TW201440515A - 電視牆 - Google Patents

Abstract

一電視牆，包括：複數個顯示器、複數條纜線、複數個同步偵測模組以及一中控單元。該等纜線用於傳遞影像資料供該等顯示器播放。該等同步偵測模組耦接於該等顯示器與該等纜線之間。該中控單元則用於收集該等同步偵測模組對至少一種特徵符號所作的偵測，以用於調整交由該等纜線傳遞的影像資料，使該等顯示器得以同步播放影像。上述同步偵測模組可為接頭型式，具有第一端連結上述顯示器，且具有第二端連結上述纜線。

Description

電視牆

本發明係有關於電視牆，特別是電視牆之複數個顯示器的同步技術。

電視牆可由複數個顯示器組成。顯示器可能有多種規格，其解析度、尺寸、影像來源檔案…等都有可能不同，再考量到傳遞影像資料到各顯示器的該些纜線之差異(長度、口徑…等)，顯示器彼此如何同步操作使電視牆得以順暢播放為一重要課題。

根據本發明一種實施方式所實現的一電視牆包括：複數個顯示器、複數條纜線、複數個同步偵測模組以及一中控單元。該等纜線用於傳遞影像資料供該等顯示器播放。該等同步偵測模組耦接於該等顯示器與該等纜線之間。該中控單元則用於收集該等同步偵測模組對至少一種特徵符號所作的偵測，以用於調整交由該等纜線傳遞的影像資料，使該等顯示器得以同步播放影像。

在一種實施方式中，上述同步偵測模組所偵測的特徵符號為頁碼。在中控單元個別控制下，影像資料交由纜線傳遞前可作抽去畫面或者維持某畫面播放的操作。如此一來， 該等顯示器所播放的頁碼可被對齊。

在一種實施方式中，上述同步偵測模組所偵測的特徵符號為為影像垂直同步信號、影像水平同步信號、或起始像素資料。在中控單元個別控制下，影像資料交由纜線傳遞前可作延遲。如此一來，該等顯示器之同步可更為精確。

在一種實施方式中，中控單元係先使該等顯示器頁碼對齊後方作更精確的同步調整。

在一種實施方式中，該同步偵測模組係為接頭型式，具有第一端連結上述顯示器，且具有第二端連結上述纜線。

202‧‧‧顯示器

204‧‧‧纜線

206‧‧‧同步偵測模組

208‧‧‧中控單元

210‧‧‧控制路徑

212‧‧‧圖形顯示控制器

214‧‧‧影像資料

302‧‧‧可程式化延遲單元

304‧‧‧通訊單元

306‧‧‧解碼器

308‧‧‧計數器

310、312、314、316‧‧‧圖形顯示控制器

400‧‧‧同步校正程序

502_1…502_N‧‧‧主機

504_1…504_N‧‧‧檔案

506‧‧‧解碼器

508‧‧‧通訊單元

510‧‧‧運算器

600‧‧‧同步校正程序

700‧‧‧同步校正程序

800‧‧‧測試機台

802、804‧‧‧圖形顯示控制器

806、808‧‧‧纜線

810、812‧‧‧解碼器

814‧‧‧運算單元

816、818‧‧‧可程式化延遲單元

M1…M17‧‧‧顯示器

H_active‧‧‧水平主動區域

H_blank‧‧‧水平空白區域

H_DE‧‧‧水平資料致能信號

H_sync‧‧‧水平同步信號

S402…S406、S602、S604、S702、S704‧‧‧步驟

V_active‧‧‧垂直主動區域

V_blank‧‧‧垂直空白區域

V_DE‧‧‧垂直資料致能信號

V_sync‧‧‧垂直同步信號

第1圖圖解一種電視牆實施方式，其中以複數個顯示器M1~M12組合呈現大畫面；第2圖針對電視牆上一顯示器202說明影像資料係如何供應；第3A圖係根據本案一種實施方式圖解電視牆多套圖形顯視控制器-纜線-同步偵測模組如何在中控單元控制下完成不同顯示器的影像同步操作；第3B圖圖解另外一種實施方式，圖形顯示控制器212、314…316各自擁有影像資料來源；第3C圖為經解碼器306解碼出之影像資料的一個畫面之資料內容與相關信號示意圖；第4圖以流程圖圖解根據本案一種實施方式所實現的一同步校正程序400，可由中控單元208執行，以操作第3A、3B 圖所示結構；第5圖以多主機架構為例，圖解影像資料如何在輸入圖形顯示控制器前個別調整；第6圖以流程圖圖解根據本案一種實施方式所實現的一同步校正程序600，可由中控單元208執行，以操作第5圖所示結構；第7圖圖解一種同步校正程序700，可由中控單元208執行；且第8圖圖解所揭露之圖形顯示控制器之可程式化延遲單元的實驗室初調方案。

