專利名稱：無(wú)線超寬帶組合式高分辨率大屏幕顯示方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子顯示技術(shù)，特別涉及一種高分辨率大屏幕顯示方法和裝置。
背景技術(shù)：
人類70%以上的信息都是通過(guò)視覺(jué)得到，因此顯示技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪芯哂袠O其廣 泛的用途。最常見的顯示方法是通過(guò)單一的顯示屏來(lái)顯示畫面，例如CRT、 LCD等，但這 些顯示屏受器件、工藝、成本等限制，難以做得很大，分辨率也有限，因此無(wú)法用于一些 需要顯示大畫面圖象或視頻的場(chǎng)合，例如演示廳、會(huì)場(chǎng)等。 一種常用的大屏幕顯示方法是 使用投影技術(shù)，向白墻或布幕投射需要顯示的畫面。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，可以顯 示很大的畫面，并且畫面的大小也可以通過(guò)投影的距離來(lái)調(diào)節(jié)，但是具有分辨率不夠高， 投影儀和顯示幕墻之間不能有遮擋物、只能顯示方形屏幕等缺點(diǎn)，實(shí)際使用起來(lái)有許多限 制。另一種常用的大屏幕顯示方法是使用電視幕墻，即將多個(gè)CRT或LCD等顯示屏拼在 一起，共同顯示一個(gè)畫面。這種方法優(yōu)點(diǎn)是顯示分辨率比投影高，不會(huì)受遮擋物的限制， 但其缺點(diǎn)也很明顯，即每個(gè)顯示屏需要一條視頻線與信號(hào)源連接，由于連線的限制，其安 裝和移動(dòng)非常麻煩， 一般只能用在一些顯示位置固定、可以預(yù)先布線的場(chǎng)合，例如監(jiān)控室 等。此外，還有LED大屏幕顯示技術(shù)，但只能顯示低分辨率圖形，且存在安裝不方便、顯 示形狀難以改變等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有大屏幕顯示技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，提供了一種無(wú)線超寬帶 組合式高分辨率大屏幕顯示方法及裝置，利用圖象處理及超寬帶(Ultra Wide Band, UWB) 無(wú)線傳輸技術(shù)，由多個(gè)高清晰的無(wú)線顯示屏組合成顯示形狀可變的大屏幕進(jìn)行顯示，具有 屏幕形狀可變、極高的顯示分辨率、安裝移動(dòng)方便等突出的優(yōu)點(diǎn)，廣泛適用于演示、廣告、 監(jiān)控、多媒體教學(xué)等方面。
如圖l所示，本發(fā)明提供的無(wú)線超寬帶組合式超高分辨率大屏幕顯示方法如下
(1) 將多個(gè)顯示屏組合成所需形狀的大顯示屏幕，并根據(jù)各顯示屏的大小、形狀和空 間位置確定相應(yīng)的原始視頻畫面切分方案，記錄各子畫面與顯示屏之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
(2) 對(duì)視頻源的視頻畫面按步驟(1)確定的切分方案切分為多個(gè)子畫面；
(3) 將步驟(2)得到的各個(gè)子畫面的視頻數(shù)據(jù)用超寬帶無(wú)線傳輸方式按步驟(1)確
定的子畫面與顯示屏的對(duì)應(yīng)關(guān)系向相應(yīng)的顯示屏進(jìn)行發(fā)送；
(4)顯示屏接收到待顯示的子畫面數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)換為適合該顯示屏顯示的視頻信號(hào)并顯 示，所有顯示屏的顯示共同構(gòu)成與視頻源對(duì)應(yīng)的畫面。
如圖2所示，本發(fā)明提供的無(wú)線超寬帶組合式超高分辨率大屏幕顯示裝置包括發(fā)送端 和接收端，發(fā)送端由順次連接的視頻源201、發(fā)送端控制和圖象處理模塊202、發(fā)送端超寬 帶無(wú)線傳輸模塊203構(gòu)成，其中視頻源201提供需顯示的視頻信號(hào)；發(fā)送端超寬帶無(wú)線傳 輸模塊203實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端各個(gè)顯示屏之間的無(wú)線通信和圖象傳輸；發(fā)送端控制和圖 象處理模塊202將原始視頻畫面切分為與各顯示屏對(duì)應(yīng)的子畫面，并控制發(fā)送端超寬帶無(wú) 線傳輸模塊203與接收端進(jìn)行無(wú)線通信和圖象傳輸。