TWI388198B - 顯示牆多影像合成系統 - Google Patents

Description

顯示牆多影像合成系統

本發明係關於一種顯示牆多影像合成系統，並且特別是有關於一種利用叢集式之處理器架構的顯示牆多影像合成系統。

隨著科技的進步，人們接收資訊的管道也越來越多。從傳統的報章雜誌、電視、手機，到隨處可見的大型液晶顯示器(LCD)，無不提供著豐富的資訊。而大型液晶顯示器不僅能顯示相當多的資訊，也同時具備著炫目的聲光效果。所以，若想要得到眾人的注意，往往以大型液晶顯示器最為有效。

然而，液晶顯示器有製造尺寸的限制，且液晶顯示器的製作成本隨著尺寸快速增加。因此，於實務中，常用小型的液晶顯示器拼接成大尺寸的電視牆。如此，不僅能有效的增加顯示面積或是放大畫面，同時也能使用較小的液晶顯示器以降低成本。舉例來說，許多機場、車站、研究單位或者證券交易所皆運用上述之電視牆，以提供使用者即時的資訊。

一般來說，傳統的電視牆係將一個母畫面分割成多個子畫面，接著將上述的子畫面放大並組合起來。藉此，傳統的電視牆可使母畫面被放大顯示。然而，組裝一套傳統的電視牆需要非常複雜的硬體設備，一般使用者往往不可 能自己組裝。

以下搭配圖式說明先前技術中之電視牆的架構及其各部元件的用途。

請參見圖1，圖一係繪示先前技術中之電視牆的示意圖。如圖一所示，電視牆9包含視訊分割器90、視訊放大器92、視訊分配器94以及顯示裝置陣列96。其中，顯示裝置陣列96可為多個顯示裝置的組合。舉例來說，顯示裝置可為液晶顯示器、陰極射線管(CRT)或者投影機。

當一個母畫面輸入電視牆9之後，首先由視訊分割器90接收母畫面，並將母畫面分割成多個第一子畫面。接著，將所述多個第一子畫面傳送至視訊放大器92。在此，視訊放大器92用以依比例放大所述多個第一子畫面成為多個第二子畫面。接著，所述多個第二子畫面由視訊放大器92傳送至視訊分配器94。而視訊分配器94可決定每一第二子畫面於顯示裝置陣列96的位置。也就是說，視訊分配器94可逐一將所述多個第二子畫面全部對應至顯示裝置陣列96。最後，當視訊分配器94將所有第二子畫面皆分配至顯示裝置陣列96之後，使用者可由顯示裝置陣列96看到被放大後之母畫面。

由上述可知，電視牆的主要功能就是將母畫面放大，並由顯示裝置陣列輸出。但是不論是視訊分割器、視訊放大器或視訊分配器，皆為需要精密設定的硬體設備，除了高成本以及組裝電視牆的困難度高之外，更容易產生人為的操作錯誤。

綜上所述，傳統的電視牆雖利用組合小尺寸的顯示裝置以顯示大尺寸的畫面，但其同時也具有昂貴的硬體設備以及操作不易、無法隨意更動顯示內容的缺點。所以如何簡化傳統的電視牆之軟硬體設備，組成大面積超高解析度的大型顯示空間，進行靈活運用，讓多方訊號源的資訊畫面或影像同時出現在大型顯示空間，進行顯示視窗大小便更及位置更動，並讓一般使用者能夠輕易組裝電視牆以及使用電視牆，係本發明欲解決的問題。

因此，本發明之一範疇在於提供一種顯示牆多影像合成系統，利用主控端與從屬端的處理器架構進行視訊處理，使得一般使用者能夠輕易組裝。

於一具體實施例中，本發明之顯示牆多影像合成系統包含第一處理器、多個第二處理器以及多個顯示裝置。第一處理器接收多個第一視訊，並於每一第一視訊附加第一控制信息，據以輸出多個第二視訊。每一第二處理器耦接第一處理器，其中每一第二處理器接收並處理所述多個第二視訊的其中之一，依據第一控制信息，輸出至少一第三視訊。每一顯示裝置耦接所述多個第二處理器的其中之一，接收並顯示對應之第三視訊。

