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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Anzeigen von Informationen, die in Form eines sog. Bildformates zusammengestellt sind, insbesondere von produkt- und/oder werbespezifischen Informationsinhalten, auf einem mehrere einzelne Bildschirm-Module aufweisenden Bildschirm. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Anzeigeeinrichtung sowie ein Verfahren zum Erzeugen des o. g. Bildformates.
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Es ist bekannt, dass es beispielsweise für den Vertrieb von Waren oder Dienstleistungen förderlich sein kann, Informationen mit produkt- bzw. dienstleistungsspezifischen Inhalten in der Nähe potentieller Kunden und/oder beworbener Produkte bzw. Dienstleistungsorte zu präsentieren. Dabei kann es sich um Informationen über Produkte bzw. Dienstleistungen, einschließlich Werbeinhalte, Preisangaben, Ankündigungen oder ähnliche Informationen handeln. Besonders vorteilhaft ist es dabei, solche Informationen einem potentiellen Kunden umfassend zu präsentieren und möglichst schnell an seine jeweiligen Informationsbedürfnisse anzupassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Druckschrift
RU2248609C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige von Werbeinformationen vor, wobei produktbezogene Informationen durch eine Mehrzahl von Bildschirmen und Lautsprechern wiedergegeben werden können, welche in der Nähe von beworbenen Produkten oder Konsumentengruppen, etwa über den Ladenkassen, angeordnet sind. Die produktbezogenen Informationen stammen von einer zentralen Steuereinheit und werden an die Bildschirme und Lautsprecher weiterverteilt. Ein Nachteil der in
RU2248609C2 beschriebenen Lösung besteht darin, dass die Bildschirme von sog. Steuerungsservern gesteuert werden müssen, um Werbeinhalte an mehreren Bildschirmen bzw. Lautsprechern wiederzugeben. Darüber hinaus geben die von einem einzigen Steuerungsserver gesteuerten Bildschirm-Lautsprecher-Einheiten die gleichen Inhalte wieder.
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Eine andere Lösung wird von der Druckschrift
DE69032016T2 angeboten. Diese Druckschrift beschreibt ein als sog. Videowand bekanntes Anzeigesystem, das Bilder auf mehreren Bildschirmen anzeigen kann. Das in
DE69032016T2 beschriebene Anzeigesystem weist einen Zentralrechner sowie einen Direktzugriffsspeicher auf, wobei der Direktzugriffsspeicher in mehrere Speicherschlitze abgebildet ist, welche von dem Zentralrechner adressierbar sind und von denen jeder einem Kanal für einen jeweiligen Bildschirm entspricht, wobei jeder Kanal einen Bildschirmtreiber aufweist, der mit dem Speicher verbunden ist und so wirkt, dass er dem entsprechenden Bildschirm ein Bildsignal bereitstellt, und wobei der Zentralrechner in der Lage ist, Bilddaten in jeden der ausgewählten Speicherschlitze zu schreiben und die Bildschirmtreiber die Bilddaten parallel aus den Speicherschlitzen herauszulesen, um gleichzeitige Bildsignale zur Anzeige an entsprechenden Bildschirmen zu liefern, wobei auf jedem Bildschirm ein Teil des Bildes angezeigt wird, wodurch das gesamte Bild über diese mehreren Bildschirme angezeigt wird. Die Auflösung jedes Bildschirmes des Anzeigesystems ist dabei unabhängig von der Anzahl der Bildschirme. Die Druckschrift
DE69032016T2 hebt als Vorteil besonders hervor, dass die Kosten der Erzeugung von Graphik und Text durch den Rechner sehr gering im Vergleich zu den Kosten des Filmens eines Videos sind und dass dies beträchtlich die Einsatzmöglichkeiten von Videowänden erhöht. Die Notwendigkeit, an jedem Anzeigeort ein vorab gefilmtes Video bereitzustellen, wird damit beseitigt. Darüber hinaus bietet die Verwendung eines Rechners zur Erzeugung von Graphiken und Text den Vorteil, dass die anzuzeigenden Informationen einfach aktualisiert werden können.
