CN201608820U - 用于大型led显示屏的音视频控制*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种用于大型LED显示屏的音视频控制***，其中，LED显示屏(5)划分为多个显示分区，其包括：控制计算机(8)；用于将输入的音视频信号处理为高清数字音视频信号的音视频处理传送控制器(1)；通过光纤连接音视频处理传送控制器(1)的音视频接收分配器(2)；配备在每个显示分区内的多个LED屏体控制器(6)，且每个LED屏体控制器(6)分别连接一个用于控制将高清数字视频信号在每个显示分区整体显示的LED视频控制器(4)，该LED视频控制器(4)耦接LED视频放大器(2)或音视频接收分配器(3)。本实用新型提供分区放大显示高清数字视频信号功能，且适合远距离传输，具有控制精度高、显示质量好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED显示控制***，尤其是涉及一种用于大型LED显示屏的音视频控制***。
背景技术
大型高清晰真彩色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、视频图像等，因而其日益在广告、体育、交通、金融、通讯、商业、演播等各行各业得到广泛的应用。
借助多媒体显卡和计算机，LED屏控制器其性能已能满足标准分辨率的视频显示，例如1024×768XGA。然而led显示屏市场已出现对超高分辨率高清视频图像显示的急切需求，例如大型LED广告、大剧院LED幕墙等，其应用分辨率大大超过高清电视1920×1080P的分辨率，例如2048×1536、3840×2160，甚至更高。目前，支持高清视频图像显示的高分辨率视频拼接放大器产品，主要针对LCD、DLP等大型幕墙开发，其分辨率可分区扩展，但其应用特性满足不了超高分辨率LED显示屏显示控制的需求，例如LED显示屏没有也不需要拼缝处理。
目前专用于超高分辨率LED显示屏的视频拼接放大器构成有两种：一种是采用计算机总线式板卡设计，其结构相对复杂，价格高昂，尤其是国外产品；另一种是单个LED视频处理器级联，但一般只适用于在显卡高分辨率输出模式的分区显示，没有分区再放大功能，且单机输出分辨率一般为1024×768，同时不能远距离同线传送音频。
实用新型内容
本实用新型提出一种大型LED显示屏的音视频控制***，采用高质量低成本的多级放大***来解决现有技术存在的问题。
本实用新型采用了如下技术方案：一种用于大型LED显示屏的音视频控制***，LED显示屏5划分为多个显示分区，该***包括：
控制计算机8；
用于将输入的音视频信号处理为高清数字视频信号和音频信号的音视频处理传送控制器1，其连接控制计算机8；
通过光纤连接音视频处理传送控制器1的音视频接收分配器2；
配备在每个显示分区内的多个LED屏体控制器6，且每个LED屏体控制器6分别连接一个用于控制将高清数字视频信号在每个显示分区整体显示的LED视频控制器4，该LED视频控制器4耦接音视频接收分配器2的视频输出接口；
与音视频接收分配器2的音频输出接口连接的音响***。
在一个优选实施例中，所述用于大型LED显示屏的音视频控制***还包括：用于视频放大和图像优化，分别串接在音视频接收分配器2的视频输出接口与每个LED视频控制器4之间的多个LED视频放大器3。
其中，音视频处理传送控制器1通过为UART或USB的通信串口和为DVI或RGB的视频接口连接控制计算机8。
其中，音视频处理传送控制器1包括依次串接的音视频输入输出接口11、音视频处理器12和信号转换及光发送器13。
其中，音视频输入输出接口11至少包括：为UART或USB的通信串口、为DVI或RGB的视频接口、接收按键和红外遥控器发出遥控信号的遥控信号接收接口、接收输入格式为SDI/HD-SDI、YPbPr、YCbCr、AV、Svideo、HDMI/DVI的音视频输入接口、输出DVI或RGB视频信号的视频输出接口、液晶面板显示接口。
其中，信号转换及光发送器13包括：用于将高清数字视频信号转换为高频并行数据流的FPGA控制器；连接FPGA控制器的一级帧存储器；连接FPGA控制器，用于将并行数据流进行并串处理和编码处理的serdes芯片；与音视频接收分配器2连接的光纤模块。
其中，音视频接收分配器2由光接收器及信号转换模块21、音视频转换模块22、与每个LED视频放大器3耦接的DVI分配输出模块23、连接在音视频转换模块22与音响***之间的音频输出模块24构成。
其中，LED视频放大器3包括视频二级放大处理器、同步控制器、二级帧缓存器和LED视频数据输出电路。
其中，LED视频控制器4包括用FPGA构建的信号转换及同步控制时序发生器、三级帧缓存器和LED屏体数据驱动输出电路构成。
其中，每个LED屏体控制器6均由若干个相互级联的扫描控制板构成，且分布设置在每个显示分区中的第一个扫描控制板分别与一个LED视频控制器4相连。
其中，LED显示屏5划分为4个或其它多种组合显示分区。
