專利名稱：一種led視頻處理放大集成控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種LED視頻處理放大集成控制裝置。
背景技術(shù)：
led顯示屏市場已出現(xiàn)對超高分辨率高清視頻視頻顯示的急切需求，例如大型 LED廣告、大劇院LED幕墻等，其應(yīng)用分辨率大大超過高清電視1920X1080P的分辨率，例 如2048X1536、3840X2160，甚至更高。而目前大型LED顯示屏控制系統(tǒng)的構(gòu)建，均采用多 個前端數(shù)字視頻處理放大器/卡和多個后端LED屏控制發(fā)送器/卡相互級聯(lián)的模式，其應(yīng) 用成本很高，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中構(gòu)建一個分辨率為2048X 1536的大型LED顯示屏的結(jié)構(gòu)示 意圖，當(dāng)后端LED屏控制發(fā)送器/卡支持的分辨率為1024X 768時，需要4個數(shù)字視頻處理 放大器/卡51-54和4個后端LED屏控制發(fā)送器/卡61-64相互級聯(lián)。分析一下各級連接 相同的第一級連接，圖3中，前端數(shù)字視頻視頻放大器51通過DVI串行器511和DVI輸出 口 512，將放大處理后的數(shù)字視頻信號送到后端LED屏控制發(fā)送器61。后端LED屏控制發(fā) 送器 / 卡 61 包括 DVI 輸入口 611、DVI 接收器 612、FPGA 613、緩存器 614、Serdes/PHY615 和光纖模塊/千兆網(wǎng)接口 616，DVI輸入口 611、DVI接收器612輸入的高質(zhì)量數(shù)字視頻放大 信號由FPGA 613轉(zhuǎn)換處理后，送到Serdes 615進行并串轉(zhuǎn)換，再通過光纖模塊616送到遠 端的第一個LED屏控制接收器。顯然，這種前后兩級拼接結(jié)構(gòu)，成本很高，且經(jīng)過DVI兩級轉(zhuǎn)換，影響了視頻顯示 質(zhì)量。另外計算機對每個前端數(shù)字視頻處理放大器和每個后端LED屏控制發(fā)送器的設(shè)定或 控制必須采用串口逐個分別連接進行，實施復(fù)雜，不具有便捷性。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種LED視頻處理放大集成控 制裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種LED視頻處理放大集成控 制裝置，其特征在于，包括用于接收視頻和/或音頻信號并對所述視頻和/或音頻信號進行解碼、切換和信 號轉(zhuǎn)換處理的輸入單元；與所述輸入單元相連，用于根據(jù)控制指令從所述輸入的視頻選取指定的視頻信號 進行分區(qū)放大截取并多路輸出的放大截取單元；用于將所述輸入單元及放大截取單元在對所述接收的視頻和/或音頻信號進行 解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理及分區(qū)多級截取放大后生成的新的多路視頻和/或音頻信號輸 出的輸出單元；與所述輸入單元、放大截取單元及輸出單元分別相連，用于輸入控制指令設(shè)定所 述輸入單元、放大截取單元及輸出單元各項應(yīng)用操作的控制單元。實施本實用新型實施例，具有如下有益效果[0011]實施本實用新型實話例，可將多個前端數(shù)字視頻圖像處理器和多個后端LED屏控 制發(fā)送器合并成一體，大大降低了高分辨率LED顯示屏控制系統(tǒng)的成本和功耗，同時通過 取消前端數(shù)字視頻圖像處理器和后端LED屏控制發(fā)送器DVI輸出輸入環(huán)節(jié)，減少了信號損 失，提高了信號的顯示質(zhì)量。

