KR20160046983A - Power consumption control method and apparatus and display device using the same - Google Patents

Power consumption control method and apparatus and display device using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20160046983A
KR20160046983A KR1020140141921A KR20140141921A KR20160046983A KR 20160046983 A KR20160046983 A KR 20160046983A KR 1020140141921 A KR1020140141921 A KR 1020140141921A KR 20140141921 A KR20140141921 A KR 20140141921A KR 20160046983 A KR20160046983 A KR 20160046983A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gain
luminance
pixel
gradation
complexity
Prior art date
Application number
KR1020140141921A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102215986B1 (en
Inventor
이웅원
조병철
이성규
박종철
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140141921A priority Critical patent/KR102215986B1/en
Publication of KR20160046983A publication Critical patent/KR20160046983A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102215986B1 publication Critical patent/KR102215986B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • G06T5/73
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439Pixel structures
    • G09G2300/0465Improved aperture ratio, e.g. by size reduction of the pixel circuit, e.g. for improving the pixel density or the maximum displayable luminance or brightness

Abstract

Provided are a method and apparatus for controlling power consumption and a display device using the same, which can reduce power consumption without deterioration of image quality. The present invention relates to a display device which comprises a luminance reduction control unit and a sharpness enhancement unit. The luminance reduction control unit reduces luminance of a pixel as much as the speed of an object moving, and controls the degree of reduction in luminance of the pixel based on an average picture level and gray-scale complexity of an input image. The sharpness enhancement unit enhances sharpness of an edge portion image of the input image when the luminance of the pixel is reduced.

Description

소비 전력 제어 방법 및 장치와 이를 이용한 표시장치{POWER CONSUMPTION CONTROL METHOD AND APPARATUS AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power consumption control method and apparatus,

본 발명은 동영상의 물체 움직임 속도에 따라 픽셀의 휘도를 낮추어 소비 전력을 줄이는 소비 전력 제어 방법 및 장치와 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power consumption control method and apparatus for reducing a luminance of a pixel according to an object moving speed of a moving image to reduce power consumption, and a display device using the same.

평판 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display, 이하 "OLED 표시장치"라 함), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등이 있다. The flat panel display device includes a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED) display device, And an electrophoretic display device (EPD).

OLED 표시장치는 자발광소자이기 때문에 백라이트가 필요한 액정표시장치에 비하여 소비전력이 낮고, 더 얇게 제작될 수 있다. 또한, OLED 표시장치는 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 장점이 있다. OLED 표시장치는 액정표시장치와 경쟁하면서 시장을 확대하고 있다. Since the OLED display device is a self-luminous device, it consumes less power and can be made thinner than a liquid crystal display device requiring a backlight. Also, the OLED display device has a wide viewing angle and a high response speed. OLED displays are expanding their market by competing with liquid crystal displays.

OLED 표시장치의 픽셀들은 자발광 소자인 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함한다. OLED는 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode) 사이에 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL) 등의 유기 화합물층이 적층된다. OLED 표시장치는 형광 또는 인광 유기물 박막에 전류를 흐르게 하여 픽셀의 OLED 내에서 전자와 정공이 유기물층에서 결합할 때 발광하는 현상을 이용하여 입력 영상을 재현한다. The pixels of the OLED display device include organic light emitting diodes (OLEDs), which are self-luminous elements. The OLED includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), and an electron transport layer (ETL) between an anode and a cathode. And an electron injection layer (EIL) are laminated on the substrate. An OLED display reproduces an input image by using a phenomenon in which electrons and holes are emitted from an organic layer in a pixel OLED through a current flow in a fluorescent or phosphorescent organic thin film.

OLED 표시장치는 발광재료의 종류, 발광방식, 발광구조, 구동방식 등에 따라 다양하게 나뉘어질 수 있다. OLED 표시장치는 발광방식에 따라 형광발광, 인광발광으로 나뉠 있고, 발광구조에 따라 전면 발광(Top Emission) 구조와 배면 발광(Bottom Emission) 구조로 나뉘어질 수 있다. 또한, OLED 표시장치는 구동방식에 따라 PMOLED(Passive Matrix OLED)와 AMOLED(Active Matrix OLED)로 나뉘어질 수 있다.OLED display devices can be variously divided according to kinds of light emitting materials, light emitting systems, light emitting structures, driving systems, and the like. The OLED display device is classified into a fluorescent emission and a phosphorescent emission according to a light emission method, and can be divided into a top emission structure and a bottom emission structure according to a light emission structure. In addition, OLED display devices can be divided into PMOLED (Passive Matrix OLED) and AMOLED (Active Matrix OLED) according to the driving method.

