專利名稱：全彩led點陣上同時顯示實時多畫面的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用于需要多張發(fā)送卡支持的全彩LED點陣上同時顯示多路不同的實時 多畫面信號。
背景技術(shù)：
全彩LED顯示屏的價格不斷下降，點陣直接的間距原來越密，由原來的P12往P6， P4發(fā)展，隨著LED點距的縮小，單位面積顯示時所需要的LED點陣數(shù)量越來越大，無論室內(nèi) 還是戶外LED顯示，，朝著超長、超寬、超大點陣的方向發(fā)展，由小點陣箱體構(gòu)成的LED顯示 屏幕逐漸往2048X1536，甚至更高的點陣發(fā)展，橫向點陣超高10000點，縱向點陣也大于 1536點。LED全彩屏幕的顯示主要由LED顯示屏、發(fā)送卡、若干塊接收卡以及控制顯示的計 算機和信號播放源四個部分組成。隨著LED全彩屏幕的發(fā)展，構(gòu)成LED顯示的基本系統(tǒng)由 一張發(fā)送卡連接若干接收卡向多張發(fā)送卡連接更多的接收卡構(gòu)成。在需要用LED大屏幕實 現(xiàn)實時動態(tài)全彩顯示時，對顯示屏發(fā)送卡處理和傳輸數(shù)據(jù)的性能要求會變得很高。在超大 點陣LED顯示屏幕的發(fā)展過程中，傳統(tǒng)基于電腦+發(fā)送卡的方式來支持的LED顯示屏幕，將 信號播放源安裝在電腦上，采用LED演播室軟件進行播放，通過發(fā)送卡系統(tǒng)采集DVI信號過 來的相應(yīng)的點陣進行傳送，接收系統(tǒng)接收后驅(qū)動對應(yīng)的LED燈來實現(xiàn)畫面的正常顯示，.隨 著LED點陣越來越大，一塊超大的LED屏幕往往需要多張發(fā)送卡來分部分采集信號源，通過 電腦級聯(lián)的方式，，局面采集，分段發(fā)送來實現(xiàn)顯像.這種驅(qū)動超大點陣LED顯示的方式，具 備很多局限包括，主要表現(xiàn)在i.傳統(tǒng)的顯示支持方式，在實現(xiàn)超大點陣顯示時，需要多臺電腦分別支持多張發(fā) 送卡來實現(xiàn)，系統(tǒng)采用級聯(lián)方式進行，連接復(fù)雜，只有一臺電腦出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰，導(dǎo)致這個顯 示屏幕不能正常運行。ii.不同電腦與發(fā)送卡之間需要復(fù)雜的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，一旦電腦中毒，重裝系統(tǒng) 后，需要重新對顯示系統(tǒng)進行調(diào)試和設(shè)置。iii.不能同時進行不同信號的實時處理，不能對不同信號進行同步實時顯示，或 者即使實現(xiàn)了其方法也非常復(fù)雜。iv.能實現(xiàn)多路不同的信號源同時在多張發(fā)送卡上顯示，只能實現(xiàn)一路信號的顯像。v.不能滿足超大屏幕LED顯像時，對不同情況下，不同顯示場景模式的預(yù)設(shè)功能。vi.如果要實現(xiàn)多個信號同時顯像，通過采用電腦采集的方式進行，這樣電腦采集 的所有信號只能在本機所支持的發(fā)送卡上顯示，不能跨發(fā)送卡顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的方法及裝置，可 以實現(xiàn)1.解決各類不同格式的視頻信號分段同時采用DVI實時疊加顯示輸出，實現(xiàn)跨越 多張發(fā)送卡顯示完整LED畫面。2解決不同LED顯示單元的顯示不同步問題。
實現(xiàn)本發(fā)明的方法是全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的方法包括多畫面動 態(tài)圖像實時控制和同步控制顯示，其中包括A.將外部的不同格式(高清/VGA/視頻信號)視頻信號經(jīng)多畫面動態(tài)圖像實時控制單元，實現(xiàn)實時疊加為一路數(shù)字圖像信號；多畫面動態(tài)圖像實時控制器接收外部輸入的 視頻信號，完成實時的疊加處理，合成一路數(shù)字圖像信號通過數(shù)字圖像傳輸總線同時傳輸 給不同的同步控制顯示單元；B.