LED灯光远程实时播放同步控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种LED灯光远程实时播放同步控制方法及系统，其中的方法包括以下步骤：设置一台总控服务器和若干台分控计算机，并将它们通过公共互联网连接；利用GPS同步时钟以固定的时间间隔刷新总控服务器和各台分控计算机的系统时钟；将总控服务器的显示界面划分为多个窗口，使每个窗口对应一台分控计算机，总控服务器中的功能模块按照一定的时间间隔从其显存中拷贝这些窗口的像素数据；以及各分控计算机根据子帧数据包的帧序号和帧播放时刻播放该子帧画面。本发明专利技术能使分布范围很广、总体规模很大的LED亮化和景观照明灯光的各个部分的LED灯光的变化达到节目“帧”级别的同步变化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED照明技术，具体地说，涉及一种LED灯光远程实时播放同步控制方法及系统。
技术介绍
目前，LED在城市亮化和景观照明工程中得到了越来越广泛的应用。当一个城市的LED亮化和景观照明工程的规模很大，分布范围很广时，比如上百栋楼宇的外墙立面的LED灯光工程，整个工程有可能超出了现有的单个LED景观照明控制系统的控制能力，这就要考虑将这样的工程分为多个相对独立的部分实施，而怎样对这样大规模的LED亮化和景观照明灯光工程的不同部分进行有效的联动同步控制，是目前LED城市亮化和景观照明行业面临的一个技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能对距离、规模均无限制的LED亮化和景观照明灯光的整体进行有效的联动控制，并使各分系统的LED灯光的变化同步的方法和系统。本专利技术首先提供一种LED灯光远程实时播放同步控制方法，其包括以下步骤：设置一台总控服务器和若干台分控计算机，并将它们通过公共互联网连接；利用GPS同步时钟定时刷新总控服务器和各台分控计算机的系统时钟；将总控服务器的显示界面的“大窗口”分割为m行、n列，共m×n个“小窗口”，总控服务器中功能模块按照一定的时间间隔从显存中拷贝这些“窗口”的像素数据，将拷贝得到的每个“窗口”的像素数据作为一个子帧，为每个子帧附加帧形成时刻、帧序号以及帧播放时刻后作为一个子帧数据包分别发送给相应的一台分控计算机；以及各分控计算机根据子帧数据包中的帧序号和帧播放时刻播放该子帧画面。所述帧播放时刻是在各子帧数据包的帧形成时刻加上系统发送延迟，再加上软件运行开销时间而得到，所述系统发送延迟是对各台分控计算机传回的发送延迟数据进行统计得到的最大值，所述发送延迟为各分控计算机将收到的子帧数据包的帧形成时刻与自身系统时钟的当前时刻比较而获得。所述系统发送延迟在总控服务器还未从每台分控计算机获得发送延迟前暂设为0。本专利技术另外提供一种LED灯光远程实时播放同步控制系统，包含一台总控服务器、若干台分控计算机和若干台GPS同步时钟。所述总控服务器和所述分控计算机通过公共互联网连接；所述总控服务器包含第一时钟刷新模块、第一通信接口模块、显示界面模块、以及数据包创建模块；所述第一时钟刷新模块连接GPS同步时钟，利用GPS同步时钟刷新总控服务器的系统时钟；所述第一通信接口模块将总控服务器通过公共互联网与各台分控计算机连接；所述显示界面模块将总控服务器显示界面划分为多个“窗口”，并定时从显-->存中拷贝各个窗口的像素数据；所述数据包创建模块连接显示界面模块和第一通信接口模块，将显示界面模块提供的每个窗口的像素数据作为一个子帧，在各子帧上附加帧形成时刻、帧序号以及帧播放时刻，形成子帧数据包发送给分控计算机；每台分控计算机包含第二时钟刷新模块、第二通信接口模块、以及执行模块；所述第二时钟刷新模块连接GPS同步时钟，利用GPS同步时钟刷新分控计算机的系统时钟；所述第二通信接口模块将分控计算机通过公共互联网与总控服务器连接；所述执行模块根据子帧数据包中的帧播放时刻和帧序号将该子帧数据包中的像素数据拷贝到显示界面上，形成LED灯光控制节目的一帧。所述总控服务器还包含系统发送延迟产生模块，系统发送延迟产生模块接收来自各分控计算机的发送延迟数据，进行统计，获取其中最大值作为系统发送延迟；所述帧播放时刻等于在帧形成时刻上加上系统发送延迟，再加上软件的运行开销时间；每台分控计算机还包含发送延迟产生模块，该发送延迟产生模块获取从总控服务器发来的子帧数据包中包含的帧形成时刻，将该时刻与自身系统时钟的当前时刻进行比较，从而获得该子帧数据包的发送延迟。所述系统发送延迟在总控服务器还未从每台分控计算机获得发送延迟前为暂时设定为0。本专利技术所采用的技术方案的优势是：（1）总控服务器与多台分控计算机通过公共的互联网相连，避免了自建控制信号传输网络的巨大投资和施工周期；（2）总控服务器和各主控器均与一台GPS卫星同步时钟相连接，从而使系统的各个部分不受地理位置、规模的限制均获得精确的时钟，从而保持同步操作。（3）总控服务器发给每个分控计算机的图像子帧数据包均带时间信息和帧序号，从而使该系统能克服子帧数据包在互联网中传输的时间延迟的不确定性而实现在各个分系统上同步播放联动的灯光节目。下面结合附图对本专利技术的具体实施及其技术优势作进一步说明。附图说明图1显示依据本专利技术的一种LED灯光远程实时播放同步控制方法的流程示意图。图2显示依据本专利技术的LED灯光远程实时播放同步控制系统的结构示意图。图3显示依据本专利技术的LED灯光远程实时播放同步控制系统详细的结构示意图。