专利名称：一种优化计算机多屏幕显示区域的系统及方法
技术领域：
本发明涉及多屏幕扩展中通过适当减少显示区域以更好的兼顾视频显示卡性能和用户视觉体验的系统及方法。具体是指一种优化多屏幕显示区域的系统及方法。
背景技术：
计算机的显示在宽荧幕视频，虚拟仿真或游戏场合往往需要超过使用多台显示器来构成环绕效果，以增强用户的视觉沉浸感和真实度，实现单计算机多显示器环绕效果可以采用特殊的一块或多块显示卡在多个输出接口上直接连接多屏幕输出多屏或采用外置的多屏幕扩展设备扩展显卡的单个输出接口到多个显示设备上。无论是采用显卡直接输出多屏幕还是采用外置扩展多屏幕，目前主流的环绕多屏幕一般采用3台显示器横向拼接组成超宽的三屏显示效果，这种显示带来了画面横向的三倍扩展，而纵向不变。由于显示设备逐步由4 3为主转换为16 9或16 10位主，这意味着单台显示器本身变动比原来更宽，这样的三台显示器横向拼接将使整个画面变得非常宽，由于过度的长宽比画面失调会导致部分虚拟应用，游戏和视频反而因为显得被纵向压缩而降低了真实感。同时使用三屏幕系统而言，由于大多数虚拟现实软件或者游戏软件并没有特意为多屏幕优化，因此显示的图像信息会均勻的分布在三个显示器中，导致需要显示的重要信息显示在两侧显示器上，对于用户而言在视频和游戏中视线主要关注的仍是位于中间的屏幕，特别在虚拟驾驶等仿真领域，中间屏幕更是作为仿真实质内容的重点，而两侧屏幕主要用来产生环绕沉浸感，当重要信息过多的被挤推到两侧屏幕时也会导致用户体验的下降。还要看到显示区域的横向扩大还会增加显卡的负担，而两侧最边缘相对不重要的信息也同样作为画面消耗显卡的资源，因此如果能够适当减少画面的宽度，也将优化显示卡的输出性能。而在运用外置扩展技术来扩展显卡的单个输出到多台显示设备的多屏幕扩展技术中，减少显示区域的整体宽度，还会带来额外的优点，由于外置接口扩展设备最终扩展的图像大小受到单个显卡输出接口带宽的限制不能实现单个DVI接口或Displayport接口扩展三台满屏显示总有效象素频率超过330Mhz的显示器(如三台1920X 1200060Hz或 1920X1080i60Hz的显示器)，而如果能够适当减少输出图像的宽度则可以满足总有效象素的带宽要求，实现单接口外置扩展更大屏幕的多屏幕扩展。如果减少输出显示图像宽度带来的问题是如果均勻扩展到多台输出显示器还是不能突出中心显示画面，同时直接将减少后的画面输出到多台显示器上，将造成输出显示分辨率不符合显示器标准或不是显示器最佳分辨率，带来的结果是无法显示或者是被错误拉伸。综上所述，考虑到显示器技术的变化，为了优化显示的视觉效果和用户体验，优化显卡的性能和外置多屏扩展的能力，同时还能保持中心显示画面大小和保持标准的显示器输出格式以确保正确输出，有必要设计一种优化计算机多屏显示区域的方法解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种优化计算机多屏显示区域的系统及方法，用于优化显示的视觉效果和用户体验，优化显卡的性能和外置多屏扩展的能力，同时还能保持中心显示画面大小和保持标准的显示器输出格式以确保正确输出。为解决上述问题，本发明采用如下技术方案一种优化计算机多屏幕显示区域的系统，该系统包括计算机、与计算机连接的适配器以及与适配器连接的若干分辨率相同的显示设备；所述适配器包括显示信息获取模块、与显示信息获取模块连接的输入输出格式配置模块、分别与输入输出格式配置模块连接的可编程EDID信息模块、非均勻插黑模块以及分割输出模块。本发明还包括一种优化计算机多屏幕显示区域的方法，该方法包括以下步骤1)通过显示信息获取模块获得多台显示设备所需显示分辨率信息；2)输入输出格式配置模块接收到显示信息获取模块传递来的所需显示分辨率信息，结合显示设备画面减少值转换成输入输出的配置参数，并传递给可编程EDID信息模块，所述可编程EDID信息模块用于根据输入输出配置参数产生EDID信息，并根据该信息向计算机发出请求，要求计算机发出减少画面后的图像；3)非均勻插黑模块接收计算机发出减少画面后的图像；并在被减少的图像两侧插入与被减少的图像相同数量的黑色图像；4)分割输出模块将已经插黑后的图像均勻分割后输出到多个显示设备。本发明通过可调整的适当减少多屏显示输出的画面宽度，但仍然支持标准的显示器分辨率输入，实现中心显示画面的突出和多屏显示的真实感的优化，同时还能够优化显卡的输出性能，在外置多屏幕扩展中还可以支持更大分辨率的多屏显示器的使用。本发明涉及一种非压缩视频信号在限定像素频率带宽的通道中处理视频信号的方法，该方法能够在保持视频有效像素完全没有损失的前提下，实现视频信号消隐周期的变换，补偿由于带宽限制造成的输出视频信号非标准化或像素丢失。
