CN109857597A - 基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及本发明的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置及控制方法，包括显示墙、图像处理器、控制电脑、信号分配器、网络交换机，提供信号源的计算机，所述控制电脑安装大屏幕显示的客户端操作软件，控制图像处理器和大屏幕显示单元，一台控制电脑同步控制两台配置完全相同的硬件型图像处理器；所述控制电脑分别与大屏幕、网络交换机连接，网络交换机分别与两台配置完全相同的硬件型图像处理器连接，所述计算机与信号分配器连接，信号分配器与图像处理器连接。本发明能准确判断图像处理器出现的导致不能正常显示的故障；能恢复显示速度快；能恢复原先的显示场景，实现真正的显示冗余。

Description

基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种大屏幕显示系统，具体涉及一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置及控制方法。

背景技术

当前大屏幕显示技术已经被广泛运用于政府、军队、能源、交通、公共安全、生产管理等领域，特别是进入大数据时代以来，数据的可视化得到迅速发展，大屏幕显示系统作为信息处理的终端显示设备，显示面积大、整屏超高分辨率、同时显示的数据量大，信息更新实时，为高效地展示图文数据提供了系统显示平台，是不可或缺的。由于数据展示的实时性和信息处理的及时性要求大屏幕显示系统能满足7x24小时的连续工作，有些重要的部门甚至不允许短暂停机，特别是在有重要访客的场合和处理应急事件时。大屏幕显示系统的两个主要的部分是大屏幕显示单元组成的显示墙和图像处理器，显示墙通过图像处理器来驱动，所有的信号也通过图像处理器来处理。一方面需要对大屏幕的显示单元的可靠性提出了较高要求，同时也要求作为大屏幕显示系统的控制核心图像处理器具备不间断的工作能力。由于单元是独立工作的，因此单元的故障对于大屏幕显示系统的可用性影响较小，一台显示单元的故障不会影响其它的单元和图像处理器，显示和功能基本不受影响。而图像处理器由于结构复杂，输入输出接口多，受环境等其他因素的影响，不可避免地会出现不可预见的设备故障，图像处理器是大屏幕显示系统的控制和处理核心部分，会影响整个大屏幕显示系统的正常使用，甚至完全不能工作。

常用的冗余方法：

1、热插拔输入输出模块：

为提高图像处理器的可用度，通常的做法是把输入、输出板卡设计成可热插拔的图像处理器组件，但更换和恢复仍然需要时间，更换工作需要有经验的工程师手动完成，故障判断也需要时间，这不可避免地产生较长的不可使用的时间间隔，更坏的情况是，不是所有的设备故障都可以通过热插拔模块来恢复，有些部件如最核心的主控模块是不能快速更换的。这种能够热插拔部件的图像处理器具有恢复现场的功能。

2、基于Windows系统的PC型图像处理器双机系统：

另外一种已经被采用的方法是采用带操作系统的主备图像处理器双机系统来进行冗余，软件监控，自动切换恢复系统。自动切换是通过软件侦测故障，故障时发送操作指令切换到备份处理器工作，无需人工干预，整个过程完成迅速。这种自动切换技术是基于网络侦测的方法，通过软件侦测图像处理器的网络状态推断处理是否正常工作，因此需要这种处理器带是有操作系统的，这种只通过检测网络状态并不能保证在此计算机平台上安装的各输出板卡设备是正常输出显示，因此即使图像处理器网络工作正常时，图像处理器的输出也可以处在非正常工作状态，没有输出，造成黑屏，在很多重要场合是不能接受的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余控制方法，能准确判断图像处理器出现的导致不能正常显示的故障；能恢复显示速度快；能恢复原先的显示场景，实现真正的显示冗余。本发明的目的还提供一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余控制方法，包括大屏幕显示的客户端操作软件，用于控制图像处理器，其中：

