专利名称：用于在单个显示器上显示多图像/视频的系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及电子显示器和系统，它们接受三个独立的视频/图像源而且将它们显示到单个显示器上。
背景技术：
传统地，高级电子显示系统只是应用于室内娱乐应用。然而，现代电子显示器还被用于广告和信息目的。当用于广告目的时，捕获顾客的注意有时候是艰巨的任务。另外，广告空间是有限的，并且有在给定物理空间内包括尽可能多的广告信息的强烈期望。
发明内容
示范性实施方式包括接受三个独立的视频/图像源且将它们显示到单个显示器上的系统和方法，其中相对于显示器的观察角度(viewing angle)确定哪个图像或视频可以被观者看到。这三个源可以结合到单个网络电缆上而且发送到一或多个显示器。这些显示器包括特别的掩模(masking)，该掩模仅允许某些像素行或列可以自相对于显示器不同角度处被看见。当观者经过显示器时，他们将看到这些各自的图像。如果视频源中的一个失效，将显示默认的图像或视频，以防止显示器的任意部分变为空白。根据下面结合附图的详细描述，本发明的其它特征和优点可以被理解。
根据阅读下列详细描述以及附图，可以对示范性实施方式更好理解，其中相同参考标号对应于相同部分。图1是示范性系统采用1080视频源的元件/处理框图。图2是示范性系统采用多样格式(varying formats)视频源的元件/处理框图。图3示出示范性实施方式，显示器用于展示三个不同图像到三个不同位置处且三个声聚焦(sound focusing)设备也向三个位置发送各自的音频流。
具体实施例方式图1提供了可以用在示范性系统中的元件/步骤的框图。三个独立的视频源10， 11和12向系统提供视频/图像信号。每个源可以包含相对静态的图片(举例，静止图片或标识(logo))或者可以包含动态的视频(举例，电影预告或商业广告)。每个视频源10，11 和12都是独立的而且可能不需要同步。在这个实施方式中，每个视频源都是1080格式的， 而且端显示器22的期望格式是1080。然而，如下讨论，实施方式可以被设计为接受任意分辨率视频源。线捕获(line capture)处理13可以被采用，其中每个视频源的每三个垂直线中一个被捕获(如果在显示器上使用垂直遮盖)。因此，在这个实施方式中，每个视频源的线 1，4，7，10被捕获，而且剩下的线被丢弃。任意类型的微处理器或中央处理单元(CPU)可以
4被编程以执行这个线捕获处理。捕获的图像可以储存在缓存(buffer) 14中而且通过图像压缩设备15被发送。可以使用任意格式的编码或压缩。然而，在示范性实施方式中，可以使用JPEG2000压缩(编码)芯片。一些实施方式可以发送视频数据而不压缩，这取决于发送方法的多样性(举例，有线、无线、宽带、数据传输率等等)。这个信息接着发送到发射器网络处理器16，发射器网络处理器16可以用于将三个压缩信号多路传输到单个的网络电缆17。在示范性实施方式中，发射器网络处理器16可以将这三个压缩信号接合到CAT5或 CAT6网络电缆上。这些压缩信号还可以通过无线方式被发送。接收器网络处理器18可以用于从发射器网络处理器16接收压缩图像。接收器网络处理器18可以将该组合解复用为原始的三个分别信号而且将每个信号发送到解压缩 (解码)设备19。另外，示范性实施方式将使用JPEG2000解压缩(解码)芯片，但是这些不是必须的，而且压缩/解压缩也可以不是必须的。每个被解压缩的信号接着被写入帧缓存(frame buffer) 20的恰当位置处。下列可以用作示范性1080系统实施方式中的恰当位置。源1-线 1,4,7,10. · ·，1075，1078.源2-线 2，5，8，11. · ·，1076，1079.源3-线 3,6,9,12. · ·，1077，1080.这个信息可以接着发送到显示器22，其中从对着显示器22的第一侧角(side angle)源1 (10)是可见的，源2(11)在显示器的中央是可见的，而且源3 (1 从相对于该显示器的第二角度是可见的。在一些实施方式中，可以使用单个的缓存。在其它实施方式中，在发送信息到显示器22之前，可以使用双缓存系统。使用两个缓存至少提供优点，因为可以以第一帧速率写入帧而接着用第二帧速率读取。举例，帧可以以30fps被写而接着以 60fps被读取。因此，这些缓存可以作为运行于30HZ到60HZ的帧速率转化器，如果需要的话。如上所述，每个视频源是独立的，而且在被发送之前不需要同步。然而，接收器网络处理器18准备解压缩设备19而且这些设备可以是同步的。因此，一旦解压缩设备19开始以给它们的给定帧速率(举例，30fps)运行时，它们需要在每个帧速率期间接收数据。如果帧没有及时接收，那么针对特定视频源的先前帧可以被重复。如果新帧还没有到达解压缩设备19，那么针对该视频流的标准标识可以被展示，而其它视频源继续按照标准方式操作。图2示出了第二实施方式，其中视频源30，31和32并不都是端显示器22的本地分辨率。在这里，端显示器22仍然是1080，而视频源3(3 是1366X768。在这个实施方式中，缩放芯片(scaling chip)33可以用于改变视频源的进入分辨率(如果需要)，而且将信号转变为1920X360的期望分辨率。即使每个视频源都是期望的端显示分辨率，缩放芯片还可以用于将每个1920X1080的进入信号转变为期望的1920X360。