一种电视屏幕和智能手机间的可见光通信方法技术

本发明专利技术公开了一种电视屏幕和智能手机间的可见光通信方法，涉及可见光通信领域，通过将电视屏幕划分为模版层、核心层、冗余层和附加层来实现信息的并行传输；在屏幕上定义多个像素块，依赖模版层像素块进行像素块分布、解调规则和拼接规则的调制，核心层传输主要信息，冗余层为核心层的备份，附加层提供额外信息；智能手机摄像头捕捉电视屏幕信息，并根据模版层信息进行解调和拼接；若核心信息损伤，使用冗余信息修复，最终显示在手机上。核心优点在于实现了高效、稳定且可靠的可见光通信。稳定且可靠的可见光通信。稳定且可靠的可见光通信。

【技术实现步骤摘要】
一种电视屏幕和智能手机间的可见光通信方法


[0001]本专利技术涉及可见光通信领域，更具体地说，涉及一种电视屏幕和智能手机间的可见光通信方法。

技术介绍

[0002]随着智能手机和互联网技术的快速发展，信息传递系统在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色。传统的信息传输系统主要依赖于有线或无线电波通信，然而这些通信方式在特定环境下可能会受到干扰、信号衰减等问题影响，从而降低信息传输的速率和质量。因此，研究一种新型的信息传递系统具有重要的实际意义。
[0003]近年来，可见光通信技术逐渐成为一种备受关注的通信方式。
[0004]VLC主要是利用可见光波段，也就是人眼可以感知的光波（大约从400纳米到700纳米之间）来传输数据。其将数字信号调制到光波信号中进行传递，与其他无线通信技术相比，VLC具有潜在的高带宽优势，因为可见光的频段非常宽广。在实际应用中，VLC通常可以达到几百Mbps甚至Gbps的传输速率，但其传输距离较短，通常在几米到几十米之间。
[0005]目前，可见光通信在智能手机和电视之间的应用尚处于探索阶段，需要解决如何在密集的屏幕像素上高效地传输数字信息的挑战。这样的应用在某些场景下是具有意义的，比如，当网络状况不佳而所要传递的信息单靠电视显示效率不够高，或无法保证每个人都可以重头观看的情况下，利用可见光通信和手机的通信就具备意义。比如，涉及到一些较为机密的信息，在大屏幕上不方便直接展示的情况下，可以通过电视屏幕传递可见光通信信号，而只有授权的人，输入密码后才能使用其智能手机对信号进行解调获取信息。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种电视屏幕和智能手机间的可见光通信方法，以解决
技术介绍
中提到的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0008]一种电视屏幕和智能手机间的可见光通信方法，包括如下步骤：
[0009]S1：将电视屏幕分为模版层、核心层、冗余层和附加层，其中模版层位于电视屏幕中心部位，核心层环绕模版层设置，冗余层环绕核心层设置，附加层环绕冗余层设置；
[0010]S2：在电视屏幕上划分多个像素块，每一像素块由多个紧邻的像素组成，依据电视屏幕分辨率和智能手机的摄像头分辨率确定像素块大小，以使得摄像头可以清晰分辨每个像素块；
[0011]其中模版层内仅设置一个像素块；
[0012]核心层、冗余层和附加层内均分布设置有多个像素块；
[0013]S3：将电视屏幕的像素块分布信息、像素块解调规则信息、像素块信息拼接规则调制到模版层像素块；
[0014]将核心信息调制到核心层上，其中核心层上的不同像素块并行传输多段不同信
息；
[0015]将冗余信息调制到冗余层上，其中冗余信息与核心信息相同，且冗余层上的不同像素块并行传输多段不同信息；
[0016]将附加信息调制到附加层上，其中附加层上的不同像素块并行传输多段不同信息；
[0017]S4：智能手机利用摄像头接收电视屏幕信息，该智能手机解码接收到的模版层像素块上的信息，并根据解码得到的像素块分布信息、像素块解调规则信息、像素块信息拼接规则，将核心层上不同像素块并行传输的多段不同信息进行解调和拼接得到核心信息，将冗余层上不同像素块并行传输的多段不同信息进行解调和拼接得到冗余信息，将所述附加层上不同像素块并行传输的多段不同信息进行解调和拼接得到附加信息；
[0018]S5：智能手机对解码后的核心信息与冗余信息进行比对，当核心信息存在损伤或不完整时，利用冗余信息对核心信息进行补充或修复；
[0019]S6：智能手机根据像素块信息拼接规则，将冗余信息结合补充或修复后的核心信息形成最终信息并显示在智能手机屏幕上。
[0020]在一些实施例中，调制过程中，核心层或冗余层或附加层内待传输的信息经过编码，得到一个连续的数字信号序列，这个序列被分成多个子序列，其中每个子序列对应一个像素块进行传输。
[0021]在一些实施例中，所述调制过程还包括：
[0022]使用PWM或OOK对每个子序列进行调制，使得每个数字位都被转换为特定的亮度或颜色；