於實際應用中，所述之第一控制信息用以指示第一視訊之顯示比例及顯示位置。以及，本發明之顯示牆多影像合成系統更包含網路交換器(switch)，分別耦接第一處理器以及所述多個第二處理器，每一第二處理器透過網路交換器接收 所述多個第二視訊的其中之一。每一第二處理器依顯示比例顯示第二視訊，輸出為第三視訊。每一第二處理器依顯示比例顯示第二視訊，並依顯示位置分配第二視訊，據以輸出多個第三視訊。

此外，於實際應用中，第一處理器更儲存視訊處理程式，視訊處理程式用以分配所述多個第一視訊為所述多個第二視訊，且視訊處理程式分配每一第二視訊至所述多個第二處理器的其中之一。

此外，於實際應用中，每一第二處理器更包含至少一顯示介面模組，且所述之第二處理器透過每一顯示介面模組輸出至少一第三視訊。其中，顯示介面模組可為顯示卡。

再者，於實際應用中，第一處理器與所述多個第二處理器透過乙太網路(Ethernet)傳輸資料。

另外，於實際應用中，所述多個顯示裝置可以陣列方式排列。其中，顯示裝置可為液晶顯示器、陰極射線管或投影機。

再者，於實際應用中，第一視訊可為視訊播放器所輸出之視訊。其中，所述之視訊播放器可為電視機、錄放影機、遊戲機、電腦、數位相機或攝影機。

綜上所述，本發明之顯示牆多影像合成系統藉由主控端與從屬端的處理器架構進行視訊處理，於第一處理器以及第二處理器之間透過網路耦接，並且第一處理器以及第二處理器可分階段處理所接收的視訊，減少外接的硬體設備，使 得一般使用者能夠輕易組裝以及使用顯示牆多影像合成系統。

為使本發明之優點與精神更能明顯易懂，可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

本發明提供一種顯示牆多影像合成系統。關於本發明之若干具體實施例係揭露如下。

請參見圖二，圖二係繪示根據本發明之一具體實施例之顯示牆多影像合成系統的方塊圖。如圖所示，顯示牆多影像合成系統1包含第一處理器10、第二處理器12、第二處理器14、顯示裝置20、顯示裝置22、顯示裝置24以及顯示裝置26。其中，第一處理器10分別耦接第二處理器12以及第二處理器14。此外，第二處理器12分別耦接顯示裝置20以及顯示裝置22。第二處理器14分別耦接顯示裝置24以及顯示裝置26。

第一處理器10可接收多個第一視訊，並於每一第一視訊附加第一控制信息，據以產生多個第二視訊。於實務中，第一處理器10可為一台桌上型電腦、筆記型電腦或者其他適當的運算器。第一視訊可為圖像資料或者為電視機、錄放影機、遊戲機、電腦、數位相機、攝影機或者其他適當的視訊播放器所輸出之視訊。

第二處理器12以及第二處理器14分別接收並處理所述多個第二視訊的其中之一，依據第一控制信息，輸出至少一 第三視訊。其中，第一控制信息用以指示第一視訊之顯示比例及顯示位置。於實務中，第二處理器12與第二處理器14可分別為一台桌上型電腦、筆記型電腦或者其他適當的運算器。此外，第二處理器12可分配其接收的第二視訊至顯示裝置20以及顯示裝置22，第二處理器14可分配其接收的第二視訊至顯示裝置24以及顯示裝置26。另外，使用者可依據顯示裝置的數量，設定第二處理器12以及第二處理器14分別要輸出多少個第三視訊。