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Ein wesentlicher Nachteil der in
DE69032016T2 beschriebenen Lösung besteht darin, dass lediglich, wie bei den Videowänden üblich, ein größeres Bild mit seinen einzelnen Teilbereichen auf den einzelnen Bildschirmen dargestellt wird, d. h. ein Bild wird auf mehrere Bildschirme vergrößert. Darüber hinaus ist der Aufbau des Anzeigesystems gemäß
DE69032016T2 weiterhin sehr kompliziert und aufwendig. So werden etwa ein Zentralrechner sowie zusätzliche Bildschirmtreiber in Form von integrierten Schaltkreisen für jeden Bildschirm benötigt, um die Realisierung des Anzeigesystems zu ermöglichen. Darüber hinaus ist das Anwendungsspektrum für solche Videowände relativ beschränkt.
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Eine andere Lösung für eine Anzeigeeinrichtung mit einem mehrere einzelne Bildschirm-Module aufweisenden Bildschirm wird in der Druckschrift
DE 10 2011 012 173 A1 beschrieben. Diese Anzeigeeinrichtung weist eine Steuerungselektronik zur Ansteuerung der Bildschirm-Module auf, wobei die Steuerungselektronik zur Übermittlung eines aus sog. Teilformaten bestehenden Bildformates an die Bildschirm-Module ausgebildet ist. Um die Anzeige der einzelnen Teilformate durch entsprechende Bildschirm-Module zu bewerkstelligen, ist jedes Bildschirm-Modul mit einer Auswahlelektronik ausgestattet. Als Vorteil dieser Lösung hebt
DE 10 2011 012 173 A1 hervor, dass eine Adressierung der einzelnen Bildschirm-Module durch die Steuerungselektronik nicht mehr erforderlich sei, weil die Auswahlelektronik an jedem Bildschirm-Modul selbständig das darzustellende Teilformat aus dem gesamten von der Steuerungselektronik übermittelten Bildformat-Datenstrom ermittelt. Ein wesentlicher Nachteil der aus
DE 10 2011 012 173 A1 bekannten Lösung besteht darin, dass die Anzeigeeinrichtung durch die Notwenigkeit einer Auswahlelektronik an jedem Bildschirm-Modul verteuert wird.
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Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Anzeigeeinrichtungen zu beseitigen, ohne dabei die Leistungsfähigkeit und die Einsatzvielfalt von Anzeigeeinrichtungen zu beeinträchtigen. Darüber hinaus, d. h. synergetisch zu den o. g. Aufgaben, besteht eine weitere Aufgabe dieser Erfindung auch in einer zusätzlichen Kostenreduktion im Vergleich zu bekannten Anzeigesystemen mit mehreren Bildschirm-Modulen.
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Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, eines Verfahrens zum Betrieb einer solchen Einrichtung nach Anspruch 12, eines Verfahrens zur Anzeige eines Bildformates nach Anspruch 13 sowie eines Verfahrens zum Erzeugen eines Bildformats nach Anspruch 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Die Erfindung offenbart eine Anzeigeeinrichtung mit einem mehrere einzelne Bildschirm-Module aufweisenden Bildschirm, mit einer Steuerungselektronik zur Ansteuerung von Bildschirm-Modulen, wobei die Steuerungselektronik zur Übermittlung eines der Anzeige des Bildschirms entsprechenden Bildformates ausgebildet ist, wobei das Bildformat mehrere der Anzeige einzelner Bildschirm-Module entsprechende Bildteilformate aufweist. Erfindungsgemäß ist die Steuerungselektronik unter Verwendung einer programmierbaren Logik-IC-Technologie ausgeführt. Die Abkürzung IC steht dabei für Integrated Circuit oder einen integrierten Schaltkreis. Der erfindungsgemäße Einsatz von programmierbaren logischen Schaltungen ermöglicht eine wesentliche Reduzierung von Systemkosten unter Beibehaltung der Leistungsfähigkeit der Anzeigeeinrichtung sowie der Vielfalt ihrer Verwendungsmöglichkeiten.
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Als eine programmierbare Logik-IC-Technologie kommt dabei eine Field Programmable Gate Array(FPGA)-Technologie, eine Complex Programmable Logic Device(CPLD)-Technologie oder eine System-on-a-Chip(SoC)-Technologie in Betracht, wobei die FPGA-Technologie bevorzugt wird.
