[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2016204708A1 - Media facade and media facade light module - Google Patents

Media facade and media facade light module Download PDF

Info

Publication number
WO2016204708A1
WO2016204708A1 PCT/UA2016/000070 UA2016000070W WO2016204708A1 WO 2016204708 A1 WO2016204708 A1 WO 2016204708A1 UA 2016000070 W UA2016000070 W UA 2016000070W WO 2016204708 A1 WO2016204708 A1 WO 2016204708A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
media facade
media
light
light modules
units
Prior art date
Application number
PCT/UA2016/000070
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Антон Загитович СЛИНЬКО
Олег Владимирович ЧУГУЙ
Евгений Викторович ИВАНОВ
Алексей Сергеевич ПОДДУБНЫЙ
Original Assignee
Антон Загитович СЛИНЬКО
Олег Владимирович ЧУГУЙ
Евгений Викторович ИВАНОВ
Алексей Сергеевич ПОДДУБНЫЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Антон Загитович СЛИНЬКО, Олег Владимирович ЧУГУЙ, Евгений Викторович ИВАНОВ, Алексей Сергеевич ПОДДУБНЫЙ filed Critical Антон Загитович СЛИНЬКО
Publication of WO2016204708A1 publication Critical patent/WO2016204708A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes

Definitions

  • the invention relates to devices for presenting information material, and more specifically, to medical facades - hardware and software devices mounted on the facades, internal walls, floors and ceilings of buildings and providing a demonstration of static and dynamic video content in the daytime and at night .
  • the claimed media facade is closest to the media facade according to patent U 137412 for a utility model.
  • This media facade contains a plurality of light modules located on the media, which are connected by information lines to nodes for processing and outputting video data to light modules, which, in turn, are connected to a central controller and a central control server.
  • the power lines of the light modules are connected to the low-voltage power supply units.
  • the light module described in the aforementioned utility model patent comprises a housing, printed circuit boards with LEDs and LED drivers, information lines and power lines.
  • the nodes for processing and outputting video data to light modules in the media facade are a receiving board with a system of differential amplifiers and a system for arranging several frequency signals into one higher frequency.
  • the control signal is sent via information lines to differential receiver systems and information signal decompression systems located on the back of the light modules. This solves the problem of transmitting several information signals in one wire over long distances, which allows you to move all the controls outside the display surface of the media facade (100 meters or more).
  • the electrical part of the media facade of the specified patent also has a territorial division into sections. 220/380 AC voltage conversion
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 24 V DC voltage occurs in power supplies located outside the display surface of the media facade. From power supplies, direct current with a voltage of 24 V is supplied to microconverters that reduce the current from 24 V to the required level for LEDs to work (3-5 V). Microconverters are located on the back side of the board from the LEDs.
  • the main task that is solved in the media facade according to the patent RU 137412 for a utility model is to ensure the maximum possible light transmission by reducing the area covered by structural elements. It is solved by the fact that only display elements are located within the display surface. All other elements, such as power supplies, control units, signal distribution units and any others, are located outside the display surface and can be located at large distances in special technical rooms.
  • the basis of the present invention is the task to develop a media facade in which the technical characteristics and parameters are brought to a level after which further improvement of the relevant parameters does not lead to a change in the subjective perception of video information by a person, the possibility of using inexpensive and most common structural units and technologies without prejudice to technical parameters, improving reliability and durability, simplifying the procedure for repair and maintenance work.
  • a separate technical task is the maximum energy efficiency of the media facade.
  • Another objective of the invention is the creation of a light module for the media facade, which allows to solve the above problems.
  • a media façade comprising a plurality of light modules located on media that are connected by information lines to nodes for processing and outputting video data to light modules connected to a central controller and a central control server, and power lines are connected to low-voltage power units
  • it is decided that as nodes for processing and outputting video data to light modules, it contains linear controllers capable of increasing the smoothness of movement of dynamic image objects from with additional subframes of the video sequence, convert the gamma of the image in three RGB channels with weighting according to the photosensitivity curve of the human eye in the daytime and at night, increase the bit depth of the color description, and also, when interacting with the central controller, make flexible flexible peak smoothing
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) electric power consumed by the media facade, with linear controllers and low-voltage power supply units placed along one or both horizontal faces of the media facade screen, while the power lines inside the light modules are made in the form of two aluminum buses with a cross-sectional area of 80 - 100 mm 2 each, forming the inner skeleton of the light module .
  • the linear controllers and low-voltage power supplies are housed in a single package.
  • the media facade has a rigid supporting structure with horizontally located media.
  • the second objective of the invention is solved by the fact that the power lines are made in the form of two aluminum busbars isolated from each other with a total cross-sectional area of 160 - 200 mm 2 , and between one of the buses and the printed circuit boards there is a gasket made of heat-conducting polymer.
  • the casing of the light module is made in the form of a tube of rectangular cross section made of impact-resistant polycarbonate, into which, during extrusion, a component is absorbed that absorbs the ultraviolet component of the spectrum of sunlight.
  • FIG. 1 Block diagram of the media facade.
  • FIG. 2 Linear controllers and low-voltage power supply units in one housing, perspective view, FIG. 3 is a side view, FIG. 4 is a front view, FIG. 5 is an end view.
  • FIG. 6 - Light module front view
  • FIG. 7 is a rear view
  • FIG. 8 is an enlarged view of the edge of the light module.
  • FIG. 9 - Light module with the housing removed front view
  • FIG. 10 is a rear view
  • FIG. 1 1 is an enlarged view of the edge of the light module.
  • FIG. 12 is a longitudinal section through a light module
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a light module.
  • FIG. 14 Mounting-positioning region of the edges of the light modules on the carrier.
  • FIG. 15 Clip for mounting the central part of the light module.
  • FIG. 16 FIG. 17, FIG. 18, FIG. 19 - Histograms of power consumption depending on the brightness of the frame.
  • the media facade contains many light modules 1, which form the screen of the media facade and which are connected by information lines to each other and to linear controllers 2.
  • Linear controllers 2 are connected to the central controller 3 of the media facade, and that, in turn, is connected to the control server 4.
  • Information the lines contain lines 5 of one of the HDMI, DVI, or VGA interfaces connecting the central control server 4 and the central controller 3, high-speed lines 6 for distributing signals from the central controller 3 to the linear controller 2 (ETHERNET), low-speed control line 7 connecting line controllers 2 with the lighting units 1 and the line 8 through the signal transmission connecting lighting units 1.
  • the light modules 1 are interconnected and with low-voltage power supply units 10, which, in turn, are connected by power lines 11 to an alternating voltage source 12 of 220/380 V.
  • linear controllers 2 and low-voltage power supply units 10 are placed in one housing 13, which provides increased resistance to impulse noise.
  • the housing 13 has a connector 14 for supplying power lines 11, a connector 15 for connecting a signal distribution line 6 (ETHERNET), connectors 16 for a low-voltage power line 9, connectors 17 for control lines 7, access hatches 18 to the power supplies and moisture-proof ventilation ports 19.
  • ETHERNET signal distribution line 6
  • connectors 16 for a low-voltage power line 9 connectors 17 for control lines 7, access hatches 18 to the power supplies and moisture-proof ventilation ports 19.
  • Cases 13 with linear controllers 2 and blocks 10 low-voltage power supply in this embodiment the media facade is evenly distributed along the upper edge of the screen, consisting of columns of light modules 1.
  • the light module 1 comprises a housing 20, printed circuit boards 21 with LEDs 22 and LED drivers 23, as well as a cable 24 for connecting the printed circuit boards.
  • the light module contains many pixels 25, consisting of four SMD LEDs 22.
  • the power lines that are located inside the housing 20 are made in the form of two aluminum tires 26 and 27, each of which has a cross-sectional area of 90 mm 2 .
  • the tires are separated by an insulating gasket 28, and between the bus 26 and the printed circuit boards 21 there is a gasket 29 made of thermally conductive polymer.
  • the housing 20 is closed with plastic plugs 30 with wedge-shaped fasteners 31, and
  • a typical modification of light modules has a length of 3 meters and are mounted on horizontally located carriers 34 (Fig. 14), forming a rigid supporting structure.
  • the fastening is provided by clips 35 (Fig. 15) located in the central part of the housing 20, and wedge-shaped fastening elements 31, interacting with the compensation plates 36, which are equipped with carriers 34. They serve to compensate for linear expansion.
  • Each light module is equipped with a serial number 37, which is necessary to fill out the table of adjustments for uniformity of illumination.
  • the work of the media facade is as follows.
  • the media facade as an external video display device, is essentially a video monitor that connects to a signal source via digital HDMI, DVI or analog VGA interfaces.
  • the signal source - computer, media player or other device
  • the central controller 3 of the media facade.
  • the video stream is captured, data is analyzed and processed, the work of related quality improvement functions is administered, and data is distributed for many linear controllers. After processing and distribution in the central controller, data is transmitted via the ETHERNET protocol to linear controllers 2.
  • each of them captures the received packets at the hardware level, buffers the last two incoming frames, analyzes and calculates the subframes to increase the smoothness of the movement of dynamic objects, overlays correction tables for the uneven light output of each LED (correction data is supplied together with light modules 1 and stored in the central 3 and linear controllers 2), increasing the capacity of the data for subsequent imposition of the processing curves of color channels, reduction of gamma curves (weighting according to the photosensitivity curve of the eye), application of digital video processing functions (brightness, total gamma, saturation).