표시장치의 소비 전력을 줄이기 위한 다양한 방법이 시도되고 있다. 특히, 화질 저하 없이 소비 전력을 줄일 수 있는 기술들이 개발되고 있다. 표시장치에서 재생되는 동영상의 경우 그 영상의 움직임이 빠를수록 관찰자는 휘도 변화에 둔감하게 된다. 이를 이용하여 표시장치의 입력 영상에서 전후 프레임을 비교하여 동영상의 움직임을 분석하여 픽셀의 휘도를 제어함으로써 소비전력을 저감하는 방법을 고려할 수 있다. 이 방법은 픽셀 데이터의 피크 휘도를 제어하는 피크 게인(peak gain)을 동영상에서 낮추어 픽셀의 휘도를 낮춘다. Various methods for reducing the power consumption of a display device have been attempted. In particular, technologies are being developed that can reduce power consumption without degrading picture quality. In the case of a moving image to be reproduced on a display device, the observer becomes insensitive to the luminance change as the motion of the image becomes faster. A method of reducing power consumption by controlling the brightness of pixels by analyzing motion of a moving image by comparing forward and backward frames in an input image of a display device can be considered. This method lowers the luminance of the pixel by lowering the peak gain, which controls the peak luminance of the pixel data, from the moving image.

이 방법은 도 1과 같이 프레임 메모리를 이용하여 전후 프레임을 비교하여야 하기 때문에 프레임 메모리가 필요하고 움직임을 정량적으로 계산하기 위한 알고리즘이 필요하다. 따라서, 이 방법은 하나 이상의 프레임 메모리이 추가되어야 하므로 표시장치의 비용 상승 요인이 된다. 또한, 이 방법은 동영상에서 픽셀의 휘도를 낮추면 도 1의 실험 영상에서 적색 원안으로 표시된 바와 같이 경계선이 불분명하게 되고 표시 영상 전체가 흐릿하게 보일 수 있으므로 결국, 동영상의 표시 품질 저하를 초래한다.
This method requires a frame memory and an algorithm for quantitatively calculating motion since the frame memory must be used to compare before and after frames as shown in FIG. Therefore, this method requires one or more frame memories to be added, which causes a cost increase factor of the display device. In this method, if the luminance of a pixel in a moving picture is lowered, the boundary line becomes unclear as indicated by a red original in the experimental image of FIG. 1, and the entire display image may appear blurred.

본 발명은 화질 저하 없이 소비 전력을 낮출 수 있는 소비 전력 제어 방법 및 장치와 이를 이용한 표시장치를 제공한다.
The present invention provides a power consumption control method and apparatus capable of lowering power consumption without deterioration of image quality, and a display device using the same.

본 발명의 표시장치는 영상 분석부, 휘도 감쇠량 제어부, 및 선명도 강화부를 포함한다. The display device of the present invention includes an image analysis unit, a brightness attenuation amount control unit, and a sharpness enhancement unit.

상기 영상 분석부는 입력 영상의 에지 대표값을 바탕으로 상기 입력 영상에서 물체의 움직임을 추정하고, 상기 입력 영상의 평균 휘도와 계조 복잡도를 계산한다. The image analyzing unit estimates the motion of the object on the input image based on the edge representative value of the input image, and calculates the average luminance and the tone complexity of the input image.

상기 휘도 감쇠량 제어부는 상기 물체의 움직임이 빠를 수록 픽셀의 휘도를 낮추고, 상기 평균 휘도와 상기 계조 복잡도를 바탕으로 상기 픽셀의 휘도 감쇠량을 조절한다. The luminance attenuation amount control unit lowers the luminance of the pixel as the object moves faster, and adjusts the luminance attenuation amount of the pixel based on the average luminance and the gradation complexity.

