CN1160689C - 多个源的视频分布中心站 - Google Patents

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Abstract

视频图形系统,其中大量视频数据从不同格式的多个视频数据源被独立地和选择地做成对于多种类型的视频显示设备可供使用的。多个源的视频分布中心站可连同系统卡(110)、输入卡(Input A,Input B,Input C)、输出卡(Output A,Output B)、象素和控制总线一起被配置。它用作为视频显示数据源与视频显示设备之间的接口:一个数据源可以是基本图象,以及其它数据源可被利用于被合并到基本图象的重叠图象。中心站可被配置成到一个或多个类型的的视频显示设备和/或另一个中心站的接口。基本图象的想要的部分和/或合并的重叠图象被提供在视频显示设备上显示和/或提供给另一个中心站。

Description

多个源的视频分布中心站
本专利申请是1997年8月12日提交的美国专利申请No.08/909,924(代理人档案号No.PIXEL-004XX)的部分继续申请。
技术领域
本申请涉及视频图形领域,更具体地,涉及独立并选择地将来自不同格式的多个视频数据源的视频数据量分布到多个视频显示设备的系统。
背景技术
现代交易现场通过提高现场空间的利用率寻求他们的生产率的最大化。这意味着,现场设计者必须把尽可能多的贸易者纳入现场,而同时提供给这些贸易者大量可视数据。这种数据以计算机产生的文本和图形数据、视频馈送、和模拟文本馈送的形式给出。虽然对于数据增加的需要加大了这些数据显示器的数目和尺寸,但在贸易者之间常常需要清晰的直视线,以便于实行他们之间的通信。
对于显示交易现场上的数据的选择的历史上的技术一直是CRT。随着信息需要不断增长,对于显示其数据所必须的CRT的尺寸也增大。当前,具有21英寸的对角线(19英寸的能使用的对角线)的CRT显示器是通常使用的最大的显示器,而17英寸的对角线(15英寸的能使用的对角线)的CRT是最流行的显示器。多个监视器经常被连接到单个主计算机,以便允许显示大量数据,而只需要一台交互设备(诸如键盘和鼠标)和单个计算机。
最近,平面监视器开始突然侵入台式交易市场。主要基于液晶显示器(LCD),这些监视器典型地消耗不到70%的功率,具有更小的仪表前盖,以及只有3到6英寸厚。因为它的相对较小的尺寸,这些显示器允许把交易桌做得小得多,以及它们可被安装在CRT很难和花费很大的场合。不幸地,LCD监视器仍旧太贵。
如上所述,多头显示器在台式贸易市场上是相当普通的。典型地,多个图形卡被插入主PC机,每个卡驱动一个监视器。替换地,还有专用的多头图形卡可用,它们可以同时驱动两个或四个头。这两个方法具有重大的缺点。第一个方法的缺点在于,计算机总线插槽数目有限,在典型的PC机中通常只有三个(PCI方式)可供使用,被图形卡占用掉。有限数目的总线插槽意味着,使用这个方法只有三个头可被连接到单个PC机。第二个方法的缺点是因为专用的多头图形卡是相当昂贵的,以及缺乏在前沿的单头卡中所存在的这些特性。一个这样的多头卡实际上是在单个卡上提供为了驱动两个显示器通常在两个图形卡上找到的电路。
除了需要在几个视频显示器终端上选择地和独立地提供大量视频数据以外,希望把多个各种格式的视频数据源合并成单个视频数据流,以及使得合并的数据流可选择地和独立地提供给各个不同的视频显示设备,包括具有对于输入的视频数据格式的不同需求的设备。
发明内容
本发明使得能够通过使用一个或多个视频分布中心站而提供从主计算机看来的多头虚拟监视器。每个中心站从PC机的标准图形卡接收视频信号,以及产生输出信号,适合于驱动多个视频显示器,诸如平板或阴极射线管(CRT)视频显示器。视频显示器可以水平取向,以风景画模式,或垂直取向,以画像模式,或风景画与画像安排的组合。另外,单个中心站可以驱动不同分辨率的和头取向的显示器。这些中心站,与主软件相组合,在显示器被替换出而包容新的替换的显示器时,可被自动重新配置。在优选实施例中,这些中心站特别适合于驱动多个平板显示器,诸如有源矩阵平板显示器,双扫描无源平板显示器,或这些显示器的组合。
更具体地,在优选实施例中,按照本发明的视频图形系统包括视频图形适配器,具有主接口,用于把视频图形适配器耦合到主计算机,诸如个人计算机,工作站,微计算机,小型计算机,大型计算机等等,以及具有输出端,用于驱动视频数据信号,诸如RGB模拟视频信号。视频图形适配器包括“特大的”显示缓存器,它具有的缓存容量大于对于驱动单个视频显示器所必须的容量。视频图形系统还包括视频分布中心站,具有视频输入接口,用于接收视频信号,诸如来自视频图形适配器的RGB模拟视频信号,以及具有多个输出端口,用于驱动相关的显示器。
视频分布中心站在视频分布中心站的视频输入接口处接收来自视频图形适配器的视频信号,以及在接收的信号是模拟信号的情况下,把信号加到模拟数字变换器(ADC),以便产生相应于红、绿、和蓝的数据的数字信号。数字视频被加到总线,它馈送给视频分布中心站内的多个帧缓存器逻辑段。视频分布中心站内的每个帧缓存器逻辑段包括一个帧缓存器,它被利用来驱动被耦合到各个帧缓存器逻辑部分的输出端的显示器。
在本发明的另一个实施例中,这些中心站被配置来在选择地存储数据到相关的帧缓存器以前接收数字输入。本发明的另一个替换的实施例提供适合于驱动传统的CRT的模拟输出。
现在公开的本发明的另一个方面是基于上述的视频图形系统,其中大量视频数据被独立地和选择地做成可供多个视频显示设备使用的。然而,这里,大量视频数据可以由多个不同格式的视频数据源贡献。而且,显示装置也可以是各种类型的,每种类型需要不同的输入数据格式。
多个源的视频分布单元,也称为中心站,用作为一个或多个视频显示数据源与一个或多个视频显示设备之间的接口。视频显示数据可以以各种格式被提供。一个数据源可被识别为基本图象,其它的数据源可被利用来把重叠的图象合并到基本图象中。基本图象和任何合并成的重叠图象在中心站的内部的象素总线上被提供。然后,中心站被配置成到一个或多个不同类型的视频显示设备和/或另一个中心站的接口。基本图象的想要的部分或整个基本图象,和/或合并的重叠图象,如果有的话,随后会被提供用于在视频显示设备上显示和/或提供给互联的中心站。
加到中心站的视频数据输入可以是数字的或模拟的。数字输入可以是通过标准的PANELLINKTM电气接口,诸如由Digital Flat PanelInitiative(数字平板开创公司)规定的DFT标准,或通过该标准的某些派生物,通过定做的PANELLINKTM格式,或通过VESA标准的插入式显示格式。而且,数字输入可以给出为通常可在个人计算机中找到的标准图形适配板的输出的数字化版本,它通常提供RGB,或红色、绿色、蓝色模拟信号,连同各种同步信号格式之一。缓存的数字视频数据也可以作为输入从另一个中心站被提供。另外,数字输入可以是串行化的数字输入,它提供图形命令以便产生图象,与提供数字图象数据不同。加到中心站的模拟输入可以包括各种视频输入格式,诸如RGB,NTSC,PAL,SECAM,或其它广播,或基带组合的视频格式(BVIDEO)。中心站所提供的很大的容量在于提供用于各种各样的数字或模拟输入的接口的能力,无论是当前已知的还是将来识别的,正如特定的应用项需要的。例如,虽然现在揭示的中心站,在一个实施例中主要接口到有线的输入数据源,但其它实施例提供到光纤数据路径或到RF数据源的接口。
在本发明的第一实施例中,中心站被配置为具有背板和用于各种集成电路接口板的多个插槽的机架。背板支持多路通信和控制互联到插槽的信号路径,也提供功率模块,用于接收电源电压以及用于把该电压分成接口板所需要的其它的电压。在一个实施例中,功率模块连接到12伏直流的外部电压(稳压的或未稳压的),以及如有必要的话提供3.3和5伏直流给接口板。
正如所指出的,如需要的话各种输入接口板可供使用来填充中心站机架。一个这样的接口板被称为系统卡,它用作为外部控制系统,正如个人计算机,与中心站之间的接口。存储器,诸如PROM,与各种接口板相结合,被利用来识别各种卡的类型和它在中心站机架内的位置。在一个实施例中,用独特的代码预先编程的1k字节的PROM连同其它相关的信息被系统卡接入。这个信息,在优选实施例中通过I2DTM总线或任何其它标准控制总线被接入,被利用来配置接口卡,这将在下面更详细地讨论。系统卡也使能从外部控制系统输入控制数据,它规定哪部分输入数据流要被用作为重叠的数据,哪部分重叠数据要在基本图象内被显示,以及重叠数据部分要在基本图象内的哪个地方被合并。在中心站内所利用的视频时钟和同步信号被系统卡分布,正如是用来配置填充中心站的其它卡的控制信号。
在中心站中可被选择地利用的其它输入卡包括模拟卡,用于接收模拟视频信号,诸如来自PC图形卡的RGB信号,和用于把重新格式化的和缓存的视频数据写在象素总线上作为基本图象。计算机重叠卡提供类似的功能,但还使得能够在规定的重叠数据中选择地获取输入数据,以及选择地显示获取的数据作为基本图象内的重叠。广播视频的,或基带组合视频的(“BVIDEO”)重叠卡提供用于接收的广播视频输入流的相同的功能。串行数据输入卡解译图形命令,用于产生能够被驱动到象素总线的缓存的图象作为重叠。
数据交换卡可用作为加到中心站的输入或来自中心站的输出。它提供缓存,用于流到象素总线的或从象素总线流出的数据,连同在数据交换卡正在对接象素总线和异步总线的情况下处理的数据。
每个这样的输入卡配备有控制部分,用于接收象素时钟和来自系统卡的各种视频同步信号。替换地,在各个输入卡正在用作为基本图象的源的情况下,各自的控制部分发送恢复的时钟信号和同步信号给系统卡,用于分布到其它接口卡。
每个输入的重叠卡的控制部分在外部控制系统的控制下由系统卡进行编程,以便识别各自的输入卡的缓存的数据哪些部分,如果有的话,要被提供给象素总线。当各自的控制部分命令缓存的数据输出到象素总线时,控制部分负责发出一个信号,向所有的其它卡表示它当前正在写到象素总线上。
各种输出卡是可提供的,用于接收来自象素总线的象素数据和用于提供数据给互联的视频显示设备。例如,PANELLINKTM接口卡包括至少一个PANELLINKTM接口,用于把来自象素总线的象素数据转换成PANELLINKTM格式。这个接口卡也提供一条用于寻址位于互联的视频显示设备中的帧缓存器的串行总线,和一条用于支持显示数据信道(DDC)的显示的串行总线。用于视频显示设备的电源也通过位于这个接口卡的连接头提供,来自这样的接口卡的输出也被利用来提供加到中心站的输入。
另一个PANELLINKTM接口卡也接收象素总线数据,但在接口卡上提供帧缓存器,用于识别一部分象素数据,这些数据在变换成工业标准的PANELLINKTM格式以后想要在相关的视频显示设备上被显示。与上面一样,这个卡也提供一条用于支持DDC的显示器的串行总线。
