CN105915848B - 监控显示屏、显控终端、接口转换设备及视频墙组网系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种监控显示屏、显控终端、接口转换设备及视频墙组网系统，所述监控显示屏包括：屏显主芯片、显示屏面板、信号接收单元以及信号处理单元；所述信号接收单元，用于接收显控终端通过双绞线发送的RGMII信号，并将RGMII信号发送给信号处理单元；所述信号处理单元，用于解析所述RGMII信号，获取其中包括的音视频数据以及监控显示屏配置信息，将所述监控显示屏配置信息转换为UART信号，将所述音视频数据转换为TMDS信号，并将所述UART信号和TMDS信号发送给所述屏显主芯片；所述屏显主芯片，用于根据所述UART信号对所述显示屏面板进行配置，并在配置后的显示屏面板上显示所述TMDS信号。应用本发明实施例可以简化视频墙组网的布线，并降低各监控显示屏之间的影响。

Description

监控显示屏、显控终端、接口转换设备及视频墙组网系统

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种监控显示屏、显控终端、接口转换设备及视频墙组网系统。

背景技术

随着网络视频监控技术的发展，前端网络摄像机布点的逐渐广泛，监控视频高清化趋势越来越明显，后端监控视频墙显示屏数量也越来越多。

请参见图1，为一种典型的视频墙组网系统的结构示意图，其中，为了解决视频墙组网工程中监控显示屏的配置问题，监控显示屏上设计两个串口，一个为串口输入，一个为串口输出，显控终端通过串口线将配置信息发送给其中一块监控显示屏，监控显示屏和监控显示屏之间通过串联的方式逐级传递配置信息。

此外，为了解决高清送显问题，监控显示屏上通常有HDMI(High DefinitionMultimedia Interface，高清晰度多媒体接口)接口或者DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)接口，可以支持1080p接入，显控终端上按照监控显示屏数量的要求输出HDMI或DVI路数。

然而实践发现，在上述视频墙组网方案中，各监控显示屏上的串口需要串联，线缆过多，组网太过复杂，且由于各监控显示屏之间配置信息通过串联的方式传递，上游监控显示屏串口松动会影响下游监控显示屏配置。

发明内容

本发明提供一种监控显示屏、显控终端、接口转换设备及视频墙组网系统，以解决现有视频墙组网方案中组网太过复杂，且监控显示屏之间会互相影响的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种监控显示屏，包括屏显主芯片和显示屏面板，还包括信号接收单元和信号处理单元；其中：

所述信号接收单元，用于接收显控终端通过双绞线发送的精简吉比特介质独立接口RGMII信号，并将所述RGMII信号发送给信号处理单元；

所述信号处理单元，用于解析所述RGMII信号，获取其中包括的音视频数据以及监控显示屏配置信息，将所述监控显示屏配置信息转换为通用异步收发传输器UART信号，将所述音视频数据转换为最小化传输差分信号TMDS信号，并将所述UART信号和TMDS信号发送给所述屏显主芯片；

所述屏显主芯片，用于根据所述UART信号对所述显示屏面板进行配置，并在配置后的显示屏面板上显示所述TMDS信号。

根据本发明的第二方面，提供一种显控终端，包括：信号获取单元、信号处理单元以及信号发送单元；其中：

所述信号获取单元，用于获取监控显示屏配置信息和音视频数据，包括一个配置信息获取单元以及至少一个音视频数据获取单元，其中，所述配置信息获取单元用于获取监控显示屏配置信息，所述音视频数据获取单元用于获取音视频数据；

所述信号处理单元，用于将所述监控显示屏配置信息和音视频数据填充到媒体访问控制MAC帧中，并将所述填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以精简吉比特介质独立接口RGMII信号的形式发送给所述信号发送单元；

所述信号发送单元，用于通过双绞线将所述RGMII信号发送给对应的监控显示屏。

根据本发明的第三方面，提供一种接口转换设备，包括：串口连接器、至少一个高清晰度多媒体接口HDMI/数字视频接口DVI连接器、现场可编程门阵列FPGA芯片、至少一个千兆以太网物理层PHY芯片、以太网变压器以及RJ45连接器；其中：