상기 선명도 강화부는 상기 픽셀의 휘도가 저하될 때 상기 입력 영상의 경계부 이미지의 선명도를 강화한다. The sharpness enhancement unit enhances the sharpness of the boundary image of the input image when the brightness of the pixel is degraded.

본 발명의 소비 전력 제어 장치는 에지 대표값을 바탕으로 입력 영상에서 물체의 움직임을 추정하고, 입력 영상의 평균 휘도와 계조 복잡도를 계산하는 영상 분석부; 상기 물체의 움직임이 빠를 수록 픽셀의 휘도를 낮추고, 상기 평균 휘도와 상기 계조 복잡도를 바탕으로 상기 픽셀의 휘도 감쇠량을 조절하는 휘도 감쇠량 제어부; 및 상기 픽셀의 휘도가 저하될 때 상기 입력 영상의 경계부 이미지의 선명도를 강화하는 선명도 강조부를 포함한다. The power consumption controller of the present invention includes: an image analyzer for estimating a motion of an object on an input image based on an edge representative value and calculating an average luminance and a gray level complexity of the input image; A luminance attenuation amount controller for lowering the luminance of the pixel as the object moves faster and adjusting the luminance attenuation amount of the pixel based on the average luminance and the gradation complexity; And a sharpness enhancing unit for enhancing the sharpness of the boundary image of the input image when the brightness of the pixel is lowered.

본 발명의 소비 전력 제어 방법은 에지 대표값을 바탕으로 입력 영상에서 물체의 움직임을 추정하고, 입력 영상의 평균 휘도와 계조 복잡도를 계산하는 단계; 상기 물체의 움직임이 빠를 수록 픽셀의 휘도를 낮추고, 상기 평균 휘도와 상기 계조 복잡도를 바탕으로 상기 픽셀의 휘도 감쇠량을 조절하는 단계; 및 상기 픽셀의 휘도가 저하될 때 상기 입력 영상의 경계부 이미지의 선명도를 강화하는 단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a power consumption control method comprising: estimating motion of an object in an input image based on edge representative values; calculating an average luminance and a gray level complexity of the input image; Lowering the brightness of the pixel as the object moves faster, and adjusting the luminance attenuation amount of the pixel based on the average luminance and the gradation complexity; And enhancing the sharpness of the boundary image of the input image when the brightness of the pixel is degraded.

본 발명은 프레임 메모리 추가 없이 동영상에서 물체의 움직임을 추정하여 동영상의 픽셀의 휘도를 낮추되 평균 휘도와 계조 복잡도를 고려하여 픽셀의 휘도 감쇠량을 적응적으로 조절함으로써 관찰자가 인지하는 화질 저하 없이 소비 전력을 낮출 수 있다.
The present invention estimates the motion of an object in a moving picture without adding a frame memory, thereby lowering the luminance of a moving picture pixel, adaptively adjusting a luminance attenuation amount of the pixel in consideration of average luminance and gradation complexity, .

도 1은 프레임 메모리를 이용한 동영상 판단 방법과 이를 바탕으로 픽셀의 휘도를 낮추는 방법을 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 소비 전력 제어 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 3은 샤프니스 필터의 게인이 과도하게 높을 때 영상이 왜곡되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 4는 블록별 APL 비교를 이용한 움직임 추정 방법을 보여 주는 도면이다.
도 5는 블록별 에지 좌표의 변화를 이용한 움직임 추정 방법을 보여 주는 도면이다.
도 6은 에지 대표값이 얻어지는 영상 크기의 다양한 예를 보여 주는 도면이다.
도 7은 샤프니스 필터의 동작 원리를 보여 주는 도면이다.
도 8은 픽셀의 휘도가 낮아질 때 경계선의 선명도를 보상한 결과를 보여 주는 실험 결과 도면이다.
도 9는 히스토그램의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 소비 전력 제어 장치를 보여 주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 적용 여부를 확인하기 위한 화질 평가 시스템을 보여 주는 도면이다.
도 13은 에지 대표값 적용 여부를 확인하기 위한 테스트 영상의 일 예를 보여 주는 도면이다.
FIG. 1 is a diagram illustrating a moving image determination method using a frame memory and a method of reducing a luminance of a pixel based thereon.
2 is a flowchart illustrating a power consumption control method of a display apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an example in which the image is distorted when the gain of the sharpness filter is excessively high.
4 is a diagram illustrating a motion estimation method using a block-by-block APL comparison.
5 is a diagram illustrating a motion estimation method using a change in edge coordinate per block.
FIG. 6 is a diagram showing various examples of image sizes in which an edge representative value is obtained.
7 is a diagram showing the principle of operation of the sharpness filter.
8 is an experimental result showing the result of compensating the sharpness of the boundary line when the luminance of the pixel is lowered.
9 is a diagram showing an example of a histogram.
10 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a power consumption control apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a picture quality evaluation system for confirming whether or not the present invention is applied.
13 is a view showing an example of a test image for confirming whether or not an edge representative value is applied.

