专利名称：一种显示处理的装置及方法
技术领域：
本发明大体是关于计算平台的远端控制，且特定地是关于远端计算机控 制应用中的帧的有效撷取以及重定向的方法及系统。
背景技术：
计算平台通常使用绘图卡或绘图处理器以产生图形信息，且将图形信息 显示于用户端显示器上。若干制造商提供包括同时驱动两个显示器的双显示 头的图形显示装置及模块。某些绘图处理器将图形处理功能与被称作键盘-视频-鼠标(KVM, Keyboard-Video-Mouse)功能的远端控制及远端管理功能加以整合。KVM应用通常将经重定向的帧的像素值储存于受控计算机的一个或多 个存储器装置中。这些帧的储存及撷取是涉及到大量存储器的存取操作。在 许多状况下，可用的存储器存取频宽(意即，存取存储器的速率)为系统的 瓶颈，且缺乏足够的存储器频宽将会减小经重定向视频的帧速率及图像品质。 因此，有必要减小KVM处理的存储器存取频宽。发明内容本发明的实施例提供显示处理的装置，其包括 主机接口，其可接收来自第一计算机的图形信息；第一显示头，其可以第一帧速率来产生表示图形信息的包括第一帧的第 一数字视频信号，所述第一数字视频信号可将图形信息显示于第一计算机的 用户端显示器上；第二显示头，其可以小于第一帧速率的第二帧速率来产生表示图形信息的包括第二帧的第二数字视频信号；以及视频重定向模块，其可调整来自第二显示头的第二数字视频信号的传输 速率，并撷取由第二显示头产生的第二帧及将所撷取的帧传送至第二计算机。根据本发明的实施例，也提供显示处理的方法，包括-接收来自第一计算机的图形信息；由第一显示头以第一帧速率产生表示图形信息的包括第一帧的第一数字 视频信号，所述第一数字视频信号将图形信息显示于第一计算机的用户端显 不器上；由第二显示头以小于第一帧速率的第二帧速率产生表示图形信息的包括 第二帧的第二数字视频信号，同时调整来自第二显示头的第二数字视频信号 的传输速率；以及撷取由第二显示头产生的第二帧，且将所撷取的帧传送至第二计算机。在一些实施例中，所述方法包括使用经传送的第二帧将图形信息显示于 第二计算机上。所述方法可包括由第二计算机根据显示于第二计算机上的图 形信息来控制第一计算机。将自以下本发明的图式以及实施例的详细描述而更充分地了解本发明。
图1为示意性说明根据本发明实施例的自远端计算机传送视频的系统方块图。 图2为示意性说明根据本发明实施例的绘图与KVM的整合系统方块图。 图3为示意性说明根据本发明实施例的组合用户端与远端信息显示器的 方法流程图。 附图标号 20:系统24:远端计算机/受控计算机28:控制计算机 32:通信通路36:绘图与KVM的整合系统40:绘图子系统44A:视频信号产生单元/显示头 44B:视频信号产生单元/显示头48:用户端显示器 52:主机接口56: CPU芯片组 60: KVM子系统 64: KVM控制器68:撷取逻辑72:网络接口76:外部存储器80:存储器控制器84:镜式暂存器90:输入步骤94:第一信号产生步骤98:用户端显示步骤102:请求产生步骤106:第二信号产生步骤110:转送步骤具体实施方式
在一些计算应用中，不论是否在用户端显示图形信息，由计算机产生的 图形信息是转送至另一计算机。此等应用通常被称作视频重定向应用。视频7重定向方法是使用在(例如)各种远端控制及远端存取应用中，诸如，用于自远端控制计算机来控制服务器丛集。在通常被称为键盘4见频-鼠标(KVM) 应用的一些应用中，除了在相反方向中重定向视频外，控制计算机的键盘及 鼠标输入是传送至远端(受控)计算机。KVM应用使得使用者能够自控制计 算机来控制及操作远端计算机。术语"视频重定向"与KVM常常互换使用以描 述具有使用鼠标及键盘的远端控制功能的应用与仅视频(video-only)的应用两者。图1为示意性说明根据本发明实施例的用于自远端计算机24传送视频的 系统20的方块图。每一远端计算机24使用以下所述的方法及装置来撷取表 示其萤幕活动的帧，且经由通信通路32将所述帧传输至控制计算机28。通常，系统20的操作者可在控制计算机28的视频显示器上监视由每一 远端计算机24产生的帧。在一些实施例中，系统20的撷取及传输功能是被 称作KVM系统的远端控制系统的一部分，其中操作者遥控远端计算机24。 在此系统中，键盘及/或鼠标信号经由通信通路32传输至适当的远端计算机 24。或者，系统20可用作仅传送视频的监视应用。术语KVM有时描述包括 仅视频应用的所有视频重定向应用。在图l所揭示的示范性应用中，远端计算机24包括具有丛集架构的多个 服务器。系统管理者或其他操作者使用控制计算机28在远端监视及/或控制服 务器的操作。此实例中的通信通路32包括使服务器互连的区域网络(LAN) 以及诸如网际网络的广域网络(WAN),且控制计算机是藉由上述网络与所述 多个服务器相通信。如图1所揭示为示范性架构，其揭示仅是为了概念清晰的目的。在一些 实施例中，远端计算机24可包括个人计算机、笔记型计算机、工作站、服务 器、多处理器系统中的板卡，或输出帧的任何其他合适的计算平台。术语"远 端计算机"意为计算机24与计算机28为分开的计算平台，而不暗示计算机24 与计算机28之间有任何距离关系。通信通路32可包括连接受控计算机24与控制计算机28的任何合适的通信连接，诸如，网际网络协定(IP)网络、LAN、 WAN、封包网络、点对点 或点对多点连接、有线或无线连接、拨号或固定连接，或这些连接类型的组合。
图2为示意性说明根据本发明实施例的绘图与KVM的整合系统36的方 块图。系统36接收来自计算机24的显示信息且产生两个单独的数字视频信 号。这些信号的其中之一是用于用户端视频的显示，且另一信号经由通信通 路32传输至控制计算机28。系统36可用单一集成电路(IC)或使用多个IC 来建构。系统可安装在计算机24的主机板上、子机板(daughterboard)上或任 何其他合适的周边单元中。
系统36包括产生两个数字视频信号的绘图子系统40。所述绘图子系统包 括在此被称为显示头的两个单独的视频信号产生单元44A及44B。每一显示 头接收显示信息且产生可用于驱动显示器的数字视频信号。在图2的架构中， 由显示头44A产生的视频信号是用来驱动计算机24的用户端显示器48。由 显示头44B产生的视频信号转送至控制计算机28。
每一数字视频信号通常包括一系列帧。每一帧包括像一连串像素值以及 同步标记，诸如，垂直同步(V-SYNC， vertical synchronization)以及水平同步 (H-SYNC， horizontal synchronization)。帧系列以及其内部结构通常根据特定
数字绘图标准或规格加以格式化。由显示头产生的视频信号可符合诸如视频 图形阵列(VGA, Video Graphics Army)、超VGA (SVGA, Super VGA)、扩展 图形阵列(XGA， extended Graphic Array)的已知标准以及其他标准，例如视 频电子标准协会(VESA, Video Electronics Standards Association)显示标准。 显示头通常架构有诸如帧解析度以及色彩深度的参数。以下更详细描述显示 头44A及44B的架构。
显示头44A及44B对相同输入进行操作，意即，产生表示相同图形信息 的视频信号。两个显示头通常根据相同的图形标准来产生视频，且经架构成 具有相同的图像参数，诸如，解析度以及色彩表示。
虽然显示头44A与44B的一些架构是相同的，但子系统40的两个显示头的不同处在于帧更新速率、时序以及它们操作模式等方面。显示头44A以连 续、串流、即时方式来操作，且用连续系列的帧来驱动用户端显示器48。由 显示头44A产生的帧更新速率通常在25 Hz与160 Hz之间，但也可使用任何 其他合适的更新速率。
显示头44B (其视频是转送至控制计算机28)应要求(意即，根据外部 请求)而产生帧。显示头44B以由外部请求的速率所决定的帧更新速率来操 作，且该帧更新速率是远小于显示头44B的帧更新速率。通常，显示头44B 的帧更新速率大约为显示头44A的帧更新速率的25%至50%，但也可使用其 他的比率。虽然显示头44A与44B对相同输入进行操作，但其时序(例如， 帧时序以及像素时脉)通常为单独且不相关的。
绘图子系统40包括主机接口 52，子系统经由主机接口 52接收显示信息。 自计算机24所接收的信息通常来自计算机的CPU芯片组56。主机接口 52可 使用业界中已知的例如使用周边组件内连线(PCI, Peripheral Component Interconnection)或PCI快速接口的任何合适的连接而连接至芯片组56。
系统36还包括KVM子系统60， KVM子系统60撷取由显示头44B产生 的数字视频且将所述视频送至控制计算机28。 KVM子系统也被称作视频重定 向模块，这是因为在某些状况下，其仅执行视频重定向而不处理键盘或鼠标资料。
