CN105323004A - 基于可见光实现信息传输的方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于可见光实现信息传输的方法、装置和系统。其中在基于可见光实现信息传输的方法中，在发送文件信息时，对文件进行编码，以生成比特信息；将比特信息进行分组，以得到比特组，其中同一时刻在屏幕上仅显示同一比特组内的比特信息；逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示，以便接收装置采集在屏幕上显示的图像，从而实现将文件发送给接收装置。通过利用屏幕和诸如摄像头的图像采集单元对数据实时传输，简化了传输流程，提高了数据定向传输的速度和可靠性，解决了现有系统易受干扰和传输速率低的问题。并为利用可见光通信提供了新的技术路径。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于可见光实现信息传输的方法、装置和系统。
背景技术
传统的终端到终端文件传输方式主要有蓝牙、数据线、红外线、WiFi等方式，这些方式在解决了用户文件传输问题，提高了传输速度的同时，但同时也存在操作方式较复杂、保密性差、传输速度存在瓶颈、速度提升空间较小的问题。
可见光通信技术(VisibleLightCommunication，简称：VLC)是一种新型的基于可见光的无线通信技术，可见光通信可提供短距离、安全、无干扰的无线链路。与传统的射频通信相比，具有明显的优势。但当前的可见光通信技术容易受到环境干扰、且传输速率低，因此无法应用于终端之间的数据传输。
发明内容
本发明实施例提供一种基于可见光实现信息传输的方法、装置和系统。通过利用屏幕和诸如摄像头的图像采集单元对数据实时传输，简化了传输流程，提高了数据定向传输的速度和可靠性，解决了现有系统易受干扰和传输速率低的问题。并为利用可见光通信提供了新的技术路径。
根据本发明的一个方面，提供一种基于可见光实现信息传输的方法，包括：
在发送文件信息时，对所述文件进行编码，以生成比特信息；
将比特信息进行分组，以得到比特组，其中同一时刻在屏幕上仅显示同一比特组内的比特信息；
逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示，以便接收装置采集在屏幕上显示的图像，从而实现将所述文件发送给所述接收装置。
在一个实施例中，上述逐屏显示各比特组内的比特信息的步骤包括：
在当前需要显示的比特组中，将比特值“0”转换为白色像素，将比特值“1”转换为黑色像素；
将得到的白色像素和黑色像素依次显示在屏幕上。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于可见光实现信息传输的方法，包括：
采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息；其中发送装置在发送文件信息时，对所述文件进行编码以生成比特信息，将比特信息进行分组以得到比特组，并逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示；
对采集的图像信息中的像素颜色进行解调，以得到各比特组内的比特信息，其中在同一屏幕上显示的图像信息属于同一比特组；
对各比特组内的比特信息进行解码，以得到所述发送装置发送的文件信息。
在一个实施例中，对采集的图像信息中的像素颜色进行解调的步骤包括：
在采集的图像中，将白色像素转换为比特值“0”，将黑色像素转换为比特值“1”。
在一个实施例中，在采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息的步骤之前，还包括：
针对发送装置屏幕进行对焦处理。
根据本发明的另一方面，提供一种基于可见光实现信息传输的发送装置，包括编码单元、分组单元和显示控制单元，其中：
编码单元，用于在发送文件信息时，对所述文件进行编码，以生成比特信息；
分组单元，用于将比特信息进行分组，以得到比特组，其中同一时刻在屏幕上仅显示同一比特组内的比特信息；
显示控制单元，用于逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示，以便接收装置采集在屏幕上显示的图像，从而实现将所述文件发送给所述接收装置。
在一个实施例中，显示控制单元具体在当前需要显示的比特组中，将比特值“0”转换为白色像素，将比特值“1”转换为黑色像素，并将得到的白色像素和黑色像素依次显示在屏幕上。
根据本发明的另一方面，提供一种基于可见光实现信息传输的接收装置，包括采集单元、解调单元和解码单元，其中：
采集单元，用于采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息；其中发送装置在发送文件信息时，对所述文件进行编码以生成比特信息，将比特信息进行分组以得到比特组，并逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示；
