CN101184217A

CN101184217A - 无线超宽带组合式高分辨率大屏幕显示方法及装置

Info

Publication number: CN101184217A
Application number: CNA2007100325338A
Authority: CN
Inventors: 韦岗; 张军; 丁泉龙
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2008-05-21

Abstract

本发明公开了一种无线超宽带组合式高分辨率大屏幕显示方法及装置，其方法主要将多个显示屏组合成所需形状的大显示屏幕；根据各显示屏的大小、形状和空间位置将视频源画面切分为多个子画面；再将各个子画面的视频数据用超宽带无线传输方式向相应的显示屏进行发送；各显示屏接收子画面视频数据并经转换后显示，构成与视频源相对应的画面。其装置包括：发送端，由顺次连接的视频源、发送端控制和图象处理模块、发送端超宽带无线传输模块构成；接收端，由多个显示屏及与各显示屏顺次连接的接收端控制和图象处理模块和接收端超宽带无线传输模块构成。本发明具有屏幕形状可变、极高的显示分辨率、安装移动方便等优点，适用于演示、广告、监控等方面。

Description

无线超宽带组合式高分辨率大屏幕显示方法及装置

技术领域

本发明涉及电子显示技术，特别涉及一种高分辨率大屏幕显示方法和装置。

背景技术

人类70％以上的信息都是通过视觉得到，因此显示技术在人们日常生活中具有极其广泛的用途。最常见的显示方法是通过单一的显示屏来显示画面，例如CRT、LCD等，但这些显示屏受器件、工艺、成本等限制，难以做得很大，分辨率也有限，因此无法用于一些需要显示大画面图象或视频的场合，例如演示厅、会场等。一种常用的大屏幕显示方法是使用投影技术，向白墙或布幕投射需要显示的画面。这种方法的优点是使用方便，可以显示很大的画面，并且画面的大小也可以通过投影的距离来调节，但是具有分辨率不够高，投影仪和显示幕墙之间不能有遮挡物、只能显示方形屏幕等缺点，实际使用起来有许多限制。另一种常用的大屏幕显示方法是使用电视幕墙，即将多个CRT或LCD等显示屏拼在一起，共同显示一个画面。这种方法优点是显示分辨率比投影高，不会受遮挡物的限制，但其缺点也很明显，即每个显示屏需要一条视频线与信号源连接，由于连线的限制，其安装和移动非常麻烦，一般只能用在一些显示位置固定、可以预先布线的场合，例如监控室等。此外，还有LED大屏幕显示技术，但只能显示低分辨率图形，且存在安装不方便、显示形状难以改变等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有大屏幕显示技术存在的上述缺点，提供了一种无线超宽带组合式高分辨率大屏幕显示方法及装置，利用图象处理及超宽带(Ultra Wide Band，UWB)无线传输技术，由多个高清晰的无线显示屏组合成显示形状可变的大屏幕进行显示，具有屏幕形状可变、极高的显示分辨率、安装移动方便等突出的优点，广泛适用于演示、广告、监控、多媒体教学等方面。