所述串口连接器，用于连接传统显控终端的串口连接器；

所述HDMI/DVI连接器，用于连接传统显控终端的HMI/DVI连接器；

所述FPGA芯片，用于通过所述串口连接器从所述传统显控终端中接收监控显示屏配置信息，通过所述HDMI/DVI连接器从传统显控终端中接收音视频数据；将所述监控显示屏配置信息和所述音视频数据填充到媒体访问控制MAC帧中，并将所述填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以精简吉比特介质独立接口RGMII信号的形式发送给千兆以太网PHY芯片，由所述千兆以太网PHY芯片以及所述以太网变压器对所述RGMII信号进行处理；

所述RJ45连接器，用于通过双绞线将所述千兆以太网PHY芯片以及以太网变压器处理后的RGMII信号发送给对应的监控显示屏；其中，所述千兆以太网PHY芯片、以太网变压器以及RJ45连接器的数量相同。

根据本发明的第四方面，提供一种视频墙组网系统，包括上述监控显示屏，以及上述显控终端；其中：

所述显控终端通过双绞线与所述监控显示屏连接。

根据本发明的第五方面，提供一种视频墙组网系统，包括上述监控显示屏，传统显控终端，以及上述接口转换设备；

所述接口转换设备的串口连接器通过串口线缆与所述传统显控终端的串口连接器连接；

所述接口转换设备的HDMI/DVI连接器通过HDMI/DVI线缆与所述传统显控终端的HDMI/DVI连接器连接；

所述接口转换设备通过双绞线与所述监控显示屏连接。

应用本发明公开的技术方案，通过将串口和HDMI/DVI口合并，显控终端直接或经过接口转换器分别使用双绞线与各监控显示屏连接，该双绞线不仅传输音视频数据，还可以针对每个监控显示屏独立传输监控显示屏配置信息，简化了视频墙组网的布线，且降低了各监控显示屏之间的影响。

附图说明

图1是一种典型的视频墙组网系统的结构示意图；

图2A是一种传统监控显示屏的结构示意图；

图2B是一种传统显控终端的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种监控显示屏的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种显控终端的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种接口转换设备的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种视频墙组网系统的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种视频墙组网系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面先对现有技术中的监控显示屏(本文中称为传统监控显示屏)和显控终端(本文中称为传统显控终端)的结构进行简单说明。

请参见图2A，为一种传统监控显示屏的结构示意图，如图2A所示，传统监控显示屏可以包括串口连接器、HDMI/DVI连接器、屏显主芯片以及显示屏面板；其中：

传统监控显示屏采用HDMI/DVI进行视频接入，采用串口进行配置接入；串口线连接串口连接器，将URAT(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)信号(监控显示屏配置信息)接入屏显主芯片，HDMI/DVI线缆连接HDMI/DVI连接器，将TMDS(Transition-minimized differential signaling，最小化传输差分信号)信号(音视频数据)接入屏显主芯片，由屏显主芯片实现显示屏面板的控制及显示。

请参见图2B，为一种传统显控终端的结构示意图，如图2B所示，传统显控终端可以包括配置信息获取单元、音视频数据获取单元、视频显示芯片、串口连接器以及HDMI/DVI连接器；其中：

传统显控终端的音视频数据获取单元将视频信号(音视频数据)接入视频显示芯片，经视频显示芯片转换成TMDS信号，最后通过HDMI/DVI连接器发送到显示线缆上，进而发送给对应的监控显示屏；显示屏配置信息则由配置信息获取单元经串口连接器以UART信号的形式发送到串口线缆上，进而发送给对应的监控显示屏。

为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种监控显示屏的结构示意图，如图3所示，该监控显示屏除了可以包括屏显主芯片310和显示屏面板320之外，还可以包括：信号接收单元330和信号处理单元340；其中：

所述信号接收单元330，用于接收显控终端通过双绞线发送的RGMII(ReducedGigabit Media Independent Interface，精简吉比特介质独立接口)信号，并将所述RGMII信号发送给信号处理单元；

所述信号处理单元340，用于解析所述RGMII信号，获取其中包括的音视频数据以及监控显示屏配置信息，将所述监控显示屏配置信息转换为UART信号，将所述音视频数据转换为TMDS信号，并将所述UART信号和TMDS信号发送给所述屏显主芯片310；

