一种接收卡、数据存储调度方法及LED显示控制系统技术方案

技术编号:20122223 阅读:61 留言:0更新日期:2019-01-16 12:51
本发明专利技术公开了一种接收卡、数据存储调度方法及LED显示控制系统,包括:控制模块,分别与控制模块相连的接收卡存储器和接收卡微处理器,以及与接收卡微处理器相连的接收卡非易失存储器;控制模块用于识别并解析本地数据包,以及执行接收卡控制指令;接收卡存储器中的4个Bank被划分为包含两个Bank的视频流通道、包含一个Bank的校正系数通道以及包含一个Bank的在线升级数据通道,分别用于存储解析得到的视频数据、校正系数以及在线升级数据;接收卡微处理器用于实现系统的在线升级;接收卡非易失存储器用于固化校正系数。本发明专利技术能够在有限带宽中实现视频数据处理、白平衡校正、在线升级及智能设置,提高显示控制的稳定性、灵活性和可靠性。

A Receiving Card, Data Storage Scheduling Method and LED Display Control System

The invention discloses a receiving card, a data storage scheduling method and an LED display control system, including: a control module, a receiving card memory and a receiving card microprocessor connected with the control module respectively, and a non-volatile memory of the receiving card connected with the receiving card microprocessor; a control module for identifying and parsing local data packets, and executing the receiving card control instructions; Four banks in the card memory are divided into two bank video channels, one bank correction coefficient channel and one bank online upgrade data channel. They are used to store parsed video data, correction coefficient and online upgrade data, respectively. The microprocessor of the receiving card is used to upgrade the system online, and the non-volatile memory of the receiving card is used to solidify the system. Correction coefficient. The invention can realize video data processing, white balance correction, online upgrade and intelligent setting in limited bandwidth, and improve the stability, flexibility and reliability of display control.

【技术实现步骤摘要】
一种接收卡、数据存储调度方法及LED显示控制系统
本专利技术属于LED显示控制
,更具体地,涉及一种接收卡、数据存储调度方法及LED显示控制系统。
技术介绍
