CN110865786B - 一种电子大屏远程监播异步控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子大屏远程监播异步控制系统及控制方法，包括以下部分：LED屏、电源监控模块、电源矩阵控制器、监播处理模块、矩阵分析器、视频监控、视频监控服务器、视频矩阵以及视频发布端。还公开了一种电子大屏监播异步控制系统的控制流程，本发明所述的系统能够完全自主地判断电子大屏播放异常，当异常时能够自动进行视频监控或切断播放异常的电子大屏，大大降低人工监播的工作量。并且具有良好的实时性和异步控制特性，不占用视频发布端的硬件资源，极大地提高异步控制效率。

Description

一种电子大屏远程监播异步控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及智能控制和计算机通信领域，尤其涉及一种电子大屏远程监播异步控制系统及控制方法。

背景技术

在电子大屏的远程监播领域，目前最有效的做法是依靠视频监控和人力巡视，平常通过视频监控巡视是否有播放异常的情况，当发现异常，再派出人工去现场巡查。在实际工作中，会浪费大量人力物力，对播放异常的处理也往往滞后，监播效果差强人意。

发明内容

本发明提供一种电子大屏远程监播异步控制系统及控制方法，解决现有技术中电子大屏远程监播遇到问题时，需要人工现场巡查，浪费人力物力，处理滞后的技术问题，使得电子大屏具有良好的实时性和异步控制特性，不占用视频发布端的硬件资源，极大地提高异步控制效率。

本发明提出了一种电子大屏远程监播异步控制系统及其控制方法，所述系统包括：

LED屏、电源监控模块、电源矩阵控制器、监播处理模块、矩阵分析器、视频监控、视频监控服务器、视频矩阵以及视频发布端。

所述LED屏，用于显示，包括但不限于LED点阵、液晶屏、LED显示模组等；供电电源经过电源监控模块后，为LED屏供电；

所述电源监控模块，用于实时监测LED屏供电的电压和电流参数，并且能够将监测到的电压和电流参数实时发送给监播处理模块；电源监控模块与监播处理模块具有通信连接，通信连接的方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等；

所述电源监控模块还可以接收电源矩阵控制器的指令，根据接收到的指令连通或切断LED屏的供电电源；电源监控模块与电源矩阵控制器之间具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等；

所述电源矩阵控制器，用于根据监播处理模块的指令，向电源监控模块发出批量控制各LED屏的电源通断指令；电源矩阵控制器与监播处理模块之间具有通信连接，包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等；

所述监播处理模块，用于接收电源监控模块发送来的实时电压、电流参数以及矩阵分析器发送来的视频信号分析数据；所述监播处理模块中运行有监播处理程序，可对接收到的数据进行处理，以生成电源矩阵控制信号和向视频监控服务器发送视频监控控制信号。监播处理模块与矩阵分析器和视频监控服务器之间具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等；

所述矩阵分析器，用于接收和处理视频矩阵传来的视频信号，并将处理结果发送给监播处理模块；

所述视频监控，由多个摄像头组成，用于采集LED屏的播放内容，并将视频发送给视频监控服务器；视频监控与视频监控服务器之间具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等；

所述视频监控服务器，一方面用于存储和处理视频监控传来的视频数据，另一方面用于接收监播处理模块传来的信号数据，并根据信号数据执行相应的指令，将视频监控信息发送给视频发布端；视频监控服务器与视频发布端具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等；

所述视频发布端，用于发布和管理各类视频内容；视频发布端与视频矩阵具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等；

所述视频矩阵，用来接收视频发布端发来的视频内容，并将视频内容发送给矩阵分析器用于分析和处理。

远程监播异步控制流程如下：

S10在本发明所述系统首次使用时，先进行校准操作，得到LED屏的颜色特征电参数矩阵及其对应的RGB颜色空间；

S20通过视频发布端发布想要通过LED屏展示的视频内容。

S30矩阵分析器从视频内容中解码获得每一帧的RGB信息，根据RGB信息从元参字典中找到与RGB信息对应的元特征电参数，并计算出该帧视频内容播放时的特征电参数。

S40电源监控模块监测各LED屏显示视频内容时每一帧的实际电参数，并将实时参数发送至监播处理模块，监播处理模块经处理后判断电子大屏所播放的视频内容是否异常。

S50监播处理器根据判断结果，向视频监控服务器和电源监控模块发出控制指令，调取视频监控的实时监控信息，供人工观察或切断异常LED屏的显示。

进一步地，S10步骤所述的校准操作，包括以下处理：

S101视频发布端依次向视频矩阵发布纯色图片，视频矩阵将纯色图片的视频编码数据发送给矩阵分析器，矩阵分析器将纯色图片发送至LED屏的显示控制卡，LED屏显示出视频发布端发布的纯色图片。

