CN102103826A - 一种led显示屏拼接控制系统及led显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于显示屏领域，提供了一种LED显示屏拼接控制系统及LED显示屏，LED显示屏拼接控制系统包括：视频处理传送控制器，包括依次连接的输入输出接口、第一音视频处理器和信号转换及光发送器；视频接收分割放大器，包括依次连接的光接收及信号转换器、第二音视频处理器、视频输出模块和音频输出接口，所述光接收及信号转换器与所述信号转换及光发送器相连接；LED屏体控制器阵列，包括并列连接的一个以上的LED屏体控制器单体。本发明实施例提供的LED显示屏拼接控制系统及LED显示屏，通过视频处理传送控制器、视频接收分割放大器和LED屏体控制器阵列，可实现高分辨率的LED显示屏的显示，且设计简单，成本低。
Description
技术领域
本发明属于显示屏领域，尤其涉及一种LED显示屏拼接控制系统及LED显示屏。
背景技术
目前，LED显示屏已成为现代化、国际化城市的标志，它可播放文字信息、动画广告、视频图像，日益在广告、体育、交通、金融、通讯、商业、演播等各行各业得到广泛的应用。LED显示屏的核心技术是LED显示屏拼接控制系统，现有的高分辨率的LED显示屏拼接控制系统设计复杂，成本高，价格昂贵。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种LED显示屏拼接控制系统，旨在解决现有技术中普通的LED显示屏拼接控制系统设计复杂，成本高的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种LED显示屏拼接控制系统，所述系统包括：
视频处理传送控制器，包括依次连接的输入输出接口、第一音视频处理器和信号转换及光发送器；
视频接收分割放大器，包括依次连接的光接收及信号转换器、第二音视频处理器、视频输出模块和音频输出接口，所述光接收及信号转换器与所述信号转换及光发送器相连接；
LED屏体控制器阵列，包括并列连接的一个以上的LED屏体控制器单体，所述LED屏体控制器单体包括与所述视频输出模块依次连接的视频信号输入接口、DVI解码器、视频二级放大处理器和信号转换及同步控制时序发生器；所述信号转换及同步控制时序发生器还连接有三级缓存器及依次连接的LED视频数据驱动输出模块和输出接口；所述LED屏体控制器单体还包括用于与相邻的LED屏体控制器单体连接及与所述信号转换及同步控制时序发生器连接的双向硬件外同步信号外设接口。
本发明实施例还提供了一种LED显示屏，所述LED显示屏包括所述的LED显示屏拼接控制系统。
本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：通过视频处理传送控制器、视频接收分割放大器和LED屏体控制器阵列，可实现超高分辨率的LED显示屏的显示，且设计简单，成本低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED显示屏拼接控制系统的框图；
图2是本发明实施例提供的LED显示屏拼接控制系统的第一音视频处理器的逻辑设计示意图；
图3是本发明实施例提供的LED显示屏拼接控制系统的信号转换及光发送器的逻辑设计示意图；
图4是本发明实施例提供的LED显示屏拼接控制系统的视频接收分割放大器的逻辑设计示意图；
图5是本发明实施例提供的LED显示屏拼接控制系统的LED屏体控制器单体的逻辑设计示意图。
图中：1.视频处理传送控制器，2.视频接收分割放大器，3.LED屏体控制器阵列，4.LED显示屏，5.功率放大器，6.音箱，11.输入输出接口，12.第一音视频处理器，13.信号转换及光发送器，14.计算机，21.光接收及信号转换器，22.第二音视频处理器，23.视频输出模块，24.音频输出接口，31-34.信号输入接口，41-44.四个LED屏体分区，121.视频输入处理切换模块，122.音频处理模块，123.数字视频格式转换模块，124.SDRAM，125.高清视频图像处理模块，126.DDR，127.FLASH，128.DVI/RGB转换器，131.FPGA，132.一级帧存储器，133.serdes芯片，134.光纤模块，211.光纤模块，212.serdes芯片，221.FPGA，222.二级帧存储器，223.时钟同步发生器，224.音频转换处理模块，231.DVI转换芯片，232.DVI输出接口，233.音频输出接口，310.双向硬件外同步信号外设接口，311.视频信号接口，312.DVI解码器，313.视频二级放大处理器，314.信号转换及同步控制时序发生器，315.三级缓存器，316.LED视频数据驱动输出模块，317.输出接口，318.VGA转换芯片，319.VGA接口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图5，本发明实施例提供的LED显示屏拼接控制系统，所述系统包括：
