一种多计算机切换设备，其实施一画中画(PIP)功能以允许来自多台计算机的桌面影像显示于使用者控制台监视器上。KVM切换设备以一方式切换多台计算机的其中第一台给使用者控制台。KVM切换设备还建立在第一计算机与其他计算机的每一台之间的一桌面共享与远端控制关系，使第一计算机作为一客户端，其可看见其他计算机(伺服器)的桌面并控制它们。其他计算机的桌面影像以可被移动并重新定义尺寸的数个视窗显示于控制台监视器上。来自其他计算机的音频数据亦被传输至使用者控制台。PIP功能主要以软件实施，且在KVM切换设备中并不需要特殊视频处理硬件。
一或多个控制台端口，各用以供连接至一使用者控制台，每一使用者控制台提供一使用者输入装置数据；
多个计算机端口，各用以供连接至一计算机，每一计算机提供一视频数据；
一切换构造，连接至该多个计算机端口及该一或多个控制台端口，用以选择性地连接该视频数据与该使用者输入装置数据于该控制台端口与一选择的计算机端口之间；
多个通信控制器，各自连接至该些计算机端口的其中一个，用以藉由使用一预定的通信协议而与各该计算机相沟通；以及一控制电路，连接至该多个通信控制器；
其中该控制电路包含一存储器，用以存储一客户侧远端控制程序以及一伺服器侧远端控制程序，以供一桌面共享与远端控制应用使用；且其中响应于来自选择该些计算机端口的其中第一个及该些计算机端口的其中第二个的该使用者控制台的一指令，该控制电路控制该切换构造以连接该视频数据与该使用者输入装置数据在该控制台端口与选择的第一计算机端口之间，该控制电路为该选择的第一计算机端口控制该通信控制器，以遵循该预定的通信协议模拟一第一大容量存储装置，该控制电路传送该客户侧远端控制程序至该模拟的第一大容量存储装置，以供由连接至该选择的第一计算机端口的一第一计算机执行，该控制电路为该选择的第二计算机端口控制该通信控制器，以遵循该预定的通信协议模拟一第二大容量存储装置与一使用者输入装置，该控制电路传送该伺服器侧远端控制程序至该模拟的第二大容量存储装置，以供由连接至该选择的第二计算机端口的一第二计算机执行，该控制电路还传送数据于供该第一与第二计算机端口用的该些通信控制器之间。
2.如权利要求1所述的多计算机切换设备，其中该模拟的第一与第二大容量存储装置为CD-ROM装置，该存储器还存储第一与第二自动执行文件，且该控制电路分别传送该第一与第二自动执行文件至该模拟的第一与第二CD-ROM装置。
3.如权利要求1所述的多计算机切换设备，其中该客户侧远端控制程序被设计成用以使该第一计算机传输该使用者输入装置数据至该模拟的第一大容量存储装置，并用以接收来自该模拟的第一大容量存储装置的视频数据，该使用者输入装置数据再被传输至该模拟的使用者输入装置以形成于该模拟的使用者输入装置的使用者输入装置数据，且该伺服器侧远端控制程序被设计成用以使该第二计算机传输表示该第二计算机的一桌面影像的视频数据至该模拟的第二大容量存储装置再传输至该模拟的第一大容量存储装置以形成于该模拟的第一大容量存储装置的该视频数据，并用以接收来自该模拟的使用者输入装置的该使用者输入装置数据，其中该切换构造还选择性地连接音频数据于该控制台端口与该选择的计算机端口之间，该客户侧远端控制程序还被设计成用以使该第一计算机接收来自该模拟的第一大容量存储装置的音频数据，且该伺服器侧远端控制程序还被设计成用以使该第二计算机传输音频数据至该模拟的第二大容量存储装置再传输至该模拟的第一大容量存储装置以形成于该模拟的第一大容量存储装置的该音频数据。
4.一种实施于多计算机切换设备用以藉由使用者控制台存取两台以上的计算机的方法，每一使用者控制台提供一使用者输入装置数据，在该多计算机切换设备中，该使用者控制台连接至该多计算机切换设备的一控制台端口，而多台计算机连接至该多计算机切换设备的多个计算机端口，每一计算机提供一视频数据，实施于该多计算机切换设备用以藉由该使用者控制台存取两台以上的计算机的方法包含以下步骤：(a)存储一客户侧远端控制程序与一伺服器侧远端控制程序，该多计算机切换设备具有一预定的通信协议以供该多个计算机端口使用；
(b)接收一第一使用者命令以存取连接至一选择的第一计算机端口的第一计算机；
(c)响应于该第一使用者命令，连接该第一计算机端口至该控制台端口以传送该视频数据与该使用者输入装置数据于该控制台端口与该第一计算机端口之间；
(d)遵循供该第一计算机端口用的该预定的通信协议模拟一第一大容量存储装置，并传送该客户侧远端控制程序至该模拟的第一大容量存储装置，以供由该第一计算机执行；
(e)接收一第二使用者命令以存取连接至一选择的第二计算机端口的第二计算机；
(f)响应于该第二使用者命令，遵循供该第二计算机端口用的该预定的通信协议模拟一第二大容量存储装置与一使用者输入装置，并传送该伺服器侧远端控制程序至该模拟的第二大容量存储装置，以供由该第二计算机执行；以及(g)传送数据于该模拟的第一大容量存储装置与该模拟的第二大容量存储装置及该使用者输入装置之间。
5.如权利要求4所述的方法，其中该模拟的第一与第二大容量存储装置系为CD-ROM装置，该步骤(a)还包含存储第一与第二自动执行文件，该步骤(d)还包含传送该第一自动执行文件至该模拟的第一大容器存储装置，且该步骤(f)还包含传送该第二自动执行文件至该模拟的第二大容器存储装置。