此外，第一處理器10、第二處理器12以及第二處理器14可為一種分散式系統，且第一處理器10透過網路分別與第二處理器12以及第二處理器14互相聯結。例如，第一處理器10為主控電腦，第二處理器12以及第二處理器14為從屬電腦，形成一種主從式(Sever/Client)架構。

每一顯示裝置接收並顯示對應之第三視訊。於實務中，每一顯示裝置的尺寸與解析度相同，且多個顯示裝置可以排列成一個顯示裝置陣列，可藉此顯示多個顯示畫面。也就是說，顯示裝置20、顯示裝置22、顯示裝置24以及顯示裝置26分別負責顯示一個顯示畫面。此外，上述每一顯示裝置可為液晶顯示器、陰極射線管、投影機或者其他適當的顯示裝置。

請繼續參見圖二，如圖所示之範例，第一處理器10分別耦接第二處理器12以及第二處理器14，且每個第二處理器分別耦接兩個顯示裝置。在此，第一處理器10可接收多個第一視訊，分別附加一第一控制信息，據以輸出成兩個第 二視訊，並分別傳送至第二處理器12以及第二處理器14。

接著，第二處理器12可依據第一控制信息分配其接收之第二視訊，並依一顯示比例放大/縮小所述之第二視訊，並依照一顯示位置將所述之第二視訊分配成兩個第三視訊分別輸出至顯示裝置20以及顯示裝置22。同樣的，第二處理器14可依據第一控制信息分配其接收之第二視訊，並依一顯示比例放大/縮小所述之第二視訊，並依照一顯示位置將所述之第二視訊分配成兩個第三視訊分別輸出至顯示裝置24以及顯示裝置26。

最後，再由顯示裝置20、顯示裝置22、顯示裝置24以及顯示裝置26依據個別接收的第三視訊，分別顯示多個顯示畫面。於實務中，使用者可自行設定上述之顯示比例或者顯示位置，可調整放大/縮小倍率並達到不同的視覺效果。

值得注意的是，若每個第二處理器僅耦接一個顯示裝置，則每個第二處理器可輸出一個第三視訊，且第三視訊為依照放大比例放大的第二視訊。此外，於本發明之另一具體實施例之中，顯示牆多影像合成系統1更可包含網路交換器，成為一種叢集式(cluster)的架構。

請參見圖三，圖三係繪示根據本發明之另一具體實施例之顯示牆多影像合成系統的方塊圖。如圖所示，顯示牆多影像合成系統1包含第一處理器10、第二處理器12、第二處理器14、第二處理器16、第二處理器18、顯示裝置20、顯示裝置22、顯示裝置24、顯示裝置26以及網路交換器30。其中，網路交換器30分別耦接第一處理器10、第二處理器 12、第二處理器14、第二處理器16以及第二處理器18，且第二處理器12、第二處理器14、第二處理器16以及第二處理器18分別以一對一方式耦接顯示裝置20、顯示裝置22、顯示裝置24以及顯示裝置26。

在此，有別於前一具體實施例，第一處理器10、第二處理器12、第二處理器14、第二處理器16以及第二處理器18透過網路交換器30互相聯結，形成一種叢集式的架構。其中，第一處理器10為主控端(master node)，第二處理器12、第二處理器14、第二處理器16以及第二處理器18為從屬端(slave node)。

第一處理器10可將接收多個第一視訊，並附加第一控制信號於每一第一視訊中，輸出成四個第二視訊，透過網路交換器30分別傳送至第二處理器12、第二處理器14、第二處理器16以及第二處理器18。其中，第一處理器10更可由第一控制信號之顯示位置分別指示每個第二視訊應輸出給哪個第二處理器，以決定最後應於哪個顯示裝置中產生顯示畫面。另外，每個第二處理器可依顯示比例放大/縮小所接收之第二視訊，輸出為第三視訊。

