CN101030128A - 多电脑切换器及其切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一多电脑切换器及其切换方法，该多电脑切换器包括一切换装置、一第一电脑端图像接口、一第二电脑端图像接口、一图像处理单元与至少一操作端图像接口。切换装置由多个电脑装置中选取一第一电脑装置及一第二电脑装置耦接至使用者接口装置。第一电脑端图像接口用以自该第一电脑装置接收一第一图像，而第二电脑端图像接口用以自该第二电脑装置接收一第二图像。图像处理单元用以对第一图像与第二图像进行图像处理，以得到一合成图像。操作端图像接口用以输出第一图像、第二图像及合成图像的一至使用者接口装置。本发明的多电脑切换器具有图像处理的功能，可直接对所接收的图像作图像处理，而可大幅地减少图像传送的时间。

Description

多电脑切换器及其切换方法
技术领域
本发明涉及一种多电脑切换器及其切换方法，特别是涉及与一种可进行缩放与迭合的图像处理的多电脑切换器及其切换方法。
背景技术
由于信息技术的快速发展，使得电脑及其周边产品的应用相当普及。每台电脑传统上都应配备一组使用者接口装置，例如可能包括键盘、鼠标及监视器等。但是，若使用者拥有多台电脑，则此种配置方式就十分浪费金钱且占用空间。于是一种多电脑切换器(Keyboard-Video-Mouse Switch；KVM Switch，或者称为键盘-视讯-鼠标切换器)，使用至少一组使用者接口装置来管理多台电脑的装置，解决了这样的问题。使用多电脑切换器不仅解决费用的问题，更解决了设备及空间的问题，同时也可克服不同接口的兼容性问题。
图1为一公知技术的传统多电脑切换器示意图。电脑装置135、145与使用者接口装置161耦接至多电脑切换器110。此多电脑切换器110用以安排电脑装置135、145以及使用者接口装置161之间的连接信号。使用者可操作使用者接口装置161，经由多电脑切换器110获得电脑装置135与145所输出的图像。然而，此种传统的多电脑切换器110通常只能将图像传递至其目标的使用者接口装置，并无法对电脑装置的图像作图像处理。因此，使用者一般无法在其使用者接口装置161上同时观看两个电脑装置所输出的图像。
另一方面，当此多电脑切换器110支持网络连结功能(KVM over IP)时，远程电脑装置185可通过网络150耦接至多电脑切换器110。当使用者经由远程电脑装置185，以例如子母画面或分割画面的方式，同时观看电脑装置135与145两者所输出的图像时，传统上必须将电脑装置135与145中的图像一起传输到远程电脑装置185，再由远程电脑装置185对此两个图像做图像缩放或合并等图像处理。因此，此种传统结构会增加远程电脑装置185与多电脑切换器110间的数据传输负荷，即增加网络150的数据传输负荷。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，提供一种多电脑切换器，用以对图像进行图像处理，并安排与此多电脑切换器耦接的电脑装置、使用者接口装置以及远程电脑装置间的连接信号。
本发明公开了一种多电脑切换器，所述多电脑切换器包括一切换装置、一第一电脑端图像接口、一第二电脑端图像接口、一图像处理单元与至少一操作端图像接口。
所述切换装置用以安排且导引多个信号往返于使用者接口装置与多个电脑装置之间，其中切换装置自多个电脑装置中选取一第一电脑装置及一第二电脑装置耦接至该组使用者接口装置。第一电脑端图像接口用以自该第一电脑装置接收一第一图像，而第二电脑端图像接口用以自该第二电脑装置接收一第二图像。图像处理单元耦接第一电脑端图像接口及第二电脑端图像接口，用以对第一图像与第二图像进行图像处理，而得到一合成图像，如一子母画面。图像处理单元还包括一图像缩放器耦接该第一电脑端图像接口以及该第二电脑端图像接口，用以缩放该第一图像与该第二图像的至少其中之一。操作端图像接口耦接该切换装置并耦接该图像处理单元，用以选择地输出第一图像、第二图像及合成图像之一至该组使用者接口装置。
