CN111095391A - Led显示系统及led显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供如下技术：在具备控制装置和LED显示装置的LED显示系统中，能够抑制多个LED显示装置的消耗电力。控制装置(200)具备平均亮度计算部(24)、校正系数计算部(25)以及影像信号分发部(14)。平均亮度计算部(24)计算构成帧的像素的平均亮度值(Yave)。校正系数计算部(25)基于平均亮度值(Yave)来计算亮度校正系数(Cy)，使得单位LED单元(100)的消耗电力成为预先决定的值以下。影像信号分发部(14)将影像信号和亮度校正系数(Cy)分发到单位LED单元(100)。单位LED单元(100)具备多个LED(1)、亮度调整部(9)以及LED驱动部(4)。亮度调整部(9)基于亮度校正系数(Cy)来调整影像信号的亮度。LED驱动部(4)基于调整了亮度的影像信号而驱动多个LED(1)。

Description

LED显示系统及LED显示装置
技术领域
本发明涉及LED显示系统，尤其是涉及LED的亮度控制技术，该LED显示系统具备控制装置以及LED显示装置，该LED显示装置基于从控制装置分发的影像信号来控制各个LED(Light Emitting Diode：发光二极管)的闪烁，由此显示影像。
背景技术
LED显示装置具备多个LED作为显示像素，由于LED的技术发展和低成本化，大多用于室内外的广告显示等。目前为止，LED显示装置主要显示自然图像及动画等动态图像，但通过伴随着像素间距的窄间距化而视觉确认距离变短，从而在室内用途中也用于会议及监视等用途。尤其是在监视用途中，LED显示装置例如显示从个人计算机等输入的接近静态图像的图像的情况变多。
作为LED显示装置的显示像素，通常使用R、G、B的3原色的LED。在LED显示装置中，通过对R、G、B各色的LED的发光时间进行PWM(Pulse Width Modulation)控制来表现色调。但是，LED在点亮状态下消耗最大电力，在非点亮状态下几乎不消耗电力，因此，例如在相对于全比特全白信号为20％的灰度信号中，LED的消耗电力成为20％左右。这样，在LED显示装置中，消耗电力根据影像信号的内容而大幅变动。另外，在全比特全白信号中，R、G、B各色的LED在占空比100％时发光，在20％灰度信号中，R、G、B各色的LED在占空比20％时发光。
对此，在专利文献1中，公开了一种抑制电源容量的增大而实现省电力的显示装置。在专利文献1所记载的显示装置中，基于输入的影像信号而预测流向显示面板的电流值。而且，在以帧为单位的电流值的总和等成为规定的阈值以上的情况下，显示装置进行对图像的对比度及亮度进行校正的影像信号处理，以使流向显示面板的电流值不超过规定的最大值的方式进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4808913号公报
发明内容
发明要解决的问题
通常，使用多个LED显示装置而构成大画面。例如通过将320×180像素的LED显示装置组合成水平方向6个单元×垂直方向6个单元总计36个单元，来显示FullHD(1920×1080像素)的影像。各LED显示装置在显示全比特全白信号时消耗最大的电力，该消耗电力量成为额定值。因此，在具有上述那样的FullHD的分辨率的系统中，需要准备LED装置的消耗电力量×36个单元的量的电力容量。
但是，关于在监视用途等中显示的图像，能够以灰色背景或淡色等比较少的消耗电力显示的这种图像较多，大多情况下，准备具有根据额定值计算出的最大电力容量的LED显示装置成为过剩。此外，还存在如下问题：与过剩无关，在现有的设备容量不足的情况下，需要追加的电源工程等。
这里，专利文献1所记载的技术是与LED显示装置单体相关的技术，并非涉及具备控制装置和基于来自控制装置的影像信号而显示影像的LED显示装置的LED显示系统。因此，在由多个LED显示装置构成大画面等、由多个LED显示装置显示影像的情况下，在专利文献1所记载的技术中，在各LED显示装置中进行省电力控制。其结果是，存在仅一部分LED显示装置通过省电力控制而亮度下降等、无法统一控制多个LED显示装置的亮度这样的问题。
对此，本发明的目的在于，在LED显示系统中，提供一种能够抑制多个LED显示装置的消耗电力的技术，该LED显示系统具备控制装置、以及基于从控制装置分发的影像信号而显示影像的LED显示装置。
用于解决问题的手段
本发明的LED显示系统具备控制装置和LED显示装置，该LED显示装置基于从所述控制装置分发的影像信号而显示影像，其中，所述控制装置具备：平均亮度计算部，其计算所述影像信号中的每1帧的构成帧的像素的平均亮度值；校正系数计算部，其基于由所述平均亮度计算部计算出的所述平均亮度值，计算亮度校正系数，该亮度校正系数用于校正所述影像信号的亮度，使得所述LED显示装置的消耗电力成为预先决定的值以下；以及影像信号分发部，其将所述影像信号和所述亮度校正系数分发到所述LED显示装置，所述LED显示装置具备：作为显示像素的多个LED；亮度调整部，其基于从所述影像信号分发部分发的所述亮度校正系数，调整从所述影像信号分发部分发的所述影像信号的亮度；以及LED驱动部，其基于由所述亮度调整部调整了所述亮度的所述影像信号，对多个所述LED进行驱动。
