基于树莓派的无线传屏系统的设计与实现

第37卷 第05期

数字技术与应用

第 37 卷 数字技术与应用

2019年 5月

Digital Technology &Application

Vol.37 No.5

May 2019

设计开发

DOI:10.19695/12-1369.2019.05.92

基于树莓派的无线传屏系统的设计与实现*

陈涛 陈辉金

(桂林电子科技大学,广西桂林 541004)

摘要:无线传屏技术拟在无线的环境中,将客户端的屏幕信息,通过无线网络传输至服务器计算机上。相比与传统的视频共享或视频

同步,无线传屏技术的优势为:所需的电缆少、终端可以随意移动,可提供更加舒适的使用环境。作为无线传屏系统的一种廉价解决方案,本

文设计并实现了一种基于树莓派的无线传屏系统,其思路为:以树莓派为客户端,计算机为服务器,多媒体信息将在服务器与客户端间通过

WLAN进行传输,树莓派再通过HDMI,将多媒体信息输入至显示器终端,实现无线传屏的功能。

关键词:无线传屏技术；树莓派； HDMI

中图分类号:TN948.6;TP391.41文献标识码:A文章编号:1007-9416(2019)05-0178-02

0 引言

随着电脑的普及,大多数的家庭用户都有这样一个想法:电脑

与电视通过无线连接,将电脑上的视频信息实时显示在电视上,达

到大屏观看的效果。而无线传屏技术,恰好解决了这个问题,它能够

实时将服务器计算机的视频内容无线传输至显示终端。不仅在家庭

中,无线传屏技术还可用于学校教室、商务办公室等,为教学、办公

提供更加便捷、灵活的服务。阻碍无线传屏技术普及的原因,主要在

于产品价格的高昂、传输的延迟性高。因此,本文在廉价的树莓派开

发板上设计并实现了无线传屏系统,它能够一键连接计算机服务

器,方便快捷。

指令后,接收来自计算机服务器传输的多媒体信号。同时,将接收到

的多媒体信息进行显示。

1.3 硬件方案和技术路线

系统硬件除了树莓派B+板以外,还包括1个32GB的SD卡、1个

无线网卡、2个触发开关以及2个指示灯,各部分连接如图1所示。

本方案使用的树莓派B+,具有40个引脚的GPIO口、4个USB接

口、以及1个HDMI接口。

本方案中,将无线网卡连接于USB接口,将触发开关电路中的

机械开关与提示灯分别连接于树莓派的13号与15号引脚,显示屏有

线连接树莓派的HDMI口;此外,本方案中还需要插入32GB的的SD

存储卡,用来安装操作系统、应用软件和存储数据;

选用的无线网卡传输速率150Mpbs,覆盖范围大于50m,兼容性

好,能满足多媒体信息的传输。Raspbian不仅占用SD卡空间少, 而

且内置了较完整的Python开发环境,还包含了很多树莓派相关的功

能库,即方便实现树莓派硬件与嵌入式 Web服务器(Apache)的深

度集成, 又可以简化开发难度,缩短开发周期。因此选用Raspbian

作为树莓派的操作系统。

1 无线传屏系统设计

1.1 应用场景

无线传屏系统由计算机服务器、无线网卡、触发开关、树莓派、

显示终端组成。当打开开关以后,多媒体信息将从计算机服务器输

出,通过WLAN传输至树莓派,最后再利用有线HDMI将多媒体信息

传输至显示终端进行显示,完成无线传屏功能。

1.2 系统功能设计

树莓派是一款开源的基于ARM的卡片式电脑主板,无线传屏

系统以树莓派为基础,共设计三个模块,对其阐述如下:

(1)一键开启:通过触发开关,一键开启显示界面与计算机服务

器传输端与树莓派接收端间的传输通道,开始信息传输。

(2)多媒体信息传输:运行于计算机上的vnc view服务器,等待

“开启传输“命令,开启后将开始将多媒体信号传输于接收端。

(3)多媒体信息接收:树莓派作为多媒体信息的接收端,当开启

2 功能实现

2.1 一键开启

一键开启分为2步,第一步为一键开启显示窗口、第二步为开启

传输通道。开启显示窗口后,树莓派处于待输出状态,收到多媒体信

息后,立即对多媒体信息进行输出显示。

2.2 多媒体信息传输

多媒体信息传输功能分为三个部分组成,它们是:(1)运行于计

图1 硬件方案与技术路线

收稿日期:2019-04-25

*基金项目:2016年广西区级大学生创新训练计划项目,基于无线传输的传屏器(2)