所述多电脑切换器包括一切换装置、一第一电脑端图像接口、一第二电脑端图像接口、一特殊应用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、至少一操作端图像接口与一网络通讯单元。
所述切换装置用以安排且导引多个信号往返于使用者接口装置、远程电脑装置与多个电脑装置之间，其中切换装置自多个电脑装置中选取一第一电脑装置及一第二电脑装置耦接至该组使用者接口装置与该远程电脑装置的至少其中之一。第一电脑端图像接口用以自该第一电脑装置接收一第一图像，而第二电脑端图像接口用以自该第二电脑装置接收一第二图像。
特殊应用集成电路为一多功能的整合芯片，包括一图像处理单元、一图像缩放器与一图像压缩单元。图像处理单元耦接第一电脑端图像接口及第二电脑端图像接口，用以对第一图像与第二图像进行图像处理，而得到一合成图像。图像缩放器耦接该第一电脑端图像接口以及该第二电脑端图像接口，用以缩放该第一图像与该第二图像的至少其中之一。图像压缩单元耦接该第一电脑端图像接口、该第二电脑端图像接口与该图像处理单元，用以对该第一图像、该第二图像及该合成图像的至少其中之一进行压缩处理，而得到一压缩数据。
操作端图像接口，耦接该切换装置，并耦接该图像处理单元，用以选择地输出第一图像、第二图像及合成图像之一至该组使用者接口装置。网络通讯单元耦接该图像压缩单元与该切换装置，用以输出该压缩数据至一远程电脑装置。
本发明还提供了一种多电脑切换方法，此多电脑切换方法具有图像处理的功能，并可安排且导引电脑装置、使用者接口装置以及远程电脑装置间的连接路径。
所述多电脑切换方法可提供一组使用者接口装置共享多台电脑装置。使用一切换装置安排且导引多个信号往返于该组使用者接口装置与多个电脑装置之间，而自多个电脑装置中选取一第一电脑装置及一第二电脑装置耦接至使用者接口装置。使用一第一电脑端图像接口自第一电脑装置接收一第一图像。使用一第二电脑端图像接口自第二电脑装置接收一第二图像。使用一图像处理单元对第一图像与第二图像进行图像处理，而得到一合成图像。使用至少一操作端图像接口选择地输出第一图像、第二图像及合成图像的一至该组使用者接口装置。使用一图像压缩单元对第一图像、第二图像及合成图像的至少其中之一进行压缩处理，而得到一压缩数据。使用一网络通讯单元输出该压缩数据至一远程电脑装置。
其中，使用该第一电脑端图像接口以及该第二电脑端图像接口的至少其中之一通过分时技术接收一个以上的图像。
此外，使用该图像处理单元包括：使用一图像缩放器分别缩放该第一图像及该第二图像，以分别获得一缩放后的第一图像及一缩放后的第二图像；使用一图像迭合器选择地迭合该第一图像及该缩放后的第一图像之一和该第二图像及该缩放后的第二图像之一，以获得该合成图像；以及使用一图像控制器控制该图像缩放器与该图像迭合器的运作。
另外，使用该图像迭合器包括：使用一多任务器迭合该第一图像及该缩放后的第一图像的一和该第二图像及该缩放后的第二图像之一，以获得具有一透明或不透明的子画面的该合成图像。
再者，使用该图像迭合器包括：使用两个串联的多任务器迭合该第一图像及该缩放后的第一图像之一和该第二图像及该缩放后的第二图像之一，以获得具有一透明或不透明的子画面的该合成图像。
又，上述多电脑切换方法还包含：使用该图像处理单元对该第一图像与该第二图像进行图像处理以得到该合成图像，而该合成图像为一子母画面、一分割画面或一部分重迭画面。
本发明的多电脑切换器具有图像处理的功能，可直接对所接收的图像作图像处理，而可大幅地减少图像传送的时间。
附图说明
图1为一公知技术的传统多电脑切换器示意图；
图2A为本发明的一较佳实施例中多电脑切换器的功能方块图；
图2B为本发明的另一较佳实施例中多电脑切换器的功能方块图；
图3A为本发明的另一较佳实施例中多电脑切换器的功能方块图；
图3B为本发明的另一较佳实施例中多电脑切换器的功能方块图；