接收端由顯示屏206及與各顯示屏順 次連接的接收端控制和圖象處理模塊205和接收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊204構(gòu)成，其中接 收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊204完成相應(yīng)顯示屏與發(fā)送端之間的無(wú)線通信和圖象傳輸；接收 端控制和圖象處理模塊205控制接收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊204與發(fā)送端進(jìn)行無(wú)線通信和 圖象傳輸，并對(duì)接收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊204傳送過(guò)來(lái)的圖象進(jìn)行處理后傳送給顯示屏 206進(jìn)行顯示。顯示屏206顯示圖象處理模塊205傳送過(guò)來(lái)的圖象，多個(gè)顯示屏的顯示共 同構(gòu)成與視頻源對(duì)應(yīng)的畫面。
上述發(fā)送端控制和圖象處理模塊202可以對(duì)原始視頻子畫面進(jìn)行信源和/或信道編碼， 接收端控制和圖象處理模塊205可對(duì)接收到的視頻信號(hào)進(jìn)行信源和/或信道解碼。當(dāng)原始視 頻子畫面的碼率小于發(fā)送端超寬帶無(wú)線傳輸模塊203提供的用于傳輸該子畫面的傳輸速率 時(shí)，也可以不進(jìn)行信源和/或信道編碼直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 容易安裝、移動(dòng)。顯示屏與信號(hào)源不再需要連線，同時(shí)由于大屏幕采用多顯示屏 拼接的方式，因此在大屏幕的安裝、移動(dòng)的時(shí)候既無(wú)需處理大量的連線，又可以將大的屏 幕拆成小的顯示屏分別進(jìn)行，特別適用于那些需要臨時(shí)搭建顯示屏幕的場(chǎng)合。
(2) 容易將不同類型的顯示器組合，按需設(shè)置顯示屏幕的形狀與大小。以往的顯示屏 幕由于需要大量的連線以及固定安裝，基本上都是以相同類型的方形顯示器為主。本發(fā)明 顯示屏與信號(hào)源不再需要連線，因而可以方便地采用類型、大小、形狀甚至分辨率均不同 的多個(gè)顯示屏組合顯示的形式，例如可以組合采用不同大小的LCD、等離子體及CRT顯示 屏拼接成環(huán)形、橢圓形等，特別適用于演示、廣告等要求顯示靈活多變的場(chǎng)合使用。
(3) 可以更有效地顯示極高分辨率的畫面。本發(fā)明使用的超寬帶無(wú)線傳輸技術(shù)能在 3.1GHz到10.6GHz頻率之間提供最高達(dá)到480Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率，可以更有效地顯示超
高分辨率的畫面，比現(xiàn)有的其它無(wú)線傳輸技術(shù)的效率高1-3個(gè)數(shù)量級(jí)(例如，藍(lán)牙1.1最高 數(shù)據(jù)傳輸速率為lMbps， WiFi為54Mbps， WiMax為下行32Mbps、上行4Mbps)，可以滿 足至少一路高清晰度的數(shù)字視頻信息傳送的要求，配上高清晰度的顯示屏，則可以顯示分 辨率極高的圖象，例如，用4個(gè)1280*1024分辨率的顯示器進(jìn)行組合顯示，則可以顯示最 高達(dá)到5120*4096像素的高分辨率圖象。


圖1為本發(fā)明提供的無(wú)線超寬帶組合式高分辨率大屏幕顯示方法流程圖。 圖2為本發(fā)明提供的無(wú)線超寬帶組合式高分辨率大屏幕顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例硬件結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為多個(gè)顯示屏組合成類似菱形顯示屏幕的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明。圖中的n為自然數(shù)，可根據(jù)不 同情況確定。本發(fā)明的一個(gè)較優(yōu)實(shí)施例硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括發(fā)送端和接收端。發(fā)送 端由視頻源301、嵌入式處理器302、控制面板303、超寬帶無(wú)線傳輸模塊304共同構(gòu)成， 視頻源301、嵌入式處理器302和超寬帶無(wú)線傳輸模塊304順次連接，控制面板303與嵌 入式處理器302連接。其中，視頻源301提供需要顯示的視頻信號(hào)，可以是DVD、電視信 號(hào)或計(jì)算機(jī)的視頻輸出等。嵌入式處理器302、控制面板303和超寬帶無(wú)線傳輸模塊304 集成為一個(gè)控制臺(tái)，外部視頻源通過(guò)視頻輸入接口與嵌入式處理器302連接。