CN201623792U - 一种led显示屏音视频控制装置及led显示屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于LED显示控制领域，提供了一种LED显示屏音视频控制装置及LED显示屏，所述装置包括多级级联的电路结构相同的视频放大器；所述每级视频放大器电路包括：音视频输入接口、音视频处理模块、视频截取转换模块、视频再放大模块、视频输出模块、HD-SDI解串器、DVI视频转换器、DVI输出接口、音频输出模块、HD-SDI串行器、VGA视频转换器、HD-SDI选通器、HD-SDI输出接口、VGA输出接口。本实用新型支持3G/HD/SD-SDI三速高清音视频输入，并具备高清视频图像分区再放大显示功能，主要用于超高分辨率的LED显示屏应用领域。
Description
技术领域
本实用新型属于LED显示控制领域，尤其涉及一种LED显示屏音视频控制装置及LED显示屏。
背景技术
在现有的能够支持高清视频图像显示的高分辨率视频拼接的放大器产品中，主要都是针对LCD、DLP等大型幕墙开发，可以实现视频图像的分区扩展，但这些产品的应用特性不能满足超高分辨率的LED显示屏的显示控制需求，例如大型LED显示屏不存在拼缝问题。而目前专用于超高分辨率LED显示屏的视频拼接放大器结构有两种：一种是采用计算机总线式板卡设计，其结构相对复杂，价格高昂，尤其是国外产品。一种是单个LED视频处理器级联，但一般只适用于显卡高分辨率输出模式的分区显示，没有分区再放大功能，尤其是对HD-SDI高清视频输入没有分区再放大功能，且单机输出分辨率一般仅为1024×768，不能满足超高分辨率输出要求。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种LED显示屏音视频控制装置，旨在解决目前专用于超高分辨率LED显示屏的视频拼接放大器结构相对复杂，价格高昂以及单个LED视频处理器不支持HD-SDI高清视频输入分区再放大功能的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种LED显示屏音视频控制装置，所述装置包括多级级联的电路结构相同的视频放大器；
所述每级视频放大器电路包括音视频输入接口、音视频处理模块、视频截取转换模块、视频再放大模块、视频输出模块、HD-SDI解串器、DVI视频转换器、DVI输出接口、音频输出模块、HD-SDI串行器、VGA视频转换器、HD-SDI选通器、HD-SDI输出接口、VGA输出接口；
所述音视频输入接口，用于接收输入的音视频信号，并且将HD-SDI音视频信号输出到所述HD-SDI解串器，其余音视频信号输出到所述音视频处理模块；
所述音视频处理模块，用于对音视频信号作解码、切换和信号转换处理，并根据指令选择设定的视频输入作信号转换处理，统一生成标准的数字高清视频信号和音频信号输出到视频截取转换模块，音频信号还输出到音频输出模块；
所述音频输出模块，用于接收输出所述音视频处理模块输入的音频信号；
所述HD-SDI解串器解出的3G/H/SD-SDI差分高清音视频信号输出到所述视频截取转换模块，环路输出到所述HD-SDI选通器；
所述视频截取转换模块，用于接收所述音视频处理模块输出的标准数字高清音视频信号和对来自所述HD-SDI解串器的差分高清音视频信号进行解串处理，生成另一路标准的数字高清音视频信号输入到所述音视频处理模块；同时，根据控制指令在两路标准数字高清视频信号中选择一路标准数字高清视频信号作为予以播放的视频节目，并在其高清视频信号流中冗余截取所属区域的原始视频数据输出到所述视频再放大模块，同时还将选定的标准数字高清音视频信号进行差分转换输送到所述HD-SDI串行器；
所述视频再放大模块，用于根据指令对所述视频截取转换模块输出的视频数据作比例非线性再放大和图像优化处理，输出到所述视频输出模块；
所述视频输出模块，根据指令准确截取所属区域的原始视频数据输出到所述DVI视频转换器和VGA视频转换器中；
