專利名稱：Led顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED顯示屏熱備份系統(tǒng)，特別涉及一種LED顯示屏雙機(jī)熱備份系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著LED顯示屏的日益普及，人們對LED顯示屏的要求也越來越苛刻，其中LED顯 示屏運(yùn)行的穩(wěn)定性是一項最重要也是最基礎(chǔ)的要求。不管LED顯示屏的顯示效果如何絢 麗，一旦控制鏈路中出現(xiàn)了不穩(wěn)定的因素，整個顯示屏的形象在人們心目中將大打折扣。由 于LED顯示屏的使用環(huán)境和條件各不相同，有時甚至很惡劣，所以更有必要將提高LED顯示 屏運(yùn)行的穩(wěn)定性放在一個至關(guān)重要的位置。中國發(fā)明專利公報公開了 “一種LED視頻控制系統(tǒng)”(
公開日2008年4月16日， 公告號CN201048032Y)，該方法通過視頻控制器發(fā)出兩路完全相同的視頻數(shù)據(jù)，通過端口 A和端口 B給接收卡，使接收卡形成環(huán)路，如圖1所示。正常情況下，系統(tǒng)接收的是端口 A的 數(shù)據(jù)，當(dāng)任意一處傳輸線出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能夠自動切換，使出現(xiàn)故障處之后的接收卡從端 口 B接收數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)的熱備份，提高了整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，由于每個 接收卡只有兩個數(shù)據(jù)端口，A入B出或者B入A出，當(dāng)系統(tǒng)中有多于一處的傳輸線出現(xiàn)故障 時，出現(xiàn)故障的接收卡之間的控制區(qū)域?qū)o法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種當(dāng)LED顯示屏控制系統(tǒng)在多條鏈路同時出 現(xiàn)問題時仍然能夠自適應(yīng)恢復(fù)數(shù)據(jù)通路，使視頻顯示不受影響的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系 統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)包括兩個視頻分配 裝置，m個掃描卡陣列；每個視頻分配裝置分別與m個掃描卡陣列連接，將接收到的視頻數(shù) 據(jù)進(jìn)行解碼、存取、重組和打包后，通過m路并行的接口分別輸出給m個掃描卡陣列；視頻分 配裝置輸出的每路信號傳輸給構(gòu)成掃描卡陣列的η個掃描卡，每個掃描卡截取設(shè)定像素點 區(qū)域的數(shù)據(jù)，并將各自截取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、數(shù)據(jù)處理和分配后輸出至LED顯示屏。本發(fā)明采用了兩套獨(dú)立的數(shù)據(jù)通道，當(dāng)某一套數(shù)據(jù)通道出現(xiàn)故障時，能夠?qū)崿F(xiàn)系 統(tǒng)的熱切換，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，也大大減少了人工維護(hù)的幾率。所述的掃描卡陣列中的各掃描卡采用同向接法。所述的兩個視頻分配裝置輸出的數(shù)據(jù)分別輸入各掃描卡陣列的第一個掃描卡的 兩路輸入通道Al和A2，第一個掃描卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接第二個掃描卡的兩路 輸入通道Al和A2 ；依此類推，第n-1個掃描卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接最后一個掃 描卡的兩路輸入通道Al和A2。此種同向接法連接方式簡單易操作，當(dāng)某一套視頻傳輸裝置或者視頻分配裝置出 現(xiàn)問題后，系統(tǒng)能夠自動切換至另外一套裝置而不影響LED顯示屏正常顯示；當(dāng)掃描卡之
3間的傳輸線出現(xiàn)故障時(只要掃描卡的2個數(shù)據(jù)輸入通道或2條輸入傳輸線不同時出故 障)，掃描卡能夠自動切換至另外一路數(shù)據(jù)輸入通道而不影響LED顯示屏正常顯示。其缺陷 在于，當(dāng)某一塊掃描卡出現(xiàn)故障時，其輸出以后的掃描卡將不能正常工作，可能會出現(xiàn)大片 黑屏的現(xiàn)象。所述的掃描卡陣列中的各掃描卡采用反向接法。各掃描卡陣列的第一個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第一個視頻 分配裝置的輸出和第二個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第二個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù) 據(jù)分別取自第一個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第三個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第三個掃描卡輸 入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第二個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第四個掃描卡的數(shù)據(jù) 輸出B2，依此類推，第n-1個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第n_2個掃描卡 的數(shù)據(jù)輸出Bl和最后一個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2，最后一個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路 數(shù)據(jù)分別取自第n-1掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第二個視頻分配裝置的輸出。此種反向接法連接方式采用環(huán)路設(shè)計，當(dāng)某一套視頻傳輸裝置或者視頻分配裝置 出現(xiàn)問題后，系統(tǒng)能夠自動切換至另外一套裝置而不影響LED顯示屏正常顯示；當(dāng)掃描卡 之間的傳輸線出現(xiàn)故障時(只要掃描卡的輸入端和輸出端不同時出問題)，掃描卡能夠自 動切換至另外一路輸入而不影響LED顯示屏正常顯示。當(dāng)某一塊掃描卡出現(xiàn)故障時，只有 該掃描卡控制的顯示區(qū)域不能正常顯示，其他顯示區(qū)域均完好。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為背景技術(shù)的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為掃描卡示意圖。圖4為掃描卡陣列同向連接圖。圖5為掃描卡陣列反向連接圖。圖6為基于一臺主機(jī)、一臺視頻分配器和兩臺視頻傳輸裝置的視頻傳輸連接圖。圖7為基于兩臺主機(jī)和兩臺視頻傳輸裝置的視頻傳輸連接圖。圖8為基于一臺主機(jī)和一臺視頻傳輸裝置的視頻傳輸連接圖。圖9為基于一臺主機(jī)的視頻傳輸連接圖。圖10為基于兩臺主機(jī)的視頻傳輸連接圖。圖11為基于兩臺主機(jī)的千兆網(wǎng)視頻傳輸連接圖。圖12為基于千兆網(wǎng)和LVDS傳輸方式的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)框圖。圖13為基于LVDS傳輸方式的掃描卡陣列同向連接圖。圖14為基于一臺主機(jī)和一臺視頻分配器的光纖視頻傳輸連接圖。圖15為基于光纖和LVDS傳輸方式的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)框圖。圖16為基于LVDS傳輸方式的掃描卡陣列反向連接圖。
具體實施例方式如圖2所示，本發(fā)明的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)包括兩個視頻分配裝置21、22和m個掃描卡陣列3-1、3-2、……、3-m ；視頻分配裝置21、22分別與m個掃描卡陣列3_1、 3-2、……、3-m連接，將接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、重組和打包后，通過各自的m路 并行接口及傳輸線4a-l、4a-2、……、4a-m、4b-l、4b_2、……、4b_m分別輸出給m個掃描卡 陣列；視頻分配裝置21、22輸出的各路信號傳輸給構(gòu)成掃描卡陣列的η個掃描卡，每個掃描 卡截取設(shè)定像素點區(qū)域的數(shù)據(jù)，將各自截取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、數(shù)據(jù)處理和分配，并輸 出至LED顯示屏。視頻分配裝置是將接收到的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過解碼、重組等數(shù)據(jù)處理后，通過m路并 行的接口輸出。若每一路接口通過傳輸線可以級聯(lián)η個掃描卡，則每個視頻分配裝置最多 可以級聯(lián)mXn個掃描卡。如果LED顯示屏的大小為EXF個像素點(E為LED顯示屏的橫向像素點數(shù)，F(xiàn)為 LED顯示屏的縱向像素點數(shù))，單塊掃描卡控制LX V個像素點，則每一掃描卡陣列擁有η = E/L個掃描卡，每個視頻分配裝置最多可以擁有m個掃描卡陣列(m = F/V)。如圖3所示，每個掃描卡都有兩套獨(dú)立的數(shù)據(jù)輸入通道6 (Al和A2)和數(shù)據(jù)輸出通 道 7 (Bi 和 B2)。掃描卡陣列的典型接法有兩種圖4稱之為同向接法；圖5稱之為反向接法。當(dāng) 然，也可以由此衍生出其他的接法。如圖4所示，兩個視頻分配裝置輸出的數(shù)據(jù)分別通過傳輸線4a_l和4b_l輸入第 一個掃描卡3-1-1的兩路輸入通道Al和A2 ；第一個掃描卡3-1-1的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2 分別接第二個掃描卡3-1-2的兩路輸入通道Al和A2 ；第二個掃描卡3-1-2的兩路數(shù)據(jù)輸 出Bl和B2分別接第三個掃描卡3-1-3的兩路輸入通道Al和A2 ；依此類推，第n_l個掃描 卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接最后一個掃描卡3-1-n的兩路輸入通道Al和A2。