发明的效果
根据本发明，LED显示装置基于在控制装置中计算的、用于对影像信号的亮度进行校正使得LED显示装置的消耗电力成为预先决定的值以下的亮度校正系数，来调整影像信号的亮度。由此，即便在设置有多个LED显示装置的情况下，也能够将消耗电力抑制到预先决定的值以下。
本发明的目的、特征、方面及优点通过以下的详细说明和附图而变得更加清楚。
附图说明
图1是实施方式1的LED显示系统的结构图。
图2是单位LED单元的内部框图。
图3是控制装置的内部框图。
图4是LED显示系统中的信号处理的时序图。
图5是实施方式2的LED显示系统的结构图。
图6是用于说明基于经由信号线而输入的平均亮度值来计算共同的亮度校正系数的定时的说明图。
图7是平均亮度值通信部的周边的电路图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
以下，使用附图对本发明的实施方式1进行说明。
(LED显示系统的结构)
首先，对本发明的实施方式1的LED显示系统300的整体结构进行说明。图1是LED显示系统300的结构图。
如图1所示，LED显示系统300具备LED单元101及控制装置200。LED单元101基于从控制装置200分发的影像信号而显示影像。
LED单元101具备多个LED显示装置(以下也称为“单位LED单元”)100，通过多个单位LED单元100分别具有的多个LED显示部5(参照图2)而构成1个画面。在图1的例子中，LED单元101通过水平方向6个单元×垂直方向6个单元总计36个单元的单位LED单元100而构成1个画面。
在本实施方式1中，将单位LED单元100的像素结构设为水平方向320像素×垂直方向180像素，LED单元101通过36个单元的单位LED单元100而显示FullHD(1920×1080像素)。
控制装置200进行影像信号向LED单元101的分发及LED单元101的控制。在本实施方式1中，由于控制装置200控制多个单位LED单元100，因此，多个单位LED单元100分为3组而进行菊花链连接。来自控制装置200的影像信号及控制信号被依次输入到各组内的单位LED单元100。另外，之后详细说明控制装置200对各单位LED单元100进行控制的方法。
(单位LED单元的结构)
图2是单位LED单元100的内部框图。如图2所示，单位LED单元100具备影像输入端子2、影像输出端子52、输入电路51、影像信号处理电路3、帧存储器50、亮度调整部9、LED驱动部4、LED显示部5、微计算机7、存储器8及控制端子6。为了减少构成连接控制装置200与单位LED单元100的传输路的信号线的根数，控制装置200将影像信号编码为串行信号并输出。从控制装置200输出的串行信号被输入到影像输入端子2。
输入电路51对经由影像输入端子2而输入的串行信号进行解码并输出到影像信号处理电路3，并且，不对串行信号进行解码而直接进行缓冲并经由影像输出端子52而输出。从影像输出端子52输出的串行信号作为菊花链用的信号被输入到下一级的单位LED单元100的影像输入端子2。
影像信号处理电路3使用帧存储器50，根据由输入电路51解码后的影像信号，进行显示所需的区域的选择处理等信号处理。亮度调整部9基于从控制装置200分发的亮度校正系数，对在影像信号处理电路3中进行了信号处理的影像信号的亮度进行调整。
LED驱动部4基于由亮度调整部9调整了亮度的影像信号，对LED显示部5进行PWM驱动。LED显示部5构成为将作为显示像素的LED1配置为水平方向320像素×垂直方向180像素的矩阵状。LED1的每1个像素包括红(R)、绿(G)、蓝(B)这3个LED。通过LED驱动部4基于由亮度调整部9调整了亮度的影像信号而对LED显示部5进行驱动，使LED显示部5显示影像。
控制端子6是成为控制装置200与单位LED单元100之间的控制信号的输入输出端子的端子。微计算机7进行影像信号处理电路3、亮度调整部9及LED驱动部4的控制。此外，微计算机7经由控制端子6而取得从控制装置200分发的设定信息等并存储于存储器8。
(控制装置的结构)
图3是控制装置200的内部框图。如图3所示，控制装置200具备影像输入端子10、影像信号处理电路11、影像信号分发部14、存储器15、控制电路13、影像输出端子17、18、19、控制端子21、22、23、外部端子20、外部同步信号输入输出端子32、平均亮度值通信部31及平均亮度值输入输出端子30。