其中，音响***包括：连接音视频接收分配器2的功放放大器71，以及连接在功放放大器71输出端的组合音箱72。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型采用高质量低成本的多级放大***提供的一种对大型LED显示屏的音视频控制解决方案，应用3G光纤同时传输非压缩的音频和高清视频图像，适合远距离传输，具有控制精度高的优点；且本实用新型采取积木式结构，具有可扩充性强和实现成本较低的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
针对上述问题，本实用新型提供了一种大型LED显示屏音视频控制***，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型超高分辨率LED显示屏控制***的设计方案示意图。图中包括：音视频处理传送控制器1；音视频接收分配器2；若干个LED视频放大器3；若干个LED视频控制器4；分为多个显示分区的LED显示屏5；若干个LED屏体控制器6；包括功放放大器71和组合音箱72的音响***；控制计算机8。其中，控制计算机8通过为UART或USB的通信串口和为DVI或RGB的视频接口与音视频处理传送控制器1相连接，负责大型LED显示屏音视频控制***的参数设定和运行控制，并可编辑或播出节目；音视频处理传送控制器1输出的视频信号分别通过串接的音视频接收分配器2、LED视频放大器3和LED视频控制器4分多路输出至LED显示屏5的各个显示分区，由LED屏体控制器6控制LED显示屏5进行整体显示；而音视频处理传送控制器1输出的音频信号输出至音视频接收分配器2及音响***。
其中，音视频处理传送控制器1包括：音视频输入输出接口11、音视频处理器12、信号转换及光发送器13。其中，音视频输入输出接口11包含：为UART或USB的通信串口、为DVI或RGB的视频接口、接收按键和红外遥控器发出遥控信号的遥控信号接收接口、接收SDI/HD-SDI、YPbPr、YCbCr、AV、Svideo、HDMI/DVI等音视频信号输入的音视频输入接口、输出DVI或RGB视频信号的视频输出接口、液晶面板显示接口和耳机监听输出接口，用户可通过计算机、液晶面板显示、键盘或红外遥控对输入信号源及功能设定进行选择。
音视频处理器12包含音视频输入格式转换电路、多声道A/D转换电路、高清视频图像处理放大电路等。针对不同的输入信号源和功能要求，视频图像处理电路会进行不同的相应的处理，经过一级放大处理后生成30bit RGB 1920×1080P高清数字视频图像信号，分两路输出：一路通过音视频输入输出接口11中的液晶面板显示接口送往液晶监视器，用于对用户LED显示屏进行实时监控和OSD菜单显示等；另一路送往信号转换及光发送器13。
信号转换及光发送器13包括：FPGA控制器、一级帧存储器、serdes芯片和光纤模块。FPGA控制器将输入的高清10bit数据流送转换成16位的高频并行数据流，并利用空闲位嵌入低频数字音频信号和控制信号后送往serdes芯片，经并串转换和8B/10B编码后以3.125GHz的时钟速率送往光纤模块，经光缆长距离传输后送往音视频接收分配器2。为保证视频显示的质量，视频数据未作任何压缩，以满足高清LED电视显示需求。
音视频接收分配器2通过光纤与信号转换及光发送器13连接，其内部结构由光接收器及信号转换模块21、音视频转换模块22、DVI分配输出模块23、音频输出模块24构成。
其中，光接收器及信号转换模块21模块包括光纤模块和serdes芯片，serdes芯片将来自光纤模块的串行数据流进行串并转换、8B/10B解码和时钟恢复后生成16bit数据流送往音视频处理模块22。音视频转换22模块包括FPGA控制器、一级帧缓存器、同步发生器和音频转换处理电路，FPGA控制器在同步发生器的控制下，对16位并行数据流进行采样处理，解出音视频数据信号、视频行场信号和LED大屏控制信号，并将30bit的RGB视频数据信号存入一级帧缓存器缓存，且FPGA控制器根据LED大屏控制信号中的区域划分参数，将读出的标准视频数据截取分割成多路通道视频数据送到DVI输出模块23，而音频转换处理电路对FPGA控制器解出的数字音频进行转换还原和同步处理，再送到音频输出模块24。DVI分配输出23模块包括有多个DVI发送芯片，将多路通道视频数据经DVI转换后送往多个LED视频放大器3。音频输出24将多声道数字或模拟音频送到功放放大器71和组合音箱72。
LED视频放大器3包括视频二级放大处理器、同步控制器、二级帧缓存器和LED视频数据输出电路，其中视频二级放大处理采用了高端数字视频处理芯片，利用其卓越的图像缩放引擎，在同步控制器的控制下利用二级帧缓存器对本区分配的视频数据进行二级实时放大和优化处理，以生成与LED显示屏相对应位置的视频图像或二级放大图像，并通过LED视频数据输出电路，即DVI发送器输出到各个LED视频控制器4。
LED视频控制器4主要包括信号转换及同步控制时序发生器、三级帧缓存器和LED视频数据驱动输出电路。其中，信号转换及同步控制时序发生器采用FPGA，由它对输入的数据进行三级缓存和同步转换，生成适于LED显示的视频数据和控制信号，再到LED屏体数据驱动输出电路；LED视频数据驱动输出电路由千兆网PHY或多LVDS serdes芯片构成，其每路输出通过RJ45接口传到指定区域的LED屏体控制器6。可选的，LED视频控制器4还可以利用改进FPGA供货商提供的视频处理IP模块，对视频数据进行三级放大，以生成更高的分辨率。
