CN102902502B - 适用于显示墙的显示系统与显示方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于显示墙的显示系统与显示方法。上述显示系统包括至少一服务器和多个播放装置。每一上述服务器绘制影像并将影像发送至网络。上述多个播放装置通过网络耦接上述服务器。每一上述播放装置自网络接收上述服务器其中之一所绘制的影像或该影像的一部分，每一上述播放装置和至少一个其余播放装置共同决定一同步时间，并且在此同步时间分别使用显示墙的一显示器同步显示该影像或该影像的该部分。本发明服务器和显示墙之间的距离不受信号传输线的长度限制，可以视应用需求而增加或减少服务器、播放装置或显示器的数量，在应用上可达成极大的灵活性。

Description

适用于显示墙的显示系统与显示方法

技术领域

本发明有关于一种显示系统与显示方法，且特别是有关于一种适用于显示墙(video wall)的显示系统与显示方法。

背景技术

所谓显示墙，就是用多个显示器以拼接方式组成的大型显示装置，可用于监控室(control room)、视频会议(videoconference)或做为室内外大型告示牌。

目前的显示墙解决方案是用多台x86架构的服务器提供显示墙所显示的影像。每一台服务器可用多重输出的显示卡通过支持高画质多媒体界面(HDMI:High-Definition Multime diaInterface)或数字视觉界面(DVI:Digital Visual Interface)的信号传输线同时连接显示墙的多个显示器，或使用多张显示卡以同时连接显示墙的多个显示器。目前的解决方案比较缺乏弹性，也受限于信号传输线的长度。

发明内容

本发明提供一种适用于显示墙的显示系统和显示方法，以提高显示墙的应用弹性，并解除信号传输线的长度限制。

本发明提出一种适用于显示墙的显示系统，包括至少一服务器和多个播放装置。每一上述服务器绘制影像并将影像发送至网络。上述多个播放装置通过网络耦接上述服务器。每一上述播放装置自网络接收上述服务器其中之一所绘制的影像或该影像的一部分，每一上述播放装置和至少一个其余播放装置共同决定一同步时间，并且在此同步时间分别使用显示墙的一显示器同步显示该影像或该影像的该部分。

本发明另提出一种适用于显示墙的显示方法，包括下列步骤：绘制至少一影像；将上述影像发送至网络；自网络接收上述影像；决定一同步时间；以及在此同步时间，使用显示墙的多个显示器同步显示上述影像。

基于上述，本发明使用网络做为服务器和播放装置之间传送影像的媒介，只要有网络存在的地方，就可以架设播放装置与显示墙。所以服务器和显示墙之间的距离不受信号传输线的长度限制，可以视应用需求而增加或减少服务器、播放装置或显示器的数量，在应用上可达成极大的灵活性。

附图说明

图1A是依照本发明一实施例的一种显示系统的示意图。

图1B是依照本发明一实施例的一种远端服务器虚拟影像切分方式的示意图。

图2是依照本发明一实施例的一种服务器的示意图。

图3是依照本发明一实施例的一种播放装置的示意图。

图4是依照本发明一实施例的一种显示方法的流程图。

图5是依照本发明另一实施例的一种显示系统的示意图。

图6是依照本发明另一实施例的一种显示系统的示意图。

图7是依照本发明另一实施例的一种显示系统的示意图。

图8是依照本发明另一实施例的一种播放装置的示意图。

图9是依照本发明另一实施例的一种服务器的示意图。

附图中符号的简单说明如下：

100、500、600、700：显示系统；111~113、610、711~719：服务器；120：网络；131~139、511~519、531~539：播放装置；140、520、540：显示墙；141~149、521~529、541~549：显示器；210：图形处理单元；220：存储器；230：中央处理单元；240、310：网络单元；320：同步单元；330：解码单元；340：显示单元；410~480：流程步骤；I1~I3：影像；a1~a3、b1~b3、c1~c3：部分影像。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

图1A是依照本发明一实施例的一种显示系统100的示意图。本发明的显示系统可包括至少一个服务器以及任意数量的多个播放装置。在此实施例中，显示系统100包括三个服务器111~113以及九个播放装置131~139。其中，每一个服务器111~113各自绘制一个影像，并将该影像发送至网络120。网络120可以是有线网络或无线网络，可以是因特网(Internet)或区域网络，本发明不加以限制。