最後，再由顯示裝置20、顯示裝置22、顯示裝置24以及顯示裝置26依據個別接收的第三視訊，分別顯示一顯示畫面。

於實務中，使用者可自行設定上述之顯示比例，調整放大倍率。此外，也可依據每個顯示裝置的解析度調整顯示比例，使得每個顯示裝置適於顯示其對應接收之第三視訊。

為了使所屬領域具有通常知識者更容易瞭解本發明之精神，以下特舉本發明之再一具體實施例，作更詳細的說明。

請參見圖四，圖四係根據本發明之再一具體實施例之顯示牆多影像合成系統的示意圖。如圖所示，顯示牆多影像合成系統4包含第一處理器40、第二處理器42、第二處理器44、顯示裝置50、顯示裝置52、顯示裝置54、顯示裝置56、顯示裝置58以及網路交換器60。網路交換器60分別耦接第一處理器40、第二處理器42以及第二處理器44。顯示裝置50耦接第一處理器40。顯示裝置52以及顯示裝置54分別耦接第二處理器42。顯示裝置56以及顯示裝置58分別耦接第二處理器44。

於此具體實施例中，第一處理器40、第二處理器42以及第二處理器44為電腦，且第一處理器40為主控端之電腦，第二處理器42以及第二處理器44皆為從屬端之電腦，組成一種叢集式的電腦架構。在此，主控端之電腦以及從屬端之電腦可形成一種區域網路，舉例來說，主控端之電腦以及從屬端之電腦可透過乙太網路互相聯結。

第一處理器40可儲存一個視訊處理程式，且視訊處理程式用以將第一控制信號附加至每一第一視訊，並分配為多個第二視訊，並分配每一第二視訊至多個第二處理器的其中之一。於實務中，上述之任一第一視訊可同步顯示於顯示裝置50，並且第一視訊可為圖像資料或者視訊播放器所輸出之視訊，上述之視訊播放器可為電視機、錄放影機、電腦、攝影機或者其他適當的播放裝置。此外，視訊處理程式可依據第 二處理器以及顯示裝置的數量，決定要將第一視訊分割成多少個第二視訊。

在此，第一處理器40之視訊處理程式將多個第一視訊分配成多個第二視訊之後，分別透過網路交換器60傳送至第二處理器42以及第二處理器44。接著，第二處理器42以及第二處理器44分別依據顯示位置與顯示比例，處理其接收之第二視訊，藉以產生第三視訊。於實務中，第二處理器42以及第二處理器44可分別具有顯示介面模組，且第三視訊可透過顯示介面模組傳送給對應之顯示裝置。舉例來說，第二處理器42可具有多張顯示卡，可分別對應顯示裝置52以及顯示裝置54，且第三視訊可透過上述對應顯示裝置52以及顯示裝置54的顯示卡傳送給對應之顯示裝置。

最後，再由顯示裝置52、顯示裝置54、顯示裝置56以及顯示裝置58依據個別接收的第三視訊，分別顯示一顯示畫面。另外，顯示裝置52、顯示裝置54、顯示裝置56以及顯示裝置58其中任一顯示裝置可同步顯示顯示裝置50之畫面。於實務中，顯示裝置52、顯示裝置54、顯示裝置56以及顯示裝置58不限定只能組成二維陣列，上述之顯示裝置更可以設置於不同平面上。舉例來說，上述之顯示裝置可根據不同視覺效果的需要，分別設置於牆壁與天花板。

由上述具體實施例之中，顯示牆多影像合成系統4採用叢集式的電腦架構，可實現放大主控端的電腦畫面於陣列式的多個顯示裝置。

綜上所述，藉由主控端與從屬端的處理器架構進行視 訊處理，於第一處理器以及第二處理器之間使用網路耦接，並且第一處理器以及第二處理器可分階段處理所接收的視訊。因此，有別於傳統的電視牆，本發明之顯示牆多影像合成系統不需要外接複雜的硬體設備，可使用分散式或者叢集式的架構，由多個從屬端的處理器對應連接顯示裝置，放大主控端的處理器畫面於陣列式的多個顯示裝置。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