CRT接口卡也接收象素总线数据,把它选择地存储到帧缓存器存储器中,以及把要被显示的数据变换成诸如为驱动标准CRT终端所需要的模拟信号,控制电路可被提供在这个接口卡上,取决于实施方案,如果监视器是DDC兼容的,用于提供定时信息给CRT接口卡。
这样,现在公开的本发明使得可完全地配置的视频分布中心站能够用于从多个完全不同的视频输入源中间进行接收和选择,用于提供其中的一个源作为基本视频图象,用于合并一个或多个其余的视频源作为在基本视频图象上的重叠,以及用于把基本图象的至少一个可选择的部分和任何重叠驱动到一个或多个互联的视频显示设备上。另外,基本图象可以在中心站内被产生,而不依靠外部源。
附图说明
通过以下结合附图作出的详细说明,将更充分地了解本发明,其中:
图1A-1D显示被划分为两个或多个部分的视频缓存器的内容,这些部分被顺序地显示在各种各样配置(正如由本发明使能的)的各个显示设备上;
图2是按照本发明的视频分布系统的顶层的方框图;
图3给出图2方框图的更详细的视图;
图4是图3上标记为“A/D”的方块的总的方框图;
图5是图3上标记为“帧缓存器”的方块之一的总的方框图;
图6是图5上标记为“数据门阵列”的方块之一的总的方框图;
图7显示在数据门阵列寄存器装载用于驱动有源矩阵显示器的数据期间的数据分布;
图8显示在数据门阵列寄存器装载用于驱动无源矩阵显示器的数据期间的数据分布;
图9显示在用于驱动有源矩阵显示器的数据的、图6的数据门阵列内的数据传送的时序;
图10显示在用于驱动无源矩阵显示器的数据的、图6的数据门阵列内的数据传送的时序;
图11显示图4的模拟前端;
图12显示后沿箝位时序;
图13显示图4的A/D的功能;
图14显示图4的相位精细调谐块的等效电路;
图15显示在图4的视频时钟再生器电路中采用的互联的开关;
图16是在本发明中使用的交换的DCDC变换器的电路图,其中集成的电荷泵被使用来供给辅助输出;
图17是可以在按照本发明的视频分布中心站的示例性实施例中利用的各个接口电路的连接总貌;
图18是本发明的中心站中使用的系统卡的方框图;
图19是本发明的中心站中使用的模拟输入卡的方框图;
图20是本发明的中心站中使用的计算机重叠输入卡的方框图;
图21是本发明的中心站中使用的广播视频输入卡的方框图;
图22是本发明的中心站中使用的数据交换卡的方框图;
图23是本发明的中心站中使用的PABELLLINKTM输出卡的方框图;
图24是本发明的中心站中使用的DFP输出卡的方框图;
图25是本发明的中心站中使用的CRT输出卡的方框图;以及
图26是结合本发明的中心站使用的视频显示设备的方框图。
具体实施方式
用于把主计算机,诸如个人计算机、工作站、微计算机、小型计算机、大型计算机等,耦合到视频显示器的通用视频图形适配器典型地提供“特大的”显示缓存器,它具有的缓存容量大于对于驱动单个的、传统尺寸的视频显示器所必须的容量。这个特大的显示缓存器和其中包含的数据在图1A-1D上被显示为可供显示器使用的视频数据的大的区10。
如前所述,常常希望同时显示这个适配器缓存区10的两个或多个部分12。在图1A上,希望从适配器缓存区10取四个非邻接的、水平取向的部分12a-12d以及把它们显示在相邻的显示设备上。在图1B上,希望从同一个适配器缓存区10取两个垂直取向的部分12e,12f以及把它们显示在相邻的垂直取向的显示器上。在图1C上,从同一个适配器缓存区10取垂直取向和水平取向的部分12g-12j的混合以及把它们顺序地显示,垂直取向部分12g,12j离水平取向部分12h-12I空间地放置。最后,在图1D上,从同一个适配器缓存区10取两个水平取向部分12k,121,然后被显示在相邻的显示器上。在后一种情况,每个部分具有视频信息的共同的重叠区域14。
对于所有的上述的例子,本发明使得能够同时复制单个特大的显示缓存的多个部分。相对地,现有技术需要使用多个视频图形适配器,每个提供一个缓存区,用于作为各个缓存部分的数据源,特别是在图1D的情形,其中要被显示的两个部分共享一个共同的视频信息区域。典型的现有技术视频图形适配器也可被使用来提供视频数据给多个显示器,然而,在每个显示器上显示的图象是同一个图象。
在图2上,从宏观看来,显示了本发明。主计算机16提供通过主计算机接口(诸如PCI总线)加到视频图象适配器(VGA)18的输入数据。VGA18典型地是安装在主计算机16内的电路板,虽然其它物理实施例和替换是可以想像到的。图形适配器18被使用来从输入数据产生文本和图形视频数据,以及使得在内部视频显示缓存器中的这样的视频数据可供显示设备使用。
在现有技术中,在视频显示缓存器中的数字视频数据被VGA18变换成模拟信号,包括对于由传统的显示设备利用的每个基本颜色的信号分量,红色、绿色、和蓝色(RGB)。这个模拟信号然后可供使用,用于通过视频数据电缆输送到传统的显示设备。
在本发明中,视频显示缓存器中的视频数据通过视频电缆22被视频分布中心站20接收。取决于协议,在中心站20从模拟RGB视频数据和/或通过视频数据电缆22输送的附加同步信号,本地地得出水平同步(HSYNC)和垂直同步(VSYNC),正如以后讨论的。视频电缆22也提供DDC(显示数据信道)总线,VESA(视频电子标准协会)标准总线,为了使得能够在主计算机16与中心站之间进行配置控制。另外,在另一个实施例中,视频电缆提供在主计算机16与中心站20之间的USB(通用串行总线)连接,也用来进行配置控制。然而,在第一实施例中,USB连接是用于将来的扩展的,以及被终结在结合帧缓存器电路找到的电阻板上。在以后讨论。
中心站20包括两个主要电路块,模拟-数字(A/D)前端24和多个帧缓存器26。A/D部分24把彩色数据变换成数字代表物,以及提供临时贮存装置用于这个数字数据。每个相关的显示设备28每个颜色或每个头,有一个帧缓存器;每个帧缓存器包括数据门阵列(在以后讨论),它使得能够把来自VGA18的视频数据的选择的部分贮存在本地存储器中。选择的部分然后从存储器被读出,以及被做成可通过帧缓存器输出接口和相关的电缆30提供到各自的头28。
中心站是具有大约宽度为7英寸,高度1英寸和长度9英寸的盒子,虽然其它的中心站实施例假定其它的相对和绝对尺寸。按需要地提供了热缓减。物理接口包括输入端口,用于通过视频电缆22接收RGB视频流,电源连接头,用于接口到+12伏的未稳压(或稳压)电源(未示出),以及输出端口,用于每个帧缓存器26,使得能够互联到显示设备电缆30。在本实施例中也提供了LAN端口,诸如BNC连接头和RJ45连接头,使得能够在多个中心站之间进行互联。也提供了串行端口,使得远端主机(不一定是与安装各个视频图形适配器的相同的主机)能够提供命令和控制数据到中心站,以及返回数据。这个串行链路可被使用来命令中心站在LAN上发起与其它的LAN连接的中心站的通信。在示例性实施例中,这个串行端口是RS232端口。
在优选实施例中,A/D部分24和两个帧缓存器26被放置在中心站20内的第一电路板上。另两个帧缓存器26位于也在中心站内的分开的电路板上。另外,在本发明的再一个实施例中,在中心站内支持多到8个帧缓存器,全部都通过单个AD24进行接口。这样的中心站20的物理尺寸当然可被调节成容纳附加的电路板。
现在参照图3更详细地讨论本发明。这里,视频显示缓存器32,否则被称为大的帧缓存器,是结合视频图形卡18一起被显示的。再次地,RGB数据被显示为从视频图形卡18被输送到中心站20,以及具体是到A/D部分24。下面给出A/D部分的进一步的细节。
在A/D部分24与多个帧缓存器26之间是内部总线34。如图所示,这个并行总线是48比特宽;对于三个颜色的每个颜色每个象素有8比特,或每个象素有24比特,以及希望每个时钟周期发送两个象素。在这个总线34上,流过所有的数字化的视频数据,它相应于由A/D部分24接收的视频显示的大的帧缓存器32的全部内容。在帧缓存器26逻辑内,作出决定:在哪里开始存储数据和在哪里停止。通过起始和停止贮存视频数据,每个帧缓存器部分26能够只提供想要的总的视频显示缓存器32的那个部分12给各自的视频头28。
在图3上,帧缓存器26每个被显示为包括逻辑部分36和SGRAM(同步图形RAM)40。实质上,逻辑36负责存储只与想要被显示在各自的显示设备28上的视频缓存部分12有关的视频数据到SGRAM40中。SGRAM40提供这个数据的临时贮存,使得能够定时地供应数据给各自的头28。正如将在以后讨论的,对于每个显示设备有与每个颜色有关的逻辑和SGRAM。
参照图4和11,详细地描述A/D部分24。模拟前端42交流耦合从视频电缆22接收的模拟RGB信号。在耦合以后,对于每个颜色的视频信号近似为0.7Vpp,从最暗到最亮的极端。所以,模拟前端42必须放大对于每个颜色的视频信号,这样改进了后面的A/D变换器(ADC)50的信号噪声比(SNR)。用于这个目的的适当的视频预放大器包括National的LM1205和LM1283。
对于这些放大器(每个颜色一个放大器)的增益控制可以是固定的或可变的,取决于实施例。最简单地,增益控制是在工厂中固定的,虽然用户实际接入到增益控制调节装置。
在另一个实施例中,增益控制是可变的,以及由AD部分24中的控制电路44控制,具有用于产生控制信号的数字-模拟变换器(DAC)。用于这个用途的适当的D/A是模拟器件AD8403AR10。增益控制(也被称为对比度控制)是对于全部三个放大器(即,RGB的每个颜色)联合被调节的。另外,对于每个颜色有人工的、独立的平衡调节。
在本发明的实施例中,每个颜色采用一个A/D。另一个实施例由于这个技术提供的压缩,利用象素合并。在共同代理的、题目为“VideoInterface System Utilizing Reduced Frequency Video SignalProcessing(利用减小的频率视频信号处理的视频接口系统)”的美国专利申请No.08/538,116中描述了象素交织,该专利申请在此引用,以供参考。在没有采用交织的本发明的第三实施例中,对于75MHz以上的视频速率,使用每个颜色两个A/D。
由于模拟输入是交流耦合的,模拟前端42也必须执行DC恢复,以便对于每个颜色建立在放大的模拟信号中的参考电平。为了在箝位间隔期间,把放大的输入信号箝位到已知的参考电平,利用了后沿箝位,以及在图12上所示。也可以采用其它箝位或直流恢复技术。
在优选实施例中,每个主要颜色8个比特被数字化。用于AD 50的适当的器件包括Philips TDA8714。在另一个实施例中,采用6比特用于颜色代表物。选择是依赖于想要的(或需要的)颜色深度。
每个颜色8比特视频数据代表物被时钟输入到两组象素总线缓存器54中。一组象素数据在偶数的象素时钟周期内被时钟输入到一个缓存器组54,而另一组象素数据在奇数的象素时钟周期内被时钟输入到另一个缓存器组54。用于这一功能的适当的缓存器包括TexasInstruments(德州仪器公司)的74LVT574SM。
