顯示裝置，包括多個終端A和終端B，其特征在于：

所述終端A包括USB接口電路單元、邏輯控制單元A、同屏請求發送單元、同屏允許接收單元、視頻壓縮單元一、FIFO緩存單元一、調制編碼單元一、視頻解壓單元一、FIFO緩存單元二、解碼解調單元一、LED發射單元一和PIN探測單元一；

所述終端A通過USB接口電路單元與電腦相連；

所述邏輯控制單元A與USB接口電路單元相連；

所述邏輯控制單元A、同屏請求發送單元、LED發射單元一依次連接，用于終端A向終端B發送同屏請求信號；

所述PIN探測單元一、同屏允許接收單元、邏輯控制單元A依次連接，用于終端A接收來自終端B發送的同屏允許信號；

所述邏輯控制單元A、視頻壓縮單元一、FIFO緩存單元一、調制編碼單元一和LED發射單元一依次相連，用于終端A發出同屏視頻信號；

所述PIN探測單元一、解碼解調單元一、FIFO緩存單元二、視頻解壓單元一和邏輯控制單元A依次相連，用于終端A接收來自終端B發送的同屏視頻信號；

所述終端B包括HDMI接口電路單元、邏輯控制單元B、紅外接收單元、紅外遙控器、同屏請求接收單元、同屏允許發送單元、視頻解壓單元二、FIFO緩存單元三、解碼解調單元二、調制編碼單元二、LED發射單元二、PIN探測單元二；

所述終端B通過HDMI接口電路單元與投影儀相連；

所述邏輯控制單元B與HDMI接口電路單元相連；

所述紅外接收單元與邏輯控制單元B相連，用于接收來自紅外遙控器的遙控信號；

所述PIN探測單元二、同屏請求接收單元、邏輯控制單元B依次連接，用于接收來自終端A的同屏請求信號；

所述邏輯控制單元B、同屏允許發送單元、LED發射單元二依次連接，用于向終端A發送同屏允許信號；

所述PIN探測單元二、解碼解調單元二、FIFO緩存單元三、視頻解壓單元二和邏輯控制單元B依次相連，用于終端B接收同屏視頻信號；

所述FIFO緩存單元三、調制編碼單元二、LED發射單元二依次相連，用于將接收到的來自某一終端A的同屏視頻信號發送給其他終端A。

2.根據權利要求1所述的一種可見光多屏幕同屏顯示裝置，其特征在于：所述LED發射單元一、LED發射單元二均包括前置放大電路和LED驅動電路；所述前置放大電路由電阻R1、R2和運算放大器AD8065組成；所述電阻R1經過運算放大器AD8065的同相輸入端接地；所述運算放大器AD8065的輸出端經電阻R2與所述運算放大器AD8065的反向輸入端組成負反饋電路；所述運算放大器AD8065的輸出端通過電阻R3接LED驅動電路的輸入端；所述LED驅動電路由電阻R4、場效應管2N7002和LED組成；所述場效應管2N7002的源極接地，漏極與電阻R4、LED串聯接5V VCC；調制編碼單元一或調制編碼單元二的調制信號輸入由電阻R1、R2和運算放大器AD8065組成的前置放大電路，放大后的信號通過電阻R3輸入由電阻R4、場效應管2N7002和LED組成的LED驅動電路，然后通過連接漏極那端的LED燈轉換為光信號發送出去。

3.根據權利要求1所述的一種可見光多屏幕同屏顯示裝置，其特征在于：所述PIN探測單元一、PIN探測單元二均包括前置放大電路和閾值比較電路；所述前置放大電路由電阻R5、R6、R7、光電探測器PC10-6和運算放大器AD825組成；所述運算放大器AD825的同相輸入端經過電阻R5和光電探測器PC10-6的并聯電路接地；所述運算放大器AD825的輸出端經電阻R6、R7與所述運算放大器AD825的反向輸入端組成負反饋電路；所述運算放大器AD825的輸出端與閾值比較電路的輸入端連接；所述閾值比較電路由電位器R8和比較器LM393組成；所述比較器LM393的反相輸入端與電位器R8連接；光電探測器PC10-6將接收到的光信號轉換為電信號，信號經過放大后輸入由電位器R8和比較器LM393組成的閾值比較電路，將信號的幅值和閾值比較電路設置好的閾值進行比較，低于閾值的信號輸出低電平，高于閾值的信號輸出高電平。

4.一種可見光多屏幕同屏顯示方法，其特征在于：包括以下步驟：

1.多個終端A的USB接口分別與多個電腦相連，終端B的HDMI接口與投影儀相連，兩者組成了可見光多屏幕同屏顯示的場景；終端A和終端B開機，終端A的邏輯控制單元A進入初始狀態，終端B的邏輯控制單元B進入初始狀態，通過HDMI接口在投影儀顯示初始狀態畫面；

2.多個終端A按時隙隨機向終端B發送帶有終端A編碼的同屏請求信號；具體步驟如下：

2.1通過按紅外遙控器的按鍵，輸出啟動終端B同屏請求響應功能的紅外信號，經過紅外接收單元輸入邏輯控制單元B，邏輯控制單元B啟動終端B的同屏請求響應功能；邏輯控制單元B進入同屏請求接收狀態，通過HDMI接口在投影儀顯示同屏請求響應功能已開啟；