S102矩阵分析器将纯色图片发送至LED屏的同时解码得到纯色的RGB空间矩阵；

对应于第s色的RGB空间矩阵，其维度等于LED屏的分辨率，记第i个LED屏的分辨率为m_i×n_i，则对应于第s色的RGB空间矩阵为

S103在LED屏显示纯色图片时，电源监测模块监测此时的LED屏的电压、电流及实时功率参数，即LED屏的颜色特征电参数；

对应于第s色，记电源监测模块监测的电参数为E_s＝(U_s,I_s,P_s)。

S104按照RGB 256级色循环进行S101至S103步骤即可得到256级RGB色彩下LED屏的颜色特征电参数矩阵及其对应的RGB颜色空间矩阵。

按照RGB 256级色循环后，即可得到第i个LED屏的颜色特征电参数矩阵

其中w表示色号总数；在本实施例中，256级色，则w＝256×256×256.

与Eⁱ对应的对应的颜色空间矩阵为

其中，v表示系统中共有v个LED屏。

S105根据各LED屏的分辨率，计算每个LED屏的元特征电参数，作为视频内容电参数的基础计算元。

对于某个LED屏来说，其所有像素点的LED硬件特性可以认为相同。因此对应于第s色，某个LED屏的一个像素点的元特征电参数为：

eⁱ＝(U′_s,I′_s,P′_s)ⁱ

将系统中个LED屏的颜色特征电参数矩阵Eⁱ、与Eⁱ对应的对应的颜色空间矩阵RAⁱ以及元特征电参数eⁱ存放到矩阵分析器的元参字典中。这样在监播过程中，关注电压和电流参数便可监测故障情况，关注功率参数便可监测到LED屏幕所播放的视频内容是否符合期望。

进一步地，S40步骤电源监控模块监测各LED屏显示视频内容时每一帧的实际电参数，并将实时参数发送至监播处理模块，监播处理模块经处理后判断电子大屏所播放的视频内容是否异常的处理步骤包括：

S401电源监控模块监测LED屏显示视频内容时每一帧的电压、电流以及功率参数，发送给监播处理模块；

S402监播处理模块从矩阵分析器中读取相同帧视频的颜色特征电参数，与电源监控模块发送的实时电参数做比较，判断播放异常原因；

当实际电参数中的电压和电流参数与颜色特征电参数中的电压和电流参数明显不符，则说明LED屏有故障；

当实际电参数中的功率参数与颜色特征电参数中的功率P_x不符，则说明播放内容异常。

有益效果：

本发明提供了一种电子大屏远程监播异步控制系统及控制方法，所述系统包括LED屏、电源监控模块、电源矩阵控制器、监播处理模块、矩阵分析器、视频监控、视频监控服务器、视频矩阵以及视频发布端，通过电源监控模块监测LED屏显示视频内容时每一帧的电压、电流以及功率参数，发送给监播处理模块；监播处理模块从矩阵分析器中读取相同帧视频的颜色特征电参数，与电源监控模块发送的实时电参数做比较，判断播放异常原因；当实际电参数中的电压和电流参数与颜色特征电参数中的电压和电流参数明显不符，则说明LED屏有故障；当实际电参数中的功率参数与颜色特征电参数中的功率P_x不符，则说明播放内容异常，能够完全自主地判断电子大屏播放异常，当异常时能够自动进行视频监控或切断播放异常的电子大屏，大大降低人工监播的工作量。并且具有良好的实时性和异步控制特性，不占用视频发布端的硬件资源，极大地提高异步控制效率。

附图说明

图1本发明所述一种电子大屏远程监播异步控制系统框图；

图2本发明所述一种电子大屏远程监播异步控制系统流程图；

图3本发明所述系统校准操作流程图；

图4本发明所述监播处理模块的异常处理流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明进行详细具体的描述。

如图1、2所示，本发明所述电子大屏远程监播异步控制系统，由以下部分组成：

LED屏1、电源监控模块2、电源矩阵控制器3、监播处理模块4、矩阵分析器5、视频监控6、视频监控服务器7、视频矩阵8以及视频发布端9。

所述LED屏1，用于显示，包括但不限于LED点阵、液晶屏、LED显示模组等；供电电源经过电源监控模块2后，为LED屏1供电。

所述电源监控模块2，用于实时监测LED屏1供电的电压和电流参数，并且能够将监测到的电压和电流参数实时发送给监播处理模块；电源监控模块2与监播处理模块4具有通信连接，通信连接的方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等；

所述电源监控模块2还可以接收电源矩阵控制器3的指令，根据接收到的指令连通或切断LED屏1的供电电源；电源监控模块2与电源矩阵控制器3之间具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等。

所述电源矩阵控制器3，用于根据监播处理模块4的指令，向电源监控模块2发出批量控制各LED屏1的电源通断指令；电源矩阵控制器3与监播处理模块4之间具有通信连接，包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等。

所述监播处理模块4，用于接收电源监控模块4发送来的实时电压、电流参数以及矩阵分析器5发送来的视频信号分析数据；所述监播处理模块4中运行有监播处理程序，可对接收到的数据进行处理，以生成电源矩阵控制信号和向视频监控服务器6发送视频监控控制信号。监播处理模块7与矩阵分析器5和视频监控服务器7之间具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等。

所述矩阵分析器5，用于接收和处理视频矩阵传来的视频信号，并将处理结果发送给监播处理模块4。

所述视频监控6，由多个摄像头组成，用于采集LED屏1的播放内容，并将视频发送给视频监控服务器7；视频监控与视频监控服务器7之间具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等。

所述视频监控服务器7，一方面用于存储和处理视频监控传来的视频数据，另一方面用于接收监播处理模块4传来的信号数据，并根据信号数据执行相应的指令，将视频监控信息发送给视频发布端9；视频监控服务器7与视频发布端具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等。

所述视频发布端9，用于发布和管理各类视频内容；视频发布端9与视频矩阵8具有通信连接，连接方式包括但不限于wifi、蓝牙、网线、电缆、光纤、公网或局域网络等。

所述视频矩阵8，用来接收视频发布端9发来的视频内容，并将视频内容发送给矩阵分析器5用于分析和处理。

作为本发明的一种实施例：

如图3、4所示，S10本发明所述系统首次使用时，先进行校准操作，得到LED屏1的颜色特征电参数矩阵及其对应的RGB颜色空间；

校准操作过程如下：

S101视频发布端9依次向视频矩阵8发布纯色图片，视频矩阵8将纯色图片的视频编码数据发送给矩阵分析器5，矩阵分析器5将纯色图片发送至LED屏1的显示控制卡，LED屏1显示出视频发布端发布的纯色图片。

S102矩阵分析器5将纯色图片发送至LED屏1的同时解码得到纯色的RGB空间矩阵；

对应于第s色的RGB空间矩阵，其维度等于LED屏的分辨率，记第i个LED屏的分辨率为m_i×n_i，则对应于第s色的RGB空间矩阵为

S103在LED屏1显示纯色图片时，电源监控模块2监测此时的LED屏1的电压、电流及实时功率参数，即LED屏1的颜色特征电参数；

对应于第s色，记电源监测模块2监测的电参数为E_s＝(u_s,I_s,P_s)。

S104按照RGB 256级色循环进行S101至S103步骤即可得到256级RGB色彩下LED屏的颜色特征电参数矩阵及其对应的RGB颜色空间矩阵。

按照RGB 256级色循环后，即可得到第i个LED屏1的颜色特征电参数矩阵

其中w表示色号总数；在本实施例中，256级色，则w＝256×

256×256.

与Eⁱ对应的对应的颜色空间矩阵为

其中，v表示系统中共有v个LED屏。

S105根据各LED屏1的分辨率，计算每个LED屏1的元特征电参数，作为视频内容电参数的基础计算元。

对于某个LED屏来说，其所有像素点的LED硬件特性可以认为相同。因此对应于第s色，某个LED屏的一个像素点的元特征电参数为：

eⁱ＝(U′_s,I′_s,P′_s)ⁱ

将系统中个LED屏1的颜色特征电参数矩阵Eⁱ、与Eⁱ对应的对应的颜色空间矩阵RAⁱ以及元特征电参数eⁱ存放到矩阵分析器的元参字典中。这样在监播过程中，关注电压和电流参数便可监测故障情况，关注功率参数便可监测到LED屏幕所播放的视频内容是否符合期望。

所述LED屏1，用于显示，包括但不限于LED点阵、液晶屏、

S20通过视频发布端9发布想要通过LED屏1展示的视频内容。

视频发布端9将想要通过LED屏1显示的视频内容发送到视频矩阵8中，视频矩阵8一方面存储接收到的视频内容用于异步显示，另一方面将接收到的视频内容发送给矩阵分析器5；

S30矩阵分析器5从视频内容中解码获得每一帧的RGB信息，根据RGB信息从元参字典中找到与RGB信息对应的元特征电参数，并计算出该帧视频内容播放时的特征电参数。

矩阵分析器经过解码后，从视频内容中获取到视频内容每一帧的RGB信息，并将完整视频内容的RGB信息保存到目标RGB矩阵；

假设在m×n像素分辨率LED屏中，第x帧内容的RGB信息为

将上述RGB信息按照数值进行分类，即相同颜色的分为一类。记上述RGB信息共分为t类，每一类RGB的像素数为n₁,…,n_t。

从元参字典中找到对应于每一类RGB信息的元特征参数P′₁,…,P′_t，则可计算得到该帧视频播放时的颜色特征电参数为：

S40电源监控模块2监测各LED屏1显示视频内容时每一帧的实际电参数，并将实时参数发送至监播处理模块4，监播处理模块4经处理后判断电子大屏所播放的视频内容是否异常。

S401电源监控模块2监测LED屏1显示视频内容时每一帧的电压、电流以及功率参数，发送给监播处理模块4；

S402监播处理模块4从矩阵分析器5中读取相同帧视频的颜色特征电参数，与电源监控模块2发送的实时电参数做比较，判断播放异常原因；

当实际电参数中的电压和电流参数与颜色特征电参数中的电压和电流参数明显不符，则说明LED屏1有故障；

当实际电参数中的功率参数与颜色特征电参数中的功率P_x不符，则说明播放内容异常；

S50监播处理模块4根据判断结果，向视频监控服务器7和电源监控模块2发出控制指令，调取视频监控的实时监控信息，供人工观察或切断异常LED屏1的显示。

综上，便实现了本发明所述的电子大屏远程监播异步控制系统。本发明所述的系统能够完全自主地判断电子大屏播放异常，当异常时能够自动进行视频监控或切断播放异常的电子大屏，大大降低人工监播的工作量。并且具有良好的实时性和异步控制特性，不占用视频发布端的硬件资源，极大地提高异步控制效率。

以上仅是本发明的较佳实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化均应在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电子大屏远程监播异步控制系统，其特征在于，包括以下部分：LED屏、电源监控模块、电源矩阵控制器、监播处理模块、矩阵分析器、视频监控、视频监控服务器、视频矩阵以及视频发布端；

所述LED屏，用于显示，与电源监控模块相连，包括N(N_≥1)个LED屏；

所述电源监控模块，用于实时监测LED屏供电的电压和电流参数，并且能够将监测到的电压和电流参数实时发送给所述监播处理模块；所述电源监控模块与所述监播处理模块通信连接，所述电源监控模块还可以接收所述电源矩阵控制器的指令，根据接收到的指令连通或切断LED屏的供电电源；所述电源监控模块与电源矩阵控制器之间具有通信连接；

所述电源矩阵控制器，用于根据所述监播处理模块的指令，向电源监控模块发出批量控制各LED屏的电源通断指令；

所述监播处理模块，用于接收电源监控模块发送来的实时电压、电流参数以及矩阵分析器发送来的视频信号分析数据；所述监播处理模块中运行有监播处理程序，可对接收到的数据进行处理，以生成电源矩阵控制信号和向视频监控服务器发送视频监控控制信号；所述监播处理模块与矩阵分析器和视频监控服务器之间具有通信连接；