KVM子系统60包括与显示头44B相互作用的撷取逻辑68。撷取逻辑经 由数字视频接口接收来自显示头44B的帧，且使用流程控制接口与显示头44B 交换流程控制命令。以下更详细描述此等接口的示范性实施例。KVM子系统 60包括管理KVM子系统的操作的KVM控制器64。 KVM子系统使用合适的 网络接口 72与通信通路32相通信。虽然所揭示的网络接口 72为单独单元， 但在某些实施例中，网络接口72整合于系统36内。
在典型流程中，KVM控制器64决定何时撷取新的帧，且将新的帧发送 至控制计算机28。 KVM控制器向撷取逻辑68通知请求新的帧。撷取逻辑使 用流程控制接口向显示头44B请求新的帧。显示头44B根据所述请求而产生帧，且经由数字视频接口将所述帧发送至撷取逻辑68。撷取逻辑68压縮所请 求帧，且经由网络接口 72在通信通路32上将所请求帧发送至控制计算机28。
绘图子系统40与KVM子系统60皆将图像资料储存于外部存储器76中， 外部存储器76包括与系统36分开的存储器装置。绘图子系统40使用外部存 储器76来储存由显示头44A及44B产生的帧的像素值。KVM子系统60使 用外部存储器76来储存由撷取逻辑68撷取的帧。通常，子系统40与60于 存储器76的单独区中保有单独的帧缓冲器，但在某些状况下，两个子系统可 共用特定帧缓冲器。
在某些实施例中，KVM子系统仅将较先前传输帧的数值改变的像素或像 素群传输至控制计算机。为了确定哪些像素值已改变，KVM子系统通常将参 考帧或它的部分储存于存储器76中。参考帧表示最后传输至控制计算机的帧。
子系统40及60对外部存储器76的存取是由存储器控制器80来控制。 存储器控制器80使用合适的存储器汇流排来存取存储器76。如上所述，显示 头44B以及撷取逻辑68的帧速率远小于显示头44A的帧速率。在某些状况下， 此帧速率不固定，且藉由KVM子系统产生的请求的速率来决定。结果，对存 储器76执行的存储器存取操作的速率得以最小化，这是因为存储器较不常由 KVM子系统来存取，且在某些状况下，仅当实际请求新的帧时才由KVM子 系统存取存储器。此特征与一些已知视频重定向及KVM方法形成对比，在已 知视频重定向及KVM方法中，常常以与用户端显示的视频相同的帧速率来即
时撷取及处理经重定向的视频。
KVM控制器64可基于任何合适的触发或准则而决定请求新的帧。举例 而言，根据所使用的KVM协定，可由控制计算机28请求新的帧。或者，当 足够的频宽可用于存取存储器76时，可请求新的帧，且当可用的存储器存取 频宽不足时可避免新的请求。在另一实例中，当足够的通信频宽可用于通信 通路32上时，KVM子系统可请求新的帧，且当通信通路阻塞时抑制新帧的请求。
在某些实施例中，显示头44B与撷取逻辑68之间的数字视频接口 (有时被称作数字视频输出(DVO， Digital Video Output))包括像素时脉、水平同步 标记、垂直同步标记以及数字像素值。通常，使用红、绿及蓝像素值表示每 一像素。举例而言，可使用十五个位表示每一像素，五个位表示色彩中的每 一个。或者，也可使用任何其他合适格式。
在某些实施例中，显示头44B与撷取逻辑68之间的流程控制接口包括一 些离散输入/输出(I/O)信号。所述接口使得显示头44B及撷取逻辑68能够 调整从显示头传输至撷取逻辑的视频的速率。传输速率的调整可包括控制显 示头44B产生帧的速率及/或像素经由数字视频接口传输的速率。
在例示性实施例中，所述接口包括帧请求(FREQ, frame request)信号、 数字视频等待(DVW, digital video wait)信号以及数字视频有效(DVV， digital video valid)信号。FREQ信号由撷取逻辑来设定以向显示头44B指示请求新 的帧。当显示头发送所请求帧时，在帧结束之前重设FREQ信号。DVW信号 为反压信号，且当撷取逻辑不能够接收额外视频资料时，该DVW信号由撷取 逻辑来设定以防止溢出。在某些状况下，在设定DVW信号之后可容许有限数 目的像素值，诸如，128个像素值。
由显示头44B设定及重设的DW信号控管数字视频的每个时脉周期。当 在特定时脉周期的上升边缘期间设定DW信号时，由撷取逻辑假定该时脉周 期为有效。接收该时脉周期的资料以及同步并增加适当的像素计数器。当在 特定时脉周期的上升边缘期间重设DW信号时，该时脉周期被忽略。例如， 可根据撷取逻辑的DVW的设定而重设DW信号。DVV信号也可由显示头 44B来重设以作为在数字视频接口上减小像素速率的手段。举例而言，当用 于存取外部存储器76的可用频宽不足时，显示头44B可藉由设定DVV信号 来减小像素速率。