所述屏显主芯片310，用于根据所述UART信号对所述显示屏面板320进行配置，并在配置后的显示屏面板320上显示所述TMDS信号。

在可选实施例中，信号接收单元330可以包括：RJ45连接器331、以太网变压器332以及千兆以太网PHY(物理层)芯片333；其中：

RJ45连接器331，用于通过双绞线与显控终端的RJ45连接器相连，接收显控终端通过双绞线发送的RGMII信号，并将RGMII信号发送给以太网变压器332，由以太网变压器332以及千兆以太网PHY芯片333对RGMII信号进行处理。

在可选实施例中，信号处理单元340可以包括：FPGA(Field－Programmable GateArray，现场可编程门阵列)芯片341和协议转换芯片342；其中：

FPGA芯片341，用于解析千兆以太网PHY芯片333处理后的RGMII信号，获取其中包括的音视频数据以及监控显示屏配置信息，将监控显示屏配置信息转换为UART信号，并将UART信号发送给屏显主芯片310，将音视频数据发送给协议转换芯片342；

协议转换芯片342，用于将音视频数据由BT(Bit Torrent，比特流)1120信号转换为TMDS信号，并将所述TMDS信号发送给所述屏显主芯片。

本发明实施例中，监控显示屏可以通过RJ45连接器331接收显控终端通过双绞线发送的RGMII信号，并将该RGMII信号发送给以太网变压器332和千兆以太网PHY芯片333进行处理。

其中，以太网变压器332和千兆以太网PHY芯片333对RGMII信号的处理的具体实现可以参见现有相关协议中的相关描述，本发明实施例对此不做赘述。

千兆以太网PHY芯片333对RGMII信号进行处理后，可以将处理后的RGMII信号发送给FPGA芯片341；FPGA芯片341接收到该RGMII信号之后，可以对该RGMII信号进行解析，获取其中包括的音视频数据以及监控显示屏配置信息。

对于监控显示屏配置信息，FPGA芯片341可以直接将其转换成UART信号，并发送给屏显主芯片310；

对于音视频数据(BT1120信号)，FPGA芯片341可以将其发送给协议转换芯片342；协议转换芯片342接收到该音视频数据后，可以将其由BT1120信号转换为TMDS信号，并发送给屏显主芯片310。

屏显主芯片310接收到FPGA芯片341发送的UART信号以及协议转换芯片342发送的TMDS信号后，可以根据该UART信号对显示屏面板320进行配置，并在配置后的显示屏面板320上显示接收到的TMDS信号。

请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种显控终端的结构示意图，如图4所示，该显控终端可以包括信号获取单元410、信号处理单元420以及信号发送单元430；其中：

信号获取单元410，用于获取监控显示屏配置信息和音视频数据，包括一个配置信息获取单元411以及至少一个音视频数据获取单元412，其中，所述配置信息获取单元用于获取监控显示屏配置信息，所述音视频数据获取单元用于获取音视频数据；

信号处理单元420，用于将监控显示屏配置信息和音视频数据填充到MAC(MediaAccess Control，媒体访问控制)帧中，并将填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以RGMII信号的形式发送给信号发送单元；

信号发送单元430，用于通过双绞线将RGMII信号发送给对应的监控显示屏。

在可选实施例中，信号处理单元420可以包括：FPGA芯片421；其中：

FPGA芯片421，用于将监控显示屏配置信息和音视频数据填充到MAC帧中，并将填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以RGMII信号的形式发送给信号发送单元430。

在可选实施例中，信号发送单元430可以包括：至少一个千兆以太网PHY芯片431、以太网变压器432以及RJ45连接器433；其中：

RJ45连接器433，用于通过双绞线将千兆以太网PHY芯片431以及以太网变压器432处理后的RGMII信号发送给对应的监控显示屏，所述千兆以太网PHY芯片431、以太网变压器432以及RJ45连接器433的数量相同。

在可选实施例中，所述FPGA芯片421，可以具体用于确定传输单帧待传输视频图像所需的第一MAC帧的第一目标数量、第二MAC帧的第二目标数量，并根据单帧时间内支持传输的最大数据量、第一目标数量的第一MAC帧以及第二目标数量的第二MAC帧的总长度确定第三MAC帧的长度，并将一帧待传输视频图像对应的监控显示屏配置信息填充到第三MAC帧，并将填充有显示屏配置信息的第三MAC帧、填充有音视频数据的第一MAC帧以及填充有音视频数据的第二MAC帧以RGMII信号的形式依次发送给信号发送单元430；

其中，第一MAC帧和第二MAC帧用于传输音视频数据，第三MAC帧用于传输监控显示屏配置信息，第一目标数量的第一MAC帧中视频字段的总长度与第二目标数量的第二MAC帧中视频字段的总长度之和等于单帧待传输视频图像的大小，第三MAC帧、第一目标数量的第一MAC帧以及第二目标数量的第二MAC帧三者的总长度不超过上述最大数据量，第二目标数量小于等于1；填充监控显示屏配置信息后的第三MAC帧为一帧待传输视频图像的起始包。

本发明实施例中，显控终端可以通过配置信息获取单元411获取监控显示屏配置信息，并通过音视频数据获取单元412获取音视频数据。

配置信息获取单元411获取到监控显示屏配置信息之后，可以将获取到的监控显示屏配置信息发送给FPGA芯片421；同理，音视频数据获取单元412也可以将获取到的音视频数据发送给FPGA芯片421。

FPGA芯片421接收到监控显示屏配置信息和音视频数据之后，可以将接收到监控显示屏配置信息和音视频数据填充到MAC帧中，并将填充有监控显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以GRMII信号的形式发送给千兆以太网物理层PHY芯片431。

值得说明的是，在本发明实施例中，RJ45连接器433(或千兆以太网PHY芯片431或以太网变压器432)与音视频数据获取单元的数量相匹配，显控终端通过音视频数据获取单元获取到的音视频数据，可以由与其对应的千兆以太网PHY芯片431和以太网变压器432处理后，通过与其对应的RJ45连接器433发送给对应的监控显示屏。

此外，对于一帧监控视频，当显控终端需要将其发送给对应的监控显示屏时，显控终端需要先将该一帧监控视频对应的监控显示屏配置信息发送给对应的监控显示屏，然后将该帧监控视频对应的音视频数据发送给对应的监控显示屏，以保证监控显示屏能够正确地进行显示屏配置并显示接收到的音视频数据。

相应地，在本发明实施例中，FPGA芯片421在将监控显示屏配置信息以及音视频数据填充到MAC帧并发送给对应的监控显示屏时，可以将填充有一帧监控视频对应的监控显示屏配置信息的MAC帧作为该视频帧的起始包发送给对应的监控显示屏，然后再将各填充有该帧视频对应的音视频数据的MAC帧发送给对应的监控显示屏。

优选地，在本发明实施例中，MAC帧可以将标准以太网MAC帧中的目标地址、源地址、类型以及数据等字段作为自定义字段用于填充监控显示屏配置信息以及音视频数据。

例如，可以将标准以太网MAC帧的目标地址、源地址以及类型字段作为自定义字段1，数据字段作为自定义字段2；其中，该自定义字段2可以作为监控显示屏配置信息字段用于填充监控显示屏配置信息，或作为视频字段用于填充视频数据；自定义字段1则可以用于填充信息字段和/或音频字段。

其中，携带监控显示屏配置信息的MAC帧的信息字段中可以包括用于表示该MAC帧为视频帧起始包的字段，以及用于表示监控显示屏配置信息字段的有效字节数的字段；携带音视频数据的MAC帧的信息字段可以包括用于表示该MAC帧为非视频帧起始包的字段、用于表示音频字段的有效字节数的字段、用于表示视频字段的有效字节数的字段、用于表示音频索引号的字段以及用于表示视频索引号的字段。

本发明实施例中，考虑到进行高清视频传输时，视频传输效率需要高于相应的视频传输效率阈值，才能保证高清视频的无损传输。

举例来说，以1080p(一种视频显示格式)@30(每秒30帧)高清视频为例，其要求的有效带宽为1920*1080*30*16＝0.995328Gbps(吉比特每秒)，即当通过千兆以太网传输1080p@30高清视频时，若想要达到无损传输，需要视频传输效率达到99.5328％(0.995328/1*100％＝99.5328％)。

相应地，在本发明实施例中，对于用于传输音视频数据的第一MAC帧，FPGA芯片421可以根据第一MAC帧的长度以及预设视频传输效率阈值确定MAC帧中视频字段的长度，以保证第一MAC帧对应的视频传输效率不低于预设视频传输效率阈值。

