CN104240641A - 一种led显示屏控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED显示屏控制方法及控制系统。所述控制系统包括位于前端的视频信号处理模块、以及位于后端并连接LED显示屏的LED显示屏驱动模块。所述视频信号处理模块用于接收来自视频源的视频信号，将该视频信号处理及转换为串行数字信号，并通过两端带有BNC接头的多根同轴电缆将该串行数字信号传输到所述LED显示屏驱动模块。所述LED显示屏驱动模块用于接收该串行数字信号，根据该串行数字信号生成包含灰度、亮度、色度的显示数据，并对LED显示屏进行驱动，以通过LED显示屏显示所述显示数据。本发明采用了两端带有BNC接头的多根同轴电缆作为传输介质，不仅支持超清视频的传输及播放，还可避免由线路连接不稳造成的黑屏、闪烁等各种显示故障。

Description

一种LED显示屏控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及LED屏幕控制技术领域，更具体地说，涉及一种LED显示屏控制方法及控制系统。

背景技术

目前，在舞台等需要布置巨型LED显示屏的应用场所，为便于布线及施工，并节省成本，LED显示屏控制系统接口普遍采用的是RJ45接口。然而，采用了RJ45接口的LED显示屏控制系统具有以下缺点：

一、采用RJ45接头的线路连接并不牢固，尤其是在应用于明星演唱会的移动舞台、升降舞台等特殊场合，LED显示屏控制系统的RJ45接头极易出现松动，致使LED显示屏出现黑屏或闪烁，影响用户观感。

二、带有RJ45接头的普通网线为低带宽的传输介质，无法达到超清视频(例如分辨率达到3840*2160的4K分辨率视频)的传输要求，使得LED显示屏控制系统无法播放高质量的视频。

三、普通网线承压能力差，易损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种LED显示屏控制方法及控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED显示屏控制方法，包括如下步骤：

S1、视频信号处理模块接收来自视频源的视频信号，将该视频信号处理及转换为串行数字信号，并通过两端带有BNC接头的多根同轴电缆将该串行数字信号传输到LED显示屏驱动模块；

S2、LED显示屏驱动模块接收该串行数字信号，根据该串行数字信号生成包含灰度、亮度、色度的显示数据，并对LED显示屏进行驱动，以通过LED显示屏显示该显示数据。

在本发明上述LED显示屏控制方法中，在所述步骤S1之前还包括如下步骤：

S0)视频信号处理模块通过USB接口单元接收来自终端设备的校正数据，并通过该同轴电缆将该校正数据传送到LED显示屏驱动模块，由LED显示屏驱动模块将该校正数据存入闪存及第二RAM。

在本发明上述LED显示屏控制方法中，所述步骤S1中所述视频信号处理模块接收来自视频源的模拟视频信号，将该模拟视频信号处理及转换为串行数字信号的步骤包括：

视频信号接收单元接收由视频源经差分电缆输入的差分信号，将差分信号发送到RGB视频信号转换单元；

RGB视频信号转换单元将该差分信号转换为RGB视频信号，并将转换的RGB视频信号发送到第一视频信号处理单元；

第一视频信号处理单元将该RGB视频信号转换为串行数字信号，并对该串行数字信号进行编码，得到经编码的串行数字信号。

在本发明上述LED显示屏控制方法中，所述步骤S2还包括：对经编码的串行数字信号进行解码以获取RGB视频数据，根据RGB视频数据生成包含灰度、亮度、色度的显示数据，通过LED显示屏驱动单元对LED显示屏进行驱动及通过LED显示屏接口单元将该显示数据输出到LED显示屏进行显示。

在本发明上述LED显示屏控制方法中，所述步骤S2还包括：

LED显示屏驱动模块接收到来自终端设备的LED显示屏显示校正命令时，读取闪存或第二RAM中的校正数据，根据该校正数据对该显示数据进行校正，指令LED显示屏驱动单元对LED显示屏进行驱动及通过LED显示屏接口单元将校正的显示数据输出到LED显示屏进行显示。

本发明还构造一种LED显示屏控制系统，所述控制系统包括位于前端的视频信号处理模块、以及位于后端并连接到LED显示屏的LED显示屏驱动模块；所述视频信号处理模块包括多个第一BNC接头单元，所述LED显示屏驱动模块包括与所述多个第一BNC接头单元一一对应的多个第二BNC接头单元，每一所述第一BNC接头单元及其对应的第二BNC接头单元均通过同轴电缆进行连接；

所述视频信号处理模块用于接收来自视频源的视频信号，将该视频信号处理及转换为串行数字信号，并通过多根同轴电缆将该串行数字信号传输到所述LED显示屏驱动模块；

所述LED显示屏驱动模块用于接收该串行数字信号，根据该串行数字信号生成包含灰度、亮度、色度的显示数据，并对LED显示屏进行驱动，以通过LED显示屏显示所述显示数据。

在本发明上述LED显示屏控制系统中，所述视频信号处理模块包括RGB视频信号转换单元、连接所述RGB视频信号转换单元的视频信号接收单元及第一视频信号处理单元、以及连接所述第一视频信号处理单元的第一RAM，所述第一视频信号处理单元同时连接所述多个第一BNC接头单元；

所述视频信号接收单元用于接收由视频源经差分电缆输入的差分信号，将该差分信号输入到所述RGB视频信号转换单元；

所述RGB视频信号转换单元用于对该差分信号进行处理并将该差分信号转换为RGB视频信号；

所述第一RAM用于存储该RGB视频信号；

所述第一视频信号处理单元用于读取所述第一RAM204中的RGB视频信号，将该RGB视频信号转换为串行数字信号，对该串行数字信号进行编码，并通过多根同轴电缆将该串行数字信号传送到所述LED显示屏驱动模块。

在本发明上述LED显示屏控制系统中，所述视频信号处理模块还包括USB接口单元及连接所述USB接口单元的MCU，所述MCU用于接收由终端设备经所述USB接口单元输入的校正数据，将该校正数据发送到所述第一视频信号处理单元；

所述第一视频信号处理单元还用于通过多根同轴电缆将该校正数据转发到所述LED显示屏驱动模块。

在本发明上述LED显示屏控制系统中，所述LED显示屏驱动模块包括同时连接多个第二BNC接头单元的第二视频信号处理单元、以及分别连接所述第二视频信号处理单元的LED显示屏驱动单元、LED显示屏接口单元、闪存及第二RAM，所述LED显示屏接口单元连接所述LED显示屏；

所述第二视频信号处理单元用于接收经多根同轴电缆传送的校正数据，将该校正数据存储于所述闪存及所述第二RAM；

所述第二视频信号处理单元还用于接收经多根同轴电缆传送的串行数字信号，对该串行数字信号进行解码，根据解码所得的RGB视频数据生成包含灰度、亮度及色度的显示数据；

所述LED显示屏驱动单元用于接收由所述第二视频信号处理单元发出的LED显示屏驱动指令，对所述LED显示屏进行驱动，并通过所述LED显示屏接口单元将所述显示数据输出到所述LED显示屏进行显示。

在本发明上述LED显示屏控制系统中，所述第二视频信号处理单元还用于接收到来自终端设备的LED显示屏显示校正指令时，读取所述第二RAM或所述闪存中的校正数据，通过该校正数据对该显示数据进行校正；

所述第二视频信号处理单元还用于指令所述LED显示屏驱动单元对LED显示屏进行驱动，并通过所述LED显示屏接口单元将校正的显示数据输出到LED显示屏进行显示。

实施本发明的LED显示屏控制方法及控制系统，具有以下有益效果：

1、由于本发明LED显示屏控制系统采用了两端带有BNC接头的多根同轴电缆作为传输介质，故本发明LED显示屏控制系统既可支持超清视频(例如4K视频)的传输及播放，又避免了连线与LED显示屏接口接触不良所造成的黑屏、闪烁等各种显示故障；

2、本发明LED显示屏控制系统采用了串行传输方式，提高了视频传输的稳定性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例提供的LED显示屏控制系统的结构示意图；

图2是图1所示的LED显示屏控制系统的视频信号处理模块的结构框图；

图3是图1所示的LED显示屏控制系统的LED显示屏驱动模块的结构框图；

图4是本发明较佳实施例提供的LED显示屏的校正数据的传输流程图；

图5是本发明较佳实施例提供的LED显示屏控制方法的流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中LED显示屏400控制系统采用普通网线作为视频传输介质，导致在旋转舞台、升降舞台等应用场合LED显示屏400易出现黑屏或闪烁的缺陷，本发明的主要创新点在于：

1)将两端带有BNC接头的多根同轴电缆作为传输介质，将来自视频源100的各种视频信号串行传输到LED显示屏400进行显示，该两端带有BNC接头的同轴电缆不仅提高了数据传输的稳定性，还可完美支持超清视频(例如4K视频)的传输；

2)将来自终端设备500的校正数据预存到LED显示屏驱动模块300的闪存单元305和/或第二RAM306，为用户提供LED显示屏400显示效果的校正功能。

由于本发明采用了将两端带有BNC接头的多根同轴电缆作为传输介质的设计，所以解决了现有技术中LED显示屏400控制系统采用普通网线作为传输介质，导致LED显示屏400在旋转舞台、升降舞台等应用场合易出现黑屏或闪烁的显示故障，以及LED显示屏400无法播放超清视频的技术问题，实现了以下目的：

1、本发明LED显示屏控制系统采用两端带有BNC接头的多根同轴电缆作为传输介质，既可支持超清视频(例如4K视频)的传输、显示及播放，又避免了连线与LED显示屏接口接触不良所造成的黑屏、闪烁等各种显示故障；

2、本发明LED显示屏控制系统采用了串行传输方式，提高了视频传输的稳定性。

为了使本发明的目的更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将以本发明的第一个较佳实施方式为例对本发明LED显示屏控制系统的系统架构及各个组成部分进行说明：

如图1所示，本发明LED显示屏控制系统包括视频信号处理模块、及LED显示屏驱动模块300。该视频处理模块200200通过差分电缆接入视频源100，并通过多根同轴电缆连接该LED显示屏驱动模块300。该LED显示屏驱动模块300与LED显示屏400电连接。

该视频信号处理模块用于接收由视频源100提供的视频信号，将该视频信号处理及转换为串行数字信号，并通过两端均带有BNC接头的多根同轴电缆将该串行数字信号传输到LED显示屏驱动模块300；

该LED显示屏驱动模块300用于接收该串行数字信号，根据该串行数字信号生成包含灰度、亮度、色度的显示数据，并对LED显示屏400进行驱动，以通过LED显示屏400显示该显示数据。

如图2所示，该视频信号处理模块包括第一视频信号处理单元203、电性连接于该第一视频信号处理单元203的多个第一BNC接头单元205、RGB视频信号转换单元202、MCU206及第一RAM204、电性连接于该RGB视频信号转换单元202的视频信号接口单元、以及电性连接于该MCU206的USB接口单元207。

该视频信号接口单元用于接收由视频源100经差分电缆输入的差分信号，并将该差分信号输入到RGB视频信号转换单元202。

该RGB视频信号转换单元202用于将该差分信号转换为RGB视频信号，并将转换的RGB视频信号输入到第一视频信号处理单元203。

该第一视频信号处理单元203用于将该RGB视频信号转换为串行数字信号，对串行数字信号进行编码，并通过连接该多个第一BNC接头单元205的多根同轴电缆将该编码的串行数字信号传送到LED显示屏驱动模块300。

该USB接口单元207用于接收由终端设备500输入的校正数据，将该校正数据发送到该MCU206。

该MCU206用于将该校正数据输入到该第一视频信号处理单元203，由该第一视频信号处理单元203通过连接到该多个第一BNC接头单元205的多根同轴电缆将该校正数据传输到LED显示屏驱动模块300。

在本发明较佳实施方式中，该视频信号接口单元201可以包括HDMI接口、DVI接口、VGA接口、以及3G-SDI接口。该第一视频信号处理单元203为FPGA(Field-Programmable Gate Array)。

如图3所示，该LED显示驱动模块包括第二视频信号处理单元302、电性连接于该第二视频信号处理单元302的多个第二BNC接头单元301、闪存、第二RAM306及LED显示屏驱动单元303、以及电性连接于该LED显示屏驱动单元303及LED显示屏400的LED显示屏接口单元304。其中，该多个第二BNC接头单元301与该多个第一BNC接头单元205一一对应，每一个第一BNC接头单元205及其对应的第二BNC接头单元301通过同轴电缆进行连接。

该多个第一BNC接头单元205用于接收经多根同轴电缆传输的串行数字信号，将串行数字信号输入到该第二视频将信号处理单元302。

该第二视频信号处理单元302用于对该串行数字信号进行解码，得到RGB视频数据，并根据RGB视频数据生成包含有灰度、亮度、色度的显示数据。

该第二视频信号处理单元302还用于通过LED显示屏驱动单元303对LED显示屏400进行驱动，并通过LED显示屏接口单元304将该显示数据输出到LED显示屏400进行显示。

在本发明LED显示屏控制系统的较佳实施方式中，该第二视频信号处理单元203为FPGA(Field-Programmable Gate Array)。

下面将以本发明的第二个较佳实施方式为例，对本发明关于校正数据的传输流程进行说明：

如图4所示，在步骤S101中，终端设备500根据LED显示屏400的实际显示效果生成校正数据，并通过USB接口单元207将校正数据输入到视频信号处理模块的MCU206。

在步骤S102中，MCU206将该校正数据输入到第一视频信号处理单元203。

在步骤S103中，第一视频信号处理单元203通过连接多个第一BNC接口单元的多根同轴电缆将该校正数据传送到LED显示屏驱动模块300。

在步骤S104中，在LED显示屏驱动模块300一端，第二视频信号处理单元302通过连接该多根同轴电缆的多个第二BNC接头单元301接收该校正数据，将该校正数据写入闪存和/或第二RAM306。

下面将以本发明的第三个较佳实施方式为例，对本发明LED显示屏控制方法的流程进行说明：

如图5所示，在步骤S106中，视频信号处理模块通过视频信号接口单元接收经差分电缆传输的差分信号，将差分信号输入到RGB视频信号转换单元202。

在步骤S107中，RGB视频信号转换单元202将该差分信号转换为RGB视频信号，并将RGB视频信号输入到第一视频信号处理单元203。

在步骤S108中，第一视频信号处理单元203将该RGB视频信号处理及转换为串行数字信号，并对该串行数字信号进行编码。

在步骤S109中，第一视频信号处理单元203通过连接其多个第一BNC接头单元205的多根同轴电缆将该串行数字信号传输到LED显示屏驱动模块300。

在步骤S110中，LED显示屏驱动模块300通过连接该多根同轴电缆的多个第二BNC接头单元301将该串行数字信号输入到第二视频信号处理单元302。该第二视频信号处理单元302对该串行数字信号进行解码，得到RGB视频数据。

在步骤S111中，第二视频信号处理单元302根据该RGB视频数据生成包含灰度、亮度及色度的显示数据。

在步骤S112中，如LED显示屏驱动模块300接收到来自终端设备500的LED显示屏400显示校正指令，则执行步骤S113。否则，执行步骤S114。

在步骤S113中，第二视频信号处理单元302读取闪存或第二RAM306中的校正数据，根据该校正数据对该显示数据进行校正，指令LED显示屏驱动单元303对LED显示屏400进行驱动，以及通过LED显示屏接口单元304将校正的显示数据输出到LED显示屏400进行显示。

在步骤S114中，第二视频信号处理单元302指令LED显示屏驱动单元303对LED显示屏400进行驱动，并通过LED显示屏接口单元304将该显示数据输出到LED显示屏400进行显示。

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显示屏控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、视频信号处理模块接收来自视频源的视频信号，将该视频信号处理及转换为串行数字信号，并通过两端带有BNC接头的多根同轴电缆将该串行数字信号传输到LED显示屏驱动模块；

S2、LED显示屏驱动模块接收该串行数字信号，根据该串行数字信号生成包含灰度、亮度、色度的显示数据，并对LED显示屏进行驱动，以通过LED显示屏显示该显示数据。

2.根据权利要求1所述的LED显示屏控制方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括如下步骤：

S0)视频信号处理模块通过USB接口单元接收来自终端设备的校正数据，并通过该同轴电缆将该校正数据传送到LED显示屏驱动模块，由LED显示屏驱动模块将该校正数据存入闪存及第二RAM。

3.根据权利要求2所述的LED显示屏控制方法，其特征在于，所述步骤S1中所述视频信号处理模块接收来自视频源的视频信号，将该视频信号处理及转换为串行数字信号的步骤包括：