본 발명은 프레임 메모리를 이용하지 않고 동영상을 판단하고 사람의 인지특성을 이용하여 동영상에서 관찰자가 화질 저하를 느끼지 않고 소비 전력을 낮춘다. 관찰자는 표시장치에서 재생되는 동영상에서 움직임이 빠르고 계조 분포가 복잡할 수록 픽셀의 휘도 변화를 인지하지 못한다. 본 발명은 표시장치에 입력되는 동영상을 최소의 메모리로 분석하고 동영상에서 픽셀의 휘도를 낮추고 픽셀의 휘도가 저하될 때 화질이 저하되는 부분의 영상의 선명도를 강화하여 픽셀의 휘도 저하로 인한 동영상의 화질 저하를 보상한다. The present invention judges a moving picture without using a frame memory and lowers the power consumption of a moving picture without feeling a deterioration in the picture quality of a moving picture by using a person's cognitive characteristic. The observer does not perceive the luminance change of the pixel as the motion of the moving image reproduced on the display device is fast and the gray level distribution is complicated. The present invention analyzes a moving picture inputted to a display device with a minimum memory, lowers a luminance of a pixel in a moving picture, and enhances a sharpness of a picture in a deteriorated picture quality when a luminance of the pixel is degraded, Thereby compensating for image quality degradation.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2를 참조하면, 본 발명의 소비 전력 제어 방법은 입력 영상의 에지(edge) 대표값, 히스토그램(Histogram), 평균 화상 레벨 (Average Picture level, 이하 "APL"이라 함) 등을 계산한다(S1). 2, the power consumption control method of the present invention calculates an edge representative value, a histogram, an average picture level (APL), and the like of an input image (S1 ).

입력 영상의 물체의 위치를 나타내는 에지 변화를 알 수 있다면 프레임 메모리를 이용하지 않고 물체의 움직임 여부와 그 속도를 알 수 있다. 본 발명은 매 프레임 마다 입력 영상의 에지 좌표의 평균값을 계산하여 그 결과를 에지 대표값으로 사용하고, 그 에지 대표값을 이전 프레임과 그 다음 프레임 간에 비교하여 동영상에서 물체의 움직임 방향과 움직임 속도를 추정한다. 에지 대표값은 1 화면 즉, 1 프레임 단위로 계산되거나 화면을 다수의 블록들로 분할하고 1 프레임 내에서 블록 개수 만큼 계산될 수 있다. 에지 대표값은 블록별로 적용되는 무게 중심 계산식으로 계산될 수 있다. If the edge change indicating the position of the object in the input image can be known, whether or not the object moves and its speed can be known without using the frame memory. In the present invention, an average value of edge coordinates of an input image is calculated for each frame, and the result is used as an edge representative value, and the edge representative value is compared between the previous frame and the next frame. . The edge representative value may be calculated in one screen, that is, in units of one frame, or may be divided into a plurality of blocks, and the number of blocks in one frame may be calculated. The representative value of the edge can be calculated by the center of gravity formula applied to each block.

