CN105741810B - 一种led显示屏控制系统及控制方法 - Google Patents

一种led显示屏控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LED显示屏控制系统及控制方法，其中控制系统包括：发送卡，用于接收视频源并且把视频源进行处理，转换为无线信号传送给所述接收卡，向接收卡发送控制命令；接收卡，设有至少一块，所有接收卡的接收端与所述发送卡无线连接，发送端与LED显示屏的显示电路电性连接，各接收卡具有唯一的物理地址；设定模块，获取接收卡的原始参数，根据接收卡实际控制LED显示屏的位置及面积，生成新的参数，将新的参数与接收卡的物理地址进行关联，生成各接收卡的控制命令；控制模块，根据所述控制命令控制接收卡显示对应的内容。本发明通过无线来对LED显示屏进行操作，节省了接插件的生产、安装及维修成本、时间，实现了显示屏的自动化控制。

Description

一种LED显示屏控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及LED显示屏，尤其涉及该LED显示屏的控制系统及控制方法。
背景技术
传统的LED显示屏控制系统一般由发送卡和接收卡两部分组成，由于要传输大量的命令和视频数据，一般采用有线方式传输数据，传输方式有光纤、以太网等。
如图1所示，接收卡放置于LED显示屏内部或者附近，多个接收卡之间采用有线方式串行连接，接收卡之间的串行连接方式有S型，有Z型或者其他方式。
由于发送卡与接收卡以及接收卡之间均是有线连接，那么就需要用到接插件，会带来很多问题：
1、接插件会增加相应的成本，并且接插件需要人工拔插安装，当安装拆卸大型的显示屏的时候，接插件数量巨大，导致工人工作量巨大，并且容易出错。
2、接插件容易发生接触故障，导致显示屏工作不稳定。 据统计，电子产品 70% 的故障来自于接插件。
3、接插件是串行顺次连接， 当一个接插件发生故障时， 会导致后面的屏幕工作不正常。
4、接收卡的连接形状和位置必须人工输入，费时费力。
5、尤其是大型LED显示屏时，还需要采用多套控制系统完成显示控制工作，相对比较复杂。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提出一种LED显示屏控制系统，包括：
发送卡，用于接收视频源，并且把视频源进行处理，转换为无线信号传送给接收卡，同时还承担转发控制命令给接收卡的工作；
所述接收卡设有至少一块，所有接收卡的接收端与所述发送卡无线连接，发送端与LED显示屏的显示电路电性连接，各接收卡具有唯一的物理地址；
所述设定模块获取接收卡的原始参数，根据接收卡实际控制LED显示屏的位置及面积，生成新的参数，将新的参数与接收卡的物理地址进行关联，生成各接收卡对应的控制命令；
控制模块，根据所述控制命令控制接收卡显示对应的内容。
在本技术方案中，设定模块具体包括：
第一单元，通过发送卡搜索当前接收卡的数量，并获取各接收卡的原始参数和物理地址，设置一块与LED显示屏等面积的拼接矩阵，使拼接矩阵的每一块对应一接收卡，控制各接收卡使其对应的LED显示屏部分显示不同的画面；
摄像单元，将第一单元控制显示的LED显示屏的显示画面拍摄下来；
参数生成单元，将所述摄像单元拍摄的内容进行图像分析处理，计算出每块接收卡控制的LED显示屏的实际位置及对应面积，生成新的参数；
命令生成单元，将新的参数与接收卡的物理地址进行关联，生成相应的控制命令，存储至接收卡的存储器中。
优选的，控制模块设置在每一块接收卡内，所述发送卡将接收到的视频源发给各接收卡，所述控制模块根据所述控制命令，截取视频源相应的部分进行显示。所述发送卡与接收卡之间采用多个频点进行相互备份传输。所述发送卡与接收卡之间的频点采用频率捷变技术进行无线传输。
本发明还提出了一种LED显示屏控制方法，包括如下步骤：
步骤1：将LED显示屏的发送卡和至少一块接收卡无线连接，各接收卡与LED显示屏的的显示电路电连接；
步骤2：通过发送卡搜索当前需要控制的接收卡的数量及其唯一的物理地址，设置一块与LED显示屏等面积的拼接矩阵，使拼接矩阵的每一块对应一接收卡；
步骤3：控制接收卡对应的LED显示屏的部分显示不同的图案，然后将LED想视频的画面拍摄下来，并对拍摄的画面进行分析处理，计算出每一块接收卡在矩阵中的坐标，并与其物理地址相关联，生成相应的控制命令；
步骤4：通过发送卡将所述控制命令发送给各接收卡，并存储在各接收卡的存储器中；
步骤5：发送卡接收视频源，并无线发送给各接收卡，各接收卡根据控制命令及其位置显示相应的内容。
本发明通过无线传输的发送卡和接收卡，使得显示屏无需设计信号接插件，节省成本。同时，也简化了显示屏的安装拆卸，使其变得更加简单， 无需再安装拆卸量巨大的接插件。通讯方式采用的是广播通讯方式，每个接收卡可以接收到发送卡发送的全部数据，没有有线顺序串接方式下的数据转发工作， 即使其中一个无线接收卡发生故障， 也不会影响其他无线接收卡的正常工作。并且无线接收卡在显示屏的实际位置通过软件自动识别，省时省力，大大提高了工作效率。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为本发明的原理示意图；
图3为本发明的系统构架框图；
图4是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理及结构进行详细说明。
如图2、图3所示，本发明一实施例提供的LED显示屏控制系统，包括一块发送卡，多块与发送卡无线连接的接收卡，对接收卡进行设置的设定模块，对接收卡进行控制的控制模块。
当一个大型的LED显示屏安装完毕后，它的所有接收卡是随机安装在显示屏的任意位置的，控制系统并不知道每块接收卡控制LED显示屏的哪部分区域，因此初步安装后显示画面是乱序的，不能够正常的显示一个完整的画面。因此，在正常使用前，现有技术要确定每个接收卡控制的显示屏的实际位置都是需要人工去一一校对检查，并进行调整，十分费时费力。
本发明的控制系统具有的设定模块可以解决接收卡的乱序问题，本发明的设定模块可以自动计算出每块接收卡控制的LED显示屏的实际位置及对应面积，生成新的参数，并且将相应的新的参数与接收卡的物理地址进行关联，并生成各接收卡对应的控制命令。然后通过发送卡发送给接收卡，由控制模块根据各接收卡对应的控制命令控制各接收卡显示对应的内容，本发明中每一块接收卡设有一个控制模块。
具体的，设定模块包括：第一单元，摄像单元、参数生成单元和命令生成单元。第一单元通过发送卡搜索当前接收卡的数量，并获取各接收卡的原始参数和物理地址，设置一块与LED显示屏等面积的拼接矩阵，使拼接矩阵的每一块对应一接收卡，控制各接收卡使其对应的LED显示屏部分显示不同的画面，例如显示颜色不同、亮度不同、易于区分的画面。拍摄单元就将第一单元控制显示的LED显示屏的显示画面拍摄下来，然后发给参数生成单元，参数生成单元将摄像单元拍摄的内容进行图像分析处理，计算出每块接收卡控制的LED显示屏的实际位置及对应面积，生成新的参数，然后传递给命令生成单元。命令生成单元将新的参数（控制面积、控制协议等）与接收卡的物理地址进行关联，生成相应的控制命令，通过发送卡发送给各接收卡，然后存储至接收卡的存储器中，然后各接收卡根据各自的控制命令进行显示。本实施例中接收卡的参数包括控制面积，控制协议、亮度、坐标等。发送卡除了便于设定模块来控制接收卡，还用于接收视频源，连接接口一般为HDMI，DP，SDI等音视频接口，接收视频数据，把接收到的全部视频数据以及控制命令经过内部的处理器或者FPGA进行处理，并且把视频源的视频数据进行压缩编码处理后，再通过无线传送给所有的接收卡。
接收卡放置于LED显示屏内部或者附近，大型的LED显示屏一般由多个接收卡协同工作完成，每个接收卡只控制显示一个较小的区域，多个接收卡显示的内容拼接在一起，为LED显示屏提供一个完整的画面。接收卡的接收端与所述发送卡无线连接，发送端与LED显示屏的显示电路电性连接，且各接收卡均具有唯一的物理地址。接收卡收到发送卡发过来的视频数据或控制命令后，进行解码处理还原视频数据，选取属于自己的那部分视频数据或命令，控制显示屏的显示电路，图像或者文字就显示出来了。这样的方式使得传输的数据量大幅减小，只使用很小的无线频谱资源即可完成视频数据的传输。每个接收卡只显示其控制的那一部分LED显示屏对应的图像。
本发明在安装设定显示屏时，把接收卡的控制面积和控制协议等等，以及接收卡串行连接的形状和位置通过自动计算设定的方式生成每个接收卡的控制命令，并通过发送卡发送给接收卡，确定每个接收卡的控制参数以及每个接收卡显示的位置和面积，十分便捷方便。此外，当一个或多个接收卡损坏需要替换时，也需要进行设定，才能使新替换上去的接收卡正常工作。为此，本发明的控制系统还可以包括一个输入模块，用来接收用户输入的参数，并传递给设定模块的命令生成单元。该输入模块设置在可与设定模块远程通讯的客户端上，例如输入模块设置在手机上，通过手机来输入新的参数，然后远程传递给设定模块，设定模块中的命令生成单元根据新的参数，很快就可以生成可以控制新的接收卡的控制命令，使整个显示屏正常运行。
如图4所示，本发明还提出了LED显示屏的控制方法。在接收卡刚装上或者以后每次接收卡有变动时，都需要对接收卡进行设定。或者每次在LED显示屏开机后，可以进行一次初始设定，使接收卡可以显示正常的内容。其具体步骤如下：
步骤1：将LED显示屏的发送卡和至少一块接收卡无线连接，各接收卡与LED显示屏的显示电路电连接。
步骤2：设定模块通过发送卡搜索当前需要控制的接收卡的数量及其唯一的物理地址、原始参数，设置一块与LED显示屏等面积的拼接矩阵，使拼接矩阵的每一块对应一接收卡。
步骤3：设定模块控制接收卡对应的LED显示屏的部分显示不同的图案（例如不同颜色、不同亮度的色块），显示可以固定色块排列，也可以不断变化，然后将LED显示屏的画面拍摄下来，并对拍摄的画面（可以是图片也可以是视频）进行分析处理，计算出每一块接收卡在矩阵中的坐标等，生成新的参数；或者是通过远程客户端的输入模块直接输入新的参数。
步骤4：将各接收卡新的参数与其物理地址相关联，生成相应的控制命令。