在A/D电路块24中还有同步处理器46,诸如Mitsubishi的M62347SP。有三个通用的视频同步协议。在第一个协议中,每个HSYNC和VSYNC被分开地提供为在1-5Vpp之间的数字信号。在第二协议中,复合数字同步信号被提供在HSYNC信号线上。最后,模拟复合同步信号从绿色模拟信号(“绿色信号上的同步”或“SOG”)中被提取,对于正的视频是负的极性。所以,加到同步信号处理器46的输入包括外部接收的HSYNC和VSYNC,以及绿色模拟输入信号。同步处理器46被配置成自动选择这些协议的一个适当的协议。
同步处理器的输出包括:HSYNC+和VSYNC+,分别与HSYNC和VSYNC信号时序有关;CLAMP-,由模拟前端42在定时DC恢复时使用,正如先前讨论的;以及状态比特,在本地处理表示哪个同步类型被输入到同步处理器46时有用的。
HSYNC+被用作为加到相位精细调谐(PFT)电路48的输入。PFT48通过采用可调节的HSYNC+的延时来进行调节视频信号在何处在象素寿命期间被ADC50采样。RC充电电路的输出,正如图14所示的,通过使用Analog Devices的AD9696,与产生H(pft)-时由控制电路44产生的控制电压进行比较。在说明的实施例中,外部调节,诸如编码器,被提供在中心站20机架的外部,以便使能人工调节控制电压。存在其它的编码器,诸如附属头28上的那些编码器。这些编码器的状态也报告回控制电路44。所以,本发明对于PFT在中心位置,诸如中心站,或在远端地,诸如在头部,的调节很敏感。
在A/D电路块24内,还有视频时钟再生器电路52,包括全可编程时钟再生器,诸如由Integrated Circuit Systems,Inc.(集成电路系统公司)制造的ICS1522,锁相环频率(PLL)合成器。在本发明的优选实施例中,时钟再生器被控制电路44串行地编程,以便产生四个时钟输出,每个以1/4采样的象素速率,以及与后一个输出相差90度,它们合起来包括一个以采样的象素速率的时钟。根据视频数据速率,可以采用不同的频率。为了说明起见,这里使用了75MHz。
除了时钟再生器/频率综合器以外,时钟再生器电路52包括MOSFET总线交换机,诸如Texas Instruments(德州仪器公司)的74CBT3125四重总线交换机。MOSFET总线交换机的用途是从时钟再生器频率综合器的四个75/4MHz交错的时钟信号产生两个75/2MHz的时钟,互相相差180度。
参照图15,在优选实施例中使用的74CBT3125中,配备有四个交换机。每个交换机是MOSFET交换机,具有倒相输入端和与其有关的输出使能端。来自时钟再生器的第一时钟信号被馈送到第一交换机的输入端,以及与第一时钟信号相位差(滞后)90度的第二时钟信号,被连接到第一交换机的输出使能端。第三和第四时钟信号以类似方式被连接到第二交换机。头两个交换机的输出然后被加在一起,由于交换机的速度提供一个带有清晰的上升沿的输出时钟,以及具有75/2MHz的周期。
同样地,时钟2被连接到交换机3的输入端,以及时钟3被连接到交换机3的输出使能端。时钟4被连接到交换机4的输入端,以及时钟1被连接到交换机4的输出使能端。交换机3和4的输出也被加在一起。结果的输出也是75/2MHz的时钟信号,虽然它与头两个交换机的输出相位差180度。
来自总线交换机的每个75/2MHz输出被用作为各个PLL时钟驱动器的时钟,诸如Texas Instruments的CDC536,用作为视频时钟再生器52的一个部件。这个部件使能产生倍频的输出,75MHz的时钟,也被称为ADLCK或“dotc lock(点阵时钟)”,它被用来作为ADC50的时钟。再次地,可以按需要地采用其它频率。
另外,时钟驱动器提供75/2MHz时钟(“PCLK/2+”和“PCLK/2-”),其相位与借以得出它们所使用的时钟的相位相同。这样的时钟被用来作为象素总线缓存器54的时钟,锁存来自ADC50的数字视频输出,因为帧缓存器逻辑36中的数据门阵列不能运行在诸如75MHz那样的速度(数据门阵列在以后讨论)。
在本发明的第一实施例中,采样速率不超过75MHz,限制是在于模拟前端42中的模拟前置放大器和ADC50的速度。
时钟再生器电路52也使得能够再生HSYNC,具有被称为LOCHSYNC,或本地HSYNC的形式,即使没有外部的HSYNC。因此,在本发明的另一个实施例中,利用了屏幕上显示芯片(on-screendisplay chip),用于产生屏幕上菜单。LOCHSYNC被控制电路44利用来控制帧缓存器26的输出。
屏幕上显示芯片(未示出)在A/D电路块24中被采用,特别是结合模拟前端42一起使用。来自这个芯片的模拟输出被混合到A/D50中。提供了连接到这个芯片的单个用户接口。
在本发明的一个实施例中,对于何时和在多长的持续时间内帧缓存器26获取视频数据的控制是在A/D电路块24内,具体地是在使用门信号的视频时钟再生器52内。然而,由于这样的信号只选通一个帧缓存器26,这样的实施例不是最想要的。
控制电路44提供对于视频时钟再生器52是禁止的VSYNC,用来在垂直间隔期间禁止PLL。否则,在垂直间隔内由PLL产生的尖峰脉冲会造成前向纠错时的错误。
AD电路块24中的控制电路44的功能先前已提到过,诸如,产生模拟前置放大器增益控制,建立在PFT48中使用的Vcontrol,产生在视频时钟再生器52中使用的Vsync禁止和串行数据信号。结构上,控制电路在优选实施例中包括以下单元。
如前所讨论的,在产生放大器增益控制时需要DAC。包括控制电路的其它单元,包括串行地可编程的数字电位器,诸如Analog Devices的AD8403ARL0,它使能产生AD电路内控制信号,诸如CONTRAST(对比度),对模拟前端42中的视频前置放大器的调节;在同步信号处理器中使用的CLAMP_WBTH;以及先前讨论的PFT控制信号。
然而,主要地,控制电路包括带有XC202微处理器门阵列的C25微处理器。由控制电路44接收的主要信号包括来自视频时钟再生器52的时钟,以及来自同步处理器46的HSYNC-和VSYNC-。显然,在实际的实施方案中,有比起这里提到的高得多的互联性。
为了编程控制电路44,串行PROM和并行EEPROM分别提供数据给门阵列和微处理器。使用并行EEPROM,使得中心站能够有重新编程性。而且,微处理器及其相关的门阵列是通过放置在中心站20的一端的串行端口与中心站20外部的设备通信的。UART(通用异步接收机/发射机),诸如TL16C550A,和TTL到EIA电平变换器,诸如MAX211E,使得能够进行这种串行通信。
控制电路也是通过LAN端口,诸如BNC或RJ45连接头,与中心站20外部的设备通信的。标准的LAN接口在优选实施例中被利用,诸如SMC91C94 LAN芯片,被耦合到DP8392编码器。这样的LAN接口使得中心站20能够有可编程性,作为除了中心站以外的设备共享的LAN上的可寻址的端口,或作为只对于一个或多个中心站与配置的设备通信时专用的LAN上的端口。在任一种情况下,中心站20是“不说话的”设备,它只在指向智能设备时才应答。串行通信可以是10Base2或10BaseT。
最后,如前面所指出的,DDC总线使得能够由主计算机16配置中心站20。这个总线包括两个数据信号,SDA串行数据和SCL(串行时钟),+5伏DC,和返回。DDC通道在现有技术中通常被利用作为可供主机使用的外围设备配置信息的贮藏室的单向通路。然而,这里,C25处理器动态地读和写DDC存储器,信息与中心站和附属头的配置有关。DDC存储器,它可以是与控制电路存储器分离的,或是控制电路存储器的一部分,然后被主计算机读出。
所以,控制电路可被配置或重新配置成,通过内部替换编程的存储器件,外部传送到可取下的配置器件,诸如通过LAN接口,或通过来自主计算机的输入。这样的配置信息可以包括,明显地或隐含地,在帧内每个显示段开始的点(行和象素)。
从A/D电路块24,数字显示数据被并行地提供为每个象素每个颜色8比特,每个时钟周期提供两个象素,总共48比特。由A/D电路块24提供的其它信号包括:USB信号,它们在本实施例中用于将来的扩展,所以被接在靠近帧缓存器电路的子电路板连接头上;来自同步信号处理器46的水平和垂直同步信号;视频时钟再生器52中起源的各种时钟信号;由控制电路44从水平和垂直同步信号产生的帧信号的起始;以及也由控制电路44产生的串行控制数据。
图5上以一阶细节显示了一个帧缓存器电路块26,记住在第一实施例中在每个中心站有多到四个帧缓存器电路块26,每个电路块能够提供数字视频数据给各自的显示头28。
每个颜色的视频数据的16个并行比特(两个象素)被各自的数据门阵列56接收。数据门阵列56使得能够根据从相关的控制门阵列58接收的控制,贮存视频数据到各自的SGRAM40,如果数据是VGA18的视频显示缓存器的想要的部分12的话。在本发明的优选实施例中,每个帧缓存器逻辑电路36有一个控制门阵列58,虽然在另一个实施例中,一个控制门阵列58在两个帧缓存器逻辑电路36之间被共享。
如果希望视频数据被显示在相关的头28上,则数据被存储在各自的、单个端口的SGRAM40。按所需要的,数据然后从SGRAM40被去除,在其中数据再次传送通过数据门阵列56到PANELLINKTM60,后者用作为到相关的头28的输出接口。
更详细地,图6给出对于单个颜色信道的数据门阵列56和相关的SGRAM40的说明。对于三个颜色的一个颜色的、加到数据门阵列56的视频数据输入,两个并行的8比特象素,在数据门阵列56中的分接器63内在16个并行信号路径上以大约80兆象素/每秒(或40兆象素对/每秒)被接收。这个分接器63使得能够把输入数据分布到两个16比特寄存器64,它们又把32比特并行数据提供给32比特宽、16比特深的、写入FIFO66。
数据如何传送到寄存器64,取决于与这个颜色信道有关的头28的类型,正如由该头28(通过DDC返回信道)输送到控制电路44,通过串行端口到控制门阵列58(在分开的串行总线上)。对于有源矩阵LCD显示器,每个象素的全部8比特都被利用。如图7和9所示,上部的两个寄存器64在时钟周期0期间被填充以四个4比特半字节,代表对于这个颜色的两个8比特象素。在时钟周期1期间,另两个8比特象素被装载到下部的16比特寄存器64。在以后的时钟周期,即时钟周期2期间,代表对于这个颜色的四个象素的32比特,被时钟输入到写FIFO66中,以及上部的寄存器64被写入下两个象素。输入到写FIFO66的时钟速度,在本发明的第一实施例中,对于有源矩阵显示是20MHz。其它的示例性实施例利用其它的时钟速度。
如果相关的头28是无源矩阵显示器,则每8比特象素的下部4比特被丢弃,以及上部4比特被时钟输入到寄存器64,如图8和10所示。在接连的时钟周期,每个象素的上部4比特被存储在寄存器64的各自的部分,而下部4比特被丢弃。在时钟周期4,寄存器64中的数据被时钟输出到写FIFO66,以及在寄存器64中接收每个象素的上部4比特的处理过程再次开始。输入到写FIFO66的时钟速度,对于无源矩阵显示是10MHz。