히스토그램은 입력 영상의 계조별 픽셀 개수의 누적 분포를 나타낸다. 본 발명은 히스토그램을 바탕으로 입력 영상의 계조 복잡도를 판단한다. 히스토그램은 1 프레임 단위로 계산되거나 화면을 다수의 블록들로 분할하여 블록 단위로 계산될 수 있다.The histogram represents the cumulative distribution of the number of pixels in the input image. The present invention determines gradation complexity of an input image based on a histogram. The histogram may be calculated in units of one frame or may be calculated in block units by dividing the screen into a plurality of blocks.

APL은 픽셀들의 휘도 총합을 픽셀 개수로 나눈 값으로 계산되어 1 프레임 영상의 평균 휘도를 나타낸다. APL은 1 프레임 단위로 계산되거나 다수의 블록들로 분할하여 블록 단위로 계산될 수 있다.The APL is calculated by dividing the luminance sum of the pixels by the number of pixels, and represents the average luminance of one frame image. The APL can be calculated in units of one frame or divided into a plurality of blocks and can be calculated in block units.

본 발명의 소비 전력 제어 방법은 입력 분석 결과를 바탕으로 휘도 감쇠량과 선명도 조절 정도를 판단한다(S2). In the power consumption control method of the present invention, the brightness attenuation amount and the degree of sharpness adjustment are determined based on the input analysis result (S2).

픽셀의 피크 휘도는 픽셀 데이터에 곱해지는 피크 게인(peak gain, 이하 "제1 게인"이라 함)으로 제어될 수 있다. 제1 게인은 0~1 사이의 값을 갖는다. 본 발명은 제1 게인을 입력 영상의 분석 결과를 바탕으로 조정하여 픽셀의 휘도 감쇠량을 조정한다. 제1 게인은 입력 영상에서 물체의 움직임이 빠를 수록 0에 가까운 값으로 낮아져 픽셀의 휘도를 낮춘다. 반면에, 제1 게인은 입력 영상에서 물체의 움직임이 작을수록 1에 가까워지고 움직임이 없다면 1로 되어 픽셀의 휘도 저하량을 작게 하거나 픽셀의 휘도를 저하시키지 않는다. The peak luminance of the pixel can be controlled by a peak gain (hereinafter referred to as "first gain") multiplied by the pixel data. The first gain has a value between 0 and 1. The present invention adjusts the luminance attenuation amount of the pixel by adjusting the first gain based on the analysis result of the input image. The first gain decreases as the object moves faster in the input image, and lowers the luminance of the pixel. On the other hand, the first gain is closer to 1 as the motion of the object is smaller in the input image, and becomes 1 when there is no motion, so that the amount of luminance reduction of the pixel is decreased or the luminance of the pixel is not decreased.

본 발명은 제1 게인을 입력 영상의 움직임이 빠를수록 제1 게인을 낮추어 픽셀의 휘도를 더 낮추되, 그 픽셀의 휘도 감쇠량을 입력 영상의 평균 휘도와 계조 복잡도를 고려하여 적응적으로 조정한다. According to the present invention, the luminance of the pixel is lowered by lowering the first gain as the first gain becomes faster in the input image, and the luminance attenuation amount of the pixel is adaptively adjusted in consideration of the average luminance and the gray level complexity of the input image.