將實時疊加為一路的數(shù)字圖像信號經(jīng)數(shù)字圖像傳輸總線同時傳送給多個同步 控制顯示單元，經(jīng)圖像分塊抓取、圖像同步調(diào)整、圖像編碼輸出，實現(xiàn)不同同步控制顯示單 元輸出的數(shù)字圖像信號完全同步。該方法還包括所述同步控制顯示包括圖像分塊抓取單元接收多畫面動態(tài)圖像實時控制單元的 數(shù)字圖像信號，根據(jù)軟件設(shè)置抓取相應(yīng)大小的數(shù)字圖像送給同步調(diào)整單元，同步調(diào)整單元 接收圖像分塊抓取的數(shù)字圖像，調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)分辨并參照輸入的數(shù)字圖像信號的同步控制調(diào) 整本單元的輸出數(shù)字圖像信號的輸出時間，實現(xiàn)不同同步控制顯示單元輸出的數(shù)字圖像信 號完全同步，再經(jīng)圖像編碼輸出單元編碼同步調(diào)整單元數(shù)字圖像信號為標(biāo)準(zhǔn)DVI信號輸出 到由發(fā)送卡/接收卡系統(tǒng)支持的LED顯示屏。所述采用顯示頻率控制技術(shù)，實現(xiàn)不同顯示單元的輸出同步信號精確一致，具體 實施分為兩步完成，第一步不同的同步顯示控制單元的輸出嚴(yán)格鎖定多畫面動態(tài)圖像實 時控制輸出的數(shù)字圖像信號的場同步信號；第二步不同顯示控制單元輸出的場同步延遲 根據(jù)輸入信號的位置相應(yīng)調(diào)整；其中，第一步中場同步鎖定方法包括以下三種方式a、當(dāng) 輸入場同步到來時，輸出場同步立即變化；b、當(dāng)輸入場同步到來時，輸出場同步在顯示的前 一行或是后一行中選取間隔時間最短的點變化；C、當(dāng)輸入場同步到來時，輸出場同步在當(dāng) 前行顯示完以后變化。實現(xiàn)本發(fā)明的裝置是這種裝置包括多畫面動態(tài)圖像實時控制器和同步控制顯示 單元，其中多畫面動態(tài)圖像實時控制器接收外部輸入的視頻信號并經(jīng)傳輸總線與同步控制 顯示單元連接，其中同步控制顯示單元包括圖像分塊抓取單元、同步調(diào)整單元和圖像編碼 輸出單元，其中傳輸總線經(jīng)圖像分塊抓取單元、同步調(diào)整單元與圖像編碼輸出單元連接。該裝置還包括所述圖像分塊抓取單元主要由一顆80186控制器和與之連接的視頻信號輸入模 塊組成，其中80186控制器接收外部的控制信息設(shè)置對應(yīng)的寄存器來精確裁剪輸入的數(shù)字 圖像信號，設(shè)置的寄存器包括裁剪的大小、位置信息，視頻信號輸入模塊接收由CLK、DEN、 HS、VS、RIN[7:0]、GIN[7:0]、BIN[7:0]組成的數(shù)字圖像信號，通過DEN、HS、VS同步信號頻 率查找相應(yīng)的模式表判斷輸入數(shù)字圖像信號的分辨率。所述同步調(diào)整單元主要由一顆DSP處理模塊和與之連接的兩顆存儲器組成，完成 圖像的緩存、大小位置的調(diào)整、輸出同步精確控制，調(diào)整后的圖像通過CLKIN、IVS、IHS、IDEN 同步時鐘信號，INBE2:9、INGE2:9、INRE2:9圖像信號輸出到圖像編碼輸出單元。所述圖像編碼輸出單元包括一顆TTL轉(zhuǎn)DVI芯片，接收同步調(diào)整單元輸出的TTL 數(shù)字圖像信號，該信號包含CLKIN、IVS、IHS、IDEN同步時鐘信號，INBE2:9、INGE2:9、 INRE2:9圖像信號，通過 TFP 轉(zhuǎn)換為 TMDS 信號為 D_TX2p、D_TX2m, D_TXlp、D_TXlm, D_TXOp, D_TX0m, D_TXCp、D_TXCm四對差分信號，通過P3 DVI-I座輸出給LED屏幕顯示。本發(fā)明具有的有益效果實現(xiàn)多個不同格式的視頻信號在超大LED顯示單元上分 段通過標(biāo)準(zhǔn)DVI格式輸出，達(dá)到跨越不同的發(fā)送卡驅(qū)動LED點陣實時同步顯示。