嵌入式處理 器302用以實(shí)現(xiàn)發(fā)送端控制和圖象處理模塊202，在本實(shí)施例中主要完成以下功能1、根 據(jù)各顯示屏的大小、形狀和空間位置，將原始視頻畫面切分為與各顯示屏對(duì)應(yīng)的子畫面， 并根據(jù)實(shí)際需要對(duì)切分后的圖象進(jìn)行必要的處理，例如信源編碼和/或信道編碼等；2、控 制超寬帶無(wú)線傳輸模塊與接收端的各顯示屏進(jìn)行無(wú)線通信和圖象傳輸；3、提供用戶操作界 面，接收控制面板的輸入并處理，并將當(dāng)前狀態(tài)在控制面板上進(jìn)行顯示。嵌入式處理器302 可以采用DSP、 MCU等來(lái)實(shí)現(xiàn)?？刂泼姘?03由LCD顯示屏、鍵盤、鼠標(biāo)或觸摸屏等共 同構(gòu)成，用以輸入命令和顯示狀態(tài)。超寬帶無(wú)線傳輸模塊304用以實(shí)現(xiàn)發(fā)送端超寬帶無(wú)線 傳輸模塊203，完成發(fā)送端與接收端各個(gè)顯示屏之間的無(wú)線通信和圖象傳輸，根據(jù)需顯示 視頻的碼率和同時(shí)支持的顯示屏個(gè)數(shù)多少，由單套或并行多套的UWB芯片305構(gòu)成，UWB 芯片305用以實(shí)現(xiàn)超寬帶傳輸?shù)奈锢韺雍蚆AC層，提供物理的傳輸規(guī)范以及沖突處理等 傳輸協(xié)議，保證上層信息的正確傳輸，可以用Alereon公司的AL4100和AL4300等芯片來(lái) 實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中，超寬帶無(wú)線傳輸模塊304共采用9套UWB芯片，每套UWB芯片至少
可以完成一路視頻信號(hào)的傳輸，可支持9個(gè)以上顯示屏的視頻信號(hào)傳輸。
接收端由多個(gè)顯示屏308及與其順次連接的嵌入式處理器307、 UWB芯片306共同構(gòu) 成，嵌入式處理器307、 UWB芯片306與顯示屏308設(shè)計(jì)成一體結(jié)構(gòu)。其中UWB芯片306 用以實(shí)現(xiàn)接收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊204，完成相應(yīng)顯示屏與發(fā)送端的無(wú)線通信和圖象傳 輸，可以采用Alereon公司的AL4100和AL4300等芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)；嵌入式處理器307用來(lái)實(shí) 現(xiàn)接收端控制和圖象處理模塊205，控制UWB芯片306與發(fā)送端進(jìn)行無(wú)線通信和圖象傳輸， 并對(duì)UWB芯片306傳送過(guò)來(lái)的圖象進(jìn)行處理，使其適合在該顯示屏上顯示，可以用DSP、 MCU等來(lái)實(shí)現(xiàn)；顯示屏308顯示嵌入式處理器307傳送過(guò)來(lái)的畫面，多個(gè)顯示屏的顯示組 合成與視頻源對(duì)應(yīng)的畫面，可以根據(jù)需要采用一種或多種特性不同的顯示屏來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如， 可以采用類型、大小、形狀、分辨率不同的LCD、等離子體及CRT等顯示屏進(jìn)行組合。
實(shí)施例在使用時(shí)，由多個(gè)顯示屏組合成一個(gè)大的顯示屏幕進(jìn)行顯示，調(diào)整顯示屏的組 合關(guān)系可以得到各種形狀的顯示屏幕，由于使用了超寬帶無(wú)線傳輸技術(shù)，有足夠的傳輸速 率傳送視頻信息，因此本發(fā)明可以顯示很高分辨率的畫面，同時(shí)由于顯示屏和發(fā)送端無(wú)需 有線連接，因此安裝簡(jiǎn)單，使用完畢后可以將個(gè)顯示屏分別拆卸搬運(yùn)，非常適合演示等需 要臨時(shí)搭建顯示屏幕的場(chǎng)合。具體來(lái)說(shuō)，實(shí)施例采用了以下方法實(shí)現(xiàn)組合式超高分辨率的
大屏幕顯示
1、首先根據(jù)需要顯示的屏幕的形狀，選擇合適尺寸和形狀的顯示屏，將其拼接成所需
要的形狀，用于組合的顯示屏可以具有相同或不同的特性，例如，圖4中采用了9個(gè)大小 不同的顯示屏401、 402、 403、 404、 405、 406、 407、 408、 409拼接成類似菱形的屏幕， 顯示屏可以都采用LCD顯示屏、CRT顯示屏或等離子顯示屏，也可以部分采用CRT顯示 屏、部分采用LCD顯示屏或離子顯示屏，各個(gè)顯示屏可以具有相同或不同的分辨率。拼接 過(guò)程中，顯示屏定可以采用支架或掛墻等方式進(jìn)行固定。