图4为本发明的一较佳实施例的图像处理单元的功能方块图；
图5A为本发明的一较佳实施例的图像迭合器的功能方块图；以及
图5B为本发明的另一较佳实施例的图像迭合器的功能方块图。
其中，附图标记：
110、210a、210b、310a、310b：多电脑切换器
185：使用者接口装置                    135、145：电脑装置
161、261、264、267：使用者接口装置
185：远程电脑装置                      150：网络
230：第一电脑端图像接口                220：切换装置
240：第二电脑端图像接口                235：第一电脑装置
245：第二电脑装置                      250：图像处理单元
252：第一图像及/或第二图像的传送路径   256：合成图像
260、263、266：操作端图像接口          370：图像压缩单元
372：压缩数据                          374：指令
380：网络通讯单元                      385：远程电脑装置
420：图像缩放器                        420A：缩放后的第一图像
420B：缩放后的第二图像                440：图像迭合器
452A：第一图像                        452B：第二图像
462、466、466a、466b：控制信号        460：图像控制器
510、520、530：多任务器
具体实施方式
图2A为本发明的一较佳实施例中多电脑切换器的功能方块图。此多电脑切换器210a包括一切换装置220、一第一电脑端图像接口230、一第二电脑端图像接口240、一图像处理单元250与多个操作端图像接口260、263与266。而第一电脑端图像接口230连结一第一电脑装置235，第二电脑端图像接口240连结一第二电脑装置245，操作端图像接口260、263与266则分别连结使用者接口装置261、264与267。
此切换装置220用以安排且导引多个信号往返于使用者接口装置与多个电脑装置间的连接信号，其中切换装置220自多个电脑装置中选取第一电脑装置235以及第二电脑装置245，并耦接至使用者接口装置261、264与267的的一或多个。此切换装置220可由市面上的芯片来实现所需的功能，如芯片ADI-AD9108。第一电脑端图像接口230用以自该第一电脑装置235接收一第一图像，而第二电脑端图像接口240用以自该第二电脑装置245接收一第二图像。图像处理单元250耦接第一电脑端图像接口230及第二电脑端图像接口240，用以对第一图像或第二图像(由路径252传送)进行图像处理且缩放该第一图像与该第二图像的至少其中之一，而得到一合成图像256。操作端图像接口260、263与266耦接该切换装置220并耦接该图像处理单元250，用以输出第一图像、第二图像及合成图像之一至使用者接口装置261、264与267的其中一个或多个。
现今特殊应用集成电路已可整合多种电路的功能。于多电脑切换器210a中，第一电脑端图像接口230、第二电脑端图像接口240、图像处理单元250与操作端图像接口260、263与266皆可被整合于单一特殊应用集成电路内。如此于设计变更与解决问题时具有较佳的弹性与效率。
此外，第一电脑端图像接口230与第二电脑端图像接口240，皆可利用分时技术(Time Division)以接收一个以上的图像。操作端图像接口260、263与266可为市面上规格化的图像接口，如Digital Visual Interface(DVI)接口或D-SUB接口。