解调单元，用于对采集的图像信息中的像素颜色进行解调，以得到各比特组内的比特信息，其中在同一屏幕上显示的图像信息属于同一比特组；
解码单元，用于对各比特组内的比特信息进行解码，以得到所述发送装置发送的文件信息。
在一个实施例中，解调单元具体在采集的图像中，将白色像素转换为比特值“0”，将黑色像素转换为比特值“1”。
在一个实施例中，上述接收装置还包括对焦单元，其中：
对焦单元，用于在采集单元采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息之前，针对发送装置屏幕进行对焦处理。
根据本发明的另一方面，提供一种基于可见光实现信息传输的系统，包括发送装置和接收装置，其中：
发送装置为上述任一实施例涉及的发送装置；
接收装置为上述任一实施例涉及的接收装置。
在一个实施例中，发送装置和接收装置为移动终端。
本发明通过在发送文件信息时，对所述文件进行编码，以生成比特信息；将比特信息进行分组，以得到比特组，其中同一时刻在屏幕上仅显示同一比特组内的比特信息；逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示，从而以便接收装置采集在屏幕上显示的图像，以实现将所述文件发送给所述接收装置。通过利用屏幕和摄像头对数据实时传输，简化了传输流程，提高了数据定向传输的速度和可靠性，解决了现有系统易受干扰和传输速率低的问题。并为利用可见光通信提供了新的技术路径。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于可见光实现信息传输的方法一个实施例的示意图。
图2为本发明在屏幕上显示的比特信息一个实施例的示意图。
图3为本发明基于可见光实现信息传输的方法另一实施例的示意图。
图4为本发明基于可见光实现信息传输的发送装置一个实施例的示意图。
图5为本发明基于可见光实现信息传输的接收装置一个实施例的示意图。
图6为本发明基于可见光实现信息传输的接收装置另一实施例的示意图。
图7为本发明基于可见光实现信息传输的系统一个实施例的示意图。
图8为本发明基于可见光实现信息传输一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本发明基于可见光实现信息传输的方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例的方法步骤可由发送装置执行。
步骤101，在发送文件信息时，对所述文件进行编码，以生成比特信息。
步骤102，将比特信息进行分组，以得到比特组，其中同一时刻在屏幕上仅显示同一比特组内的比特信息。
步骤103，逐屏显示各比特组内的比特信息。
其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示，以便接收装置采集在屏幕上显示的图像，从而实现将所述文件发送给所述接收装置。
与现有的二维码不同的是，二维码属于静态图像，用户可通过诸如手机的用户终端对二维码进行拍摄并进行解码，从而可获得二维码所包括的信息。而在本实施例中，发送装置可通过屏幕连续显示所要传输的信息。即，在这个过程中，在屏幕上显示的信息是随时间变化的。在提高信息传送能力的同时，也提高了信息的安全性。
基于本发明上述实施例提供的基于可见光实现信息传输的方法，通过利用屏幕和摄像头对数据实时传输，简化了传输流程，提高了数据定向传输的速度和可靠性，解决了现有系统易受干扰和传输速率低的问题。并为利用可见光通信提供了新的技术路径。
在一个实施例中，上述逐屏显示各比特组内的比特信息的步骤可包括：
在当前需要显示的比特组中，将比特值“0”转换为白色像素，将比特值“1”转换为黑色像素；然后将得到的白色像素和黑色像素依次显示在屏幕上。
在某个时刻，屏幕上显示的图像如图2所示。当然，本领域技术人员可以了解的是，随着比特流的变化，在屏幕上显示的图像也会随之变化。接收装置通过采集该图像，通过对该图像进行解调、解码，并将多个图像中得到的信息进行整合，从而可得到发送的文件。
优选的，在将比特值转换为相应颜色的像素值后，还可进一步对像素值进行亮度调制和/或脉冲位置调制，从而可根据需要调节图像的亮度，以及在发送周期的某个时隙上进行显示。由于上述调制是本领域技术人员所了解的，因此这里不展开描述。
图3为本发明基于可见光实现信息传输的方法另一实施例的示意图。优选的，本实施例的方法步骤可由接收装置执行。
步骤301，采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息。
其中发送装置在发送文件信息时，对所述文件进行编码以生成比特信息，将比特信息进行分组以得到比特组，并逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示。
步骤302，对采集的图像信息中的像素颜色进行解调，以得到各比特组内的比特信息，其中在同一屏幕上显示的图像信息属于同一比特组。