LED显示屏5在超高分辨率时进行分区显示，其分区数按所需的LED显示屏的物理分辨率确定，例如分成51-54四个显示分区，每个显示分区内配备有LED屏体控制器6。
LED屏体控制器6采用常规分布式设计，每个LED屏体控制器6由若干个相互级联的扫描控制板构成，且分布设置在每个显示分区中的第一个扫描控制板分别与一个LED视频控制器4相连，在LED视频控制器4控制下最终实现全屏的整体显示。
因而，本实用新型提供的一种大型LED显示屏音视频控制***，它采用高质量低成本的多级放大***解决方案，应用3G光纤同时传输非压缩的音频和高清视频图像，并在LED显示屏5的近端采用音视频接收分配器2、多路并接的LED视频放大器3和LED视频控制器4实现高清图像的分割和超高清图像的合成及音频恢复，实现数字、模拟多种音视频源输入，支持广播级HD-SDI高清(1920×1080)到四倍高清(3840×2160)或更高的视频放大和LED整屏显示。
Claims (10)
1.一种用于大型LED显示屏的音视频控制***，LED显示屏(5)划分为多个显示分区，其特征在于，该***包括：
控制计算机(8)；
用于将输入的音视频信号处理为高清数字视频信号和音频信号的音视频处理传送控制器(1)，其连接控制计算机(8)；
通过光纤连接音视频处理传送控制器(1)的音视频接收分配器(2)；
配备在每个显示分区内的多个LED屏体控制器(6)，且每个LED屏体控制器(6)分别连接一个用于控制将高清数字视频信号在每个显示分区整体显示的LED视频控制器(4)，该LED视频控制器(4)耦接音视频接收分配器(2)的视频输出接口；
与音视频接收分配器(2)的音频输出接口连接的音响***。
2.根据权利要求1所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，还包括：用于视频再放大和图像优化的多个LED视频放大器(3)，分别串接在音视频接收分配器(2)的视频输出接口与每个LED视频控制器(4)之间。
3.根据权利要求1所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，音视频处理传送控制器(1)通过为UART或USB的通信串口和为DVI或RGB的视频接口连接控制计算机(8)。
4.根据权利要求1所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，音视频处理传送控制器(1)包括依次串接的音视频输入输出接口(11)、音视频处理器(12)和信号转换及光发送器(13)。
5.根据权利要求4所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，音视频输入输出接口(11)至少包括：为UART或USB的通信串口、为DVI或RGB的视频接口、接收按键和红外遥控器发出遥控信号的遥控信号接收接口、接收输入格式为SDI/HD-SDI、YPbPr、YCbCr、AV、Svideo、HDMI/DVI的音视频输入接口、输出DVI或RGB视频信号的视频输出接口、液晶面板显示接口。
6.根据权利要求4所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，信号转换及光发送器(13)包括：用于将高清数字视频信号转换为高频并行数据流的FPGA控制器；连接FPGA控制器的一级帧存储器；连接FPGA控制器，用于将并行数据流进行并串处理和编码处理的serdes芯片；与音视频接收分配器(2)连接的光纤模块。
7.根据权利要求2所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，音视频接收分配器(2)由光接收器及信号转换模块(21)、音视频转换模块(22)、与每个LED视频放大器(3)耦接的DVI分配输出模块(23)、连接在音视频转换模块(22)与音响***之间的音频输出模块(24)构成。
8.根据权利要求1所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，每个LED屏体控制器(6)均由若干个相互级联的扫描控制板构成，且分布设置在每个显示分区中的第一个扫描控制板分别与一个LED视频控制器(4)相连。
9.根据权利要求1所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，LED显示屏(5)划分为4个显示分区。
10.根据权利要求1所述用于大型LED显示屏的音视频控制***，其特征在于，音响***包括：连接音视频接收分配器(2)的功放放大器(71)，以及连接在功放放大器(71)输出端的组合音箱(72)。
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101013 Termination date: 20151225 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |