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(duì)LED顯示屏的要求也越來(lái)越苛刻，其中LED顯 示屏運(yùn)行的穩(wěn)定性是一項(xiàng)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(gè)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(shí)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(gè)至關(guān)重要的位置。中國(guó)發(fā)明專利公報(bào)公開(kāi)了 “一種LED視頻控制系統(tǒng)”(
公開(kāi)日2008年4月16日， 公告號(hào)CN201048032Y)，該方法通過(guò)視頻控制器發(fā)出兩路完全相同的視頻數(shù)據(jù)，通過(guò)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(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)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(shí)現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)的熱備份，提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，由于每個(gè) 接收卡只有兩個(gè)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(shí)，出現(xiàn)故障的接收卡之間的控制區(qū)域?qū)o(wú)法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種當(dāng)LED顯示屏控制系統(tǒng)在多條鏈路同時(shí)出 現(xiàn)問(wèn)題時(shí)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(wèn)題，本發(fā)明的LED顯示屏雙機(jī)熱備份系統(tǒng)包括兩個(gè)視頻分配 裝置，m個(gè)掃描卡陣列；每個(gè)視頻分配裝置分別與m個(gè)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(guò)m路并行的接口分別輸出給m個(gè)掃描卡陣列；視頻分 配裝置輸出的每路信號(hào)傳輸給構(gòu)成掃描卡陣列的η個(gè)掃描卡，每個(gè)掃描卡截取設(shè)定像素點(diǎn) 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(shí)，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(gè)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(gè)掃描卡的 兩路輸入通道Al和A2，第一個(gè)掃描卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接第二個(gè)掃描卡的兩路 輸入通道Al和A2 ；依此類推，第n-1個(gè)掃描卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接最后一個(gè)掃 描卡的兩路輸入通道Al和A2。此種同向接法連接方式簡(jiǎn)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(wèn)題后，系統(tǒng)能夠自動(dòng)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(shí)(只要掃描卡的2個(gè)數(shù)據(jù)輸入通道或2條輸入傳輸線不同時(shí)出故 障)，掃描卡能夠自動(dòng)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(shí)，其輸出以后的掃描卡將不能正常工作，可能會(huì)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(gè)掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第一個(gè)視頻 分配裝置的輸出和第二個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第二個(gè)掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù) 據(jù)分別取自第一個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第三個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第三個(gè)掃描卡輸 入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第二個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第四個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù) 輸出B2，依此類推，第n-1個(gè)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(gè)掃描卡 的數(shù)據(jù)輸出Bl和最后一個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2，最后一個(gè)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(gè)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(jì)，當(dāng)某一套視頻傳輸裝置或者視頻分配裝置 出現(xiàn)問(wèn)題后，系統(tǒng)能夠自動(dòng)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(shí)(只要掃描卡的輸入端和輸出端不同時(shí)出問(wèn)題)，掃描卡能夠自 動(dòng)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(shí)，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(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)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(tái)主機(jī)、一臺(tái)視頻分配器和兩臺(tái)視頻傳輸裝置的視頻傳輸連接圖。圖7為基于兩臺(tái)主機(jī)和兩臺(tái)視頻傳輸裝置的視頻傳輸連接圖。圖8為基于一臺(tái)主機(jī)和一臺(tái)視頻傳輸裝置的視頻傳輸連接圖。圖9為基于一臺(tái)主機(jī)的視頻傳輸連接圖。圖10為基于兩臺(tái)主機(jī)的視頻傳輸連接圖。圖11為基于兩臺(tái)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(tái)主機(jī)和一臺(tái)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(shí)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(gè)視頻分配裝置21、22和m個(gè)掃描卡陣列3-1、3-2、……、3-m ；視頻分配裝置21、22分別與m個(gè)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(guò)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(gè)掃描卡 陣列；視頻分配裝置21、22輸出的各路信號(hào)傳輸給構(gòu)成掃描卡陣列的η個(gè)掃描卡，每個(gè)掃描 卡截取設(shè)定像素點(diǎn)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(guò)解碼、重組等數(shù)據(jù)處理后，通過(guò)m路并 行的接口輸出。若每一路接口通過(guò)傳輸線可以級(jí)聯(lián)η個(gè)掃描卡，則每個(gè)視頻分配裝置最多 可以級(jí)聯(lián)mXn個(gè)掃描卡。如果LED顯示屏的大小為EXF個(gè)像素點(diǎn)(E為L(zhǎng)ED顯示屏的橫向像素點(diǎn)數(shù)，F(xiàn)為 LED顯示屏的縱向像素點(diǎn)數(shù))，單塊掃描卡控制LX V個(gè)像素點(diǎn)，則每一掃描卡陣列擁有η = E/L個(gè)掃描卡，每個(gè)視頻分配裝置最多可以擁有m個(gè)掃描卡陣列(m = F/V)。如圖3所示，每個(gè)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(gè)視頻分配裝置輸出的數(shù)據(jù)分別通過(guò)傳輸線4a_l和4b_l輸入第 一個(gè)掃描卡3-1-1的兩路輸入通道Al和A2 ；第一個(gè)掃描卡3-1-1的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2 分別接第二個(gè)掃描卡3-1-2的兩路輸入通道Al和A2 ；第二個(gè)掃描卡3-1-2的兩路數(shù)據(jù)輸 出Bl和B2分別接第三個(gè)掃描卡3-1-3的兩路輸入通道Al和A2 ；依此類推，第n_l個(gè)掃描 卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接最后一個(gè)掃描卡3-1-n的兩路輸入通道Al和A2。