圖1是本發(fā)明的整體原理框圖。圖2是本發(fā)明的軟件處理流程圖。圖3是圖1的圖像分塊抓取單元電路21原理圖。圖4是圖1的同步調(diào)整單元22電路原理圖。圖5是圖1的圖像編碼輸出單元23電路原理圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明本發(fā)明由多畫面動態(tài)圖像實時控制器1和同步控制顯示單元2(本發(fā)明根據(jù)實際 需要可以有多個同步控制顯示單元)組成。多畫面動態(tài)圖像實時控制器1接收外部的不同格式視頻信號(包括高清/VGA/視 頻信號)實時疊加為一路數(shù)字圖像信號，通過數(shù)字圖像傳輸總線同時傳送多個同步控制顯 示單元(不同同步控制顯示單元的組成和工作原理相同，下面選取其中一路說明)。同步控 制顯示單元2包括圖像分塊抓取單元21、同步調(diào)整單元22、圖像編碼輸出單元23。圖像分 塊抓取單元21接收多畫面動態(tài)圖像實時控制器1的數(shù)字圖像信號，根據(jù)軟件設(shè)置抓取相應(yīng) 大小的數(shù)字圖像送給同步調(diào)整單元22，同步調(diào)整單元22接收圖像分塊抓取單元21，調(diào)整為 標(biāo)準(zhǔn)分辨并參照輸入的數(shù)字圖像信號的同步控制調(diào)整本單元的輸出數(shù)字圖像信號的輸出 時間，使不同同步控制顯示單元輸出的數(shù)字圖像信號完全同步，圖像編碼輸出單元23編碼 同步調(diào)整單元22數(shù)字圖像信號為標(biāo)準(zhǔn)DVI信號輸出到LED顯示屏。同步控制顯示單元2包括圖像分塊抓取單元21、同步調(diào)整單元22、圖像編碼輸出 單元23。圖像分塊抓取單元21接收多畫面動態(tài)圖像實時控制器1的數(shù)字圖像信號，根據(jù)軟 件設(shè)置抓取相應(yīng)大小的數(shù)字圖像送給同步調(diào)整單元22，同步調(diào)整單元22接收圖像分塊抓 取單元21，調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)分辨并參照輸入的數(shù)字圖像信號的同步控制調(diào)整本單元的輸出數(shù)字 圖像信號的輸出時間，使不同同步控制顯示單元輸出的數(shù)字圖像信號完全同步。工作原理整體構(gòu)成如圖1所示，包括多畫面動態(tài)圖像實時控制器1，多路同步控制顯示單元 2兩大部分。本發(fā)明的主要部件的工作流程多畫面動態(tài)圖像實時控制器1接收外部輸入的視 頻信號，完成實時的疊加處理，合成一路數(shù)字圖像信號通過數(shù)字圖像傳輸總線同時傳輸給 不同的同步控制顯示單元，同步控制顯示單元2包括圖像分塊抓取單元21、同步調(diào)整單元 22、圖像編碼輸出單元23。圖像分塊抓取單元21接收多畫面動態(tài)圖像實時控制器1的數(shù) 字圖像信號，根據(jù)軟件設(shè)置抓取相應(yīng)大小的數(shù)字圖像送給同步調(diào)整單元22，同步調(diào)整單元 22接收圖像分塊抓取單元21的信號，調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)分辨并參照輸入的數(shù)字圖像信號的同步 控制調(diào)整本單元的輸出數(shù)字圖像信號的輸出時間，使不同同步控制顯示單元輸出的數(shù)字圖像信號完全同步，圖像編碼輸出單元23編碼同步調(diào)整單元22數(shù)字圖像信號為標(biāo)準(zhǔn)DVI信 號輸出到LED顯示屏。圖像分塊抓取單元21主要功能是接收多畫面動態(tài)圖像實時控制器1的數(shù)字圖像 信號，根據(jù)軟件設(shè)置的抓取大小裁剪完整數(shù)字圖像信號的相應(yīng)位置圖像送給后一單元處
理。圖像分塊抓取單元21由一顆增強80186架構(gòu)的控制器、視頻信號輸入模塊兩部 分組成。圖像分塊抓取單元21的視頻信號輸入模塊接收由CLK、DEN、HS、VS、RIN[7:0]、 GIN[7:0]、BIN[7:0]組成的數(shù)字圖像信號，通過DEN、HS、VS同步信號頻率通過查找相應(yīng)的 模式表判斷輸入數(shù)字圖像信號的分辨率，80186控制器接收外部的控制信息設(shè)置對應(yīng)的寄 存器來精確裁剪輸入的數(shù)字圖像信號，設(shè)置的寄存器包括裁剪的大小，位置等信息。同步調(diào)整單元22由一顆高性能的DSP處理模塊構(gòu)成，配合外部兩顆高速的存儲器 完成圖像的緩存，大小位置的調(diào)整，輸出同步精確控制。DSP處理模塊存儲總線寬度是32位 RMD [31:0]，總體的帶寬 6. 