在这个实施方式中，使用缩放芯片33，而不是在图1实施方式中示出的帧捕获方法。使用缩放芯片33可能是有优势的，因为它可以降低或实质上消除任意的图像人为缺陷 (与没有用到的线被抛弃的线捕获方法进行比较)。这个实施方式的剩下元件与图1所披露的那些相似，将不会再详细阐述。一些实施方式可以使用缩放芯片仅用于转化进入的图像分辨率，而且仍然可以使用线捕获方法。示范性视频源的期望分辨率可以是1080P，因为这是当代显示器的典型期望分辨率。然而，这不是必须的，而且系统可以容易地适用于10801，720P, 7201，或比此处列出的更高或更低的任意其它分辨率。所需要的是，当被系统采用时图像源需要被恰当地缩放。这里描述的实施方式可以与商业上从位于新泽西州恩格尔伍德市的LG电子可获得的LCD显示器一起工作。实例可以是模型号M4714V。http://us. lge. com.这些类型的显示器还可以从位于乔治亚州阿法乐特市的制造资源国际公司获得，为Triple View 显示器。http://www. outdoor-distplays. com这胜或类似的显示器包含合适的垂盲线掩模(vertical line masking)，从而在相对于显示器的离散角度处只有某些像素组(pixel sets)是可见的。如上所述，参照垂直掩模，呈现给观众的图像随着观众在显示器的前面水平移动而改变(比如，当观众在穿过安装的显示器的水平表面上走过时)。其它实施方式可以使用水平掩模，从而呈现给观众的图像随着观众在显示器的前面垂直移动而改变(比如，当观众走下飞机的悬梯或自动楼梯时)。如上所述，每个视频源还可以包括音频数据。针对这里讨论的任意实施方式，递交于2008年10月9号的未决美国专利申请号12Λ48255中的声聚集(sound focusing)技术还可以被使用。因此，一种类型音频数据可以被对准到浏览视频1的合适角度处。第二类型的音频数据可以被对准到浏览视频3的合适角度处。第三类型的音频数据可以对准到显示器的中心，在该处视频2是可视的。将不同的音频发送与相异的视频源相匹配可以产生注意力捕获效果，从而吸引可能经过该显示器的观众。图3示出了示范性实施方式，其中显示器40用于呈现三个不同图像47，48和49到三个分别的位置。这个实施方式还包括三个声聚集设备41，42和43。因此，当顾客9经过显示器40时，在第一位置处第一图像47和第一消息44是可视的。因此，当顾客9继续行走时，在第二位置处第二图像48和第二消息45是可视的。最后，顾客9可以在第三位置处看到第三图像49和第三消息46。通过简单地改变显示器上的掩模以及仅使用两个视频源， 这个实施方式还可以展示两个图像和发送两条消息，而不是三个各自的图像和三条各自的消息。优选实施方式的声聚集设备可以包括参量的(parametric)音频放大器系统。这些系统采用声能转换器(acoustic transducer)，用于通过空气发射用处理的音频信号所调制的超声载波(ultrasonic carier)信号，以为了后续沿着所选择的发射路径的音频信号的再生。传统的参量音频放大器系统可以包括调制器，配置用于用处理的音频信号调制超声载波信号；激励放大器(driver amplifier)，配置用于放大该调制载波信号；以及至少一个声能转换器，配置用于沿着选中的发射路径通过空气发射对应于调制超声波载波信号的声束(sonic beam)。由于空气的非线性传播特性，发射的声束在穿过空气时被解调，以沿着选中的发射路径再生该音频信号。这些系统对于声聚集是有益的，因为声音以超声波频率(也就是，超过20K HZ)被发送，从而它们是听不见的，除非听者位于期望位置处附近。 而且，由于载波超声波的高频率，该波的方向和期望位置可以被严格控制。示范性参量音频放大器系统商业上从位于马萨诸塞州沃特敦的Holosonic研究实验室可以获得:www. holosonics. com。示范性模型还可以包括Holosonic研究实验室的 Audio Spotlight 产品线。进一步示范性系统从位于加利福尼亚州圣地亚哥的美国技术公司(ATC)可以获得:www. atcsd. com。来自ATC的示范性模型还可以包括SoundSaber 以及 HyperSonic Sound 系统。可选地，优选实施方式中的声聚集技术还可以包括来自北达科他州俾斯麦的 Dakota Audio的声聚集解决方案。示范性模型还可以包括MA_4，FA-603，FA-602以及 FA-501。这些模型使用传统的，高质量扬声器阵列，其中到扬声器的信号可能被延迟，从而声波在特定位置中被传播和发扬。而且，优选实施方式中的声聚集技术还可以包括来自伊利诺伊州芝加哥的Brown 仓1J 新公司:www. browninnovations. com。示范性模型可以包括 Maestro> FlushMount Maestro、MiniMaestro以及SonicBeam 。这些模型也使用传统的，高质量扬声器阵列，而且也可以利用声音半球(sound dome)。更进一步，声聚集元件可以利用在授予Lee、且主题为“空气填充声镜附着类型的声聚集扬声器”的美国专利7，204，342中所教导的声聚集技术。注意到，为了跨越长距离发射声音，参量音频放大器系统是优选的。另外，如果两个位置相互靠近，或者期望许多位置，参量音频放大器系统可以使用，以利用其严格控制声音发射的能力。已经示出和描述了优选实施方式，本领域技术人员可以意识到，可以在本发明的权利要求范围之内作出许多变换和修改，以影响已描述的实施方式。另外地，上面描述的许多要素可以被改变或替换为不同要素，而提供相同效果和落入本发明权利要求的精神之内。因此，本发明的范围仅受示出的权利要求的影响。