어두운 영상에서, 픽셀의 휘도가 과도하게 저하되면 관찰자는 그 휘도 변화를 민감하게 느낀다. 반면에, 밝은 영상에서 관찰자는 픽셀의 휘도 저하에 상대적으로 덜 민감하다. 계조 분포가 단순하면 관찰자는 픽셀의 휘도 변화를 민감하게 느끼는 반면, 계조 분포가 복잡한 영상에서 관찰자는 픽셀의 휘도 저하에 덜 민감하다. 따라서, 본 발명은 APL이 높을수록 제1 게인을 더 낮추어 픽셀의 휘도 감쇠량을 크게 하는 반면, APL이 낮아지면 제1 게인을 높임으로써 동영상의 화질 저하를 최소화하면서 소비 전력 개선 효과를 크게 한다. 또한, 본 발명은 히스토그램 정보를 바탕으로 계조 복잡도가 높을수록 제1 게인을 더 낮추어 픽셀의 휘도 감쇠량을 크게 하는 반면, 계조 복잡도가 낮아지면 제1 게인을 높임으로써 동영상의 화질 저하를 최소화하면서 소비 전력 개선 효과를 크게 한다.In a dark image, if the luminance of a pixel excessively drops, the observer feels sensitive to the change in luminance. On the other hand, in bright images, the observer is relatively less sensitive to the luminance degradation of the pixels. When the gradation distribution is simple, the observer senses the luminance change of the pixel sensitively, whereas the observer is less sensitive to the luminance degradation of the pixel in the image with complicated gradation distribution. Therefore, according to the present invention, as the APL is higher, the first gain is further lowered to increase the luminance attenuation amount of the pixel, whereas when the APL is lowered, the first gain is increased, thereby minimizing the deterioration of the image quality of the moving image and improving the power consumption. Further, based on the histogram information, the first gain is further lowered and the luminance attenuation of the pixel is increased as the gradation complexity is higher. On the other hand, when the gradation complexity is lowered, the first gain is increased, Increase the improvement effect.

입력 영상의 선명도는 샤프니스 필터(sharpness filter)의 게인(이하, "제2 게인"이라 함)에 따라 조정될 수 있다. 제2 게인은 이웃한 픽셀 데이터에 서로 다른 값으로 곱해져 이웃한 픽셀 데이터 값들의 차이를 크게 하여 선명도를 강화한다. The sharpness of the input image can be adjusted according to the gain of a sharpness filter (hereinafter referred to as "second gain"). The second gain multiplies the neighboring pixel data by different values to enhance the sharpness by enlarging the difference between neighboring pixel data values.

본 발명은 픽셀의 휘도가 저하될 때 보일 수 있는 선명도 저하를 보상하기 위하여 샤프니스 필터를 적용하여 선명도를 강화하되, 입력 영상의 휘도와 계조 분포 등의 입력 영상 분석 결과를 바탕으로 제2 게인을 적응적으로 가변한다. 어두운 영상이나 계조 분포가 복잡한 영상에서 선명도를 강화하기 위하여 제2 게인을 과도하게 높으면, 도 3과 같이 오히려 영상에서 부자연스러워지거나 왜곡될 수 있다. In the present invention, a sharpness filter is applied to compensate for degradation in sharpness that may be seen when a luminance of a pixel is degraded, and a second gain is adjusted based on input image analysis results such as luminance and gradation distribution of an input image. It changes to enemy. If the second gain is excessively high in order to enhance the sharpness in a dark image or a complex gradation image, the image may be unnatural or distorted as shown in FIG.

제1 게인을 통해 결정된 휘도 감소량에 따라 제2 게인이 결정되어야 선명도 강화에 따른 부자연스러움과 왜곡을 최소화할 수 있다. 제1 게인이 낮은 경우에, 제2 게인을 높게 하여 선명도를 유지하는 반면, 제1 게인이 높으면 제2 게인을 낮추어 표시 영상의 왜곡을 최소화 한다. 추가로, 영상의 계조 복잡도와 영상의 APL 값에 따라 제2 게인을 더 높일 수 있다. The second gain should be determined according to the luminance reduction amount determined through the first gain, so that the unnaturalness and distortion due to the enhancement of the sharpness can be minimized. When the first gain is low, the second gain is increased to maintain the sharpness. On the other hand, when the first gain is high, the second gain is lowered to minimize the distortion of the display image. In addition, the second gain can be further increased according to the gradation complexity of the image and the APL value of the image.