4Gbit/s0同步調(diào)整單元22采用獨特的顯示頻率控制技術(shù)，實現(xiàn)不同顯示單元的輸出同步 信號精確一致。具體的實施分兩步完成，第一步不同的同步顯示控制單元的輸出嚴(yán)格鎖定 多畫面動態(tài)圖像實時控制器1輸出的數(shù)字圖像信號的場同步信號。第二步不同顯示控制單 元輸出的場同步延遲根據(jù)輸入信號的位置相應(yīng)調(diào)整。第一步中場同步鎖定方法本裝置采用 可以采用三種方式完成，1、當(dāng)輸入場同步到來時，輸出場同步立即變化。2、當(dāng)輸入場同步到 來時，輸出場同步在顯示的前一行或是后一行中選取間隔時間最短的點變化。3、當(dāng)輸入場 同步到來時，輸出場同步在當(dāng)前行顯示完以后變化。這三種鎖定頻率的方式各有優(yōu)缺點，可 以根據(jù)實際需要設(shè)置。第二步需要建立在第一步基礎(chǔ)之上，必須保證每個同步顯示控制單 元的輸出頻率是明顯的相位差的，需要控制在顯示一行的時間之內(nèi)。采用上面的三種鎖頻 方式完全可以滿足該要求，由于每個同步顯示控制單元的對輸入數(shù)字圖像抓取的位置是不 一樣的，這樣輸出的時間也要相應(yīng)不一樣，才能保證輸出到每個LED顯示單元上在同一幀 內(nèi)組成一個完整的畫面，故需要對顯示區(qū)域在整體圖像下面的單元進行延時輸出，即調(diào)整 輸出場同步(IVS)與輸入數(shù)字圖像的場同步(VS在圖像多畫面動態(tài)圖像實時控制抓取21) 的相對延時。調(diào)整后的圖像通過CLKIN、IVS、IHS、IDEN同步時鐘信號，INBE2:9、INGE2:9、INRE2:9等圖像信號輸出到圖像編碼輸出單元23。圖像編碼輸出單元23由一顆TTL轉(zhuǎn)DVI芯片組成，完整數(shù)字圖像的編碼輸出， 給LED屏幕顯示。本單元采用的是TFP410專用圖像轉(zhuǎn)換芯片，接收同步調(diào)整單元22輸出 的TTL數(shù)字圖像信號，該信號包含CLKIN、IVS、IHS、IDEN同步時鐘信號，INBE2:9、INGE2:9、INRE2:9等圖像信號。通過TFP轉(zhuǎn)換為TMDS信號為D_TX2p、D_TX2m, D_TXlp、D_ TXlm, D_TX0p、D_TX0m, D_TXCp、D_TXCm 四對差分信號通過 P3 DVI-I 座輸出。
權(quán)利要求
一種全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的方法，包括多畫面動態(tài)圖像實時控制和同步控制顯示，其特征是包括下列步驟A.將外部的不同格式(高清/VGA/視頻信號)視頻信號經(jīng)多畫面動態(tài)圖像實時控制單元，實現(xiàn)實時疊加為一路數(shù)字圖像信號；多畫面動態(tài)圖像實時控制器接收外部輸入的視頻信號，完成實時的疊加處理，合成一路數(shù)字圖像信號通過數(shù)字圖像傳輸總線同時傳輸給不同的同步控制顯示單元；B.將實時疊加為一路的數(shù)字圖像信號經(jīng)數(shù)字圖像傳輸總線同時傳送給多個同步控制顯示單元，經(jīng)圖像分塊抓取、圖像同步調(diào)整、圖像編碼輸出，實現(xiàn)不同同步控制顯示單元輸出的數(shù)字圖像信號完全同步。
2.如權(quán)利要求1所述的全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的方法，其特征是所述同 步控制顯示包括圖像分塊抓取單元接收多畫面動態(tài)圖像實時控制單元的數(shù)字圖像信號，根 據(jù)軟件設(shè)置抓取相應(yīng)大小的數(shù)字圖像送給同步調(diào)整單元，同步調(diào)整單元接收圖像分塊抓取 的數(shù)字圖像，調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)分辨并參照輸入的數(shù)字圖像信號的同步控制調(diào)整本單元的輸出數(shù) 字圖像信號的輸出時間，實現(xiàn)不同同步控制顯示單元輸出的數(shù)字圖像信號完全同步。