九个播放装置131~139通过网络120耦接至上述三个服务器111~113。其中，上述九个播放装置中的每一个播放装置131~139可自网络120接收上述三个服务器111~113其中之一所绘制的影像的一部分。之后，每一个播放装置131~139和至少一个其余播放装置共同决定一个同步时间，并且在此同步时间分别使用显示墙140的显示器141~149其中之一显示自网络120接收的该影像的该部分。

更详细的说，如图1B所示，服务器111可绘制影像I₁，并将影像I₁切分为三部分a₁、b₁、c₁，编码后发送至网络120，这三部分可分别由播放装置131~133接收，并经解码和同步处理后分别显示在显示器141~143。同理，服务器112可绘制另一影像I₂，并将影像I₂切分为三部分a₂、b₂、c₂，编码后发送至网络120，这三部分可分别由播放装置134~136接收，并经解码和同步处理后分别显示在显示器144~146。亦同理，服务器113可绘制另一影像I₃，并将影像I₃切分为三部分a₃、b₃、c₃，编码后发送至网络120，这三部分可分别由播放装置137~139接收，并经解码和同步处理后分别显示在显示器147~149。如此，经过远端服务器的绘制、切分、编码和网络传输，以及此处播放装置的接收和同步处理之后，显示墙140可同时显示影像I₁、I₂和I₃，也就是说，显示墙140所显示的画面是由服务器111~113所绘制的影像I₁、I₂和I₃组成。

服务器111~113的结构都相同，如图2所示，每一个服务器111~113都包括以串列方式耦接的图形处理单元(GPU:graphical processing unit)210、存储器220、中央处理单元(CPU:central processing unit)230以及网络单元240。网络单元240也耦接网络120。图形处理单元210、存储器220、中央处理单元230以及网络单元240全部由硬件电路组成。

播放装置131~139的结构都相同，如图3所示，每一个播放装置131~139都包括网络单元310、同步单元320、解码单元330以及显示单元340。网络单元310通过网络120耦接服务器111~113，同步单元320和解码单元330都耦接网络单元310，显示单元340耦接同步单元320和解码单元330。网络单元310、同步单元320、解码单元330以及显示单元340全部由硬件电路组成。

图4是依照本发明一实施例的一种显示方法的流程图。此方法可由服务器111~113和播放装置131~139并行执行，其中步骤410至440由服务器111~113执行，步骤450~480由播放装置131~139执行。

首先，在步骤410，图形处理单元210绘制一影像，并将该影像存入存储器220。该影像可以是二维影像、三维影像、由视频解码所得的影像或以上各种影像的组合。在步骤420，中央处理单元230将图形处理单元210绘制的影像切分为多个部分，在本实施例是切分为三个部分。在步骤430，中央处理单元230对切分后的每一个影像部分进行编码。

上述编码可以压缩影像以节省网络频宽，或者对影像加密以保护其内容，也可以同时进行压缩和加密。中央处理单元230可包括多个处理器(proces sor)或多个处理核心(core)，这些处理器或处理核心可用并行方式执行步骤420和430以提高效率。

然后，在步骤440，网络单元240将经过中央处理单元230的切分与编码之后的影像的每一部分发送至网络120。

接下来，在步骤450，网络单元310自网络120接收上述的影像部分。每一个上述的影像部分由播放装置131~139其中之一的网络单元310接收。在步骤460，解码单元330对网络单元310接收的影像部分进行解码。上述解码和中央处理单元230的编码相对应，可将影像还原为编码前的原始影像。

在步骤470，同步单元320通过网络单元310和至少一个其余播放装置的同步单元320共同决定一个同步时间。播放装置131~139的同步单元320可使用任何一种现有的同步机制，通过网络120互相传递信号，以决定上述同步时间。在步骤480，每一个播放装置131~139的显示单元340在上述同步时间，分别使用显示墙140的显示器141~149其中之一，同步显示经过解码单元330还原的影像部分。上述同步时间可由播放装置131~139共同决定，因此显示器141~149会在上述同步时间同步显示服务器111~113所绘制的影像I₁、I₂和I₃，以免因为各播放装置的显示时间不协调而造成混乱。

本发明的显示系统可包括多组播放装置，每一组播放装置可分别包括多个播放装置，每一组播放装置可分别耦接一个显示墙，例如图5所绘示的依照本发明另一实施例的显示系统500。显示系统500包括服务器111~113以及三组播放装置，也就是播放装置131~139、511~519和531~539。播放装置131~139、511~519和531~539分别耦接显示墙140、520和540。显示墙140、520和540可显示相同的影像，显示墙140、520和540与其对应的播放装置可设置在同一位置或不同位置。

