TWI551094B

TWI551094B - 用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之系統及其方法

Info

Publication number: TWI551094B
Application number: TW103130040A
Authority: TW
Inventors: 陳俊誠; 王瑜; 朱冬波
Original assignee: 達豐（上海）電腦有限公司; 達功（上海）電腦有限公司; 達人（上海）電腦有限公司; 達利（上海）電腦有限公司; 達群（上海）電腦有限公司
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-09-21
Also published as: CN104468662A; TW201513619A; CN104468662B

Description

用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之系統及其方法

本發明是有關於一種通訊系統及其方法，更詳而言之，係關於一種用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之系統及其方法。

點對點技術（peer-to-peer，P2P）又稱對等互聯網路技術，可以簡單地定義為通過直接交換共用電腦資源和服務。不同PC使用者之間不經過中繼設備可直接交換資料或服務，其允許互聯網用戶直接使用對方的文件，使得網路上的溝通變得容易、更直接，真正地消除了中間商。每個人可以直接連接到其他使用者的電腦交換文件，而不是像過去那樣連接到伺服器上再去流覽與下載。具體來說，節點同時作為用戶端和伺服器端，所有的用戶端都能提供資源，係包括頻寬、存儲空間和計算能力。點對點網路具有多種用途，各種文件共用軟體已經得到了廣泛的使用，係包括eMule及eDonkey等開源免費的P2P文件共用軟體。在這些文件共用軟體中，用戶端可以通過與伺服器建立傳輸控制協議（Transmission Control Protocol，TCP）連接及使用者資料包協定（User Datagram Protocol，UDP）連接進行通訊。其中，TCP是連線導向（連接導向）的、可靠的、基於位元組流的運輸層通訊協議；UDP是不需連線的傳輸層協定，提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務。

點對點網路通訊是兩個系統或進程之間的專用通訊鏈路。在現實技術中，點對點網路通訊主要為近場通訊，主要用於移動支付、電子身份識別或資料傳輸等方面，可在移動設備、消費類電子產品、PC和智慧控制項工具間進行近距離無線通訊。

然而，現有的點對點網路通訊存在以下不足：對網路狀況有一定的要求，容易受到干擾，導致連接不成功或通訊失敗；網路連接不穩定；會向外收發電磁訊號，容易產生電磁干擾和電磁輻射。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之系統及其方法，以解決現有技術中點對點或網路通訊易受干擾、易產生電磁輻射、連接不穩定的問題。

為達到上述目的及其他目的，本發明提供一種用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之系統，其中，該系統係包括用戶端和伺服器端，其中：該用戶端係包括第一微處理單元、第一顯示器和第一攝像機，其中，該第一顯示器和該第一攝像機均與該第一微處理單元相連；該伺服器端係包括第二微處理單元、第二顯示器和第二攝像機，其中，該第二顯示器和該第二攝像機均與該第二微處理單元相連；以及該用戶端和該伺服器端進行點對點或網路通訊時，該用戶端和該伺服器端保持適當距離，該第一顯示器和該第二顯示器係分別位於該第二攝像機和該第一攝像機的視角內；該用戶端將需要傳送的內容以矩形點陣圖像之方式顯示於該第一顯示器上；該第二攝像機拍攝該第一顯示器上之顯示內容，該第二微處理單元對拍攝到的顯示內容進行處理，並將處理結果顯示於該第二顯示器上；該第一攝像機再拍攝該第二顯示器上之顯示內容，以接收來自該伺服器端之回饋信息，進行下一步動作。

在本發明之一實施例中，上述之伺服器端能夠同時與一個或複數個用戶端進行點對點或網路通訊。

在本發明之一實施例中，上述之矩形點陣圖像採用自定義之彩色或黑白矩形點陣圖像或2D條碼。

本發明復提供一種用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之方法，該方法係包括以下步驟：用戶端在所需傳送的資料中加入幀頭信息；用戶端對該加入幀頭信息的資料進行矩形點陣圖像編碼，且在用戶端之顯示器上顯示得到的矩形點陣圖像；伺服器端之攝像機拍攝用戶端之顯示器上顯示之矩形點陣圖像，伺服器端之微處理單元解碼拍攝到的矩形點陣圖像，並提取解碼資料中的幀頭信息；伺服器端之顯示器顯示接收成功的信息；以及用戶端之攝像機拍攝伺服器端之顯示器顯示之信息，得知伺服器端接收資料成功。

