CN101520997A - 液晶显示拼接墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示拼接墙，其包括控制器(100)和两个以上的液晶显示单元(200)，控制器(100)和液晶显示单元(200)通过自身的低压差分串行总线(BLVDS)接口连接到所述BLVDS总线(300)上，每个液晶显示单元具有唯一的总线地址；控制器(100)分配各个液晶显示单元的图像信号，将图像信号和与之对应的液晶显示单元(200)的总线地址封装到数据包中，并将所述数据包通过自身的BLVDS接口发送到BLVDS总线(300)；液晶显示单元(200)判断BLVDS总线(300)中数据包的总线地址与自身总线地址是否匹配，若是，则接收该数据包，并根据所述数据包中的图像信号显示图像。

Description

液晶显示拼接墙

技术领域

本发明涉及显示器及视频输出技术领域，特别涉及一种液晶显示拼接墙。

背景技术

随着商业和广告业的飞速发展，在一些特殊场合，如户外广告、广场、车站、体育场、商场以及演播室、大型会议室等场合，为提供大屏幕的显示效果，并满足用户远距离看清图像的需要，常常要安装大尺寸的显示装置。而当前的图像显示装置，如电视机和显示器等很难做到如此大的尺寸，所以通常采用多个大屏幕电视机或者显示器按照行列拼接而成的大面积显示系统，也就是显示拼接墙(Display Wall)。组成显示拼接墙每一个显示装置称为显示单元，可以是射线管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD)和等离子显示器(PDP)等类型，目前LCD由于轻薄、体积小、重量轻和低功耗等优点，正逐步取代传统的CRT成为目前市场的主流。

传统的液晶显示拼接墙由控制器和包括两个以上液晶显示单元的显示幕墙所组成。控制器为组成显示幕墙的每一个液晶显示单元提供一个输出端口，液晶显示单元会提供一个相应的接收端口。通常控制器与液晶显示单元之间的输入\输出端口可以采用视频图像阵列(Video Graphics Array，VGA)、高清多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)或数字视频接口(Digital Visual Interface，DVI)等视频格式，也可以是低压差分串行(Low Voltage Differential Signal，LVDS)格式。

现有技术的液晶显示拼接墙中，控制器与每个液晶显示单元之间都有一条专用连接线，当液晶显示拼接墙的液晶显示单元数目越多时，连接线数量也越多，造成走线的难度增加，并且液晶显示拼接墙的扩展性不好。并且在该液晶显示拼接墙中，不论画面内容，每个液晶显示单元工作状态的传输带宽都是满负荷的。但实际应用中，可能某些液晶显示单元的画面是相同的，甚至某一些液晶显示单元根本没有显示画面，这就造成了带宽的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种液晶显示拼接墙，可以极大减少控制器和液晶显示单元之间的连接线。

所述液晶显示拼接墙包括一个控制器和两个以上的液晶显示单元，所述液晶显示拼接墙还包括一低压差分串行总线BLVDS，所述控制器和液晶显示单元均具有BLVDS接口，控制器和液晶显示单元通过自身的BLVDS接口连接到所述BLVDS总线上，每个液晶显示单元具有唯一的总线地址；

控制器用于分配各个液晶显示单元的图像信号，将图像信号和与之对应的液晶显示单元的总线地址封装到数据包中，并将所述数据包自身的BLVDS接口发送到BLVDS总线；

液晶显示单元用于判断BLVDS总线中数据包的总线地址与自身总线地址是否匹配，若是，则接收该数据包，并根据所述数据包中的图像信号显示图像。

从以上技术方案可以看出，本发明中采用BLVDS总线来连接液晶显示拼接墙的控制器以及所有的液晶显示单元，有效地利用了带宽，减少了走线。并且通过在BLVDS总线中增加或减少接收端口，可以方便地更改液晶显示拼接墙的结构，增强了组成液晶显示拼接墙的灵活性和可扩展性。最后对于需要增加液晶显示单元的情况，则可以通过增加BLVDS总线带宽以及在BLVDS总线上增加控制器来进行扩展。

附图说明

图1为本发明一实施例的通过BLVDS总线连接的液晶显示拼接墙结构图；

图2为图1中的液晶显示单元和BLVDS总线的结构与连接关系示意图；

图3为图1中的控制器和BLVDS总线的结构与连接关系示意图；

图4为本发明另一实施例的液晶显示拼接墙的结构示意图，其中在BLVDS总线上加入一从控制器，并且省略了接入到BLVDS总线中的液晶显示单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。

图1给出了本发明一实施例的液晶显示拼接墙结构图。液晶显示拼接墙包括至少两个液晶显示单元(LCD)200，控制器100，以及连接液晶显示单元200和控制器100的低压差分串行总线(Low Voltage Differential SignalBus，BLVDS)300。液晶显示单元200和控制器100均具有BLVDS接口。在图1中的液晶显示拼接墙以包括四个液晶显示单元200为例，每个液晶显示单元200都通过各自的BLVDS接口连接到BLVDS总线300上，控制器100也通过BLVDS接口连接到BLVDS总线300上。BLVDS总线300包括两个支路，两个终端电阻301分别跨接在BLVDS总线300两个支路的两端，用以降低反射。

控制器100用于分配各个液晶显示单元200的图像信号，将图像信号和与之对应的液晶显示单元200的总线地址作为目的地址封装到数据包中，并将所述数据包通过自身的BLVDS接口发送到BLVDS总线300；液晶显示单元200用于判断BLVDS总线300中数据包的目的地址与自身总线地址是否匹配，若是，则接收该数据包，并根据所述数据包中的图像信号显示图像。数据包中也可以封装控制器100的总线地址作为数据包的源地址，但由于所有数据包具有相同的源地址，因此该源地址可以缺省。

BLVDS总线300中传输的信号可以是包含图像信号的LVDS数据，也可以是不包含图像信号，仅包含T-CON控制信息的LVDS数据。

控制器100用于控制BLVDS总线300的数据传输，每个连接到BLVDS总线300上的液晶显示单元200都有一个唯一的地址，控制器100发送到BLCDS总线300的数据包包括两个部分：数据包头和净荷，净荷中是图像信号，或者为空；数据包头中包括了图像信号的同步信息(时序控制信号T-CON)和目的地址信息。液晶显示单元200具有地址判断功能，当发现BLVDS总线300上存在的数据包的包头中的目的地址与本地地址匹配，则接收该数据包头对应的数据包。根据数据包头中的同步信息，控制器可以完全实现对画面的同步控制。数据包并不是顺序将图像发送给各个液晶显示单元的。设当前发送第i帧图像，所谓顺序发送，先发送属于前一个液晶显示单元第i帧图像的数据包，待前一个液晶显示单元第i帧图像的数据包全部发送完毕后，再发送下一个液晶显示单元的第i帧图像的数据包。这种发送方式难以保证各个液晶显示单元画面同步刷新。本发明实施例采用交错的方法，对于第i帧图像来说，液晶显示单元的数据包可能分成j组，液晶显示单元先依次发送属于各个液晶显示单元的第1组数据包，再依次发送属于各个液晶显示单元的第2组数据包，依此类推，直到依次发送属于各个液晶显示单元的第j组数据包，从而保证图像在每个液晶显示单元上的扫描刷新顺序符合同时性要求，也就是说液晶显示单元自上向下刷新的时间点是基本同步的。

图2给出了液晶显示单元200和BLVDS总线300的结构与连接关系示意图，液晶显示单元200包括液晶面板(LC Panel)210，背光模组220，门驱动电路(Gate Driver)230和图像驱动电路(Source Driver)240，信号转换模块250，BLVDS接收/发送驱动器260，匹配电阻270以及BLVDS接口280。控制器100发送的信号通过BLVDS总线300传送给BLVDS接口280，BLVDS接口280用于接收BLVDS总线300中的数据包；BLVDS接收/发送驱动器260，用于判断BLVDS接口280所收到的数据包中的总线地址与自身总线地址是否匹配，若是，则接收该数据包，并将该数据包发送到信号转换模块250；信号转换模块250将数据转换生成门驱动电路230和图像驱动电路240所需的时序控制信号。门驱动电路230和图像驱动电路240控制液晶面板210从而达到图像显示的效果。较佳地，所述液晶显示单元200进一步包括匹配电阻270，所述BLVDS接收/发送驱动器260和BLVDS接口280之间通过匹配电阻270连接。匹配电阻270的作用是去除高频干扰信号的影响。BLVDS接收/发送驱动器260还可以进一步包括解压缩模块，如果收到的数据包中的图像信号是被压缩的，则对压缩的图像信号进行解压缩。

当控制器100发送的数据包的净荷中包含图像信号时，图2中所述的信号转换模块250完成的功能包括图像的输入、存储、处理，以及将T-CON信号转换为门驱动电路230和图像驱动电路240所需的时序控制信号。当控制器100发送的数据包的净荷为空时，信号转换模块250只需要对接收到的T-CON信号进行格式转换，使之成为门驱动电路230和图像驱动电路240所需的格式。

图3给出了控制器100和BLVDS总线300的结构与连接关系示意图。控制器100包括如下模块：信号处理电路110、BLVDS接收/发送驱动器120、匹配电阻130和BLVDS接口140。其中匹配电阻130为可选模块。