在一个实施例中，上述对采集的图像信息中的像素颜色进行解调的步骤包括：
在采集的图像中，将白色像素转换为比特值“0”，将黑色像素转换为比特值“1”。
本领域技术人员可以了解的是，解调与调制是相对应的，接收方可根据调制方式进行相应的解调，因此解调可根据调制方式的变化而进行相应的调整。
步骤303，对各比特组内的比特信息进行解码，以得到所述发送装置发送的文件信息。
基于本发明上述实施例提供的基于可见光实现信息传输的方法，通过利用屏幕和摄像头对数据实时传输，简化了传输流程，提高了数据定向传输的速度和可靠性，解决了现有系统易受干扰和传输速率低的问题。并为利用可见光通信提供了新的技术路径。
在一个实施例中，在上述的采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息的步骤之前，还包括：
针对发送装置屏幕进行对焦处理。
由于本发明涉及的传输是一个连续过程，也就是在发送装置的屏幕上连续显示相应的信息，因此仅需要在传输开始前，接收装置针对发送装置的屏幕进行对焦，在传输开始后，则无需重新进行对焦。
图4为本发明基于可见光实现信息传输的发送装置一个实施例的示意图。如图4所示，发送装置可包括编码单元401、分组单元402和显示控制单元403。其中：
编码单元401，用于在发送文件信息时，对所述文件进行编码，以生成比特信息。
分组单元402，用于将比特信息进行分组，以得到比特组，其中同一时刻在屏幕上仅显示同一比特组内的比特信息。
显示控制单元403，用于逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示。
以便接收装置采集在屏幕上显示的图像，从而实现将所述文件发送给所述接收装置。
基于本发明上述实施例提供的基于可见光实现信息传输的发送装置，通过利用屏幕和摄像头对数据实时传输，简化了传输流程，提高了数据定向传输的速度和可靠性，解决了现有系统易受干扰和传输速率低的问题。并为利用可见光通信提供了新的技术路径。
在一个实施例中，显示控制单元403具体在当前需要显示的比特组中，将比特值“0”转换为白色像素，将比特值“1”转换为黑色像素，并将得到的白色像素和黑色像素依次显示在屏幕上。
本领域技术人员可以了解的是，可根据需要采用其它相关的调制方式。
图5为本发明基于可见光实现信息传输的接收装置一个实施例的示意图。如图5所示，接收装置可包括采集单元501、解调单元502和解码单元503。其中：
采集单元501，用于采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息。
其中发送装置在发送文件信息时，对所述文件进行编码以生成比特信息，将比特信息进行分组以得到比特组，并逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示。
优选的，采集单元可以是诸如摄像头的图像采集装置。
解调单元502，用于对采集的图像信息中的像素颜色进行解调，以得到各比特组内的比特信息，其中在同一屏幕上显示的图像信息属于同一比特组。
解码单元503，用于对各比特组内的比特信息进行解码，以得到所述发送装置发送的文件信息。
基于本发明上述实施例提供的基于可见光实现信息传输的接收装置，通过利用屏幕和摄像头对数据实时传输，简化了传输流程，提高了数据定向传输的速度和可靠性，解决了现有系统易受干扰和传输速率低的问题。并为利用可见光通信提供了新的技术路径。
在一个实施例中，解调单元502具体在采集的图像中，将白色像素转换为比特值“0”，将黑色像素转换为比特值“1”。
本领域技术人员还可以了解的是，解调单元502还可根据发送装置采取的调制方式，采用相应的解调手段。
图6为本发明基于可见光实现信息传输的接收装置另一实施例的示意图。与图5所示实施例相比，在图6所示实施例中，还包括对焦单元601。其中：
对焦单元601，用于在采集单元501采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息之前，针对发送装置屏幕进行对焦处理。
图7为本发明基于可见光实现信息传输的系统一个实施例的示意图。如图7所示，该系统包括发送装置701和接收装置702。其中，发送装置701为图4中任一实施例涉及的发送装置，接收装置702为图5-图6中任一实施例涉及的接收装置。
基于本发明上述实施例提供的基于可见光实现信息传输的系统，通过利用屏幕和摄像头对数据实时传输，简化了传输流程，提高了数据定向传输的速度和可靠性，解决了现有系统易受干扰和传输速率低的问题。并为利用可见光通信提供了新的技术路径。
优选的，发送装置和接收装置可以为移动终端。
图8为本发明基于可见光实现信息传输一个实施例的示意图。当前的移动终端均具有显示屏幕和摄像头。其中：
发送装置将文件进行编码，以生成比特序列，随后将比特序列调制后逐屏显示在屏幕上。接收装置在接收信息前进行对焦，然后采集在发送装置屏幕上显示的图像，经过相应的解码和解调后生成相应的文件。从而完成了基于可见光的信息传输。
通过实施本发明，可以得到以下有益效果：