對(duì)應(yīng)地，根據(jù)拼接好的各顯示屏大小、形狀和空間位置，對(duì)原始視頻畫面確定相應(yīng)的 切分方案，切分的原則是能使切分后的各子畫面大小和形狀與相應(yīng)顯示屏的大小和形狀成 比例關(guān)系，從而保證各顯示屏顯示出來(lái)的子畫面能構(gòu)成與視頻源對(duì)應(yīng)的畫面。切分方案確 定后，記錄下每個(gè)子畫面與相應(yīng)的顯示屏之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。切分方案的確定可以采用多種 方法，本實(shí)施例中，釆用以下步驟來(lái)確定原始視頻畫面的切分方案
(1) 在顯示屏組合完畢后，發(fā)送端與接收端都處在工作狀態(tài)下，發(fā)送端的嵌入式處 理器302控制超寬帶無(wú)線傳輸模塊304向接收端的所有顯示屏發(fā)送"詢問(wèn)"消息。
(2) 各顯示屏的UWB芯片306接收到發(fā)送端的"詢問(wèn)"消息后，將其傳送至接收
端的嵌入式處理器307，嵌入式處理器307控制UWB芯片306向發(fā)送端發(fā)送本顯示屏的大 小、分辨率、形狀等參數(shù)。
(3) 根據(jù)顯示屏的大小和形狀，在發(fā)送端的嵌入式處理器302中生成各顯示屏的模 型，并通過(guò)控制面板303上的LCD顯示屏顯示出來(lái)，例如常用的顯示屏為方形，則可以用 適當(dāng)比例的方形作為該顯示屏的模型。用戶在控制面板的顯示屏上指定區(qū)域，通過(guò)鼠標(biāo)和 鍵盤將各個(gè)接收端顯示屏的模型按其空間排列次序拼接成需顯示畫面的形狀，并通過(guò)發(fā)送 調(diào)試信號(hào)等方式確定所有模型與顯示屏的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
(4) 將與顯示屏模型相對(duì)應(yīng)的視頻子畫面與顯示屏關(guān)聯(lián)，并記錄下對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如 可以如圖4所示的方式對(duì)視頻子畫面進(jìn)行編號(hào)，并建立一張表，分別記錄視頻子畫面的編 號(hào)及與其對(duì)應(yīng)的顯示屏標(biāo)識(shí)。顯示屏標(biāo)識(shí)可以采用與其連接的UWB模塊的MAC地址、IP 地址等來(lái)唯一確定。
2、 確定切割方案以及子畫面與顯示屏之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系后，系統(tǒng)即可以開始工作。此時(shí) 從視頻源301輸入嵌入式處理器302的視頻信號(hào)，如果是經(jīng)編碼后的視頻，則嵌入式處理 器302首先對(duì)其進(jìn)行解碼，然后根據(jù)確定好的切分方案，將原始畫面切分為各個(gè)顯示屏所 需播放的子畫面，并根據(jù)子畫面的碼率、當(dāng)前無(wú)線連接的速率等因素，選擇不進(jìn)行信源和/ 或信道編碼直接送至超寬帶無(wú)線傳輸模塊304，或者進(jìn)行適當(dāng)?shù)男旁春?或信道編碼，再將 編碼后的視頻信號(hào)送至超寬帶無(wú)線傳輸模塊304。信源編碼可以采用多種成熟的圖象或視 頻壓縮算法，例如MEPG等，信道編碼可以采用線性分組碼、巻積碼等多種方式。
3、 超寬帶無(wú)線傳輸模塊304接收到各個(gè)子畫面的視頻數(shù)據(jù)后，向相應(yīng)的顯示屏進(jìn)行發(fā) 送。本實(shí)施例中，發(fā)送端的嵌入式處理器302完成子畫面的切分和視頻數(shù)據(jù)處理后，按子 畫面的編碼順序依次將其數(shù)據(jù)送至當(dāng)前空閑的UWB芯片305向目標(biāo)顯示屏發(fā)送。
4、 接收端中，與每個(gè)顯示屏308連接的UWB芯片306接收到視頻數(shù)據(jù)后，將其傳送 至嵌入式處理器307。在嵌入式處理器307中，對(duì)接收到的視頻信號(hào)進(jìn)行必要的處理，例 如對(duì)已進(jìn)行信源和/或信道編碼的視頻信號(hào)進(jìn)行解碼，當(dāng)切分后圖象的大小和分辨率與該顯 示屏不同時(shí)，對(duì)圖象進(jìn)行重采樣等，轉(zhuǎn)換為適合本顯示屏顯示的視頻信號(hào)，再送至顯示屏 308進(jìn)行顯示。多個(gè)顯示屏分別顯示所需畫面的一部分，共同構(gòu)成與視頻源對(duì)應(yīng)的畫面。
本發(fā)明的另一實(shí)施例中，發(fā)送端的控制和圖象處理模塊202采用微型計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)， 視頻源可以是與計(jì)算機(jī)相應(yīng)接口連接的DVD、 VCD、網(wǎng)絡(luò)視頻源等，也可以是計(jì)算機(jī)內(nèi)部 產(chǎn)生或存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)。發(fā)送端超寬帶無(wú)線傳輸模塊203設(shè)計(jì)為計(jì)算機(jī)的插卡形式。