例如，可以通过以下公式确定满足预设视频传输效率阈值的第一MAC帧中视频字段的长度：

其中，X为第一MAC帧中视频字段的长度，单位：字节数；

Y为第一MAC帧中自定义字段2的长度，单位：字节数；

38为固有字段(帧间隙、前导码、SFD、自定义字段1、CRC)字段的长度，单位：字节数；

38+Y即为第一MAC帧的长度。

在确定了第一MAC帧中视频字段的长度之后，可以根据单帧待传输图像的大小、第一MAC帧中视频字段的长度，确定传输单帧待传输视频图像需要多少个第一MAC帧才能承载。

举例来说，假设待传输视频图像为1080p的视频图像，第一MAC帧中视频字段的长度为9000字节(第一MAC帧的长度为9038字节)，则单帧待传输图像的大小为1920*1080*2＝4147200字节，承载单帧待传输图像需要的第一MAC帧的数量为4147200/9000＝460.8个，即需要461个第一MAC帧才能完成承载一帧待传输视频图像，但该461个第一MAC帧中会包括视频字段存在空闲的第一MAC帧。

相应地，在本发明实施例中，FPGA芯片421可以根据单帧传输图像视频图像的大小以及第一MAC帧中视频字段的长度，确定传输单帧待传输图像对应所需的第一MAC帧的第一目标数量以及第二MAC帧的第二目标数量。其中，第一目标数量的第一MAC帧中视频字段的总长度与第二目标数量的第二MAC帧中视频字段的总长度之和等于单帧待传输视频图像的大小，第二目标数量小于等于1。

在本发明实施例中，用于传输音视频数据的第一MAC帧和第二MAC帧中音频字段的长度可以根据预设音频采样率阈值、MAC帧长度以及系统最大带宽等信息确定。

具体的，为了保证音频采样率满足预设采样率阈值要求，需要先保证进行单帧传输(即整个网络仅传输一个MAC帧)时，该MAC帧对应的音频采样率能够满足预设采样率阈值要求。

相应地，为了确定MAC帧中音频字段的最小长度，需要先确定单帧传输时的单字节传输带宽，其中，该单帧传输时单字节传输带宽可以通过以下公式确定：

单帧传输时的单字节传输带宽＝最大带宽/MAC帧的总长度

在确定了单帧传输时的单字节传输带宽之后，FPGA芯片421可以根据预设采样率阈值以及该单帧传输时的单字节传输带宽，确定MAC帧中音频字段的最小长度，其中，该MAC帧中音频字段的最小长度可以通过以下公式确定：

音频字段的最小长度＝预设音频采样率阈值/单帧传输时的单字节传输带宽

在确定了传输一帧待传输视频图像对应所需的MAC帧的目标数量(第一目标数量与第二目标数量之和)后，FPGA芯片421可以根据实际音频采样率确定一帧待传输图像对应的音频数据大小，并将其填充到该目标数量的MAC帧中。

优选地，在本发明实施例中，将音频数据填充到目标数量的MAC帧中时需要保证一帧待传输图像对应的音频数据均匀地分布在目标数量的MAC帧中。

本发明实施例中，FPGA芯片421可以根据待传输视频图像的帧率以及最大带宽确定单帧时间内支持传输的最大数据量。

其中，单帧时间内支持传输的最大数据量可以通过以下公式确定：

单帧时间内支持传输的最大数据量＝最大带宽/待传输视频图像的帧率

举例来说，假设待传输视频为1080p@30，即待传输视频图像的帧率为30Hz，待传输视频通过千兆以太网传输，即最大带宽为1Gbps，则单帧时间内支持传输的最大数据量＝1G/30比特＝1G/(30*8)字节。

在确定了单帧待传输视频图像对应的第一目标数量的第一MAC帧以及第二目标数量的第二MAC帧，且确定了系统所支持的单帧时间内传输的最大数据量之后，FPGA芯片421可以根据该最大数据量、第一目标数量的第一MAC帧以及第二目标数量的第二MAC帧二者的总长度，确定用于传输监控显示屏配置信息的第三MAC帧的长度，以保证第三MAC帧、第一目标数量的第一MAC帧以及第二目标数量的第二MAC帧三者的总长度不超过该最大数据量。

