专利名称：Led显示屏双机热备份系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED显示屏热备份系统，特别涉及一种LED显示屏双机热备份系 统。
背景技术：
随着LED显示屏的日益普及，人们对LED显示屏的要求也越来越苛刻，其中LED显 示屏运行的稳定性是一项最重要也是最基础的要求。不管LED显示屏的显示效果如何绚 丽，一旦控制链路中出现了不稳定的因素，整个显示屏的形象在人们心目中将大打折扣。由 于LED显示屏的使用环境和条件各不相同，有时甚至很恶劣，所以更有必要将提高LED显示 屏运行的稳定性放在一个至关重要的位置。中国发明专利公报公开了 “一种LED视频控制系统”(
公开日2008年4月16日， 公告号CN201048032Y)，该方法通过视频控制器发出两路完全相同的视频数据，通过端口 A和端口 B给接收卡，使接收卡形成环路，如图1所示。正常情况下，系统接收的是端口 A的 数据，当任意一处传输线出现故障时，系统能够自动切换，使出现故障处之后的接收卡从端 口 B接收数据，实现了视频数据的热备份，提高了整个控制系统的稳定性。然而，由于每个 接收卡只有两个数据端口，A入B出或者B入A出，当系统中有多于一处的传输线出现故障 时，出现故障的接收卡之间的控制区域将无法正常工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种当LED显示屏控制系统在多条链路同时出 现问题时仍然能够自适应恢复数据通路，使视频显示不受影响的LED显示屏双机热备份系 统。为了解决上述技术问题，本发明的LED显示屏双机热备份系统包括两个视频分配 装置，m个扫描卡阵列；每个视频分配装置分别与m个扫描卡阵列连接，将接收到的视频数 据进行解码、存取、重组和打包后，通过m路并行的接口分别输出给m个扫描卡阵列；视频分 配装置输出的每路信号传输给构成扫描卡阵列的η个扫描卡，每个扫描卡截取设定像素点 区域的数据，并将各自截取的数据进行解码、存取、数据处理和分配后输出至LED显示屏。本发明采用了两套独立的数据通道，当某一套数据通道出现故障时，能够实现系 统的热切换，提高了系统的稳定性和可靠性，也大大减少了人工维护的几率。所述的扫描卡阵列中的各扫描卡采用同向接法。所述的两个视频分配装置输出的数据分别输入各扫描卡阵列的第一个扫描卡的 两路输入通道Al和A2，第一个扫描卡的两路数据输出Bl和B2分别接第二个扫描卡的两路 输入通道Al和A2 ；依此类推，第n-1个扫描卡的两路数据输出Bl和B2分别接最后一个扫 描卡的两路输入通道Al和A2。此种同向接法连接方式简单易操作，当某一套视频传输装置或者视频分配装置出 现问题后，系统能够自动切换至另外一套装置而不影响LED显示屏正常显示；当扫描卡之
3间的传输线出现故障时(只要扫描卡的2个数据输入通道或2条输入传输线不同时出故 障)，扫描卡能够自动切换至另外一路数据输入通道而不影响LED显示屏正常显示。其缺陷 在于，当某一块扫描卡出现故障时，其输出以后的扫描卡将不能正常工作，可能会出现大片 黑屏的现象。所述的扫描卡阵列中的各扫描卡采用反向接法。各扫描卡阵列的第一个扫描卡输入通道Al和A2的两路数据分别取自第一个视频 分配装置的输出和第二个扫描卡的数据输出B2 ；第二个扫描卡输入通道Al和A2的两路数 据分别取自第一个扫描卡的数据输出Bl和第三个扫描卡的数据输出B2 ；第三个扫描卡输 入通道Al和A2的两路数据分别取自第二个扫描卡的数据输出Bl和第四个扫描卡的数据 输出B2，依此类推，第n-1个扫描卡输入通道Al和A2的两路数据分别取自第n_2个扫描卡 的数据输出Bl和最后一个扫描卡的数据输出B2，最后一个扫描卡输入通道Al和A2的两路 数据分别取自第n-1扫描卡的数据输出Bl和第二个视频分配装置的输出。此种反向接法连接方式采用环路设计，当某一套视频传输装置或者视频分配装置 出现问题后，系统能够自动切换至另外一套装置而不影响LED显示屏正常显示；当扫描卡 之间的传输线出现故障时(只要扫描卡的输入端和输出端不同时出问题)，扫描卡能够自 动切换至另外一路输入而不影响LED显示屏正常显示。当某一块扫描卡出现故障时，只有 该扫描卡控制的显示区域不能正常显示，其他显示区域均完好。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1为背景技术的LED显示屏双机热备份系统的结构框图。图2为本发明的LED显示屏双机热备份系统的结构框图。图3为扫描卡示意图。图4为扫描卡阵列同向连接图。图5为扫描卡阵列反向连接图。图6为基于一台主机、一台视频分配器和两台视频传输装置的视频传输连接图。图7为基于两台主机和两台视频传输装置的视频传输连接图。图8为基于一台主机和一台视频传输装置的视频传输连接图。图9为基于一台主机的视频传输连接图。图10为基于两台主机的视频传输连接图。图11为基于两台主机的千兆网视频传输连接图。图12为基于千兆网和LVDS传输方式的LED显示屏双机热备份系统框图。图13为基于LVDS传输方式的扫描卡阵列同向连接图。图14为基于一台主机和一台视频分配器的光纤视频传输连接图。图15为基于光纤和LVDS传输方式的LED显示屏双机热备份系统框图。图16为基于LVDS传输方式的扫描卡阵列反向连接图。