图2B为本发明的另一较佳实施例中多电脑切换器的功能方块图。图2B与图2A的不同处，在于图2B中的多电脑切换器210b中，第一电脑端图像接口230与第二电脑端图像接口240直接耦接图像处理单元250，而图像处理单元250耦接切换装置220。图2A与图2B的工作原理相同，且切换装置220可由市面上的芯片来达到所需的功能，如芯片ADI-AD9108。
于此图2B的实施例中，切换装置220通过图像处理单元250耦接第一电脑端图像接口230及第二电脑端图像接口240。
图3A为本发明的另一较佳实施例中多电脑切换器的功能方块图。此实施例中的多电脑切换器310a比第2A或2B图实施例中的多电脑切换器210a或210b多了图像压缩单元370与网络通讯单元380。图像压缩单元370耦接第一电脑端图像接口230、第二电脑端图像接口240与图像处理单元250，用以对第一图像或第二图像(由传送路径252传送)以及合成图像256的至少其中之一进行压缩处理，而得到一压缩数据372。一网络通讯单元380耦接图像压缩单元370与切换装置220，用以输出该压缩数据372，并经网络150输送至一远程电脑装置385。切换装置220可由市面上的芯片来实现所需的功能，如芯片ADI-AD9108。使用者可使用远程电脑装置385通过网络150与网络通讯单元380，将指令(经由传送路径374)传送至切换装置220。如同前面所述的实施例，本发明的实施例中，多电脑切换器310a的第一电脑端图像接口230、第二电脑端图像接口240、图像处理单元250与操作端图像接口260、263与266皆可被整合于一特殊应用集成电路内。
图3B为本发明的另一较佳实施例中多电脑切换器的功能方块图。图3B的多电脑切换器310b与图3A的多电脑切换器310a不同处，在于图3B中的第一电脑端图像接口230与第二电脑端图像接口240直接耦接图像处理单元250与图像压缩单元370，而图像处理单元250耦接切换装置220。图3A与图3B的工作原理相同，且切换装置220可由市面上的芯片来实现所需的功能，如芯片ADI-AD9108。其中，切换装置310a及310b用以安排且导引多个信号往返于该组使用者接口装置、一远程电脑装置与多个电脑装置之间，更自多个电脑装置中选取一第一电脑装置及一第二电脑装置耦接至该组使用者接口装置与该远程电脑装置的至少其中之一。
上述图2A、3A与3B的实施例中，图像处理单元250通过切换装置220耦接操作端图像接口260、263与266。图像处理单元250还通过切换装置220耦接第一电脑端图像接口230及第二电脑端图像接口240。
图4为本发明的一较佳实施例的图像处理单元的功能方块图。图像处理单元250包括一图像缩放器420、一图像迭合器440与一图像控制器460。图像缩放器420耦接第一电脑端图像接口230以及第二电脑端图像接口240，用以缩放第一图像与第二图像(由传送路径252传送)的至少其中之一。其中，图像缩放器420用以分别缩放第一图像与第二图像，而分别获得一缩放后的第一图像420A及一缩放后的第二图像420B。
图像迭合器440耦接第一电脑端图像接口230、第二电脑端图像接口240与图像缩放器420。图像迭合器440用以选择地迭合多个图像，如第一图像、第二图像、缩放后的第一图像420A或缩放后的第二图像420B。图像迭合器440便可处理这些图像以得到一合成图像256。其中，图像迭合器440用以选择地迭合第一图像及缩放后的第一图像420A之一和第二图像及缩放后的第二图像420B之一，而获得合成图像。图像控制器460耦接切换装置220、图像缩放器420与图像迭合器440，通过控制信号462与466以控制图像缩放器420改变第一图像452A和/或第二图像452B的尺寸，并控制图像迭合器440合成该些图像成为合成图像256。此外，控制信号462与466还用以控制图像缩放器420输出缩放后的第一图像420A以及缩放后的第二图像420B至图像迭合器440。所以，图像控制器460用以控制图像缩放器420及图像迭合器440的运作。