视频信号接收单元接收由视频源经差分电缆输入的差分信号，将差分信号发送到RGB视频信号转换单元；

RGB视频信号转换单元将该差分信号转换为RGB视频信号，并将转换的RGB视频信号发送到第一视频信号处理单元；

第一视频信号处理单元将该RGB视频信号转换为串行数字信号，并对该串行数字信号进行编码，得到经编码的串行数字信号。

4.根据权利要求3所述的LED显示屏控制方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：对经编码的串行数字信号进行解码以获取RGB视频数据，根据RGB视频数据生成包含灰度、亮度、色度的显示数据，通过LED显示屏驱动单元对LED显示屏进行驱动及通过LED显示屏接口单元将该显示数据输出到LED显示屏进行显示。

5.根据权利要求4所述的LED显示屏控制方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

LED显示屏驱动模块接收到来自终端设备的LED显示屏显示校正指令时，读取闪存或第二RAM中的校正数据，根据该校正数据对该显示数据进行校正，并指令LED显示屏驱动单元对LED显示屏进行驱动及通过LED显示屏接口单元将校正的显示数据输出到LED显示屏进行显示。

6.一种LED显示屏控制系统，其特征在于，所述控制系统包括位于前端的视频信号处理模块、以及位于后端并连接到LED显示屏的LED显示屏驱动模块；所述视频信号处理模块包括多个第一BNC接头单元，所述LED显示屏驱动模块包括与所述多个第一BNC接头单元一一对应的多个第二BNC接头单元，每一所述第一BNC接头单元及其对应的第二BNC接头单元均通过同轴电缆进行连接；

所述视频信号处理模块用于接收来自视频源的视频信号，将该视频信号处理及转换为串行数字信号，并通过多根同轴电缆将该串行数字信号传输到所述LED显示屏驱动模块；

所述LED显示屏驱动模块用于接收该串行数字信号，根据该串行数字信号生成包含灰度、亮度、色度的显示数据，并对LED显示屏进行驱动，以通过LED显示屏显示所述显示数据。

7.根据权利要求6所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述视频信号处理模块包括RGB视频信号转换单元、连接所述RGB视频信号转换单元的视频信号接收单元及第一视频信号处理单元、以及连接所述第一视频信号处理单元的第一RAM，所述第一视频信号处理单元同时连接所述多个第一BNC接头单元；

所述视频信号接收单元用于接收由视频源经差分电缆输入的差分信号，将该差分信号输入到所述RGB视频信号转换单元；

所述RGB视频信号转换单元用于对该差分信号进行处理并将该差分信号转换为RGB视频信号；

所述第一RAM用于存储该RGB视频信号；

所述第一视频信号处理单元用于读取所述第一RAM204中的RGB视频信号，将该RGB视频信号转换为串行数字信号，对该串行数字信号进行编码，并通过多根同轴电缆将该串行数字信号传送到所述LED显示屏驱动模块。

8.根据权利要求7所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述视频信号处理模块还包括USB接口单元及连接所述USB接口单元的MCU，所述MCU用于接收由终端设备经所述USB接口单元输入的校正数据，将该校正数据发送到所述第一视频信号处理单元；

所述第一视频信号处理单元还用于通过多根同轴电缆将该校正数据转发到所述LED显示屏驱动模块。

9.根据权利要求8所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述LED显示屏驱动模块包括同时连接多个第二BNC接头单元的第二视频信号处理单元、以及分别连接所述第二视频信号处理单元的LED显示屏驱动单元、LED显示屏接口单元、闪存及第二RAM，所述LED显示屏接口单元连接所述LED显示屏；

所述第二视频信号处理单元用于接收经多根同轴电缆传送的校正数据，将该校正数据存储于所述闪存及所述第二RAM；

所述第二视频信号处理单元还用于接收经多根同轴电缆传送的串行数字信号，对该串行数字信号进行解码，根据解码所得的RGB视频数据生成包含灰度、亮度及色度的显示数据；

所述LED显示屏驱动单元用于接收由所述第二视频信号处理单元发出的LED显示屏驱动指令，对所述LED显示屏进行驱动，并通过所述LED显示屏接口单元将所述显示数据输出到所述LED显示屏进行显示。

10.根据权利要求9所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述第二视频信号处理单元还用于接收到来自终端设备的LED显示屏显示校正指令时，读取所述第二RAM或所述闪存中的校正数据，通过该校正数据对该显示数据进行校正；

所述第二视频信号处理单元还用于指令所述LED显示屏驱动单元对LED显示屏进行驱动，并通过所述LED显示屏接口单元将校正的显示数据输出到LED显示屏进行显示。