作者简介:陈涛(1996—),男,福建南平人,本科,研究方向:自动化。

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陈涛 陈辉金:基于树莓派的无线传屏系统的设计与实现

2.3 多媒体信息接收

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开启后,树莓派即时开始接收多媒体信息。同时,

将接收的信息通过HDMI输出至显示屏,完成无线传输。

3 测试

在计算机服务器中,开启多媒体信息传输服务,有线连接树莓

派与显示终端,将树莓派与计算机服务器连接至同一局域网。一键

开启前的情况如图2左边所示。当一键开启时,显示终端显示与计算

机服务器一致的内容,如图2右边所示。

图2 一键开启前后画面

算机服务器的vncview server;(2)运行于树莓派的vncview;(3)连

接vncviewer与vncview server的局域网络;当经过上一步骤的一

键开启,树莓派将运行“”脚本,如果计算机服务器开

始vncview server,将开始传输多媒体信息。

4 结语

本设计通过三个模块,一键开启模块,多媒体信息传输,多媒体

信息接收,实现了无线视频传输功能。使用方便,传输延迟小。

Design and Implementation of the Wireless Screen Transmission System Based on

Raspberry PI

CHEN Tao,CHEN Hui-jin

(Guilin University of Electronic Technology, Guilin Guangxi 541004)

Abstract:Wireless screen technology in the wireless environment,the client's screen information,through the wireless network transmission to the

server ed with the traditional video sharing or video synchronization, the advantages of wireless screen transmission technology are

as follows: less cables are required, terminals can be moved at will, and a more comfortable environment can be a wireless transmission

system of a cheap solution,this paper designs and realizes a kind of wireless transmission screen system based on raspberry pie, the idea is:raspberries pie,

for the client, the computer to the server,the multimedia information will be transmitted through WLAN between server and client,raspberry sent again

via HDMI,multimedia information input to display terminals,wireless transmission of screen function.

Key words:Wireless screen technology;Raspberry pie;HDMI

······上接第177页

保交通设施设计的规范性。

3.3 交通标志区域检测

将标志区域划分为多个部分,采用预处理技术将光照、噪声、运

动模糊等因素消除,探究标志版面的设计原理,将相关特征进行分

解,利用分类器进行简化设计。在模型识别方面,可将版面中字高、

边框宽度等看成几乎参数,利用分类器进行识别,再与车速相结合

确定最终版面大小。

3.1 利用形状进行检测

此种检测方式作为基本,在空间选择方面十分重要,应达到产

品精确造型的目标。为了减少空间转换、噪声等方面的影响,将参数

化设计引入其中,在神经网络学习基础上建立绘图系统,使参数值

进行变化后改变相关尺寸。

3.2 优化分类模型的构建

单纯的依靠颜色信息无法精确的检测交通标志,可将图像梯度

指标引入其中,对上述问题进行补充,减轻工作者的作业强度。同

时,与基元组合模板进行匹配,将实际的、抽象化的实体展示出来,

具有结构简单、泛化性强等特征,有助于在多个领域推广和实施。在

对受噪声影响较大的模型进行识别时,可将版面中实体位置看成拓

扑参数,利用分布式信息进行储存,在几何实体与参数间建立紧密

联系,从而将数值特征更加精准的提取出来。

4 结语

综上所述,本文从基础层、标志层与元信息层三个层次着手,对

标志的内在联系进行分析,并提出形状检测、构建分类模型等辅助

设计措施,力求交通标志设计能够更加科学规范,在实际应用中取

得更加理想的效果。

参考文献

[1] 王波.关于道路交通标志版面辅助设计分析[J].中国科技纵横,

2017(1):124,126.

Design and Analysis of Logo Layout Topology Structure in Traffic Sign Information

Management System

DAI Fei-fei

(Xinjiang Communications Vocational and Technical College,Urumqi Xinjiang 830000)

Abstract:This paper proposes the visibility and normative requirements for traffic sign layout design. On the basis of meeting the above

requirements, the topology design is carried out, including the three levels of base layer, mark layer and meta information layer. Finally, the auxiliary

design of traffic signs is proposed. The method strives to improve the quality and efficiency of system design through shape detection and construction

of classification models.

Key words:traffic signs;logo layout;topology

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