图4显示依据本专利技术的LED灯光远程实时播放同步控制系统中总控服务器与各分控计算机的像素数据的逻辑关系示意图。具体实施方式本专利技术的LED灯光远程实时播放同步控制方法，针对规模大，分布范围广的LED灯光工程的同步控制要求而提出，其主要步骤可参考图1。如图1所示，所述方法包括以下步骤：于步骤S1，设置一台总控服务器，同时为每一个规模相对较小，安装位置相对集中的LED灯光分系统设置一台分控计算机，并通过公共互联网将总控服务器和这些分控计算机连接；于步骤S2，利用GPS同步时钟刷新总控服务器和各台分控计算机的系统时钟，使之保持精确同步；于步骤3，将总控服务器的显示界面划分为多个窗口，例如m×n个“小窗口”-->（按m行、n列排列），使每个窗口对应一台分控计算机，总控服务器中的功能模块按照一定的时间间隔从其显存中拷贝这些窗口的像素数据，将每个窗口的像素数据作为一个子帧，为每个子帧附加帧形成时刻、帧序号以及帧播放时刻后作为一个子帧数据包分别发送给对应的分控计算机；以及于步骤S4，各分控计算机根据子帧数据包的帧序号和帧播放时刻播放该子帧画面，形成LED灯光控制节目的一帧。所述帧播放时刻是在各子帧数据包的帧形成时刻加上系统发送延迟，再加上软件运行的时间开销得到，该系统发送延迟是各台分控计算机传回的发送延迟中的最大值，该发送延迟为各分控计算机将已经收到的子帧数据包的帧形成时刻（又称“时间戳”）与当前时刻比较获得。而软件运行的时间开销可用先估算一个较大值，再在实际调试时逐步优化的方法得到。所述系统发送延迟在总控服务器还未从每台分控计算机获得发送延迟前为暂设为0。实际操作时，并不一定按上述顺序严格进行，例如，用GPS同步时钟的时钟数据对总控服务器和分控计算机的系统时钟刷新以一定的时间间隔重复，可以与其它步骤同时进行。本专利技术的硬件设置是，先将一个大范围分布的LED景观照明工程按照主题相同、位置集中的原则分为多个分系统，每个分系统设置一台计算机（以下称“分控计算机”）进行集中控制。在这个分系统中，“分控计算机”对该系统中的LED灯具的控制采用实时播放控制方式，即该系统中每一个受控制的LED灯具都映射为“分控计算机”显示器界面上的一个或多个像素点，受控LED灯具与对应像素点的颜色和亮度保持同步变化，分系统的这一控制机制可采用现有技术实现，如采用上海大峡谷光电科技有限公司的VersaLink LED景观照明控制系统就可毫无障碍的实现在分系统中对各种类型的LED灯具实时播放方式的控制。为实现对各分系统LED灯光的联动同步控制，在各分系统之上设置一台“总控服务器”，该服务器以某种本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＬＥＤ灯光远程实时播放同步控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：设置一台总控服务器和若干台分控计算机，并将它们通过公共互联网连接；利用ＧＰＳ同步时钟以固定的时间间隔刷新总控服务器和各台分控计算机的系统时钟；将总控服务器的显示界面划分为多个窗口，使每个窗口对应一台分控计算机，总控服务器中的功能模块按照一定的时间间隔从其显存中拷贝这些窗口的像素数据，将每个窗口中的像素数据作为一个子帧，为每个子帧附加帧形成时刻、帧序号以及帧播放时刻后作为一个子帧数据包分别发送给对应的分控计算机；以及各分控计算机根据子帧数据包的帧序号和帧播放时刻播放该子帧画面。

【技术特征摘要】
1.一种LED灯光远程实时播放同步控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：设置一台总控服务器和若干台分控计算机，并将它们通过公共互联网连接；利用GPS同步时钟以固定的时间间隔刷新总控服务器和各台分控计算机的系统时钟；将总控服务器的显示界面划分为多个窗口，使每个窗口对应一台分控计算机，总控服务器中的功能模块按照一定的时间间隔从其显存中拷贝这些窗口的像素数据，将每个窗口中的像素数据作为一个子帧，为每个子帧附加帧形成时刻、帧序号以及帧播放时刻后作为一个子帧数据包分别发送给对应的分控计算机；以及各分控计算机根据子帧数据包的帧序号和帧播放时刻播放该子帧画面。2.根据权利要求1所述的LED灯光远程实时播放同步控制方法，其特征在于，所述帧播放时刻是在各子帧数据包的帧形成时刻加上系统发送延迟，再加上软件运行时间开销而得到。3.根据权利要求1所述的LED灯光远程实时播放同步控制方法，其特征在于，所述系统发送延迟是总控服务器对各台分控计算机传回的发送延迟数值进行统计得到的最大值。4.根据权利要求3所述的LED灯光远程实时播放同步控制方法，其特征在于，发送延迟是各分控计算机将收到的子帧数据包中的帧形成时刻与自身系统时钟的当前时刻比较而获得的。5.一种LED灯光远程实时播放同步控制系统，包含一台总控服务器、若干台分控计算机和若干台GPS同步时钟，其特征在于，所述总控服务器和所述分控计算机通过公共互联网连接；所述总控服务器和所述分控计算机，均与一台GPS同步时钟直接连接。6.根据权利要求5所述的LED灯光远程实时播放同步控制系统，其特征在于，所述总控服务器包含第一时钟刷新模块、第一通信接口模块、显示界面模块，以及数据包创建模块；所述第一时钟刷新模块连接GPS同步时钟，利用GPS同步时...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦自力，张家瑞，
申请(专利权)人：韦自力，张家瑞，
类型：发明
国别省市：31