第1圖圖解一種電視牆實施方式，其中以複數個顯示器M1~M12組合呈現大畫面。如圖所示，顯示器可能有多種尺寸(如M1之尺寸大於M2，M2又大於M9等等)，且不論各顯示器尺寸相同與否，其解析度、影像來源檔案…等也可能不同。

第2圖針對電視牆上一顯示器202說明影像資料係如何供應。針對顯示器202，電視牆更設計有纜線204以及同步偵測模組206。纜線204用於傳遞影像資料供顯示器202(相當於第1圖電視牆中之複數個顯示器M1~M12其中之一)播放。該影像資料來自於電視牆之一主機，例如一電腦。同步偵測模組206耦接於顯示器202與纜線204之間。同步偵測模組206對至少一種特徵符號所作的偵測將傳遞給電視牆的中控單元208收集。影像資料於圖形顯示控制器212(例如一圖形處理器，Graphic Processing Unit)交由纜線204傳遞前，則是根據中控單元208之 控制作調整(如控制路徑210所示)。

因應多顯示器架構，電視牆事實上具有複數條纜線與對應的複數個同步偵測模組。所有同步偵測模組對特徵符號所作的偵測皆是由中控單元208收集並且進行分析。如此一來，中控單元208得以了解不同纜線之輸出的時間差，並將之應用於纜線傳遞前的影像資料個別調整，以補償上述時間差。電視牆之複數個顯示器因而得以同步播放影像。

一種實施方式是於耦接纜線的圖形顯示控制器212上作影像資料個別調整。舉例說明之，第2圖的控制路徑210可以是對圖形顯示控制器212作控制。圖形顯示控制器212係耦接纜線204，其功能包括耦接影像資料由纜線204傳遞至一顯示器202。圖形顯示控制器212可根據所收到的影像資料與該圖形顯示控制器212所對應之顯示器202在電視牆中之位置擷取該對應之顯示器202所應顯示之影像資料區域，並對該影像資料區域做適當的縮放以符合該顯示器202之尺寸或解析度，使得電視牆中之複數個顯示器M1~M12組合後可呈現所需之整體畫面。圖形顯示控制器212還可根據中控單元208由控制路徑210調整該對應之顯示器202播放該影像資料區域之延遲時間，以使電視牆中之複數個顯示器M1~M12得以同步播放影像。

第3A圖係根據本案一種實施方式圖解電視牆多套圖形顯視控制器-纜線-同步偵測模組如何在中控單元控制下完成不同顯示器的影像同步操作。參閱第3A圖，各圖形顯示控制器，如212，包括一可程式化延遲單元302，於影像資料交由纜線204傳遞前提供延遲。各同步偵測模組，如206，耦接至各顯 示器如202，該等同步偵測模組則是包括：一通訊單元304、一解碼器306以及一計數器308。通訊單元308用於與該中控單元208通訊。解碼器306負責解碼纜線204所傳遞來的影像資料，用於解碼出特徵符號。計數器308則是由該中控單元208經該通訊單元304啟動計數，並且於解碼器306解碼出上述特徵符號時停止計數，如此便可得知自圖形顯示控制器212接收影像資料至纜線輸出影像資料所需之時間。計數器308之計數結果係經由通訊單元304傳遞給該中控單元208收集。特別是，該中控單元208會發出一計數起始信號由所有同步偵測模組之通訊單元接收，以同時啟動所有同步偵測模組之計數器。如此一來，各同步偵測模組之計數器所作的計數結果便可反映不同纜線之輸出的時間差。各同步偵測模組在收到特徵符號後，將各計數器的所作的計數結果送往中控單元208，該中控單元208係基於所收集之計數結果個別設定不同圖形顯示控制器的可程式化延遲單元302，於影像資料交由纜線傳遞前就對上述時間差作補償，使所有纜線之輸出同步。電視牆之複數個顯示器因而得以同步播放影像。舉例來說，計數結果較低者對應的可程式化延遲單元可設定為提供較長的延遲，計數結果較高者對應的可程式化延遲單元可設定為提供較短的延遲。所述可程式化延遲單元可根據暫存器或者非揮發性記憶體(如快閃記憶體)所記載的延遲量動作，中控單元208即負責所述暫存器或者非揮發性記憶體之填寫。通訊單元308與中控單元208間之通訊，以及中控單元208與可程式化延遲單元302間之通訊可以有線或無線通訊的方式進行；以無線通訊的方式(例如無線保真，Wi-Fi) 進行時，可進一步避免通訊單元308與中控單元208間以及中控單元208與可程式化延遲單元302間之有線訊號傳輸延遲。上述對時間差的量測與補償以進行校正的動作可以是在主機開機時進行，亦可以是每隔一段時間反覆進行。

在一實施例中，第3A圖的多個圖形顯示控制器係呈串接形式。影像資料係經前一個圖形顯示控制器212串接給下一個圖形顯示控制器310，並以同樣串接方式一路串接至最後一級圖形顯示控制器312。在此實施方式中，影像資料是在交由可程式化延遲單元，如302，作延遲前即由該級圖形顯示控制器212輸出至下一級圖形顯示控制器310。然而，所揭露之技術並不限定複數個圖形顯示控制器呈串接形式。在另一實施例中，圖形顯示控制器彼此並非前述串接關係而是並接，一影像資料係同時平行輸出至該等多個圖形顯示控制器。在又一實施例中，如第3B圖所示實施方式，圖形顯示控制器212、314…316則是各自擁有影像資料來源，每一圖形顯示控制器所接收之影像資料可以是相同或不同。在其他實施方式中，複數個圖形顯示控制器可以上述串接、並接形式綜合佈置，例如部分圖形顯示控制器先行串接再與其他圖形顯示控制器並接，或部分圖形顯示控制器先行並接再與其他圖形顯示控制器串接。

上述特徵符號有多種實施方式。第3C圖為經解碼器306解碼出之影像資料的一個畫面之資料內容與相關信號示意圖，其中垂直同步信號V_sync指出該影像資料的一個畫面，水平同步信號H_sync指出一個畫面的一個掃瞄線。每一畫面分為垂直主動區域V_active與垂直空白區域V_blank，垂直主動區 域V_active是由載有真實影像資料的多個掃瞄線組成，而垂直空白區域V_blank則不載有真實影像資料。每一掃瞄線分為水平主動區域H_active與水平空白區域H_blank，水平主動區域H_active是由載有真實影像資料的多個畫素組成，而水平空白區域H_blank則不載有真實影像資料。換句話說，真實影像資料只被載入到畫面的垂直主動區域V_active的水平主動區域H_active中。垂直資料致能信號V_DE與水平資料致能信號H_DE分別指出垂直主動區域V_active與水平主動區域H_active。上述特徵符號可為垂直同步信號V_sync、水平同步信號H_sync、垂直資料致能信號V_DE或水平資料致能信號H_DE…等。在另一實施例中，上述特徵符號亦可為起始像素資料(如，除卻V_blank與H_blank部分，以一真實影像資料畫面的第一筆像素資料為所欲偵測的特徵符號)。由中控單元208收集並分析這些特徵符號後，便得以了解不同纜線之輸出的時間差，並將之應用於纜線傳遞前的影像資料個別調整，以補償時間差。

或者，更有一種實施方式係單純以測試脈衝作為特徵符號，例如在圖形顯示控制器輸出影像資料前，先輸出一測試脈衝以得測試纜線輸出資料所需之時間。關於此實施方式，同步偵測模組無須設計解碼器306。中控單元208可透過通訊單元308通知同步偵測模組206輸出測試脈衝之時間點，同步偵測模組之計數器便開始計數，並於上述纜線傳遞來上述測試脈衝時停止計數，將計數器的數值送往中控單元208。

第4圖以流程圖圖解根據本案一種實施方式所實 現的一同步校正程序400，可由中控單元208執行，以操作第3A、3B圖所示結構。步驟S402，中控單元208發出上述計數起始信號同時啟動各同步偵測模組內的計數器，以計數不同之同步偵測模組收到特徵符號的時間點。步驟S404，各同步偵測模組在收到特徵符號後，將各計數器的數值送往中控單元208，而基於各計數器的計數結果，中控單元208估算各圖形顯示控制器的可程式化延遲單元應作的延遲量。步驟S406，中控單元208係根據延遲量估算結果設定各圖形顯示控制器的可程式化延遲單元。

此外，本案另外一種實施方式是在影像資料輸入一圖形顯示控制器前即作影像資料個別調整。舉例說明之，第2圖的控制路徑210可以是對輸入該圖形顯示控制器212之前的影像資料214作控制，如下所述。