全彩LED大屏幕作为现代信息发布的重要媒体,采用非线性矫正技术,具有图像更清晰、层次感更强,无反光且适合多角度观看等特点,被广泛应用于工业、交通、商业、广告、金融、体育比赛、模拟军事演习、电子景观等领域。当前LED灯珠生产制造技术并不完善,由于制造工艺的偏差和封装的问题,即便是同批次生产出的LED灯珠,其个体间发光强度与主波长依然可能存在相当大的差别,并且由于灯珠的老化,各灯珠的光学性能进一步差异化,由此在实际应用中,为了保证显示屏的色度均匀性,需要对同一系统的灯珠进行白平衡校正。在实际的控制系统中,用于白平衡校正的校正系数需要与视频数据交互,并且校正系数会随着环境变化而变化,因此,要求校正系数在系统中是可更新的并且是稳定的,故需要有独立的存储空间。由于LED显示屏应用环境的多样化,对于视频数据的处理,需要使视频数据满足各种不同参数的灯板以及不同应用场景的显示需求,比如适应大小不同、灯板驱动芯片排列不同的灯板,以及满足画面旋转、数据组交换的需求等等。对于实际使用,需要在不了解灯信息的条件下正常点亮灯板,这就需要对存储进行重新规划,配合上位机,完成对灯板的智能设置。此外,考虑到当前市场上应用的LED显示控制系统都是基于FPGA和单片机实现各种算法和处理的。一方面由于应用环境的干扰,FPGA和单片机的程序会丢失,另一方面就设计者而言,功能都是在不断进行更新和程序优化。为了避免在维护和优化的过程中,需要被应用中的控制系统进行在线升级,该功能同样需要在系统的存储调度中具有好的可靠性。上述的白平衡校正、智能设置向导和数据升级都涉及到了相关数据的存储和调度,这就需要整个显示控制系统对不同数据能合理的进行存储和调度,传统的实现方式是使用很高的带宽,这对LED显示控制系统的数据存储调度产生了挑战。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷和改进需求,本专利技术提供了一种接收卡、数据存储调度方法及LED显示控制系统,其目的在于,在有限带宽中实现视频数据处理、白平衡校正、在线升级以及智能设置,以提高LED显示控制的稳定性、灵活性和可靠性。为实现上述目的,按照本专利技术的第一方面,提供了一种接收卡,用于带载一个LED灯箱,包括:控制模块、接收卡存储器、接收卡微处理器以及与接收卡微处理器相连的接收卡非易失存储器;控制模块包括:数据接收模块,用于根据接收卡地址从发送自发送卡的数据包中识别本地数据包,并将非本地数据包转发至其他接收卡;与数据接收模块相连的数据分割模块,用于解析本地数据包中所封装的内容;与数据分割模块相连的指令存储模块,用于存储解析得到的接收卡控制指令;与数据分割模块和接收卡存储器均相连的存储器控制器,用于通过存储调度,将解析得到的视频数据、校正系数以及在线升级数据写入接收卡存储器或从接收卡存储器读取数据;与存储控制器和指令存储模块均相连的图像处理模块,用于根据所读取的矫正系数对所读取的视频数据进行逐点白平衡矫正;与图像处理模块和指令存储模块均相连的灯板驱动模块,用于将经过白平衡校正后的视频数据传输至LED灯箱,以由其中的LED灯板显示亮色度均匀的画面;以及与存储控制器和接收卡微处理器均相连的SPI通信模块,用于将从接收卡存储器中读取的校正系数传输至接收卡微处理器,以由接收卡微处理器将矫正系数写入接收卡非易失存储器,从而实现校正系数的固化;接收卡存储器包括至少4个Bank,并且其中的4个Bank被划分为包含两个Bank的视频流通道、包含一个Bank的校正系数通道以及包含一个Bank的在线升级数据通道,分别用于存储解析得到的视频数据、校正系数以及在线升级数据;接收卡微处理器还用于从接收卡存储器读取在线升级数据以完成系统的在线升级;通过在接收卡上设置非易失存储器,对于不带有非易失存储器的LED灯板,同样可以利用非易失存储器完成校正系数的固化,使得控制模块对视频数据进行逐点白平衡校正时,可直接从非易失存储器中获取校正系数;由于非易失存储器与单片机及上行数据通信是低速逻辑,利用非易失存储器实现校正系数的固化,能够在时序约束中放宽约束条件,让高速逻辑优先布线,从而平衡整个LED显示控制系统的资源与时序,提高系统的稳定性。