所述DVI视频转换器，将截取放大的视频信号转换成DVI信号，通过所述DVI输出接口向外输送；
所述HD-SDI串行器，将来自所述视频截取转换模块的差分标准高清音视频信号作并串转换处理，生成一路3G串行HD-SDI信号输送到所述HD-SDI选通器中；
所述VGA视频转换器，将截取放大的视频信号转换成VGA信号，通过所述VGA输出接口进行输出；
所述HD-SDI选通器，可对来自所述视频截取转换模块的高清音视频信号或来自所述HD-SDI解串器环路输出的原始高清音视频信号作选择，输出到所述HD-SDI输出接口；
所述HD-SDI输出接口，用于将续传的高清音视频信号输出到下一级视频处理放大器的HD-SDI输入。
进一步的，所述装置还包括：
液晶输出接口，接收来自于所述视频输出模块的输出的视频信号，将视频信号进行输出。
进一步的，所述装置还包括：
计算机控制接口，用于对各芯片的PC控制设定操作。
进一步的，所述装置还包括：
按键红外输入接口，用于无计算机时人工操作的功能设定键和红外输入处理电路。
本实用新型实施例的另一目的在于提供一种包含上述装置的LED显示屏。
本实用新型实施例由音视频输入接口、HD-SDI解串器、音视频处理模块、视频截取转换模块、视频再放大模块、视频输出模块、DVI视频转换器、VGA视频转换器、HD-SDI串行器、HD-SDI选通器、DVI输出接口、VGA输出接口等构成，可以支持1920×1080P 3G/HD/SD-SDI三速高清输入，并具备高清视频图像分区再放大显示功能，可以用于超高分辨率的LED显示屏显示。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的LED显示屏音视频控制装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的每级视频放大器电路的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的LED显示屏音视频控制装置的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例由音视频输入接口、HD-SDI解串器、音视频处理模块、视频截取转换模块、视频再放大模块、视频输出模块、DVI视频转换器、VGA视频转换器、HD-SDI串行器、HD-SDI选通器、DVI输出接口、VGA输出接口等构成，提供了一种可以支持1920×1080P视频传输的3G-SDI(3G是指SDI信号的数据传输率为3G bps)接口，并具备高清视频图像分区再放大显示功能，用于超高分辨率显示、级联设计的LED显示屏视频处理器。
图1示出了本实用新型实施例提供的LED显示屏音视频控制装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
该装置可以是内置于LED显示屏中的软件单元或硬件单元或者软硬件相结合的单元。
该装置可以由多级级联的视频放大器构成，以下以四级级联的视频放大器为例进行说明。
该装置包括一组通过HD-SDI口四级联的视频放大器18-21，每级视频放大器电路结构相同，其内部电路结构如图2所示。
图2中，视频放大器包括音视频输入接口1、音视频处理模块2、视频截取转换模块3、视频再放大模块4、视频输出模块5、液晶输出接口6、计算机控制接口7、按键红外输入接口8、HD-SDI解串器9、DVI视频转换器10、DVI输出接口11、音频输出模块12、HD-SDI串行器13、VGA视频转换器14、HD-SDI选通器15、HD-SDI输出接口16、VGA输出接口17。
音视频输入接口1，用于接收输入的音视频信号，并且将HD-SDI音视频信号输出到HD-SDI解串器9，其余音视频信号输出到音视频处理模块2。
音视频处理模块2，用于对音视频输入信号的解码和切换，并根据指令选择设定的视频输入作信号转换处理，统一生成标准的24/30/36RGB 1920×1080P的高清视频信号输出到视频截取转换模块3，音频输出到视频截取转换模块3和音频输出模块12。
音频输出模块12，用于接收输出音视频处理模块2输入的音频信号。