其中，考虑到监控显示屏配置是基于全屏生效的，需要在一帧视频图像对应的音视频数据到来之前配置完毕，即一帧视频图像对应的监控显示屏配置信息需要先于该帧视频图像对应的音视频数据发送给接收端，以保证接收端能先根据接收到的监控显示屏配置信息完成监控显示屏配置后，在监控显示屏中播放对应的音视频数据。

相应地，在本发明实施例中，当需要进行音视频数据传输时，对于一帧待传输视频图像，FPGA芯片421可以将该帧待传输视频图像对应的监控显示屏配置信息填充到第三MAC帧的自定义字段，并将填充监控显示屏配置信息后的第三MAC帧作为该帧待传输视频图像的起始包。

本发明实施例中，千兆以太网PHY芯片431接收到RGMII信号后，可以对该RGMII信号进行处理，并将处理后的RGMII信号发送给以太网变压器432，由以太网变压器432处理后发送给RJ45连接器433。

其中，千兆以太网PHY芯片431和以太网变压器432对RGMII信号进行处理的具体实现可以参见现有相关协议中的相关描述，本发明实施例对此不做赘述。

RJ45连接器433接收到处理后的RGMII信号后，可以通过双绞线将该处理后的RGMII信号发送给对应的监控显示屏。

请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种接口转换设备的结构示意图，如图5所示，该接口转换设备可以包括：串口连接器510、至少一个HDMI/DVI连接器520、FPGA芯片530、至少一个千兆以太网PHY芯片540、以太网变压器550以及RJ45连接器560；其中：

串口连接器510，用于连接传统显控终端的串口连接器；

HDMI/DVI连接器520，用于连接传统显控终端的HMI/DVI连接器；

FPGA芯片530，用于通过串口连接器510从传统显控终端中接收监控显示屏配置信息，通过HDMI/DVI连接器520从传统显控终端中接收音视频数据；将监控显示屏配置信息和音视频数据填充到MAC帧中，并将填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以RGMII信号的形式发送给千兆以太网PHY芯片540，由千兆以太网PHY芯片540以及以太网变压器550对RGMII信号进行处理；

RJ45连接器560，用于通过双绞线将千兆以太网PHY芯片540以及以太网变压器550处理后的RGMII信号发送给对应的监控显示屏；其中，千兆以太网PHY芯片540、以太网变压器550以及RJ45连接器560的数量相同。

本发明实施例中，除了可以通过对传统显控终端进行改造，使其支持通过双绞线进行监控显示屏配置信息和音视频数据的传输之外，还可以通过针对传统显控终端设计对应的接口转换设备的方式，使传统显控终端也可以通过双绞线进行监控显示屏配置信息和音视频数据的传输。

具体的，在本发明实施例中，接口转换设备可以分别通过串口连接器510和HDMI/DVI连接器520与传统显控终端的串口连接器和HDMI/DVI连接器相连，并分别通过串口连接器510和HDMI/DVI连接器520从传统显控终端中接收监控显示屏配置信息和音视频数据。

进一步地，接口转换设备中的FPGA芯片530可以将从传统显控终端中接收到的监控显示屏配置信息和音视频数据填充到MAC帧中，并将该填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以RGMII信号的形式发送给千兆以太网PHY芯片540，由千兆以太网PHY芯片540处理后，再发送给以太网变压器550处理。

值得说明的是，在本发明实施例中，FPGA芯片530将监控显示屏配置信息和音视频数据填充到MAC帧中的具体实现可以参见上述显控终端中FPGA芯片421的相关处理，本发明实施例在此不再赘述。

其中，千兆以太网PHY芯片431和以太网变压器432对RGMII信号进行处理的具体实现可以参见现有相关协议中的相关描述，本发明实施例对此不做赘述。

对于处理后的RGMII信号，RJ45连接器560可以通过双绞线将其发送给对应的监控显示屏。

值得说明的是，在本发明实施例中，RJ45连接器560(或千兆以太网PHY芯片540或以太网变压器550)与HDMI/DVI连接器的数量相匹配，接口转换设备通过HDMI/DVI接收到的音视频数据，可以由与其对应的千兆以太网PHY芯片540和以太网变压器550处理后，通过与其对应的RJ45连接器560发送给对应的监控显示屏。