信号处理电路110，用于分配各个液晶显示单元200的图像信号，并将分配好的图像信号发送到与所述液晶显示单元对应的BLVDS接收/发送驱动器120。

BLVDS接收/发送驱动器120，其数目与液晶显示拼接墙中的液晶显示单元200一致，每个BLVDS接收/发送驱动器120唯一对应一个液晶显示单元200；用于将所收到的图像信号封装到串行数据包的净荷中，并在所述串行数据包的包头中封装与本BLVDS接收/发送驱动器120对应的液晶显示单元200的地址以及同步信息。较佳地，BLVDS接收/发送驱动器120中可以包括压缩模块，用于对图像信号进行压缩。对于不同液晶显示单元的图像信号可以采用不同的压缩比率，在画面比较复杂的情况下用较小的压缩比率，在画面比较简单的时候用较大的压缩比率。

BLVDS接口140，其接入至BLVDS总线300上，用于将来自BLVDS接收/发送驱动器120的数据包发送到BLVDS总线300中。每个BLVDS接收/发送驱动器120和BLVDS接口140之间都通过匹配电阻130连接。匹配电阻130的作用是去除高频干扰信号的影响。

在控制器100与液晶显示单元200之间采用BLVDS技术进行视频信号传递，控制器100中的BLVDS接收/发送驱动器110具有并/串转换功能，用于将并行的图像信号转换为串行LVDS信号，然后通过控制器100中的BLVDS接口140跨接到BLVDS总线上。而液晶显示单元200只接收与本地地址匹配的数据包。

控制器100可以是基于PC架构，也可以是基于嵌入式架构。

本发明所提出液晶显示拼接墙，控制器和液晶显示单元之间是通过BLVDS总线进行数据传输的，因此很容易进行液晶显示拼接墙的扩展。通过在BLVDS总线中插入或移除液晶显示单元，同时控制器内部的输出信号数量作相应的改动，就可以改变液晶显示拼接墙的大小和结构。此外，液晶显示拼接墙可以和外部有BLVDS接口的其他系统互相连接，以形成新的系统。例如，当液晶显示拼接墙的控制器出现故障时，则只需通过在BLVDS总线中接入具有BLVDS接口的一从控制器来替换原来的控制器，或者预先引入一或多个从控制器来对原来的控制器进行备份。每个控制器均控制全部液晶显示单元。另外，当需要增大原来液晶显示拼接墙的尺寸而需要引入更多的液晶显示单元时，如果由一个控制器控制全部液晶显示单元可能会超出该控制器的处理能力，鉴于原来的液晶显示拼接墙中的控制器由于承载和处理能力等局限可能无法直接通过去增加原控制器的输出信号数量来控制太多的液晶显示单元，因此，此时可以通过引入一个或多个从控制器来对新增的液晶显示单元进行控制。液晶显示拼接墙的每个控制器分别控制部分液晶显示单元。图4给出了本发明另一实施例的液晶显示拼接墙的结构示意图，其中另一带有BLVDS接口的从控制器400被连接至BLVDS总线上，该控制器400通过BLVDS总线与液晶显示单元200连接并进行控制，从而构成一新的液晶显示拼接墙。

当液晶显示拼接墙包括两个以上的控制器，则其中一个控制器是总线主设备，而其它控制器和液晶显示单元则为总线从设备，主设备和每个从设备都具有唯一的总线地址。作为主设备的控制器称为主控制器，作为从设备的控制器称为从控制器。则在BLVDS总线中传递的数据包的包头中不仅要携带目的地址，还要携带源地址，其中源地址表示该数据包的发送方，目的地址表示该数据包的接收方。

如果要使从控制器发送数据给液晶显示单元，则从控制器先向BLVDS总线中发送携带主控制器的总线地址(作为目的地址)以及本地总线地址(作为源地址)的请求信息；主控制器判断请求信息中的目的地址与本地总线地址相符，则接收该请求信息，根据请求中的源地址将总线控制权让给从控制器；从控制器取得总线控制权后，可以发送数据给液晶显示单元，完成数据发送后，让出控制权给主控制器；另外，主控制器也可命令从控制器发送数据给液晶显示单元，此时主控制器需要让出总线控制权。主控制器和从控制器的数据传输可以以交错的方式进行。另外一种实现方式，当前的图像数据由主控制器提供，而用户通过遥控设备发出指令，该指令通过红外等无线方式发送；主控制器包括一无线接收端，所述无线接收端收到该指令后，主控制器选择一从控制器，并把总线控制权交给该从控制器；然后由所述从控制器提供图像数据。

如前所述，本发明中采用BLVDS总线来连接液晶显示拼接墙的控制器以及所有的液晶显示单元，有效地利用了带宽，减少了走线。并且通过在BLVDS总线中增加或减少接收端口，可以方便地更改液晶显示拼接墙的结构，并且可以很方便地跟外部有BLVDS接口的其他系统互相连接，互相操作，增强了组成液晶显示拼接墙的灵活性和可扩展性。