具有环路输出功能HD-SDI解串器9，HD-SDI解串器9对3G/HD/SD-SDI高清输入信号进行解码，解出的差分高清音视频信号输出到视频截取转换模块3，环路高清音视频信号输出到HD-SDI选通器15。
视频截取转换模块3，其一用于接收来自音视频处理模块2的数字高清音视频信号和来自HD-SDI解串器9的差分高清音视频信号，并对差分高清视频信号进行解串处理，生成另一路标准的数字高清视频信号和音频信号输入到音视频处理模块2；其二根据控制指令在2路标准高清视频信号中选择一路标准数字高清视频信号作为予以播放的标准高清视频节目，并在其标准高清视频信号流中冗余截取所属区域的原始视频数据输出到视频再放大模块4；其三将选定的标准数字高清视频信号转换成5bit宽度的LVDS数据总线信号送到HD-SDI串行器13。
视频再放大模块4，用于根据指令对视频截取转换模块3输出的视频数据作比例非线性再放大和图像优化处理，输出到视频输出模块5。
视频输出模块5，根据指令准确截取所属区域的原始视频数据输出到DVI视频转换器10和VGA视频转换器14中，视频输出模块5还与液晶输出接口6相连。
液晶输出接口6，将来自视频输出模块5的OSD菜单信息送到面板的小型液晶显示模块，用于显示键盘和红外人工控制时的设定操作。
计算机控制接口7，是双线或三线串行接口，用于对各主芯片的PC控制设定操作。
按键红外输入接口8，指人工操作的功能设定键和红外输入处理电路，用于无计算机时对各主芯片的功能控制设定操作。
DVI视频转换器10，将截取放大的视频信号转换成DVI信号，通过DVI输出接口11输出给LED控制器使用。
HD-SDI串行器13，将来自视频截取转换模块3的差分标准高清音视频信号作并串转换处理，生成一路3G差分串行HD-SDI信号到HD-SDI选通器15中。
VGA视频转换器14，将截取放大的视频信号转换成VGA信号，通过VGA输出接口17输出给监视器。
HD-SDI选通器15，可对来自视频截取转换模块3的标准高清音视频信号或来自HD-SDI解串器9环路输出的原始高清音视频信号作选择，输出到HD-SDI输出接口16。
HD-SDI输出接口16，将续传的高清音视频信号通过HD-SDI输出接口16输出到下一级视频处理放大器的HD-SDI输入接口。
图3示出了本实用新型实施例提供的LED显示屏音视频控制装置的电路图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
音视频输入接口1与音视频处理模块2相连接，将输入的HD-SDI音视频信号输出到HD-SDI解串器9，其余音视频信号传输到音视频处理模块2中。
音视频处理模块2生成标准的24/30/36RGB 1920×1080P的高清视频信号输出到视频截取转换模块3，音频输出到视频截取转换模块3和音频输出模块12。
HD-SDI解串器9解出的差分高清音视频信号输出到视频截取转换模块3，环路输出到HD-SDI选通器15。
视频截取转换模3和音视频处理模块2、HD-SDI解串器9、视频再放大模块4、HD-SDI串行器13相连接。视频截取转换模3块对来自HD-SDI解串器9的差分高清音视频信号进行解串处理，生成另一路标准的数字高清音视频信号输入到音视频处理模块2，同时根据控制指令对来自音视频处理模块2、HD-SDI解串器9的2路标准高清视频信号中选择一路作为予以播放的标准高清视频节目，并在其标准高清视频信号流中冗余截取所属区域的原始视频数据输出到视频再放大模块4，同时还将播放的标准高清音视频信号转换成5bit宽度的LVDS数据总线信号送到HD-SDI串行器13。
视频再放大模块4根据指令对视频截取转换模块3输出的视频数据作比例非线性再放大和图像优化处理，输出到视频输出模块5。
视频输出模块5根据指令准确截取所属区域的原始视频数据输出到DVI视频转换器10和VGA视频转换器14中，视频输出模块5还与液晶输出接口6相连。DVI视频转换器10将截取放大的视频信号转换成DVI信号，通过DVI输出接口11输出给LED控制器使用。
VGA视频转换器14将截取放大的视频信号转换成VGA信号，通过VGA输出接口17输出给监视器。
HD-SDI串行器13将来自视频截取转换模块3的5位LVDS数据总线标准高清音视频信号作并串转换处理，生成一路差分串行HD-SDI信号到HD-SDI选通器15中。
HD-SDI选通器15可对来自视频截取转换模块3的标准高清音视频信号或来自HD-SDI解串器9环路输出的原始高清音视频信号作选择，输出到HD-SDI输出接口16，之后信号通过HD-SDI输出接口16输出到下一级视频处理放大器的HD-SDI输入口。
按键红外输入接口8指脱机时人工操作的功能设定键和红外输入处理电路。
计算机控制接口7是双线或三线串行接口，用于PC机对各主芯片的控制设定操作。液晶输出接口6的输入信号来自于视频输出模块5的OSD菜单信息，输出到面板的小型液晶显示模块中，用于无计算机时采用键盘和红外人工设定功能的操作显示。
作为本实用新型的一优选实施例，音视频输入接口1包括各种模拟、数字接口，如RGB、AV、Svideo、YPbPr、YCbCr、标清和高清SDI/HD-SDI/3G-SDI音视频输入、两路HDMI/DVI以及Playport接口，其接口类型和数量由音视频处理模块采用的主芯片类型和用户需求确定，例如Playport接口为可选输入。
作为本实用新型的一优选实施例，HD-SDI解串器9优先选取具有3G/HD/SD三速的，并具有环路输出功能的HD-SDI解串器9，其芯片可以采用LMH0341/41/71或其它芯片。
作为本实用新型的一优选实施例，音视频处理模块2的主芯片优选支持多种模拟、数字音视频输入的单芯片音视频处理器，如支持HDMI1.3、DisplayPort输入和双10bit ADCs、双LVDS输出的FLI32656H或无DisplayPort输入、单LVDS输出的FLI32652H或仅具有24-bit RGB输出的FLI2300、WSC2010及其它芯片。
作为本实用新型的一优选实施例，视频截取转换模块3的主芯片为FPGA，内部具有多个速率可达3.125G的Serdes。三速(3G/HD/SD)串行数字接口和具有多个3.125G Serdes通道的FPGA相结合，只需一条电缆便可传送无压缩的1080p50/60信号。
作为本实用新型的一优选实施例，视频再放大模块4的主芯片为支持24/30/36-bit RGB输入输出的高档10bit视频缩放芯片ABT1030或支持24/30-bitRGB输入输出的10bit视频缩放芯片FLI32656H、FLI32652H或双通道视频缩放芯片GF9351、GF9450、GF9452，以及24-bit RGB输入输出的FLI2300、WSC2010及其它芯片。
作为本实用新型的一优选实施例，视频输出模块5根据指令准确截取所属区域的原始视频数据，按24/30/36-bit RGB模式输出到DVI视频转换器106和VGA视频转换器107，其主芯片可以采用FPGA。
作为本实用新型的一优选实施例，HD-SDI串行器13将来自视频截取转换模块3的标准高清音视频信号作并串转换处理，生成串行HD-SDI信号到HD-SDI选通器15，其芯片优选3G/HD/SD三速串行器LMH0340/50/70或其它芯片。
本实用新型实施例提供的级联LED视频放大器针对LED显示屏量身设计，具有以下有益效果：
1.采用了目前先进的可降低系统成本和功耗的3G-SDI(SMPTE424M)连接方案：三速(3G/HD/SD)串行数字接口和具有多个3.125G Serdes通道的FPGA相结合，只需一条电缆便可传送无压缩的1080p50/60信号；
2.具有3G-SDI环路或非环路输出，因而支持任何视频信号的续流输出；
3.支持多种模拟、数字输入、输出源，包括RGB、AV、Svideo、YPbPr、YCbCr、标清和高清SDI/HD-SDI音视频输入、两路HDMI/DVI以及DisplayPort接口；
4.通过一级视频处理和放大，统一生成标准的24/30-bit RGB 1920×1080P的高清视频数据流，在此基础上进行二次截取再放大，与传统的24-bit RGB1280×1024或1024×768相比，合理分配了缩放比例，提高了画面显示质量；