请参见图6，图6为本发明实施例提供的一种视频墙组网系统的结构示意图，如图6所示，该视频墙组网系统可以包括显控终端610和至少一个监控显示屏620；其中：

显控终端610可以为图4所示的显控终端；

监控显示屏620可以为图3所示的监控显示屏；

其中，显控终端610通过双绞线与监控显示屏620连接。

本发明实施例中，显控终端与监控显示屏之间的音视频数据和监控显示屏配置信息均通过双绞线进行传输，物理收发口均为RJ45接口；双绞线不仅传输视频信号，同时针对每个监控显示屏独立传输监控显示屏配置信息。

请参见图7，图7为本发明实施例提供的另一种视频墙组网系统的结构示意图，如图7所示，该视频墙组网系统可以包括显控终端710、接口转换设备720以及至少一个监控显示屏730；其中：

显控终端710可以为传统显控终端；

接口转换设备720可以为图5所示的接口转换设备；

监控显示屏730可以为图3所示的监控显示屏；

其中，接口转换设备720的串口连接器通过串口线缆与显控终端710的串口连接器连接；

接口转换设备720的HDMI/DVI连接器通过HDMI/DVI线缆与显控终端710的HDMI/DVI连接器连接；

接口转换设备720通过双绞线与监控显示屏730连接。

本发明实施例中，显控终端与监控显示屏之间的音视频数据和监控显示屏配置信息均通过双绞线进行传输，物理收发口均为RJ45接口(通过接口转换设备进行接口转换)；双绞线不仅传输视频信号，同时针对每个监控显示屏独立传输监控显示屏配置信息。

通过以上描述可以看出，在本发明实施例中，通过将串口和HDMI/DVI口合并，显控终端直接或经过接口转换器分别使用双绞线与各监控显示屏连接，该双绞线不仅传输音视频数据，还可以针对每个监控显示屏独立传输监控显示屏配置信息，简化了视频墙组网的布线，且降低了各监控显示屏之间的影响；此外，可以直接通过双绞线进行远距离视频信号传输，降低了视频墙组网的成本。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种监控显示屏，包括屏显主芯片和显示屏面板，其特征在于，所述监控显示屏还包括：信号接收单元和信号处理单元；其中：

所述信号接收单元，用于接收显控终端通过双绞线发送的精简吉比特介质独立接口RGMII信号，并将所述RGMII信号发送给信号处理单元；

所述信号处理单元，用于解析所述RGMII信号，获取其中包括的音视频数据以及监控显示屏配置信息，将所述监控显示屏配置信息转换为通用异步收发传输器UART信号，将所述音视频数据转换为最小化传输差分信号TMDS信号，并将所述UART信号和TMDS信号发送给所述屏显主芯片；

所述屏显主芯片，用于根据所述UART信号对所述显示屏面板进行配置，并在配置后的显示屏面板上显示所述TMDS信号。

2.根据权利要求1所述的监控显示屏，其特征在于，所述信号接收单元包括：RJ45连接器、以太网变压器以及千兆以太网物理层PHY芯片；其中：

所述RJ45连接器，用于通过双绞线与显控终端的RJ45连接器相连，接收所述显控终端通过双绞线发送的精简吉比特介质独立接口RGMII信号，并将所述RGMII信号发送给所述以太网变压器，由所述以太网变压器以及千兆以太网PHY芯片对所述RGMII信号进行处理。

3.根据权利要求2所述的监控显示屏，其特征在于，所述信号处理单元包括：现场可编程门阵列FPGA芯片和协议转换芯片；其中：

所述FPGA芯片，用于解析所述千兆以太网PHY芯片处理后的RGMII信号，获取其中包括的音视频数据以及监控显示屏配置信息，将所述监控显示屏配置信息转换为UART信号，并将所述UART信号发送给所述屏显主芯片，将所述音视频数据发送给所述协议转换芯片；

所述协议转换芯片，用于将所述音视频数据由比特流BT1120信号转换为TMDS信号，并将所述TMDS信号发送给所述屏显主芯片。

4.一种显控终端，其特征在于，包括：信号获取单元、信号处理单元以及信号发送单元；其中：

所述信号获取单元，用于获取监控显示屏配置信息和音视频数据，包括一个配置信息获取单元以及至少一个音视频数据获取单元，其中，所述配置信息获取单元用于获取监控显示屏配置信息，所述音视频数据获取单元用于获取音视频数据；

