专利名称：一种双线冗余容错的led显示屏控制系统及其应用方法
技术领域：
本发明涉及LED显示技术领域，且特别是涉及一种双线冗余容错的LED显示屏控制
方法。可以用来提高显示屏系统的可靠性。
背景技术：
由于信息传播产业需求的推动，对LED显示屏的需求越来越多。
LED显示屏大多处于环境较为恶劣的户外环境，其中各个部件之间的数据线较容易 发生自然或人为损坏， 一旦产生了这种破损，接收卡将不能收到视频数据，相应的显示模 组也就无法显示图像，为了恢复显示，则需要人工介入来修复，系统的自适应性能较差， 因此，现有技术工作可靠性较低。
冗余是指重复配置系统的一些部件，当故障发生时，冗余配置的部件将介入并承担 故障部件的工作；容错是指在系统的某一部件失效时系统仍然可以正常工作。容错功能一 般通过冗余组件来实现。 一般系统的故障可以分为"致命性"的故障和"非致命性故障"; 前者指的是系统的主要部件全部损坏，不可能自行修复。后者指部分原件失效或者偶然差 错等。冗余技术正是利用冗余组件来构造一种能够自行修复非致命性故障的技术。
参照图1，为现有的具有冗余容错功能的LED显示屏控制系统。发送卡接收来自视 频源的DVI信号，通过数据线发送给接收卡来驱动LED显示模组。发送卡具有两个输出端 口A 口和B 口。接收卡同样具有a 口和b 口，本级接收卡b 口和下一个接收卡的a 口依次 交替串接。在处理数据冗余的时候处于末端的两个接收卡的a 口或者b 口与发送卡的输出 端口 A或者B相连构成环状连接线路。这样当中间某一根数据连接线出现故障时，系统将 切换到另外一端的接收卡，以保证屏体正常显示。
上述方法存在着这样的缺陷当数据环路中出现两处故障时，将会影响到屏体的正 常显示。由上述分析可见，如何提高现有的LED显示屏控制系统的容错性，使其更具实用 性是当前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种双线冗余容错的LED显示屏控制方法以克服现有的LED 显示屏控制系统的容错能力，通过该方法可以实现LED显示屏长时间的稳定运行，并具有 较高的实用性。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下一种双线冗余容错的LED显示屏控制系统，包括第一视频控制器100、第二视频控制 器200、第一视频分配器300、第二视频分配器400、模组控制板500和LED显示屏模组 600;所述模组控制板500包括视频检测处理模块501、与视频检测处理模块501双向连 接的第一信号输入接口 502、第二信号输入接口 503、第一信号输出接口、第二信号输出 接口、 LED显示驱动电路506,第一信号输入接口 502和第二信号输入接口 503用于接收 外部信号，第一信号输出接口和第二信号输出接口用于输出信号，视频检测处理模块501 将接收到的信号输出到LED显示驱动电路506，视频检测处理模块501由大规模可编程逻 辑阵列芯片507构成;LED显示驱动电路506与LED显示屏模组600双向连接，并驱动LED 显示屏模组600进行显示;第一视频控制器100通过第一视频分配器300与第一信号输入 接口 502连接并将信号输入第一信号输入接口 502，第二视频控制器200通过第二视频分 配器400与第二信号输入接口 503连接并将信号输入第二信号输入接口 503;第一视频控 制器100用于接收视频信号并将其传递给第一视频分配器300;第二视频控制器200用于 接收视频信号并将其传递给第二视频分配器400;第一视频分配器300接收第一视频控制 器100的指令和图像数据，并且将其分发给各列模组控制板500;第二视频分配器400接 收第二视频控制器200的指令和图像数据，并且将其分发给各列模组控制板500。
所述第一视频控制器100包括第一视频输入接口 IOI和第一光纤通信接口 102;所述 第一视频分配器300包括第一光纤通信电路301和第一视频输出口 302;第一光纤通信接 口 102与第一光纤通信电路301双向连接，第一视频输出口 302与第一信号输入接口 502 双向连接；第一路视频信号依次经第一视频输入接口 101、第一光纤通信接口 102、第一 光纤通信电路301和第一视频输出口 302后输入到第一信号输入接口 502。