6.如权利要求4所述的方法，其中该客户侧远端控制程序系被设计成用以使该第一计算机传输该使用者输入装置数据至该模拟的第一大容量存储装置，并用以接收来自该模拟的第一大容量存储装置的视频数据；该使用者输入装置数据再被传输至该模拟的使用者输入装置以形成于该模拟的使用者输入装置的使用者输入装置数据，且该伺服器侧远端控制程序系被设计成用以使该第二计算机传输表示该第二计算机的一桌面影像的视频数据至该模拟的第二大容量存储装置再传输至该模拟的第一大容量存储装置以形成于该模拟的第一大容量存储装置的该视频数据，并用以接收来自该模拟的使用者输入装置的该使用者输入装置数据，其中该步骤(c)还包含传送音频数据于该控制台端口与该第一计算机端口之间；
该客户侧远端控制程序还被设计成用以使该第一计算机接收来自该模拟的第一大容量存储装置的音频数据，且该伺服器侧远端控制程序还被设计成用以使该第二计算机传输音频数据至该模拟的第二大容量存储装置再传输至该模拟的第一大容量存储装置以形成于该模拟的第一大容量存储装置的该音频数据。
(h)接收一第三使用者命令以解除对该第二计算机的存取；
(i)响应于该第三使用者命令，模拟一移除事件以移除该模拟的第二大容量存储装置与使用者输入装置；
(j)接收一第四使用者命令以存取连接至一选择的第三计算机端口的第三计算机；
(k)响应于该第四使用者命令，遵循供该第三计算机端口用的该预定的通信协议模拟一第三大容量存储装置与一使用者输入装置，并传送该伺服器侧远端控制程序至该模拟的第三大容量存储装置，以供由该第三计算机执行；
(l)传送数据于该模拟的第一大容量存储装置与该模拟的第三大容量存储装置及使用者输入装置之间；
(m)接收一第五使用者命令以解除对该第一计算机的存取，并维持对该第三计算机端口的存取；及
(n)响应于该第五使用者命令，模拟多个移除事件，以移除该模拟的第一大容量存储装置与远端的该模拟的第三大容量存储装置及使用者输入装置，该多计算机切换设备还连接该第三计算机端口至该控制台端口以传送视频数据与使用者输入装置数据于该控制台端口与该第三计算机端口之间。
8.一种实施于多计算机切换设备用以藉由使用者控制台存取两台以上的计算机的方法，于该多计算机切换设备中，该使用者控制台连接至该多计算机切换设备的一控制台端口，每一使用者控制台提供一使用者输入装置数据，而多台计算机连接至该多计算机切换设备的多个计算机端口，实施于该多计算机切换设备用以藉由该使用者控制台存取两台以上的计算机的方法包含以下步骤：(a)该使用者控制台发布一第一使用者命令，以存取连接至一选择的第一计算机端口的第一计算机，该多计算机切换设备具有一预定的通信协议以供该多个计算机端口使用；
(b)响应于该第一使用者命令，该多计算机切换设备连接该第一计算机端口至该控制台端口以传送视频数据与使用者输入装置数据于该控制台端口与该第一计算机端口之间；
(c)该第一计算机经由该多计算机切换设备传送其桌面影像的视频数据至该使用者控制台；
(d)该使用者控制台将经由该多计算机切换设备所接收的该视频数据显示于一控制台监视器上；
(e)该多计算机切换设备遵循供该第一计算机端口用的一预定的通信协议模拟一第一大容量存储装置，并传送一客户侧远端控制程序至该模拟的第一大容量存储装置，以供由该第一计算机执行；
(f)该使用者控制台发布一第二使用者命令，以存取连接至一选择的第二计算机端口的第二计算机；
(g)响应于该第二使用者命令，该多计算机切换设备遵循供该第二计算机端口用的该预定的通信协议模拟一第二大容量存储装置与一第一使用者输入装置，并传送一伺服器侧远端控制程序至该模拟的第二大容量存储装置，以供由该第二计算机执行；
(h)该多计算机切换设备传送数据于该模拟的第一大容量存储装置与该模拟的第二大容量存储装置及该第一使用者输入装置之间；
(i)该第二计算机执行该伺服器侧远端控制程序以传输表示该第二计算机的一桌面影像的视频数据至该模拟的第二大容量存储装置，该桌面影像的视频数据再被传输至该模拟的第一大容量存储装置以形成于该模拟的第一大容量存储装置的桌面影像的视频数据，该第一计算机执行该客户侧远端控制程序以接收来自该模拟的第一大容量存储装置的该桌面影像的视频数据；
(j)该第一计算机执行该客户侧远端控制程序以传输使用者输入装置数据至该模拟的第一大容量存储装置，该使用者输入装置数据再被传输至该模拟的第一使用者输入装置以形成于该模拟的第一使用者输入装置的使用者输入装置数据，该第二计算机执行该伺服器侧远端控制程序以接收来自该模拟的第一使用者输入装置的该使用者输入装置数据；以及(k)该第一计算机继续经由该多计算机切换设备传送其桌面影像的视频数据至该使用者控制台，该视频数据包含该第二计算机的一桌面影像。
9.如权利要求8所述的方法，其中该模拟的第一与第二大容量存储装置分别是模拟的第一CD-ROM装置与模拟的第二CD-ROM装置，该步骤(e)还包含传送一第一自动执行文件至该模拟的第一CD-ROM装置；且该步骤(g)还包含传送一第二自动执行文件至该模拟的第二CD-ROM装置。
(l)该使用者控制台发布一第三使用者命令以解除对该第二计算机的存取；以及(m)响应于该第三使用者命令，该多计算机切换设备模拟一移除事件以移除该模拟的第二大容量存储装置与第一使用者输入装置。
