[發明專利]LED顯示屏控制系統

有效

• 申請號: 200710029153.9
• 申請日: 2007-07-16
• 公開（公告）號: CN101162562A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 譚新庚;陳金超;侯玉清;黃永輝;李發宇;陳建德;劉啟生
• 申請（專利權）人: 廣州杰賽科技股份有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32;H04N7/24;H04L12/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種LED顯示控制系統，尤其涉及一種采用以太網通信技術和純軟件圖像處理技術的LED顯示屏控制系統。

背景技術

現有的LED顯示屏利用發光二極管構成的點陣模塊或像素單元組成大面積顯示屏幕，由LED器件和驅動電路組成，屬于純硬件電路。LED器件指紅色、綠色和藍色LED，后來又出現了純綠色和高亮度的紅色LED產品。驅動電路普遍采用LED驅動IC，它接收控制器傳送來的指令，可根據LED顯示的特點，對灰度及每個象素進行控制及調節，這就使得顯示亮度和色彩效果都有了較大的提高。那么LED顯示屏在應用時，還需要一個控制設備，實現網絡傳輸、幀圖像處理轉換、RGB點陣數生成、行列掃描、灰度控制功能。根據三基色科學原理，所有的色彩由紅、綠、藍組合而成，把一幅圖像分成許多像素，每個像素由三個紅、綠、藍LED組成，控制每個LED的亮度，形成一幅彩色圖像。如圖1所示，現有的控制系統的基本原理是：A、在電腦上進行圖象處理，把動畫按30幀/秒取樣，把每幅圖像分成許多像素，進行編碼和壓縮；B、把編碼后的碼流變成可傳輸的數據流，通過電腦傳輸，傳輸方式可能是串口或以太網絡；C、，控制器把接收的數據還原，通過掃描的方式，實時控制顯示屏的LED亮度，顯示圖像。

目前公知的LED顯示屏控制系統主要由視頻控制器、掃描控制器等組成。計算機標準DVI顯卡的數據輸出到視頻控制器，通過專用網絡連接線傳輸給掃描控制器，掃描控制器再將各級灰度的數據分別發送到到顯示驅動電路。系統可通過級連掃描控制器的方式加以擴展，最大控制范圍由產品性能決定。系統運行時，在控制電腦運行LED視頻控制軟件，視頻控制軟件播放各種動畫文件，在LED顯示屏幕上同步顯示與控制電腦完全一致的播放畫面。

系統應用聯接示意圖如圖2和圖3，系統組成：計算機(DVI顯卡)+纜線(DVI纜+RS232串口線)+視頻控制器+專用傳輸電纜+掃描控制器+驅動板+燈板。該方式的缺點是接線復雜，DVI顯卡必須組裝在臺式電腦的PCI插槽上，不能用筆記本電腦安裝調試，隨著電腦主板的集成度越來越高，可用的擴展插槽越來越少甚至沒有，就會無法使用本系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種傳輸速度快、接線簡單、安全性能好、通用性強，而且不需要DVI顯卡的LED顯示屏控制系統。

解決其技術問題采用的技術方案：一種LED顯示屏控制系統，包括裝有圖像處理控制軟件的控制電腦、以太網和LED控制器；所述的控制電腦與LED控制器之間采用以太網聯接。

所述的控制電腦與兩個或兩個以上的LED控制器間采用以太網交換機聯接，所述的兩個或兩個以上的LED控制器間以并聯方式聯接。

上述的LED控制器包括：

電源：采用開關電源方式，高效率，為其他各模塊提供電源；

PHY：以太網物理層芯片，將物理層以太網信號轉換成ARM9CPU可識別的以太MII信號；

ARM9+FLASH+SDRAM：控制器的核心，實現嵌入式操作系統，IP數據包轉換轉發，進程調度，外圍芯片控制；

FPGA+SRAM：幀圖像數據轉換，RGB點陣生成，灰度和行列掃描控制；

RGB點陣：驅動放大RGB點陣信號到終端顯示板顯示。

上述的圖像處理控制軟件以每1/30秒進行一次屏幕截取，對截取的屏幕數據進行圖象處理運算，根據具體顯示模塊的大小及分布，進行各種圖像處理運算，然后進行壓縮編碼，分別通過以太網傳輸到各個模塊中去；各模塊對接收到的包進行解碼，然后根據顯示屏接口控制，驅動顯示屏幕顯示。

在上述技術方案中，當只有一個LED控制器時，控制電腦和LED控制器間采用以太網線連接。當有多臺LED控制器時，控制電腦與LED控制器間采用以太網交換機聯接，多個LED控制器間以并聯方式聯接。系統運行時，在控制電腦運行一套圖像處理軟件，軟件播放各種動畫文件，在LED顯示屏幕上同步顯示與控制電腦完全一致的播放畫面，即所謂的純軟件圖像處理。

采用純軟件圖像處理，不需要安裝DVI顯卡，控制電腦端控制軟件可以將多個控制目標合成一個整體進行圖象、圖形的顯示，達到大范圍內整體效果設計。圖像處理控制軟件(Capture?1.0)使用Windows開發平臺，選擇高精度定時器，每秒30幀進行一次屏幕截取，對截取的屏幕進行數字圖像處理運算，根據具體顯示模塊的大小及分布分塊編碼，分別傳輸到各個控制器中去。各控制器對接收到的包進行解碼，然后根據顯示屏接口控制，驅動顯示屏幕。