  • a specialized serial interface part of the light modules 1 of the screen connected to it are transmitted and a command is sent to the screen. On this interface
  • the linear controller 2 also performs programming of the service control registers of the drivers 23 of the LEDs 22 in the light modules 1 and programming of the correction of the uneven light output of the LEDs 22.
  • the data in the light modules 1 are distributed in sequential form along a chain of drivers 23 of the LEDs 22 according to the principle of a shift register for the length of one vertical column of the screen. After the data column is completely filled, information is displayed on the screen. Then the procedure is repeated.
  • the media facade according to the invention is designed to obtain an increased (up to 1600 Hz) frame rate, maximum bit depth of the color description (48 bits), high brightness, stable illumination of the entire field and achieving an unlimited maximum size. It is built on the principle of cascading distribution and processing of video data. It implements a technology to increase the smoothness of motion of dynamic image objects, with additional additional subframes of the video sequence taken into account, while increasing the real frame rate from 30-60 Hz to 400, 800, or 1600 real frames per second that differ from each other. In addition, it implements the technology of converting the gamma of an image separately by three RGB color channels with weighting according to the color sensitivity curve of the human eye in daytime and nighttime.
  • This conversion is carried out not in the central computer of the operator and not in the central controller of the media facade, but in the linear controllers 3, immediately before output to the light modules 1. Due to the fact that the function curve of such a conversion has fairly flat sections, the hardware-software processing module located in linear controllers 2, produces an increase in the bit depth of the color description from the most common system with 16 L 777 L 216 (2 24 ) shades in 28 474 , 976 , 710 ⁇ 656 (2 48 ) shades. This leads to a significant increase in the amount of information displayed. In practice, this innovation leads to the possibility of outputting the most smooth transitions between shades, the absence of steps on gradients and the most accurate color rendering of the output content.
  • this conversion in combination with an increase in the frame rate leads to an increase in the amount of information output to the light modules 1 by more than 100 times. This has been achieved thanks to the closest possible location of the linear controllers 2 to the light modules 1.
  • the signal transmission distance in this section is not more than 600 mm.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) - Increasing the frequency of real-time information updates on super-large screens to 400 - 1600 Hz. This results in a lack of gradation in the movement of fast content elements.
  • Light modules 1 of the media garden are powered from a voltage of 15 V safe for humans.
  • the power of a large modern media facade at the peak of consumption can reach 1 MW.
  • the total current consumption in this case reaches 66 kA.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) When video content is output to an LED screen, the power consumption varies over a very wide range within a few milliseconds (depending on the contents of the video sequence).
  • the instantaneous power consumption is illustrated as bar graphs in FIG. 16 and 17.
  • the histograms indicated in the corner of the frame show the number of points with different brightness.
  • the histogram consists horizontally of many columns whose height reflects the number of points in the frame with a specific value of the brightness of the glow. On the left horizontally there are points with a minimum brightness (and, consequently, energy consumption), on the right - with a maximum. So in FIG.
  • Figure 16 shows that in the plot of the frame, points (pixels) with a low luminance brightness have an absolute numerical predominance, and the total arithmetic mean value of the pixel brightness in the frame is 28.25 (on a scale of 255 gradations).
  • the overwhelming majority of pixels with high luminosity is noticeably, the average value is already 189.83.
  • the media facade already consumes energy close to the maximum. It should be noted that the vast majority of frames in the standard video sequence give histograms with values in the range from 70 to 160, and higher values already, as a rule, lead to the subjective impression of a decrease in picture contrast and a dazzling effect in the dark.
  • a sharp transition of the image from dark to light frames means an instant increase in power consumption, which leads to peak overloads of the power supply network supplying the structure.
  • a situation may arise on large media facades, in which the power consumption can vary from almost zero to hundreds of kilowatts several times per second. This is equivalent to synchronous operation of up to one hundred welding machines. If the supply network at the point of connection of the media facade is not able to provide such a (pulsed) mode of operation, the use of an automatic control system is absolutely necessary.
  • an additional filter is possible - an instant power limiter.
  • an additional calculation of the luminance histogram of each frame in real time is performed, and if it exceeds the allowable limit, the total brightness and gamma of the entire frame are reduced to a value at which the histogram indicator is lower than the set value. If the total power does not exceed the permissible, no additional corrections are made.
  • FIG. 18 shows the response of the limiter to a frame that exceeds the histogram threshold. As you can see, the number of points with a lower brightness decreased significantly, and the average pixel brightness decreased from 189.83 to 136.85. This happened without loss of plot accuracy.
  • the housing 20 of the light module is a sealed rectangular tube of impact-resistant polycarbonate, into which, during extrusion, a component is absorbed that absorbs the ultraviolet component of the spectrum of sunlight.
  • the housing of the light module is made in compliance with IP67 security standards. Connectors 33 and 32 have similar parameters. A moisture-absorbing component is placed inside the light module, which prevents oxides from appearing at the soldering sites and fogging of the tube during sharp temperature fluctuations.
  • a key element of the lighting modules of the media facade is the internal aluminum busbar cage, which simultaneously performs three functions.
  • the first and main one is power delivery via aluminum bus profiles 26, 27. Due to the low-voltage power supply of the light module, high power currents are required. This is especially true in media facades with a long line length.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) cable Using technology with a bus skeleton, it was possible to obtain a power supply cross section of the order of 2x90 mm 2 . This solution allows you to build very long power lines of light modules without additional supply and not to receive significant voltage drops even at maximum loads. In addition, the low resistivity of such a power circuit avoids the cross influence of interference caused by individual printed circuit boards of the light module. This leads to increased stability of the lighting modules, most remote from the linear controller and power supply.
  • the second function of the aluminum skeleton is the efficient removal of heat generated by the drivers of 23 LEDs of the light module 1.
  • a less intense temperature regime increases the accuracy of the reference output currents of the driver and, accordingly, the stability and uniformity of the glow of the screen as a whole.
  • a lower driver operating temperature increases its uptime.
  • the third function of the inner frame is to increase the mechanical strength of the light module, the length of which reaches 3 m.
  • the absence of even minimal mechanical deformations results in a high degree of stability of horizontal inter-pixel distances. Noticeable is the detonation of brightness less than 2%. Therefore, with an inter-pixel distance (pitch) of 50 mm, a deviation of 1 mm can already result in a luminance deviation that is visible to the eye in this area.
  • the high mechanical strength of the light module ensures the absence of internal stresses, soldering disturbances, which ensures high reliability of the design.
  • the media facade according to the invention has a rigid load-bearing structure.
  • the use of a rigid supporting structure allows to achieve the highest accuracy of horizontal pitch. Also, with this mount, a high angular accuracy of the directivity of the light module is achieved, unattainable on mesh and cable structures.
  • the rigid structure allows you to evenly distribute the load on the building facade (both weight and sail). Rigid construction more easily tolerates icing, as the increase in load due to ice is also evenly distributed throughout the building’s facade.
  • Another of the advantages of a rigid load-bearing structure is the absence of a violation of the flatness of the screen under the influence of wind gusts.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Also an important feature of the light modules 1 of the media facade is a metalless mounting system.
  • the light module has (with a length of 3 m) four mounting points. Two, supporting, in the center (clips 35) and two nodes of automatic fastening along the edges (30, 31). Extreme fastenings operate on the principle of a latch and allow the light module to be replaced by the forces of one high-altitude or climber in the shortest possible time.
  • Each crystal of each LED after the manufacture of the light module is calibrated for the brightness of its glow at 64 points in the entire power range.
  • Calibration data is stored on the management server 4.
  • calibration data is entered into the server’s special software and automatically enters the newly installed light module. This function allows you to get the most uniform glow field on the media facade.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

The media facade comprises a multiplicity of light modules which are arranged on carriers and which form a media facade screen and which are connected by information lines to units for processing and outputting video data to the light modules, which units are connected to a central controller and to a central control server and are connected by power lines to low-voltage power units. The media facade comprises linear controllers as the units for processing and outputting video data to the light modules, which linear controllers are capable of increasing the smoothness of the movement of dynamic image objects by recalculating additional sub-frames of a video sequence, of converting the image range along three RGB channels with weighting along the light-sensitivity curve of the human eye in the day time and night time, of producing an increase in the colour description resolution, and also, upon interaction with the central controller, of producing adjustable, flexible smoothing of the peaks of electrical power required by the media facade. The linear controllers and the low-voltage power units are positioned along one or both horizontal sides of the media facade screen. The power lines within the light modules are in the form of two aluminium busbars, each with a cross-sectional area of 80 - 100 mm2, forming the internal skeleton of the light module.