(n)该使用者控制台发布一第四使用者命令以存取连接至一选择的第三计算机端口的第三计算机；
(o)响应于该第四使用者命令，该多计算机切换设备遵循供该第三计算机端口用的该预定的通信协议模拟一第三大容量存储装置与一第二使用者输入装置，并传送一伺服器侧远端控制程序至该模拟的第三大容量存储装置，以供由该第三计算机执行；
(p)该多计算机切换设备传送数据于该模拟的第一大容量存储装置与该模拟的第三大容量存储装置及第二使用者输入装置之间；以及(q)该第三计算机执行该伺服器侧远端控制程序以传输表示该第三计算机的一桌面影像的视频数据至该模拟的第三大容量存储装置，该第三计算机的桌面影像的视频数据再被传输至该模拟的第一大容量存储装置以供该第一计算机执行该客户侧远端控制程序接收，该第三计算机执行该伺服器侧远端控制程序并接收来自该模拟的第二使用者输入装置的使用者输入装置数据，该使用者输入装置数据由该第一计算机执行该客户侧远端控制程序以传输使用者输入装置数据至该模拟的第一大容量存储装置，该使用者输入装置数据再被传输至该模拟的第二使用者输入装置以形成于该模拟的第二使用者输入装置的该使用者输入装置数据。
(1)该使用者控制台发布一第五使用者命令以解除对该第一计算机的存取，并维持对该第二计算机端口的存取；
(m)响应于该第五使用者命令，该多计算机切换设备模拟多个移除事件，以移除该模拟的第一大容量存储装置与远端的该模拟的第二大容量存储装置及该第一使用者输入装置，该多计算机切换设备还连接该第二计算机端口至该控制台端口以传送视频数据与使用者输入装置数据于该控制台端口与该第二计算机端口之间。
13.如权利要求8所述的方法，其中该步骤(b)还包含该多计算机切换设备传送音频数据于该控制台端口与该第一计算机端口之间，该步骤(c)还包含该第一计算机经由该多计算机切换设备传送音频数据至该使用者控制台，该步骤(d)还包含该使用者控制台将经由该多计算机切换设备所接收的该音频数据播放于一控制台扬声器上，该步骤(i)还包含该第二计算机传送音频数据至该模拟的第二大容量存储装置，该音频数据再被传输至该模拟的第一大容量存储装置以形成于该模拟的第一大容量存储装置的该音频数据，该步骤(j)还包含该第一计算机接收来自该模拟的第一大容量存储装置的该音频数据，且该步骤(k)包含该第一计算机经由该多计算机切换设备继续传送音频数据至该使用者控制台。
由使用者控制台存取多计算机的方法及多计算机切换设备
技术领域
[0001] 本发明是有关于一种多计算机切换设备，且特别是有关于一种具有画中画(picture in picture，PIP)功能的多计算机切换设备。
背景技术
[0002] 多计算机(KVM)切换设备系统中的多台计算机经由一KVM切换设备连接至一个或多个使用者控制台(console)，使用者控制台包含视频显示装置、键盘与鼠标等的使用者输入装置，亦可能配有扬声器(选配)。每台计算机连接至一计算机端口，且每个使用者控制台连接至KVM切换设备的一控制台端口。KVM切换设备具有一路由矩阵，用以选择性地连接每个控制台端口至一计算机端口。因此，每个使用者控制台可选择性地存取并控制其中一台计算机，犹如使用者控制台直接地插入至该计算机中一样。
[0003] 在某些KVM切换系统中，一PIP功能实施于KVM切换设备，以允许使用者同时从多台计算机看到视频信号(桌面影像)。举例而言，美国专利第7,240,111号说明一种KVM切换设备，其被称为一种「管理装置」，于此来自多台计算机的被称为「主视窗」的桌面影像，同时显示于使用者控制台的监视器上，请参见该文献的第3与4图。此系统允许使用者藉由在预期的计算机的主视窗上面移动鼠标来在多台计算机之中进行浏览。管理装置使用硬件以实施PIP功能。尤其，显示于控制台监视器上的视频信号，藉由使用来自多台计算机的视频信号作为输入而由管理装置产生。
发明内容
[0004] 本发明提出一种多计算机切换设备，其包含：一或多个控制台端口，用以供连接至一使用者控制台；多个计算机端口，各用以供连接至一计算机；一切换构造，连接至此些计算机端口及一或多个控制台端口，用以选择性地连接视频数据与使用者输入装置数据于控制台端口与一选择的计算机端口之间；多个通信控制器，各自连接至此些计算机端口的其中一个，用以藉由使用一预定的通信协议而与各计算机相沟通；以及一控制电路，连接至此些USB装置控制器。控制电路包含一存储器，用以存储一客户侧远端控制程序以及一伺服器侧远端控制程序，以供一桌面共享与远端控制应用使用。响应于来自选择此些计算机端口的其中第一个及此些计算机端口的其中第二个的使用者控制台的一指令，控制电路控制切换构造以连接视频数据与使用者输入装置数据在控制台端口与选择的第一计算机端口之间，控制电路为选择的第一计算机端口控制通信控制器，以遵循预定的通信协议模拟一第一大容量存储装置，控制电路传送客户侧远端控制程序至模拟的第一大容量存储装置，以供由连接至选择的第一计算机端口的一第一计算机执行，控制电路为选择的第二计算机端口控制通信控制器，以遵循预定的通信协议模拟一第二大容量存储装置与一使用者输入装置，控制电路传送伺服器侧远端控制程序至模拟的第二大容量存储装置，以供由连接至选择的第二计算机端口的一第二计算机执行，控制电路还传送数据于供第一与第二计算机端口用的此些通信控制器之间。音频数据可沿着与视频数据相同的路径被传输。
[0005] 本发明还提出一种实施于一KVM切换设备的方法，用以藉由使用者控制台来存取两台以上的计算机。此方法包含以下步骤：(a)存储一客户侧远端控制程序与一伺服器侧远端控制程序；(b)接收一第一使用者命令以存取连接至一第一计算机端口的一选择的第一计算机；(c)响应于第一使用者命令，连接第一计算机端口至控制台端口以传送视频数据与使用者输入装置数据于控制台端口与第一计算机端口之间；(d)遵循供第一计算机端口用的一预定的通信协议模拟一第一大容量存储装置，并传送一客户侧远端控制程序至模拟的第一大容量存储装置，以供由第一计算机执行；(e)接收一第二使用者命令以存取连接至一第二计算机端口的一选择的第二计算机；(f)响应于第二使用者命令，遵循供第二计算机端口用的预定的通信协议模拟一第二大容量存储装置与一使用者输入装置，并传送一伺服器侧远端控制程序至模拟的第二大容量存储装置，以供由第二计算机执行；以及(g)传送数据于模拟的第一大容量存储装置与模拟的第二大容量存储装置及使用者输入装置之间。音频数据可沿着与视频数据相同的路径被传输。
[0006] 本发明另外提出一种实施于一KVM切换设备的方法，用以藉由使用者控制台来存取两台以上的计算机。此方法包含以下步骤：(a)使用者控制台发布一第一使用者命令，以存取连接至一第一计算机端口的一选择的第一计算机；(b)响应于第一使用者命令，KVM切换设备连接第一计算机端口至控制台端口以传送视频数据与使用者输入装置数据于控制台端口与第一计算机端口之间；(c)第一计算机经由KVM切换设备传送其桌面影像的视频数据至使用者控制台；(d)使用者控制台将经由KVM切换设备所接收的视频数据显示于一控制台监视器上；(e)KVM切换设备遵循供第一计算机端口用的一预定的通信协议模拟一第一大容量存储装置，并传送一客户侧远端控制程序至模拟的第一大容量存储装置，以供由第一计算机执行；(f)使用者控制台发布一第二使用者命令，以存取连接至一第二计算机端口的一选择的第二计算机；(g)响应于第二使用者命令，KVM切换设备遵循供第二计算机端口用的预定的通信协议模拟一第二大容量存储装置与一使用者输入装置，并传送一伺服器侧远端控制程序至模拟的第二大容量存储装置，以供由第二计算机执行；(h)KVM切换设备传送数据于模拟的第一大容量存储装置与模拟的第二大容量存储装置及使用者输入装置之间；(i)第二计算机执行伺服器侧远端控制程序以传输表示第二计算机的一桌面影像的视频数据至模拟的第二大容量存储装置，并接收来自模拟的使用者输入装置的使用者输入装置数据；(j)第一计算机执行客户侧远端控制程序以传输使用者输入装置数据至模拟的第一大容量存储装置，并接收来自模拟的第一大容量存储装置的视频数据；以及(k)第一计算机继续经由KVM切换设备传送其桌面影像的视频数据至使用者控制台，视频数据包含第二计算机的一桌面影像。音频数据可沿着与视频数据相同的路径被传输。
[0007] 为让本发明的上述内容能还明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
[0008] 图1显示依据本发明的一实施例的一种KVM切换系统的配置与数据路径。
[0009] 图2显示依据本发明的一实施例的KVM切换设备的构造。
[0010] 图3与图4为显示依据本发明的一实施例的KVM切换系统的操作的流程图。
[0011] 主要元件符号说明
[0012] PC1：第一计算机
[0013] PC2：第二计算机
[0014] PC3：第三计算机
[0015] 12：KVM切换设备
[0016] 14：使用者控制台/控制台装置
[0017] 16：计算机
[0018] 21：USB集线器
[0019] 22：第一USB控制器
[0020] 23：第二USB控制器
[0021] 23：第二USB装置控制器
[0022] 24：DMA(直接存储器存取)逻辑
[0023] 25：微控制器单元
[0024] 26：视频切换设备
[0025] 27：USB主机控制器
[0026] 28：USB集线器
具体实施方式
[0027] 本发明提供一种改良的KVM切换设备及用于一KVM系统中的相关的方法，其允许使用者在同一控制台监视器上观看多台计算机的桌面影像，藉以达成一画中画或PIP功能。PIP功能在KVM切换设备中并不需要任何特殊视频处理硬件，且首先被实施为KVM切换设备的软件/韧体。此外，并不需要任何特殊软件安装于计算机上。数台期望的计算机的桌面影像以数个视窗显示于控制台监视器上，此些视窗可被使用者移动(拖曳)及重新定义尺寸。此外，来自预期的计算机的音频数据可被播放于使用者控制台的扬声器上，而不需要额外的电缆。这些功能藉由使用在两台计算机之间的一桌面共享与远端控制技术而达成。
[0028] 桌面共享技术有时被称为VNC(虚拟网络计算)。VNC是一种图表桌面共享系统，其允许一客户端计算机远端控制伺服器计算机。在一VNC系统中，伺服器与客户端计算机由一网络连接，以将来自伺服器的视频数据与客户端交换，并将来自客户端的键盘/鼠标数据与伺服器交换。