写FIFO66的输出被连接到32比特数据路径。也被连接到这个数据路径的是各个单个端口的SGRAM40,它是32比特宽156k字节深,以及具有与写FIFO66相同尺寸的读FIFO68。用于本申请的适当的SGRAM40是IBM038329N06A-10,它工作在50MHz。来自写FIFO66的想要的视频缓存部分12在控制门阵列58的控制下被读到SGRAM40。
在本发明的第一实施例中,来自写FIFO66的数据在8个时钟周期内被写入到SGRAM40,32比特宽的总线在两个时钟周期内是空闲的,数据从SGRAM40中被读出以及在8个时钟周期内被读入到读FIF068中,然后在另两个时钟周期内总线进入空闲。想要的数据部分12可以是来自视频图形适配器18的视频缓存数据的如何邻接的部分,尺寸上由相关的头28的特征最大地限制。
何时和多少数据被存储在SGRAM40,是由控制门阵列58托管的。在本发明的第一优选实施例中,A/D电路块24中的控制电路44,通过在SGRAM40中用于开始数据贮存的两个之间的串行数据路径,提供A/D电路块24的控制电路以相对于帧通知单的开始的水平和垂直偏移。这两个偏移被使用来控制在控制门阵列58中实施的视频微定序器,用于使得数字视频数据传送到视频寄存器64,以及随后传送到写FIFO66。存储器控制器,也是在控制门阵列58中实施的,控制数据从写FIFO66传送到SGRAM40,以及从SGRAM40传送到FIFO68。最后,板微定序器,再次在控制门阵列58中被实施的,控制数据从读FIFO输出到帧速率调制(FRM)逻辑70(以后讨论)。
提供这三个独立的单元(视频微顺序器,存储器控制器和板顺序器)的好处在于,写数据可以以不同于读数据的速率来进行;存储器控制器有效地分离潜在地不同的写和读功能速率。
由于当各自的头被代替时或当显示特征被改变时容易调节偏移值,最好编程带有偏移信息的视频微顺序器。多少数据要存储,由控制电路44根据从各个头28经过DDC返回信道得知的显示尺寸、分辨率、和取向而被计算。帧信号被使用于交织的视频应用,控制门阵列58使用这个信号来识别偶数对奇数帧。
在另一个实施例中,SGRAM 40中的数据贮存仅仅是在控制电路44的控制下,后者发送“接通”和“关断”信号的等价物给控制门阵列58。这样的控制的缺点在于,需要在控制电路44与每个控制门阵列58之间的分开的控制线。
在又一个实施例中,控制电路44提供“接通”信号给控制门阵列58,以及控制门阵列58根据与相关的头28有关的返回信道信息提供“关断”信号。控制信号的多样性再次地是这个实施例的缺点。
存储器控制器跟踪流入和流出PIFO66,68和SGRAM40的数据。如果写FIFO66小于半满,从写FIFO66写到SGRAM40是被禁止的;如果写FIFO66大于半满,则SGRAM40是被阻止写到读FIFO68的。FIFO66,68和SGRAM40中间的总线在时钟周期期间保持空闲,它否则被使用来从SGRAM40写数据,或读数据到SGRAM40。
从读FIFO68,数据被时钟输入到帧速率调制逻辑电路(FRM)70,它按照相关的头28是无源的还是有源的,格式化32比特宽的数据,以及输出8比特宽的数据到与该帧缓存器26有关的PANELLINKTM60(每个帧缓存器26有一个PANELLINKTM60)。对于有源矩阵显示器,FRM70执行一个算法,它通过取四个8比特宽的象素,缓存它们,和输出数据作为顺序的8比特宽的象素数据,而重新排序输入数据。从FRM70进到PANELLINKTM的最大输入速率在本实施例中是高到65MHz。
对于无源矩阵显示器作为相关的头28,FRM70执行一个变换算法,它也接收32并行比特,但是以八个4比特象素的形式。算法通过使用帧速率调制把4比特象素变换成1比特象素。这涉及到使用FRM70中的查找表和从AD控制电路44传送到控制门阵列58再到FRM70的帧的号码。算法有效地按时间平均同一个象素的颜色,以及比较这个象素的可能的数值与周围的象素的数值,以便能够以最小化的可看见的人工制品使用每象素1比特。用于相关的无源矩阵显示的FRM70的输出是八个并行的1比特象素。替换地,可以采用任何适当的FRM技术。
在另一个实施例中,SGRAM40的速度充分地大于当前可供使用的速度,用于相关的无源矩阵显示的数据格式是四个8比特象素并行进入FRM70,而不是当前的八个4比特象素。
在无源矩阵显示器中,帧速率是有源矩阵显示器的两倍。典型的数值是用于无源矩阵显示器的120Hz帧速率和用于有源矩阵显示器的60Hz帧速率。无源矩阵显示器的主要优点是在花费上;当前这样的无源矩阵显示器的花费大约是有源矩阵显示器的花费的三分之一。
有源矩阵显示器可以每个时钟周期按次序取两个象素。然而,“双扫描无源”显示器在显示器的上半部和下半部处提供每个时钟周期四个1比特象素。这样,差别在于帧速率上。
PANELLINKTM60接收每个颜色每个象素8比特,或每个象素总共24比特,对于相关的有源矩阵板头28以高到65MHz,四倍的FRM70输入时钟。PANELLINKTM60对于相关的无源矩阵显示器以大约20MHz接收象素数据,与加到FRM的输入速率相同的速率。
PANELLINKTM60,诸如Chips & Technologies的65100,把输入数据格式化,以便提供给各个头28。它接收来自FRM70的三个8比特数据流,每个颜色一个,以及通过使用来自AD控制电路44的、经过控制门阵列58的HSYNC和VSYNC,将数据格式化,以便在连接头上输出通过四个不同的线到各个头28。
PANELLINKTM提供它的输出通过显示设备电缆30(四对双绞线)到各个头28。该电缆30也提供12伏电源和地,USB返回信道(后者在本实施例中不采用)和DDC返回信道给控制电路40。四对双绞合线用于RGB数据和数据时钟。一对双绞合线用于DDC返回信道。USB和DDC返回信道,每个提供各个数据和时钟路径,以及共用5V,12V和地,它们也在这个电缆中输送到各自的头28。
当前公开的中心站20的其它单元包括寄存器,它保存从控制电路44接收到的、关于PANELLINKTM60,数据门阵列56,和其它单元的建立信息。
本中心站20的电源要求是未稳压的12V(直流)。这个电压被提供给DC/DC变换器,它产生5V和3.3V,供逻辑块使用。未稳压的12V直流被用作为加到模拟功率和控制电路的输入,该模拟功率和控制电路包括开关DC/DC变换器72,如图16所示。12V直流被加到反向开关稳压器驱动74,这个驱动可以取许多形式,诸如开关稳压器(例如,Linear Technology的LT1376)或稳压器控制器。这个驱动74的输出,实际上是12Vpp方波,通过电感80在电感80的输出端以通用的反向配置被耦合到滤波电容82,以便提供5V直流,供模拟部分使用。
稳压器驱动74的输出也被利用来驱动电荷泵,它提供加到附加直流电源电路的高电压输入端,在图16上总的以84表示。这个电路84包括交替导电的二极管86,以及一个或多个储能电容88,被耦合到微功率低压降稳压器(例如,Linear Technology的LT1129)90,有效地提供稳压的12V直流输出。也可以根据系统需求产生其它的电压,
在本发明的另一个实施例中,中心站20被配置成接受数字视频输入。本实施例中的数据门阵列56被配置成,在它被写FIFO66,SGRAM40,读FIFO68,FRM70,和PANELLINKTM60处理以前,正确地格式化输入数字数据。这样的中心站20可被配置成接受或者如前所述的模拟数据输入或者数字数据输入,或可以只接受数字数据,取消某些与AD电路块24中的模拟前端有关的电路的化费。在直接接受数字数据的本中心站20的实施例中,缓存器,诸如象素总线缓存器54,被利用来在由数据门阵列56处理以前临时保存数字数据。
在再一个实施例中,中心站的数字输出被利用为加到一个或多个以后的中心站的数字输入。PANELLINKTM接口60也可以用D/A变换器来代替。这样的实施例然后可以驱动传统的CRT(阴极射线管),或可以提供模拟输入给一个或多个以后的中心站。另外,中心站20的输入和输出可适合于以光的格式接收和/或发送数据。
在另一个实施例中,提供一个可配置的中心站,它使得能够把多个分开的视频输入合并成单个象素总线数据组,以及在一个或多个显示设备上选择显示该数据组的独立的部分,这些显示设备本身具有分开的输入需求。
图17的可配置的视频中心站显示以互相通信的多个集成电路卡。以后将详细的讨论每个卡。中心站和被安装在其中的卡的用途是通过输入接口卡接受基本图象数据和/或用于一个或多个重叠图象的数据。基本图象数据,如果有的话,规定视频显示数据组的外部边界,以及被驱动到象素总线114上,并与重叠图象数据合并,如果有的话。在一个极端下,不存在重叠数据,结果的象素总线数据组只包括基本图象数据。在另一个极端下,基本图象数据完全被重叠数据代替。在这两个极端之间,重叠数据可作为在基本图象中间的重叠数据窗口出现。再者,基本图象可以完全不被驱动在象素总线上,这样,重叠数据被驱动在象素总线上在缺省视频显示值中间代表基本图象会占用的区域。在一个实施例中,这个缺省值导致在其中重叠象素没有被合并的每个存储单元中基本图象区内的黑色象素的显示。
系统卡110被安装在每个中心站用于控制的目的,如下面描述的。它也能够接收以PANELLINKTM格式的输入数据,用作为基本图象。也可以使用其它输入卡,虽然中心站在一个实施例中可以用一个系统卡和多到5个输出卡起作用。相对地,图17显示利用系统卡110、三个输入卡(被标注为INPUT A,INPUT B,和INPUT C)和两个输出卡(被标注为OUTPUT A和OUTPUT B)的示例性配置。每个输入和输出卡可以处理一个以上的数据流,也在下面讨论。在系统、输入卡和输出卡之间的通信是通过各个象素和控制总线和分离的信号路径进行的。
象素数据被驱动在象素总线114上,由一个或多个输出接口卡以后从象素总线114进行提取。每个输出接口卡然后或者转发提取的象素总线数据的整体到一个或多个互联的视频显示设备,或者转发象素数据的特定的部分到互联的视频显示设备。在全部象素总线数据被转发到相关的视频显示设备的情况下,该设备配备有帧缓存器,用于选择地提取整个象素总线数据组的一部分供显示用。
在现在揭示的中心站的第一实施例中,在中心站机架上有6个卡槽,其中之一被系统卡110占用,如图18所示。其余5个插槽可供使用于接口到各种视频输入源和各种输出显示设备。其它的中心站实施例提供更小或更大数目的卡槽。
中心站也提供一个背板,用于支持CPU总线112,来自系统卡126的串行控制总线113,并行象素总线114,门阵列串行总线115和电源模块(未示出)。
CPU总线112包括16条数据线和8条地址线,连到和来自系统卡CPU126,写/读控制比特,用于寻址在其它接口卡上的门阵列,以及对于每个中心站插槽的插槽使能线。
串行控制总线113包括来自CPU126的时钟线和数据线,以及被使用于写入到和从被放置在中心站的控制寄存器读出,以及用于写入到和从与帧缓存器有关的寄存器读出,它们可以与在中心站外部的显示设备相结合地放置。
象素总线114包括并行数据线,它们除了水平同步(HSYNC),垂直同步(VSYNC),数据使能(DE)以外,是一个象素(24比特)宽,象素控制线,用于每个中心站插槽124,和重叠控制线(倒相的OVERLAY)。后一个信号在它正在驱动重叠信号到象素总线上时由输入接口卡产生,正如后面描述的。象素总线114也支持被输入接口卡驱动的公共象素时钟线123,在不存在这样的输入到系统卡110的基本图象信号时提供基本图象信号。
电源模块(未示出)的第一实施例接收稳压的或未稳压的12伏,以及在背板上输出3.3伏和5.0伏。CPU126能够确定插入中心站的卡的功率需求,和其功率依赖于中心站的相关的显示设备的功率需求。CPU126也能够选择地使能和禁止某些电子元件,如果存在不足的功率的话。例如,如果功率需求超过容量的话,CPU126能够关断特定的接口卡的帧缓存器,一个比其它元件消费更多的功率的元件。
每个中心站包含系统卡110,如图18所示。以PANELLINKTM格式的数字视频数据可作为基本图象通过标准PANELLINKTM接口单元116被提供给系统卡110。这个接口116的输出是象素数据(DATA),HSYNC(H),VSYNC(V),和数据使能指示(DE),所有这些输出在门阵列120的控制下被缓存到寄存器118。PANELLINKTM接口116,如果接收PANELLINKTM视频信号,也从输入信号得出象素时钟,用于通过时钟分布逻辑122分布到中心站。如果系统卡110PANELLINKTM输入要作为基本图象被使用,则基本图象数据在不存在来自被放置在中心站内的其它的输入接口卡之一的重叠数据时在所有的时间将被输出到象素总线。另外,在系统卡内的门阵列120控制逻辑使得寄存器118能够与PANELLINKTM接口116通信。然而,如果一个或多个其余的输入接口卡(以后讨论)要驱动重叠数据到总线,则系统卡门阵列120,CPU126和相关的电路(集中地包括图18所示的CONTROL(控制)块)先前配置了带有指令的那些其它的接口卡,以便输出适当的象素数据块到象素总线114,和在帧内何时开始这个输出的指示。因此,门阵列120,响应于由重叠卡发起的倒相OVERLAY信号,禁止系统卡象素总线寄存器118,而同时重叠数据正在被另一个输入卡写到象素总线114上。
如果系统卡110不在通过PANELLINKTM接口116接收视频输入,或如果在接收,但视频输入没有作为基本图象被使用,则时钟分布逻辑从被安装在中心站的其它输入卡之一接收时钟。无论如何,在门阵列120的开关控制下,时钟再生逻辑122提供象素时钟信号直接给系统卡110的门阵列120和通过单独的时钟线124给被安装在中心站的每个其余的接口卡。
如果没有输入数据指派为基本图象,或换句话说,当只有重叠数据是要被提供给象素总线114时,系统卡门阵列120(执行被存储在相关的存储器128中的软件)从其它的一个输入卡选择重叠输入信号之一作为象素时钟源和同步信号。用于这一目的的选择是根据象素时钟速度,卡槽位置,或某些其它因素进行的。
在系统卡110的一个实施例中,与系统卡控制块111的门阵列120有关地被提供的局域网(LAN)接口130,提供用于串行控制线输入的接口,诸如10BaseT接口。这个输入被利用来编程由门阵列120和CPU126在配置中心站的接口卡时利用的存储器128。例如,正是通过这个路径使得重叠窗口在中心站被规定。接口的计算机传达给中心站,在某个屏幕坐标处要建立一个窗口;中心站然后配置适当的输入重叠卡在适当的时间开始驱动象素数据在象素总线上,以便提供提供由计算机规定的窗口。
存储器128本身优选地包括高速闪烁存储器和RAM刮板区域的组合。闪烁存储器部分被利用来参量贮存,它是中心站配置和源特征信息,元件非易失性代码空间被提供用于CPU126。
系统卡控制块111还包括通用异步接收机/发射机(UART)132,也用于提供串行端口接口给控制块111。在另一个实施例中,UART132用通用串行总线(USB)接口代替,它通过使用扩展器具有提供额外端口的能力,如果有需要的话。任一个串行总线使得相同类型的重叠控制能够通过使用LAN接口被执行,如前面所描述的。
控制块11完成的功能之一是分析和接收来自由任何的输入接口卡接收的视频输入的HSYNC和VSYNC,用于识别视频信号源。这些信号通过与象素总线114通信的接收机134被提供给门阵列120。例如,不同的视频源使用三个共同的视频同步协议,如前面所描述的。这样的源识别信息在确定该源可以提供多大的一个帧时是有用的。当系统卡门阵列120在编程新的基本图象卡时,源信息也被利用。
现在将描述输入接口卡的其它显示。在图19上,显示了模拟输入卡140。标准视频连接头142被提供来把中心站接口到模拟视频数据源,诸如来自标准个人计算机图象适配卡的RGB输出。从连接头142,接收的数据在被传送到模拟数字变换器146(诸如以上在视频分布中心站的A/D电路块24中显示的那种)以前被模拟缓存器144缓存。对于系统卡110,寄存器148在本地控制下被利用来选通在象素总线上的数字化视频数据。当这个模拟输入卡是基本图象卡和基本图象没有被重叠时,该数据将被驱动到象素总线114上。
视频连接头142也提供加到同步分离块150的输入,用于识别输入数据格式和把HSYNC与VSYNC和模拟输入信号隔离开。这些同步信号也通过寄存器148被选通加到象素总线114,由系统卡110进行源识别。
另外,在当模拟输入信号在中心站被利用为基本图象或参考定时的缺省源时的情况下,视频连接头输出被驱动到时钟再生单元152,用于从接收数据中提取象素时钟。本地恢复的象素时钟是否被提供给其余的中心站接口卡,是由开关154控制的,它又被本地控制逻辑156控制。
在说明的实施例中,这个本地控制逻辑156被实施在可编程阵列逻辑(PAL)单元中,它包括由CPU总线112控制的一个或多个寄存器接口。其它实施例利用特定的寄存器用于这个目的。由系统卡110CPU126通过CPU总线112编程的控制逻辑156,执行简单的控制功能,关于使得象素数据能够输出到象素总线,输出本地接收的HSYNC,VSYNC和DE到象素总线上,和把本地接收的象素时钟转发到系统卡时钟再生单元122。
在中心站中利用的另一个输入接口卡是计算机重叠输入卡160,如图20所示。在许多方面,这个卡类似于图19的模拟输入卡140。在较高的级别上,二者都利用视频连接头142,162作为连到模拟输入信号的接口。二者都用缓存单元154,164缓存接收的视频数据,以及二者都通过模拟数字变换器146,166发送接收的模拟数据。然而,计算机重叠输入卡160还利用控制门阵列168和相关的同步分离块170以及时钟再生单元172,它虽然在宏观上类似于本地控制逻辑156和模拟输入卡140的相关单元,但实际上对于接收的模拟视频数据提供更复杂程度的控制。这个加强的控制水平对于控制至少一部分接收的模拟视频数据作为重叠输出到象素总线上是必须的,正如下面描述的。
在模拟输入卡140与计算机重叠输入卡160之间的另一个差别在于,在使得数字变换的数据可在象素总线114上提供以前,被利用来存储数字变换的数据的存储器。在第一实施例中,在计算机重叠输入卡160中的存储器是以“乒-乓”存储器174的形式实施的帧缓存器,包括两个存储器组,在图20上被表示为存储器0和存储器1,其中进入和外出存储器174的数据传送通过被标记为SWITCH的中央数据交换机。为了加快接入时间,被写入到存储器174的象素数据加到存储器组之一,而从存储器174读出的象素数据是从另一个存储器组被读出的,交换机在每个接收的或发送的帧时改变存储器组。
用于计算机重叠输入卡的控制逻辑利用在第一实施例中的控制门阵列168,它起到微定序器的作用。这样,存储器交换机是在门阵列的控制下,正如同步分离块170和时钟再生单元172,其输出被使用来为写入到存储器组进行定时。控制门阵列168向同步分离块170和时钟再生单元172表示,接收的数据是哪种格式,以便恢复同步、DE和象素时钟。然后使得这个数据对于系统卡是可供使用的,包括行计数和帧的定时,用于软件源识别。
接收的模拟视频数据被选择地缓存在存储器174的存储器组中,以及被寄存器175选通到象素总线114。这两个操作都是在控制门阵列168的控制下的。门阵列168由系统卡110通过串行控制总线被编程,以便当重叠数据要开始时识别缓存的数据内的起始点和偏移。系统卡的串行控制总线也被使用来编程计算机重叠输入卡,以便规定要被输出到象素总线114的、被存储在帧缓存器174中的重叠数据部分,和在重叠数据输出要开始的象素总线帧数据内的点。当重叠开始时,门阵列产生倒相OVERLAY信号。这个信号提醒产生基本图象的输入卡,重叠卡正在写数据到象素总线,以及基本图象卡应当关断寄存器选通基本图象到象素总线。
在可应用于现在公开的所有的重叠卡的另一个实施例中,从系统卡加到输入重叠卡的、关于缓存的重叠数据的哪个部分在适当的时间要被写入到象素总线的阵列可以取各种各样的形式。例如,重叠数据可以按逐个象素的原则被合并到象素总线114上的基本图象,或按照各种算法被预编程到本地控制门阵列中。
对于模拟输入卡140,计算机重叠输入卡160利用寄存器176,用于或者读入或者写出HSYNC,VSYNC和DE。门阵列接受来自系统卡110的象素时钟的插槽复制品,或在这个计算机重叠输入卡是基本图象卡时的情况下,驱动由时钟再生器172恢复的象素时钟到系统卡,用于重新分布到其它的接口卡。接收的象素时钟被需要,以便把象素数据的输出同步到象素总线。
在现在公开的中心站的一个实施例中,有一个信道可供使用来接收在计算机重叠输入卡上的模拟重叠信号。然而,其它的实施例,它利用更紧密的分组电路,或利用更大的电路卡,或二者,提供多个信道。
可以根据中心站用户的需要被利用于现在公开的中心站的另一个输入卡,是广播视频(BVIDEO)重叠卡180,如图21上以方块形式所表示的。这个卡被利用来接收广播视频数据,以许多格式之一缓存数据在电路板上的存储器中,以及选择地输出缓存的视频数据到象素总线上。
图21和图20的比较公开了BVIDEO重叠卡180在许多方面相似于计算机输入重叠卡160。每个卡具有对于预期的数据特定的输入接口。每个卡具有缓冲存储器,用于选择地存储接收的象素数据,以及用于使能写入在象素总线上的该数据的选择的部分。而且,每个卡具有控制逻辑,用于控制这些功能。
对于图21,BVIDEO重叠卡180使用一个适合于接收的视频数据的格式的广播视频译码器182,它可以是具有NTSC,PAL,或任何其它视频格式。这个译码器在第一实施例中提供以数字形式的视频数据到定标器184。这个定标器选择地减小数字象素数据组到由用户根据存储器容量和速度,以及显示设备中所需要的分辨率而规定的程度。定标器的输出在本实施例中然后被馈送到存储器186,它在优选实施例中也是一个“乒-乓”存储器,如对于图20的许算机重叠输入卡描述的。
在图21的BVIDEO重叠卡的另一个实施例中,定标器184被利用于缓冲存储器186的输出端,以便减小要被显示的数据段的分辨率,这样较大的总的画面适合于减小的重叠窗口。因此,由定标器184执行的缩放将取决于在重叠的窗口中想要的分辨率。定标器所以可以由相关的控制门阵列188编程,不管定标器是在存储器186的前面还是在存储器的后面。在本发明的再一个实施例中,不利用定标器。
在大多数方面,用于BVIDEO重叠卡180的BVIDEO控制门阵列188的功能是与由计算机输入重叠卡160的控制门阵列168操纵的功能相同的。控制门阵列188负责从系统卡110通过串行控制线接收重叠位置信息和要被显示的缓存段信息、从系统卡110接收接收象素时钟的插槽复制品、从系统卡通过它控制的寄存器190接收HSYNC,VSYNC和DE信号、控制乒-乓存储器开关的功能、以及控制寄存器192,它选通来自存储器186的象素数据到象素总线114上。另外,控制门阵列188从广播视频译码器182接收HSYNC,VSYNC,DE和象素时钟,用于使得能够由系统卡110实行源识别。当由系统卡规定时,BVIDEO重叠卡内的门阵列通过寄存器191驱动恢复的HSYNC,VSYNC和DE信号到象素总线114上。应当指出,这个卡190与计算机输入重叠卡160之间的区别在于,没有分开的同步分离块或时钟分离单元,因为这些功能是在广播视频译码器中完成的。视频译码器182被控制门阵列通过串行控制总线配置成用于接收的视频数据格式。
在现在公开的视频中心站的优选实施例中,在单个电路卡上有两个BVIDEO重叠电路,诸如图21所示的电路。每个这样的电路利用图21所示的元件。另一个实施例提供每个电路卡仅仅一个单个重叠电路,或每个卡两个以上这样的电路,取决于卡的尺寸和电路密度。
在现在公开的中心站中采用的另一个接口卡被称为数据交换模块200,如图22所示。这个模块使得用户能够提供全部或一部分象素总线数据到互联的设备,诸如个人计算机或另一个中心站。第一存储器单元202,由寄存器204在本地控制门阵列206的控制下进行选通,在象素数据被从电路板上发出以前,提供对于想要的象素数据的临时贮存。系统卡110,以及具体地CPU126,负责编程数据交换模块200的控制门阵列206来规定想要的象素数据部分。
这样提取的数据也可作为输入被提供给另一个中心站,如现在所揭示的。提取的数据所以包括在本地象素总线114的象素数据中发现的任何的和全部的重叠数据。以后的中心站,接收这样的象素数据作为输入,然后是可配置的,这样另一个重叠窗口可被合并到象素数据。
来自数据交换模块200的数据也可被用作为加到显示设备的输入,如果被正确地缓存和格式化的话,诸如通过PANELLINKTM接口或任何其它适当的接口。
数据交换模块200的另一个特征是从另一个源(诸如从另一个中心站中相应的数据交换模块)接收象素数据的能力。这样接收的数据被缓存在第二存储器单元208,然后在由系统卡110编程的、控制门阵列206的控制下,或通过使用如以上讨论的(例如对于计算机输入重叠卡160讨论的)倒相OVERLAY信号协议,可以从第二存储器单元输出接收的象素数据的选择部分到象素总线。
在两个存储器单元202,208和与数据交换模块200通信的外部设备中间的是数据操作单元210,需要用它来把数据从同步存储器单元202,208传送到与外部设备通信的异步总线。所以,必须要数据操作单元210用来重新格式化象素数据到想要的输出格式,以及它的实施方案是由要被接口到的设备规定的。例如,数据操作单元210的输出可以是在各种实施例中的视频,数字,或RF(射频)。
在一个实施例中,在数据交换模块200与互联设备之间的实际的接口是具有相关的CPU214的LAN/通信电路(LAN/COMM)212。这个接口可被配置成把各个中心站接口到100BaseT数据路径,用于实时视频输出/输入,或接口到10BaseT数据路径,用于发送或接收“瞬时图象”,或象素数据的离散的帧样本。
从本地象素总线114获取的象素数据也可被路由到LAN,用来配置各个中心站。想要的数据通过系统卡CPU总线被发送,该总线被延伸到中心站背板。从系统卡,数据然后通过与CPU有关的LAN接口130被路由到控制LAN。
用于数据交换模块200的控制门阵列206也负责通过寄存器216接收或发送HSYNC,VSYNC,和DE。对于其它的、先前描述的门阵列,数据交换模块200的门阵列在由它从外部源接收的数据被用作为加到象素总线114的重叠输入时,也建立倒相OVERLAY信号。从接收的数据中间定义重叠,输出到象素总线114的重叠数据部分的选择,和该选择的数据的输出的定时,也是处在由系统卡通过串行控制总线编程的门阵列206的控制下的。
输入接口卡的另一个形式(未示出)包括响应于串行命令的接口,用于产生图形图象。例如,某些操作系统重叠,诸如X-窗口,传送图形命令,而不是图象。这样,这个接口响应于接收的串行命令产生图形数据。这些图形数据然后被缓存到帧缓存器,诸如对于BVI DEO重叠卡描述的缓存器。
讨论了可被使用来配置现在接收的中心站的各种各样的输入接口卡以后,现在将回顾输出接口卡。图23上显示了输出接口卡的第一种形式,它被称为三重PANELLINKTM输出卡220。来自象素总线114的数据,包括象素数据,HSYNC,VSYNC,和DE,在临时贮存单元222中被获取,它取决于实施例,可以是寄存器或缓冲存储器。被存储在贮存单元222中的数据然后是可供三个PANELLINKTM接口224a,224b,224c使用的。
在三重PANELLINKTM输出卡220中的每个PANELLINKTM接口224提供PANELLINKTM格式的象素数据连同同步、数据使能、和时钟信号。这个输出通过电缆被提供给互联的显示设备,该电缆在第一实施例中也提供电源给显示设备。提供了适用于接口到这样的定做的电缆的连接头226。
连接到三重PANELLINKTM输出卡220的每个显示设备具有与它有关的帧缓存器,用于只存储想要在显示设备上显示的象素总线数据部分。帧缓存器然后输出想要的、用于与显示时钟同步的数据。该数据然后被做成可供显示器使用的。三重PANELLINKTM输出卡220也把要被显示的象素数据部分提供给链接到每个互联的显示设备的串行控制总线112,用于按照由外部控制系统提供给系统卡110的输入,编程显示设备帧缓存器。取决于实施方案,这个数据可以具有起始和终止信号的格式,或带有到终止点的偏差的起始点,或某些其它控制组,它向帧缓存器表示哪个象素总线数据部分是要通过PANELLINKTM接口被缓存或被显示的。
寄存器228被耦合到CPU总线112。寄存器228被使用来控制开关230,它使得能够把串行控制总线113和门阵列串行总线115耦合到互联的显示设备帧缓存器。由于在中心站与每个显示设备之间的行程可能相当长,试图在所有时间都驱动串行总线到每个帧缓存器是不现实的。而且,在每个帧缓存器处不提供寻址,所以实际的帧缓存器无法在打算用于各种帧缓存器的控制信号之间加以区分。因此,开关230被使用来选择地路由串行总线到适当的远端帧缓存器。
在本中心站的另一个实施例中,三重PANELLINKTM输出卡220可以配备有一个、两个、或四个、或更多的PANELLINKTM输出信道,取决于在电路板上可提供的空间和用户的需要。
图24上显示用于中心站的输出接口卡的另一个实施例。这个卡是双重DFP输出卡240,它在某些方面类似于三重PANELLINKTM输出卡220,除了现在描述的卡的输出是与DFP标准相兼容以外,这个卡包括帧缓存器功能在电路板上,而不是位于显示设备,像与图23的三重PANELLINKTM输出卡220有关的显示设备那样。
在双重输出卡240中,来自象素总线114的象素数据在临时贮存单元242中被接收,它可以是寄存器或任何其它适当的存储器单元。由此,缓存的数据被传送到各自的帧缓存器244,每个利用乒-乓存储器,诸如结合计算机重叠输入卡160或BVIDEO重叠输入卡180描述的那种存储器。这个存储器使得能够选择地写入象素数据到双重存储器组,以及在适当的时间读出存储的数据,所有都在由系统卡CPU126通过CPU总线112和串行控制总线113编程的、控制门阵列248的控制下。在所说明的实施例中,帧缓存器244是XGA帧缓存器,是指每个具有容量缓存来自整个象素总线数据组中间足够的数据,以便驱动相关的XGA视频显示设备。
每个帧缓存器244的输出被提供给PANELLINKTM接口246,用于发送正确地格式化的视频数据给各个显示设备。替换地,这样的双重DFT输出卡240的一个信道的输出可被用作为PANELLINKTM输入,例如加到另一个中心站的系统卡,或用作为加到另一个中心站的重叠输入。PANELLINKTM接口246输出被提供给标准的PANELLINKTM电缆连接头250。另外,这个输出接口卡240提供门阵列串行总线115的分机,它根据视频显示设备是否DDC兼容的,而被用来从显示设备收集数据,包括技术规范,诸如附加的显示设备的刷新速率,后灯工作时间,电源条件,以及温度条件。
在现在揭示的中心站的另一个实施例中,提供了一个或三个或更多的视频显示信道,取决于电路板空间的可提供性和用户的需要。
本发明的中心站中可利用的另一个输出接口卡是CRT输出卡260。如图25所示。这个卡也接收在临时贮存262中的象素总线数据,诸如寄存器或存储器缓存。由此,揭示的数据被发送到存储器264。如上所述,存储器264的一个实施例利用多个乒乓存储器和一个响应于相关的门阵列268的开关,以便改进存储器带宽。门阵列被系统卡CPU126通过串行控制总线113被编程。
存储器264的输出传送通过数字-模拟(D/A)变换器266,以及通过适当的连接头(未示出)被提供给相关的CRT显示设备。在一个实施例中,其中CRT显示设备通过标准总线(诸如DDC)提供维护或配置信息,来自系统卡110的门阵列120的门阵列串行总线115被延伸到相关的显示器,用于收集这样的信息。
对于三重PANELLINKTM输出卡220或对于双重DFP输出卡240,利用PANELLINKTM输出的一个问题在于,PANELLINKTM电缆行程典型地被限制在大约15英尺,而可能希望中心站大大地远离它所接口到的显示设备。所有,一个实施例利用D/A变换器,用于驱动想要的视频数据到和包括在大约100英尺的距离的整个视频空间。而且,在更长的电缆行程的情况下,D/A变换器的输出可被传送到补偿放大器。
在另一个实施例中,如前所述的D/A变换器的输出,或补偿放大器的输出,被提供给标准化的连接头,诸如通用双绞合线对(UTP)连接头。这样的连接头还可被利用来输送诸如来自键盘、鼠标、或类似的串行接口设备的其它的输入信息到外部控制系统。整个连接头也被利用来通过编码器输送除了象素数据以外的串行总线业务。
类似地,电缆长度限制可以在中心站的输入端处被补偿,例如,通过在到模拟输入卡140的输入端处提供UTP电缆接头。模拟输入卡140的这样的另一个实施例,除了UTP连接头以外,在连到A/D前端电路的输入端处提供可任选的补偿滤波器。这个UTP连接头然后是可提供用于接收其它通信,诸如来自键盘、鼠标、或类似装置的编码的串行数据,或通过译码器的串行总线业务。