图5A为本发明的一较佳实施例的图像迭合器的功能方块图。多任务器510为一个多功能多任务器或一个一般多任务器。图像迭合器440使用一多任务器510选择地迭合第一图像452A及缩放后的第一图像420A之一和第二图像452B及缩放后的第二图像420B之一，而成为合成图像256，而该合成图像具有一透明或不透明的子画面。多任务器510由图像控制器460所产生的控制信号466所控制。控制信号466还用以控制图像迭合器440输出合成图像256。
图5B为本发明的另一较佳实施例的图像迭合器的功能方块图。图像迭合器440使用两个串联的多任务器520与530以迭合第一图像452A、第二图像452B、缩放后的第一图像420A或缩放后的第二图像420B成为合成图像256，而该合成图像具有一透明或不透明的子画面。该二多任务器之一接收该二多任务器的另一个输出，亦即多任务器530接收多任务器520的输出。
多任务器520与530由图像控制器460所产生的控制信号466a与466b所控制。控制信号466a与466b亦用以控制图像迭合器440输出合成图像256。举例而言，控制信号466a控制多任务器520选取并输出缩放后的第二图像420B至多任务器530，接着控制信号466b控制多任务器530迭合第一图像452A与缩放后的第二图像420B，而成为合成图像256。
上述图像处理单元250所产生的合成图像256可以为一子母画面(picturein picture)、一分割画面(picture on picture)或一部分重迭画面。当合成图像256为子母画面时，子画面可以为透明的图像以使下层的母画面显现，子画面可以为不透明的图像以遮蔽下层的母画面。
虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，但并非用以限定本发明。本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (11)

1、一种多电脑切换器，其特征在于，供至少一组使用者接口装置共享多个电脑装置，该多电脑切换器包括：
一切换装置，用以安排且导引多个信号往返于该组使用者接口装置与所述电脑装置之间，其中该切换装置自所述电脑装置中选取一第一电脑装置及一第二电脑装置耦接至该组使用者接口装置；
一第一电脑端图像接口，耦接该切换装置，用以自该第一电脑装置接收一第一图像；
一第二电脑端图像接口，耦接该切换装置，用以自该第二电脑装置接收一第二图像；
一图像处理单元，耦接该第一电脑端图像接口及该第二电脑端图像接口，用以对该第一图像与该第二图像进行图像处理，而得到一合成图像；以及
至少一操作端图像接口，耦接该图像处理单元，用以输出该第一图像、该第二图像及该合成图像之一至该组使用者接口装置。
2、如权利要求1所述的多电脑切换器，其特征在于，还包含一特殊应用集成电路，其中该第一电脑端图像接口、第二电脑端图像接口、该图像处理单元与该操作端图像接口被整合于该特殊应用集成电路内。
3、如权利要求1所述的多电脑切换器，其特征在于，该第一电脑端图像接口与该第二电脑端图像接口之一，通过分时技术以接收一个以上的图像。
4、如权利要求1所述的多电脑切换器，其特征在于，该图像处理单元包括：
一图像缩放器，耦接该第一电脑端图像接口以及该第二电脑端图像接口，用以分别缩放该第一图像与该第二图像，而分别获得一缩放后的第一图像及一缩放后的第二图像；
一图像迭合器，耦接该第一电脑端图像接口、该第二电脑端图像接口与该图像缩放器，用以选择地迭合该第一图像及该缩放后的第一图像的一和该第二图像及该缩放后的第二图像之一，而获得该合成图像；以及
一图像控制器，耦接该切换装置、该图像缩放器与该图像迭合器，用以控制该图像缩放器与该图像迭合器的运作。
5、如权利要求4所述的多电脑切换器，其特征在于，该图像迭合器包括：
一多任务器，用以迭合该第一图像及该缩放后的第一图像之一和该第二图像及该缩放后的第二图像之一而成为该合成图像，而该合成图像具有一透明或不透明的子画面。
6、如权利要求4所述的多电脑切换器，其特征在于，该图像迭合器包括：