依次连接的视频处理传送控制器1、视频接收分割放大器2和LED屏体控制器阵列3，所述视频处理传送控制器1包括依次连接的输入输出接口11、第一音视频处理器12和信号转换及光发送器13。
输入输出接口11具体包括DVI/RGB输入接口A、UART/USB串口B、红外遥控口C、双音视频输入SDI/HD-SDI接口D、YpbPr接口E、YcbCr接口F、AV接口G、Svideo接口H、DVI接口I、HDMI接口J、音视频环路输出SDI/HD-SDI接口K、视频输出DVI/RGB接口L和耳机监听输出接口M。
请参阅图2，第一音视频处理器12包括音视频输入处理切换模块121、音频处理模块122、数字视频格式转换模块123、SDRAM 124、高清视频图像处理模块125、DDR 126、FLASH127和DVI/RGB转换器128。通过音视频输入处理切换模块121及与所述输入输出接口11连接的计算机14或按键/红外遥控器可实现对音视频输入信号的切换选择；当切换选择到用户需要的音视频输入信号时，将需要的模拟视频输入信号经过AD转换后发送到数字视频格式转换模块123，数字视频输入信号发送到高清视频图像处理模块125，音频信号发送到音频处理模块122。所述数字视频转换模块123配合SDRAM 124对接收到的模拟视频输入信号进行数字格式转换和逐行处理后送到高清视频图像处理模块125，所述高清视频图像处理模块125对接收到1或2路视频输入信号配合DDR 126进行图像优化和一级放大以及OSD菜单处理后，生成30bit RGB(红、绿、蓝)1920×1080P高清数字视频图像信号分成两路输出，一路经过DVI/RGB转换器128送往与所述视频输出DVI/RGB接口L连接的液晶监视器，所述液晶监视器用于对LED显示屏进行实时监控和OSD菜单显示以完成相应的参数调节、输入源选择等，另一路则通过送往与所述第一音视频处理器12连接的信号转换及光发送器13。所述音频处理模块122对选定的音频输入进行音频解码和多声道A/D转换后，分成两路，一路模拟信号送往耳机监听输出接口M，另一路则将串行数字音频信号送往与所述第一音视频处理器12连接的信号转换及光发送器13。所述FLASH127还通过所述UART/USB串口B与计算机14连接，用于存储控制和初始化参数。
针对不同的视频输入信号，第一音视频处理器12会进行不同的处理，如AD转换、制式转换、彩色解码、γ校正、隔行转逐行、存储、缩放、运动自适应、画中画、画外画、边缘处理等。所述音视频输入处理切换模块121的主芯片可选VPC3230D、音频处理模块122的主芯片可选MSP20G、数字视频格式转换模块123的主芯片可选FLI2310、高清视频图像处理模块125的主芯片可选GM1601H。
请参阅图3，信号转换及光发送器13包括FPGA131，所述FPGA131连接有两个一级帧存储器132，所述FPGA131连接有两路依次连接的serdes芯片133和光纤模块134。
FPGA131用于将输入的高清数字视频图像信号送往用于进行一级缓存的一级帧存储器132，还用于对30位RGB高清数字视频图像信号进行倍频变换，生成速率提高一倍的两路16bit的并行数据流，和数字音频信号、控制信号混合后输入到两路中的serdes芯片133。
具体的，由于倍频后的两路16bit并行数据流中，一个像素占有64bit，因此扣除30×2bit的RGB数据还剩4bit，其中1bit用于低频数字音频信号的嵌入，另三位用于控制信号或其它信号的嵌入。嵌入低频数字音频信号及控制信号或其它信号的并行数据流分成两路送往serdes芯片133，经过并串转换和8bit/10bit编码后的串行数据流以3.125G的时钟速率分两路送往光纤模块134，再经过光纤模块134传输到视频接收分割放大器2。
请参阅图4，视频接收分割放大器2包括依次连接的光接收及信号转换器21、第二音视频处理器22、视频输出模块23和音频输出接口24。
所述光接收及信号转换器21具体包括：用于接收所述两路串行数据流的光纤模块211和与所述光纤模块211连接的用于对所述两路串行数据流进行串并转换、8bit/10bit解码和时钟恢复的serdes芯片212；其中所述两路串行数据流具体为两路3.125G音视频串行数据流；
所述第二音视频处理器22具体包括：与所述serdes芯片212连接的FPGA221、与所述FPGA221连接的两个二级帧存储器222、与所述FPGA221连接的时钟同步发生器223和音频转换处理模块224；