9‧‧‧電視牆

90‧‧‧圖像資料分割器

92‧‧‧圖像資料放大器

94‧‧‧圖像資料分配器

96‧‧‧顯示裝置陣列

1‧‧‧顯示牆多影像合成系統

10‧‧‧第一處理器

12‧‧‧第二處理器

14‧‧‧第二處理器

16‧‧‧第二處理器

18‧‧‧第二處理器

20‧‧‧顯示裝置

22‧‧‧顯示裝置

24‧‧‧顯示裝置

26‧‧‧顯示裝置

30‧‧‧網路交換器

4‧‧‧顯示牆多影像合成系統

40‧‧‧第一處理器

42‧‧‧第二處理器

44‧‧‧第二處理器

50‧‧‧顯示裝置

52‧‧‧顯示裝置

54‧‧‧顯示裝置

56‧‧‧顯示裝置

58‧‧‧顯示裝置

60‧‧‧網路交換器

圖一係繪示先前技術中之電視牆的示意圖。

圖二係繪示根據本發明之一具體實施例之顯示牆多影像合成系統的方塊圖。

圖三係繪示根據本發明之另一具體實施例之顯示牆多影像合成系統的方塊圖。

圖四係繪示根據本發明之再一具體實施例之顯示牆多影像合成系統的示意圖。

1‧‧‧顯示牆多影像合成系統

10‧‧‧第一處理器

12‧‧‧第二處理器

14‧‧‧第二處理器

20‧‧‧顯示裝置

22‧‧‧顯示裝置

24‧‧‧顯示裝置

26‧‧‧顯示裝置

Claims (15)

1. 一種顯示牆多影像合成系統，包含：一第一處理器，分別自多個視訊播放器接收多個第一視訊，並於每一該第一視訊附加一第一控制信息，據以輸出多個第二視訊；多個第二處理器，分別耦接該第一處理器，其中每一該第二處理器接收並處理該等第二視訊的其中之一，依據該第一控制信息，輸出至少一第三視訊；以及多個顯示裝置，其中每一該顯示裝置耦接該等第二處理器的其中之一，接收並顯示對應之該第三視訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，更包括一網路交換器，分別耦接該第一處理器以及該等第二處理器，每一該第二處理器透過該網路交換器接收該等第二視訊的其中之一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該第一處理器更儲存一視訊處理程式，該視訊處理程式用以分配每一該第一視訊至該等第二處理器的其中之一，並於每一該第一視訊附加該第一控制信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該第一控制信息用以指示該第一視訊之一顯示比例及一顯示位置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示牆多影像合成系統，其中每一該第二處理器依該顯示比例顯示該第二視訊，輸出為該第三視訊。
6. 如申請專利範圍第4項所述之顯示牆多影像合成系統，其 中每一該第二處理器依該顯示比例顯示該第二視訊，並依該顯示位置分配該第二視訊，據以輸出多個第三視訊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中每一該第二處理器更包含至少一顯示介面模組，且所述之該第二處理器透過每一該顯示介面模組輸出至少一該第三視訊。
8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該顯示介面模組為一顯示卡或多個顯示卡。
9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該第一處理器為一桌上型電腦或一筆記型電腦。
10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該等第二處理器為多個桌上型電腦或多個筆記型電腦。
11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該第一處理器與該等第二處理器透過乙太網路傳輸資料。
12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該等顯示裝置以陣列方式排列。
13. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該等顯示裝置為多個液晶顯示器、多個陰極射線管或多個投影機。
14. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該第一視訊為一圖像資料。
15. 如申請專利範圍第1項所述之顯示牆多影像合成系統，其中該等視訊播放器為電視機、錄放影機、遊戲機、電腦、 數位相機或攝影機。