圖1是本實用新型一種LED視頻處理放大集成控制裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖2是本實用新型一種LED視頻處理放大集成控制裝置第二實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中構(gòu)建一個分辨率為2048X 1536的大型LED顯示屏的結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新 型作進一步地詳細描述。圖1是本實用新型一種LED視頻處理放大集成控制裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖，包括用于接收視頻和/或音頻信號并對所述視頻和/或音頻信號進行解碼、切換和信 號轉(zhuǎn)換處理的輸入單元1。所述輸入單元1的接口類型包括HD-SDI、HDMI1. 3高清信號在內(nèi)的各種模擬數(shù)字 輸入接口，可接收并轉(zhuǎn)換處理包括HD-SDI、HDMI1. 3高清信號在內(nèi)的各種模擬及數(shù)字信號。與所述輸入單元1相連，用于對所述接收的視頻信號進行多級截取放大并多路輸 出的放大截取單元2。所述放大截取單元2可對被所述輸入單元1解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理后的視頻 信號首先進行第一級放大及圖像優(yōu)化處理，生成標(biāo)準(zhǔn)的高清視頻信號或其它標(biāo)準(zhǔn)的高分辨 率數(shù)字視頻信號，并根據(jù)控制指令對所述的標(biāo)準(zhǔn)高清視頻信號或其它標(biāo)準(zhǔn)高分辨率數(shù)字視 頻信號在各指定區(qū)域進行分區(qū)截取，并對截取后的分區(qū)視頻信號分別進行第二級放大及圖 像優(yōu)化處理，生成指定的高分辨率分區(qū)視頻數(shù)據(jù)，最后將所述第二級放大及圖像優(yōu)化處理 后生成的高分辨率分區(qū)視頻數(shù)據(jù)進行格式和頻率變換，并嵌入計算機控制信號后分成多路 輸出。用于將所述輸入單元1及放大截取單元2在對所述接收的視頻和/或音頻信號進 行解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理及放大截取后生成的新的多路視頻和/或音頻信號輸出的輸 出單元3。所述輸出單元3包括HD-SDI環(huán)路輸出、音頻及監(jiān)聽輸出、VGA監(jiān)視輸出、液晶輸出 和其余視頻環(huán)路輸出。其中，視頻環(huán)路輸出支持再級連功能，以用于更高分辨率LED顯示屏 的構(gòu)建。與所述輸入單元1、放大截取單元2及輸出單元3分別相連，用于輸入控制指令設(shè) 定所述輸入單元1、放大截取單元2及輸出單元3各項應(yīng)用操作的控制單元4。[0024]需要說明的是，所述控制單元4包括按鍵紅外輸入接口和計算機雙向串口，同時 具有按鍵、紅外和計算機三種控制模式，其中按鍵和液晶面板配合使用使系統(tǒng)可脫離計算 機運行，串口為RS-232 口或USB 口。圖2是本實用新型一種LED視頻處理放大集成控制裝置第二實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖，包括用于接收視頻和/或音頻信號并對所述視頻和/或音頻信號進行解碼、切換和信 號轉(zhuǎn)換處理的輸入單元1。其中輸入單元1包括用于接收HD-SDI及HDMI1. 3高清視頻和/或音頻信號的高清信號接收單元11。需要說明的是，所述輸入單元1的接口類型包括HD_SDI、HDMI1.3高清信號在內(nèi)的 各種模擬數(shù)字輸入接口，可接收包括HD-SDI、HDMI1. 3高清信號在內(nèi)的其它各種模擬及數(shù)
字信號。用于對所述接收的視頻和/或音頻信號進行解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理并根據(jù)控 制指令從所述輸入的視頻選取指定的視頻信號生成與所述放大截取單元匹配的數(shù)字視頻 信號的輸入處理單元12。所述輸入處理單元12采用常規(guī)電路構(gòu)建，主芯片優(yōu)選支持多種模擬、數(shù)字音視頻 信號輸入的單芯片音視頻處理器，例如支持HDMI1. 3、DisplayPort輸入和雙lObit ADCs、 雙LVDS輸出的FLI32656H，完成對音視頻信號輸入的解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理，解碼包括 各種模擬、數(shù)字信號，并根據(jù)控制指令從所述輸入的視頻選取指定的視頻信號，生成后端芯 片支持的數(shù)字視頻信號，可選的，輸入處理單元12包括HD-SDI解串器，具有HD-SDI環(huán)路輸 出o與所述輸入單元1相連，用于對所述接收的視頻信號進行多級截取放大并輸出的 放大截取單元2。