[0023]利用OFDM技术，将PWM或OOK调制后的子序列分配到不同的频率子载波上，将不同的频率子载波映射到不同的像素块上进行传输。
[0024]在一些实施例中，对于核心层中的每个像素块，应用前向纠错编码，提高信息传输的可靠性。
[0025]在一些实施例中，所述前向纠错编码为Reed
‑
Solomon编码或LDPC编码
[0026]在一些实施例中，其中，所述电视屏幕传递的信息包括但不限于文本、图像、声音和视频信息。
[0027]在一些实施例中，智能手机先将核心层、冗余层和附加层内传递的信息存储至内存或硬盘，并先解调模版层中的信息，待模版层中的信息解调完成后，再调取核心层、冗余层和附加层传递的信息进行解调。
[0028]在一些实施例中，所述方法还包括：所述智能手机在解调前，还需要输入密码。这特别适用于无法在大屏幕直接显示一些敏感信息的情况。
[0029]本专利技术相对于现有技术的优点在于：
[0030]1、传统的可见光通信技术可能会因为智能手机摄像头的分辨率限制和电视屏幕的像素密度遇到难以识别单独像素的问题。本专利技术引入了像素块的概念，每个像素块由多个紧邻的像素组成，这样设计使得智能手机能够清晰地分辨和解码每一个像素块的信息，从而极大地提高了通信的准确性和稳定性。
[0031]2、本专利技术中，通过将电视屏幕分为模版层、核心层、冗余层和附加层，并将关键信息放在屏幕的中心位置，这样的设计提高了信息的传输可靠性。特别是冗余层，它的存在确
保了即使在核心层的数据传输出现问题时，也可以通过冗余层来修复和补充丢失或损坏的数据，从而大大增强了数据传输的可靠性。
[0032]3、本专利技术采用多段信息并行传输，此设计提供了一种高效的信息传输方式。通过将信息分割为多个子序列并并行传输，增加了传输的速度，与模版区信息的结合，可以实现解调的顺利进行，这种设计在实际应用中可以显著提高数据的传输效率和成功率。
[0033]4、本专利技术设置了模版区，这个区域包含了像素块的分布信息、像素块解调规则和拼接规则。这意味着，对于不同的模版设置，智能手机都可以根据其传递的模版信息进行对应的解调，从而使得本专利技术具在不同的设备和应用场景中都具有较高的普适性。
附图说明
[0034]图1是本专利技术方法的流程示意图；
[0035]图2为本专利技术电视屏幕的分层示意图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作描述。
[0037]本专利技术一种电视屏幕和智能手机间的可见光通信方法，如图1所示包括如下步骤：
[0038]S1：如图2所示，本专利技术将电视屏幕分为模版层（图2中位于中心的小方块）、核心层、冗余层和附加层，其中模版层位于电视屏幕中心部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电视屏幕和智能手机间的可见光通信方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将电视屏幕分为模版层、核心层、冗余层和附加层，其中模版层位于电视屏幕中心部位，核心层环绕模版层设置，冗余层环绕核心层设置，附加层环绕冗余层设置；S2：在电视屏幕上划分多个像素块，每一像素块由多个紧邻的像素组成，依据电视屏幕分辨率和智能手机的摄像头分辨率确定像素块大小，以使得摄像头可以清晰分辨每个像素块；其中模版层内仅设置一个像素块；核心层、冗余层和附加层内均分布设置有多个像素块；S3：将电视屏幕的像素块分布信息、像素块解调规则信息、像素块信息拼接规则调制到模版层像素块；将核心信息调制到核心层上，其中核心层上的不同像素块并行传输多段不同信息；将冗余信息调制到冗余层上，其中冗余信息与核心信息相同，且冗余层上的不同像素块并行传输多段不同信息；将附加信息调制到附加层上，其中附加层上的不同像素块并行传输多段不同信息；S4：智能手机利用摄像头接收电视屏幕信息，该智能手机解码接收到的模版层像素块上的信息，并根据解码得到的像素块分布信息、像素块解调规则信息、像素块信息拼接规则，将核心层上不同像素块并行传输的多段不同信息进行解调和拼接得到核心信息，将冗余层上不同像素块并行传输的多段不同信息进行解调和拼接得到冗余信息，将所述附加层上不同像素块并行传输的多段不同信息进行解调和拼接得到附加信息；S5：智能手机对解码后的核心信息与冗余信息进行比对，当核心信息存在损伤或不完整时，利用冗余信息对核心信息进行补充或修复；S6：智能手机根据像素块信息拼接规则，将冗余信息结合补充或修复后的核心信息形成最终信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘君，李永，李静林，
申请(专利权)人：北京圣传创世科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：