在本發明之一實施例中，上述之矩形點陣圖像採用自定義之彩色或黑白矩形點陣圖像。

在本發明之一實施例中，上述之矩形點陣圖像採用2D條碼。優選地，該2D條碼為Data Martix碼、QR碼或PDF417條碼。

在本發明之一實施例中，上述之伺服器端之顯示器顯示之接收成功的信息為ACK信息。

在本發明之一實施例中，上述之用戶端得知伺服器端接收資料成功後，啟動新一輪的資料傳送或告知伺服器端資料傳送完成。

基於上述，本發明提供之用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊的系統及其方法，具有以下有益效果：和無線通訊相比，對外無輻射，保密性強；不受外部無線電磁波的干擾；提供校驗和差錯控制方式。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術領域之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其它不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式中所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術領域之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“上”、“下”、“一”及“底部”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，於無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

本發明的用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊的系統係包括若干個終端，其中每個終端係包括微處理單元、顯示器和攝像機。當兩個終端之間進行點對點或網路通訊時，其中一個終端作為用戶端，另一個終端作為伺服器端。在不同的場景下，每一個終端既可以做伺服器端，又可以做用戶端。當一個終端充當伺服器端時，其可以同時連續處理一個或複數個用戶端之請求信息。

參照圖1，用戶端中係包括微處理單元11、顯示器12和攝像機13，其中，顯示器12和攝像機13均與微處理單元11相連。伺服器端中係包括微處理單元21、顯示器22和攝像機23，其中，顯示器22和攝像機23均與微處理單元21相連。

在用戶端和伺服器端進行點對點或網路通訊時，用戶端和伺服器端之間保持適當距離，使雙方的顯示器均在對方攝像機的視角內，能拍攝清楚對方顯示器內容。用戶端將需要顯示之內容以矩形點陣圖像之方式顯示於自身的顯示器上；伺服器端之攝像機拍攝用戶端之顯示器上之顯示內容，伺服器端之微處理單元對拍攝到的顯示內容進行處理，並將處理結果顯示於伺服器端之顯示器上；用戶端之攝像機再拍攝伺服器端之顯示器上顯示之內容，接收來自伺服器端之回饋信息，進行下一步動作。

下表1為用戶端和伺服器端進行點對點或網路通訊的分層結構。表1：點對點或網路通訊的分層結構

其中，應用層用於資料的轉換和翻譯、壓縮和解壓、加密和解密。

傳輸層用於面向上一層提供連線導向和不需連線的服務，提供不同服務埠號。

網路層用於分組傳輸和路由，以及邏輯編址。

資料連接層用於以一幀為單位對點陣圖像進行資料傳輸，和迴圈冗餘校驗（CRC）和幀檢驗序列（Frame Check Sequence，FCS）。

資料分組和重組層用於對上一層（資料連接層）來的大資料進行分組，或下層來的資料重組。

點陣圖產生和識別層用於將上一層來的分組資料產生二維碼，或識別讀取下一層來資料。

點陣圖交互層用於顯示於顯示器上之顏色點陣圖。其中，點陣圖交互層以點陣圖的方式顯示上層傳來的資料，同時通過攝像機把通過對方的點陣圖，拍攝到本地。

為了保證資料能夠順利地在通訊網路上傳送，上述每層都需要定義自身的通訊協定。如果網路很大時，還需要網路層引進交換模組。點陣圖通訊是由複數個點對點通訊組成的，因此，點陣圖的網路通訊的通訊協定要比點對點的網路通訊的通訊協定複雜的多。

參照圖2，在本發明的用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊的方法中，當用戶端A給伺服器端B傳送總長度為M的資料時，由於一個頁面顯示之資料長度有限，假設為一個頁面能顯示之資料長度為L，具體的傳送步驟如下：

步驟S1：用戶端A將所需發送的資料M進行壓縮，壓縮後的資料長度為N；

步驟S2：將壓縮的後的資料N按長度L分成若干個組，其中，若最後一個分組中有效資料的長度小於L，則該分組中剩餘部分由無效資料補充；

步驟S3：用戶端A在當前分組的資料L中加入傳送的幀頭信息，得到資料S；

步驟S4：用戶端A對資料S進行矩形點陣圖編碼，且在用戶端之顯示器上顯示矩形點陣圖像；

步驟S5：伺服器端之攝像機拍攝用戶端之顯示器顯示之矩形點陣圖像，且解碼拍攝到的矩形點陣圖像，提取解碼資料中的幀頭信息；

步驟S6：伺服器端之顯示器顯示接收成功的ACK信息，用戶端之攝像機拍攝伺服器端之顯示器上顯示之信息，得知伺服器端B接收當前分組資料成功；

步驟S7：判斷用戶端A的全部分組的資料是否傳送完，若是，告知伺服器端B資料傳送完成，轉入步驟S8；若否，則傳送下一個分組的資料，轉入步驟S3；

步驟S8：伺服器端B對接收到的資料N行解壓，得到資料M。

其中，矩形點陣圖像可採用自定義之彩色或黑白矩形點陣圖像，也可以採用目前已有的Data Martix碼，QR碼，PDF417條碼等2D條碼。具體採用哪種矩形點陣圖像，由圖像顯示和識別層來決定。在同一網路中，也可以採用多種矩形點陣圖像並存的方式。