显示墙同时连接两台配置完全相同的硬件型图像处理器，显示墙在正常工作状态时，显示墙上的当前显示是主图像处理器的输出显示，两台图像处理器由大屏幕显示的客户端操作软件控制，大屏幕显示的客户端操作软件对主图像处理器的控制操作会同步到备份图像处理器上，因此主图像处理器的输出显示和备份图像处理器的输出显示完全一致；大屏幕显示的客户端操作软件定时读取所有大屏幕显示单元的接口单元状态，这些接口单元状态是通过显示单元硬件检测并返回的，当控制电脑中的大屏幕显示的客户端操作软件读到某个接口单元接口状态和预设的状态不一致时，说明接入显示墙的信号发生了变化，可判断为显示故障，此时控制电脑发送大屏幕显示单元接口单元切换指令，把所有的大屏幕显示单元的显示切换到备份图像处理器的输出显示，使大屏幕的显示恢复正常，此时主图像处理器能进行故障排除，故障排除后，在适当的时候，切换显示墙显示到主图像处理器上。

其中，所述大屏幕显示的客户端操作软件设置定时器设置时间间隔向显示墙发送状态查询指令,大屏幕显示的客户端操作软件定时向每个显示单元发送相应的串口指令，显示单元接收到指令后通过接口单元的串口向控制电脑的串口发送状态数据，控制电脑中的大屏幕显示的客户端操作软件接收串口数据，解析显示单元接口状态，判断接口状态是否正常，如果无信号或分辨率发生变化，向显示墙发送切换显示通道到备份处理器的串口指令，自动完成大屏幕图像处理器的备份操作。

本发明的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置，包括显示墙、图像处理器、控制电脑、信号分配器、网络交换机，提供信号源的计算机，其特征在于：所述显示墙由若干个大屏幕显示单元组成，大屏幕显示单元的接口单元具有信号自动检测的功能，并能通过接口单元提供被测接口有无信号和信号的分辨率的状态；每个大屏幕显示单元配有两个能用于接收计算机信号的信号输入接口，接口单元能通过控制接口接收控制指令并返回相关参数，能返回输入接口状态和响应切换显示控制；所述图像处理器是设有两台配置完全相同的硬件型图像处理器，计算机输入的信号源通过信号分配器接入到两台图像处理器上；所述控制电脑安装大屏幕显示的客户端操作软件，控制图像处理器和大屏幕显示单元，一台控制电脑同步控制两台配置完全相同的硬件型图像处理器；所述控制电脑分别与大屏幕、网络交换机连接，网络交换机分别与两台配置完全相同的硬件型图像处理器连接，所述计算机与信号分配器连接，信号分配器与图像处理器连接。

其中，所述接口单元是专门用来与外部设备相连接的,用于接入显示信号和传输控制信号，所述接口单元上包括用于接入显示信号的信号输入接口,该信号输入接口包括多种类型的接口；所述接口单元上还包括用于接收控制指令和发送状态信息的控制接口。

其中，所述信号输入接口包括数字接口、模拟接口；所述控制接口包括串口、TCP/IP网络接口、红外接口。

其中，所述数字接口包括DVI接口，HDMI接口，DP接口；模拟接口包括VGA接口，S-Video接口。

由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：

1、能准确判断图像处理器出现的导致不能正常显示的故障；2、能恢复显示速度快；3、能恢复原先的显示场景，实现真正的显示冗余。

附图说明

图1为本发明的定时器的流程图；

图2为本发明向显示墙发送串口指令的流程图；

图3为本发明串口事件的流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见附图1-3，

本发明的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余控制方法，包括大屏幕显示的客户端操作软件，用于控制图像处理器，其中：

显示墙同时连接两台配置完全相同的硬件型图像处理器，显示墙在正常工作状态时，显示墙上的当前显示是主图像处理器的输出显示，两台图像处理器由大屏幕显示的客户端操作软件控制，大屏幕显示的客户端操作软件对主图像处理器的控制操作会同步到备份图像处理器上，因此主图像处理器的输出显示和备份图像处理器的输出显示完全一致；大屏幕显示的客户端操作软件定时读取所有大屏幕显示单元的接口单元状态，这些接口单元状态是通过显示单元硬件检测并返回的，当控制电脑中的大屏幕显示的客户端操作软件读到某个接口单元接口状态和预设的状态不一致时，如无信号或分辨率发生变化，说明接入显示墙的信号发生了变化，可判断为显示故障，此时控制电脑发送大屏幕显示单元接口单元切换指令，把所有的大屏幕显示单元的显示切换到备份图像处理器的输出显示，使大屏幕的显示恢复正常，此时主图像处理器能进行故障排除，故障排除后，在适当的时候，切换显示墙显示到主图像处理器上。

其中，所述大屏幕显示的客户端操作软件设置定时器设置时间间隔向显示墙发送状态查询指令,大屏幕显示的客户端操作软件定时向每个显示单元发送相应的串口指令，显示单元接收到指令后通过接口单元的串口向控制电脑的串口发送状态数据，控制电脑中的大屏幕显示的客户端操作软件接收串口数据，解析显示单元接口状态，判断接口状态是否正常，如果无信号或分辨率发生变化，向显示墙发送切换显示通道到备份处理器的串口指令，自动完成大屏幕图像处理器的备份操作；本发明实施例发送指令的函数为SendSerialCommand(int*intFuncParam)，intFuncParam是串口指令代码，指令功能不同，代码也不同，指令集来源于显示单元；串口事件OnComm()，提示控制软件接收串口数据，串口数据接收后的进行解析，解析函数为DataReceivedDecoder(Cstring strRXData)，接口状态的关键字为intLowbyte，接口状态正常时的数值是29。

本发明的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置，包括显示墙、图像处理器、控制电脑、信号分配器、网络交换机，提供信号源的计算机，其特征在于：所述显示墙由若干个大屏幕显示单元组成，大屏幕显示单元的接口单元具有信号自动检测的功能，并能通过接口单元自带的控制接口提供被测接口有无信号和信号的分辨率的状态；每个大屏幕显示单元配有两个能用于接收计算机信号的数字接口，接口单元能通过控制接口接收控制指令并返回相关参数，能返回输入接口状态和响应切换显示控制；所述图像处理器是设有两台配置完全相同的硬件型图像处理器，计算机输入的信号源通过信号分配器接入到两台图像处理器上；所述控制电脑安装大屏幕显示的客户端操作软件，控制图像处理器和大屏幕显示单元，一台控制电脑同步控制两台配置完全相同的硬件型图像处理器；所述控制电脑分别与大屏幕、网络交换机连接，网络交换机分别与两台配置完全相同的硬件型图像处理器连接，所述计算机与信号分配器连接，信号分配器与图像处理器连接。

所述接口单元是专门用来与外部设备相连接的,用于接入显示信号和传输控制信号，所述接口单元上包括用于接入显示信号的信号输入接口,该信号输入接口包括多种类型的接口；所述接口单元上还包括用于接收控制指令和发送状态信息的控制接口。

所述信号输入接口包括数字接口、模拟接口；所述控制接口包括串口、TCP/IP网络接口、红外接口。

所述数字接口包括DVI接口，HDMI接口，DP接口；模拟接口包括VGA接口，S-Video接口。

所述大屏幕显示的客户端操作软件是用于控制图像处理器的软件，实现各种信号输入在显示墙上的窗口显示，移动、缩放窗口，把窗口保存为显示方案并调用等功能；安装在控制电脑上的大屏幕显示的客户端操作软件通过TCP网络连接，采用UDP协议与大屏幕图像处理器进行通讯，发送控制指令，如打开窗口、关闭窗口、保存布局方案和调用方案；由于采用UDP协议发送指令，网络上的所有图像处理器都可接受到控制电脑的指令；大屏幕显示的客户端操作软件里可以选择被控的图像处理器，如果选定两台配置完全相同的图像处理器，就能同步实现相同的操作。

本发明采取的方法是利用显示单元硬件对信号的自动检测功能，准确返回当前接入信号的状态和信号的分辨率，反馈给控制电脑系统，判断大屏幕的输入信号是否正常，即可判断图像处理器是否输出正常，这个是最直接且有效判断图像处理器是否正常工作的方法。采用双图像处理器，主图像处理器和备份图像处理器，当工作图像处理器也就是主图像处理器出现故障时，备份图像处理器的输出显示整体替换主图像处理器的显示，备份图像处理器恢复到当前的实时显示状态，无需进行复杂的恢复操作，一切在控制电脑的控制下自动完成。本发明采用主、备图像处理器同步的工作方式，即备份图像处理器的运行状态与主图像处理器的运行状态完全一致。