第5圖以多主機架構為例，圖解影像資料如何在輸入圖形顯示控制器前個別調整。其中各主機皆各自擁有相同或不同的影像資料。參閱第5圖，所揭露之電視牆包括多台主機502_1、502_2…502_N，係根據專屬檔案504_1、504_2…504_N提供影像資料交由對應纜線傳遞。在此實施方式中，檔案504_1、504_2…504_N將各畫面之頁碼編排於各畫面中不含有真實影像資料之部分，例如第3C圖中之垂直空白區域V_blank或與水平空白區域H_blank所定義部分。同步偵測模組，如206，設計有解碼器506以及通訊單元508。解碼器506自纜線204所傳遞來的影像資料解碼出該畫面之頁碼。通訊單元508將解碼器506所解碼得的頁碼傳遞給中控單元208收集。中控單元 208係基於所收集之頁碼個別操作該等主機502_1、502_2…502_N作跳過畫面或暫時停留在某畫面播放的操作，以對齊不同顯示器播放的畫面之頁碼。主機，如502_1，連結圖形顯示控制器212且包括一運算器510。運算器510係由該中控單元208控制，實現跳過畫面或暫時停留在某畫面播放…等頁碼調整操作。圖形顯示控制器212接收經該運算器510處理過的影像資料，根據該圖形顯示控制器212所對應之顯示器202在電視牆中之位置擷取該對應之顯示器202所應顯示之影像資料區域，並對該影像資料區域做適當的縮放以符合該顯示器202之尺寸或解析度，並將之耦接至纜線204傳遞。藉由以上技術，不同主機之間的操作時脈誤差與各纜線輸出影像資料所需之時間誤差長時間所造成的頁碼不對齊問題得以有效解決。上述頁碼對齊操作可穿插於影像播放的過程中，使頁碼誤差得以及時校正。例如若有3個解碼器，其所解碼得的頁碼分別為0005、0007、0008，則可使第1與第2解碼器分別跳過3個與1個畫面，亦可使第2與第3解碼器分別在目前畫面暫時停留2個與3個畫面的時間。

第6圖以流程圖圖解根據本案一種實施方式所實現的一同步校正程序600，可由中控單元208執行，以操作第5圖所示結構。步驟S602，中控單元208收集不同之同步偵測模組之解碼器所解出的頁碼。步驟S604，根據所收集之頁碼的差異，中控單元208操作該等主機502_1、502_2…502_N之運算器作跳過畫面或暫時停留在某畫面播放等頁碼調整運算。

以上所述同步校正技術亦可綜合使用。第7圖圖解 一種同步校正程序700，可由中控單元208執行，係先執行程序600使電視牆不同主機所對應的所有顯示器播放的頁碼對齊(步驟S702)，再執行程序400使電視牆中同一主機所對應的各顯示器更精確地同步(步驟S704)。此實施例所需的硬體對應設計可參考第3A、3B圖以及第5圖實現。

上述同步偵測模組206可為接頭型式，具有第一端連結顯示器202，且具有第二端連結上述纜線204。此外，上述同步偵測模組206之通訊單元306可採無線通訊協定，以無線方式與該中控單元208通訊。上述各同步偵測模組206與各圖形顯示控制器212需與其所對應的顯示器的尺寸與解析度相配合。

另外，實際組裝電視牆前，所揭露之圖形顯示控制器內的可程式化延遲單元(如302)可在實驗室環境下作初始設定。第8圖圖解實驗室初調方案。廠商可設計一測試機台800與圖形顯示控制器802以及804連結，其間連結用的纜線806與808須符合實際電視牆設計。倘若圖形顯示控制器802是設計以5m長度纜線連結對應之顯示器，則以同樣5m之纜線806連結測試機台800。倘若圖形顯示控制器804是設計以3m長度纜線連結對應之顯示器，則以同樣3m之纜線808連結測試機台800。此外，圖形顯示控制器802以及804彼此的連結也須符合實際電視牆設計；圖中是以第3A圖之串接連結方式為例。

測試機台800內設計有解碼器810與812以及運算單元814。解碼器810、812可參考第3A圖之解碼器306實現，其解出特徵符號的時間點將由運算單元814收集，據以估算且設定可程式化延遲單元816、818之初始延遲量。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

202‧‧‧顯示器

204‧‧‧纜線

206‧‧‧同步偵測模組

208‧‧‧中控單元

210‧‧‧控制路徑

212‧‧‧圖形顯示控制器

214‧‧‧影像資料

Claims (17)