如图1所示，本发明提供的无线超宽带组合式超高分辨率大屏幕显示方法如下：

(1)将多个显示屏组合成所需形状的大显示屏幕，并根据各显示屏的大小、形状和空间位置确定相应的原始视频画面切分方案，记录各子画面与显示屏之间的对应关系；

(2)对视频源的视频画面按步骤(1)确定的切分方案切分为多个子画面；

(3)将步骤(2)得到的各个子画面的视频数据用超宽带无线传输方式按步骤(1)确定的子画面与显示屏的对应关系向相应的显示屏进行发送；

(4)显示屏接收到待显示的子画面数据后，转换为适合该显示屏显示的视频信号并显示，所有显示屏的显示共同构成与视频源对应的画面。

如图2所示，本发明提供的无线超宽带组合式超高分辨率大屏幕显示装置包括发送端和接收端，发送端由顺次连接的视频源201、发送端控制和图象处理模块202、发送端超宽带无线传输模块203构成，其中视频源201提供需显示的视频信号；发送端超宽带无线传输模块203实现发送端与接收端各个显示屏之间的无线通信和图象传输；发送端控制和图象处理模块202将原始视频画面切分为与各显示屏对应的子画面，并控制发送端超宽带无线传输模块203与接收端进行无线通信和图象传输。接收端由显示屏206及与各显示屏顺次连接的接收端控制和图象处理模块205和接收端超宽带无线传输模块204构成，其中接收端超宽带无线传输模块204完成相应显示屏与发送端之间的无线通信和图象传输；接收端控制和图象处理模块205控制接收端超宽带无线传输模块204与发送端进行无线通信和图象传输，并对接收端超宽带无线传输模块204传送过来的图象进行处理后传送给显示屏206进行显示。显示屏206显示图象处理模块205传送过来的图象，多个显示屏的显示共同构成与视频源对应的画面。

上述发送端控制和图象处理模块202可以对原始视频子画面进行信源和/或信道编码，接收端控制和图象处理模块205可对接收到的视频信号进行信源和/或信道解码。当原始视频子画面的码率小于发送端超宽带无线传输模块203提供的用于传输该子画面的传输速率时，也可以不进行信源和/或信道编码直接进行数据的传输。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)容易安装、移动。显示屏与信号源不再需要连线，同时由于大屏幕采用多显示屏拼接的方式，因此在大屏幕的安装、移动的时候既无需处理大量的连线，又可以将大的屏幕拆成小的显示屏分别进行，特别适用于那些需要临时搭建显示屏幕的场合。

(2)容易将不同类型的显示器组合，按需设置显示屏幕的形状与大小。以往的显示屏幕由于需要大量的连线以及固定安装，基本上都是以相同类型的方形显示器为主。本发明显示屏与信号源不再需要连线，因而可以方便地采用类型、大小、形状甚至分辨率均不同的多个显示屏组合显示的形式，例如可以组合采用不同大小的LCD、等离子体及CRT显示屏拼接成环形、椭圆形等，特别适用于演示、广告等要求显示灵活多变的场合使用。

(3)可以更有效地显示极高分辨率的画面。本发明使用的超宽带无线传输技术能在3.1GHz到10.6GHz频率之间提供最高达到480Mbps数据传输速率，可以更有效地显示超高分辨率的画面，比现有的其它无线传输技术的效率高1-3个数量级(例如，蓝牙1.1最高数据传输速率为1Mbps，WiFi为54Mbps，WiMax为下行32Mbps、上行4Mbps)，可以满足至少一路高清晰度的数字视频信息传送的要求，配上高清晰度的显示屏，则可以显示分辨率极高的图象，例如，用4个1280*1024分辨率的显示器进行组合显示，则可以显示最高达到5120*4096像素的高分辨率图象。