进一步地,在控制模块中,数据分割模块和存储控制器之间还包括前缓存,用于对写入接收卡存储器的视频数据的行数据进行排序;并且存储控制器和图像处理模块之间还包括后缓存,用于分别对读取自接收卡存储器的视频数据的列数据和IC级联顺序进行排序,以使得LED灯箱按照预设的显示顺序显示视频数据;实际显示时,用于显示视频的LED显示屏被划分为多个灯箱,每个灯箱由一块接收卡带载;每个灯箱包括多个灯板,每个灯板包括多个数据组,每个数据组包括多个驱动芯片(IC),每个驱动芯片进一步又包括多个行和多个列;接收卡所接收到的视频数据,其行数据、列数据以及IC级联顺序并不是严格按照上位机发送视频数据的顺序排列,另一方面,为了支持多种规格的灯板,并实现不同应用场景下的特殊显示效果(例如实现画面的多角度旋转),需要在将视频数据传输至LED灯箱进行显示之前,对视频数据进行行数据、列数据以及IC级联顺序的排序。更进一步地,对写入接收卡存储器的视频数据的行数据进行排序,包括:由前缓存缓存从控制模块写入接收卡存储器的视频数据;根据第一位置校正表,获得前缓存所缓存的视频数据中每一行数据在LED灯箱中的实际行位置,并按照实际行位置的顺序重新组织视频数据后将视频数据写入接收卡存储器,从而完成对视频数据的行数据排序;对读取自接收卡存储器的视频数据的列数据进行排序,包括:根据第二位置校正表,获得接收卡存储器所存储的视频数据中每一列数据在LED灯箱中的实际列位置,并按照实际列位置的顺序重新组织视频数据后将视频数据写入后缓存,从而完成对视频数据的列数据排序;对读取自接收卡存储器的视频数据的IC级联顺序进行排序,包括:根据第三位置校正表,获得用于驱动后缓存所缓存的视频数据的每一个驱动芯片在LED灯箱中所对应的IC级联顺序,并按照IC级联顺序重新组织视频数据后将视频数据传输至控制模块;其中,第一位置校正表记录有行数据的接收顺序到LED灯箱中的实际行位置的映射关系,第二位置校正表记录有列数据的接收顺序到LED灯箱中的实际列位置的映射关系,第三位置校正表记录有驱动芯片在LED灯箱中所对应的IC级联顺序;第一位置校正表、第二位置校正表以及第三位置校正表均根据接收卡所带载LED灯箱的物理结构及预设的显示顺序构建。更进一步地,前缓存和后缓存均采用乒乓缓存机制缓存视频数据,以提高视频数据的可靠性,并提高视频数据的存储效率,提高接收卡存储器的带宽利用率。进一步地,控制模块基于FPGA实现,且微处理器为单片机;由于FPGA和单片机均是为数字可编程器件,因此,既能够根据实际应用需求对接收卡的功能进行不断更新和优化,又能够减少硬件资源的消耗。更进一步地,系统的在线升级为控制模块的在线升级或微处理器的在线升级。更进一步地,控制模块利用FPGA内的DSP资源实现视频块的逐点白平衡校正,以获得优良的时序性能并节省逻辑资源。进一步地,视频流通道通本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种接收卡,用于带载一个LED灯箱,其特征在于,包括:控制模块、接收卡存储器、接收卡微处理器以及与所述接收卡微处理器相连的接收卡非易失存储器;所述控制模块包括:数据接收模块,用于根据接收卡地址从发送自所述发送卡的数据包中识别本地数据包,并将非本地数据包转发至其他接收卡;与所述数据接收模块相连的数据分割模块,用于解析本地数据包中所封装的内容;与所述数据分割模块相连的指令存储模块,用于存储解析得到的接收卡控制指令;与所述数据分割模块和所述接收卡存储器均相连的存储器控制器,用于通过存储调度,将解析得到的视频数据、校正系数以及在线升级数据写入所述接收卡存储器或从所述接收卡存储器读取数据;与所述存储控制器和所述指令存储模块均相连的图像处理模块,用于根据所读取的矫正系数对所读取的视频数据进行逐点白平衡矫正;与所述图像处理模块和所述指令存储模块均相连的灯板驱动模块,用于将经过白平衡校正后的视频数据传输至LED灯箱,以由其中的LED灯板显示亮色度均匀的画面;以及与所述存储控制器和所述接收卡微处理器均相连的SPI通信模块,用于将从接收卡存储器中读取的校正系数传输至所述接收卡微处理器,以由所述接收卡微处理器将矫正系数写入所述接收卡非易失存储器,从而实现校正系数的固化;所述接收卡存储器包括至少4个Bank,并且其中的4个Bank被划分为包含两个Bank的视频流通道、包含一个Bank的校正系数通道以及包含一个Bank的在线升级数据通道,分别用于存储解析得到的视频数据、校正系数以及在线升级数据;所述接收卡微处理器还用于从所述接收卡存储器读取在线升级数据以完成系统的在线升级。...