步骤5：通过发送卡将所述控制命令发送给各接收卡，并存储在各接收卡的存储器中；步骤6：发送卡接收视频源，并无线发送给各接收卡，各接收卡根据控制命令及其位置显示相应的内容。例如一个屏幕的尺寸是800*400像素点，每个接收卡显示40*40像素点的面积，一共有20*10=200个接收卡组成整个屏幕。发送卡广播发送800*400的视频，每个接收卡都能收到800*400的完整的显示内容。步骤3确定了接收卡在屏幕中的坐标。例如一个接收卡知道自己的显示坐标是（5，2） ，那么这个接收卡就会在收到的800*400的完整的显示内容之中，搜索图像坐标点（40*5，40*2），搜索到坐标点以后，截取40*40的显示内容，作为自己需要的显示内容。 其余的显示内容不处理丢弃即可。
在本发明中，发送卡与接收卡之间的无线传输采用多个频点进行相互备份传输，保证传输数据的稳定性。接收卡可以有一个或多个频点同时正常工作，即使有其中一个频点工作不正常， 另外备份的工作频点也可以完成完整的数据传输工作。并且，发送卡与接收卡之间的频点采用频率捷变技术进行无线传输，保证不受干扰信号的影响。无线接收卡的工作频点可以在一定范围内随机改变，防止某一个频点的干扰噪声对无线通讯的影响。
以上具体实施例仅用以举例说明本发明的结构，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED显示屏控制系统，包括发送卡、接收卡、控制模块；
所述发送卡用于接收视频源并且把视频源进行处理，转换为无线信号传送给所述接收卡，向接收卡发送控制命令；
所述接收卡设有至少一块，所有接收卡的接收端与所述发送卡无线连接，发送端与LED显示屏的显示电路电性连接，各接收卡具有唯一的物理地址；
其特征在于，还包括设定模块，所述设定模块获取接收卡的原始参数，根据接收卡实际控制LED显示屏的位置及面积，生成新的参数，将新的参数与接收卡的物理地址进行关联，生成各接收卡对应的控制命令；
控制模块，根据所述控制命令控制接收卡显示对应的内容。
2.如权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述设定模块包括：
第一单元，通过发送卡搜索当前接收卡的数量，并获取各接收卡的原始参数和物理地址，设置一块与LED显示屏等面积的拼接矩阵，使拼接矩阵的每一块对应一接收卡，控制各接收卡使其对应的LED显示屏部分显示不同的画面；
摄像单元，将第一单元控制显示的LED显示屏的显示画面拍摄下来；
参数生成单元，将所述摄像单元拍摄的内容进行图像分析处理，计算出每块接收卡控制的LED显示屏的实际位置及对应面积，生成新的参数；
命令生成单元，将新的参数与接收卡的物理地址进行关联，生成相应的控制命令，存储至接收卡的存储器中。
3.如权利要求2所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述第一单元控制各接收卡使其对应的LED显示屏的部分显示亮度不同、颜色不同的画面。
4.如权利要求2所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括输入模块，用于接收用户输入的参数，并传递给设定模块的命令生成单元。
5.如权利要求4所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述输入模块设置在可与设定模块远程通讯的客户端上。
6.如权利要求2或4所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述参数包括接收卡对应的控制坐标、控制面积、控制协议、亮度。
7.如权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述控制模块设置在每一块接收卡内，所述发送卡将接收到的视频源发给各接收卡，所述控制模块根据所述控制命令，截取视频源相应的部分进行显示。
8.如权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述发送卡与接收卡之间采用多个频点进行相互备份传输。
9.如权利要求8所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述发送卡与接收卡之间的频点采用频率捷变技术进行无线传输。
10.一种LED显示屏控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将LED显示屏的发送卡和至少一块接收卡无线连接，各接收卡与LED显示屏的显示电路电连接；
步骤2：通过发送卡搜索当前需要控制的接收卡的数量及其唯一的物理地址、原始参数，设置一块与LED显示屏等面积的拼接矩阵，使拼接矩阵的每一块对应一接收卡；
步骤3：控制接收卡对应的LED显示屏的部分显示不同的图案，然后将LED显示屏的画面拍摄下来，并对拍摄的画面进行分析处理，计算出每一块接收卡在矩阵中的坐标，生成新的参数，或者直接输入新的参数；
步骤4：将各接收卡新的参数与其物理地址相关联，生成相应的控制命令；
步骤5：通过发送卡将所述控制命令发送给各接收卡，并存储在各接收卡的存储器中；
步骤6：发送卡接收视频源，并无线发送给各接收卡，各接收卡根据控制命令及其位置显示相应的内容。
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