附图说明

图1为本发明提供的无线超宽带组合式高分辨率大屏幕显示方法流程图。

图2为本发明提供的无线超宽带组合式高分辨率大屏幕显示装置结构示意图。

图3为本发明实施例硬件结构示意图。

图4为多个显示屏组合成类似菱形显示屏幕的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。图中的n为自然数，可根据不同情况确定。本发明的一个较优实施例硬件结构如图3所示，包括发送端和接收端。发送端由视频源301、嵌入式处理器302、控制面板303、超宽带无线传输模块304共同构成，视频源301、嵌入式处理器302和超宽带无线传输模块304顺次连接，控制面板303与嵌入式处理器302连接。其中，视频源301提供需要显示的视频信号，可以是DVD、电视信号或计算机的视频输出等。嵌入式处理器302、控制面板303和超宽带无线传输模块304集成为一个控制台，外部视频源通过视频输入接口与嵌入式处理器302连接。嵌入式处理器302用以实现发送端控制和图象处理模块202，在本实施例中主要完成以下功能：1、根据各显示屏的大小、形状和空间位置，将原始视频画面切分为与各显示屏对应的子画面，并根据实际需要对切分后的图象进行必要的处理，例如信源编码和/或信道编码等；2、控制超宽带无线传输模块与接收端的各显示屏进行无线通信和图象传输；3、提供用户操作界面，接收控制面板的输入并处理，并将当前状态在控制面板上进行显示。嵌入式处理器302可以采用DSP、MCU等来实现。控制面板303由LCD显示屏、键盘、鼠标或触摸屏等共同构成，用以输入命令和显示状态。超宽带无线传输模块304用以实现发送端超宽带无线传输模块203，完成发送端与接收端各个显示屏之间的无线通信和图象传输，根据需显示视频的码率和同时支持的显示屏个数多少，由单套或并行多套的UWB芯片305构成，UWB芯片305用以实现超宽带传输的物理层和MAC层，提供物理的传输规范以及冲突处理等传输协议，保证上层信息的正确传输，可以用Alereon公司的AL4100和AL4300等芯片来实现。本实施例中，超宽带无线传输模块304共采用9套UWB芯片，每套UWB芯片至少可以完成一路视频信号的传输，可支持9个以上显示屏的视频信号传输。

接收端由多个显示屏308及与其顺次连接的嵌入式处理器307、UWB芯片306共同构成，嵌入式处理器307、UWB芯片306与显示屏308设计成一体结构。其中UWB芯片306用以实现接收端超宽带无线传输模块204，完成相应显示屏与发送端的无线通信和图象传输，可以采用Alereon公司的AL4100和AL4300等芯片来实现；嵌入式处理器307用来实现接收端控制和图象处理模块205，控制UWB芯片306与发送端进行无线通信和图象传输，并对UWB芯片306传送过来的图象进行处理，使其适合在该显示屏上显示，可以用DSP、MCU等来实现；显示屏308显示嵌入式处理器307传送过来的画面，多个显示屏的显示组合成与视频源对应的画面，可以根据需要采用一种或多种特性不同的显示屏来实现，例如，可以采用类型、大小、形状、分辨率不同的LCD、等离子体及CRT等显示屏进行组合。

实施例在使用时，由多个显示屏组合成一个大的显示屏幕进行显示，调整显示屏的组合关系可以得到各种形状的显示屏幕，由于使用了超宽带无线传输技术，有足够的传输速率传送视频信息，因此本发明可以显示很高分辨率的画面，同时由于显示屏和发送端无需有线连接，因此安装简单，使用完毕后可以将个显示屏分别拆卸搬运，非常适合演示等需要临时搭建显示屏幕的场合。具体来说，实施例采用了以下方法实现组合式超高分辨率的大屏幕显示：

1、首先根据需要显示的屏幕的形状，选择合适尺寸和形状的显示屏，将其拼接成所需要的形状，用于组合的显示屏可以具有相同或不同的特性，例如，图4中采用了9个大小不同的显示屏401、402、403、404、405、406、407、408、409拼接成类似菱形的屏幕，显示屏可以都采用LCD显示屏、CRT显示屏或等离子显示屏，也可以部分采用CRT显示屏、部分采用LCD显示屏或离子显示屏，各个显示屏可以具有相同或不同的分辨率。拼接过程中，显示屏定可以采用支架或挂墙等方式进行固定。

对应地，根据拼接好的各显示屏大小、形状和空间位置，对原始视频画面确定相应的切分方案，切分的原则是能使切分后的各子画面大小和形状与相应显示屏的大小和形状成比例关系，从而保证各显示屏显示出来的子画面能构成与视频源对应的画面。切分方案确定后，记录下每个子画面与相应的显示屏之间的对应关系。切分方案的确定可以采用多种方法，本实施例中，采用以下步骤来确定原始视频画面的切分方案：

(1)在显示屏组合完毕后，发送端与接收端都处在工作状态下，发送端的嵌入式处理器302控制超宽带无线传输模块304向接收端的所有显示屏发送“询问”消息。

(2)各显示屏的UWB芯片306接收到发送端的“询问”消息后，将其传送至接收端的嵌入式处理器307，嵌入式处理器307控制UWB芯片306向发送端发送本显示屏的大小、分辨率、形状等参数。