관찰자는 영상의 계조 분포가 복잡하면 선명도 강화효과를 쉽게 느끼는 반면, 계조 분포가 단순하면 선명도 강화효과를 쉽게 느끼지 못한다. 관찰자는 영상의 APL이 너무 높거나 낮은 경우 선명도 강화효과를 쉽게 느끼지 못하는 반면, APL이 중간 계조 값이면 선명도 강화효과를 쉽게 느낀다. 따라서 본 발명은 영상의 계조 분포가 복잡하면 제2 게인을 높여 선명도를 강화하고 영상의 계조 복잡도가 낮아지면 제2 게인을 소정의 기준값으로 그대로 유지한다. 또한 APL이 너무 높거나 낮은 경우 제2 게인을 기준값으로 유지하고, 중간 계조인 경우 제2 게인을 높여 선명도를 강화한다. 이렇게 결정된 제2 게인이 다시 제1 게인에 영향을 미쳐 제2 게인이 높아진 경우에 제1 게인을 더 낮게 하고, 제2 게인이 변하지 않으면 제 1 게인도 그대로 유지하여 소비전력 저감효과를 최대화한다.The observer easily feels the sharpness enhancement effect if the gradation distribution of the image is complicated, but does not easily feel the sharpness enhancement effect if the gradation distribution is simple. The observer does not easily feel the sharpening enhancement effect when the APL of the image is too high or low, but the sharpness enhancement effect is easily felt when the APL is the middle gradation value. Therefore, if the gradation distribution of the image is complex, the present invention enhances the sharpness by raising the second gain and keeps the second gain as the predetermined reference value when the gradation complexity of the image is low. Also, if the APL is too high or low, the second gain is maintained at the reference value, and in the case of the middle gradation, the second gain is increased to enhance the sharpness. When the second gain thus determined affects the first gain again, the first gain is lowered when the second gain is increased, and the first gain is maintained when the second gain is not changed, thereby maximizing the power consumption reduction effect.

본 발명의 소비 전력 제어 방법은 S2 단계에서 결정된 제1 및 제2 게인으로 동영상의 휘도와 선명도를 조절한다(S3). 본 발명의 소비 전력 제어 방법은 동영상에서 움직이는 물체의 속도가 빠를 수록 픽셀의 휘도를 낮추되 영상 분석 결과를 바탕으로 픽셀의 휘도 감쇠량과 선명도를 적응적으로 강화하여 관찰자가 느끼는 화질 저하 없이 소비 전력을 줄일 수 있다. In the power consumption control method of the present invention, the luminance and sharpness of the moving picture are adjusted by the first and second gains determined in step S2 (S3). According to the power consumption control method of the present invention, as the speed of a moving object in a moving image increases, the luminance of the pixel is lowered. Based on the image analysis result, the luminance attenuation amount and sharpness of the pixel are adaptively enhanced so that the power consumption Can be reduced.

동영상의 움직임을 판단하는 방법의 일 예로서, 이전 프레임과 그 다음 프레임 데이터를 비교하여 모션 벡터를 계산하는 방법이 사용될 수 있다. 그러나 이 방법은 2 프레임 분량의 데이터를 프레임 메모리에 저장하여야 하므로 프레임 메모리가 필요하다. As an example of a method of determining motion of a moving picture, a method of calculating a motion vector by comparing a previous frame with a next frame data may be used. However, this method requires a frame memory because two frames of data must be stored in the frame memory.

본 발명은 에지의 좌표 변화를 계산함으로써 프레임 메모리 없이 동영상에서 물체의 이동량과 속도를 추정한다. 에지 정보는 화면을 다수의 블록들로 가상 분할하고, 블록 단위로 계산될 수 있다. 한편, 프레임 메모리를 사용하지 않고 움직이는 물체를 추정하는 다른 방법은 화면을 다수의 블록들로 분할하고 블록 단위로 APL을 계산하여 동일하거나 유사한 APL을 가지는 블록의 위치 변화를 바탕으로 동영상에서 물체의 움직임을 추정하는 방법을 고려할 수 있다. 그러나 이 방법은 에지의 좌표 변화를 계산하는 방법에 비하여 움직이는 물체를 오검출할 가능성이 높이 부정확하다. 이를 도 4 및 도 5를 결부하여 설명하기로 한다. The present invention estimates the movement amount and speed of an object in a moving picture without a frame memory by calculating a coordinate change of an edge. The edge information can be computed in units of blocks by virtually dividing the screen into a plurality of blocks. Another method of estimating a moving object without using a frame memory is to divide the screen into a plurality of blocks and calculate the APL on a block-by-block basis. Based on the positional change of the block having the same or similar APL, Can be considered. However, this method is more inaccurate than the method of calculating the coordinate change of the edge. This will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4는 블록별 APL 비교를 이용한 움직임 추정 방법을 보여 주는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a motion estimation method using a block-by-block APL comparison.