所述第二视频控制器200包括第二视频输入接口 201和第二光纤通信接口 202;所述 第二视频分配器400包括第二光纤通信电路401和第二视频输出口 402;第二光纤通信接 口 202与第二光纤通信电路401双向连接，第二视频输出口 402与第二信号输入接口 503 双向连接；第二路视频信号依次经第二视频输入接口 201、第二光纤通信接口 202、第二 光纤通信电路401和第二视频输出口 402后输入到第二信号输入接口 503。
所述第一视频控制器100和第一视频分配器300构成第一视频通道，第一视频通道与 第一信号输入接口 502连接并将信号输入第一信号输入接口 502,第二视频控制器200和 第二视频分配器400构成第二视频通道，第二视频通道与第二信号输入接口 503连接并将 信号输入第二信号输入接口 503，第一视频通道与第二视频通道相互独立，视频检测处理 模块501实时检测第一视频通道的视频数据和第二视频通道的视频数并根据检测结果进行频道切换，保证模组控制板500所接收到的视频数据是正常的并输出正常信号驱动LED 显示屏模组600进行显示。
所述根据检测结果进行频道切换是指第一视频通道或第二视频通道其中之一发生故 障时，视频检测处理模块501将通过切换使处于正常状态的第一视频通道或第二视频通道 输入的视频数据进入模组控制板500的LED显示驱动电路506，保证LED显示驱动电路506 输出正常信号驱动LED显示屏模组600进行显示。 .
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案，本发明提 出的双线冗余容错的LED显示屏控制系统至少具有下列优点及有益效果
本发明通过双线冗余容错的设计，处于系统中视频控制器、视频分配器是独立的两 套，各自通过光纤分别连接，分别接入模组控制板500的两个视频输入通路中。
系统中不同显示模组的模组控制板500之间通过两路输入、两路输出口相连接构成 两路独立且相同的视频通道。两路视频同时传输，视频检测处理模块501对两路视频进行 检测，根据视频状态切换通道，以保证正常显示。
系统中，只有当某一模组控制板500的两路视频通道同时发生人为或者自然破损时， 才会影响LED显示屏的正常显示，而即使在极限情况下，LED显示屏的模组控制板500通 路有一半同时发生了人为或者自然破损只要破损不是发生在同一个模组控制板500的两 个通道，都不会影响LED显示屏正常显示。不需要人工介入即可自动修复，保证屏体的正 常显示。提高了系统的适应性。本发明的这种双线冗余设计相对现有技术，使得系统的可 靠性大大提高。
从视频源得到视频数据在系统中具有两条独立并且完整的通道，无论那一条通道发 生人为或者自然破损，都不会影响LED显示屏的正常显示，不需要人工介入即可自动修复， 保证屏体的正常显示。提高了系统的适应性。本发明的这种双线冗余控制方法相对现有技 术，使得系统的可靠性大大提高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而
可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更
明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为现有习知的具有冗余容错的LED显示屏控制系统的结构示意图。
图2为本发明的显示屏控制方法总体结构示意图。
具体实施例方式
6为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附 图及较佳实施例，对依据本发明提出的双线冗余容错的LED显示屏控制系统其具体实施方 式、结构、方法、特征及其功效，详细说明如后。
参照图2， 一种双线冗余容错的LED显示屏控制系统，包括第一视频控制器100、第 二视频控制器200、第一视频分配器300、第二视频分配器400、模组控制板500和LED 显示屏模组600;所述模组控制板500包括视频检测处理模块501、与视频检测处理模块 501双向连接的第一信号输入接口 502、第二信号输入接口 503、第一信号输出接口、第 二信号输出接口、LED显示驱动电路506,第一信号输入接口 502和第二信号输入接口 503 用于接收外部信号，第一信号输出接口和第二信号输出接口用于输出信号，视频检测处理 模块501将接收到的信号输出到LED显示驱动电路506，视频检测处理模块501由大规模 可编程逻辑阵列芯片507构成；LED显示驱动电路506与LED显示屏模组600双向连接， 并驱动LED显示屏模组600进行显示;第一视频控制器100通过第一视频分配器300与第 一信号输入接口 502连接并将信号输入第一信号输入接口 502，第二视频控制器200通过 第二视频分配器400与第二信号输入接口 503连接并将信号输入第二信号输入接口 503; 第一视频控制器100用于接收视频信号并将其传递给第一视频分配器300;第二视频控制 器200用于接收视频信号并将其传递给第二视频分配器400;第一视频分配器300接收第 一视频控制器100的指令和图像数据，并且将其分发给各列模组控制板500;第二视频分 配器400接收第二视频控制器200的指令和图像数据，并且将其分发给各列模组控制板 500。
所述第一视频控制器IOO包括第一视频输入接口 101和第一光纤通信接口 102;所述 第一视频分配器300包括第一光纤通信电路301和第一视频输出口 302;第一光纤通信接 口 102与第一光纤通信电路301双向连接，第一视频输出口 302与第一信号输入接口 502 双向连接；第一路视频信号依次经第一视频输入接口 101、第一光纤通信接口 102、第一 光纤通信电路301和第一视频输出口 302后输入到第一信号输入接口 502。
所述第二视频控制器200包括第二视频输入接口 201和第二光纤通信接口 202;所述 第二视频分配器400包括第二光纤通信电路401和第二视频输出口 402;第二光纤通信接 口 202与第二光纤通信电路401双向连接，第二视频输出口 402与第二信号输入接口 503 双向连接；第二路视频信号依次经第二视频输入接口 201、第二光纤通信接口 202、第二 光纤通信电路401和第二视频输出口 402后输入到第二信号输入接口 503。
所述第一视频控制器100和第一视频分配器300构成第一视频通道，第一视频通道与第一信号输入接口 502连接并将信号输入第一信号输入接口 502，第二视频控制器200和 第二视频分配器400构成第二视频通道，第二视频通道与第二信号输入接口 503连接并将 信号输入第二信号输入接口 503，第一视频通道与第二视频通道相互独立，视频检测处理 模块501实时检测第一视频通道的视频数据和第二视频通道的视频数并根据检测结果进 行频道切换，保证模组控制板500所接收到的视频数据是正常的并输出正常信号驱动LED 显示屏模组600进行显示。
所述根据检测结果进行频道切换是指第一视频通道或第二视频通道其中之一发生故 障时，视频检测处理模块501将通过切换使处于正常状态的第一视频通道或第二视频通道 输入的视频数据进入模组控制板500的LED显示驱动电路506，保证LED显示驱动电路506 输出正常信号驱动LED显示屏模组600进行显示。
所述的模组控制板500包括大规模可编程逻辑阵列芯片507、两路视频输出接口、两 路视频输入接口 、 LED显示驱动电路506和视频检测处理模块501 。主要用于驱动LED显 示模组进行显示。
所述的模组控制板500具有数据冗余设计。包含两路视频输入口和两路视频输出口 。 对两路视频数据同时接入，驱动LED显示屏模组600进行显示。
所述的视频检测处理模块501由模组控制板500上的大规模可编程逻辑阵列芯片507 实现，实时检测接入的两路视频信号的工作状态，根据检测结果对视频通道进行切换。保 证模组控制板500的正常工作。
所述的LED显示驱动电路506根据视频检测处理模块501所确定的视频通道接收到的 数据，来驱动LED显示屏模组600进行显示。
所述的视频控制器包括视频输入接口和光纤通信接口 ；视频输入接口主要用途是接收 DVI数字视频信号。光纤通信接口的主要作用是将数字视频信号通过光纤传送至视频分配器。
所述的视频分配器包括光纤通信接口电路和32路视频输出接口。视频分配器通过光 纤接收来自于视频控制器的指令和图像数据，并且将数据通过32路输出接口分发给各列 模组控制板500。
所述的视频控制器和视频分配器有两套，并且相对独立，同时对同一视频源接入。 视频控制器包含视频输入接口和光纤通信接口，来自于DVI视频源的视频信号由视 频输入接口接入视频控制器。经过处理后由光纤通信接口传送到视频分配器。
视频分配器包含一路光纤通信接口， 32路视频输出口。视频分配器通过光纤通信接口接收来自于控制器的指令和图像数据，并且将数据通过32路输出接口分发给各列模组控制板500。
模组控制板500具有两路视频输入端口和两路视频输出端口。来自于视频分配器的视频数据由视频输入端口接入模组控制板500，模组控制板500根据数据驱动LED显示屏进行显示。
模组控制板500包含两路信号输入接口、两路信号输出接口、大规模可编程逻辑阵列芯片507、视频检测处理模块501、 LED显示驱动电路506。模组控制板500主要用于驱动LED显示屏模组600进行显示。其中，视频检测处理模块501由大规模可编程逻辑阵列芯片507实现;系统中第一级模组控制板500的两个视频输入接口分别和两个视频分配器的视频输出口连接，对来自于两台视频分配器的视频数据同时接入，由视频检测处理模块501实时检测两路视频的工作状态，根据检测结果对视频通道进行切换，保证模组控制板500的正常工作；LED显示驱动电路506根据视频检测处理模块501所确定的视频通道接收到的数据，来驱动LED显示模组进行显示；本级模组控制板500的两个视频输出口分别和下一级模组控制板500的两个视频输入口连接，构成两条独立的视频通道；两路视频控制器和视频分配器相对独立，构成两条独立的视频通道，无论哪一路的视频控制器和视频分配器发生故障，系统都会自动切换到另外一路视频，这样不会影响LED显示屏的正常显示。视频分配器和模组控制板500以及模组控制板500之间通过两条数据线连接，相连的两条数据线无论哪一条发生人为或者自然损坏，都不会影响LED显示屏的正常显示。本发明中，模组控制板500到视频控制器的数据链路上具有信息反馈机制，这样当某一节点发生故障时能够及时通知进行人工修复，而在修复过程中不影响正常显示。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在配合参阅图式的较佳实施例的
详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目的所采
取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之
用，并非用来对本发明加以限制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然
本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，
在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或
修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术
实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1、一种双线冗余容错的LED显示屏控制系统，其特征在于包括第一视频控制器(100)、第二视频控制器(200)、第一视频分配器(300)、第二视频分配器(400)、模组控制板(500)和LED显示屏模组(600)；所述模组控制板(500)包括视频检测处理模块(501)、与视频检测处理模块(501)双向连接的第一信号输入接口(502)、第二信号输入接口(503)、第一信号输出接口(504)、第二信号输出接口(505)、LED显示驱动电路(506)，第一信号输入接口(502)和第二信号输入接口(503)用于接收外部信号，第一信号输出接口和第二信号输出接口用于输出信号，视频检测处理模块(501)将接收到的信号输出到LED显示驱动电路(506)，视频检测处理模块(501)由大规模可编程逻辑阵列芯片((507))构成；LED显示驱动电路(506)与LED显示屏模组(600)双向连接，并驱动LED显示屏模组(600)进行显示；第一视频控制器(100)通过第一视频分配器(300)与第一信号输入接口(502)连接并将信号输入第一信号输入接口(502)，第二视频控制器(200)通过第二视频分配器(400)与第二信号输入接口(503)连接并将信号输入第二信号输入接口(503)；第一视频控制器(100)用于接收视频信号并将其传递给第一视频分配器(300)；第二视频控制器(200)用于接收视频信号并将其传递给第二视频分配器(400)；第一视频分配器(300)接收第一视频控制器(100)的指令和图像数据，并且将其分发给各列模组控制板(500)；第二视频分配器(400)接收第二视频控制器(200)的指令和图像数据，并且将其分发给各列模组控制板(500)。