具体实施例方式如图2所示，本发明的LED显示屏双机热备份系统包括两个视频分配装置21、22和m个扫描卡阵列3-1、3-2、……、3-m ；视频分配装置21、22分别与m个扫描卡阵列3_1、 3-2、……、3-m连接，将接收到的视频数据进行解码、存取、重组和打包后，通过各自的m路 并行接口及传输线4a-l、4a-2、……、4a-m、4b-l、4b_2、……、4b_m分别输出给m个扫描卡 阵列；视频分配装置21、22输出的各路信号传输给构成扫描卡阵列的η个扫描卡，每个扫描 卡截取设定像素点区域的数据，将各自截取的数据进行解码、存取、数据处理和分配，并输 出至LED显示屏。视频分配装置是将接收到的视频数据经过解码、重组等数据处理后，通过m路并 行的接口输出。若每一路接口通过传输线可以级联η个扫描卡，则每个视频分配装置最多 可以级联mXn个扫描卡。如果LED显示屏的大小为EXF个像素点(E为LED显示屏的横向像素点数，F为 LED显示屏的纵向像素点数)，单块扫描卡控制LX V个像素点，则每一扫描卡阵列拥有η = E/L个扫描卡，每个视频分配装置最多可以拥有m个扫描卡阵列(m = F/V)。如图3所示，每个扫描卡都有两套独立的数据输入通道6 (Al和A2)和数据输出通 道 7 (Bi 和 B2)。扫描卡阵列的典型接法有两种图4称之为同向接法；图5称之为反向接法。当 然，也可以由此衍生出其他的接法。如图4所示，两个视频分配装置输出的数据分别通过传输线4a_l和4b_l输入第 一个扫描卡3-1-1的两路输入通道Al和A2 ；第一个扫描卡3-1-1的两路数据输出Bl和B2 分别接第二个扫描卡3-1-2的两路输入通道Al和A2 ；第二个扫描卡3-1-2的两路数据输 出Bl和B2分别接第三个扫描卡3-1-3的两路输入通道Al和A2 ；依此类推，第n_l个扫描 卡的两路数据输出Bl和B2分别接最后一个扫描卡3-1-n的两路输入通道Al和A2。如图5所示，第一个扫描卡3-1-1的输入通道Al和A2的两路数据分别取自第一个 视频分配装置输出所接的传输线4a-l和第二个扫描卡3-1-2的数据输出B2 ；第二个扫描 卡3-1-2输入通道Al和A2的两路数据分别取自第一个扫描卡3-1-1的数据输出Bl和第 三个扫描卡3-1-3的数据输出B2 ；第三个扫描卡3-1-3输入通道Al和A2的两路数据分别 取自第二个扫描卡3-1-2的数据输出Bl和第四个扫描卡的数据输出B2，依此类推，第n-1 个扫描卡输入通道Al和A2的两路数据分别取自第n-2个扫描卡的数据输出Bl和最后一 个扫描卡3-1-n的数据输出B2，最后一个扫描卡3-1-n输入通道Al和A2的两路数据分别 取自第n-1个扫描卡的数据输出Bl和第二个视频分配装置输出所接的传输线4b-l。如图6所示，主机9输出的视频数据经视频分配器8转换成完全实时同步的两路 视频数据。两路视频数据分别通过视频传输装置11、12传输给视频分配装置21、22。如图7所示，两个主机91、92输出的视频数据分别通过视频传输装置11、12传输 给视频分配装置21、22。如图8所示，主机输出的视频数据通过视频传输装置1传输给视频分配装置21，视 频分配装置21将收到的视频数据实时同步地传输给视频分配装置22。如图9所示，主机9输出的视频数据传输给视频分配装置21，视频分配装置21将 收到的视频数据实时同步地传输给视频分配装置22。如图10所示，两台主机91、92输出的视频数据分别传输给视频分配装置21、22。实施例1
视频源采用两台独立主机191、192，视频传输装置采用千兆网发送卡111、112，要 求两台独立主机191、192中的视频源完全实时同步，如图11所示。该方案实现了主机的双 备份，进一步提高了系统的稳定性。当然，视频源的实时同步需要额外设备对两台主机进行 控制。LED显示屏双机热备份系统框图如图12所示，视频分配装置采用千兆网接收分配 器121、122，视频分配装置的输出采用LVDS接口传输，传输线采用LVDS传输线，扫描卡之间 的连接也采用LVDS传输线。如果需要控制1280X960像素点的显示屏，其中单块扫描卡控制64X64点像素的 箱体，那么取m = 960/64 = 15, η = 1280/64 = 20时，即系统总共控制20X15个箱体，当 一台视频分配装置不能满足15组LVDS信号同时输出时，可以采用多台视频分配装置并用， 比如一台千兆网接收分配器能输出8组并行LVDS信号，则使用两台千兆网接收分配器即可 满足15组并行LVDS信号输出的要求。