[0029] 共同拥有的美国申请案序号12/255,320，申请日为2008/10/21，名称为「使用USB接口的远端桌面控制系统及其方法」说明一种桌面共享与远端控制系统，于此伺服器与客户端计算机由使用USB协议的一连接装置所连接。连接装置包含一控制单元(MCU)及两个USB控制器，其与伺服器及客户端计算机沟通。伺服器侧USB控制器模拟一USB CD-ROM/键盘/鼠标复合装置；客户侧USB控制器模拟一USB CD-ROM。伺服器连续地写入视频数据(桌面影像)至伺服器侧模拟的CD-ROM，且客户端连续读取来自客户侧模拟的CD-ROM的数据，并将其施加至其监视器。键盘与鼠标数据以与视频数据相反的方向被传输经由客户侧模拟的CD-ROM与伺服器侧模拟的键盘与鼠标装置。MCU传送数据于两个USB控制器之间。连接装置藉由使用模拟的CD-ROM的自动执行功能，来存储待由伺服器与客户端自动执行的应用程序，以达成随插即用的功能。
[0030] 本发明实施一种使用KVM切换设备的类似的桌面共享与远端控制方法，使连接至KVM切换设备的两台以上的计算机可于其间建立一桌面共享与远端控制关系。请参考图1所示的本发明一实施例的一KVM系统的整体配置与数据串流图。一或多个使用者控制台14及多台计算机16连接至KVM切换设备12。每台计算机16连接至一计算机端口，而每个使用者控制台14连接至KVM切换设备12的一控制台端口。每个使用者控制台14包含一显示装置、一或多个使用者输入装置(例如一键盘与一鼠标)以及一扬声器(可选配)。实施例中的「PC1」是其中一第一计算机，以一般方式藉由KVM切换设备与使用者控制台14连接。换言之，KVM切换设备12规划视频与音频数据从第一计算机端口至控制台端口的路径，并规划键盘与鼠标信号从控制台端口至第一计算机端口的路径。KVM切换设备12可以适当的方式处理信号，以作为信号的路径规划(路由)的一部分。数据的路径规划是于图1中以虚线「D1」表示。其他内容不再赘述，熟习本项技艺者可利用任何适当的切换构造来实施。
[0031] 一第二计算机例如为「PC2」，以一种桌面共享与远端控制关系而藉由KVM切换设备12来与第一计算机PC1连接。于此关系中，第二计算机PC2为伺服器，其正共享其桌面影像且正被控制，而第一计算机PC1为客户端，其正观看伺服器的桌面影像，且正传送键盘与鼠标信号以控制伺服器。伺服器执行一伺服器侧远端控制程序，而客户端执行一客户侧远端控制程序，以达成桌面共享与远端控制功能，其将更详细说明于后。KVM切换设备12以类似于说明于上述提及的共同拥有的美国专利申请案的连接装置的角色来运作。KVM切换设备12、伺服器计算机PC2及客户端计算机PC1彼此合作，俾能使表示桌面影像的视频数据及音频数据经由KVM切换设备而从伺服器传输至客户端，而键盘与鼠标数据以相反方向传输。此种数据的路径规划以图1中的虚线「D2」表示。
[0032] 因此，控制台装置14的监视器因为PC1由KVM切换设备12切换至控制台，所以显示第一计算机PC1的桌面影像，并因为PC1与PC2具有一桌面共享关系，所以显示第二计算机PC2的桌面影像为一视窗。同样地，控制台装置14的扬声器播放第一计算机PC1以及第二计算机PC2的音频数据，此乃因为PC2的音频数据已与PC1的音频数据混合，并出现于PC2的音频端口。使用者可藉由使用使用者输入装置(键盘与鼠标)来控制第一与第二计算机，犹如这些使用者输入装置直接被插入至第一计算机似地。
[0033] 请参见图2，为了致能在连接至KVM切换设备12的两台计算机之间的桌面共享与远端控制关系，KVM切换设备设有一组元件，其包含供每个计算机端口用的一额外USB装置控制器，以及连接至这些USB装置控制器的逻辑。(于图2中仅以一组以参考数字标示。)[0034] 如图2所示，KVM切换设备12包含：多个计算机端口(于此例子中显示三个)，每个都用以供连接至一计算机16；以及一控制台端口，用以供连接至一使用者控制台14。每个计算机端口包含：一视频连接部，其连接至一视频切换设备26；以及一USB连接部，其连接至一USB集线器21的上游端。USB集线器21的两个下游端连接至一第一USB装置控制器22及一第二USB装置控制器23。于一实施例中，第一USB控制器22为一高速控制器，而第二USB控制器23为一低速控制器。每个计算机端口的第一USB装置控制器22连接至一DMA(直接存储器存取)逻辑24。每个计算机端口的第二USB装置控制器23连接至一控制电路，例如一微控制器单元MCU 25。MCU 25一般控制KVM切换设备12的功能，并包含适当的存储器(未显示)，其存储控制韧体及其他程序与数据。MCU 25连接至一USB主机控制器27，其连接至KVM切换设备12的控制台端口。如果控制台端口具有供一键盘与一鼠标用的两个分离的USB连接器，则一USB集线器28可能设置于USB主机控制器27与控制台端口之间。视频切换设备26连接至KVM切换设备12的控制台端口的监视器端口。
[0035] 第二USB控制器23、MCU 25、视频切换设备26、USB主机控制器27及USB集线器28(如果存在的话)为一KVM切换设备的元件。视频切换设备26将视频信号从选择的计算机端口切换至使用者控制台14的监视器。第二USB控制器23与USB主机控制器27藉由使用USB协议来分别控制键盘与鼠标信号和数台计算机16及使用者控制台14的通信。
MCU 25将经由主机USB控制器27而来自控制台端口的键盘与鼠标信号，经由第二USB装置控制器23而传输至选择的计算机端口。为避免拥挤，用以切换音频数据的构造未显示于图
2，但它们一般含音频编解码器、一音频切换器或音频混合器等。当然，其他适当的构造可能用以实施供视频、音频、键盘与鼠标信号用的KVM切换功能。更一般言之，KVM切换设备12包含一切换构造，用以在控制台端口与计算机端口之间执行切换视频、音频、键盘及鼠标信号的功能。未显示于图2的其他构造可包含于KVM切换设备12中，例如用以产生OSD菜单的构造等。
[0036] 于此共同被称为KVM切换设备12的桌面共享与远端控制段的多个第一USB装置控制器22、DMA逻辑24及MCU 25，用以实施KVM切换设备12的桌面共享与远端控制功能。数台第一USB控制器22藉由使用USB协议与连接至相对应的计算机端口的数台计算机进行沟通。每个第一USB控制器22模拟一个或多个USB装置，以供所连接的计算机用。如果所连接的计算机于桌面共享与远端控制关系中作为一客户端的功能，则USB控制器22模拟一USBCD-ROM装置。换言之，对于客户端计算机而言，USB控制器22似乎是使用USB协议而与客户端相沟通的一CD-ROM。供客户端用的模拟的CD-ROM装置包含待由客户端计算机执行的一客户侧远端控制程序。如果所连接的计算机于桌面共享与远端控制关系中作为一伺服器的功能，则USB控制器22模拟一USB CD-ROM/键盘/鼠标复合装置。换言之，对于伺服器计算机而言，USB控制器22似乎是使用USB协议而与伺服器相沟通的一CD-ROM/键盘/鼠标复合装置。供伺服器用的模拟的CD-ROM装置包含待由伺服器计算机执行的一伺服器侧远端控制程序。
[0037] DMA逻辑24传送数据于数个USB控制器22之间。MCU 25经由DMA逻辑24控制这些USB控制器22，俾能使USB控制器模拟适当的USB装置。MCU 25亦将存储于其存储器的适当的远端控制程序(伺服器侧程序或客户侧程序)传送至模拟的CD-ROM装置，俾能使它们可被呈现给客户端或伺服器。虽然于图2的例子中，DMA逻辑24与MCU 25为两个分离元件，但是它们可被结合成可执行上述功能的单一元件(一控制电路)。
[0038] 因为模拟的装置(USB CD-ROM或USB CD-ROM/键盘/鼠标)为标准装置，所以执行例如Windows、Mac、Linux等的普遍的操作系统的计算机可使用它们既存的驱动程序来跟USB控制器进行沟通，而不需要安装任何特殊驱动程序。用以模拟一USB CD-ROM装置或一USB CD-ROM/键盘/鼠标复合装置的方法为熟习本项技艺者所能轻易理解到的，故省略其更详细的说明。此外，供伺服器与客户端用的模拟的CD-ROM最好是具有一自动执行功能，其可能藉由于模拟的CD-ROM上提供自动执行文件来实施。因此，当模拟的CD-ROM出现时，于模拟的CD-ROM上的客户侧与伺服器侧远端控制程序将可被客户端与伺服器计算机自动执行，而使用者不需要于客户端或伺服器计算机上执行一分离程序安装步骤。
[0039] 伺服器侧远端控制程序通知伺服器计算机，藉由写入视频与音频数据至模拟的CD-ROM装置，来将表示桌面影像的视频及由伺服器产生的音频数据连续传送至相对应的USB控制器22，并从模拟的键盘与鼠标装置连续地读取键盘与鼠标数据。伺服器计算机使用键盘与鼠标数据以控制其功能。
[0040] 客户侧远端控制程序通知客户端计算机，藉由从模拟的CD-ROM装置读取视频与音频数据来连续地接收来自相对应的USB控制器22的视频与音频数据。客户端计算机施加视频与音频数据至其监视器及扬声器端口。来自伺服器的音频数据通常与来自客户端计算机本身的音频数据混合，并被施加至扬声器端口。于一较佳实施例中，伺服器的桌面影像呈现为于客户端的桌面上的一视窗(于此以远端控制视窗表示)。客户端接收来自伺服器且关于伺服器的桌面影像的分辨率的信息，而客户端基于该信息拖曳远端控制视窗及其内容。远端控制视窗可被拖曳(移动)及重新定义尺寸。于一较佳实施例中，客户侧远端控制程序建构远端控制视窗，但拖曳及管理视窗(牵引、重新定义尺寸等)的实际功能藉由客户端计算机的操作系统而执行。或者，这些功能可藉由客户侧远端控制程序而执行。客户侧远端控制程序亦通知客户端计算机以获得键盘与鼠标事件打算为伺服器所用的。举例而言，客户端可基于输入游标是否位于远端控制视窗之内及/或是否该视窗为客户端的桌面上的顶端视窗，来决定一键盘或鼠标事件是否打算为伺服器的控制所用。这亦是客户端的操作系统的功能。如果键盘或鼠标事件打算为伺服器所用，则客户端连续传送键盘与鼠标数据至其对应的第一USB装置22(其模拟一CD-ROM)。
[0041] 当视频与音频数据连续地经由KVM切换设备12而从伺服器计算机传输至客户端计算机，且键盘与鼠标数据连续地以相反方向传输时，可达成伺服器计算机的图表桌面共享与远端控制。