如前所述，服务器111可绘制影像I₁，将影像I₁切分为三部分发送至网络120。播放装置131~133可分别接收影像I₁的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器141~143。播放装置511~513可分别接收影像I₁的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器521~523。播放装置531~533可分别接收影像I₁的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器541~543。

服务器112可绘制影像I₂，将影像I₂切分为三部分发送至网络120。播放装置134~136可分别接收影像I₂的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器144~146。播放装置514~516可分别接收影像I₂的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器524~526。播放装置534~536可分别接收影像I₂的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器544~546。

服务器113可绘制影像I₃，将影像I₃切分为三部分发送至网络120。播放装置137~139可分别接收影像I₃的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器147~149。播放装置517~519可分别接收影像I₃的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器527~529。播放装置537~539可分别接收影像I₃的三个部分，并分别将这三个部分显示在显示器547~549。

播放装置131~139、511~519和531~539以及显示墙140、520和540可以设置在同一地点。在此情况下，播放装置131~139、511~519和531~539其中每一个播放装置用来显示影像的同步时间可由所有播放装置131~139、511~519和531~539共同决定。也就是说，显示墙140、520和540所显示的影像可完全同步。

另一种情况是每一个显示墙与其对应的播放装置可分别设置在不同地点。例如播放装置131~139和显示墙140可设置在第一个地点，播放装置511~519和显示墙520可设置在第二个地点，播放装置531~539和显示墙540可设置在第三个地点。在此情况下，每一个播放装置用来显示影像的同步时间可以和对应同一显示墙的其余播放装置共同决定。也就是说，播放装置131~139可共同决定同步时间T₁，播放装置511~519可共同决定同步时间T₂，播放装置531~539可共同决定同步时间T₃。T₁、T₂和T₃可以相同也可以不同。如此，每一个显示器所对应的同步时间和同一显示墙的其余显示器相同。

以上实施例的显示系统都包括多个服务器，但本发明并不以此为限。本发明的显示系统也可以仅包括一个服务器，例如图6绘示的依照本发明另一实施例的显示系统600。显示系统600包括服务器610和播放装置131~139。服务器610可绘制一个影像，将此影像切分为九部分发送至网络120，这九个部分可分别由播放装置131~139接收，并分别显示在显示器141~149。

本发明的某些实施例可以省略图4方法的步骤420，在此情况下，服务器和播放装置的数量必须相等，例如图7所绘示的依照本发明另一实施例的显示系统700。显示系统700包括服务器711~719和播放装置131~139。服务器711~719可分别绘制九个影像I₁~I₉，将影像I₁~I₉分别发送至网络120。影像I₁~I₉可分别由播放装置131~139接收，并分别显示在显示器141~149。在这样的实施例中，每一个服务器的中央处理单元230不切分图形处理单元210所绘制的影像，只对影像编码。网络单元240将未切分的完整影像发送至网络120。每一个播放装置131~139的网络单元310自网络120接收未切分的完整影像，也就是影像I₁~I₉其中之一。解码单元330对完整影像进行解码，显示单元340使用显示器141~149其中之一显示未切分的完整影像。

图1A、图5和图6的实施例可以省略图4方法的步骤430和460。在此情况下，每一个服务器的中央处理单元230只切分图形处理单元210绘制的影像而不进行编码，网络单元240将未编码的影像部分发送至网络120。每一个播放装置可省略解码单元330，如图8所示。在这样的实施例中，显示单元340耦接网络单元310，直接显示网络单元310接收的影像部分。

图7的实施例除了省略图4方法的步骤420，还可以进一步省略步骤430和460。在此情况下，每一个服务器可以省略中央处理单元230，如图9所示。在这样的实施例中，每一个服务器的网络单元240可将图形处理单元210所绘制的影像直接发送至网络120。

在以上的各实施例中，每一个服务器的图形处理单元210可根据预设的解析度(resolution)和画面更新率(refresh rate)绘制影像，以供显示墙显示。当网络120的频宽不足时，可将上述的解析度所对应的像素(pixel)数量和画面更新率设定成反比关系。例如在显示三维游戏的画面时，可保持高画面更新率而降低解析度的像素数量。在显示静态的文件时，可以提高解析度的像素数量而降低画面更新率。