所述视频输出模块23具体包括：与所述FPGA221连接的四路DVI转换芯片231和四个DVI输出接口232。
具体的，光纤模块211接收到串行数据流后，经过serdes芯片212进行串并转换、8bit/10bit解码和时钟恢复后生成两路16bit的并行数据流，送往FPGA221，FPGA221在时钟同步发生器223的控制下对两路16bit的并行数据流进行采样处理，解出音频数据信号、视频数据信号和LED大屏控制信号，并将30bit的视频数据信号存入二级帧存储器222进行缓存。其中FPGA221根据LED大屏控制信号中包括的区域划分参数，将从二级帧存储器222中读出的数据截取分割成四路通道视频数据送到视频输出模块23，同时在数据截取中，采用了截取区域比实际区域略大的冗余技术，并配合边缘调整电路，以解决分区视频数据放大时边缘存在差别的问题。
音频转换处理模块224对FPGA221解出的音频数据信号进行DA转换还原和同步处理，再通过音频输出接口24送到功放放大器5和音箱6。
视频输出模块23中的DVI转换芯片231，将FPGA221的4路通道视频数据经四路DVI转换芯片231分别转换后通过四个DVI输出接口232同时送往LED屏体控制器阵列3。
其中，由于超高分辨率LED显示屏在现场调试时容易出现各分区边缘闪烁，有明显的分界线，严重影响了观看效果，这是由于高频采样时钟和视频数据不同步造成的，因此，设计了时钟同步发生器223连接到FPGA221。
请参阅图1，LED屏体控制器阵列3包括并列连接的四个LED屏体控制器单体31-34，其中LED屏体控制器单体的内部构成请参阅图5，包括：
与所述视频输出模块23四个DVI输出中的一个DVI输出对应依次连接的视频信号输入接口311、DVI解码器312、视频二级放大处理器313和信号转换及同步控制时序发生器314。
所述信号转换及同步控制时序发生器314还连接有六路依次连接的LED视频数据驱动输出模块316和输出接口317，所述信号转换及同步控制时序发生器314还连接有用于分区视频监视的VGA转换器318和VGA接口319，所述信号转换及同步控制时序发生器314还连接有两个三级缓存器315。
所述LED屏体控制器单体还包括用于与相邻的LED屏体控制器单体连接及与所述信号转换及同步控制时序发生器314连接的双向硬件外同步信号外设接口310。
具体的，DVI解码器312解出本区的视频数据信号到视频二级放大处理器313，视频二级放大处理313采用的主芯片可选高档视频图像缩放芯片构建，如支持24/30/36-bit RGB输入输出的高档10bit视频缩放芯片ABT1030，用于对本区分配的视频数据信号进行倍率可调的二级实时放大、软件内同步和图像进一步优化处理，生成与LED显示屏相对应位置的视频图像信号，并传送给所述信号转换及同步控制时序发生器314，所述信号转换及同步控制时序发生器314具体采用FPGA，信号转换及同步控制时序发生器314将放大后的视频数据信号存入三级缓存器315后，在硬件外同步信号的控制下去除多余的边缘信号，并配合边缘调整电路，将本区的视频数据信号转换成符合LED显示屏格式的视频数据信号，并分成多路同时输出到LED视频数据驱动输出模块316，LED视频数据驱动输出模块316由多路千兆网PHY或多路LVDS serdes芯片构成，其每路输出信号通过输出接口317传送到指定区域的LED分区显示屏屏体内部依次串接的LED扫描控制板阵列，由每个LED扫描控制板控制一个LED模组的显示，从而完成来自不同输入信号源的视频图像信号在超高分辨率全彩LED显示屏上的放大显示，其采用的LED扫描控制板与通用的LED扫描控制板相同。
在具体应用中，可更换第一音视频处理器12采用的芯片型号，或将第一音视频处理器12采用的多芯片方案改为一个音视频输入处理(例如SiI9251/9261)、一个音视频图像处理(例如GF9452)的双芯片方案等。
本发明实施例还提供一种LED显示屏，所述显示屏包括所述的LED显示屏拼接控制系统。
具体的，请参阅图1，在应用中，LED显示屏4包括四个分区显示屏41-44，四个相同的LED屏体控制器31-34分别控制LED显示屏4的四个分区显示屏41-44工作，同时LED屏体控制器31-34相互间还依次串接有共享的双向硬件外同步信号，可由任一个LED屏体控制器作为主控同步器来控制LED屏体控制器阵列3同步工作，以进一步保证LED显示屏4的同步显示。
在具体应用中，分区显示屏的数量可以根据需要选择，可为一个以上。
本发明实施例提供的LED显示屏拼接控制系统及LED显示屏，通过视频处理传送控制器、视频接收分割放大器和LED屏体控制器阵列，可实现超高分辨率的LED显示屏的显示，且设计简单，成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述系统包括：
