[发明专利]一种LED显示屏信号级联系统

说明书

技术领域

本发明涉及LED显示屏领域，特别涉及一种LED显示屏信号级联系统。

背景技术

LED电子显示屏是80年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它是利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成的显示媒体，它集微机控制技术、视频技术、光电子技术、微电子技术、通信技术、数字图像处理技术于一体，是一种高新技术产品。它可以显示来自计算机、录像机、摄像机及电视的活动图像、也可以显示来自计算机和存储器中的静态图像。它以可靠性高，使用寿命长，环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十几年中迅速成长为平板显示的主流产品，已在各行各业得到大面积普及和应用。LED电子显示系统主要由计算机、系统播放管理软件、LED显示屏体、控制卡(发送卡和接收卡)、配电箱、网络等组成。

目前，大多数LED显示屏是基于千兆以太网技术的，即LED显示屏是通过千兆以太网进行信号传输。发送卡将采集来的视频数据和控制信息通过千兆以太网传输给屏体的接收卡；屏体接收卡(置于箱体内)与屏体接收卡之间，即显示箱体与显示箱体之间也是通过千兆以太网进行信号级联，屏体的反馈信息也通过其回传，传输用的线缆是超5类以上的网线，其具体结构如图1所示。经长期市场验证，基于千兆以太网的的LED显示屏级联系统存在着不少缺陷。

首先，由于基于千兆以太网传输的系统，其信号传输带宽为1000Mbps，除去数据校验位，实际传送的有效数据位800Mbps，用其来无失真传输灰度级为1024级，帧频率为60Hz的全彩色视频图像，传输视频分辨率最高只能为1024*384。如果想实现分辨率为1920*1080，帧频率为60Hz，灰度级为256级的全彩LED显示屏的话，数据传输量达到3900Mbps，这就需要5组网线，3套发送卡(每套发送卡有两个网络输出口)。这样布线难度将会很大，使得施工困难，同时由于多套发送卡传输控制时钟的不同步，容易造成显示时图像闪烁、抖动。

其次，利用千兆以太网进行信号传输，从一个箱体级联到下一个箱体的传输延时达到40-70ms。随着级联级数的增加，传输延时也随着累积。当延时累积到一定程度，人眼就会觉察到画面显示的不同步，大大影响了显示的效果。

第三，在现有LED显示屏系统中，由于视频数据的速率比千兆以太网的传输速率高，所要视频数据经过解码之后，先进行帧缓存，然后组织成一定数据格式，再经过以太网传送出去，最后到达屏体接收卡，期间经过多次数据转换、数据重组，这期间或多或少会造成信号损失或干扰，给图像显示质量带来不确定因素。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种信号传输带宽高、信号传输延时低且图像显示效果好的LED显示屏信号级联系统。

本发明的技术方案为：一种LED显示屏信号级联系统，包括控制单元和多级LED显示箱体，控制单元与多级LED显示箱体之间设有屏体控制器，屏体控制器与第一级LED显示箱体之间通过DVI(数字视频接口)线信号连接，相邻两级的LED显示箱体之间通过DVI线信号连接；各个LED显示箱体内分别设有用于接收屏体控制器发出的信号的接收卡，屏体控制器还连接有DVI视频源。

所述屏体控制器内部包括FPGA、DVI接收器、DVI发送器、数据缓存模块和控制信息模块，DVI接收器、FPGA和DVI发送器依次连接，DVI接收器通过DVI入口模块与DVI视频源连接，DVI发送器通过DVI出口模块与第一级LED显示箱体连接进行视频数据传输，DVI出口模块还与FPGA连接进行控制信息和屏体反馈信息的传输；FPGA连接有暂存数据用的数据缓存模块；FPGA连接有控制信息模块，控制信息模块通过USB接口与控制单元连接。

为了保证数据的稳定和连续性，所述数据缓存模块包括两个并联设置的SDRAM存储器，各SDRAM存储器分别与FPGA连接，各SDRAM存储器的型号为MT48LC4M32B2P-7IT。

所述控制信息模块为USB转UART芯片，采用Silicon Labs公司的USB转UART芯片，可实现控制单元与屏体控制器之间控制信息的互传，数据速率达到12Mbps。