在某些实施例中，由绘图子系统40提供给KVM子系统60的帧的架构是 使用镜式暂存器84在两个子系统之间作协调，且镜式暂存器84可由所述两 子系统存取。绘图子系统40将架构参数写入暂存器84中，且子系统60读取参数值并相应地调整其操作。可藉由使用镜式暂存器机构而可直接设定KVM 子系统架构，且不需要从所接收的帧来推论架构参数(例如，图像解析度)。
流程控制接口也可包括可指示由显示头44B产生的像素时脉分割比的离 散线或镜式暂存器位。例如，当可用的存储器存取频宽或通信频宽不足时， 可由KVM控制器改变时脉分割比以增加及减小由显示头44B提供的视频信 号的像素速率。
在某些实施例中，撷取逻辑可将自显示头44B的单一帧缓冲器的撷取扩 展于数个帧上(意即，在显示头44A的数个帧间隔上)。此协调使得撷取逻辑 能够将存储器存取操作分配于较长的时段上，因此减小所要求的峰值频宽。 在一些实施例中，将显示区分割成多个不同区域。当撷取由显示头44B产生 的帧时，撷取逻辑撷取来自不同帧的每一区域。举例而言，可将所撷取的萤 幕图像分割成N个(例如，五个)垂直条。在本实例中，撷取逻辑68在N 个帧间隔期间填充单一帧缓冲器。在每一帧间隔中，仅撷取特定垂直条的像 素值且将其写入存储器76中。使用此技术将所要求的峰值存储器频宽减小到1/N。
图3为示意性说明根据本发明实施例的组合用户端与远端信息显示器的 方法流程图。所述方法始于输入步骤90，在输入步骤90中，系统36的主机 接口 52接收来自计算机24的显示信息。
在第一信号产生步骤94处，显示头44A基于输入信息产生连续的、即时 数字视频信号。在用户端显示步骤98处，将即时视频信号显示于用户端显示 器48上。
在请求产生步骤102处，KVM子系统依要求产生的帧的请求，且前述帧
请求的产生是与绘图子系统的产生及显示即时视频信号相并行的。如上所述， 请求的速率及时序可视诸如对外部存储器76的可用存储器存取频宽、通信通 路32上的可用通信频宽以及所使用的特定KVM通信协定的因素而定。
在第二信号产生步骤106处，显示头44B根据由KVM子系统产生的请 求而产生帧。由显示头44B产生的帧是应要求而产生，且通常具有与显示头44A的帧速率相比低得多的帧速率。
在传递步骤110处，撷取逻辑68撷取由显示头44B产生的帧，且KVM 子系统将所撷取的帧转送至控制计算机28。控制计算机使用经转送的帧来重 建及显示计算机24的萤幕活动。
应了解，上文所描述的实施例是作为实例而加以引用，且本发明不限于 上文中已特定揭示及描述的实施例。本发明的范畴包括上文中所描述的各种 特征的组合与子组合，以及本领域相关人员在阅读上述描述时将构想且在已 知技术中未揭露的本发明的改变及修改。
权利要求
1. 一种显示处理的装置，其特征在于，所述装置包括主机接口，其可接收来自第一计算机的图形信息；第一显示头，其可以第一帧速率来产生表示所述图形信息的包括第一帧的第一数字视频信号，所述第一数字视频信号用于将所述图形信息显示于所述第一计算机的用户端显示器上；第二显示头，其可以小于所述第一帧速率的第二帧速率产生表示所述图形信息的包括第二帧的第二数字视频信号；以及视频重定向模块，其可调整来自所述第二显示头的所述第二数字视频信号的传输速率且撷取由所述第二显示头产生的所述第二帧并将所撷取的帧转送至第二计算机。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一显示头可根据第一时 序产生所述第一帧，且其中所述第二显示头可根据第二时序产生所述第二帧， 所述第二时序与所述第一时序不相关。
3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视频重定向模块可产生用 于产生所述第二帧的个别请求，且其中所述第二显示头可根据所述请求而产生所 述第二帧。
4. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二显示头以及所述视频 重定向模块可相互交换流程控制命令以调整所述传输速率。
5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二显示头以及所述视频 重定向模块可藉由控制传输所述第二视频信号的像素速率来调整所述传输速率。
6. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二显示头以及所述视频 重定向模块可存取所述第一计算机的存储器以储存及撷取至少一些第二帧， 且根据可用于存取所述存储器的存储器存取频宽而调整所述传输速率。
7. 如权利要求i所述的装置，其特征在于，所述装置包括可由所述第二显示头以及所述视频重定向模块存取的一个或多个存储器暂存器，其中所述第 二显示头可将用于产生所述第二帧的架构参数储存于所述存储器暂存器中， 且其中所述视频重定向模块可自所述存储器暂存器撷取所述架构参数，并使 用所撷取的参数以架构成可撷取所述第二帧。
8. —种显示处理的方法，其特征在于，所述方法包括 接收来自第一计算机的图形信息；由第一显示头以第一帧速率产生表示所述图形信息的包括第一帧的第一 数字视频信号，所述第一数字视频信号用于将所述图形信息显示于所述第一计算机的用户端显示器上；由第二显示头以小于所述第一帧速率的第二帧速率产生表示所述图形信 息的包括第二帧的第二数字视频信号，同时调整来自所述第二显示头的所述 第二数字视频信号的传输速率；以及撷取由所述第二显示头产生的所述第二帧，且将所撷取的帧转送至第二计算机。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用所转送的第二帧将所述图形信息显示于所述第二计算机上。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括所述第二计算机根据显示于所述第二计算机上的所述图形信息来控制所述第一计算机。
11. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，产生所述第一数字视频信号 包括根据第一时序产生所述第一帧，且其中产生所述第二数字视频信号包括根据第二时序产生所述第二帧，所述第二时序与所述第一时序不相关。
12. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，调整所述传输速率包括产生 用于产生所述第二帧的个别请求，以及由所述第二显示头根据所述请求而产 生所述第二帧。
13. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，调整所述传输速率包括与所述第二显示头交换流程控制命令。
14. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，调整所述传输速率包括由所述第二显示头控制用于传输所述第二视频信号的像素速率。
15. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，产生所述第二数字视频信号 以及撷取所述第二帧包括存取所述第一计算机的存储器以储存及撷取至少一 些所述第二帧，且其中调整所述传输速率包括根据可用于存取所述存储器的存储器存取频宽而调整所述传输速率。
16. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，产生所述第二数字视频信号包括将用于产生所述第二帧的架构参数储存于存储器暂存器中，且其中撷取 所述第二帧包括自所述存储器暂存器中撷取所述架构参数以及使用所撷取参 数以架构成可撷取所述第二帧。
17. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，撷取所述第二帧包括撷取所 述第二帧中的个别不同帧中的所述图形信息的两个或更多不同区域，以及自 所述多个不同区域重建撷取帧。
全文摘要
本发明是关于一种显示处理的装置及方法。一种显示处理的装置包括可接收来自第一计算机的图形信息的主机接口。第一显示头可以第一帧速率来产生表示图形信息的第一数字视频信号，其中所述第一数字视频信号包括第一帧。所述第一数字视频信号将所述图形信息显示于所述第一计算机的用户端显示器上。第二显示头可以小于所述第一帧速率的第二帧速率来产生表示图形信息的包括第二帧的第二数字视频信号。视频重定向模块可调整来自所述第二显示头的所述第二数字视频信号的传输速率，并撷取由所述第二显示头产生的所述第二帧并将所撷取帧转送至第二计算机。
文档编号G06F3/023GK101520717SQ20081008282
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者崔特·巫里, 欧茲·欧费德, 皮尔·约岚, 黑洋·裘尔 申请人:华邦电子股份有限公司