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Der Begriff Field Programmable Gate Array oder abgekürzt FPGA in der Digitaltechnik beschreibt einen integrierten Schaltkreis (IC), in dem eine logische Schaltung programmiert werden kann. Die o. g. englischsprachige Bezeichnung kann dabei etwa als (Anwendungs-)Feld programmierbare (Logik-)Gatter-Anordnung übersetzt werden. Es handelt sich somit bei einem FPGA um einen vom Kunden programmierbaren bzw. konfigurierbaren digitalen integrierten Schaltkreis, der aus einer Vielzahl von zusammenschaltbaren Funktionseinheiten besteht.
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Anders als bei der Programmierung von üblichen Computern, Servern oder ähnlichen Steuerungseinheiten bezieht sich der Begriff Programm nur nachrangig auf die Vorgabe zeitlicher Abläufe im FPGA-Baustein. Bei der FPGA-Programmierung geht es primär um die Definition der Funktionsstruktur des FPGA-Bausteins. Durch die Programmierung von Strukturvorschriften wird zunächst die grundlegende Funktionsweise einzelner universeller Blöcke im FPGA und deren Verschaltung untereinander festgelegt. In diesem Zusammenhang spricht man auch von der Konfiguration eines FPGA.
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Oft werden FPGAs mit den digitalen und ebenfalls (re-)konfigurierbaren CPLD-Bausteinen (Complex Programmable Logic Devices) gleichgesetzt bzw. verglichen. Ein wesentlicher Unterschied zwischen FPGAs und CPLDs besteht darin, dass die CPLDs im Vergleich zu FPGAs eine wesentlich einfachere Struktur aufweisen. Insbesondere besitzen CPLDs kein feinmaschiges Array (Feld) von Logikblöcken und von sog. FlipFlops, sondern nur eine konfigurierbare Schaltmatrix, die verschiedene Eingangssignale zu verschiedenen Ausgangssignalen verbinden kann. Durch den einfacheren Aufbau von CPLDs im Vergleich zu den FPGAs oder SoCs sind CPLDs jedoch wesentlich sparsamer beim Stromverbrauch und haben unter Umständen auch eine schnellere Reaktionszeit.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Konfiguration der sich auf einer programmierbaren Logik-IC-Technologie basiert Steuerungselektronik unter Verwendung der Hardwarebeschreibungssprache (HDL), insbesondere unter Verwendung einer Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language(VHDL)-Sprache oder einer Verilog-Sprache, ausgeführt wird, wodurch die Konfiguration der Steuerungselektronik wesentlich vereinfacht und beschleunigt wird.
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Besonders bevorzugt ist dabei, dass zumindest ein Teil der Bildteilformate parallel an einzelne Bildschirm-Module übermittelt wird. Ein wesentlicher Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass die einzelnen Bildschirm-Module der Anzeigeeinrichtung von der Steuerungselektronik direkt adressiert bzw. angesteuert werden, wodurch die Verwendung einer Auswahlelektronik in jedem Bildschirm-Modul vermieden wird. Darüber hinaus bedeutet eine parallele Übertragung der Bildteilformate an die einzelnen Bildschirm-Module auch geringeren Synchronisationsaufwand, insbesondere dann, wenn der aus mehreren Bildschirm-Modulen bestehende Bildschirm zur Wiedergabe von bewegten Bildern verwendet wird, die sich auf mehrere Bildschirm-Module erstrecken.