对于液晶显示拼接墙，其实有很多情况下存在某一些液晶显示单元的画面是相同的，甚至某一些液晶显示单元根本没有显示画面，在此条件下，本发明实施例可以通过BLVDS总线完全降低了总线的负荷量，也就是可以灵活运用总线带宽。本发明实施例的液晶显示拼接墙的BLVDS总线中传递的信号也可以是压缩性质的数据，在画面复杂的情况压缩率较小，带宽占用量大，而画面简单的时候压缩率则较大，带宽占用率小。通过平衡每个液晶显示单元显示信息传递过程的带宽占用率，可以合理利用BLVDS总线的带宽(容量)。

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、一种液晶显示拼接墙，包括一个控制器(100)和两个以上的液晶显示单元(200)，其特征在于，所述液晶显示拼接墙还包括一低压差分串行总线(300)，所述控制器(100)和液晶显示单元(200)均具有低压差分串行总线接口，控制器(100)和液晶显示单元(200)通过自身的低压差分串行总线接口连接到所述低压差分串行总线(300)上，每个液晶显示单元具有唯一的总线地址；

控制器(100)用于分配各个液晶显示单元的图像信号，将图像信号和与之对应的液晶显示单元(200)的总线地址封装到数据包中，并将所述数据包通过自身的低压差分串行总线接口发送到低压差分串行总线(300)上；

液晶显示单元(200)用于判断低压差分串行总线(300)中数据包的总线地址与自身总线地址是否匹配，若是，则接收该数据包，并根据所述数据包中的图像信号显示图像。

2、根据权利要求1所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述低压差分串行总线(300)包括通过终端电阻(301)连接的两条支路。

3、根据权利要求1所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述控制器(100)包括：信号处理电路(110)、具有与液晶显示单元相同数目的低压差分串行总线接收/发送驱动器(120)以及低压差分串行总线接口(140)，其中

信号处理电路(110)，用于分配各个液晶显示单元的图像信号，并将分配好的图像信号发送到与所述液晶显示单元对应的低压差分串行总线接收/发送驱动器(120)；

每个低压差分串行总线接收/发送驱动器(120)唯一对应一个液晶显示单元(200)；用于将所收到的图像信号封装到数据包的净荷中，并在所述串行数据包的包头中封装与本低压差分串行总线接收/发送驱动器(120)对应的液晶显示单元(200)的地址以及同步信息；

低压差分串行总线接口(140)接入低压差分串行总线(300)上，其用于将来自低压差分串行总线接收/发送驱动器(120)的数据包发送到低压差分串行总线(300)中。

4、根据权利要求3所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述低压差分串行总线接收/发送驱动器(120)通过匹配电阻(130)连接至低压差分串行总线接口(140)。

5、根据权利要求1所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述液晶显示单元(200)包括：液晶面板(210)、门驱动电路(230)、图像驱动电路(240)、低压差分串行总线接口(280)、低压差分串行总线接收/发送驱动器(260)以及信号转换模块(250)，其中

低压差分串行总线接口(280)，用于接收低压差分串行总线(300)中的数据包；

低压差分串行总线接收/发送驱动器(260)，用于判断低压差分串行总线接口(280)所收到的数据包中的总线地址与自身总线地址是否匹配，若是，则接收该数据包，并将该数据包发送到信号转换模块(250)；

信号转换模块(250)用于将所收到的数据包转换生成门驱动电路(230)和图像驱动电路(240)所需的时序控制信号和图像信号。

6、根据权利要求5所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述液晶显示单元(200)进一步包括匹配电阻(270)，所述低压差分串行总线接口(280)和低压差分串行总线接收/发送驱动器(260)之间通过匹配电阻(270)连接。

7、根据权利要求1至6任一项所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述液晶显示拼接墙进一步包括从控制器(400)，所述从控制器(400)通过自身的低压差分串行总线接口接入低压差分串行总线(300)，用于在获得总线控制权后去控制全部或部分液晶显示单元。

8、根据权利要求7所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述从控制器(400)用于将携带控制器(100)总线地址以及本地总线地址的请求信息发送到低压差分串行总线(300)；

所述控制器(100)从低压差分串行总线收到所述请求信息后，根据请求信息中从控制器(400)的总线地址将总线控制权让给从控制器(400)。

9、根据权利要求7所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述控制器(100)进一步包括一无线接收端，所述无线接收端用于接收来自遥控设备的指令；收到该指令后，控制器(100)选择一从控制器(400)，并把总线控制权交给该从控制器(400)。

10、根据权利要求1至6任一项所述的液晶显示拼接墙，其特征在于，所述控制器(100)中的低压差分串行总线接收/发送驱动器(120)进一步包括压缩模块，用于对图像信号进行压缩；

所述液晶显示单元(200)的低压差分串行总线接收/发送驱动器(260)进一步包括解压缩模块，用于对所收到的压缩的图像信号进行解压缩。

Images