[0042] 在图2中，于桌面共享与远端控制关系中，假设PC2用以作为伺服器，而PC1用以作为客户端，则视频与音频数据经由USB集线器2、USB装置控制器2A(模拟一CD-ROM)、DMA逻辑、USB装置控制器1A(模拟一CD-ROM)及USB集线器1而从PC2传输至PC1。从PC1到PC2的键盘与鼠标数据可利用各种方式来处理。于一实施例中，来自PC1的键盘与鼠标数据沿着相同于上述视频与音频数据的路径但朝相反方向传输至PC2，而USB控制器2A模拟供伺服器PC2用的一USB CD-ROM/键盘/鼠标复合装置。于一替代实施例中，键盘与鼠标数据经由数个第二USB装置控制器23与MCU 25传输。于后者实施例中，MCU传送键盘与鼠标数据于第二USB控制器23之间。
[0043] 来自伺服器PC2的视频与音频数据使用一大量数据传送方法，经由被两个USB控制器22模拟的USB CD-ROM装置而传输。DMA逻辑24传送数据于两个USB控制器22之间。大量数据传送方法的细节说明于上述提及的共同拥有的美国专利申请案，故于此省略。来自客户端PC1的键盘与鼠标数据可被传输为大量数据，或者它们可被包封成SCSI命令，其由客户端PC1送出至其对应的USB控制器1A。于后者的方法中，DMA逻辑24处理命令以取出键盘与鼠标数据，并传送键盘与鼠标数据至USB控制器2A。USB控制器2A经由模拟的USB键盘与鼠标装置的各个终端点输出键盘与鼠标数据至伺服器PC2。依此方式利用SCSI命令传送键盘与鼠标数据可增加大量数据传送效率。
[0044] 需要从客户端传输至伺服器的其他信息(例如使用者接口配置信息、硬件信息等)可使用键盘热键来传输。举例而言，可使用一功能键以打开或关闭音频。当于客户侧的使用者按压功能键时，热键信号以相同于其他键盘数据的传输方式被传输。在接收热键数据之时，于伺服器上的伺服器侧远端控制程序因此给予回应。
[0045] 因为使用者控制台14藉由KVM切换设备12连接至第一计算机，犹如使用者控制台直接地插入至第一计算机(例如PC1)中，所以使用者控制台的监视器将显示第一计算机的桌面影像，其将包含一视窗，如果第一计算机与第二计算机呈现桌面共享与远端控制关系的话，此视窗显示第二计算机(例如PC2)的桌面。当使用者从使用者控制台14输入一使用者输入装置信号(例如键盘或鼠标信号)时，输入装置信号由第一计算机(PC1)接收，犹如使用者控制台直接地插入至第一计算机中，而第一计算机依据如先前所说明的哪一个视窗为启动状态，来施加输入装置信号至第一计算机或第二计算机。
[0046] 第一计算机可同时与一台以上的第二计算机具有一桌面共享与远端控制关系。于这种状态下，KVM切换设备12的DMA逻辑24将来自所有第二计算机的视频数据(经由各个USB控制器)传送至供第一计算机用的USB控制器。因此，多重远端控制视窗显示于控制台监视器上。使用者藉由启动适当的视窗，来选择性地控制第一计算机或其中一台第二计算机。DMA逻辑24亦选择性地将键盘与鼠标信号从供第一计算机PC1用的USB控制器1A传送至预期的第二计算机(PC2或PC3)的USB控制器2A或3A。
[0047] 以下将参考第3与4图来说明KVM切换系统的操作。参见图3，首先，使用者(利用使用者控制台14)通知KVM切换设备12以存取一第一计算机(于此例子是PC1)(步骤S31)。这可能藉由使用一OSD菜单或一热键来完成。于此时，因为没有计算机目前被切换至控制台，所以KVM切换设备切换供PC1用的计算机端口至控制台端口(步骤S32)。这就是KVM切换设备12的切换功能。一旦PC1被切换至使用者控制台，PC1就会跟控制台经由KVM切换设备传递视频信号及键盘与鼠标信号(步骤S33)。同时，控制台显示PC1的桌面影像，并经由KVM切换设备传递键盘与鼠标信号至PC1(步骤S34)。这可利用使用者控制台达成PC1的控制。
[0048] 当第一计算机PC1经由KVM切换设备连接至使用者控制台时，如果使用者希望存取除了PC1以外的一第二计算机(于此例子是PC2)，则使用者可藉由使用一OSD菜单或一热键来发布一指令至KVM切换设备(步骤S35)。请注意虽然PC2与PC1将经由不同的机构而被使用者控制台存取，但是使用者命令并不需要加以任何区别；使用者仅需要存取PC2。于此时，因为一第一计算机PC1已被KVM切换设备12切换至控制台端口，所以KVM切换设备继续建立PC1与PC2之间的一桌面共享与远端控制关系(步骤S36a)。于桌面共享与远端控制关系中，KVM切换设备将目前切换至控制台的第一计算机(PC1)当作客户端来处理，并将待被控制的第二计算机(PC2)当作伺服器来处理。KVM切换设备的MCU 25控制USB控制器1A及USB控制器1B，以模拟适当的USB大容量存储装置，并以先前说明的方式将客户侧与伺服器侧远端控制程序分别呈现给PC1及PC2。同时，KVM切换设备12继续切换第一计算机PC1至控制台端口(步骤S 36b)。
[0049] 在提供模拟的USB大容量存储装置之时，第一计算机PC1与第二计算机PC2分别自动执行客户侧与伺服器侧远端控制程序，然后分别以先前说明的方式来执行桌面共享与远端控制关系的客户侧功能及伺服器侧功能(步骤S37a与S38)。因此，第二计算机PC2经由KVM切换设备12传输其桌面影像的视频数据至第一计算机PC1，而第一计算机PC1经由KVM切换设备传输键盘与鼠标信号至第二计算机PC2。