Description

МЕДИАФАСАД И СВЕТОВОЙ МОДУЛЬ МЕДИАФАСАДА Изобретение относится к устройствам для представления информационного материала, а более точно, к медифасадам - программно-аппаратным техническим устройствам, монтируемым на фасадах, внутренних стенах, полах и потолках зданий и обеспечивающим демонстрацию статического и динамического видеоконтента в дневное и ночное время.  MEDIA FACADE AND LIGHT MODULE OF A MEDIA FACADE The invention relates to devices for presenting information material, and more specifically, to medical facades - hardware and software devices mounted on the facades, internal walls, floors and ceilings of buildings and providing a demonstration of static and dynamic video content in the daytime and at night .
На рынке присутствует достаточно большое количество схемотехнических и конструкционных решений медиафасадов. Это прозрачные и непрозрачные конструкции, конструкции в стеклопакетах и облицовочных панелях, сеточные и скелетные. Еще большим разнообразием отличаются решения в части электроники и программного обеспечения.  There is a fairly large number of circuitry and construction solutions for media facades on the market. These are transparent and opaque designs, designs in double-glazed windows and facing panels, mesh and skeletal. Solutions in terms of electronics and software are even more diverse.
По общей концепции и категории заявляемый медиафасад наиболее близок к медиафасаду по патенту U 137412 на полезную модель. Этот медиафасад содержит множество размещенных на носителях световых модулей, которые информационными линиями связаны с узлами для обработки и вывода видеоданных в световые модули, связанными, в свою очередь, с центральным контроллером и центральным управляющим сервером. Линиями питания световые модули связаны с блоками низковольтного питания, питания.  According to the general concept and category, the claimed media facade is closest to the media facade according to patent U 137412 for a utility model. This media facade contains a plurality of light modules located on the media, which are connected by information lines to nodes for processing and outputting video data to light modules, which, in turn, are connected to a central controller and a central control server. The power lines of the light modules are connected to the low-voltage power supply units.
Световой модуль, описанный в указанном патенте на полезную модель, содержит корпус, печатные платы со светодиодами и драйверами светодиодов, информационные лини и линии питания.  The light module described in the aforementioned utility model patent comprises a housing, printed circuit boards with LEDs and LED drivers, information lines and power lines.
Узлы для обработки и вывода видеоданных в световые модули в медиафасаде по указанному патенту представляют собой принимающую плату с системой дифференциальных усилителей и системой компоновки нескольких частотных сигналов в одну более высокую частоту. Через дифференциальные усилители управляющий сигнал по информационным линиям поступает на системы дифференциальных приемников и системы распаковки информационного сигнала, расположенные на обратной стороне световых модулей. Этим решается задача передачи нескольких информационных сигналов в одном проводе на большие расстояния, что позволяет вынести все элементы управления за пределы отображающей поверхности медиафасада (на 100 и более метров).  The nodes for processing and outputting video data to light modules in the media facade according to the aforementioned patent are a receiving board with a system of differential amplifiers and a system for arranging several frequency signals into one higher frequency. Through differential amplifiers, the control signal is sent via information lines to differential receiver systems and information signal decompression systems located on the back of the light modules. This solves the problem of transmitting several information signals in one wire over long distances, which allows you to move all the controls outside the display surface of the media facade (100 meters or more).
Электрическая часть медиафасада по указанному патенту также имеет территориальное разделение на участки. Преобразование переменного напряжения 220/380  The electrical part of the media facade of the specified patent also has a territorial division into sections. 220/380 AC voltage conversion
1  one
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) В в постоянный ток напряжением 24 В происходит в блоках питания, расположенных за пределами отображающей поверхности медиафасада. Из блоков питания постоянный ток напряжением 24 В поступает на микропреобразователи, понижающие ток с 24 В до необходимого уровня для работы светодиодов (3-5 В). Микропреобразователи расположены на обратной от светодиодов стороне платы. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 24 V DC voltage occurs in power supplies located outside the display surface of the media facade. From power supplies, direct current with a voltage of 24 V is supplied to microconverters that reduce the current from 24 V to the required level for LEDs to work (3-5 V). Microconverters are located on the back side of the board from the LEDs.
Основная задача, которая решается в медиафасаде по патенту RU 137412 на полезную модель - обеспечение максимально возможного светопропускания за счет уменьшения площади, перекрываемой конструктивным элементами. Она решается тем, что в пределах отображающей поверхности располагаются только элементы отображения. Все остальные элементы, такие как блоки питания, блоки управления, блоки распределения сигналов и любые другие располагаются за пределами отображающей поверхности и могут располагаться на больших расстояниях в специальных технических помещениях.  The main task that is solved in the media facade according to the patent RU 137412 for a utility model is to ensure the maximum possible light transmission by reducing the area covered by structural elements. It is solved by the fact that only display elements are located within the display surface. All other elements, such as power supplies, control units, signal distribution units and any others, are located outside the display surface and can be located at large distances in special technical rooms.
В основу настоящего изобретения поставлена задача разработать медиафасад, в котором бы обеспечивались доведение технических характеристик и параметров до уровня, после которого дальнейшее улучшение соответствующих параметров не приводит к изменению субъективного восприятия видеоинформации человеком, возможность использования недорогих и максимально распространенных конструкционных узлов и технологий не в ущерб техническим параметрам, повышение надежности и долговечности, упрощение процедуры ремонтных и регламентных работ. Отдельной технической задачей является максимальная энергетическая экономичность медиафасада.  The basis of the present invention is the task to develop a media facade in which the technical characteristics and parameters are brought to a level after which further improvement of the relevant parameters does not lead to a change in the subjective perception of video information by a person, the possibility of using inexpensive and most common structural units and technologies without prejudice to technical parameters, improving reliability and durability, simplifying the procedure for repair and maintenance work. A separate technical task is the maximum energy efficiency of the media facade.
Еще одной задачей изобретения является создание светового модуля для медиафасада, который позволяет решить вышеуказанные задачи.  Another objective of the invention is the creation of a light module for the media facade, which allows to solve the above problems.
В медиафасаде, содержащем множество размещенных на носителях световых модулей, которые информационными линиями связаны с узлами для обработки и вывода видеоданных в световые модули, связанными с центральным контроллером и центральным управляющим сервером, а линиями питания связаны с блоками низковольтного питания, согласно изобретению решается тем, что в качестве узлов для обработки и вывода видеоданных в световые модули он содержит линейные контроллеры, способные повышать плавность движения динамических объектов изображения с досчетом дополнительных субкадров видеоряда, преобразовывать гамму изображения по трем RGB каналам с взвешиванием по кривой светочувствительности глаза человека в дневное и ночное время, производить увеличение разрядности описания цвета, а также при взаимодействии с центральным контроллером производить настраиваемое гибкое сглаживание пиков In a media façade comprising a plurality of light modules located on media that are connected by information lines to nodes for processing and outputting video data to light modules connected to a central controller and a central control server, and power lines are connected to low-voltage power units, according to the invention, it is decided that as nodes for processing and outputting video data to light modules, it contains linear controllers capable of increasing the smoothness of movement of dynamic image objects from with additional subframes of the video sequence, convert the gamma of the image in three RGB channels with weighting according to the photosensitivity curve of the human eye in the daytime and at night, increase the bit depth of the color description, and also, when interacting with the central controller, make flexible flexible peak smoothing
2  2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) потребляемой медиафасадом электрической мощности, причем линейные контроллеры и блоки низковольтного питания размещены вдоль одной или обеих горизонтальных граней экрана медиафасада, при этом линии питания внутри световых модулей выполнены в виде двух алюминиевых шин с площадью сечения 80 - 100 мм2 каждая, образующих внутренний скелет светового модуля. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) electric power consumed by the media facade, with linear controllers and low-voltage power supply units placed along one or both horizontal faces of the media facade screen, while the power lines inside the light modules are made in the form of two aluminum buses with a cross-sectional area of 80 - 100 mm 2 each, forming the inner skeleton of the light module .
Предпочтительно, чтобы линейные контроллеры и блоки низковольтного питания были размещены в одном корпусе.  Preferably, the linear controllers and low-voltage power supplies are housed in a single package.
Предпочтительно, чтобы медиафасад имел жесткую несущую конструкцию с горизонтально расположенными носителями.  Preferably, the media facade has a rigid supporting structure with horizontally located media.
В световом модуле для использования в медиафасаде, содержащем корпус, печатные платы со светодиодами и драйверами светодиодов, информационные линии, линии питания, вторая задача изобретения решается тем, что линии питания выполнены в виде двух изолированных друг от друга алюминиевых шин с суммарной площадью сечения 160 - 200 мм2, а между одной из шин и печатными платами расположена прокладка из тепло проводящего полимера. In a light module for use in a media facade containing a housing, printed circuit boards with LEDs and LED drivers, information lines, power lines, the second objective of the invention is solved by the fact that the power lines are made in the form of two aluminum busbars isolated from each other with a total cross-sectional area of 160 - 200 mm 2 , and between one of the buses and the printed circuit boards there is a gasket made of heat-conducting polymer.
Предпочтительно, чтобы корпус светового модуля был выполнен в виде трубки прямоугольного сечения из ударопрочного поликарбоната, в который при экструдировании введен компонент, поглощающий ультрафиолетовую составляющую спектра солнечного света.  Preferably, the casing of the light module is made in the form of a tube of rectangular cross section made of impact-resistant polycarbonate, into which, during extrusion, a component is absorbed that absorbs the ultraviolet component of the spectrum of sunlight.
Далее описан лучший вариант осуществления изобретения со ссылками на чертежи, на которых:  The following describes the best embodiment of the invention with reference to the drawings, in which:
Фиг. 1 - Структурная схема медиафасада.  FIG. 1 - Block diagram of the media facade.
Фиг. 2 - Линейные контроллеры и блоки низковольтного питания в одном корпусе, вид в перспективе , Фиг. 3 - вид сбоку, Фиг. 4 вид спереди, Фиг 5 - вид с торца.  FIG. 2 - Linear controllers and low-voltage power supply units in one housing, perspective view, FIG. 3 is a side view, FIG. 4 is a front view, FIG. 5 is an end view.
Фиг. 6 - Световой модуль, вид спереди, Фиг. 7 - вид сзади, Фиг. 8 - увеличенный вид края светового модуля. FIG. 6 - Light module, front view, FIG. 7 is a rear view, FIG. 8 is an enlarged view of the edge of the light module.
Фиг. 9 - Световой модуль со снятым корпусом, вид спереди, Фиг. 10 - вид сзади, Фиг. 1 1 - увеличенный вид края светового модуля.  FIG. 9 - Light module with the housing removed, front view, FIG. 10 is a rear view, FIG. 1 1 is an enlarged view of the edge of the light module.
Фиг. 12 - Продольный разрез светового модуля, Фиг. 13 - поперечный разрез светового модуля.  FIG. 12 is a longitudinal section through a light module, FIG. 13 is a cross-sectional view of a light module.
Фиг. 14 - Область крепления-позиционирования краев световых модулей на носителе. Фиг. 15 - Клипса для крепления центральной части светового модуля.  FIG. 14 - Mounting-positioning region of the edges of the light modules on the carrier. FIG. 15 - Clip for mounting the central part of the light module.
3 3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Фиг. 16, Фиг. 17, Фиг. 18, Фиг. 19 - Гистограммы потребляемой мощности в зависимости от яркости кадра. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) FIG. 16, FIG. 17, FIG. 18, FIG. 19 - Histograms of power consumption depending on the brightness of the frame.
Как показано на фиг. 1, медиафасад содержит множество световых модулей 1, которые образуют экран медиафасада и которые соединены информационными линиями между собой и с линейными контроллерами 2. Линейные контроллеры 2 соединены с центральным контроллером 3 медиафасада, а тот, в свою очередь, соединен с управляющим сервером 4. Информационные линии содержат линии 5 одного из интерфейсов HDMI, DVI, или VGA, соединяющие центральный управляющий сервер 4 и центральный контроллер 3, высокоскоростные линии 6 раздачи сигналов от центрального контролера 3 линейным контроллерам 2 (ETHERNET), низкоскоростные управляющие линии 7, связывающие линейные контроллеры 2 со световыми модулями 1 , и линии 8 сквозной передачи сигнала, связывающие световые модули 1.  As shown in FIG. 1, the media facade contains many light modules 1, which form the screen of the media facade and which are connected by information lines to each other and to linear controllers 2. Linear controllers 2 are connected to the central controller 3 of the media facade, and that, in turn, is connected to the control server 4. Information the lines contain lines 5 of one of the HDMI, DVI, or VGA interfaces connecting the central control server 4 and the central controller 3, high-speed lines 6 for distributing signals from the central controller 3 to the linear controller 2 (ETHERNET), low-speed control line 7 connecting line controllers 2 with the lighting units 1 and the line 8 through the signal transmission connecting lighting units 1.
Линиями 9 низковольтного питания световые модули 1 соединены между собой и с блоками низковольтного питания 10, которые, в свою очередь, соединены линиями питания 11 с источником 12 переменного напряжения 220/380 В.  By lines 9 of low-voltage power supply, the light modules 1 are interconnected and with low-voltage power supply units 10, which, in turn, are connected by power lines 11 to an alternating voltage source 12 of 220/380 V.
Как показано на φϊτ. 2 - 5, линейные контроллеры 2 и блоки низковольтного питания 10 размещены в одном корпусе 13, что обеспечивает повышение устойчивости к импульсным помехам. Корпус 13 имеет разъем 14 для подвода линий питания 11, разъем 15 для подключения линии 6 раздачи сигналов (ETHERNET), разъемы 16 для линии 9 низковольтного питания, разъемы 17 для управляющих линий 7, люки доступа 18 к блокам питания и влагозащищенные вентиляционные порты 19. Корпуса 13 с линейными контролерами 2 и блоками 10 низковольтного питания в этом варианте выполнения медиафасада равномерно распределены вдоль верхней грани экрана, состоящего из столбцов световых модулей 1.  As shown in φϊτ. 2 to 5, linear controllers 2 and low-voltage power supply units 10 are placed in one housing 13, which provides increased resistance to impulse noise. The housing 13 has a connector 14 for supplying power lines 11, a connector 15 for connecting a signal distribution line 6 (ETHERNET), connectors 16 for a low-voltage power line 9, connectors 17 for control lines 7, access hatches 18 to the power supplies and moisture-proof ventilation ports 19. Cases 13 with linear controllers 2 and blocks 10 low-voltage power supply in this embodiment, the media facade is evenly distributed along the upper edge of the screen, consisting of columns of light modules 1.
Более детально конструкция световых модулей 1 показана на фиг. 6 - 13. Световой модуль 1 содержит корпус 20, печатные платы 21 со свето диодами 22 и драйверами 23 светодиодов, а также кабель 24 соединения печатных плат. Световой модуль содержит множество пикселей 25, состоящих из четырех SMD светодиодов 22.  In more detail, the construction of the light modules 1 is shown in FIG. 6 - 13. The light module 1 comprises a housing 20, printed circuit boards 21 with LEDs 22 and LED drivers 23, as well as a cable 24 for connecting the printed circuit boards. The light module contains many pixels 25, consisting of four SMD LEDs 22.
Линии питания, которые находятся внутри корпуса 20, выполнены в виде двух алюминиевых шин 26 и 27, каждая из которых имеет площадь сечения 90 мм2. Шины разделены между собой изолирующей прокладкой 28, а между шиной 26 и печатными платами 21 расположена прокладка 29 из теплопроводящего полимера. На торцах корпус 20 закрыт пластмассовыми заглушками 30 с клинообразными элементами крепления 31, а The power lines that are located inside the housing 20 are made in the form of two aluminum tires 26 and 27, each of which has a cross-sectional area of 90 mm 2 . The tires are separated by an insulating gasket 28, and between the bus 26 and the printed circuit boards 21 there is a gasket 29 made of thermally conductive polymer. At the ends, the housing 20 is closed with plastic plugs 30 with wedge-shaped fasteners 31, and
4 four
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) на тыльной стороне светового модуля к корпусу прикреплены разъемы 32 для управляющих линий 7 и разъемы 33 для линий 9 низковольтного питания. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) on the back of the light module, connectors 32 for control lines 7 and connectors 33 for low-voltage power lines 9 are attached to the housing.
Типовая модификация световых модулей имеет длину 3 метра и крепятся на горизонтально расположенные носители 34 (Фиг. 14), образующие жесткую несущую конструкцию. Крепление обеспечивается клипсами 35 (Фиг. 15), расположенными в центральной части корпуса 20, и клинообразными элементами крепления 31, взаимодействующими с компенсационными пластинами 36, которыми оснащены носители 34. Они служат для компенсации линейных расширений. Каждый световой модуль снабжен серийным номером 37, необходимым для заполнения таблицы корректировок равномерности свечения.  A typical modification of light modules has a length of 3 meters and are mounted on horizontally located carriers 34 (Fig. 14), forming a rigid supporting structure. The fastening is provided by clips 35 (Fig. 15) located in the central part of the housing 20, and wedge-shaped fastening elements 31, interacting with the compensation plates 36, which are equipped with carriers 34. They serve to compensate for linear expansion. Each light module is equipped with a serial number 37, which is necessary to fill out the table of adjustments for uniformity of illumination.
В общих чертах работа медиафасада осуществляется следующим образом.  In general terms, the work of the media facade is as follows.
Медиафасад, как внешнее отображающее видеоустройство по своей сути представляет видеомонитор, подключаемый к источнику сигнала посредством цифровых интерфейсов HDMI, DVI или аналогового VGA. Посредством одного из перечисленных интерфейсов источник сигнала - (компьютер, медиаплеер или иное устройство), в заявляемом медиафасаде - управляющий сервер 4, подключается к центральному контроллеру 3 медиафасада. В центральном контроллере происходит захват видео потока, анализ и обработка данных, администрирование работы сопутствующих функций повышения качества и распределение данных, предназначенных для множества линейных контроллеров. После обработки и распределения в центральном контроллере данные по ETHERNET протоколу передаются в линейные контроллеры 2.  The media facade, as an external video display device, is essentially a video monitor that connects to a signal source via digital HDMI, DVI or analog VGA interfaces. Using one of the listed interfaces, the signal source - (computer, media player or other device), in the claimed media facade - the control server 4, is connected to the central controller 3 of the media facade. In the central controller, the video stream is captured, data is analyzed and processed, the work of related quality improvement functions is administered, and data is distributed for many linear controllers. After processing and distribution in the central controller, data is transmitted via the ETHERNET protocol to linear controllers 2.
После попадания данных в линейные контроллеры 2 в каждом из них на аппаратном уровне происходит захват полученных пакетов, буферизация двух последних пришедших кадров, анализ и досчет субкадров для повышения плавности движения динамичньк объектов, наложение таблиц коррекции неравномерности световой отдачи каждого светодиода (данные о коррекции поставляются вместе со световыми модулями 1 и хранятся в центральном 3 и линейных контроллерах 2), повышение разрядности данных для последующего наложения кривых обработки цветовых каналов, наложение кривых гаммы (взвешивание по кривой светочувствительности глаза), применение функций цифровой обработки видео (яркость, суммарная гамма, насыщенность). После обработки данные очередного кадра линейным контроллером 2 посредством специализированного последовательного интерфейса передаются части световых модулей 1 экрана, подключенных к нему, и подается команда на вывод на экран. По данному интерфейсу  After the data get into the linear controllers 2, each of them captures the received packets at the hardware level, buffers the last two incoming frames, analyzes and calculates the subframes to increase the smoothness of the movement of dynamic objects, overlays correction tables for the uneven light output of each LED (correction data is supplied together with light modules 1 and stored in the central 3 and linear controllers 2), increasing the capacity of the data for subsequent imposition of the processing curves of color channels, reduction of gamma curves (weighting according to the photosensitivity curve of the eye), application of digital video processing functions (brightness, total gamma, saturation). After processing the data of the next frame by the linear controller 2, through a specialized serial interface, part of the light modules 1 of the screen connected to it are transmitted and a command is sent to the screen. On this interface
5 5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) линейный контроллер 2 также производит программирование служебных управляющих регистров драйверов 23 светодиодов 22 в световых модулях 1 и программирование коррекции неравномерности светоотдачи светодиодов 22. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the linear controller 2 also performs programming of the service control registers of the drivers 23 of the LEDs 22 in the light modules 1 and programming of the correction of the uneven light output of the LEDs 22.
Данные в световых модулях 1 распространяются в последовательном виде по цепочке драйверов 23 светодиодов 22 по принципу сдвигового регистра на длину одного вертикального столбца экрана. После полного заполнения столбца данных происходит вывод информации на экран. Затем процедура повторяется.  The data in the light modules 1 are distributed in sequential form along a chain of drivers 23 of the LEDs 22 according to the principle of a shift register for the length of one vertical column of the screen. After the data column is completely filled, information is displayed on the screen. Then the procedure is repeated.
Медиафасад согласно изобретению разработан для получения увеличенной (вплоть до 1600 Гц) частоты следования кадров, максимально большой разрядности описания цвета (48 бит), высокой яркости, стабильного свечения всего поля и достижения неограниченного максимального размера. Он построен по принципу каскадного распределения и обработки видео данных. В нем реализуется технология повышения плавности движения динамичных объектов изображения с досчетом дополнительных субкадров видеоряда и увеличением при этом реальной частоты кадров от 30-60 Гц до 400, 800, или 1600 реальных, отличающихся друг от друга кадров в секунду. Кроме того, в нем реализуется технология преобразования гаммы изображения отдельно по трем RGB цветовым каналом с взвешиванием по кривой цветочувствительности глаза человека в дневное и ночное время. Данное преобразование производится не в центральном компьютере оператора и не в центральном контроллере медиафасада, а в линейных контроллерах 3, непосредственно перед выводом в световые модули 1. Ввиду того, что кривая функции подобного преобразования имеет довольно пологие участки, программно-аппаратный модуль обработки, находящийся в линейных контроллерах 2, производит увеличение разрядности описания цвета с наиболее распространенной системы с 16Л777Л216 (224) оттенками в 28 474,976, 710^656 (248) оттенков. Это приводит к существенному увеличению объема выводимой информации. На практике данная инновация приводит к возможности вывода максимально плавных переходов между оттенками, отсутствию ступеней на градиентах и максимально точной цветопередаче выводимого контента. Суммарно данное преобразование в комплексе с повышением частоты кадров приводит к увеличению объема выводимой в световые модули 1 информации более, чем в 100 раз. Это стало достижимьм благодаря максимально близкому расположению линейных контроллеров 2 к световым модулям 1. Расстояние передачи сигнала на этом участке составляет не более 600 мм. The media facade according to the invention is designed to obtain an increased (up to 1600 Hz) frame rate, maximum bit depth of the color description (48 bits), high brightness, stable illumination of the entire field and achieving an unlimited maximum size. It is built on the principle of cascading distribution and processing of video data. It implements a technology to increase the smoothness of motion of dynamic image objects, with additional additional subframes of the video sequence taken into account, while increasing the real frame rate from 30-60 Hz to 400, 800, or 1600 real frames per second that differ from each other. In addition, it implements the technology of converting the gamma of an image separately by three RGB color channels with weighting according to the color sensitivity curve of the human eye in daytime and nighttime. This conversion is carried out not in the central computer of the operator and not in the central controller of the media facade, but in the linear controllers 3, immediately before output to the light modules 1. Due to the fact that the function curve of such a conversion has fairly flat sections, the hardware-software processing module located in linear controllers 2, produces an increase in the bit depth of the color description from the most common system with 16 L 777 L 216 (2 24 ) shades in 28 474 , 976 , 710 ^ 656 (2 48 ) shades. This leads to a significant increase in the amount of information displayed. In practice, this innovation leads to the possibility of outputting the most smooth transitions between shades, the absence of steps on gradients and the most accurate color rendering of the output content. In total, this conversion in combination with an increase in the frame rate leads to an increase in the amount of information output to the light modules 1 by more than 100 times. This has been achieved thanks to the closest possible location of the linear controllers 2 to the light modules 1. The signal transmission distance in this section is not more than 600 mm.
Данная организация вывода и обработки информации придает следующие преимущества медиафасаду:  This organization of information output and processing gives the following advantages to the media facade:
6 6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) - Повышение частоты реального обновления информации на сверхкрупноформатных экранах до 400 - 1600 Гц. Это приводит к отсутствию ступенчатости движения быстрых элементов контента. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) - Increasing the frequency of real-time information updates on super-large screens to 400 - 1600 Hz. This results in a lack of gradation in the movement of fast content elements.
- Уход от сверхскоростных линий передачи данных к линейным контроллерам. Это приводит к радикальному снижению себестоимости аппаратной части изделия без потери характеристик и повышению его рыночной привлекательности.  - Avoiding high-speed data lines to linear controllers. This leads to a radical reduction in the cost of the hardware of the product without loss of performance and increase its market attractiveness.
- Отсутствие в аппаратной части строго специализированных малотиражных электронных компонентов приводит к большей ремонтопригодности устройства. Из-за невысокой стоимости и высокой рыночной распространенности контроллеров распределенных вычислений повышается оперативность обслуживания медиафасада.  - The absence in the hardware of strictly specialized low-circulation electronic components leads to greater maintainability of the device. Due to the low cost and high market prevalence of distributed computing controllers, the efficiency of servicing the media facade is increased.
- Полная взаимозаменяемость линейных вычислительных модулей.  - Complete interchangeability of linear computing modules.
- Данная схема позволяет также гибко изменять конфигурацию и размеры экрана без существенных изменений готовых блочных решений.  - This scheme also allows you to flexibly change the configuration and screen size without significant changes to the finished block solutions.
- Благодаря невысоким требованиям к блокам линейных контроллеров (небольшой объем обрабатываемых данных для отдельно взятого модуля), достигается низкое энергопотребление линейных контроллеров и низкий уровень электромагнитного излучения.  - Due to the low requirements for linear controller units (a small amount of processed data for a single module), low power consumption of linear controllers and a low level of electromagnetic radiation are achieved.
Одним из важнейших факторов идеальной работы медиафасада является качество напряжений, питающих световые модули. Световые модули 1 медиасада запитаны от безопасного для человека напряжения 15 В. В то же время, мощность крупного современного медиафасада в пике потребления может достигать 1 МВт. Суммарный ток потребления при этом доходит до 66 кА. Вышеизложенное послужило причиной применения конструктивного решения, при котором блоки питания 7 световых модулей 1 находятся в непосредственной близости от цепей потребления (как было указано выше, в данном варианте выполнения они размещены вдоль верхней горизонтальной грани экрана). Эта отличительная конструкционная особенность медиафасада позволяет максимально снизить тепловые потери в кабелях питания, избавиться от громоздких, дорогостоящих кабелей, подводящих низковольтное питание вообще. Малая удаленность потребителя от источника питания приводит к снижению индукционных всплесков питающего напряжения в момент, когда нагрузка проявляет динамический характер. Данная инновация па практике приводит к снижению шума на экране, повышению стабильности работы (особенно особо крупных конструкций), снижению тепловых потерь энергии в кабелях подвода и уменьшению паразитического электромагнитного излучения конструкции.  One of the most important factors in the ideal functioning of the media facade is the quality of the voltages supplying the light modules. Light modules 1 of the media garden are powered from a voltage of 15 V safe for humans. At the same time, the power of a large modern media facade at the peak of consumption can reach 1 MW. The total current consumption in this case reaches 66 kA. The foregoing was the reason for the application of a design solution in which the power supply units 7 of the light modules 1 are located in close proximity to the consumption circuits (as mentioned above, in this embodiment, they are placed along the upper horizontal edge of the screen). This distinctive design feature of the media facade allows you to minimize heat loss in the power cables, get rid of bulky, expensive cables that supply low-voltage power in general. The small distance of the consumer from the power source leads to a decrease in the inductive surges of the supply voltage at the moment when the load is dynamic. This innovation in practice leads to lower noise on the screen, increased stability (especially especially large structures), reduced thermal energy losses in the supply cables and reduced parasitic electromagnetic radiation of the structure.
7 7
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) При выводе видеоконтента на светодиодный экран потребляемая мощность меняется в очень широких пределах в течение единиц миллисекунд (в зависимости от содержимого видеоряда). Мгновенная потребляемая мощность проиллюстрирована в виде гистограмм на фиг. 16 и 17. На гистограммах, указанных в углу кадра, показано количество точек с разной яркостью свечения. Гистограмма состоит по горизонтали из множества столбцов, высота которых отражает количество точек в кадре с конкретным значением яркости свечения. Слева по горизонтали расположены точки с минимальной яркостью (а, следовательно, и потреблением энергии), справа - с максимальной. Итак, на фиг. 16 видно, что в сюжете кадра абсолютное численное преобладание имеют точки (пиксели) с низкой яркостью свечения, а суммарное среднеарифметическое значение яркости пикселя в кадре составляет 28.25 (по шкале в 255 градаций). В то же время, на кадре, изображенном на фиг. 17, заметно подавляющее большинство пикселей с высокой яркостью свечения, среднее значение составляет уже 189.83. Из указанного становится ясно, что в случае, который отображает второй кадр, медиафасад уже потребляет энергию, близкую к максимальной. Следует отметить, что подавляющее большинство кадров в стандартном видеоряде дают гистограммы со значениями в диапазоне от 70 до 160, а более высокие значения уже, как правило, приводят к субъективному впечатлению снижения контраста картинки и слепящему эффекту в темное время суток. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) When video content is output to an LED screen, the power consumption varies over a very wide range within a few milliseconds (depending on the contents of the video sequence). The instantaneous power consumption is illustrated as bar graphs in FIG. 16 and 17. The histograms indicated in the corner of the frame show the number of points with different brightness. The histogram consists horizontally of many columns whose height reflects the number of points in the frame with a specific value of the brightness of the glow. On the left horizontally there are points with a minimum brightness (and, consequently, energy consumption), on the right - with a maximum. So in FIG. Figure 16 shows that in the plot of the frame, points (pixels) with a low luminance brightness have an absolute numerical predominance, and the total arithmetic mean value of the pixel brightness in the frame is 28.25 (on a scale of 255 gradations). At the same time, in the frame shown in FIG. 17, the overwhelming majority of pixels with high luminosity is noticeably, the average value is already 189.83. From the above it becomes clear that in the case that displays the second frame, the media facade already consumes energy close to the maximum. It should be noted that the vast majority of frames in the standard video sequence give histograms with values in the range from 70 to 160, and higher values already, as a rule, lead to the subjective impression of a decrease in picture contrast and a dazzling effect in the dark.
На практике резкий переход изображения от темных кадров к светлым означает мгновенное увеличение потребляемой мощности, что ведет к пиковым перегрузкам энергосети, питающей конструкцию. При определенных условиях на медиафасадах больших форматов может возникнуть ситуация, при которой несколько раз в секунду потребляемая мощность может меняться от практически нулевой до сотен киловатт. Это эквивалентно синхронной работе до ста сварочных аппаратов. В случае, если питающая сеть в месте подключения медиафасада не в состоянии обеспечить подобный (импульсный) режим работы, использование системы авторегулирования абсолютно необходимо.  In practice, a sharp transition of the image from dark to light frames means an instant increase in power consumption, which leads to peak overloads of the power supply network supplying the structure. Under certain conditions, a situation may arise on large media facades, in which the power consumption can vary from almost zero to hundreds of kilowatts several times per second. This is equivalent to synchronous operation of up to one hundred welding machines. If the supply network at the point of connection of the media facade is not able to provide such a (pulsed) mode of operation, the use of an automatic control system is absolutely necessary.
При выводе видеопотока возможно введение дополнительного фильтра - ограничителя мгновенной мощности. При обработке кадра проводится дополнительный подсчет яркостной гистограммы каждого кадра в реальном времени, и, если она превышает допустимый предел, понижается суммарная яркость и гамма всего кадра до значения, при котором показатель гистограммы будет ниже установленного значения. Если же суммарная мощность не превышает допустимую, никаких дополнительных коррекций не вносится.  When outputting a video stream, an additional filter is possible - an instant power limiter. When processing a frame, an additional calculation of the luminance histogram of each frame in real time is performed, and if it exceeds the allowable limit, the total brightness and gamma of the entire frame are reduced to a value at which the histogram indicator is lower than the set value. If the total power does not exceed the permissible, no additional corrections are made.
8 8
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Значение порога данного ограничения может оперативно меняться на программном уровне и устанавливается в формах прикладного программного обеспечения. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The threshold value of this restriction can quickly change at the software level and is set in the forms of application software.
Результат работы данной системы визуально выглядит следующим образом. На фиг. 18 изображена реакция ограничителя на кадр с превышением порога гистограммы. Как видно, количество точек с более низкой яркостью существенно снизилась, а средняя яркость пикселя уменьшилась с 189.83 до 136.85. Произошло это без потери сюжетной точности.  The result of this system visually looks as follows. In FIG. 18 shows the response of the limiter to a frame that exceeds the histogram threshold. As you can see, the number of points with a lower brightness decreased significantly, and the average pixel brightness decreased from 189.83 to 136.85. This happened without loss of plot accuracy.
В то же время, работа системы на кадре с низкой средней яркостью свечения не приводит к его коррекции. Пронаблюдать это можно на фиг. 19.  At the same time, the operation of the system on a frame with a low average brightness does not lead to its correction. This can be seen in FIG. 19.
Данная организация регулирования максимальной потребляемой мощности обеспечивает следующие преимущества медиафасада:  This organization of regulation of maximum power consumption provides the following advantages of the media facade:
- Эффективная борьба с негативными последствиями влияния динамических нагрузок на сеть питания при высоких токах потребления.  - An effective fight against the negative effects of dynamic loads on the power supply at high currents.
- Возможность устранения слепящего эффекта на ярких сюжетах в ночное и сумеречное время эксплуатации.  - Ability to eliminate the blinding effect on bright scenes at night and twilight.
- Дает возможность подчеркнуть световую проработку локальных (занимающих лишь часть экрана) ярких деталей изображения.  - It makes it possible to emphasize the light elaboration of local (occupying only part of the screen) bright image details.
Важной особенностью медиафасада является конструкция светового модуля 1. An important feature of the media facade is the design of light module 1.
Корпус 20 светового модуля представляет собой герметичную трубку прямоугольного сечения из ударопрочного поликарбоната, в который при экструдировании введен компонент, поглощающий ултрафиолетовую составляющую спектра солнечного света.The housing 20 of the light module is a sealed rectangular tube of impact-resistant polycarbonate, into which, during extrusion, a component is absorbed that absorbs the ultraviolet component of the spectrum of sunlight.
Данное решение применяется в силу того, что ультрафиолетовое излучение приводит к чрезвычайно быстрой деградации кристаллов свето диодов. Корпус светового модуля выполнен с соблюдением стандартов защищенности IP67. Аналогичные параметры имеют и разъемы 33 и 32. Внутри светового модуля размещается влагопоглощающий компонент, препятствующий появлению оксидов в местах пайки и запотеванию трубки при резких колебаниях температуры. This solution is applied due to the fact that ultraviolet radiation leads to extremely rapid degradation of LED crystals. The housing of the light module is made in compliance with IP67 security standards. Connectors 33 and 32 have similar parameters. A moisture-absorbing component is placed inside the light module, which prevents oxides from appearing at the soldering sites and fogging of the tube during sharp temperature fluctuations.
Ключевым элементом световых модулей медиафасада является внутренний алюминиевый шинный каркас, выполняющий одновременно три функции.  A key element of the lighting modules of the media facade is the internal aluminum busbar cage, which simultaneously performs three functions.
Первая и основная - по алюминиевым профилям-шинам 26, 27 идет доставка питания. Ввиду того, что питание светового модуля низковольтное, требуется обеспечение высоких токов питания. Особенно это актуально в медиафасадах с большой длиной линии. The first and main one is power delivery via aluminum bus profiles 26, 27. Due to the low-voltage power supply of the light module, high power currents are required. This is especially true in media facades with a long line length.
Для обеспечения малых потерь в кабеле питания необходимо увеличить сечение силового To ensure small losses in the power cable, it is necessary to increase the power section
9 9
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) кабеля. Используя технологию с шинным скелетом удалось получить сечение подвода питания порядка 2x90 мм2. Данное решение позволяет выстраивать очень длинные линии питания световых модулей без дополнительного подвода и не получать при этом значимых падений напряжения даже при максимальных нагрузках. Кроме того, низкое удельное сопротивление подобной цепи питания позволяет избежать перекрестного влияния наводок, создаваемых отдельными печатными платами светового модуля. Это приводит к повышению стабильности работы световых модулей, более всего удаленных от линейного контроллера и блока питания. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) cable. Using technology with a bus skeleton, it was possible to obtain a power supply cross section of the order of 2x90 mm 2 . This solution allows you to build very long power lines of light modules without additional supply and not to receive significant voltage drops even at maximum loads. In addition, the low resistivity of such a power circuit avoids the cross influence of interference caused by individual printed circuit boards of the light module. This leads to increased stability of the lighting modules, most remote from the linear controller and power supply.
Вторая функция алюминиевого скелета - эффективный отвод тепла, выделяемого драйверами 23 светодиодов светового модуля 1. Менее напряженный температурный режим повышает точность эталонных выходных токов драйвера и, соответственно, стабильность и однородность свечения экрана в целом. Также более низкая рабочая температура драйвера повышает срок его безотказной работы.  The second function of the aluminum skeleton is the efficient removal of heat generated by the drivers of 23 LEDs of the light module 1. A less intense temperature regime increases the accuracy of the reference output currents of the driver and, accordingly, the stability and uniformity of the glow of the screen as a whole. Also, a lower driver operating temperature increases its uptime.
Третья функция внутреннего каркаса - повышение механической прочности светового модуля, длина которого достигает 3 м. Отсутствие даже минимальных механических деформаций оборачивается высокой степенью стабильности межпиксельных расстояний по горизонтали. Заметной является детонация яркости менее 2%. Следовательно, при межпиксельном расстоянии (питче) в 50 мм, отклонение в 1 мм уже может обернуться различимым на глаз отклонением яркости в данной области. Кроме того, высокая механическая прочность светового модуля обеспечивает отсутствие внутренних напряжений, нарушений пайки, что обеспечивает высокую надежность конструкции.  The third function of the inner frame is to increase the mechanical strength of the light module, the length of which reaches 3 m. The absence of even minimal mechanical deformations results in a high degree of stability of horizontal inter-pixel distances. Noticeable is the detonation of brightness less than 2%. Therefore, with an inter-pixel distance (pitch) of 50 mm, a deviation of 1 mm can already result in a luminance deviation that is visible to the eye in this area. In addition, the high mechanical strength of the light module ensures the absence of internal stresses, soldering disturbances, which ensures high reliability of the design.
Важной особенностью медиафасада является система монтажа световых модулей 1. В отличие от большинства известных медиафасадов, медиафасад согласно изобретению имеет жесткую несущую конструкцию. Применение жесткой несущей конструкции позволяет достичь самой высокой точности соблюдения горизонтального питча. Также при данном креплении достигается высокая угловая точность направленности светового модуля, недостижимая на сеточных и тросовых конструкциях. Кроме того, жесткая конструкция позволяет максимально равномерно распределить нагрузку на фасад здания (как весовую, так и парусную). Жесткая конструкция легче переносит обледенение, так как увеличение нагрузки за счет льда также равномерно распределится по всему фасаду здания. Еще одним из достоинств жесткой несущей конструкции является отсутствие нарушения плоскостности экрана под воздействием порывов ветра.  An important feature of the media facade is the mounting system of the light modules 1. Unlike most known media facades, the media facade according to the invention has a rigid load-bearing structure. The use of a rigid supporting structure allows to achieve the highest accuracy of horizontal pitch. Also, with this mount, a high angular accuracy of the directivity of the light module is achieved, unattainable on mesh and cable structures. In addition, the rigid structure allows you to evenly distribute the load on the building facade (both weight and sail). Rigid construction more easily tolerates icing, as the increase in load due to ice is also evenly distributed throughout the building’s facade. Another of the advantages of a rigid load-bearing structure is the absence of a violation of the flatness of the screen under the influence of wind gusts.
10 10
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Также важной особенностью световых модулей 1 медиафасада является безметизная система крепления. Световой модуль имеет (при длине 3 м) четыре точки крепления. Две, поддерживающие, в центре (клипсы 35) и два узла автоматического крепления по краям (30, 31). Крайние крепления действуют по принципу защелки и позволяют производить замену светового модуля силами одного высотника или альпиниста в кратчайшие сроки. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Also an important feature of the light modules 1 of the media facade is a metalless mounting system. The light module has (with a length of 3 m) four mounting points. Two, supporting, in the center (clips 35) and two nodes of automatic fastening along the edges (30, 31). Extreme fastenings operate on the principle of a latch and allow the light module to be replaced by the forces of one high-altitude or climber in the shortest possible time.
Каждый кристалл каждого светодиода после изготовления светового модуля проходит калибровку яркости его свечения по 64 точкам во всем диапазоне мощностей. Данные о калибровках хранятся на управляющем сервере 4. При замене светового модуля 1 в ходе ремонта, данные о калибровке вносятся в специальное программное обеспечение сервера и автоматически попадают во вновь установленный световой модуль. Данная функция позволяет получить максимально равномерное поле свечения на медиафасаде.  Each crystal of each LED after the manufacture of the light module is calibrated for the brightness of its glow at 64 points in the entire power range. Calibration data is stored on the management server 4. When replacing light module 1 during repair, calibration data is entered into the server’s special software and automatically enters the newly installed light module. This function allows you to get the most uniform glow field on the media facade.
11 eleven
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

Формула изобретения Claim
1. Медиафасад, содержащий множество размещенных на носителях световых модулей, которые образуют экран медиафасада и которые информационными линиями связаны с узлами для обработки и вывода видеоданных, связанными с центральным контроллером и центральным управляющим сервером, а линиями питания связаны с блоками низковольтного питания, отличающийся тем, что в качестве узлов для обработки и вывода видеоданных в световые модули он содержит линейные контроллеры, способные повышать плавность движения динамических объектов изображения с досчетом дополнительных субкадров видеоряда, преобразовывать гамму изображения по трем RGB каналам с взвешиванием по кривой светочувствительности глаза человека в дневное и ночное время, производить увеличение разрядности описания цвета, а также при взаимодействии с центральным контроллером производить настраиваемое гибкое сглаживание пиков потребляемой медиафасадом электрической мощности, причем линейные контроллеры и блоки низковольтного питания размещены вдоль одной или обеих горизонтальных граней экрана медиафасада, при этом линии питания внутри световых модулей выполнены в виде двух алюминиевых шин с площадью сечения 80 - 100 мм2 каждая, образующих внутренний скелет светового модуля. 1. A media façade comprising a plurality of light modules located on the media that form the screen of the media façade and which are connected by information lines to nodes for processing and outputting video data connected to a central controller and a central control server, and power lines connected to low-voltage power supply units, characterized in that as nodes for processing and outputting video data to light modules, it contains linear controllers that can increase the smoothness of the movement of dynamic image objects from by additional subframes of the video sequence, convert the gamma of the image in three RGB channels with weighting according to the photosensitivity curve of the human eye in daytime and nighttime, increase the bit depth of the color description, and also, when interacting with the central controller, make flexible flexible smoothing of the peaks of the electric power consumed by the media facade, and linear controllers and low-voltage power supplies are placed along one or both horizontal faces of the screen of the media facade, while The power supply inside the light modules is made in the form of two aluminum buses with a cross-sectional area of 80 - 100 mm 2 each, forming the inner skeleton of the light module.
2. Медиафасад по п. 1 , отличающийся тем, что линейные контроллеры и блоки низковольтного питания размещены в одном корпусе.  2. The media facade according to claim 1, characterized in that the linear controllers and low-voltage power units are located in one housing.
3. Медиафасад по п. 1 , отличающийся тем, что он имеет жесткую несущую конструкцию с горизонтально расположенными носителями. 3. The media facade according to claim 1, characterized in that it has a rigid supporting structure with horizontally arranged carriers.
4. Световой модуль медиафасада, содержащий корпус, печатные платы со свето диодами и драйверами светодиодов, информационные лини и линии питания, отличающийся тем, что линии питания выполнены в виде двух изолированных друг от друга алюминиевых шин с суммарной площадью сечения 160 - 200 мм2, а между одной из шин и печатными платами расположена прокладка из теплопроводящего полимера. 4. The light module of the media facade, comprising a housing, printed circuit boards with light-emitting diodes and LED drivers, information lines and power lines, characterized in that the power lines are made in the form of two aluminum busbars isolated from each other with a total cross-sectional area of 160 - 200 mm 2 , and between one of the busbars and the printed circuit boards there is a gasket made of thermally conductive polymer.
5. Световой модуль по п. 4, отличающийся тем, что его корпус выполнен в виде трубки прямоугольного сечения из ударопрочного поликарбоната, в который при экструдировании введен компонент, поглощающий ультрафиолетовую составляющую спектра солнечного света.  5. The light module according to claim 4, characterized in that its body is made in the form of a rectangular tube of impact-resistant polycarbonate, into which, during extrusion, a component is absorbed that absorbs the ultraviolet component of the spectrum of sunlight.
12 12
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/UA2016/000070 2015-06-15 2016-06-10 Media facade and media facade light module WO2016204708A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201505861 2015-06-15
UAA201505861A UA113339C2 (en) 2015-06-15 2015-06-15 MEDIAFACADE AND LIGHT MODULE OF MEDIAFACADE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016204708A1 true WO2016204708A1 (en) 2016-12-22