对于某些模拟通信路径的问题在于,用于总的信号的各部分导体对的使用,导致接收机处的非同步的数据。例如,在一个实施例中,异步总线包括用于每个红色、绿色、和蓝色数据路径的双绞合线对导体。这些单独的数据线必须被重新同步,以便补偿由于不等的导体长度引入的延时、这可以通过相位精细调谐总的数据的分离的、非同步的部分,然后,硬时钟输入从一种模拟输入卡140变例的A/D前端发出的数据。
被接口到现在揭示的中心站的显示设备可以具有连到其上的帧缓存器,或可通过对于各个输出卡本地的帧缓存器被提供以该功能。例如,要被图23的三重PANELLINKTM输出卡220驱动的显示设备具有它自己的帧缓存电路。这在一个意义上是宁愿要的,帧缓存器尺寸可被定做到各自的显示设备的实际的显示能力。对于图24的双重DFP输出卡对于输出接口卡本地的帧缓存器必须被做得和可被它所连接到的显示器显示的最大的帧一样大。然而,该帧的缓存器的必要的大的容量可能利用不足。
图26示出显示设备280(也被称为“tile(贴板)”),具有本地帧缓存器并且适合于被三重PANELLINKTM输出卡220的一个信道驱动。PANELLINKTM输入接口282从相关的PANELLINKTM输出卡220接收象素数据,以及把它提供给帧缓存器,诸如乒乓存储器装置284,如图所示。对于以上所述的重叠输入卡,帧缓存器284是在控制门阵列286的控制下,它具有通过扩展的串行控制总线113到系统卡110的链路。控制门阵列286也与对于显示设备280是本地的微控制器288通信,显示设备280与来自系统卡110的门阵列120的扩展的门阵列串行总线115通信,用于管理显示设备的电源状态,和用于跟踪和报告显示运行时间和温度给系统卡110。
在某些输出接口卡中也可以实施某些保护特性。例如,三重PANELLINKTM输出卡220的输出包括12.0伏,用于加电源到相关的显示设备。没有在PANELLINKTM数据方面被预期地加电源的、标准的PANELLINKTM显示单元,如果这样连接会被损害。所以,本中心站的另一个实施例提供用于在系统卡110的中央的控制下输出接口卡的交换能力。
在另一个实施例中,适配器被提供来用于接收标准的PANELLINKTM输出和用于接收对于显示设备的运行所必须的电源。这个适配器的输出随后通过单个电缆,诸如被连接到三重PANELLINKTM输出接口卡220的电缆,被加到显示设备,它依赖于通过显示数据电缆的电源输入。
由本领域技术人员作出的对于本发明的修改和替换被认为是在本发明的范围内,本发明除了由以后的权利要求限制以外,并不受限制。

Claims (89)

1.一种视频分布中心站,包括:
视频显示数据总线;
基本图象处理器,用于选择地提供基本图象数据给所述视频显示数据总线;
重叠图象处理器,用于选择地合并重叠图像数据到在所述视频显示数据总线上的所述基本图象数据;
输出接口,用于选择地接收来自所述视频显示数据总线的数据,所述接收的数据包括与所述选择地提供的重叠图象数据合并的、所述选择地提供的基本图象数据;以及
与所述基本图象处理器和所述重叠图象处理器通信的控制器,用于协调所述选择地提供的所述基本图象数据和所述选择合并的所述重叠图象数据。
2.如权利要求1的中心站,其特征在于,所述基本图象处理器还包括第一输入接口,用于接收第一外部数据和用于选择地提供至少一部分所述第一外部数据给所述视频数据总线作为所述基本图象数据。
3.如权利要求2的中心站,其特征在于,所述重叠图象处理器还包括第二输入接口,用于接收第二外部数据和用于选择地提供至少一部分所述第二外部数据给所述视频数据总线作为所述重叠图象数据。
4.如权利要求3的中心站,其特征在于,所述第一输入接口和所述第二输入接口每个适合于接收所述第一外部数据和所述第二外部数据,所述第一外部数据和所述第二外部数据分别具有从包含模拟RGB、复合视频和数字数据的组中选择的格式。
5.如权利要求1的中心站,其特征在于,所述基本图象处理器和所述重叠图象处理器中一次只有一个处理器提供一个数据单元给所述视频数据总线。
6.如权利要求1的中心站,其特征在于,所述控制器还包括时钟重新分布单元,用于接收来自所述基本图象处理器的定时信号和用于重新分布所述定时信号遍及所述中心站。
7.如权利要求6的中心站,其特征在于,所述时钟重断分布单元还包括时钟选择单元,用于从所述重叠图象数据得出定时信号和用于在缺乏来自所述基本图象处理器的定时信号时重新分布所述定时信号遍及所述中心站。
8.如权利要求1的中心站,其特征在于,所述重叠图象处理器还包括信令单元,用于当所述重叠图象处理器正在合并所述重叠图象数据时,通知到所述基本图象处理器。
9.如权利要求1的中心站,其特征在于,所述控制器还包括缺省基本图象单元,用于在缺乏来自所述基本图象处理器的基本图象数据时产生预先规定的输出信号作为所述基本图象数据。
10.如权利要求1的中心站,其特征在于,所述基本图象处理器还包括缺省基本图象单元,用于产生预先规定的输出信号作为所述基本图象数据。
11.一种视频分布中心站,包括:
视频数据总线,用于串行输送视频数据单元;
第一输入接口,用于接收第一外部数据信号和用于选择地提供至少一部分所述第一外部数据信号给所述视频数据总线作为一个或多个数据单元;
第二输入接口,用于接收第二外部数据和用于选择地提供至少一部分所述第二外部数据给所述视频数据总线作为一个或多个数据单元;
与所述第一和第二输入接口通信的控制器,用于协调所述选择地提供所述第一和第二数据信号,所述第一和第二输入接口中一次只有一个输入接口提供一个数据单元给所述视频数据总线;以及
与所述视频数据总线通信的显示接口,用于选择地提供来自所述视频数据总线的一部分数据到它的输出端。
12.如权利要求11的中心站,其特征在于,所述第一外部数据信号是模拟信号。
13.如权利要求12的中心站,其特征在于,所述模拟信号是由计算机图形适配器产生的RGB信号。
14.如权利要求11的中心站,其特征在于,所述第一外部数据信号是数字信号。
15.如权利要求14的中心站,其特征在于,所述数字信号包括一系列图形命令,用于命令所述第一输入接口产生所述第一数据信号。
16.如权利要求14的中心站,其特征在于,所述数字信号包括来自另一个视频分布中心站的视频数据总线业务。
17.如权利要求11的中心站,其特征在于,所述第二外部数据信号是模拟信号。
18.如权利要求17的中心站,其特征在于,所述模拟信号是从包含由计算机图形适配器产生的RGB信号和广播视频信号的组中选择的。
19.如权利要求11的中心站,其特征在于,所述第二外部数据信号是数字信号。
20.如权利要求19的中心站,其特征在于,所述数字信号是从包含来自另一个视频分布中心站的视频数据总线业务和用于命令所述第二输入接口产生所述第二数据信号的一系列图形命令的组中选择的。
21.如权利要求11的中心站,其特征在于,所述控制器还包括重叠控制器,用于规定在所述第二输入接口中所述第二外部数据信号的哪些部分要被提供给所述视频数据总线作为视频重叠。
22.如权利要求21的中心站,其特征在于,所述第一输入接口适合于获知所述第二外部数据信号的哪些部分要被提供给所述视频数据总线作为视频重叠,以及用于随之调节所述选择地提供所述第一数据信号到所述视频数据总线。
23.如权利要求11的中心站,其特征在于,所述第一输入接口还包括基本图象缓存器,用于存储所述第一外部数据信号的选择的部分,所述第一输入接口从所述基本图象缓存器内的所述第一外部数据信号的所选择部分中提供至少一部分所述第一数据信号到所述视频数据总线。
24.如权利要求23的中心站,其特征在于,所述第一输入接口适合于从所述第一外部数据信号中提供时钟和同步信号到所述控制器,以及所述控制器适合于配置来根据所述时钟和同步信号把所述第一外部数据信号选择地存储在所述第一输入接口的所述基本图象缓存器中。
25.如权利要求11的中心站,其特征在于,所述第二输入接口还包括重叠缓存器,用于存储所述第二外部数据信号的选择的部分,所述第二输入接口从所述重叠缓存器内的所述第二外部数据信号的所述选择部分中提供至少一部分所述第二数据信号到所述视频数据总线。
26.如权利要求25的中心站,其特征在于,来自所述重叠缓存器中、由所述第二输入接口提供给所述视频数据总线的、包括一系列接连单元流的所述数据单元不是在所述第二外部数据信号中的接连的数据单元。
27.如权利要求11的中心站,其特征在于,由所述显示接口提供的所述数据部分包括模拟数据。
28.如权利要求27的中心站,其特征在于,所述显示接口适合于与CRT显示器接口。
29.如权利要求11的中心站,其特征在于,由所述显示接口提供的所述数据部分包括数字数据。
30.如权利要求29的中心站,其特征在于,由所述显示接口提供的所述数据部分还包括同步、数据使能、和时钟信号。
31.如权利要求29的中心站,其特征在于,所述控制器适合于编程所述显示接口,以便缓存与所述显示接口有关的所述视频数据总线的想要的数据。
32.如权利要求31的中心站,其特征在于,按照所述编程的显示接口的所述缓存发生在被互联到所述显示接口的显示设备中。
33.如权利要求31的中心站,其特征在于,按照所述编程的显示接口的所述缓存发生在所述显示接口内。
34.如权利要求11的中心站,其特征在于,所述显示接口包括电源输出连接头,用于为显示设备提供电源。
35.一种视频分布中心站,包括:
视频数据总线,用于输送总线数据;
第一输入接口,用于接收第一外部数据信号和用于选择地提供至少一部分第一数据信号给所述视频数据总线作为所述总线数据的基本部分;
第二输入接口,用于接收第二外部数据信号和用于选择地提供至少一部分第二数据信号给所述视频数据总线作为所述总线数据中的重叠部分;
与所述第一和第二输入接口通信的控制器,用于协调所述选择地提供所述第一和第二数据信号,所述第一和第二输入接口中一次只有一个输入接口提供各自的数据信号给所述视频数据总线;以及
与所述视频数据总线通信的显示接口,用于接收所述总线数据和用于选择地使得至少一部分所述总线数据可提供到它可连接到的显示设备上用于显示。
36.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述第二输入接口适合于多次选择地提供所述第二数据信号的所述部分到所述视频数据总线,导致在所述总线数据中的多个重叠部分。
37.如权利要求35的中心站,其特征在于还包括至少一个附加的第二输入接口,用于选择地提供各个第二数据信号的至少一部分作为在所述总线数据中的各个重叠部分。
38.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述第一输入接口被所述控制器配置成规定所述第一数据信号的哪个部分被提供到所述视频数据总线作为所述总线数据的所述部分。