如圖5所示，第一個掃描卡3-1-1的輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第一個 視頻分配裝置輸出所接的傳輸線4a-l和第二個掃描卡3-1-2的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第二個掃描 卡3-1-2輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第一個掃描卡3-1-1的數(shù)據(jù)輸出Bl和第 三個掃描卡3-1-3的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第三個掃描卡3-1-3輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別 取自第二個掃描卡3-1-2的數(shù)據(jù)輸出Bl和第四個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2，依此類推，第n-1 個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第n-2個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和最后一 個掃描卡3-1-n的數(shù)據(jù)輸出B2，最后一個掃描卡3-1-n輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別 取自第n-1個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第二個視頻分配裝置輸出所接的傳輸線4b-l。如圖6所示，主機(jī)9輸出的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)視頻分配器8轉(zhuǎn)換成完全實時同步的兩路 視頻數(shù)據(jù)。兩路視頻數(shù)據(jù)分別通過視頻傳輸裝置11、12傳輸給視頻分配裝置21、22。如圖7所示，兩個主機(jī)91、92輸出的視頻數(shù)據(jù)分別通過視頻傳輸裝置11、12傳輸 給視頻分配裝置21、22。如圖8所示，主機(jī)輸出的視頻數(shù)據(jù)通過視頻傳輸裝置1傳輸給視頻分配裝置21，視 頻分配裝置21將收到的視頻數(shù)據(jù)實時同步地傳輸給視頻分配裝置22。如圖9所示，主機(jī)9輸出的視頻數(shù)據(jù)傳輸給視頻分配裝置21，視頻分配裝置21將 收到的視頻數(shù)據(jù)實時同步地傳輸給視頻分配裝置22。如圖10所示，兩臺主機(jī)91、92輸出的視頻數(shù)據(jù)分別傳輸給視頻分配裝置21、22。實施例1
視頻源采用兩臺獨(dú)立主機(jī)191、192，視頻傳輸裝置采用千兆網(wǎng)發(fā)送卡111、112，要 求兩臺獨(dú)立主機(jī)191、192中的視頻源完全實時同步，如圖11所示。該方案實現(xiàn)了主機(jī)的雙 備份，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)然，視頻源的實時同步需要額外設(shè)備對兩臺主機(jī)進(jìn)行 控制。LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)框圖如圖12所示，視頻分配裝置采用千兆網(wǎng)接收分配 器121、122，視頻分配裝置的輸出采用LVDS接口傳輸，傳輸線采用LVDS傳輸線，掃描卡之間 的連接也采用LVDS傳輸線。如果需要控制1280X960像素點的顯示屏，其中單塊掃描卡控制64X64點像素的 箱體，那么取m = 960/64 = 15, η = 1280/64 = 20時，即系統(tǒng)總共控制20X15個箱體，當(dāng) 一臺視頻分配裝置不能滿足15組LVDS信號同時輸出時，可以采用多臺視頻分配裝置并用， 比如一臺千兆網(wǎng)接收分配器能輸出8組并行LVDS信號，則使用兩臺千兆網(wǎng)接收分配器即可 滿足15組并行LVDS信號輸出的要求。主機(jī)輸出分辨率設(shè)置為1280Χ 1024060Hz，千兆網(wǎng)發(fā)送卡將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù) 據(jù)解碼、存取、重組和打包，通過兩路千兆網(wǎng)將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至視頻分配裝置，千兆網(wǎng)接收 分配器將數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、重組和打包通過多組并行LVDS接口輸出。每組LVDS輸出的 面積為1280X64像素點，共需要15組并行LVDS輸出接口。每組LVDS信號傳輸給20個掃描卡，每個掃描卡截取64X64像素點區(qū)域。掃描卡 陣列連接方式采用同向接法，如圖13所示。每個掃描卡，將各自截取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、數(shù)據(jù)處理和分配等步驟，最終將 LED顯示屏所需信號輸出至屏體，使顯示屏點亮。實施例2 視頻源采用一臺獨(dú)立主機(jī)9，一臺視頻分配器8，如圖14所示。其中，視頻分配器 8的功能是將一路視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成完全實時同步的兩路視頻數(shù)據(jù)。LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)如圖15所示，視頻傳輸裝置采用光纖發(fā)送卡211、212， 視頻分配裝置采用光纖接收分配器221、222，視頻分配裝置的輸出采用LVDS接口傳輸，傳 輸線采用LVDS傳輸線，掃描卡之間的連接也采用LVDS傳輸線。如果需要控制1024X768像素點的顯示屏，其中單塊掃描卡控制128X64像素點 的箱體，那么取m= 768/64 = 12, η = 1024/128 = 8時，即系統(tǒng)總共控制8Χ 12個箱體。 當(dāng)一臺視頻分配裝置不能滿足12組LVDS信號同時輸出時，可以采用多臺視頻分配裝置并 用，比如一臺光纖接收分配器能輸出8組并行LVDS信號，則使用兩臺光纖接收分配器即可 滿足12組LVDS信號輸出的要求。