Family

ID=57545519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2016/000070 WO2016204708A1 (en) 2015-06-15 2016-06-10 Media facade and media facade light module

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA113339C2 (en)
WO (1) WO2016204708A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8384616B2 (en) * 2008-04-15 2013-02-26 Barco, Inc. Isolating alignment and structural strength in LED display systems
RU137412U1 (en) * 2012-05-03 2014-02-10 Строительно-производственное частное унитарное предприятие "ПАЛАМИ" MEDIAFASAD
US20140265928A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 C-Marine Dynamics, Inc. Spectrally-controlled backlighting for lcd displays

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8384616B2 (en) * 2008-04-15 2013-02-26 Barco, Inc. Isolating alignment and structural strength in LED display systems
RU137412U1 (en) * 2012-05-03 2014-02-10 Строительно-производственное частное унитарное предприятие "ПАЛАМИ" MEDIAFASAD
US20140265928A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 C-Marine Dynamics, Inc. Spectrally-controlled backlighting for lcd displays

Also Published As

Publication number Publication date
UA113339C2 (en) 2017-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9311847B2 (en) Display system having monitoring circuit and methods thereof
US9103160B2 (en) Insulating glass pane
EP1238328B1 (en) Method of and device for displaying images on a display device
EP3043558B1 (en) Large-format display systems having color pixels and white pixels
RU83649U1 (en) DISPLAY MODULE FOR CONFIGURABLE TRANSPARENT COMBINED VIDEO DISPLAY WITH LARGE SCREEN
CN102467853B (en) Transparent glass curtain wall screen
CN201576412U (en) Led display screen
CN104900188B (en) LED display uniformity correcting method
CN104835457A (en) Method of driving display panel and display apparatus for performing same
CN101790270A (en) LED backlight brightness dynamic control method and system adopting same
CN101353910A (en) Glass curtain wall die set capable of displaying graph and text information
KR20190069030A (en) Display apparatus and controlling method thereof
CN107476508B (en) A kind of intelligence sunshade trellis system
CN104409019A (en) Airborne display and method for widening color gamut of airborne display
WO2016204708A1 (en) Media facade and media facade light module
DE202013003974U1 (en) media facade
LV14991B (en) Light emitting module and system of modules
CN203325370U (en) Ultra-high-definition LED display screen
CN103716962B (en) A kind of illumination system and illumination control method used for shutter stereo display
CN205003985U (en) Full -color glass LED display screen
WO2020159060A1 (en) Led electronic signage having double power launching structure
CN213844625U (en) Power supply device of LED display system
CN205179199U (en) Infrared camera
CN216749138U (en) Novel driving circuit capable of preventing display screen from dimming and flickering
CN218041841U (en) Circuit for realizing PWM dimming low-ash jitter-free

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16812060

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16812060

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1