向影像输入端子10输入来自PC等外部装置的影像信号。影像信号处理电路11对经由影像输入端子10而输入的影像信号进行伽玛校正等影像信号处理。影像信号分发部14对由影像信号处理电路11进行了信号处理的影像信号进行分割，经由影像输出端子17～19分发到LED单元101。在该情况下，为了减少构成连接控制装置200与单位LED单元100的传输路的信号线的根数，控制装置200将影像信号编码为串行信号并输出。
此外，为了使多个控制装置200的输出同步，影像信号处理电路11具有与从外部同步信号输入输出端子32输入输出的外部同步信号同步的功能。之后详细说明外部同步功能的动作。
控制电路13具备平均亮度计算部24、校正系数计算部25、外部通信部26、通信部27及设定部28。
平均亮度计算部24计算由影像信号处理电路11进行了信号处理的影像信号中的每1帧的构成帧的像素的平均亮度值。校正系数计算部25基于由平均亮度计算部24计算出的平均亮度值计算亮度校正系数，该亮度校正系数用于校正影像信号的亮度使得LED单元101的消耗电力成为预先决定的值以下。并且，关于平均亮度计算部24的计算结果，能够经由平均亮度值通信部31及平均亮度值输入输出端子30而使多个控制装置200的省电力控制同步。另外，之后详细说明平均亮度计算部24及校正系数计算部25的动作。此外，在实施方式2中，详细说明多个控制装置200的省电力控制。
外部通信部26经由外部端子20，接收从PC等外部装置输入的用于对控制装置200及单位LED单元100进行控制的控制信号。通信部27经由控制端子21～23，进行与单位LED单元100之间的控制信号的收发。
另外，平均亮度计算部24、校正系数计算部25、外部通信部26、通信部27及设定部28的各功能通过控制电路13来实现。控制电路13可以是专用的硬件，也可以是用于执行存储器15所存储的程序的CPU(也称为Central Processing Unit、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器或DSP)。
在控制电路13是专用的硬件的情况下，控制电路13例如相当于单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC、FPGA、或者它们的组合。也可以通过控制电路13统一地实现平均亮度计算部24、校正系数计算部25、外部通信部26、通信部27及设定部28的各部的功能，也可以通过不同的处理电路分别实现各部的功能。
在控制电路13为CPU的情况下，平均亮度计算部24、校正系数计算部25、外部通信部26、通信部27及设定部28的各功能通过软件、固件、或者软件与固件的组合来实现。软件及固件被记述为程序，并存储于存储器15。控制电路13通过读出并执行存储器15所存储的程序来实现各部的功能。此外，该程序也可以说是使计算机执行平均亮度计算部24、校正系数计算部25、外部通信部26、通信部27及设定部28的步骤及方法的程序。
另外，关于平均亮度计算部24、校正系数计算部25、外部通信部26、通信部27及设定部28的各功能，也可以通过专用的硬件来实现一部分，通过软件或固件来实现剩余部分。
(LED的亮度校正方法)
接着，对本实施方式1的LED显示系统300中的LED1的亮度校正方法详细进行说明。
如图1所示，在构成具备控制装置200和LED单元101的LED显示系统300的情况下，为了供控制装置200独立地控制单位LED单元100而预先对各单位LED单元100设定ID编号，其中，该LED单元101由36个单元的单位LED单元100构成。在图1的例子中，对36个单元的单位LED单元100分别设定ID＝1～36。将单位LED单元100的ID信息存储于自身的存储器8。
此外，在图1的例子中，将LED单元101分割为由ID＝1～12的单位LED单元100构成的组、由ID＝13～24的单位LED单元100构成的组、由ID＝25～36的单位LED单元100构成的组这3个组，ID＝6、ID＝18、ID＝30这3个单元的单位LED单元100与控制装置200连接。
具体而言，控制装置200的影像输出端子17～19分别与ID＝6、18、30的单位LED单元100的影像输入端子2连接。与此同样，控制装置200的控制端子21～23分别与ID＝6、18、30的单位LED单元100的控制端子6连接。
如图3所示，在控制装置200中，从影像输入端子10输入的影像信号除了在影像信号处理电路11中进行伽玛校正等处理之外，还转换成作为输出目的地的LED单元101的分辨率。在本实施方式1中，该分辨率成为1920×1080像素(FullHD)。
在影像信号处理电路11中进行了信号处理的影像信号通过影像信号分发部14而分割为640×1080像素的3个区域。被分割为3个区域的影像信号分别被分发到由ID＝1～12、13～24、25～36的单位LED单元100构成的3个组。
在影像信号处理电路11中进行了信号处理的影像信号通过影像信号分发部14被分发到LED单元101。并且，通过平均亮度计算部24，计算影像信号中的每1帧的构成帧的像素的平均亮度值。
(平均亮度值的计算方法)
以下，对平均亮度值的计算方法详细进行说明。在本实施方式中，如上述那样在影像信号处理电路11中进行了信号处理的影像信号的分辨率为1920×1080像素。针对该各像素输出R、G、B各色的亮度值。将LED单元101的显示画面的左上坐标设为(h，v)＝(1，1)，将右下坐标设为(h，v)＝(1920，1080)，将针对各像素的R、G、B各色的亮度值表示为Yr(h，v)、Yg(h，v)、Yb(h，v)。
在平均亮度计算部24中进行以下的计算。
[数学式1]
Figure BDA0002399428010000071
[数学式2]
Figure BDA0002399428010000081
[数学式3]
Figure BDA0002399428010000082
[数学式4]
Yall＝(Yr(0，0)+Yg(0，0)+Yb(0，0))/3…(4)
[数学式5]
Yave＝Yall/(1920×1080)…(5)
根据上述的数学式(1)～(5)，求出1帧的量的平均亮度值Yave。此时，1帧的量的最终像素的亮度值Yr(1920，1080)、Yg(1920，1080)、Yb(1920，1080)已经被分发到LED单元101侧。另外，在上述的数学式(1)～(5)中，对R、G、B各自的1帧的量的亮度信息相加，将3个颜色的结果相加并除以像素数，由此求出平均亮度值Yave，但方法不限于此。
例如能够通过如下的方法等来提高平均亮度计算部24的计算效率：计算按照每个水平行将R、G、B各色的亮度值相加并除以1980而得到的1个水平行的平均亮度值Yave，将1帧的量的该平均亮度值Yave相加而得到的值除以垂直行数1080。
这里，当设R、G、B各色的亮度值Yr(h，v)、Yg(h，v)、Yb(h，v)为8比特(0～255的值)、即256灰度等级时，1帧的量的平均亮度值Yave成为0～255的范围。
设定部28具有存储器，在设定部28设定有电力控制调整值P。例如PC等外部装置能够与外部端子20连接。使用者通过操作外部装置，能够通过外部端子20及外部通信部26而预先设定电力控制调整值P。
电力控制调整值P设定相对于在以最大亮度值(R＝255、G＝255、B＝255)使全部像素点亮的情况下，即相对于作为产品额定值的全白全比特信号的最大消耗电力，能够以大致几％以下进行使用。例如如P＝50％那样设定电力控制调整值P。
校正系数计算部25基于设定部28中设定的电力控制调整值P、以及按照每1帧计算出的平均亮度值Yave，决定向单位LED单元100分发的亮度校正系数Cy。具体而言，校正系数计算部25例如将平均亮度值Yave的能够取的最大值255的50％即127.5设为阈值，决定在每1帧的平均亮度值Yave超过了127.5的情况下使1帧的平均亮度降低到阈值以下的亮度校正系数Cy。进而，校正系数计算部25将决定出的亮度校正系数Cy向影像信号分发部14输入。
这里，当将亮度校正系数Cy设为9bit(比特)的精度时，
在Yave≤255×P的情况下，Cy＝256，
在Yave＞255×P的情况下，通过数学式(6)进行计算。例如，在Yave＝255的情况下，成为Cy＝128。
[数学式6]
Cy＝256×(255×P)/Yave…(6)
如以上那样，为了计算1帧的量的平均亮度值Yave，需要1帧的量的影像数据，但从影像信号处理电路11输出的影像信号按照时间序列同时被输入到平均亮度计算部24和影像信号分发部14。在确定了1帧的量的亮度校正系数Cy的时刻，影像信号经由影像信号分发部14被分发到了LED单元101侧。
如图4所示，亮度校正系数Cy被附加于如上述那样求出平均亮度值Yave的帧的下一帧开头，即Yr(1，1)、Yg(1，1)、Yb(1，1)之前，经由影像信号分发部14被分发到LED单元101侧。
亮度校正系数Cy以相对于影像数据延迟了1帧的形式被分发到LED单元101侧。图4是LED显示系统300中的信号处理的时序图。
ID＝6～12的单位LED单元100的影像信号处理电路3针对Yr(n)(h，v)、Yg(n)(h，v)、Yb(n)(h，v)依次接收(h，v)＝(1，1)～(640，1080)，作为第n帧的影像信号。此外，影像信号处理电路3基于根据存储于存储器8的自身的ID编号而分发的影像信号，选择要显示的部分。
具体而言，例如在ID＝1的单位LED单元100中，通过影像信号处理电路3来选择(h，v)＝(1，1)～(640，180)的信号区域。同样，在ID＝2的单位LED单元100中，选择(h，v)＝(1，181)～(640，360)的信号区域，在ID＝3的单位LED单元100中，选择(h，v)＝(1，361)～(640，540)的信号区域，在ID＝4的单位LED单元100中，选择(h，v)＝(1，541)～(640，720)的信号区域，在ID＝5的单位LED单元100中，选择(h，v)＝(1，721)～(640，900)的信号区域，在ID＝6的单位LED单元100中，选择(h，v)＝(1，901)～(640，1080)的信号区域。在ID＝13～24，ID＝25～36的单位LED单元100中也进行与上述同样的处理。
此外，LED驱动部4需要分时地对影像信号进行PWM驱动来控制LED显示部5。因此，影像信号处理电路3将按照时间序列输入的影像信号经由帧存储器50在LED驱动部4所需的定时进行排序。即，在影像信号处理电路3中，在影像信号的排序时产生1帧的量的延迟。
作为从控制装置200向影像信号处理电路3分发的数据，分发第n+1帧的影像信息，但在其开头附加了与第n帧的影像信号相关的亮度校正系数Cy(n)。
微计算机7读取与上述的第n帧相关的亮度校正系数Cy(n)。亮度调整部9针对从影像信号处理电路3延迟1帧的量而输出的影像信号的亮度值Yr(n)(h，v)、Yg(n)(h，v)、Yb(n)(h，v)，使用数学式(7)进行亮度校正。
[数学式7]
Figure BDA0002399428010000101
由亮度调整部9进行了上述的处理的亮度信号Yro(n)、Ygo(n)、Ybo(n)被输出到LED驱动部4，作为影像而显示在LED显示部5中。
另外，在上述中，在单位LED单元100内，通过帧存储器50而使影像信号延迟了1帧的量，但不是必须延迟1帧的量，只要以使输入到单位LED单元100的影像数据与亮度校正系数Cy(n)在时间上一致的方式进行控制即可。
如以上那样，为了计算1帧的平均亮度值Yave而需要全部的影像数据，因此，产生1帧的量的延迟。因此，为了在相同的定时分发亮度校正系数Cy和影像信号，在控制装置200内需要使影像信号延迟1帧的量。但是在本实施方式1中，使用单位LED单元100内的帧延迟而使控制装置200内的1帧延迟的定时一致，因此，无需在控制装置200中追加帧存储器就能够进行以帧为单位的电力控制。
即，控制装置200按照每1帧来计算平均亮度值Yave，将基于平均亮度值Yave和所希望的电力控制调整值P而决定的亮度校正系数Cy附加于下一帧的开头而进行分发。单位LED单元100为了进行所分发的影像信号的切出处理等，在延迟1帧的期间，使用附加于下一帧开头的亮度校正系数Cy进行亮度调整。由此，能够按照每帧而实现所希望的电力控制调整值P以下的消耗电力。
因此，即便输入了使消耗电力瞬间变高这样的影像信号，也能够以帧为单位而降低消耗电力，能够以始终成为固定以下的消耗电力的方式对LED显示系统300进行控制。因此，针对消耗电力不大的影像信号，也无需不必要地降低亮度，能够将LED显示系统300整体的亮度下降抑制到最小限度。
(效果)
如以上那样，在实施方式1的LED显示系统300中，单位LED单元100基于在控制装置200中计算的亮度校正系数Cy，来调整影像信号的亮度，其中，该亮度校正系数Cy用于校正影像信号的亮度，使得单位LED单元100的消耗电力成为预先决定的值以下。由此，能够将LED单元101的消耗电力抑制到预先决定的值以下。即，能够在LED显示系统300中进行省电力控制。
根据以上，能够实现LED显示系统300中的能量消耗量的削减。
＜实施方式2＞
接着，对实施方式2的LED显示系统300A进行说明。图5是实施方式2的LED显示系统300A的结构图。图6是用于说明基于经由信号线输入的平均亮度值Yave来计算共同的亮度校正系数Cy的定时的说明图。图7是平均亮度值通信部31的周边的电路图。另外，在实施方式2中，针对与在实施方式1中说明的结构要素相同的结构要素，标注相同的标号并省略说明。
(由多个控制装置和多个LED单元构成的结构)
接着，针对由多个控制装置200和多个LED单元101构成成为1920×1080以上的像素数的LED显示系统300A的情况下的省电力控制方法进行说明。
例如，如图5所示，通过将4台控制装置200a、200b、200c、200d和4台LED单元101a、101b、101c、101d分别连接，构成7680×1080像素尺寸的LED显示系统300A。在该情况下，各控制装置200a、200b、200c、200d与在影像信号处理电路11中经由外部同步信号输入输出端子32(参照图3)而输入的外部同步信号同步而对影像信号进行处理，控制各LED单元101a、101b、101c、101d。并且，关于由各控制装置200a、200b、200c、200d计算的平均亮度值Yave，通过经由平均亮度值输入输出端子30(参照图3)而对信号线进行线或(wired OR)连接，从而在各控制装置200a、200b、200c、200d之间共享平均亮度值Yave。
这里，关于经由外部同步信号输入输出端子32而输入的外部同步信号，例如通过将由控制装置200a生成的外部同步信号向剩余的3台控制装置200b、200c、200d输出，从而能够使4台控制装置200a、200b、200c、200d的输出同步。实际上，如图6所示，当经由外部同步信号输入输出端子32而向各控制装置200a、200b、200c、200d输入共同的外部同步信号时，在各影像信号处理电路11内生成垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync。
在图5的情况下，例如通过将由控制装置200a生成的外部同步信号向剩余的3台控制装置200b、200c、200d输出，能够使4台控制装置200a、200b、200c、200d全部的输出在图6所示的定时同步。
接着，对平均亮度值通信部31的动作进行说明。从校正系数计算部25向平均亮度值通信部31输入平均亮度值Yave。如图6所示，平均亮度值Yave在有效图像全部被输出的时刻确定。平均亮度值通信部31以8bit传输平均亮度值Yave。
如图6所示，平均亮度值通信部31将平均亮度值Yave[7：0]在影像信号的前沿(front porch)4H期间分割为4部分并进行传输。即，平均亮度值通信部31向前沿第1行传输Yave[7：6]，按照Yave[5：4]、Yave[3：2]、Yave[1：0]的顺序依次传输。
此外，平均亮度值通信部31对2bit的数据进行编码并传输到3根信号线Mul_o[2：0]。和信号线Mul_o[2：0]的各bit对应的信号线经由平均亮度值输入输出端子30而与和其他的控制装置的信号线Mul_o[2：0]的各bit对应的信号线分别线或连接。
实际上如图7所示，在和信号线Mul_o[2：0]的各bit对应的信号线连接有数字晶体管35和上拉电阻36，当向数字晶体管35输入“H”的信号时，输出“L”，当输入“L”的信号时，成为高阻抗，因此，即便是控制装置200a、200b、200c、200d中的1台向与某一bit对应的信号线输出“L”，该信号线也成为“L”。在除此以外的情况下，该信号线成为“H”。
平均亮度值通信部31以与3根信号线Mul_o[2：0]配合的方式对2bit的数据如下进行编码。
在Yave[7：6]＝11的情况下，Mul_o[2：0]＝“100”，
在Yave[7：6]＝10的情况下，Mul_o[2：0]＝“010”，
在Yave[7：6]＝01的情况下，Mul_o[2：0]＝“001”，
在Yave[7：6]＝00的情况下，Mul_o[2：0]＝“000”。
这里，示出Yave[7：6]的情况。
此外，如图6所示，例如在从前沿内的Hsync延迟了1/4周期的定时，4台控制装置200a、200b、200c、200d将平均亮度值Yave[7：0]输出到信号线Mul_o[2：0]，平均亮度值通信部31在下一个Hsync的定时取入4台控制装置200a、200b、200c、200d的传输结果Mul_i[2：0]。另外，4台控制装置200a、200b、200c、200d的传输结果是4台控制装置200a、200b、200c、200d的平均亮度值Yave[7：0]的最大值。
这里，在各控制装置200a、200b、200c、200d中，对从在前沿第1行确定的Mul_o[2：0]解码后的Yave‘[7：6]和自身的Yave[7：6]进行比较。
在Yave[7：6]＜Yave‘[7：6]的情况下，
设为Yave[7：6]＝Yave‘[7：6]，Yave[5：0]＝“000000”，
在Yave[7：6]≥Yave‘[7：6]的情况下，不变更Yave[7：0]。
即，在从解码后的Yave‘[7：6]比自身的Yave[7：6]大的情况下，设为自身的Yave[5：0]＝0，由此，在[5：0]bit的比较中能够得到准确的最大值。另外，在解码时，进行舍入处理(端数処理)，使得Yave‘[7：6]成为“100”、“010”、“001”及“000”中的某一个。
同样，在前沿第2行中，
在Yave[5：4]＜Yave‘[5：4]的情况下，
设为Yave[5：4]＝Yave‘[5：4]，Yave[3：0]＝“0000”，
在Yave[5：4]≥Yave‘[5：4]的情况下，不变更Yave[5：0]。
在前沿第3行中，
在Yave[3：2]＜Yave‘[3：2]的情况下，
设为Yave[3：2]＝Yave‘[3：2]，Yave[1：0]＝“00”，
在Yave[3：2]≥Yave‘[3：2]的情况下，不变更Yave[3：0]。
最后，在前沿第4行中，
在Yave[1：0]＜Yave‘[1：0]的情况下，
Yave[1：0]＝Yave‘[1：0]，
在Yave[1：0]≥Yave‘[1：0]的情况下，不变更Yave[1：0]。
如以上那样，通过反复进行以2bit为单位的传输，能够在各控制装置200a、200b、200c、200d内共享在各控制装置200a、200b、200c、200d内成为最大的Yave[7：0]。进而，如图6所示，在通过前沿第5行的Hsync而确定了Yave[7：0]之后，变更亮度校正系数Cy。
如上述那样，在各控制装置200a、200b、200c、200d中进行亮度校正系数Cy的变更，但由于基于共同的平均亮度值Yave[7：0]而计算亮度校正系数Cy，因此，亮度校正系数Cy相同。即，计算出在控制装置200a、200b、200c、200d中共同的亮度校正系数Cy。