視頻源設(shè)置為1280Χ 1024060Hz，光纖發(fā)送卡將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼、存 取、重組和打包，通過2. 5G光纖模塊將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至光纖接收分配器，光纖接收分配器 將數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、重組和打包通過多組并行LVDS接口輸出。每組LVDS輸出的面積為 1024X64像素點，共需要12組并行LVDS輸出接口。每組LVDS信號傳輸給8個掃描卡，每個掃描卡截取128X64像素點區(qū)域。掃描卡 陣列連接方式采用反向接法，如圖16所示。
權(quán)利要求
一種LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)，其特征在于包括兩個視頻分配裝置，m個掃描卡陣列；每個視頻分配裝置分別與m個掃描卡陣列連接，將接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、重組和打包后，通過m路并行的接口分別輸出給m個掃描卡陣列；視頻分配裝置輸出的每路信號傳輸給構(gòu)成掃描卡陣列的n個掃描卡，每個掃描卡截取設(shè)定像素點區(qū)域的數(shù)據(jù)，并將各自截取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、數(shù)據(jù)處理和分配后輸出至LED顯示屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)，其特征在于所述的兩個視頻分 配裝置輸出的數(shù)據(jù)分別輸入各掃描卡陣列的第一個掃描卡的兩路輸入通道Al和A2，第一 個掃描卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接第二個掃描卡的兩路輸入通道Al和A2 ；依此類 推，第n-1個掃描卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接最后一個掃描卡的兩路輸入通道Al和 A2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)，其特征在于各掃描卡陣列的第 一個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第一個視頻分配裝置的輸出和第二個掃 描卡的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第二個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第一個掃描卡的 數(shù)據(jù)輸出Bl和第三個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第三個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù) 分別取自第二個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第四個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2，依此類推，第n-1個 掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第n-2個掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和最后一個 掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2，最后一個掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第n-1掃描 卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第二個視頻分配裝置的輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個視頻分配裝置，m個掃描卡陣列；每個視頻分配裝置分別與m個掃描卡陣列連接，將接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、重組和打包后，通過m路并行的接口分別輸出給m個掃描卡陣列；視頻分配裝置輸出的每路信號傳輸給構(gòu)成掃描卡陣列的n個掃描卡，每個掃描卡截取設(shè)定像素點區(qū)域的數(shù)據(jù)，并將各自截取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、存取、數(shù)據(jù)處理和分配后輸出至LED顯示屏。本發(fā)明采用了兩套獨(dú)立的數(shù)據(jù)通道，當(dāng)某一套數(shù)據(jù)通道出現(xiàn)故障時，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的熱切換，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，也大大減少了人工維護(hù)的幾率。
文檔編號H04N5/268GK101894521SQ201010238460
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者丁鐵夫, 嚴(yán)飛, 李強(qiáng), 王瑞光 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所