所述放大截取單元2包括用于根據(jù)從所述經(jīng)輸入單元處理后的視頻信號選取指定的視頻信號進行第一級 放大和視頻優(yōu)化處理，生成標(biāo)準(zhǔn)的高清視頻信號或其它標(biāo)準(zhǔn)的高分辨率數(shù)字視頻信號的第 一級放大處理單元21。與所述第一級放大處理單元相連，用于根據(jù)控制指令從所述第一級放大處理單元 生成標(biāo)準(zhǔn)的高清視頻信號或其它標(biāo)準(zhǔn)的高分辨率數(shù)字視頻信號中截取各指定區(qū)域的視頻 數(shù)據(jù)并多路輸出的第一級FPGA單元22。所述第一級FPGA單元22還可用于將所述第一級放大處理單元生成標(biāo)準(zhǔn)的高清視 頻信號或其它標(biāo)準(zhǔn)的高分辨率數(shù)字視頻信號輸出到其余視頻環(huán)路輸出電路及接口；與所述第一級FPGA單元相連，用于將所述第一級FPGA單元截取的各指定區(qū)域的 多路視頻數(shù)據(jù)進行非線性等比例放大及視頻優(yōu)化處理，生成指定的高分辨率分區(qū)視頻數(shù)據(jù) 的第二級放大處理單元23。與所述第二級放大處理單元相連，用于將所述第二級放大處理單元生成的高分辨 率分區(qū)視頻數(shù)據(jù)進行格式和頻率變換并嵌入計算機控制信號后輸出的第二級FPGA單元 24。用于將所述輸入單元1及放大截取單元2在對所述接收的視頻和/或音頻信號進行解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理及放大截取后生成的多路新的視頻和/或音頻信號輸出的輸 出單元3。所述輸出單元3包括用于與所述第二級FPGA單元24相連，將被所述第二級FPGA單元進行格式和頻率 變換并嵌入計算機控制信號后輸出的各分區(qū)高分辨率視頻數(shù)據(jù)進行高頻變換和并串轉(zhuǎn)換， 生成多路1-3. 125G的差分數(shù)據(jù)，并將所述差分數(shù)據(jù)通過多個光纖模塊和/或千兆網(wǎng)接口輸 出到各分區(qū)LED顯示屏控制接收器的Serdes/PHY單元31。與所述第二級FPGA單元24相連，用于將所述第二級FPGA單元接收的各分區(qū)高分 辨率視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為VGA信號后切換輸出至VGA監(jiān)視器的VGA輸出單元32。需要說明的是，所述輸出單元3還可輸出多種其它音頻和/或視頻信號。所述第一級放大處理單元21采用常規(guī)電路構(gòu)建，主芯片優(yōu)選支持24/30/36-bit RGB輸入輸出的高檔雙通道12bit視頻縮放芯片GF9452，根據(jù)指令對輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù) 作第一級放大和圖像優(yōu)化處理，其功能包括噪聲抑制、色彩變換、顏色校正、伽瑪矯正、細節(jié) 增強、邊緣平滑、幀速轉(zhuǎn)換、多畫面控制、圖像縮放、電影模式偵測、運動圖像處理、0SD控制 等，生成標(biāo)準(zhǔn)的24/30/36bitl920X1080P的高清視頻信號或其它標(biāo)準(zhǔn)的高分辨率數(shù)字視 頻信號輸出到第一級FPGA單元22。所述第一級FPGA單元22構(gòu)建的核心是大規(guī)?，F(xiàn)場可編程門陣列芯片，由它根據(jù) 指令在輸入的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)流中，分別在指定空間分別截取各分區(qū)的原始視頻數(shù)據(jù)輸 出到第二級放大處理單元23，所述第二級放大處理單元23包括由多個視頻信號放大器組 成的陣列。同時第一級FPGA單元22將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)流輸出到其余視頻環(huán)路輸出電路 及接口，將液晶控制信號通過液晶驅(qū)動模塊輸出到液晶輸出接口。所述第二級放大處理單元23由多片視頻放大處理器芯片構(gòu)建，優(yōu)選單通道lObit 視頻縮放芯片ABT1030，或支持24/30-bit RGB輸入輸出的高檔雙通道lObit視頻縮放芯 片GF9450、GF9351，每一片芯片對指定空間的原始視頻數(shù)據(jù)作高質(zhì)量的非線性等比例放大 及圖像優(yōu)化處理，生成指定的高分辨率分區(qū)圖像數(shù)據(jù)，統(tǒng)一輸出到第二級FPGA單元24。所述第二級FPGA單元24構(gòu)建的核心是大規(guī)?，F(xiàn)場可編程門陣列芯片，其選型與 多個通用后端LED屏控制發(fā)送器/卡中采用的FPGA相同，以集中的動態(tài)存儲器為顯示緩沖 區(qū)，分別對輸入的各分區(qū)的高分辨率圖像數(shù)據(jù)作格式和頻率變換，并嵌入計算機控制信號， 輸出到Serdes/PHY單元31，同時還將各分區(qū)的視頻輸出根據(jù)控制指令切換到VGA輸出單元 32，以方便對各分區(qū)畫面進行視頻監(jiān)視。可選的，第二級FPGA單元24芯片可優(yōu)選內(nèi)部具有多個3. 125G LVDS Serdes的高 檔FPGA芯片，例如ALTERA公司或公司的Xilinx的相關(guān)芯片，將分區(qū)生成的多路1_3. 125G 的高速串行數(shù)據(jù)，直接輸出到光纖模塊或支持串行數(shù)據(jù)輸入的千兆網(wǎng)PHY110-113，以減少 FPGA的I/O數(shù)和PCB板面積，進一步提高信號質(zhì)量；所述Serdes/PHY單元31采用多個常規(guī)Serdes/PHY芯片構(gòu)建，主要完成各分區(qū)放 大數(shù)據(jù)流的高頻變換和并串轉(zhuǎn)換，生成多路1-3. 125G的差分數(shù)據(jù)通過多個光纖模塊/千兆 網(wǎng)接口輸出到各分區(qū)LED顯示屏的控制接收器，以完成全屏的超高分辨率顯示；所述多個光纖模塊/千兆網(wǎng)接口采用常規(guī)器件，例如1-4. 125G的光纖模塊或帶變 壓器的千兆網(wǎng)RJ45接口，其數(shù)目與常規(guī)級聯(lián)模式采用的后端LED屏控制發(fā)送器/卡的個數(shù)相同與所述輸入單元1、放大截取單元2及輸出單元3分別相連，用于輸入控制指令設(shè) 定所述輸入單元1、放大截取單元2及輸出單元3各項應(yīng)用操作的控制單元4。需要說明的是，所述控制單元4包括按鍵紅外輸入接口和計算機雙向串口，同時 具有按鍵、紅外和計算機三種控制模式，其中按鍵和液晶面板配合使用使系統(tǒng)可脫離計算 機運行，串口為RS-232 口或USB 口。綜上可述，實施本實用新型實施例，將多個前端數(shù)字視頻圖像處理器和多個后端 LED屏控制發(fā)送器合并成一體，大大降低了高分辨率LED顯示屏控制系統(tǒng)的成本和功耗， 取消了前端數(shù)字視頻圖像處理器和后端LED屏控制發(fā)送器DVI輸出輸入環(huán)節(jié)，從而減少了 信號損失，提高了信號的顯示質(zhì)量，計算機對前端數(shù)字視頻圖像處理器和后端LED屏控制 器的設(shè)定或控制通過一個串口進行，提高了應(yīng)用效率，提高了系統(tǒng)可靠性，具有更高的性價 比，同時還具有三種控制方式、兩種監(jiān)控方式、兩種視頻信號多路輸出、兩種環(huán)路視頻輸出， 控制靈活，使用方便，功能齊全。有必要說明的是，雖然本實用新型已參照當(dāng)前的實施方式進行了描述，但本技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，上述實施方式僅用來說明本實用新型，并非用來限定本 實用新型的保護范圍，任何在本實用新型的精神和原則范圍之內(nèi)，所做的任何修飾、等效替 換、改進，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種LED視頻處理放大集成控制裝置，其特征在于，包括用于接收視頻和/或音頻信號并對所述視頻和/或音頻信號進行解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理的輸入單元；與所述輸入單元相連，用于根據(jù)控制指令從所述輸入的視頻選取指定的視頻信號進行分區(qū)放大截取并多路輸出的放大截取單元；用于將所述輸入單元及放大截取單元在對所述接收的視頻和/或音頻信號進行解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理及分區(qū)多級截取放大后生成的新的多路視頻和/或音頻信號輸出的輸出單元；與所述輸入單元、放大截取單元及輸出單元分別相連，用于輸入控制指令設(shè)定所述輸入單元、放大截取單元及輸出單元各項應(yīng)用操作的控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的LED視頻處理放大集成控制裝置，其特征在于，所述輸入單元包括用于接收HD-SDI及HDMI1. 3高清視頻和/或音頻信號的高清信號接收單元。