图1是本发明中适配器的方框图。
具体实施例方式现参照附图来说明本发明的一个实施例。一种可配置的适应不同的显示设备实现非均勻图像分割并插入黑色显示的系统， 一种优化计算机多屏幕显示区域的系统，该系统包括计算机、与计算机连接的适配器以及与适配器连接的若干分辨率相同的显示设备；所述适配器包括显示信息获取模块、与显示信息获取模块连接的输入输出格式配置模块、分别与输入输出格式配置模块连接的可编程 EDID信息模块、非均勻插黑模块以及分割输出模块。所述输入输出格式配置模块用于接收显示信息获取模块传递来的参数，结合可编程的总画面减少值参数转换成输入输出的配置参数分别输入到可编程EDID信息模块，非均勻插黑模块，和分割输出模块；所述可编程EDID信息模块用于根据配置信息产生不同的EDID信息，该信息用于向计算机发出请求要求计算机输出EDID信息中相应的分辨率；EDID是指ExtendedDisplay Identification Data (扩展显示标识数据)是一种VESA标准数据格式，其中可以包含有关监视器及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、 频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串。这些信息保存在display节中，用来通过一个DDC (Display Data Channel)与系统进行通信，这是在显示器和PC图形适配器之间进行的。最新版本的EDID可以在CRT、IXD以及将来的显示器类型中使用，这是因为EDID 提供了几乎所有显示参数的通用描述。可编程EDID信息模块通过FPGA实现(或者还可以通过设计专用集成电路实现， 可编程EDID信息模块也可以用MCU实现，同时非均勻插黑模块和输出分割模块也是用FPGA 实现或者用ASIC实现)，FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array) 这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB (Configurable Logic Block)、输出输入模 Ife IOBdnput OutputBlock)和内部连线Qnterconnect)三个部分。可以支持一片PROM 编程多片FPGA ；串行模式可以采用串行PROM编程FPGA ；外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。所述显示信息获取模块检测显示设备支持的分辨率信息或者是用户的自定义信息产生系统输出分辨率的相关信息，并把该信息传递给输入输出配置模块；所述非均勻插黑模块通过在对应两侧显示输出的无视频区间非均勻的插入黑色图像，并把插黑处理后的图像传递到分割输出模块。所述分割输出模块将已经插黑处理后的图像均勻的分割输出到多个显示设备。本发明进一步包括一种可配置的适应不同的显示设备实现非均勻图像分割并插入黑色显示的方法，该方法包括以下步骤1)通过显示信息获取模块获得多台显示设备所需显示分辨率信息；2)输入输出格式配置模块用于接收显示信息获取模块传递来所需显示分辨率信息，结合可编程的总画面减少值参数转换成输入输出的配置参数(具体包括传递给可编程 EDID信息模块的参数是请求计算机发出的图像时序信息参数，发送给非均勻插黑模块的是被减少的两侧图像像素数目，发送给分割输出模块的参数是分割图像数目和分割后的图像分辨率信息)，配置可编程EDID信息模块，该信息模块向计算机发出请求，要求计算机发出减少画面后的图像；3)非均勻插黑模块接收视频图像并在被减少的图像两侧插入与被减少的图像相同数量的黑色图像；4)分割输出模块将已经插黑后的图像均勻分割后输出到多个显示设备。