[0050] 同时，第一计算机PC1经由KVM切换设备12的切换功能，继续传输视频数据至使用者控制台14，并自使用者控制台14接收键盘与鼠标信号(步骤S37b)。使用者控制台14继续自第一计算机PC1接收视频数据，并将其显示于使用者控制台的监视器上(步骤S39)。因为在PC1与PC2之间的桌面共享与远端控制关系的结果，显示于控制台监视器上的第一计算机PC1的桌面影像现在包含一远端控制视窗，其包含第二计算机PC2的桌面影像。使用者现在可藉由启动远端控制视窗(例如安装在视窗内部的输入游标)来与第二计算机PC2沟通，并可移动远端控制视窗或重新定义远端控制视窗的尺寸。
[0051] 于上述说明中，步骤S36a(建立在PC1与PC2之间的桌面共享与远端控制关系)在使用者通知KVM切换设备以存取第二计算机PC2时被执行。或者，KVM切换设备可模拟供第一计算机PC1(客户端)用的USB大容量存储装置，俾能在步骤S32(切换PC1至控制台端口)一被执行时，PC1就可开始执行客户侧远端控制程序。然后，当KVM切换设备接收使用者指令以存取第二计算机PC2时，其模拟供第二计算机PC2用的USB大容量存储装置/键盘/鼠标，且PC2开始执行伺服器侧远端控制程序。
[0052] 当PC1与PC2正被存取时，如果使用者通知KVM切换设备12以存取另一第二计算机(譬如PC3)，则KVM切换设备建立PC3与PC1之间的一桌面共享与远端控制关系。此种步骤类似于步骤S36a，除了KVM切换设备只必须模拟供PC3(作为一伺服器)用的一USB大容量存储装置以外，这是因为供客户端PC1用的模拟的USB装置已经存在。这些步骤并未显示于图3中。
[0053] 另外，当PC1与PC2正被存取时，如果使用者通知KVM切换设备12解除对第二计算机PC2的存取，则KVM切换设备12的MCU 25控制供PC2用的USB控制器2A，以模拟移除模拟的USB大容量存储装置/键盘/鼠标装置的一移除事件。供PC1用的模拟的USB装置可能被移除或可能留下来(如果有其他第二计算机正被远端控制的话，其将留下来)。这些步骤并未显示于图3中。
[0054] 参见图4(图4的时序顺序从图3继续)，虽然PC1被KVM切换功能切换至使用者控制台14，而PC2与PC1维持一桌面共享与远端控制关系，但使用者可通知KVM切换设备以解除对PC1的存取，并维持对PC2的存取(步骤S41)。回应于此，KVM切换设备终止于PC1与PC2之间的桌面共享与远端控制关系(步骤S42)。这藉由USB控制器1A与2A完成，USB控制器1A与2A模拟移除事件以远端控制供PC1与PC2用的各个模拟的USB装置。KVM切换设备接着使用KVM切换设备的切换功能切换PC2至使用者控制台14(步骤S43)。然后，PC2与控制台经由KVM切换设备来传递视频信号及键盘与鼠标信号(步骤S44)。控制台显示PC2的桌面影像，并经由KVM切换设备传递键盘与鼠标信号至PC2(步骤S45)。此系统在动态上可重新配置，此乃因为任何一台计算机可直接被切换至使用者控制台，且所有计算机可被添加以动态移除。
[0055] 上述内容中的计算机16亦可遵循USB大容量存储等级标准模拟其他大容量存储装置，例如DVD-ROM、闪存、硬盘、软盘等。CD-ROM是较佳的模拟装置，因为它们提供方便的自动执行功能。USB控制器模拟一键盘装置及一鼠标装置，但可只有模拟一键盘装置或一鼠标装置，(其个别或共同地被称为一使用者输入装置)。
[0056] 客户侧与伺服器侧远端控制程序为不同的程序，但它们亦可以以结合程序的型式存在，结合程序包含供客户侧功能用的程序码及供伺服器侧功能用的程序码两者。相同的结合程序被载入至伺服器与客户端计算机两者；客户端计算机执行客户侧程序码，而伺服器计算机自动执行伺服器侧程序码。本案的伺服器、连接装置与客户端之间的接口与通信协议不限定为USB接口，将来可能存在的标准接口与通信协议(例如Firewire 等)皆可来实施。
[0057] 如先前所指出的，在图1的配置中，多数的使用者控制台14可连接至KVM切换设备。一种可连接多数的使用者控制台的KVM切换设备有时被称为一矩阵KVM。每个使用者控制台可能连接至一台第一计算机，并以上述方式另外控制一台或多台第二计算机。又，使用者控制台14可能经由使用适当网络协议的网络而连接至KVM切换设备12。一种可通过网络连接至使用者控制台的KVM切换设备有时被称为网络致能式KVM或通过IP的KVM(KVM over IP)。
[0058] 本发明提供的KVM切换装置允许使用者存取连接至KVM切换设备的两台以上的计算机，并允许使用者于控制台监视器上观看两台以上的计算机的桌面影像。当任何一台计算机(第一计算机)被KVM切换设备切换至使用者控制台时，使用者可经由KVM切换设备所提供的桌面共享与远端控制功能，来存取并控制任何其他计算机(第二计算机)。同时，不需要安装特殊软件程序于正被控制的计算机上，且不需修改计算机。此外，使用者控制台可接收来自所有被存取的计算机的音频数据，而不需要于KVM切换设备中使用特殊音频处理或切换硬件。
[0059] 综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