(3)根据显示屏的大小和形状，在发送端的嵌入式处理器302中生成各显示屏的模型，并通过控制面板303上的LCD显示屏显示出来，例如常用的显示屏为方形，则可以用适当比例的方形作为该显示屏的模型。用户在控制面板的显示屏上指定区域，通过鼠标和键盘将各个接收端显示屏的模型按其空间排列次序拼接成需显示画面的形状，并通过发送调试信号等方式确定所有模型与显示屏的对应关系。

(4)将与显示屏模型相对应的视频子画面与显示屏关联，并记录下对应关系。例如可以如图4所示的方式对视频子画面进行编号，并建立一张表，分别记录视频子画面的编号及与其对应的显示屏标识。显示屏标识可以采用与其连接的UWB模块的MAC地址、IP地址等来唯一确定。

2、确定切割方案以及子画面与显示屏之间的对应关系后，系统即可以开始工作。此时从视频源301输入嵌入式处理器302的视频信号，如果是经编码后的视频，则嵌入式处理器302首先对其进行解码，然后根据确定好的切分方案，将原始画面切分为各个显示屏所需播放的子画面，并根据子画面的码率、当前无线连接的速率等因素，选择不进行信源和/或信道编码直接送至超宽带无线传输模块304，或者进行适当的信源和/或信道编码，再将编码后的视频信号送至超宽带无线传输模块304。信源编码可以采用多种成熟的图象或视频压缩算法，例如MEPG等，信道编码可以采用线性分组码、卷积码等多种方式。

3、超宽带无线传输模块304接收到各个子画面的视频数据后，向相应的显示屏进行发送。本实施例中，发送端的嵌入式处理器302完成子画面的切分和视频数据处理后，按子画面的编码顺序依次将其数据送至当前空闲的UWB芯片305向目标显示屏发送。

4、接收端中，与每个显示屏308连接的UWB芯片306接收到视频数据后，将其传送至嵌入式处理器307。在嵌入式处理器307中，对接收到的视频信号进行必要的处理，例如对已进行信源和/或信道编码的视频信号进行解码，当切分后图象的大小和分辨率与该显示屏不同时，对图象进行重采样等，转换为适合本显示屏显示的视频信号，再送至显示屏308进行显示。多个显示屏分别显示所需画面的一部分，共同构成与视频源对应的画面。

本发明的另一实施例中，发送端的控制和图象处理模块202采用微型计算机来实现，视频源可以是与计算机相应接口连接的DVD、VCD、网络视频源等，也可以是计算机内部产生或存储的视频数据。发送端超宽带无线传输模块203设计为计算机的插卡形式。

Claims

1.无线超宽带组合式高分辨率大屏幕显示方法：其特征在于包括如下步骤：

2.实现权利要求1所述方法的装置，包括发送端和接收端，其特征在于：

发送端由顺次连接的视频源(201)、发送端控制和图象处理模块(202)、发送端超宽带无线传输模块(203)构成，其中视频源(201)提供需显示的视频信号；发送端超宽带无线传输模块(203)实现发送端与接收端各个显示屏之间的无线通信和图象传输；发送端控制和图象处理模块(202)将原始视频画面切分为与各显示屏对应的子画面，并控制发送端超宽带无线传输模块(203)与接收端进行无线通信和图象传输；

接收端由若干个显示屏(206)及若干个分别与各显示屏(206)顺次连接的接收端控制和图象处理模块(205)和接收端超宽带无线传输模块(204)构成，其中接收端超宽带无线传输模块(204)完成相应显示屏与发送端之间的无线通信和图象传输；接收端控制和图象处理模块(205)控制接收端超宽带无线传输模块(204)与发送端进行无线通信和图象传输，并对接收端超宽带无线传输模块(204)传送过来的图象进行处理后传送给显示屏(206)进行显示。

3.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述的显示屏为LCD显示屏、CRT显示屏或等离子显示屏。