專利名稱：用于遠程顯示的計算機圖像采集方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于遠程顯示的計算機圖像采集方法及裝置屬于計算機圖像采集技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
計算機圖像的遠程顯示，可以應(yīng)用于計算機的遠程管理、計算機信息的異地顯示等場合。
一般而言，為了顯示計算機圖像，計算機程序?qū)⑿枰@示的內(nèi)容傳輸給安裝在計算機中的顯示適配卡，顯示適配卡再將其轉(zhuǎn)換為適合顯示器接收的信號。
為了將計算機圖像在遠程顯示出來，通常是先通過專用集成電路把輸出給顯示器的信號采集下來，然后通過嵌入式處理器進行編碼，最后通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠程的計算機進行處理。圖1為實現(xiàn)上述功能時常用的電路原理框圖。其中顯示適配器連接了外部總線，通常為PCI或者AGP總線等。需要顯示的內(nèi)容存儲在顯示存儲器中，通過顯示適配器專用集成電路轉(zhuǎn)換為視頻輸出。視頻輸出可以連接到顯示器顯示，也可以同時連接到圖像采集卡。圖像采集卡通過視頻數(shù)據(jù)采集模塊將輸入信號轉(zhuǎn)換為內(nèi)部格式，經(jīng)過視頻數(shù)據(jù)編碼，發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)接口，即可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到需要顯示的地方。其中，顯示適配器和圖像采集卡可以集成到一塊板卡上工作。
這種方法能夠滿足圖像的遠程顯示需求，其缺點是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，網(wǎng)絡(luò)帶寬占用較高，圖形容易失真等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于遠程顯示的計算機圖像采集方法及裝置。它直接采集計算機向顯示適配器寫入的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)容，能夠保證低帶寬條件下的高質(zhì)量計算機圖像傳輸，同時還具有結(jié)構(gòu)簡單，降低成本的優(yōu)點。
本方法的特征在于，它依次含有以下步驟1)計算機通過外部總線向?qū)Ｓ蔑@示模塊寫入圖像數(shù)據(jù)；2)專用顯示模塊將外部總線寫入的圖像數(shù)據(jù)傳輸給顯示存儲器，和/或直接傳輸給壓縮編碼模塊；3)壓縮編碼模塊通過專用顯示模塊讀取顯示存儲器的圖像數(shù)據(jù)，或直接讀取專用顯示模塊的圖像數(shù)據(jù)；4)壓縮編碼模塊將圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理，通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。
所述專用顯示模塊含有外部總線接口、顯示存儲器控制器和壓縮編碼模塊接口；所述外部總線接口接收外部總線傳來的圖像數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)通過顯示存儲器控制器保存在顯示存儲器中；所述壓縮編碼模塊接口通過顯示存儲器控制器讀取顯示存儲器中的圖像數(shù)據(jù)，或直接讀取外部總線接口的圖像數(shù)據(jù)。
在所述專用顯示模塊中還可含有圖像數(shù)據(jù)寄存器組，用于存儲外部總線接口傳輸來的圖像相關(guān)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過壓縮編碼模塊接口傳輸給壓縮編碼模塊。
用于遠程顯示的計算機圖像采集裝置，其特征在于，含有與外部總線交互連接的專用顯示模塊，與專用顯示模塊交互連接的顯示存儲器，與專用顯示模塊交互連接的壓縮編碼模塊，與壓縮編碼模塊連接的網(wǎng)絡(luò)接口。
所述專用顯示模塊含有外部總線接口、顯示存儲器控制器和壓縮編碼模塊接口；所述外部總線接口分別與外部總線、顯示存儲器控制器和壓縮編碼模塊交互連接；所述顯示存儲器控制器還分別與顯示器存儲器和壓縮編碼模塊接口交互連接；所述壓縮編碼模塊接口與壓縮編碼模塊的數(shù)據(jù)總線交互連接。
所述專用顯示模塊中還可含有分別與所述外部總線接口和壓縮編碼模塊接口交互連接的圖像數(shù)據(jù)寄存器組。
所述顯示存儲器是SDRAM存儲器。所述專用顯示模塊采用可編程邏輯器件EP1C6Q240。所述壓縮編碼模塊和網(wǎng)絡(luò)接口通過嵌入式處理器KS8695X實現(xiàn)，該嵌入式處理器KS8695X通過其數(shù)據(jù)總線與存儲器HY57V281620和AM29LV320連接。
試驗證明，它可以有效地降低系統(tǒng)的成本，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，達到了預(yù)期目的。


圖1現(xiàn)有的計算機圖像采集方法。
圖2本發(fā)明提出的計算機圖像采集方法的示意圖。
圖3本發(fā)明提出的計算機圖像采集裝置的電路原理框圖。
圖4可編程邏輯器件實現(xiàn)專用顯示模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5可編程邏輯器件實現(xiàn)專用顯示模塊的另一種結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的方法包含以下步驟(1)計算機通過外部總線向?qū)Ｓ蔑@示模塊寫入數(shù)據(jù)；(2)專用顯示模塊將外部總線寫入的數(shù)據(jù)傳輸給顯示存儲器，和/或直接傳輸給壓縮編碼模塊；(3)壓縮編碼模塊通過專用顯示模塊讀取顯示存儲器的數(shù)據(jù)，或直接讀取專用顯示模塊的數(shù)據(jù)；(4)壓縮編碼模塊將數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理，通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。
專用顯示模塊含有外部總線接口、顯示存儲器控制器和壓縮編碼模塊接口；外部總線接口接收外部總線傳來的圖像數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)通過顯示存儲器控制器保存在顯示存儲器中；壓縮編碼模塊接口通過顯示存儲器控制器讀取顯示存儲器中的圖像數(shù)據(jù)，或直接讀取外部總線接口的圖像數(shù)據(jù)。
在專用顯示模塊中還可以含有圖像數(shù)據(jù)寄存器組，用于存儲外部總線接口傳輸來的圖像相關(guān)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過壓縮編碼模塊接口傳輸給壓縮編碼模塊。
本發(fā)明提出的方案，對比現(xiàn)有的圖像采集方法，當(dāng)顯示文本信息時，本發(fā)明不用從顯示信號中恢復(fù)出文本的點陣圖像，而直接獲取了需要顯示的文本內(nèi)容，從而大大降低了傳輸所需要的帶寬。當(dāng)顯示圖形時，避免了現(xiàn)有方案中的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號然后再轉(zhuǎn)換回數(shù)字信號等諸多中間過程，可以保證顯示的質(zhì)量，避免失真。
本發(fā)明提出的裝置如圖2所示含有與外部總線交互連接的專用顯示模塊，與專用顯示模塊交互連接的顯示存儲器，與專用顯示模塊交互連接的壓縮編碼模塊，與壓縮編碼模塊交互連接的網(wǎng)絡(luò)接口。專用顯示模塊，用于從外部總線接收外部總線的數(shù)據(jù)；顯示存儲器用于存儲從外部總線獲得的顯示數(shù)據(jù)，壓縮編碼模塊讀取專用顯示模塊上的數(shù)據(jù)，或通過專用顯示模塊讀取顯示存儲器上的數(shù)據(jù)，進行壓縮編碼后通過網(wǎng)絡(luò)接口向外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。其中，專用顯示模塊實現(xiàn)了顯示適配器專用集成電路的基本功能，可以被計算機系統(tǒng)識別為顯示適配器。
網(wǎng)絡(luò)接口同時還可接收網(wǎng)絡(luò)傳來的控制信息，傳輸給壓縮編碼模塊，控制壓縮編碼模塊的處理方式；壓縮編碼模塊也可向?qū)Ｓ蔑@示模塊傳遞控制信息，調(diào)整顯示內(nèi)容等。
圖3是本發(fā)明的一個實施例。外部總線為PCI(周邊元件擴展接口)總線。通過Altera公司的可編程邏輯器件EP1C6Q240，實現(xiàn)了專用顯示模塊的功能?，F(xiàn)代公司的同步動態(tài)隨機存儲器(SDRAM)HY57V641620實現(xiàn)了顯示存儲器的功能。采用Micrel公司的嵌入式處理器KS8695X及其所需外部存儲器HY57V281620、AM29LV320實現(xiàn)了壓縮編碼模塊及網(wǎng)絡(luò)接口的功能。以上各部件可集成為一個圖像采集卡。
圖4是EP1C6Q240實現(xiàn)專用顯示模塊的一種結(jié)構(gòu)框圖。專用顯示模塊含有外部總線接口(PCI接口)、顯示存儲器控制器(SDRAM控制器)和壓縮編碼模塊接口(KS8695X接口)；外部總線接口分別與外部總線、顯示存儲器控制器和壓縮編碼模塊接交互連接；顯示存儲器控制器還分別與顯示存儲器和壓縮編碼模塊接口交互連接；壓縮編碼模塊接口與壓縮編碼模塊的數(shù)據(jù)總線交互連接；專用顯示模塊中還含有圖像數(shù)據(jù)寄存器組(包括色彩模板寄存器組、色彩控制寄存器組等)，用于存儲外部總線接口傳輸來的圖像相關(guān)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過壓縮編碼模塊接口傳輸給壓縮編碼模塊。
根據(jù)VGA(視頻圖形陣列)規(guī)范的要求，VGA兼容顯示適配器需要解碼IO(輸入輸出)空間地址3B4h、3B5h、3C0h-3DAh，這些地址段的數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于顯示控制寄存器組(CRTCController Registers)、屬性控制寄存器組(Attribute Registers)、色彩控制寄存器組(Graphics controllers Registers)、色彩模板寄存器組(DAC Registers)等。VGA兼容顯示適配器還需要解碼內(nèi)存空間A0000h-BFFFFh，并將數(shù)據(jù)存儲于顯示存儲器(DisplayMemory)中。EP1C6Q240通過PCI接口，解碼了上述IO地址空間，并將數(shù)據(jù)保存在相應(yīng)的寄存器組中；亦解碼了上述內(nèi)存空間，并通過SDRAM控制器，將數(shù)據(jù)保存在SDRAM中。因此，EP1C6240能夠完成顯示適配器PCI端的基本功能，可以被計算機系統(tǒng)識別為VGA兼容顯示適配器。
圖4中KS8695X數(shù)據(jù)總線接口可以訪問存儲在PCI接口中的數(shù)據(jù)，也可以通過SDRAM控制器訪問SDRAM中的數(shù)據(jù)，也可以讀取該寄存器組中的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到KS8695X的數(shù)據(jù)總線。同時，KS8695X數(shù)據(jù)總線接口也可以將數(shù)據(jù)傳輸給寄存器組、PCI接口或通過SDRAM控制器傳輸給SDRAM，從而實現(xiàn)對顯示內(nèi)容的控制和調(diào)整等。
嵌入式處理器KS8695X集成了網(wǎng)絡(luò)接口。KS8695X與其所需外部存儲器組成了一個可以獨立運行的最小系統(tǒng)，運行了開放源代碼的Linux操作系統(tǒng)。運行于Linux之上的程序通過KS8695X數(shù)據(jù)總線讀取到顯示存儲器中的數(shù)據(jù)，或圖像數(shù)據(jù)寄存器組的數(shù)據(jù)，進行壓縮編碼等操作，然后將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送出去。
壓縮編碼可以是MPEG(運動圖像專家組制定的圖像和聲音壓縮標(biāo)準(zhǔn))、JPEG(聯(lián)合圖像專家組制定的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn))、ZIP、或者其它格式壓縮編碼。
圖5是EP1C6Q240實現(xiàn)專用顯示模塊的另一種結(jié)構(gòu)，沒有圖像數(shù)據(jù)寄存器組，其它模塊的連接方式與圖4相同。EP1C6Q240通過PCI接口，解碼了上述IO地址空間和內(nèi)存空間，并通過SDRAM控制器，將數(shù)據(jù)保存在SDRAM中。它也能夠完成顯示適配器PCI端的基本功能，可以被計算機系統(tǒng)識別為VGA兼容顯示適配器。由于不存在獨立的寄存器組，IO地址空間的數(shù)據(jù)被保存在SDRAM的某一指定位置。
本發(fā)明適合于遠程顯示的計算機圖像采集，不用從顯示信號中恢復(fù)出點陣圖像，而直接獲取了需要顯示的文本內(nèi)容或圖形內(nèi)容，大大降低了傳輸所需要的帶寬，保證顯示的質(zhì)量，避免失真。