2.2各電腦在上位機軟件中進行操作，通過USB接口向與之相連的終端A的邏輯控制單元A發送啟動同屏請求功能的指令；

2.3邏輯控制單元A接收到同屏請求功能指令后，啟動同屏請求發送單元按時隙隨機輸出帶有終端A編碼的同屏請求電信號；邏輯控制單元A進入同屏請求發送狀態；

2.4同屏請求發送單元輸出的同屏請求電信號輸入LED發射單元一，轉換為同屏請求光信號發送給終端B；

3.終端B接收到多個終端A的同屏請求信號，解析并顯示提出同屏請求的終端A；具體步驟如下：

3.1終端B的PIN探測單元二接收到來自多個終端A同屏請求光信號，然后轉換為同屏請求電信號，并輸入同屏請求接收單元；

3.2同屏請求接收單元解析出同屏請求信號中攜帶的所有終端A的編碼，并發送給邏輯控制單元B；

3.3邏輯控制單元B將解析的終端A通過HDMI接口發送至投影儀，投影儀顯示出當前請求同屏的所有終端A；

4.選定其中一個終端A與終端B進行同屏；具體步驟如下：

4.1通過按紅外遙控器的按鍵，輸出選定某一終端A的紅外信號，經過紅外接收單元輸入邏輯控制單元B；

4.2邏輯控制單元B將選定的終端A，通過HDMI接口發送至投影儀，用投影儀實時顯示出當前選擇的終端A；

4.3同時邏輯控制單元B，將選定的終端A的編碼發送給同屏允許發送單元；邏輯控制單元B進入同屏允許發送狀態；

4.4同屏允許發送單元輸出帶有選定終端A編碼的同屏允許電信號，經LED發射單元二轉換為同屏允許光信號發送出去；

4.5多個終端A的PIN探測單元一接收來自終端B的同屏允許光信號，轉換為同屏允許電信號后，輸入各自同屏允許接收單元，各自同屏允許接收單元識別出同屏允許電信號中的編碼，并判斷與自己編碼是否一致，將判別結果發送給各自的邏輯控制單元A，如一致則該終端A的同屏請求被允許，其邏輯控制單元A通過USB接口電路單元向電腦輸入同屏請求允許信號并在上位機軟件中顯示，邏輯控制單元A進入同屏允許狀態，如不一致則該終端A的同屏請求被禁止，其邏輯控制單元A通過USB接口電路單元向電腦輸入同屏請求禁止信號并在軟件中顯示；邏輯控制單元A進入同屏禁止狀態；

4.6同屏請求被允許的終端A，通過與之相連電腦上位機軟件操作，經USB接口電路單元向邏輯控制單元A先發送關閉同屏請求功能指令，再發送啟動同屏視頻信號輸出功能的指令；邏輯控制單元A接收指令后停止同屏請求發送單元，啟動同屏視頻信號輸出功能；啟動同屏視頻信號輸出功能后，通過USB接口電路單元，邏輯控制單元A、視頻壓縮單元一、FIFO緩存單元一、調制編碼單元一和LED發射單元一將同屏視頻信號輸出；邏輯控制單元A進入同屏視頻信號輸出狀態；

4.7通過按紅外遙控器的按鍵，輸出啟動終端B的同屏視頻信號接收功能的紅外信號，經過紅外接收單元輸入邏輯控制單元B，邏輯控制單元B在接收到啟動同屏視頻信號接收功能信號后，開始接收同屏請求允許的終端A輸出的同屏視頻信號；終端B的PIN探測單元二接收到來自同屏請求允許的終端A發出的同屏視頻信號，經解碼解調單元二和FIFO緩存單元三后，一路通過視頻解壓單元二、邏輯控制單元B和HDMI接口電路單元送入投影儀進行顯示，另一路通過調制編碼單元二和LED發射單元二將接收到的同屏視頻信號發送給其他同屏請求被禁止的終端A，邏輯單元B進入接收同屏視頻信號輸入狀態；

4.8同屏請求被禁止的終端A，通過與之相連電腦上位機軟件操作，經USB接口電路單元向邏輯控制單元A，先發送關閉同屏請求功能指令，再發送啟動同屏視頻信號輸入功能的指令；邏輯控制單元A接收指令后停止同屏請求發送單元，啟動同屏視頻信號輸入功能；啟動同屏視頻信號輸入功能后，通過PIN探測單元一、解碼解調單元一、FIFO緩存單元二、視頻解壓單元一和USB接口電路單元接收同屏視頻信號輸入；邏輯控制單元A進入同屏視頻信號輸入狀態；

5.停止同屏；具體步驟如下：

5.1通過按紅外遙控器的按鍵，輸出停止同屏視頻信號接收功能的紅外信號，經過紅外接收單元輸入邏輯控制單元B，邏輯控制單元B回到初始狀態，并通過HDMI接口在投影儀顯示初始狀態畫面，終端B停止接收同屏視頻信號；

5.2各電腦在上位機軟件中進行操作，通過USB接口向與之相連的終端A的邏輯控制單元A發送停止同屏功能的指令，各終端A的邏輯控制單元A回到初始狀態；同屏請求被允許的終端A停止輸出同屏視頻信號，同屏請求被禁止的終端A停止輸入同屏視頻信號。