主机输出分辨率设置为1280Χ 1024060Hz，千兆网发送卡将接收到的数据进行数 据解码、存取、重组和打包，通过两路千兆网将视频数据发送至视频分配装置，千兆网接收 分配器将数据进行解码、存取、重组和打包通过多组并行LVDS接口输出。每组LVDS输出的 面积为1280X64像素点，共需要15组并行LVDS输出接口。每组LVDS信号传输给20个扫描卡，每个扫描卡截取64X64像素点区域。扫描卡 阵列连接方式采用同向接法，如图13所示。每个扫描卡，将各自截取的数据进行解码、存取、数据处理和分配等步骤，最终将 LED显示屏所需信号输出至屏体，使显示屏点亮。实施例2 视频源采用一台独立主机9，一台视频分配器8，如图14所示。其中，视频分配器 8的功能是将一路视频数据转换成完全实时同步的两路视频数据。LED显示屏双机热备份系统如图15所示，视频传输装置采用光纤发送卡211、212， 视频分配装置采用光纤接收分配器221、222，视频分配装置的输出采用LVDS接口传输，传 输线采用LVDS传输线，扫描卡之间的连接也采用LVDS传输线。如果需要控制1024X768像素点的显示屏，其中单块扫描卡控制128X64像素点 的箱体，那么取m= 768/64 = 12, η = 1024/128 = 8时，即系统总共控制8Χ 12个箱体。 当一台视频分配装置不能满足12组LVDS信号同时输出时，可以采用多台视频分配装置并 用，比如一台光纤接收分配器能输出8组并行LVDS信号，则使用两台光纤接收分配器即可 满足12组LVDS信号输出的要求。视频源设置为1280Χ 1024060Hz，光纤发送卡将接收到的数据进行数据解码、存 取、重组和打包，通过2. 5G光纤模块将视频数据发送至光纤接收分配器，光纤接收分配器 将数据进行解码、存取、重组和打包通过多组并行LVDS接口输出。每组LVDS输出的面积为 1024X64像素点，共需要12组并行LVDS输出接口。每组LVDS信号传输给8个扫描卡，每个扫描卡截取128X64像素点区域。扫描卡 阵列连接方式采用反向接法，如图16所示。
权利要求
一种LED显示屏双机热备份系统，其特征在于包括两个视频分配装置，m个扫描卡阵列；每个视频分配装置分别与m个扫描卡阵列连接，将接收到的视频数据进行解码、存取、重组和打包后，通过m路并行的接口分别输出给m个扫描卡阵列；视频分配装置输出的每路信号传输给构成扫描卡阵列的n个扫描卡，每个扫描卡截取设定像素点区域的数据，并将各自截取的数据进行解码、存取、数据处理和分配后输出至LED显示屏。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏双机热备份系统，其特征在于所述的两个视频分 配装置输出的数据分别输入各扫描卡阵列的第一个扫描卡的两路输入通道Al和A2，第一 个扫描卡的两路数据输出Bl和B2分别接第二个扫描卡的两路输入通道Al和A2 ；依此类 推，第n-1个扫描卡的两路数据输出Bl和B2分别接最后一个扫描卡的两路输入通道Al和 A2。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏双机热备份系统，其特征在于各扫描卡阵列的第 一个扫描卡输入通道Al和A2的两路数据分别取自第一个视频分配装置的输出和第二个扫 描卡的数据输出B2 ；第二个扫描卡输入通道Al和A2的两路数据分别取自第一个扫描卡的 数据输出Bl和第三个扫描卡的数据输出B2 ；第三个扫描卡输入通道Al和A2的两路数据 分别取自第二个扫描卡的数据输出Bl和第四个扫描卡的数据输出B2，依此类推，第n-1个 扫描卡输入通道Al和A2的两路数据分别取自第n-2个扫描卡的数据输出Bl和最后一个 扫描卡的数据输出B2，最后一个扫描卡输入通道Al和A2的两路数据分别取自第n-1扫描 卡的数据输出Bl和第二个视频分配装置的输出。
全文摘要
本发明涉及一种LED显示屏双机热备份系统，该系统包括两个视频分配装置，m个扫描卡阵列；每个视频分配装置分别与m个扫描卡阵列连接，将接收到的视频数据进行解码、存取、重组和打包后，通过m路并行的接口分别输出给m个扫描卡阵列；视频分配装置输出的每路信号传输给构成扫描卡阵列的n个扫描卡，每个扫描卡截取设定像素点区域的数据，并将各自截取的数据进行解码、存取、数据处理和分配后输出至LED显示屏。本发明采用了两套独立的数据通道，当某一套数据通道出现故障时，能够实现系统的热切换，提高了系统的稳定性和可靠性，也大大减少了人工维护的几率。
文档编号H04N5/268GK101894521SQ201010238460
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者丁铁夫, 严飞, 李强, 王瑞光 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所