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Es ist anzumerken, dass der Begriff Bildschirm im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht so zu verstehen ist, dass die Bildschirm-Module notwendigerweise neben- und/oder untereinander angeordnet sein müssen, so wie es beispielsweise bei Videowänden der Fall ist. Im Gegensatz können einzelne Bildschirm-Module entsprechend den Bedürfnissen von Kunden oder Produkt- bzw. Dienstleistungsanbietern angeordnet werden. So können einzelne Bildschirm-Module beispielsweise unmittelbar unter angebotenen Produkten im Verkaufsregal angeordnet sein und erfüllen dabei sowohl die Funktion eines Preisschildes als auch einer Informations- und/oder Werbetafel. Auch andere Einsatz- und Anbringungsmöglichkeit von einzelnen Bildschirm-Modulen sind denkbar.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Übermittlung eines Bildteilformats von der Steuerungselektronik an ein Bildschirm-Modul in digitaler Form erfolgt. Durch die digitale Datenübertragung ergeben sich meist Qualitätsvorteile gegenüber einer analogen Verbindung, beispielsweise mittels eines VGA- oder SCART-Kabels. Bei den letztgenannten Übertragungsverfahren sind zwei (bei Digitalbildschirmen unnötige) Signalkonvertierungen notwendig, nämlich von digital zu analog am Videoausgang und zurück von analog zu digital im Monitor. Dementsprechend wirken sich Laufzeiten in der Elektronik stark aus. Die einzelnen Bildpunkte sowohl des Bildteilformats als auch des Bildformates können dabei unter anderem als 18, 24 und/oder 32 Bit-Datenwörter dargestellt werden, wodurch u. a. eine ausreichende Farbtiefe für die Übermittlung von anzuzeigenden Videosignalen realisiert werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Bildteilformate an einzelne Bildschirm-Module über eine Low Voltage Differential Signaling(LVDS)- und/oder eine Transistor-Transistor-Logik(TTL)-Schnittstelle übermittelt. Während die TTL-Schnittstelle eine zuverlässige Datenübertragung auf kürzeren Entfernungen zwischen der Steuerungselektronik der Anzeigeeinrichtung und den Bildschirm-Modulen ermöglicht, kann die LVDS-Schnittstelle vorzugsweise zur Übermittlung der Bildteilformate bei größeren Entfernungen, insbesondere größer als 1 Meter, eingesetzt werden. Die TTL-Schnittstelle ist jedoch öfter, insbesondere in kleinen, kostengünstigen Bildschirm-Modulen, als Standard-Schnittstelle bereits integriert. Die Steuerungselektronik kann dabei ferner eine Inter-Integrated-Circuit(I2C)- und/oder eine Two-Wire-Interface(TWI)-Schnittstelle aufweisen, wodurch die Übertragung von zusätzlichen Steuerungsinformationen ermöglicht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Daten des Bildformats vorzugsweise über eine Digital Visual Interface(DVI)- und/oder eine Transistor-Transistor-Logic(TTL)-Schnittstelle an die Steuerungselektronik übermittelt, auch unter Nutzung der Transition Minimized Differential Signaling(TMDS)-Technologie. Es kann jedoch auch eine Universal Serial Bus(USB)-Schnittstelle, insbesondere eine USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1, etc., zum Einsatz kommen. Auch sog. DisplayPort oder andere zukünftige Schniuttstellen sind möglich.
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Besonders bevorzugt gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass mindestens ein Bildschirm-Modul des Bildschirms der Anzeigeeinrichtung als ein sog. Thin-Film-Transistor(TFT)-Display ausgeführt wird, weil TFT-Display-Module eine verbesserte Bildqualität, u. a. durch bessere Adressierung und Kontrast, bieten. Darüber hinaus sind die TFT-Display-Module relativ kostengünstig, so dass Herstellungskosten der Anzeigeeinrichtung weiter optimiert werden können. Ferner verfügen moderne TFT-Display-Module oft über eine bereits integrierte Schnittstelle, zur unmittelbaren Übertragung von digitalen Audio- und/oder Video-Daten sowie von Steuerungsinformationen von der Steuerungselektronik, insbesondere über eine TTL- und/oder LVDS-Schnittstelle. Diese Erfindung ist jedoch nicht ausschließlich auf Verwendung von TFT-Display-Modulen beschränkt, sondern kann beispielsweise auch auf Grundlage von OLED- und/oder AMOLED-, etc. Display-Modulen ausgeführt werden.
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Um die Kosten der Anzeigeeinrichtung moderat zu halten ist es besonders bevorzugt, dass die Bildschirm-Module und/oder die dazugehörigen Bildteilformate eine Auflösung von bis zu 1024×600 Bildpunkte aufweisen, wobei die Auflösung von 320×240, 400×240, 480×272, 480×320, 640×480, 800×480, 800×600 und/oder 1024×600 Bildpunkten derzeit besonders bevorzugt wird.
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Alle oder ein Teil der Bildteilformate bzw. der dazugehörigen Bildschirm-Module können dabei die gleiche Auflösung haben. Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch auch eine variable Aufteilung der Bildteilformate oder der dazugehörigen Bildschirm-Module. So kann die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung bei einer Auflösung des Bildformates von 1920×1200 Bildpunkten beispielsweise entweder mit 30 gleichen Display-Modulen mit der Auflösung von 320×240 Bildpunkten oder mit 6 Display-Modulen mit der Auflösung von 320×240 Bildpunkten, 6 Display-Modulen mit der Auflösung von 480×320 Bildpunkten und 3 Display-Modulen mit der Auflösung von 640×480 Bildpunkten ausgeführt werden.
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Die Steuerungselektronik der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung verarbeitet dabei das ankommende Bildformat zu einzelnen Bildteilformaten und übermittelt diese an die korrespondierenden Bildschirm-Module, vorzugsweise parallel. Ein Bildteilformat wird in der Steuerungselektronik so aufbereitet, dass es einer Wiedergabe auf dem entsprechenden Bildschirm-Modul entspricht. Um die Verarbeitung des Bildformates zu optimieren, weist die Steuerungselektronik einen Bildspeicher auf, wobei der Bildspeicher vorzugsweise mit einer Doppelpufferung oder Dreifachpufferung betrieben wird. Es wird dadurch sichergestellt, dass ein vollständiges Bildteilformat für die Ausgabe an die Bildschirm-Module zur Verfügung steht und somit eine kontinuierlichen Bildfrequenz ohne Flackern gewährleistet wird.
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Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung ermöglicht einen vielfältigen Einsatz. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, sie zur Wiedergabe von produkt- bzw. dienstleistungsbezogenen Informationen und/oder zur Wiedergabe von Werbung einzusetzen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zumindest ein Teil der Bildschirm-Module als interaktive Displays ausgeführt, wodurch beispielsweise eine bidirektionale Interaktion mit dem Kunden ermöglicht wird. Die Interaktion kann dabei insbesondere durch sog. Touchscreens (berührungssensitive Eingabemodule) oder durch Gestensteuerung realisiert werden. In diesem Fall sind einzelne Bildschirm-Module üblicherweise in einer unmittelbaren Nähe von angebotenen Produkten bzw. Dienstleistungen montiert, und man kann dem Kunden solche Informationen übermittelt, die er gerade benötigt. Aber auch Produkt- bzw. Dienstleistungsanbieter können diese Eigenschaft für sich nutzen, beispielsweise für eine Inventur von Waren.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung.
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Ferner offenbart diese Erfindung ein Verfahren zur Anzeige eines Bildformates in einer Anzeigeeinrichtung mit einem mehrere einzelne Bildschirm-Module aufweisenden Bildschirm, wobei Daten des Bildformates aus einer Eingangsquelle zu Daten mehrerer Bildteilformate, welche der Anzeige der einzelnen Bildschirm-Module entsprechen, in einer Steuerungselektronik verarbeitet werden. Erfindungsgemäß wird die Verarbeitung der Daten des Bildformats zu den Daten der Bildteilformate in einem unter Verwendung der Hardwarebeschreibungssprache (HDL) entsprechend gestalteten programmierbaren Logik-IC (integrierter Schaltkreis), insbesondere in einem Field Programmable Gate Array(FPGA)-, Complex Programmable Logic Device(CPLD)- oder System-on-a-Chip(SoC)- integrierten Schaltkreis, durchgeführt. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden sowohl eine effizientere Aufbereitung von Bildteilformaten für ihre Übermittlung an Bildschirm-Module durch die Steuerungselektronik ermöglicht als auch Herstellungskosten gesenkt.
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Ferner wird in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anzeigeverfahrens zumindest ein Teil der Bildteilformate von der Steuerungselektronik an einzelne Bildschirm-Module parallel übermittelt.
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Schließlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildformats zur Anzeige in einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das von der Eingangsquelle an die Steuerungselektronik gelieferte Bildformat, beispielsweise in Form von Bild- und/oder Videoinhalten, derart aus einzelnen Bildteilformaten zusammengesetzt, dass eine für den Betrachter als zusammenhängend wahrnehmbare Wiedergabe des Bildformats bzw. der Bild- und/oder Videoinhalte auf mehreren Bildschirm-Modulen ermöglicht wird, wobei die einzelnen Bildschirm-Module nicht notwendigerweise neben- und/oder untereinander angeordnet sein müssen. Vor allem bei der Wiedergabe von bewegten Bildern, die sich auf mehrere Bildschirm-Module erstrecken, werden Vorteile dieser Vorgehensweise deutlich sichtbar.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von in den Figuren dargestellten Beispielen näher erläutert. Sie zeigen:
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1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Videowand,
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2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Anzeigeeinrichtung mit einem mehrere Bildschirm-Module aufweisenden Bildschirm,
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3 eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung und 3A eine besonders bevorzugte Ausführungsform für einen Doppelpufferung-Mechanismus für eine erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung sowie
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4 ein Beispiel für die Aufteilung des Bildformates in einzelne Bildteilformate.
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1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Videowand 1 mit einem aus vier Bildschirm-Modulen 4 bestehenden Bildschirm. Die Bildschirm-Module 4 werden dabei über eine Graphikkarte 3 an einen Zentralrechner 2 angeschlossen, wobei Graphikkarte 3 mit dem Zentralrechner 2 über einen Rechnerbus kommunizieren kann. Der Zentralrechner 2 ist mit einem eigenen internen Speicher und Festplatten- als auch Diskettenlaufwerk ausgestattet und wird zur Erzeugung von anzuzeigenden Graphiken und Text verwendet. Die Graphikkarte 3 weist u. a. einen Direktzugriffsspeicher, der in mehrere Speicherschlitze unterteilt ist, sowie Bildschirmtreiber auf. Die Speicherschlitze des Direktzugriffsspeichers werden von dem Zentralrechner 2 mit den Bilddaten für den jeweiligen Bildschirm-Modul beschrieben. Die Bildschirmtreiber, d. h. kommerziell verfügbare integrierte Schaltkreise, dienen dazu, die Bildinformationen Pixel für Pixel aus jeweiligen Speicherschlitzen auszulesen und Bildausgabesignale auf den Leitungen zu den Bildschirm-Modulen zu erzeugen. Der komplexe Aufbau der Videowand 1 auf Grundlage von IT-basierten Technologien und Graphikkarten verhindert sowohl eine effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen und steigert darüber hinaus die Entwicklungs- und Produktionskosten.
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2 zeigt einen anderen Lösungsansatz für eine Anzeigeeinrichtung 5 mit einem mehrere einzelne Bildschirm-Module 8 aufweisenden Bildschirm. Die Anzeigeeinrichtung 5 weist eine Sendeeinrichtung 7 sowie eine beispielsweise als Personal-Computer ausgebildete Steuerungselektronik 6 auf. Die Steuerungselektronik 6 dient zur Ansteuerung der Bildschirm-Module 8, wobei die Steuerungselektronik 6 zur Übermittlung eines aus sog. Teilformaten bestehenden Bildformates an die Bildschirm-Module ausgebildet ist. Um die Anzeige der einzelnen Teilformate durch entsprechende Bildschirm-Module 8 zu bewerkstelligen, ist jedes Bildschirm-Modul 8 mit einer nicht in 2 dargestellten Auswahlelektronik ausgestattet. Die Auswahlelektronik ist dabei derart programmierbar, dass sie das vorgesehene Teilbildformat aus den von der Steuerungselektronik 6 übermittelten Daten des Bildformats auswählt bzw. ausfiltert und dem Display bzw. Bildschirm-Modul 8 zur Anzeige liefert. Als Auswahlelektronik eignet sich ein vorzugsweise auf die jeweilige Auswahl des darzustellenden Teilformates programmierbarer Videodekoder, welcher auf einem einzigen Mikrochip angeordnet sein kann. Die Verwendung der Auswahlelektronik verteuert nicht nur die Herstellungskosten der Anzeigeeinrichtung 5, sondern erschwert auch die Synchronisation der einzelnen auf den Bildschirm-Modulen 8 angezeigten Teilbildformate.
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Die vorliegende Erfindung löst nicht nur das o. g. Kostenproblem, sondern erzeugt gleichzeitig, d. h. synergetisch, weitere vorteilhafte Effekte, etwa einen geringeren Synchronisationsaufwand, bessere Nutzung von verfügbaren Ressourcen für die Verarbeitung von Bildformaten, usw..
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend am Beispiel einer FPGA-basierten programmierbaren Logik-IC-Technologie und TFT-Displays näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf die FPGA- und TFT-Technologie beschränkt, sondern kann beispielsweise auch im Zusammenhang mit der CPLD-, SoC-, OLED- oder AMOLED-, etc. Technologie zum Einsatz kommen.