所述信号处理单元，用于将所述监控显示屏配置信息和音视频数据填充到媒体访问控制MAC帧中，并将所述填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以精简吉比特介质独立接口RGMII信号的形式发送给所述信号发送单元；

所述信号发送单元，用于通过双绞线将所述RGMII信号发送给对应的监控显示屏。

5.根据权利要求4所述的显控终端，其特征在于，所述信号处理单元包括：现场可编程门阵列FPGA芯片；其中：

所述FPGA芯片，用于将所述监控显示屏配置信息和音视频数据填充到媒体访问控制MAC帧中，并将所述填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以精简吉比特介质独立接口RGMII信号的形式发送给所述信号发送单元。

6.根据权利要求5所述的显控终端，其特征在于，所述信号发送单元包括：至少一个千兆以太网物理层PHY芯片、以太网变压器以及RJ45连接器；其中：

所述RJ45连接器，用于通过双绞线将所述千兆以太网PHY芯片以及以太网变压器处理后的RGMII信号发送给对应的监控显示屏；其中，所述千兆以太网PHY芯片、以太网变压器以及RJ45连接器的数量相同。

7.根据权利要求5所述的显控终端，其特征在于，

所述FPGA芯片，具体用于确定传输单帧待传输视频图像所需的第一MAC帧的第一目标数量、第二MAC帧的第二目标数量，并根据单帧时间内支持传输的最大数据量、第一目标数量的第一MAC帧以及第二目标数量的第二MAC帧的总长度确定第三MAC帧的长度，并将一帧待传输视频图像对应的监控显示屏配置信息填充到第三MAC帧，并将填充有显示屏配置信息的第三MAC帧、填充有音视频数据的第一MAC帧以及填充有音视频数据的第二MAC帧以RGMII信号的形式依次发送给所述信号发送单元；

其中，第一MAC帧和第二MAC帧用于传输音视频数据，第三MAC帧用于传输监控显示屏配置信息，第一目标数量的第一MAC帧中视频字段的总长度与第二目标数量的第二MAC帧中视频字段的总长度之和等于所述单帧待传输视频图像的大小，第三MAC帧、所述第一目标数量的第一MAC帧以及所述第二目标数量的第二MAC帧三者的总长度不超过所述最大数据量，所述第二目标数量小于等于1；填充监控显示屏配置信息后的第三MAC帧为一帧待传输视频图像的起始包。

8.一种接口转换设备，其特征在于，包括：串口连接器、至少一个高清晰度多媒体接口HDMI/数字视频接口DVI连接器、现场可编程门阵列FPGA芯片、至少一个千兆以太网物理层PHY芯片、以太网变压器以及RJ45连接器；其中：

所述串口连接器，用于连接传统显控终端的串口连接器；

所述HDMI/DVI连接器，用于连接传统显控终端的HMI/DVI连接器；

所述FPGA芯片，用于通过所述串口连接器从所述传统显控终端中接收监控显示屏配置信息，通过所述HDMI/DVI连接器从传统显控终端中接收音视频数据；将所述监控显示屏配置信息和所述音视频数据填充到媒体访问控制MAC帧中，并将所述填充有显示屏配置信息和音视频数据的MAC帧以精简吉比特介质独立接口RGMII信号的形式发送给千兆以太网PHY芯片，由所述千兆以太网PHY芯片以及所述以太网变压器对所述RGMII信号进行处理；

所述RJ45连接器，用于通过双绞线将所述千兆以太网PHY芯片以及以太网变压器处理后的RGMII信号发送给对应的监控显示屏；其中，所述千兆以太网PHY芯片、以太网变压器以及RJ45连接器的数量相同。

9.一种视频墙组网系统，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的监控显示屏，以及权利要求4-7任一项所述的显控终端；其中：

所述显控终端通过双绞线与所述监控显示屏连接。

10.一种视频墙组网系统，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的监控显示屏，传统显控终端，以及权利要求8所述的接口转换设备；

所述接口转换设备的串口连接器通过串口线缆与所述传统显控终端的串口连接器连接；

所述接口转换设备的HDMI/DVI连接器通过HDMI/DVI线缆与所述传统显控终端的HDMI/DVI连接器连接；

所述接口转换设备通过双绞线与所述监控显示屏连接。