其中，自定義之彩色矩形點陣圖像可以適用于現有任何比例的顯示器，如顯示比例為4:3、16:9以及16:10的顯示器，故在實際操作中得到了較為廣泛的應用。

綜上所述，本發明的用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊的系統及其方法和無線通訊相比，對外無輻射，保密性強；不受外部無線電磁波的干擾，且提供校驗和差錯控制方式。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術領域之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

11‧‧‧用戶端之微處理單元
12‧‧‧用戶端之顯示器
13‧‧‧用戶端之攝像機
21‧‧‧伺服器端之微處理單元
22‧‧‧伺服器端之顯示器
23‧‧‧伺服器端之攝像機

圖1顯示為本發明的用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊的系統的結構示意圖；以及

圖2顯示為本發明的用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊的方法的流程圖。

11‧‧‧用戶端之微處理單元

12‧‧‧用戶端之顯示器

13‧‧‧用戶端之攝像機

21‧‧‧伺服器端之微處理單元

22‧‧‧伺服器端之顯示器

23‧‧‧伺服器端之攝像機

Claims

一種用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之系統，其中，該系統係包括用戶端和伺服器端，其中：該用戶端在所需傳送的資料中加入幀頭信息，且對該加入幀頭信息的資料進行矩形點陣圖像編碼；該用戶端係包括第一微處理單元、第一顯示器和第一攝像機，其中，該第一顯示器和該第一攝像機均與該第一微處理單元相連；該伺服器端係包括第二微處理單元、第二顯示器和第二攝像機，其中，該第二顯示器和該第二攝像機均與該第二微處理單元相連；以及該用戶端和該伺服器端進行點對點或網路通訊時，該用戶端和該伺服器端保持適當距離，該第一顯示器和該第二顯示器係分別位於該第二攝像機和該第一攝像機的視角內；該用戶端將需要傳送的內容以矩形點陣圖像之方式顯示於該第一顯示器上；該第二攝像機拍攝該第一顯示器上之顯示內容，該第二微處理單元對拍攝到的顯示內容進行處理，並將處理結果顯示於該第二顯示器上；該第一攝像機再拍攝該第二顯示器上之顯示內容，以接收來自該伺服器端之回饋信息，進行下一步動作。
如申請專利範圍第1項所述之用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之系統，其中，該伺服器端能夠同時與一個或複數個用戶端進行點對點或網路通訊。
如申請專利範圍第1項所述之用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之系統，其中，該矩形點陣圖像採用自定義之彩色或黑白矩形點陣圖像或2D條碼。
一種用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之方法，該方法係包括以下步驟：用戶端在所需傳送的資料中加入幀頭信息；用戶端對該加入幀頭信息的資料進行矩形點陣圖像編碼，且在用戶端之顯示器上顯示得到的矩形點陣圖像；伺服器端之攝像機拍攝用戶端之顯示器上顯示之矩形點陣圖像，伺服器端之微處理單元解碼拍攝到的矩形點陣圖像，並提取解碼資料中的幀頭信息；伺服器端之顯示器顯示接收成功的信息；以及用戶端之攝像機拍攝伺服器端之顯示器顯示之信息，得知伺服器端接收資料成功。
如申請專利範圍第4項所述之用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之方法，其中，該矩形點陣圖像採用自定義之彩色或黑白矩形點陣圖像。
如申請專利範圍第4項所述之用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之方法，其中，該矩形點陣圖像採用2D條碼。
如申請專利範圍第6項所述之用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之方法，其中，該2D條碼為Data Martix碼、QR碼或PDF417條碼。
如申請專利範圍第4項所述之用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之方法，其中，該伺服器端之顯示器顯示之接收成功的信息為ACK信息。
如申請專利範圍第4項所述之用矩形點陣圖像實現點對點或網路通訊之方法，其中，用戶端得知伺服器端接收資料成功後，啟動新一輪的資料傳送或告知伺服器端資料傳送完成。