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Allgemein handelt es sich bei sog. Field Programmable Gate Arrays oder FPGAs um wiederverwendbare programmierbare Siliziumchips. Mithilfe vorgefertigter Logikblöcke und programmierbarer Routing-Ressourcen können diese Chips so konfiguriert werden, dass sie bestimmte Hardwarefunktionen implementieren, ohne dass Schaltplatinen oder Lötkolben notwendig wären. Die FPGAs sind darüber hinaus vollständig rekonfigurierbar und können neue Eigenschaften annehmen, sobald eine andere Schaltungskonfiguration in ihnen implementiert wird. Dabei bedarf die Implementierung einer spezifischen FPGA-Konfiguration üblicherweise ein fundiertes Wissen im Bereich der digitalen Hardwareentwicklung.
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Im Gegensatz zu sog. anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits oder ASICs) bieten FPGAs hardwaregetaktete Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Kosteneffizienz. Im Unterschied zu üblichen Prozessoren bieten FPGAs echte Parallelität, so dass verschiedene Verarbeitungsoperationen nicht auf die gleiche Ressource angewiesen sind. Jeder einzelne Verarbeitungs-Task wird einem dedizierten Bereich auf dem Chip zugewiesen und kann so autonom und ohne Beeinflussung anderer Logikblöcke ausgeführt werden. Daher wird die Leistungsfähigkeit der Anwendung nicht eingeschränkt, wenn weitere Verarbeitungs-Tasks hinzugefügt werden.
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3 zeigt eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung 10 mit einem mehrere Bildschirm-Module 11 aufweisenden Bildschirm und mit einer Steuerungselektronik 12 zur Ansteuerung der Bildschirm-Module 11. Die Steuerungselektronik 12 der Anzeigeeinrichtung 10 ist unter Verwendung einer programmierbaren Logik-IC-Technologie ausgeführt. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck ein Field Programmable Gate Array (FPGA) 18 eingesetzt, es können jedoch u. U. auch ein Complex Programmable Logic Device (CPLD) oder ein System-on-a-Chip (SoC) verwendet werden. Die Steuerungselektronik 12 wandelt ein digitales Videosignal, beispielsweise mit einer Auflösung von 1920×1200 Bildpunkten, am Eingang 13 zu digitalen Videosignalen an Ausgängen 14 um. Der Ausgang 14 der Steuerungselektronik 12 ist dabei mit dem entsprechenden Bildschirm-Modul 11 verbunden und ist für die Übermittlung eines Bildteilformats an das jeweilige Bildschirm-Modul 11 verantwortlich. Das Datenformat an den Ausgängen 14 wird durch die Anforderungen der Bildschirm-Module 11 definiert. Die Bildteilformate werden dabei vorzugsweise im Low Voltage Differential Signaling(LVDS)- und/oder Transistor-Transistor-Logik(TTL)-Format parallel an die jeweiligen Bildschirm-Module 11 übertragen. Die Steuerungselektronik 12 im o. g. Beispiel des Bildformats mit der Auflösung von 1920×1200 Bildpunkten kann 2 bis 30 Ausgänge 14 aufweisen, die entsprechend mit 2 bis 30 Bildschirm-Modulen 11 verbunden sind. Jedes Bildteilformat kann unterschiedliche Auflösung aufweisen, so dass die Aufteilung des Bildformats in gleich große Bildteilformate nicht zwingend ist. Die Auflösung der Bildteilformate an den Ausgängen 14 der Steuerungselektronik 12 bestimmt die Anzahl und die Auflösung der Bildschirm-Module 11 in der Anzeigeeinrichtung 10. In einer möglichen Ausführungsform sind zumindest ein Teil der Bildschirm-Module 11 als interaktive Displays ausgeführt, wodurch etwa eine bidirektionale Interaktion mit dem Verbraucher ermöglicht wird, beispielsweise durch Verwendung von sog. Touchscreens (berührungssensitiven Eingabemodulen) oder Gestensteuerung.