5.二级缩放支持36-bit RGB输入输出，可大幅度提高LED显示屏的色彩表现能力；
6.采用冗余边缘调整技术，有效解决了一般级联视频拼接放大器容易存在的边缘亮线、暗线及全屏放大时不满屏的问题；
7.支持长距离视频拼接放大器级联，扩大了应用范围；
8.支持双通道处理，具有画中画、画外画功能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种LED显示屏音视频控制装置，其特征在于，所述装置包括多级级联的电路结构相同的视频放大器；
所述每级视频放大器电路包括音视频输入接口、音视频处理模块、视频截取转换模块、视频再放大模块、视频输出模块、HD-SDI解串器、DVI视频转换器、DVI输出接口、音频输出模块、HD-SDI串行器、VGA视频转换器、HD-SDI选通器、HD-SDI输出接口、VGA输出接口；
所述音视频输入接口，用于接收输入的音视频信号，并且将HD-SDI音视频信号输出到所述HD-SDI解串器，其余音视频信号输出到所述音视频处理模块；
所述音视频处理模块，用于对音视频信号作解码、切换和信号转换处理，并根据指令选择设定的视频输入作信号转换处理，统一生成标准的数字高清视频信号和音频信号输出到视频截取转换模块，音频信号还输出到音频输出模块；
所述音频输出模块，用于接收输出所述音视频处理模块输入的音频信号；
所述HD-SDI解串器解出的3G/HD/SD-SDI差分高清音视频信号输出到所述视频截取转换模块，环路输出到所述HD-SDI选通器；
所述视频截取转换模块，用于接收所述音视频处理模块输出的标准数字高清音视频信号和对来自所述HD-SDI解串器的差分高清音视频信号进行解串处理，生成另一路标准的数字高清音视频信号输入到所述音视频处理模块；同时，根据控制指令在两路标准数字高清视频信号中选择一路标准数字高清视频信号作为予以播放的视频节目，并在其高清视频信号流中冗余截取所属区域的原始视频数据输出到所述视频再放大模块，同时还将选定的标准数字高清音视频信号进行差分转换输送到所述HD-SDI串行器；
所述视频再放大模块，用于根据指令对所述视频截取转换模块输出的视频数据作比例非线性再放大和图像优化处理，输出到所述视频输出模块；
所述视频输出模块，根据指令准确截取所属区域的原始视频数据输出到所述DVI视频转换器和VGA视频转换器中；
所述DVI视频转换器，将截取放大的视频信号转换成DVI信号，通过所述DVI输出接口向外输送；
所述HD-SDI串行器，将来自所述视频截取转换模块的差分标准高清音视频信号作并串转换处理，生成一路3G串行HD-SDI信号输送到所述HD-SDI选通器中；
所述VGA视频转换器，将截取放大的视频信号转换成VGA信号，通过所述VGA输出接口进行输出；
所述HD-SDI选通器，可对来自所述视频截取转换模块的高清音视频信号或来自所述HD-SDI解串器环路输出的原始高清音视频信号作选择，输出到所述HD-SDI输出接口；
所述HD-SDI输出接口，用于将续传的高清音视频信号输出到下一级视频处理放大器的HD-SDI输入。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
液晶输出接口，接收来自于所述视频输出模块的输出的视频信号，将视频信号进行输出。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
计算机控制接口，用于对各芯片的PC控制设定操作。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
按键红外输入接口，用于无计算机时人工操作的功能设定键和红外输入处理电路。
5.一种包含权利要求1所述装置的LED显示屏。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101103 Termination date: 20121225 |