具体的，所述输入输出格式配置模块用于接收显示信息获取模块传递来的参数， 该参数包括多台显示设备(分辨率相同的)每台支持的最佳分辨率信息中的有效行数信息 H，有效列数W，显示器数目N，多台显示器组成的总画面希望两侧各减少的画面列数WlJf 这两个参考输入到输入输出的配置参数模块； 输入输出的配置参数模块配置可编程EDID信息模块产生EDID信息，该EDID信息所描述的显示器信息是要求计算机输出的总有效列数为NXW-2W1，而有效行数为H，计算机会根据EDID信息输出一个总有效列数NXW-2W1，总有效行数为H的视频画面信号；非均勻插黑模块接收到该信号后，根据输入输出配置模块的配置信息，在接收到的总有效列数N*W-2W1，总有效行数为H的视频画面两侧各插入两块列数为Wl，行数为H的两块黑色图像，与输入画面共同组成有效列数为NXW有效行数为H的图像，该图像两边各有Wl列宽的黑色区域。整个图像送入分割输出模块，均勻分割成N份后输出到每个显示设备的图像有效列数为W，有效行数为H，符合每个显示设备的最佳分辨率要求，且在两侧显示器上将靠边沿各有一块黑色区域，而中间显示器的画面没用减少，反而因为多台显示器共同组成的画面的减少突出了中间显示器的显示。本发明可以通过可调整的适当减少多屏显示输出的画面宽度，但仍然支持标准的显示器分辨率输入，实现中心显示画面的突出和多屏显示的真实感的优化，同时还能够优化显卡的输出性能，在外置多屏幕扩展中还可以支持更大分辨率的多屏显示器的使用。本发明涉及一种非压缩视频信号在限定像素频率带宽的通道中处理视频信号的方法，该方法能够在保持视频有效像素完全没有损失的前提下，实现视频信号消隐周期的变换，补偿由于带宽限制造成的输出视频信号非标准化或像素丢失。上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求
1.一种优化计算机多屏幕显示区域的系统，其特征在于该系统包括计算机、与计算机连接的适配器以及与适配器连接的若干分辨率相同的显示设备；所述适配器包括显示信息获取模块、与显示信息获取模块连接的输入输出格式配置模块、分别与输入输出格式配置模块连接的可编程EDID信息模块、非均勻插黑模块以及分割输出模块。
2.如权利要求1所述的一种优化计算机多屏幕显示区域的系统，其特征在于所述显示信息获取模块与显示设备连接，用于获取显示设备的分辨率并将该信息传递给输入输出格式配置模块。
3.如权利要求2所述的一种优化计算机多屏幕显示区域的系统，其特征在于所述非均勻插黑模块与计算机相连，用于在显示设备的无视频区域非均勻的插入黑色图像并把插黑处理后的图像传递到分割输出模块。
4.如权利要求3所述的一种优化计算机多屏幕显示区域的系统，其特征在于所述分割输出模块与显示设备相连，将已经插黑处理后的图像均勻的分割输出到多个显示设备。
5.如权利要求1至4任意一项所述的一种优化计算机多屏幕显示区域的系统，其特征在于所述显示设备为3个显示器。
6.一种使用权利要求1所述的系统优化计算机多屏幕显示区域的方法，其特征在于 该方法包括以下步骤1)通过显示信息获取模块获得多台显示设备所需显示分辨率信息；2)输入输出格式配置模块接收到显示信息获取模块传递来的所需显示分辨率信息，结合显示设备画面减少值转换成输入输出的配置参数，并传递给可编程EDID信息模块，所述可编程EDID信息模块用于根据输入输出配置参数产生EDID信息，并根据该信息向计算机发出请求，要求计算机发出减少画面后的图像；3)非均勻插黑模块接收计算机发出减少画面后的图像；并在被减少的图像两侧插入与被减少的图像相同数量的黑色图像；4)分割输出模块将已经插黑后的图像均勻分割后输出到多个显示设备。
全文摘要
本发明涉及一种优化计算机多屏幕显示区域的系统，该系统包括计算机、与计算机连接的适配器以及与适配器连接的若干分辨率相同的显示设备；所述适配器包括显示信息获取模块、与显示信息获取模块连接的输入输出格式配置模块、分别与输入输出格式配置模块连接的可编程EDID信息模块、非均匀插黑模块以及分割输出模块。本发明通过可调整的适当减少多屏显示输出的画面宽度，但仍然支持标准的显示器分辨率输入，实现中心显示画面的突出和多屏显示的真实感的优化，同时还能够优化显卡的输出性能，在外置多屏幕扩展中还可以支持更大分辨率的多屏显示器的使用。
文档编号G09G5/14GK102193766SQ20101012730
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者张士勇 申请人:上海大视电子科技有限公司