本发明通过实际的测试，实现了预期的动作，当故障出现时系统能快速恢复正常，满足大屏幕显示系统对图像处理器的备份需求。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余控制方法，其特征在于：包括大屏幕显示的客户端操作软件，用于控制图像处理器，其中：

显示墙同时连接两台配置完全相同的硬件型图像处理器，显示墙在正常工作状态时，显示墙上的当前显示是主图像处理器的输出显示，两台图像处理器由大屏幕显示的客户端操作软件控制，大屏幕显示的客户端操作软件对主图像处理器的控制操作会同步到备份图像处理器上，因此主图像处理器的输出显示和备份图像处理器的输出显示完全一致；大屏幕显示的客户端操作软件定时读取所有大屏幕显示单元的接口单元状态，这些接口单元状态是通过显示单元硬件检测并返回的，当控制电脑中的大屏幕显示的客户端操作软件读到某个接口单元接口状态和预设的状态不一致时，说明接入显示墙的信号发生了变化，可判断为显示故障，此时控制电脑发送大屏幕显示单元接口单元切换指令，把所有的大屏幕显示单元的显示切换到备份图像处理器的输出显示，使大屏幕的显示恢复正常，此时主图像处理器能进行故障排除，故障排除后，在适当的时候，切换显示墙显示到主图像处理器上。

2.根据权利要求1所述的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余控制方法，其特征在于：所述大屏幕显示的客户端操作软件设置定时器设置时间间隔向显示墙发送状态查询指令,大屏幕显示的客户端操作软件定时向每个显示单元发送相应的串口指令，显示单元接收到指令后通过接口单元的串口向控制电脑的串口发送状态数据，控制电脑中的大屏幕显示的客户端操作软件接收串口数据，解析显示单元接口状态，判断接口状态是否正常，如果无信号或分辨率发生变化，向显示墙发送切换显示通道到备份处理器的串口指令，自动完成大屏幕图像处理器的备份操作。

3.一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置，包括显示墙、图像处理器、控制电脑、信号分配器、网络交换机，提供信号源的计算机，其特征在于：所述显示墙由若干个大屏幕显示单元组成，大屏幕显示单元的接口单元具有信号自动检测的功能，并能通过接口单元提供被测接口有无信号和信号的分辨率的状态；每个大屏幕显示单元配有两个能用于接收计算机信号的信号输入接口，接口单元能通过控制接口接收控制指令并返回相关参数，能返回输入接口状态和响应切换显示控制；所述图像处理器是设有两台配置完全相同的硬件型图像处理器，计算机输入的信号源通过信号分配器接入到两台图像处理器上；所述控制电脑安装大屏幕显示的客户端操作软件，控制图像处理器和大屏幕显示单元，一台控制电脑同步控制两台配置完全相同的硬件型图像处理器；所述控制电脑分别与大屏幕、网络交换机连接，网络交换机分别与两台配置完全相同的硬件型图像处理器连接，所述计算机与信号分配器连接，信号分配器与图像处理器连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置，其特征在于：所述接口单元是专门用来与外部设备相连接的，用于接入显示信号和传输控制信号，所述接口单元上包括用于接入显示信号的信号输入接口，该信号输入接口包括多种类型的接口；所述接口单元上还包括用于接收控制指令和发送状态信息的控制接口。

5.根据权利要求4所述的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置，其特征在于：所述信号输入接口包括数字接口、模拟接口；所述控制接口包括串口、TCP/IP网络接口、红外接口。

6.根据权利要求5所述的一种基于显示检测的大屏幕图像处理器的冗余装置，其特征在于：所述数字接口包括DVI接口，HDMI接口，DP接口；模拟接口包括VGA接口，S-Video接口。