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Die Steuerungselektronik 12 gemäß dem Beispiel aus der 3 weist einen FPGA 18 und einen Speicher 15 auf, der beispielsweise im sog. Doppelpufferung- oder Dreifachpufferung-Modus betrieben wird. Der Speicher 15 kann als ein sog. Double Data Rate(DDR)-Speicher ausgeführt sein. Neben dem Eingang 13 zum Empfang des digitalen Videosignals kann die Steuerungselektronik 12 ferner eine Inter-Integrated-Circuit(I2C)- und/oder eine Two-Wire-Interface(TWI)-Schnittstelle 16 aufweisen, die eine bidirektionale Übertragung von zusätzlichen Signalen und Steuerungsinformationen zu und von den Displayeinheiten, etwa für die Helligkeitskontrolle, Ton, Vitalitätsüberwachung und Userinteraktion ermöglicht. In diesem Beispiel ist der FPGA 18 sowohl für die Aufbereitung von Bildteilformatdaten aus dem empfangenen digitalen Videosignal am Eingang 13 als auch für das Extrahieren von Steuerungsdaten von der Schnittstelle 16 zuständig. Die aufbereiteten Steuerungsdaten werden von der Steuerungselektronik 12 am Ausgang 17 ausgegeben und zu den einzelnen Bildschirm-Modulen 11 übertragen.
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3A zeigt ein detailliertes Beispiel für eine mögliche Implementierung vom Doppelpufferung-Mechanismus zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung. Der Speicher 15 ist dabei vorzugsweise als sog. DDR2-RAM-Speicher ausgeführt, wobei die auf der programmierbaren Logic-IC-technologie basierte Steuerungselektronik 12 vorzugsweise mit einer sog. First-In-First-Out(FIFO)-Funktionalität ausgestattet ist. Bei der FIFO-Funktionalität handelt es sich um ein Verfahren der Speicherung von Daten, bei dem diejenigen Elemente, die zuerst gespeichert wurden, auch zuerst wieder aus dem Speicher entnommen bzw. zur weiteren Verarbeitung ausgegeben werden. Eine solche Datenstruktur wird auch als (Warte-)Schlange bezeichnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht ausschließlich auf die DDR2-RAM-Speicher und die FIFO-Fuktionalität beschränkt.
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Die Hauptaufgabe der unter Verwendung der programmierbaren Logik-IC-Technologie hergestellten Steuerungselektronik 12 bzw. der FPGA-Einheit 18 besteht vor allem in einer Echtzeit-Verteilung des digitalen Bild- bzw. Videosignals vom Eingang 13 auf die Bildschirm-Module 11 sowie in der Erzeugung der für die fehlerfreie Funktion der angeschlossenen Bildschirm-Module 11 benötigten Steuersignale, insbesondere von HSYNC- und VSYNC-Synchronisierungssignalen für horizontale und vertikale Synchronization sowie von Data Enable(DE)-Synchronisierungssignalen. Dabei muss das Bild- bzw. Videosignal nicht zwingend vollständig auf alle Bildschirm-Module 11 der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung 10 verteilt sein, sondern kann nur teilweise zur Wiedergabe an den Bildschirm-Modulen 11, wie im Ausführungsbeispiel gemäß 4 dargestellt, aufbereitet werden.
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4 zeigt ein Beispiel für die Aufteilung des Bildformates 20 in einzelne Bildteilformate 21, 22, 23. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass das Bildformat 20 in Bildteilformate unterschiedlicher Größe bzw. Auflösung aufgeteilt werden kann. So kann beispielsweise ein Bildformat mit Auflösung von 1920×1200 Bildpunkten in 6 Bildteilformate mit Auflösung von 320×240 Bildpunkten, 3 Bildteilformate mit Auflösung von 800×480 Bildpunkten und 2 Bildteilformate mit Auflösung von 480×272 Bildpunkten unterteilt werden. Die damit insgesamt aufbereiteten 11 Bildteilformate werden von der Steuerungselektronik 12 an die Ausgänge 14 geliefert und anschließend zur Wiedergabe an den Bildschirm-Modulen 11 mit entsprechender Auflösung übermittelt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in 4 gezeigte Aufteilung beschränkt, sondern ermöglicht eine variable Aufteilung des Bildformates 20 in die einzelnen Bildteilformate entsprechend den Anforderungen an die Anzeigeeinrichtung 10.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- RU 2248609 C2 [0003, 0003]
- DE 69032016 T2 [0004, 0004, 0004, 0005, 0005]
- DE 102011012173 A1 [0006, 0006, 0006]