如圖5所示，第一個(gè)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(gè) 視頻分配裝置輸出所接的傳輸線4a-l和第二個(gè)掃描卡3-1-2的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第二個(gè)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(gè)掃描卡3-1-1的數(shù)據(jù)輸出Bl和第 三個(gè)掃描卡3-1-3的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第三個(gè)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(gè)掃描卡3-1-2的數(shù)據(jù)輸出Bl和第四個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2，依此類推，第n-1 個(gè)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(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和最后一 個(gè)掃描卡3-1-n的數(shù)據(jù)輸出B2，最后一個(gè)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(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第二個(gè)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(shí)時(shí)同步的兩路 視頻數(shù)據(jù)。兩路視頻數(shù)據(jù)分別通過(guò)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(gè)主機(jī)91、92輸出的視頻數(shù)據(jù)分別通過(guò)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(guò)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(shí)時(shí)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(shí)時(shí)同步地傳輸給視頻分配裝置22。如圖10所示，兩臺(tái)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(shí)施例1
視頻源采用兩臺(tái)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(tái)獨(dú)立主機(jī)191、192中的視頻源完全實(shí)時(shí)同步，如圖11所示。該方案實(shí)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(shí)時(shí)同步需要額外設(shè)備對(duì)兩臺(tái)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(diǎn)的顯示屏，其中單塊掃描卡控制64X64點(diǎn)像素的 箱體，那么取m = 960/64 = 15, η = 1280/64 = 20時(shí)，即系統(tǒng)總共控制20X15個(gè)箱體，當(dāng) 一臺(tái)視頻分配裝置不能滿足15組LVDS信號(hào)同時(shí)輸出時(shí)，可以采用多臺(tái)視頻分配裝置并用， 比如一臺(tái)千兆網(wǎng)接收分配器能輸出8組并行LVDS信號(hào)，則使用兩臺(tái)千兆網(wǎng)接收分配器即可 滿足15組并行LVDS信號(hào)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(guò)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(guò)多組并行LVDS接口輸出。每組LVDS輸出的 面積為1280X64像素點(diǎn)，共需要15組并行LVDS輸出接口。每組LVDS信號(hào)傳輸給20個(gè)掃描卡，每個(gè)掃描卡截取64X64像素點(diǎn)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(gè)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(hào)輸出至屏體，使顯示屏點(diǎn)亮。實(shí)施例2 視頻源采用一臺(tái)獨(dú)立主機(jī)9，一臺(tái)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(shí)時(shí)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(diǎn)的顯示屏，其中單塊掃描卡控制128X64像素點(diǎn) 的箱體，那么取m= 768/64 = 12, η = 1024/128 = 8時(shí)，即系統(tǒng)總共控制8Χ 12個(gè)箱體。 當(dāng)一臺(tái)視頻分配裝置不能滿足12組LVDS信號(hào)同時(shí)輸出時(shí)，可以采用多臺(tái)視頻分配裝置并 用，比如一臺(tái)光纖接收分配器能輸出8組并行LVDS信號(hào)，則使用兩臺(tái)光纖接收分配器即可 滿足12組LVDS信號(hào)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(guò)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(guò)多組并行LVDS接口輸出。每組LVDS輸出的面積為 1024X64像素點(diǎn)，共需要12組并行LVDS輸出接口。每組LVDS信號(hào)傳輸給8個(gè)掃描卡，每個(gè)掃描卡截取128X64像素點(diǎn)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(gè)視頻分配裝置，m個(gè)掃描卡陣列；每個(gè)視頻分配裝置分別與m個(gè)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(guò)m路并行的接口分別輸出給m個(gè)掃描卡陣列；視頻分配裝置輸出的每路信號(hào)傳輸給構(gòu)成掃描卡陣列的n個(gè)掃描卡，每個(gè)掃描卡截取設(shè)定像素點(diǎn)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(gè)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(gè)掃描卡的兩路輸入通道Al和A2，第一 個(gè)掃描卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接第二個(gè)掃描卡的兩路輸入通道Al和A2 ；依此類 推，第n-1個(gè)掃描卡的兩路數(shù)據(jù)輸出Bl和B2分別接最后一個(gè)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(gè)掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第一個(gè)視頻分配裝置的輸出和第二個(gè)掃 描卡的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第二個(gè)掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù)分別取自第一個(gè)掃描卡的 數(shù)據(jù)輸出Bl和第三個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2 ；第三個(gè)掃描卡輸入通道Al和A2的兩路數(shù)據(jù) 分別取自第二個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和第四個(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2，依此類推，第n-1個(gè) 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(gè)掃描卡的數(shù)據(jù)輸出Bl和最后一個(gè) 掃描卡的數(shù)據(jù)輸出B2，最后一個(gè)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(gè)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(gè)視頻分配裝置，m個(gè)掃描卡陣列；每個(gè)視頻分配裝置分別與m個(gè)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(guò)m路并行的接口分別輸出給m個(gè)掃描卡陣列；視頻分配裝置輸出的每路信號(hào)傳輸給構(gòu)成掃描卡陣列的n個(gè)掃描卡，每個(gè)掃描卡截取設(shè)定像素點(diǎn)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(shí)，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(hào)H04N5/268GK101894521SQ201010238460
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所