综上所述，本发明可通过网络的普及和远程特性，延长显示墙和提供影像的服务器的间距，并提高显示墙的设置的灵活度。在布署显示墙时，只需要搬动显示墙和播放装置，不需要搬动服务器，显示墙和服务器的间距不受限于传统信号传输线的长度。本发明的显示系统具有高延展性(scalability)，可视应用需求而增加服务器以绘制更复杂或更高解析度的影像，也可以增加播放装置以连接更多显示器。本发明的显示系统也可以利用服务器的并行处理能力以提高效率。同一组服务器所绘制的影像可同时提供给多个显示墙，可降低服务器的数量与成本。本发明的显示系统和显示方法也可灵活调整解析度和画面更新率，以提供较佳的显示品质。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种适用于显示墙的显示系统，其特征在于，包括：

至少一服务器，其中每一上述服务器绘制一影像、对该影像进行加密并将该影像发送至一网络；以及

多个播放装置，通过该网络耦接该至少一服务器，其中每一上述播放装置自该网络接收该至少一服务器其中之一所绘制的该影像或该影像的一部分并对该影像或该影像的一部分进行解密，每一上述播放装置和至少一其余播放装置共同决定一同步时间，并且每一上述播放装置在该同步时间分别使用一显示墙的一显示器同步显示该影像或该影像的该部分，

其中，每一上述服务器包括：

一存储器；

一图形处理单元，耦接该存储器，绘制该影像并将该影像存入该存储器；

一中央处理单元，耦接该存储器，对该图形处理单元绘制的该影像进行加密；以及

一第一网络单元，耦接于该中央处理单元和该网络之间，将上述加密之后的该影像发送至该网络；

而且每一上述播放装置包括：

一第二网络单元，通过该网络耦接该至少一服务器，自该网络接收该影像或该影像的该部分；

一同步单元，耦接该第二网络单元，通过该第二网络单元和该至少一其余播放装置的同步单元共同决定该同步时间；

一解码单元，耦接该第二网络单元，对该第二网络单元接收的该影像或该影像的该部分进行解密；以及

一显示单元，耦接该解码单元和该同步单元，在该同步时间使用该显示墙的该显示器显示上述解密之后的该影像或该影像的该部分。

2.根据权利要求1所述的适用于显示墙的显示系统，其特征在于，上述多个播放装置在至少一上述显示墙上显示上述影像，而且每一上述播放装置的该同步时间都是由所有上述播放装置共同决定。

3.根据权利要求1所述的适用于显示墙的显示系统，其特征在于，上述多个播放装置在至少一上述显示墙上显示上述影像，每一上述播放装置的该同步时间是和对应同一显示墙的其余播放装置共同决定。

4.根据权利要求1所述的适用于显示墙的显示系统，其特征在于，该中央处理单元将该图形处理单元绘制的该影像切分为多个部分，其中该第一网络单元将上述多个部分发送至该网络，每一上述部分由上述多个播放装置其中之一接收。

5.根据权利要求1所述的适用于显示墙的显示系统，其特征在于，该图形处理单元根据一解析度和一画面更新率绘制该影像，该解析度所对应的像素数量和该画面更新率成反比。

6.一种适用于显示墙的显示方法，由通过网络耦接的至少一服务器和多个播放装置来执行，其特征在于，包括：

该至少一服务器绘制至少一影像；

该至少一服务器将每一上述影像切分为多个部分；

该至少一服务器对该至少一影像的多个部分进行加密；

该至少一服务器将上述加密之后的该至少一影像的多个部分发送至该网络；

该多个播放装置自该网络接收上述加密之后的该至少一影像的多个部分；

该多个播放装置对上述加密之后的该至少一影像的多个部分进行解密；

该多个播放装置决定一同步时间；以及

该多个播放装置在该同步时间使用一显示墙的多个显示器同步显示该至少一影像。

7.根据权利要求6所述的适用于显示墙的显示方法，其特征在于，该至少一影像显示于至少一上述显示墙上，而且每一上述显示墙的每一显示器所对应的该同步时间皆相同。

8.根据权利要求6所述的适用于显示墙的显示方法，其特征在于，该至少一影像显示于至少一上述显示墙上，该至少一上述显示墙的每一显示器所对应的该同步时间和同一显示墙的其余显示器相同。

9.根据权利要求6所述的适用于显示墙的显示方法，其特征在于，还包括：

该至少一服务器根据一解析度和一画面更新率绘制该至少一影像，其中该解析度所对应的像素数量和该画面更新率成反比。