可见光屏幕通信技术
2021-10-26
来源:光电资讯
可见光屏幕通信是 OCC 技术的一个分支,其发射端主要是由数字屏幕构成,其融合了可见光通信技术和光感知技术的特性,通信系统的抗干扰能力很强,且因为接收设备一般是基于图像传感器的光学镜头,数字显示屏到光学镜头的通信链路易于控制,具有较大的接收视场角、设备对准简单等优点,在面向移动端无线光通信领域有很好的前景。
常见的可见光屏幕通信技术的调制模式分为两种。
一种是编码可视模式,将数据流编码成连续的二维码,然后在发射端的数字屏幕上显示。这种方式直接能看到屏幕上呈现的数据码元。
另一种模式为编码不可视的方式,将二进制比特序列在部分图像中嵌入数据,可见光屏幕通信技术充分利用了可见光信道,将二进制比特序列以像素块的形式调制到 LED 屏幕上,这种携信编码模式能够将信息转换成可读的图像帧通过相机接收。这种模式如同在传输图像中加入水印。这样做是为了使人眼对图像或动画中内嵌信息的像素部分感知实现MIN化。
通常可见光屏幕通信的特点可被概括如下:
(1)安全性高:光传输具有一定的方向性,发送端的光学屏幕可视距离有限,一般仅限于室内环境。室内的可见光不能穿透墙壁等遮挡物,将数据传输严格限制在室内,即用户的视距范围内。而且,无论商业屏幕(如手机屏幕、电视屏幕、计算机显示器等)支持何种刷新率,人眼都直接无法感知这些信息。
(2)易于操作、实现较简单:不需要额外的匹配,能够自动进行同步和通信,可见光屏幕系统初的诞生是应用于计算能力有限的相机设备(如智能手机摄像头),其成本低,使用较灵活。因此,需要设计一个结构简单、复杂度较低的通信系统,保证接收单元能够正确读取到发送端的光学信号即可实现通信。
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