两个串联的多任务器，用以迭合该第一图像及该缩放后的第一图像之一和该第二图像及该缩放后的第二图像之一而成为该合成图像，而该合成图像具有一透明或不透明的子画面，该二多任务器之一接收该二多任务器的另一个输出。
7、如权利要求1所述的多电脑切换器，其特征在于，该合成图像为一子母画面、一分割画面或一部分重迭画面。
8、如权利要求1所述的多电脑切换器，其特征在于，包含：
一图像压缩单元，耦接该第一电脑端图像接口、该第二电脑端图像接口与该图像处理单元，用以对该第一图像、该第二图像及该合成图像的至少其中之一进行压缩处理，而得到一压缩数据；以及
一网络通讯单元，耦接该图像压缩单元与该切换装置，用以输出该压缩数据至一远程电脑装置。
9、一种切换器，其特征在于，供至少一组使用者接口装置共享多台电脑装置，该切换器包括：
一切换装置，用以安排该组使用者接口装置与该些电脑装置间的连接信号，其中该切换装置自所述电脑装置中选取一第一电脑装置以及一第二电脑装置连接至该组使用者接口装置；
一第一电脑端图像接口电性连接该切换装置，用以自该第一电脑装置接收一第一图像；
一第二电脑端图像接口电性连接该切换装置，用以自该第二电脑装置接收一第二图像；
一图像处理单元耦接该第一电脑端图像接口及该第二电脑端图像接口，用以对该第一图像与该第二图像进行图像处理，而得到一合成图像，其中该图像处理单元包括：
一图像缩放器耦接该第一电脑端图像接口以及该第二电脑端图像接口，用以缩放该第一图像与该第二图像至少其中之一；以及
至少一操作端图像接口电性连接该切换装置并耦接该图像处理单元，用以输出该第一图像、该第二图像以及该合成图像其中之一至该组使用者接口装置。
10、一种切换器，其特征在于，供至少一组使用者接口装置与至少一远程电脑装置通过一网络共享多台电脑装置，该切换器包括：
一切换装置，用以安排该组使用者接口装置、该远程电脑装置与所述电脑装置间的连接信号，其中该切换装置自所述电脑装置中选取一第一电脑装置以及一第二电脑装置连接至该组使用者接口装置与该远程电脑装置至少其中之一；
一第一电脑端图像接口电性连接该切换装置，用以自该第一电脑装置接收一第一图像；
一第二电脑端图像接口电性连接该切换装置，用以自该第二电脑装置接收一第二图像；
一特殊应用集成电路，还包括：
一图像处理单元耦接该第一电脑端图像接口及该第二电脑端图像接口，用以对该第一图像与该第二图像进行图像处理而得到一合成图像；
一图像缩放器耦接该第一电脑端图像接口以及该第二电脑端图像接口，用以缩放该第一图像与该第二图像至少其中一者；以及
一图像压缩单元耦接该第一电脑端图像接口、该第二电脑端图像接口与该图像处理单元，用以对该第一图像、该第二图像以及该合成图像至少其中之一进行压缩处理，而得到一压缩数据；
至少一操作端图像接口电性连接该切换装置并耦接该图像处理单元，用以选择地输出该第一图像、该第二图像以及该合成图像至该组使用者接口装置；以及
一网络通讯单元耦接该图像压缩单元与该切换装置，用以输出该压缩数据至该远程电脑装置。
11、一种切换方法，其特征在于，供至少一组使用者接口装置经由一网络共享多台电脑装置，该切换方法包括：
使用一切换装置安排该组使用者接口装置与所述电脑装置间的连接信号，而自所述电脑装置中选取一第一电脑装置以及一第二电脑装置连接至该组使用者接口装置；
使用一第一电脑端图像接口自该第一电脑装置接收一第一图像；
使用一第二电脑端图像接口自该第二电脑装置接收一第二图像；
使用一图像处理单元对该第一图像与该第二图像进行图像处理，而得到一合成图像；
使用至少一操作端图像接口选择地输出该第一图像、该第二图像以及该合成图像至该组使用者接口装置；
使用一图像压缩单元对该第一图像、该第二图像以及该合成图像至少其中一进行压缩处理，而得到一压缩数据；以及
使用一网络通讯单元输出该压缩数据至一远程电脑装置。
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