所述矩阵分析器，用于接收和处理视频矩阵传来的视频信号，并将处理结果发送给监播处理模块；

所述视频监控，由N个摄像头组成，用于采集LED屏的播放内容，并将视频发送给视频监控服务器；所述视频监控与所述视频监控服务器之间具有通信连接；

所述视频监控服务器，一方面用于存储和处理视频监控传来的视频数据，另一方面用于接收监播处理模块传来的信号数据，并根据信号数据执行相应的指令，将视频监控信息发送给视频发布端；视频监控服务器与视频发布端具有通信连接；

所述视频发布端，用于发布和管理各类视频内容；视频发布端与视频矩阵具有通信连接；

所述视频矩阵，用来接收视频发布端发来的视频内容，并将视频内容发送给矩阵分析器用于分析和处理。

2.如权利要求1所述的电子大屏远程监播异步控制系统的控制方法，其特征在于，步骤如下：

S10在本发明所述系统首次使用时，先进行校准操作，得到LED屏的颜色特征电参数矩阵及其对应的RGB颜色空间；

S20通过视频发布端发布想要通过LED屏展示的视频内容；

S30矩阵分析器从视频内容中解码获得每一帧的RGB信息，根据RGB信息从元参字典中找到与RGB信息对应的元特征电参数，并计算出该帧视频内容播放时的特征电参数；

S40电源监控模块监测各LED屏显示视频内容时每一帧的实际电参数，并将实时参数发送至监播处理模块，监播处理模块经处理后判断电子大屏所播放的视频内容是否异常；

S50监播处理器根据判断结果，向视频监控服务器和电源监控模块发出控制指令，调取视频监控的实时监控信息，供人工观察或切断异常LED屏的显示。

3.如权利要求2所述的电子大屏远程监播异步控制系统的控制方法，其特征在于，

所述S10步骤所述的校准操作，包括以下处理步骤：

S101视频发布端依次向视频矩阵发布纯色图片，视频矩阵将纯色图片的视频编码数据发送给矩阵分析器，矩阵分析器将纯色图片发送至LED屏的显示控制卡，LED屏显示出视频发布端发布的纯色图片；

S102矩阵分析器将纯色图片发送至LED屏的同时解码得到纯色的RGB空间矩阵；

对应于第s色的RGB空间矩阵，其维度等于LED屏的分辨率，记第i个LED屏的分辨率为m_i×n_i，则对应于第s色的RGB空间矩阵为

S103在LED屏显示纯色图片时，电源监测模块监测此时的LED屏的电压、电流及实时功率参数，即LED屏的颜色特征电参数；对应于第s色，记电源监测模块监测的电参数为E_s＝(U_s,I_s,P_s)；

S104按照RGB 256级色循环进行S101至S103步骤即可得到256级RGB色彩下LED屏的颜色特征电参数矩阵及其对应的RGB颜色空间矩阵；

S105根据各LED屏的分辨率，计算每个LED屏的元特征电参数，作为视频内容电参数的基础计算元。

4.如权利要求3所述的电子大屏远程监播异步控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S104在按照RGB 256级色循环后，得到第i个LED屏的颜色特征电参数矩阵为

其中w表示色号总数；

与Eⁱ对应的对应的颜色空间矩阵为

其中，v表示系统中共有v个LED屏。

5.如权利要求3所述的电子大屏远程监播异步控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S40电源监控模块监测各LED屏显示视频内容时每一帧的实际电参数，并将实时参数发送至监播处理模块，所述监播处理模块经处理后判断电子大屏所播放的视频内容是否异常的处理步骤包括：

S401电源监控模块监测LED屏显示视频内容时每一帧的电压、电流以及功率参数，发送给监播处理模块；

S402监播处理模块从矩阵分析器中读取相同帧视频的颜色特征电参数，与电源监控模块发送的实时电参数做比较，判断播放异常原因；

当实际电参数中的电压和电流参数与颜色特征电参数中的电压和电流参数明显不符，则说明LED屏有故障；

当实际电参数中的功率参数与颜色特征电参数中的功率P_x不符，则说明播放内容异常。

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