权利要求
1.一种用于在单个显示器上显示多个视频源的系统，该系统包括 第一、第二和第三视频系统，每个视频系统具有提供视频数据的视频源；与该视频源电气通讯的线捕获处理器；与该线捕获处理器电气通讯的缓存；与该第一、第二和第三视频系统电气通讯的发射器；与该发射器电气通讯的接收器；与该接收器电气通讯的帧缓存；以及与该帧缓存电气通讯的显示器。
2.根据权利要求1所述的系统，其中该线捕获处理器，适于从视频数据的每三条垂直线中捕获一条。
3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括与每个视频系统的缓存电气通讯的压缩设备；以及在该接收器和帧缓存之间电气通讯的解压缩设备。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，进一步包括 与每个视频系统的视频源电气通讯的缩放芯片。
5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括 在该显示器处的声聚集设备。
6.根据权利要求5所述的系统，其中 该声聚集设备是参量音频放大器系统。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，进一步包括在该显示器处的第一、第二和第三声聚集设备，其中该第一声聚集设备与该第一视频源同步，该第二声聚集设备与该第二视频源同步，而且该第三声聚集设备与该第三视频源同步。
8.一种用于在单个显示器上显示多个视频源的系统，该系统包括 第一和第二视频系统，每个视频系统具有视频源，提供包含多个垂直线的视频数据； 与该视频源电气通讯的缩放芯片，每隔一条垂直线捕获视频数据； 与该线捕获处理器电气通讯的缓存； 与该第一和第二视频系统电气通讯的发射器； 与该发射器电气通讯的接收器； 与该接收器电气通讯的帧缓存；以及与该帧缓存电气通讯的显示器，同时地显示从该第一和第二视频系统捕获的视频数据线。
9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括与每个视频系统的缓存电气通讯的压缩设备；以及在该接收器和帧缓存之间电气通讯的解压缩设备。
10.根据权利要求8所述的系统，进一步包括 在该显示器处的声聚集设备。
11.根据权利要求10所述的系统，其中该声聚集设备是参量音频放大器系统。
12.一种用于在单个显示器上显示多个图像的方法，该方法包括 提供产生具有多个垂直线的视频帧的三个视频源从每个视频源的视频帧中每三条垂直线中捕获一条，以产生每个视频源的部分视频帧；发送该部分视频帧到具有垂直线掩模的显示器； 将每个视频源的该部分帧聚集到单个视频帧；和在该显示器上显示该单个视频帧，从而从该显示器的第一角度处该第一视频源的该部分帧是可视的，从该显示器的第二角度处该第二视频源的该部分帧是可视的，而且从该显示器的第三角度处该第三视频源的部分帧是可视的。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括步骤 在发送部分视频帧之前将其压缩。
14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括步骤 在从每三条垂直线中捕获一条之前，缩放该视频帧。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括步骤 在显示该单个视频帧之前，储存该单个视频帧到帧缓存中。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的方法，进一步包括除了该部分视频帧之外，还发送第一、第二和第三音频包到该显示器，该第一包与该第一视频源同步，该第二包与该第二视频源同步，而且该第三包与该第三视频源同步； 向着相对该显示器的第一角度播放该第一音频包； 向着相对该显示器的第二角度播放该第二音频包；和向着相对该显示器的第三角度播放该第三音频包。
全文摘要
一种用于在单个显示器上显示多图像的系统和方法。可以提供多个独特的视频源，其中每个视频源都提供具有多个垂直线的视频帧。每个视频源的垂直线的一部分被捕获，而且发射到显示器。部分视频帧接着被重新组装为能够在显示器上显示的单个视频帧。显示器包括掩模，只有某些垂直线在某些角度是可视的。取决于观察显示器的角度，这个掩模允许两或三个图像同时对观众可视。可以使用有线或无线传输。一些实施方式还使用与视频源同步的声聚集设备，从而取决于观察显示器的角度，各自的声音消息也可以被觉察到。
文档编号G09F9/30GK102422339SQ201080018256
公开日2012年4月18日 申请日期2010年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者威廉·杜恩, 杰拉尔德·弗拉斯基拉, 里克·德拉特 申请人:制造资源国际公司