權(quán)利要求
1、無(wú)線超寬帶組合式高分辨率大屏幕顯示方法其特征在于包括如下步驟(1)將多個(gè)顯示屏組合成所需形狀的大顯示屏幕，并根據(jù)各顯示屏的大小、形狀和空間位置確定相應(yīng)的原始視頻畫面切分方案，記錄各子畫面與顯示屏之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(2)對(duì)視頻源的視頻畫面按步驟(1)確定的切分方案切分為多個(gè)子畫面；(3)將步驟(2)得到的各個(gè)子畫面的視頻數(shù)據(jù)用超寬帶無(wú)線傳輸方式按步驟(1)確定的子畫面與顯示屏的對(duì)應(yīng)關(guān)系向相應(yīng)的顯示屏進(jìn)行發(fā)送；(4)顯示屏接收到待顯示的子畫面數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)換為適合該顯示屏顯示的視頻信號(hào)并顯示，所有顯示屏的顯示共同構(gòu)成與視頻源對(duì)應(yīng)的畫面。
2、 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，包括發(fā)送端和接收端，其特征在于 發(fā)送端由順次連接的視頻源(201)、發(fā)送端控制和圖象處理模塊(202)、發(fā)送端超寬帶無(wú)線傳輸模塊(203)構(gòu)成，其中視頻源(201)提供需顯示的視頻信號(hào)；發(fā)送端超寬帶 無(wú)線傳輸模塊(203)實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端各個(gè)顯示屏之間的無(wú)線通信和圖象傳輸；發(fā)送端 控制和圖象處理模塊(202)將原始視頻畫面切分為與各顯示屏對(duì)應(yīng)的子畫面，并控制發(fā)送 端超寬帶無(wú)線傳輸模塊(203)與接收端進(jìn)行無(wú)線通信和圖象傳輸；接收端由若干個(gè)顯示屏(206)及若干個(gè)分別與各顯示屏(206)順次連接的接收端控 制和圖象處理模塊(205)和接收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊(204)構(gòu)成，其中接收端超寬帶 無(wú)線傳輸模塊(204)完成相應(yīng)顯示屏與發(fā)送端之間的無(wú)線通信和圖象傳輸；接收端控制和 圖象處理模塊(205)控制接收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊(204)與發(fā)送端進(jìn)行無(wú)線通信和圖 象傳輸，并對(duì)接收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊(204)傳送過(guò)來(lái)的圖象進(jìn)行處理后傳送給顯示屏 (206)進(jìn)行顯示。
3、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述的顯示屏為L(zhǎng)CD顯示屏、CRT顯示 屏或等離子顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)線超寬帶組合式高分辨率大屏幕顯示方法及裝置，其方法主要將多個(gè)顯示屏組合成所需形狀的大顯示屏幕；根據(jù)各顯示屏的大小、形狀和空間位置將視頻源畫面切分為多個(gè)子畫面；再將各個(gè)子畫面的視頻數(shù)據(jù)用超寬帶無(wú)線傳輸方式向相應(yīng)的顯示屏進(jìn)行發(fā)送；各顯示屏接收子畫面視頻數(shù)據(jù)并經(jīng)轉(zhuǎn)換后顯示，構(gòu)成與視頻源相對(duì)應(yīng)的畫面。其裝置包括發(fā)送端，由順次連接的視頻源、發(fā)送端控制和圖象處理模塊、發(fā)送端超寬帶無(wú)線傳輸模塊構(gòu)成；接收端，由多個(gè)顯示屏及與各顯示屏順次連接的接收端控制和圖象處理模塊和接收端超寬帶無(wú)線傳輸模塊構(gòu)成。本發(fā)明具有屏幕形狀可變、極高的顯示分辨率、安裝移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于演示、廣告、監(jiān)控等方面。
文檔編號(hào)H04N7/24GK101184217SQ20071003253
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者丁泉龍, 軍 張, 崗 韋 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)