另外，在上述中，在控制装置200a、200b、200c、200d之间将8bit的平均亮度值Yave[7：0]分割为4次而进行传输，但也可以将图7所示的传输线数量及平均亮度值Yave的精度设为任意的bit数量而进行传输。例如也可以将平均亮度值Yave设为8bit精度且将传输线数量设为15根，以4bit为单位分割为2次而发送。并且，在控制装置200a、200b、200c、200d之间传输的传输数据对平均亮度值Yave进行了传输，但也可以传输亮度校正系数Cy。但是，在亮度校正系数Cy的情况下，需要选择在控制装置200a、200b、200c、200d之间成为最小的亮度校正系数Cy。
此外，在上述中，将平均亮度值Yave[7：0]与垂直方向的前沿内的水平同步信号Hsync同步地进行了传输，但不是必须与水平同步信号Hsync同步。在垂直方向的前沿内，以在各控制装置200a、200b、200c、200d之间在决定的定时进行平均亮度值Yave[7：0]的传输的方式进行控制即可。
如以上那样，通过向各控制装置200a、200b、200c、200d输入共同的同步信号，并且，通过线或连接的信号线Mul_o[2：0]来传输平均亮度值Yave[7：0]，从而在控制装置200a、200b、200c、200d中，能够以共同的亮度校正系数Cy对它们进行控制。因此，能够抑制如下情况：电力控制按照每个控制装置而不同，与它们连接的单位LED单元100的亮度控制变得散乱，在LED显示系统300A整体中产生亮度差。
此外，由于使用线或连接的信号线Mul_o[2：0]对平均亮度值Yave[7：0]进行分割而传输，因此，能够以较少的信号线的根数在控制装置200a、200b、200c、200d之间连接。此外，在平均亮度值Yave的bit数较小的情况下，省电力控制的间隔变粗。因此，在平均亮度值Yave的切换时，校正后的单位LED单元100的亮度变化得较大，由此能够视觉确认画面的闪烁等。但是，根据本实施方式2，在将平均亮度值Yave设为8bit的情况下，能够实现256个等级的控制，能够抑制在省电力控制的控制时画面闪烁。
各控制装置200a、200b、200c、200d之间的平均亮度值Yave的传输也能够由微计算机等通过LAN等通信单元来控制，但使平均亮度值Yave同步的算法变得复杂。但是，如本实施方式2那样，在通过线或连接的信号线Mul_o[2：0]进行传输的情况下，能够简单且可靠地使平均亮度值Yave同步。
(效果)
如以上那样，在实施方式2的LED显示系统300A中，控制装置200a、200b、200c、200d的信号线Mul_o[2：0]被线或连接，在各控制装置200a、200b、200c、200d中，校正系数计算部25基于从平均亮度值通信部31输入的平均亮度值Yave，计算在控制装置200a、200b、200c、200d中共同的亮度校正系数Cy。
因此，能够使用共同的亮度校正系数Cy，进行基于控制装置200a、200b、200c、200d的省电力控制。因此，能够抑制如下情况：电力控制按照每个控制装置200a、200b、200c、200d而不同，与它们连接的单位LED单元100的亮度控制变得散乱，在LED显示系统300A整体中产生亮度差。
此外，通过利用线或连接的信号线Mul_o[2：0]传输亮度校正系数Cy，能够使多个控制装置200a、200b、200c、200d的省电力控制同步。
控制装置通过将在多个控制装置200a、200b、200c、200d中共同的同步信号向其他的控制装置输出，使多个控制装置200a、200b、200c、200d的输出同步，在各控制装置200a、200b、200c、200d中，平均亮度值通信部31将平均亮度值Yave分时地输出到信号线Mul_o[2：0]。
因此，能够以较少的控制线数量来传输多bit的平均亮度值Yave，因此，能够提高省电力控制的精度。
＜实施方式2的变形例＞
在实施方式2中，以在图5中输入共同的外部同步信号而如图6所示那样使全部的控制装置200a、200b、200c、200d的输出同步的方式进行了控制，但也可以构成为，在各控制装置200a、200b、200c、200d中，切换为与图5和图6所示的共同的外部同步信号同步地进行省电力控制的模式、和独立地进行省电力控制的模式。
在独立地进行省电力控制的模式中，平均亮度值通信部31输出Mul_o[2：0]＝“000”，使得不驱动线或连接的信号线Mul_o[2：0]，基于自身计算的平均亮度值Yave[7：0]来计算亮度校正系数Cy即可。在该情况下，输出信号线Mul_o[2：0]＝“000”，因此，线或连接的信号线Mul_o[2：0]未被驱动。因此，不会对其他的控制装置的平均亮度值Yave[7：0]造成影响。具体而言，独立地进行省电力控制的控制装置与计算出的平均亮度值Yave[7：0]无关，对其他的控制装置输出Yave[7：0]＝0(平均亮度值的最小值)。