3.如權(quán)利要求2所述的LED視頻處理放大集成控制裝置，其特征在于，所述輸入單元包括用于對所述接收的視頻和/或音頻信號進行解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理并根據(jù)控制指 令從所述輸入的視頻選取指定的視頻信號生成與所述放大截取單元匹配的數(shù)字視頻信號 的輸入處理單元。
4.如權(quán)利要求1所述的LED視頻處理放大集成控制裝置，其特征在于，所述放大控制單 元包括用于根據(jù)從所述經(jīng)輸入單元處理后的視頻信號選取指定的視頻信號進行第一級放大 和視頻優(yōu)化處理，生成標(biāo)準(zhǔn)的高清視頻信號或其它標(biāo)準(zhǔn)的高分辨率數(shù)字視頻信號的第一級 放大處理單元；與所述第一級放大處理單元相連，用于根據(jù)控制指令從所述第一級放大處理單元生成 標(biāo)準(zhǔn)的高清視頻信號或其它標(biāo)準(zhǔn)的高分辨率數(shù)字視頻信號中截取各指定區(qū)域的視頻數(shù)據(jù) 的第一級FPGA單元，所述第一級FPGA單元還可用于將所述第一級放大處理單元生成的標(biāo)準(zhǔn)高清視頻信號 或其它的標(biāo)準(zhǔn)高分辨率數(shù)字視頻信號輸出到其余視頻環(huán)路輸出電路及接口；與所述第一級FPGA單元相連，用于將所述第一級FPGA單元截取的各指定區(qū)域的視頻 數(shù)據(jù)進行非線性等比例放大及視頻優(yōu)化處理，生成指定的各分區(qū)高分辨率視頻數(shù)據(jù)的第二 級放大處理單元；與所述第二級放大處理單元相連，用于將所述第二級放大處理單元生成的各分區(qū)高分 辨率視頻數(shù)據(jù)進行格式和頻率變換并嵌入計算機控制信號后輸出的第二級FPGA單元。
5.如權(quán)利要求1所述的LED視頻處理放大集成控制裝置，其特征在于，所述輸出單元包括用于與所述第二級FPGA單元相連，將被所述第二級FPGA單元進行格式和頻率變換并 嵌入計算機控制信號后輸出的各分區(qū)高分辨率視頻數(shù)據(jù)進行高頻變換和并串轉(zhuǎn)換，生成多 路1-3. 125G的差分數(shù)據(jù)，并將所述差分數(shù)據(jù)通過多個光纖模塊和/或千兆網(wǎng)接口輸出到各 分區(qū)LED顯示屏控制接收器的Serdes/PHY單元。
6.如權(quán)利要求5所述的LED視頻處理放大集成控制裝置，其特征在于，所述輸出單元包括與所述第二級FPGA單元相連，用于將所述第二級FPGA單元接收的各分區(qū)高分辨率視 頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為VGA信號后切換輸出至VGA監(jiān)視器的VGA輸出單元。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種LED視頻處理放大集成控制裝置，包括用于接收視頻和/或音頻信號并進行解碼、切換和信號轉(zhuǎn)換處理的輸入單元；與所述輸入單元相連，用于根據(jù)控制指令從所述輸入的視頻選取各指定區(qū)域的視頻信號進行分區(qū)放大截取，并多路輸出的放大截取單元；用于將多路視頻和/或音頻信號輸出的輸出單元；與所述輸入單元、放大截取單元及輸出單元分別相連，用于輸入控制指令設(shè)定所述輸入單元、放大截取單元及輸出單元各項應(yīng)用操作的控制單元。采用本實用新型，大大降低了高分辨率LED顯示屏控制系統(tǒng)的成本和功耗，同時減少了信號損失，提高了信號的顯示質(zhì)量。
文檔編號G09G5/14GK201607923SQ20092026167
公開日2010年10月13日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者魏洵佳 申請人:康佳集團股份有限公司