39.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述第一输入接口提供来自第一数据信号的定时和同步信号到所述控制器,用于规定所述第一数据信号的哪个部分被提供到所述视频数据总线作为所述总线数据的所述部分。
40.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述控制器还包括控制总线接口,用于使得能够由外部控制器编程所述控制器。
41.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述第一输入接口适合于接收所述第一数据信号作为数字数据信号。
42.如权利要求41的中心站,其特征在于,所述第一输入接口适合于接收具有图形命令形式的所述第一数据信号,所述第一输入接口能够响应于接收到某些所述图形命令产生数字数据。
43.如权利要求41的中心站,其特征在于,所述第一输入接口适合于接收来自另一个中心站的视频数据总线数据作为所述第一数据信号。
44.如权利要求41的中心站,其特征在于,所述第一输入接口适合于接收所述第一数据信号作为模拟数据信号。
45.如权利要求44的中心站,其特征在于,所述第一输入接口接收所述第一数据信号作为计算机图形适配器的输出。
46.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述第二输入接口适合于接收所述第二数据信号作为数字数据信号。
47.如权利要求46的中心站,其特征在于,所述第二输入接口适合于接收图形命令,所述第二输入接口能够响应于接收到一个或多个所述图形命令产生数字数据。
48.如权利要求46的中心站,其特征在于,所述第二输入接口适合于接收来自另一个中心站的视频数据总线数据作为所述第二数据信号。
49.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述第二输入接口适合于接收所述第二数据信号作为模拟数据信号。
50.如权利要求49的中心站,其特征在于,所述第二输入接口接收所述第二数据信号作为计算机图形适配器的输出。
51.如权利要求49的中心站,其特征在于,所述第二输入接口接收所述第二数据信号作为广播视频信号。
52.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述第二输入接口适合于当所述第二输入接口正在选择地提供所述重叠部分到所述视频数据总线时通知所述第一输入接口。
53.如权利要求52的中心站,其特征在于,所述第一输入接口适合于在所述第二输入接口正在把所述重叠部分的所述选择提供通知所述视频数据总线时停止提供所述基本部分到所述视频数据总线。
54.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述控制器适合于从所述第一输入接口接收所述第一外部数据信号的定时和同步信号特征,和配置成所述选择地提供所述第一数据信号到所述视频数据总线作为所述总线数据的所述基本部分。
55.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述控制器适合于从所述第二输入接口接收所述第二外部数据信号的定时和同步信号特征,和配置成所述选择地提供所述第二数据信号到所述视频数据总线作为所述总线数据的所述重叠部分。
56.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述显示接口适合于提供几乎所有的所述总线数据作为数字输出。
57.如权利要求56的中心站,其特征在于,所述数字输出适合于由显示单元在与所述显示接口通信时进行接收,所述显示单元包括缓存器,用于选择地缓存所述数字输出。
58.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述显示接口还包括显示电源接口,用于提供电源给与所述显示接口通信的显示设备。
59.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述显示接口还包括缓存器,用于缓存至少一部分所述总线数据。
60.如权利要求59的中心站,其特征在于,所述显示接口适合于提供至少一部分所述缓存的总线数据给与所述显示接口通信的显示设备。
61.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述显示接口适合于提供同步和定时信号给与所述显示接口通信的显示设备;所述同步和定时信号由所述显示接口从所述控制器接收。
62.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述显示接口适合于提供几乎所有的所述总线数据作为模拟输出。
63.如权利要求62的中心站,其特征在于,所述显示接口提供所述模拟输出,具有适合于由与它通信的CRT显示设备接收的格式。
64.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述显示接口还包括多个接口,每个能够把所述数据总线接口到与其通信的各个显示设备。
65.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述第二输入接口包括数据交换单元,适合于选择地缓存所述第二数据信号到与其有关的存储器中。
66.如权利要求65的中心站,其特征在于,所述数据交换单元适合于提供至少一部分所述缓存的第二数据信号作为在所述总线数据中的重叠部分。
67.如权利要求65的中心站,其特征在于,所述数据交换单元还适合于选择地缓存至少一部分所述总线数据,和提供所述缓存的总线数据作为输出信号。
68.如权利要求67的中心站,其特征在于,所述数据交换单元还包括数据操作单元,用于使得所述第二数据信号与所述视频数据总线同步,和用于使得所述选择地缓存的总线数据与提供所述第二数据信号的所述通信媒体同步。
69.如权利要求35的中心站,其特征在于,所述控制器还适合于辨认包括在中心站中的单元,适合于辨认每个所述单元的电源需求,以及适合于计算对于包括所有的所述单元的所述中心站的集合的电源需求是否超过门限值。
70.如权利要求69的中心站,其特征在于还包括电源单元,所述控制器还适合于辨认所述电源单元和根据所述辨认的所述电源单元规定所述门限值。
71.如权利要求69的中心站,其特征在于,所述控制器还适合于选择地关断一个或多个所述中心站单元,如果所述门限值超过的话。
72.如权利要求71的中心站,其特征在于,所述控制器还适合于通过禁止与每个单元有关的缓存器而选择地关断一个或多个所述中心站单元。
73.一种用于把第二数据流的一部分重叠到在视频数据总线上发送的第一数据流,以便产生第三复合数据流的使用视频分布中心站的方法,包括以下步骤:
接收所述第一数据流作为一系列数据单元;
把所述第一数据流变换成视频数据总线格式;
辨认要在所述视频数据总线上发送的、所述变换的第一数据流的所述部分;
在所述视频数据总线上发送所述变换的第一数据流的所述部分;
接收所述第二数据流作为一系列数据单元;
把所述第二数据流变换成视频数据总线格式;
辨认要被重叠在所述变换的第一数据流的所述部分时的、所述变换的第二数据流的所述部分;
中断所述变换的第一数据流的所述部分在所述视频数据总线上的所述发送;以及
在所述视频数据总线上发送所述变换的第二数据流的所述部分,以便产生在所述视频数据总线上的所述第三数据流。
74.如权利要求73的方法,其特征在于还包括以下步骤:
接收所述第三数据流的一部分作为第四数据流;以及
提供所述第四数据流作为加到显示设备的输入。
75.如权利要求74的方法,其特征在于,所述接收所述第三数据流的所述部分的步骤还包括在提供所述缓存的第三数据流作为所述第四数据流到所述显示设备以前缓存所述第三数据流的所述部分。
76.如权利要求74的方法,其特征在于,所述提供所述第四数据流作为加到显示设备的输入的步骤还包括缓存一部分所述第四数据流在所述显示设备内。
77.如权利要求74的方法,其特征在于,所述提供所述第四数据流的步骤还包括把所述第三数据流的所述接收的部分变换成模拟信号作为所述第四数据流。
78.如权利要求73的方法,其特征在于,所述变换所述第一数据流的步骤还包括把所述第一数据流的模拟代表物变换成所述第一数据流的数字代表物。
79.如权利要求73的方法,其特征在于,所述变换所述第二数据流的步骤还包括把所述第二数据流的模拟代表物变换成所述第二数据流的数字代表物。
80.如权利要求73的方法,其特征在于,所述接收所述第一数据流的步骤和所述接收所述第二数据流的步骤的任一个或二者还包括接收一系列图形命令,用于产生包括多个数据单元的数字数据。
81.如权利要求73的方法,其特征在于,辨认要被发送的所述变换的第一数据流的所述部分和辨认要被发送的所述变换的第二数据流的所述部分的步骤,每个还包括以下步骤:在外部控制器处规定所述变换的第一或第二数据流的哪些部分是要在所述视频数据总线上发送的,以及输送所述规定的那些部分到所述视频分布中心站。
82.如权利要求73的方法,其特征在于,辨认所述变换的第一数据流的所述部分和辨认所述变换的第二数据流的所述部分的步骤,每个还包括辨认来自所述各个数据流的非接连的数据单元的步骤。
83.如权利要求73的方法,其特征在于,所述发送所述变换的第二数据流的所述部分的步骤多次发生用于所述发送所述变换的第一数据流的所述部分的每个步骤。
84.如权利要求73的方法,其特征在于,所述接收所述第一数据流的步骤还包括按照与其有关的同步和定时信号来分类所述第一数据流,以及根据它来执行所述辨认所述变换的第一数据流的所述部分的步骤。
85.如权利要求73的方法,其特征在于,所述接收所述第二数据流的步骤还包括按照与其有关的同步和定时信号来分类所述第二数据流,以及根据它来执行所述辨认所述变换的第二数据流的所述部分的步骤。
86.如权利要求73的方法,其特征在于,所述中断步骤还包括当所述变换的第二数据流的所述部分正在所述视频数据总线上发送时产生一个通知信号。
87.如权利要求86的方法,其特征在于,所述中断步骤还包括获知所述通知信号的产生,以及停止所述变换的第一数据流的所述部分的所述发送,直至不产生所述通知信号为止。
88.如权利要求73的方法,其特征在于还包括选择输入接口卡的步骤,用于执行每个以下的所述步骤:接收所述第一数据流、变换所述第一数据流、辨认所述变换的第一数据流的所述部分、和根据所述第一数据流的数据格式发送所述变换的第一数据流的所述部分。
89.如权利要求73的方法,其特征在于还包括选择输入接口卡的步骤,用于执行每个以下的所述步骤:接收所述第二数据流、变换所述第二数据流、辨认所述变换的第二数据流的所述部分、和根据所述第二数据流的数据格式发送所述变换的第二数据流的所述部分。
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