通过进行这样的控制，能够向控制装置输入共同的外部同步信号，并且，在对信号线Mul_o[2：0]进行了线或连接的状态下，而能够任意地选择针对省电力控制想要同步的控制装置。在该情况下，在一部分控制装置不与共同的外部同步信号同步而与从影像输入端子10输入的影像信号同步的情况下，或者针对不需要多个控制装置间的同步的控制装置，能够独立地进行省电力控制。即，在进行控制装置的输出图像与其他的控制装置完全不相关的显示的情况下，能够不受到其他的控制装置中的省电力控制的影响而进行自然的省电力控制。
(效果)
如以上那样，在实施方式2的变形例的LED显示系统300A中，在不基于共同的亮度校正系数Cy而调整从影像信号分发部14分发的影像信号的亮度的情况下，平均亮度值通信部31不驱动信号线Mul_o[2：0]。即，输出信号线Mul_o[2：0]＝“000”。
因此，在进行控制装置的输出图像与其他的控制装置完全不相关的显示的情况下，能够不受到其他的控制装置中的省电力控制的影响而进行自然的省电力控制。
对本发明详细进行了说明，但上述说明是在所有方面的例示，本发明不限于此。应知理解为在不脱离本发明的范围内能够想到未例示的无数的变形例。
另外，本发明在该发明的范围内能够自由地组合各实施方式，或者适当对各实施方式进行变形或省略。
标号说明
1LED，4LED驱动部，9亮度调整部，14影像信号分发部，24平均亮度计算部，25校正系数计算部，31平均亮度值通信部，100、100a、100b、100c、100d单位LED单元，200、200a、200b、200c、200d控制装置，300、300A LED显示系统。

Claims (5)

1.一种LED显示系统(300)，其具备控制装置(200、200a、200b、200c、200d)和LED显示装置(100、100a、100b、100c、100d)，该LED显示装置(100、100a、100b、100c、100d)基于从所述控制装置(200)分发的影像信号而显示影像，其中，
所述控制装置(200、200a、200b、200c、200d)具备：
平均亮度计算部(24)，其计算所述影像信号中的每1帧的构成帧的像素的平均亮度值；
校正系数计算部(25)，其基于由所述平均亮度计算部(24)计算出的所述平均亮度值，计算亮度校正系数，该亮度校正系数用于校正所述影像信号的亮度，使得所述LED显示装置(100、100a、100b、100c、100d)的消耗电力成为预先决定的值以下；以及
影像信号分发部(14)，其将所述影像信号和所述亮度校正系数分发到所述LED显示装置(100、100a、100b、100c、100d)，
所述LED显示装置(100、100a、100b、100c、100d)具备：
作为显示像素的多个LED(1)；
亮度调整部(9)，其基于从所述影像信号分发部(14)分发的所述亮度校正系数，调整从所述影像信号分发部(14)分发的所述影像信号的亮度；以及
LED驱动部(4)，其基于由所述亮度调整部(9)调整了所述亮度的所述影像信号，对多个所述LED(1)进行驱动。
2.根据权利要求1所述的LED显示系统，其中，
设置有多个所述控制装置(200a、200b、200c、200d)，
各所述控制装置(200a、200b、200c、200d)还具备：
信号线，其与其他控制装置(200a、200b、200c、200d)连接；以及
平均亮度值通信部(31)，其将由所述平均亮度计算部(24)计算出的所述平均亮度值输出到所述信号线，并且，经由所述信号线而输入从自身及其他所述控制装置输出的所述平均亮度值，
多个所述控制装置(200a、200b、200c、200d)的所述信号线被线或连接，
在各所述控制装置(200a、200b、200c、200d)中，所述校正系数计算部(25)基于从所述平均亮度值通信部(31)输入的所述平均亮度值，计算在多个所述控制装置(200a、200b、200c、200d)中共同的亮度校正系数。
3.根据权利要求2所述的LED显示系统，其中，
所述控制装置(200a、200b、200c、200d)将在多个所述控制装置(200a、200b、200c、200d)中共同的同步信号输出到其他所述控制装置(200a、200b、200c、200d)，由此，使多个所述控制装置(200a、200b、200c、200d)的输出同步，
在各所述控制装置(200a、200b、200c、200d)中，所述平均亮度值通信部对所述平均亮度值进行分时并输出到所述信号线。
4.根据权利要求2或3所述的LED显示系统，其中，
在不基于所述共同的亮度校正系数调整从所述影像信号分发部(14)分发的所述影像信号的亮度的情况下，所述平均亮度值通信部(31)不驱动所述信号线。
5.一种LED显示装置，其中，
该LED显示装置具备权利要求1至4中的任意一项所述的LED显示系统(300、300A)。
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