2、 如权利要求1所述一种双线冗余容错的LED显示屏控制系统，其特征在于所述 第一视频控制器(100)包括第一视频输入接口 (IOI)和第一光纤通信接口 (102);所述第一 视频分配器(300)包括第一光纤通信电路(301)和第一视频输出口 (302);第一光纤通信接 口(102)与第一光纤通信电路(301)双向连接，第一视频输出口(302)与第一信号输入接口 (502)双向连接；第一路视频信号依次经第一视频输入接口(IOI)、第一光纤通信接口 (102)、第一光纤通信电路(301)和第一视频输出口(302)后输入到第一信号输入接口(502) 。
3、 如权利要求1所述一种双线冗余容错的LED显示屏控制系统，其特征在于所述 第二视频控制器(200)包括第二视频输入接口 (201)和第二光纤通信接口 (202);所述第二 视频分配器(400)包括第二光纤通信电路(401)和第二视频输出口(402);第二光纤通信接 口(202)与第二光纤通信电路(401)双向连接，第二视频输出口(402)与第二信号输入接口(503) 双向连接；第二路视频信号依次经第二视频输入接口(201)、第二光纤通信接口 (202)、第二光纤通信电路(401)和第二视频输出口(402)后输入到第二信号输入接口 (503)。
4、 如权利要求1所述一种双线冗余容错的LED显示屏控制系统的应用方法，其特征 在于所述第一视频控制器(100)和第一视频分配器(300)构成第一视频通道，第一视频通 道与第一信号输入接口 (502)连接并将信号输入第一信号输入接口 (502)，第二视频控制器 (200)和第二视频分配器(400)构成第二视频通道，第二视频通道与第二信号输入接口 (503) 连接并将信号输入第二信号输入接口(503)，第一视频通道与第二视频通道相互独立，视 频检测处理模块(501)实时检测第一视频通道的视频数据和第二视频通道的视频数并根据 检测结果进行频道切换，保证模组控制板(500)所接收到的视频数据是正常的并输出正常 信号驱动LED显示屏模组(600)进行显示。
5、 如权利要求4所述一种双线冗余容错的LED显示屏控制系统的应用方法，其特征 在于:所述根据检测结果进行频道切换是指第一视频通道或第二视频通道其中之一发生故 障时，视频检测处理模块(501)将通过切换使处于正常状态的第一视频通道或第二视频通 道输入的视频数据进入模组控制板(500)的LED显示驱动电路(506)，保证LED显示驱动电 路(506)输出正常信号驱动LED显示屏模组(600)进行显示。
全文摘要
本发明公开了一种双线冗余容错的LED显示屏控制系统及其应用方法，包括第一视频控制器、第二视频控制器、第一视频分配器、第二视频分配器、模组控制板和LED显示屏模组；所述第一视频控制器和第一视频分配器构成第一视频通道，第一视频通道与第一信号输入接口连接并将信号输入第一信号输入接口，第二视频控制器和第二视频分配器构成第二视频通道，第二视频通道与第二信号输入接口连接并将信号输入第二信号输入接口，第一视频通道与第二视频通道相互独立，视频检测处理模块实时检测第一视频通道的视频数据和第二视频通道的视频数并根据检测结果进行频道切换，保证模组控制板所接收到的视频数据是正常的并输出正常信号驱动LED显示屏模组进行显示。本发明克服现有的LED显示屏控制系统的容错能力，通过该方法可以实现LED显示屏长时间的稳定运行，并具有较高的实用性。
文档编号G09G3/32GK101656041SQ20091002372
公开日2010年2月24日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者宗靖国, 袁胜春 申请人:西安诺瓦电子科技有限公司