【技术特征摘要】
1.一种接收卡,用于带载一个LED灯箱,其特征在于,包括:控制模块、接收卡存储器、接收卡微处理器以及与所述接收卡微处理器相连的接收卡非易失存储器;所述控制模块包括:数据接收模块,用于根据接收卡地址从发送自所述发送卡的数据包中识别本地数据包,并将非本地数据包转发至其他接收卡;与所述数据接收模块相连的数据分割模块,用于解析本地数据包中所封装的内容;与所述数据分割模块相连的指令存储模块,用于存储解析得到的接收卡控制指令;与所述数据分割模块和所述接收卡存储器均相连的存储器控制器,用于通过存储调度,将解析得到的视频数据、校正系数以及在线升级数据写入所述接收卡存储器或从所述接收卡存储器读取数据;与所述存储控制器和所述指令存储模块均相连的图像处理模块,用于根据所读取的矫正系数对所读取的视频数据进行逐点白平衡矫正;与所述图像处理模块和所述指令存储模块均相连的灯板驱动模块,用于将经过白平衡校正后的视频数据传输至LED灯箱,以由其中的LED灯板显示亮色度均匀的画面;以及与所述存储控制器和所述接收卡微处理器均相连的SPI通信模块,用于将从接收卡存储器中读取的校正系数传输至所述接收卡微处理器,以由所述接收卡微处理器将矫正系数写入所述接收卡非易失存储器,从而实现校正系数的固化;所述接收卡存储器包括至少4个Bank,并且其中的4个Bank被划分为包含两个Bank的视频流通道、包含一个Bank的校正系数通道以及包含一个Bank的在线升级数据通道,分别用于存储解析得到的视频数据、校正系数以及在线升级数据;所述接收卡微处理器还用于从所述接收卡存储器读取在线升级数据以完成系统的在线升级。2.如权利要求1所述的接收卡,其特征在于,在所述控制模块中,所述数据分割模块和所述存储控制器之间还包括前缓存,用于对写入所述接收卡存储器的视频数据的行数据进行排序;并且所述存储控制器和所述图像处理模块之间还包括后缓存,用于分别对读取自所述接收卡存储器的视频数据的列数据和IC级联顺序进行排序,以使得LED灯箱按照预设的显示顺序显示视频数据。3.如权利要求2所述的接收卡,其特征在于,对写入所述接收卡存储器的视频数据的行数据进行排序,包括:由所述前缓存缓存从所述控制模块写入所述接收卡存储器的视频数据;根据第一位置校正表,获得所述前缓存所缓存的视频数据中每一行数据在LED灯箱中的实际行位置,并按照实际行位置的顺序重新组织视频数据后将视频数据写入所述接收卡存储器,从而完成对视频数据的行数据排序;对读取自所述接收卡存储器的视频数据的列数据进行排序,包括:根据第二位置校正表,获得所述接收卡存储器所存储的视频数据中每一列数据在LED灯箱中的实际列位置,并按照实际列位置的顺序重新组织视频数据后将视频数据写入所述后缓存,从而完成对视频数据的列数据排序;对读取自所述接收卡存储器的视频数据的IC级联顺序进行排序,包括:根据第三位置校正表,获得用于驱动所述后缓存所缓存的视频数据的每一个驱动芯片在LED灯箱中所对应的IC级联顺序,并按照IC级联顺序重新组织视频数据后将视频数据传输至所述控制模块;其中,所述第一位置校正表记录有行数据的接收顺序到LED灯箱中的实际行位置的映射关系,所述第二位置校正表记录有列数据的接收顺序到LED灯箱中的实际列位置的映射关系,所述第三位置校正表记录有驱动芯片在LED灯箱中所对应的IC级联顺序;所述第一位置校正表、所述第二位置校正表以及所述第三位置校正表均根据接收卡所带载LED灯箱的物理结构及预设的显示顺序构建。4.如权利要求2所述的接收卡,其特征在于,所述前缓存和所述后缓存均采用乒乓...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷鑑铭吴超凡皮春春秦腾祥程崇源
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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