1.利用诸如移动终端的用户终端已有的屏幕和摄像头作为发射接收单元，简化了发射接收模块，通过对屏幕显示内容的动态实时编码来实现数据传输。
2.通过用户终端屏幕大量独立像素点作为光源，传输数据，系统结构相对简单。无需专门设备模块支持，具有普适性。
3.可以通过用户屏幕编码实现光学数据传输，避免了通用ISM(Industrial、Scientific、Medical，工业、科学和医学)频段内其他无线设备产生的信号干扰。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (12)
1.一种基于可见光实现信息传输的方法，其特征在于，包括：
在发送文件信息时，对所述文件进行编码，以生成比特信息；
将比特信息进行分组，以得到比特组，其中同一时刻在屏幕上仅显示同一比特组内的比特信息；
逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示，以便接收装置采集在屏幕上显示的图像，从而实现将所述文件发送给所述接收装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
逐屏显示各比特组内的比特信息的步骤包括：
在当前需要显示的比特组中，将比特值“0”转换为白色像素，将比特值“1”转换为黑色像素；
将得到的白色像素和黑色像素依次显示在屏幕上。
3.一种基于可见光实现信息传输的方法，其特征在于，包括：
采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息；其中发送装置在发送文件信息时，对所述文件进行编码以生成比特信息，将比特信息进行分组以得到比特组，并逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示；
对采集的图像信息中的像素颜色进行解调，以得到各比特组内的比特信息，其中在同一屏幕上显示的图像信息属于同一比特组；
对各比特组内的比特信息进行解码，以得到所述发送装置发送的文件信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
对采集的图像信息中的像素颜色进行解调的步骤包括：
在采集的图像中，将白色像素转换为比特值“0”，将黑色像素转换为比特值“1”。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
在采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息的步骤之前，还包括：
针对发送装置屏幕进行对焦处理。
6.一种基于可见光实现信息传输的发送装置，其特征在于，包括编码单元、分组单元和显示控制单元，其中：
编码单元，用于在发送文件信息时，对所述文件进行编码，以生成比特信息；
分组单元，用于将比特信息进行分组，以得到比特组，其中同一时刻在屏幕上仅显示同一比特组内的比特信息；
显示控制单元，用于逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示，以便接收装置采集在屏幕上显示的图像，从而实现将所述文件发送给所述接收装置。
7.根据权利要求6所述的发送装置，其特征在于，
显示控制单元具体在当前需要显示的比特组中，将比特值“0”转换为白色像素，将比特值“1”转换为黑色像素，并将得到的白色像素和黑色像素依次显示在屏幕上。
8.一种基于可见光实现信息传输的接收装置，其特征在于，包括采集单元、解调单元和解码单元，其中：
采集单元，用于采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息；其中发送装置在发送文件信息时，对所述文件进行编码以生成比特信息，将比特信息进行分组以得到比特组，并逐屏显示各比特组内的比特信息，其中将比特信息调制为具有相应颜色的像素以进行显示；
解调单元，用于对采集的图像信息中的像素颜色进行解调，以得到各比特组内的比特信息，其中在同一屏幕上显示的图像信息属于同一比特组；
解码单元，用于对各比特组内的比特信息进行解码，以得到所述发送装置发送的文件信息。
9.根据权利要求8所述的接收装置，其特征在于，
解调单元具体在采集的图像中，将白色像素转换为比特值“0”，将黑色像素转换为比特值“1”。
10.根据权利要求8所述的接收装置，其特征在于，还包括对焦单元，其中：
对焦单元，用于在采集单元采集在发送装置屏幕上逐屏显示的图像信息之前，针对发送装置屏幕进行对焦处理。
11.一种基于可见光实现信息传输的系统，其特征在于，包括发送装置和接收装置，其中：
发送装置为权利要求6-7中任一项涉及的发送装置；
接收装置为权利要求8-10中任一项涉及的接收装置。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，
发送装置和接收装置为移动终端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160210 |