3.如權(quán)利要求1或2所述的全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的方法，其特征是所 述采用顯示頻率控制技術(shù)，實現(xiàn)不同顯示單元的輸出同步信號精確一致，具體實施分為兩 步完成，第一步不同的同步顯示控制單元的輸出嚴(yán)格鎖定多畫面動態(tài)圖像實時控制輸出 的數(shù)字圖像信號的場同步信號；第二步不同顯示控制單元輸出的場同步延遲根據(jù)輸入信 號的位置相應(yīng)調(diào)整；其中，第一步中場同步鎖定方法包括以下三種方式a、當(dāng)輸入場同步 到來時，輸出場同步立即變化；b、當(dāng)輸入場同步到來時，輸出場同步在顯示的前一行或是后 一行中選取間隔時間最短的點變化；c、當(dāng)輸入場同步到來時，輸出場同步在當(dāng)前行顯示完 以后變化。
4.實現(xiàn)權(quán)利要求1的全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面方法的裝置，其特征是包括 多畫面動態(tài)圖像實時控制器和同步控制顯示單元，其中多畫面動態(tài)圖像實時控制器接收外 部輸入的視頻信號并經(jīng)傳輸總線與同步控制顯示單元連接，其中同步控制顯示單元包括圖 像分塊抓取單元、同步調(diào)整單元和圖像編碼輸出單元，其中傳輸總線經(jīng)圖像分塊抓取單元、 同步調(diào)整單元與圖像編碼輸出單元連接。
5.如權(quán)利要求4所述的全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的裝置，其特征是所 述圖像分塊抓取單元主要由一顆80186控制器和與之連接的視頻信號輸入模塊組成，其 中80186控制器接收外部的控制信息設(shè)置對應(yīng)的寄存器來精確裁剪輸入的數(shù)字圖像信 號，設(shè)置的寄存器包括裁剪的大小、位置信息，視頻信號輸入模塊接收由CLK、DEN、HS、VS、 RIN[7:0]、GIN[7:0]、BIN[7:0]組成的數(shù)字圖像信號，通過DEN、HS、VS同步信號頻率查找相 應(yīng)的模式表判斷輸入數(shù)字圖像信號的分辨率。
6.如權(quán)利要求4所述的全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的裝置，其特征是所述同 步調(diào)整單元主要由一顆DSP處理模塊和與之連接的兩顆存儲器組成，完成圖像的緩存、大 小位置的調(diào)整、輸出同步精確控制，調(diào)整后的圖像通過CLKIN、IVS、IHS、IDEN同步時鐘信 號，INBE2:9、INGE2:9、INRE2:9圖像信號輸出到圖像編碼輸出單元。
7.如權(quán)利要求4所述的全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的裝置，其特征是所述圖 像編碼輸出單元包括一顆TTL轉(zhuǎn)DVI芯片，接收同步調(diào)整單元輸出的TTL數(shù)字圖像信號，該信號包含CLKIN、IVS、IHS、IDEN同步時鐘信號，INBE2:9、INGE2:9、INRE2:9圖像信號，通過 TFP 轉(zhuǎn)換為 TMDS 信號為 D_TX2p、D_TX2m, D_TXlp、D_TXlm，D_TXOp、D_TXOm，D_ TXCp、D_TXCm四對差分信號，通過P3DVI-I座輸出給LED屏幕顯示。
全文摘要
一種全彩LED點陣上同時顯示實時多畫面的方法及裝置，方法包括下列步驟將外部的不同格式(高清/VGA/視頻信號)視頻信號經(jīng)多畫面動態(tài)圖像實時控制單元，實現(xiàn)實時疊加為一路數(shù)字圖像信號；多畫面動態(tài)圖像實時控制器接收外部輸入的視頻信號，完成實時的疊加處理，合成一路數(shù)字圖像信號通過數(shù)字圖像傳輸總線同時傳輸給不同的同步控制顯示單元；將實時疊加為一路的數(shù)字圖像信號經(jīng)數(shù)字圖像傳輸總線同時傳送給多個同步控制顯示單元，經(jīng)圖像分塊抓取、圖像同步調(diào)整、圖像編碼輸出，實現(xiàn)不同同步控制顯示單元輸出的數(shù)字圖像信號完全同步。
文檔編號G09G3/32GK101814269SQ20101015262
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者林春育, 高川, 魏新剛 申請人:深圳市創(chuàng)凱電子有限公司