视频处理传送控制器，包括依次连接的输入输出接口、第一音视频处理器和信号转换及光发送器；
视频接收分割放大器，包括依次连接的光接收及信号转换器、第二音视频处理器、视频输出模块和音频输出接口，所述光接收及信号转换器与所述信号转换及光发送器相连接；
LED屏体控制器阵列，包括并列连接的一个以上的LED屏体控制器单体，所述LED屏体控制器单体包括与所述视频输出模块依次连接的视频信号输入接口、DVI解码器、视频二级放大处理器和信号转换及同步控制时序发生器；所述信号转换及同步控制时序发生器还连接有三级缓存器及依次连接的LED视频数据驱动输出模块和输出接口；所述LED屏体控制器单体还包括用于与相邻的LED屏体控制器单体连接及与所述信号转换及同步控制时序发生器连接的双向硬件外同步信号外设接口。
2.如权利要求1所述的LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述输入输出接口包括DVI/RGB输入接口、UART/USB串口、红外遥控口、双音视频输入SDI/HD-SDI接口、YpbPr接口、YcbCr接口、AV接口、Svideo接口、DVI接口、HDMI接口、音视频环路输出SDI/HD-SDI接口、视频输出DVI/RGB接口和耳机监听输出接口。
3.如权利要求1所述的LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述第一音视频处理器包括与所述输入输出接口连接的音视频输入处理切换模块，与音视频输入处理切换模块连接的音频处理模块、数字视频格式转换模块和高清视频图像处理模块，所述高清视频图像处理模块还与SDRAM、DDR、FLASH和DVI/RGB转换器连接。
4.如权利要求1所述的LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述信号转换及光发送器包括用于将视频、音频和控制信号进行转换和打包传输处理的FPGA，所述FPGA连接有两个一级帧存储器，所述FPGA连接有两路依次连接的serdes芯片和光纤模块。
5.如权利要求1所述的LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述光接收及信号转换器包括用于接收两路串行数据流的光纤模块和与所述光纤模块连接的用于对所述串行数据流进行串并转换、8bit/10bit解码和时钟恢复的serdes芯片。
6.如权利要求4所述的LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述第二音视频处理器包括：与所述serdes芯片连接的用于音、视频采样解码和对视频数据进行多区域划分的FPGA、与所述FPGA连接的两个二级帧存储器、与所述FPGA连接的时钟同步发生器和音频转换处理模块。
7.如权利要求5所述的LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述视频输出模块包括与所述第二音视频处理器的多路视频输出依次连接的多个DVI转换芯片和多个DVI输出接口。
8.如权利要求7所述的LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述视频输出模块还包括与所述第二音视频处理器连接的用于分区视频监视的VGA转换芯片和VGA接口。
9.如权利要求1所述的LED显示屏拼接控制系统，其特征在于，所述系统还包括与所述音频输出接口依次连接的功放放大器和音箱。
10.一种LED显示屏，其特征在于，所述LED显示屏包括权利要求1所述的LED显示屏拼接控制系统。
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Application publication date: 20110622 Assignee: Shenzhen Konka Video System Engineering Co., Ltd. Assignor: Konka Group Co., Ltd. Contract record no.: 2012440020426 Denomination of invention: Light emitting diode (LED) display screen splicing control system and LED display screen License type: Exclusive License Record date: 20121226 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110622 |