權(quán)利要求
1.用于遠程顯示的計算機圖像采集方法，其特征在于，依次含有以下步驟1)計算機通過外部總線向?qū)Ｓ蔑@示模塊寫入圖像數(shù)據(jù)；2)專用顯示模塊將外部總線寫入的圖像數(shù)據(jù)傳輸給顯示存儲器，和/或直接傳輸給壓縮編碼模塊；3)壓縮編碼模塊通過專用顯示模塊讀取顯示存儲器的圖像數(shù)據(jù)，或直接讀取專用顯示模塊的圖像數(shù)據(jù)；4)壓縮編碼模塊將圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理，通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于遠程顯示的計算機圖像采集方法，其特征在于，所述專用顯示模塊含有外部總線接口、顯示存儲器控制器和壓縮編碼模塊接口；所述外部總線接口接收外部總線傳來的圖像數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)通過顯示存儲器控制器保存在顯示存儲器中；所述壓縮編碼模塊接口通過顯示存儲器控制器讀取顯示存儲器中的圖像數(shù)據(jù)，或直接讀取外部總線接口的圖像數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于遠程顯示的計算機圖像采集方法，其特征在于，在所述專用顯示模塊中還含有圖像數(shù)據(jù)寄存器組，用于存儲外部總線接口傳輸來的圖像相關(guān)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過壓縮編碼模塊接口傳輸給壓縮編碼模塊。
4.用于遠程顯示的計算機圖像采集裝置，其特征在于，含有與外部總線交互連接的專用顯示模塊，與專用顯示模塊交互連接的顯示存儲器，與專用顯示模塊交互連接的壓縮編碼模塊，與壓縮編碼模塊交互連接的網(wǎng)絡(luò)接口。
5.如權(quán)利要求4所述的用于遠程顯示的計算機圖像采集裝置，其特征在于，所述專用顯示模塊含有外部總線接口、顯示存儲器控制器和壓縮編碼模塊接口；所述外部總線接口分別與外部總線、顯示存儲器控制器和壓縮編碼模塊交互連接；所述顯示存儲器控制器分別與顯示存儲器和壓縮編碼模塊接口交互連接；所述壓縮編碼模塊接口與壓縮編碼模塊的數(shù)據(jù)總線交互連接。
6.如權(quán)利要求5所述的用于遠程顯示的計算機圖像采集裝置，其特征在于，所述專用顯示模塊中還含有分別與所述外部總線接口和壓縮編碼模塊接口交互連接的圖像數(shù)據(jù)寄存器組。
7.如權(quán)利要求4所述的用于遠程顯示的計算機圖像采集裝置，其特征在于，所述顯示存儲器是SDRAM存儲器。
8.如權(quán)利要求4所述的用于遠程顯示的計算機圖像采集裝置，其特征在于，所述專用顯示模塊采用可編程邏輯器件EP1C6Q240。
9.如權(quán)利要求4所述的用于遠程顯示的計算機圖像采集裝置，其特征在于，所述壓縮編碼模塊和網(wǎng)絡(luò)接口通過嵌入式處理器KS8695X實現(xiàn)，該嵌入式處理器KS8695X通過其數(shù)據(jù)總線與存儲器HY57V281620和AM29LV320連接。
全文摘要
用于遠程顯示的計算機圖像采集方法及裝置屬于計算機圖像采集技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，該方法含有計算機通過外部總線向?qū)Ｓ蔑@示模塊寫入圖像數(shù)據(jù)；專用顯示模塊將寫入的圖像數(shù)據(jù)傳輸給顯示存儲器，和/或直接傳輸給壓縮編碼模塊；壓縮編碼模塊通過專用顯示模塊讀取顯示存儲器的圖像數(shù)據(jù)，或直接讀取專用顯示模塊的圖像數(shù)據(jù)；壓縮編碼模塊將圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理，通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的步驟。該裝置含有與外部總線交互連接的專用顯示模塊，與專用顯示模塊交互連接的顯示存儲器，與專用顯示模塊交互連接的壓縮編碼模塊，與壓縮編碼模塊連接的網(wǎng)絡(luò)接口。本發(fā)明能夠大大降低傳輸所需要的帶寬，保證圖像傳輸?shù)馁|(zhì)量，避免失真。
文檔編號H04N5/917GK1963741SQ20061016492
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者張承 申請人:張承