1. 一種電視牆，包括：複數個顯示器；複數條纜線以及複數個同步偵測模組，該等纜線用於傳遞影像資料供該等顯示器播放，且該等同步偵測模組耦接於該等顯示器與該等纜線之間；以及一中控單元，收集該等同步偵測模組對至少一種特徵符號所作的偵測，以用於調整交由該等纜線傳遞的影像資料，使該等顯示器得以同步播放影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電視牆，更包括：複數個圖形顯示控制器，耦接該等纜線，各自根據所對應之顯示器在電視牆中之位置提供影像資料由該等纜線傳遞，其中，各圖形顯示控制器包括一可程式化延遲單元，於影像資料交由上述纜線傳遞前由該中控單元設定以提供延遲。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電視牆，其中：各同步偵測模組包括：一通訊單元，與該中控單元通訊；一解碼器，解碼上述纜線所傳遞來的影像資料；以及一計數器，由該中控單元經該通訊單元啟動計數，並且於上述解碼器解碼出上述特徵符號時停止計數，該計數器之計數結果係經由上述通訊單元傳遞給該中控單元收集；且該中控單元更用於發出一計數起始信號由所有同步偵測模 組之通訊單元接收，以同步啟動所有同步偵測模組之計數器，且該中控單元係基於所收集之計數結果設定各圖形顯示控制器的上述可程式化延遲單元。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電視牆，其中，上述特徵符號為垂直同步信號、水平同步信號、垂直資料致能信號、水平資料致能信號或起始像素資料。
5. 如申請專利範圍第2項所述之電視牆，其中：各同步偵測模組包括：一通訊單元，與該中控單元通訊；以及一計數器，由該中控單元經該通訊單元啟動計數，並且於上述纜線傳遞來上述特徵符號時停止計數，該計數器之計數結果係經由上述通訊單元傳遞給該中控單元收集；且該中控單元更用於發出一計數起始信號由所有同步偵測模組之通訊單元接收，以同步啟動所有同步偵測模組之計數器，且該中控單元係基於所收集之計數結果設定各圖形顯示控制器的上述可程式化延遲單元。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電視牆，其中，上述特徵符號為測試脈衝。
7. 如申請專利範圍第2項所述之電視牆，其中上述中控單元係以無線通訊方式設定上述可程式化延遲單元。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電視牆，其中，各同步偵測模組包括：一解碼器，自上述纜線所傳遞來的影像資料解碼出一畫面頁碼；以及 一通訊單元，將該解碼器所解碼得的該畫面頁碼傳遞給該中控單元收集。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電視牆，更包括：複數個主機，各自根據專屬檔案提供原始影像資料交由上述纜線傳遞，其中，上述主機係各自在該中控單元控制下作跳過畫面或暫時停留在某畫面播放的操作，以對齊該等顯示器播放的畫面頁碼，該中控單元係基於所收集之畫面頁碼操作該等主機。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電視牆，其中各主機包括：一運算器，由該中控單元控制，用於跳過畫面或暫時停留在某畫面播放。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電視牆，更包括：複數個圖形顯示控制器，各自接收經該等主機之運算器處理過的原始影像資料並根據所對應之顯示器在電視牆中之位置提供影像資料至上述纜線傳遞。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電視牆，其中，各圖形顯示控制器包括一可程式化延遲單元，於影像資料交由上述纜線傳遞前由該中控單元設定以提供延遲。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電視牆，其中上述中控單元係以無線通訊方式設定上述可程式化延遲單元。
14. 如申請專利範圍第12項所述之電視牆，其中：各同步偵測模組更包括一計數器，該計數器係由該中控單元經上述通訊單元啟動計數，並且於上述解碼器解碼出垂 直同步信號、水平同步信號、垂直資料致能信號、水平資料致能信號或起始像素時停止計數，該計數器之計數結果係經由上述通訊單元傳遞由該中控單元收集：且該中控單元係於對齊該等顯示器播放的畫面頁碼後方發出一計數起始信號由所有同步偵測模組之通訊單元接收，以同步啟動所有同步偵測模組之計數器，並基於所收集之計數結果設定各圖形顯示控制器的上述可程式化延遲單元。
15. 如申請專利範圍第12項所述之電視牆，其中：各同步偵測模組更包括一計數器，該計數器係由該中控單元經上述通訊單元啟動計數，並且於上述纜線傳遞來上述測試用脈衝時停止計數，該計數器之計數結果係經由上述通訊單元傳遞由該中控單元收集；且該中控單元係於對齊該等顯示器播放的畫面頁碼後方發出一計數起始信號由所有同步偵測模組之通訊單元接收，以同步啟動所有同步偵測模組之計數器，並基於所收集之計數結果設定各圖形顯示控制器的上述可程式化延遲單元。
16. 如申請專利範圍第1項所述之電視牆，其中上述同步偵測模組係為接頭型式，具有第一端連結上述顯示器，且具有第二端連結上述纜線。
17. 如申請專利範圍第1項所述之電視牆，其中上述同步偵測模組係以無線方式與該中控單元通訊。