도 4를 참조하면, 화면을 다수의 블록들로 가상 분할하고 블록별로 APL을 계산한다. 블록별로 이전 프레임과 현재 프레임의 APL을 비교하면, 동일하거나 유사한 APL을 갖는 블록의 위치를 비교하여 움직이는 물체의 위치 변화를 추정할 수 있다. 그러나 APL은 휘도 변화만을 나타내므로 물체의 움직임을 정확하게 표현할 수 없으므로 물체의 움직임 정보를 추정하는 지표로는 부정확하다. 블락 별 APL을 계산하고, 유사한 APL의 블록 위치 변화를 바탕으로 움직임을 추정할 수 있으나 이는 움직임을 블록 크기로 제한할뿐 아니라 APL이 유사한 블록이 다수 존재할 수 있으므로 움직임을 오검출할 수 있다. Referring to FIG. 4, the screen is virtually divided into a plurality of blocks and an APL is calculated for each block. By comparing the APLs of the previous frame and the current frame for each block, it is possible to estimate the positional change of the moving object by comparing the positions of the blocks having the same or similar APL. However, APL is not accurate as an index for estimating the motion information of an object because it can not accurately express the motion of the object because it shows only the luminance change. It is possible to estimate the motion based on block APL and block APL block position change, but it can not only restrict the motion to block size but also can detect motion because there are many similar blocks in APL.

입력 영상 내에서 물체의 위치를 나타내는 대표 값을 알 수 있다면, 그 대표 값의 변화로 물체의 움직임을 비교적 정확하게 판단할 수 있다. If the representative value indicating the position of the object in the input image can be known, the movement of the object can be determined relatively accurately based on the change in the representative value.

도 5는 블록별 에지 좌표의 변화를 이용한 움직임 추정 방법을 보여 주는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a motion estimation method using a change in edge coordinate per block.

도 5를 참조하면, 본 발명의 소비 전력 제어 방법은 화면을 다수의 블록들로 가상 분할하고, 블록 내의 에지들 각각의 좌표의 평균값을 그 블록의 에지 대표 값으로서 산출하여 이를 이전 프레임과 그 다음 프레임을 블록별로 비교함으로써 프레임 메모리를 사용하지 않고 모션(motion) 정보를 얻을 수 있다. 에지 대표값의 변화를 통해 동영상에서 물체의 경계 움직임과 그 속도를 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 소비 전력 제어 방법은 에지 대표값의 변화를 바탕으로 동영상에서 움직이는 물체를 추정함으로써 프레임 메모리 추가 없이 모션 정보를 얻을 수 있다.Referring to FIG. 5, the power consumption control method of the present invention divides a screen into a plurality of blocks, calculates an average value of the coordinates of each of the edges in the block as an edge representative value of the block, By comparing frames on a block by block basis, motion information can be obtained without using a frame memory. Through the change of the representative value of the edge, motion of the boundary of the object in the moving picture and its speed can be known. Accordingly, the power consumption control method of the present invention can obtain motion information without adding a frame memory by estimating a moving object in a moving image based on a change in edge representative value.

도 6은 에지 대표값이 얻어지는 영상 크기의 다양한 예를 보여 주는 도면이다. FIG. 6 is a diagram showing various examples of image sizes in which an edge representative value is obtained.

도 6을 참조하면, 에지 대표값을 블록 단위로 계산하면 블록 개수 만큼 에지 대표값을 저장하여야 하므로 프레임 메모리 보다 작지만 메모리 용량이 필요하다. 도 5에서 청색이 움직임 추정 연산이 적용되는 블록이다. Referring to FIG. 6, if the edge representative value is calculated on a block basis, the edge representative value must be stored by the number of blocks, so that it is smaller than the frame memory but requires a memory capacity. In FIG. 5, blue is a block to which a motion estimation calculation is applied.

메모리 용량을 최소화하기 위하여, 도 6의 상단 좌측 도면과 같이 화면 전체에서 에지들 각각의 좌표 평균 값으로 하나의 에지 좌표값을 얻을 수 있다. 도 6의 상단 우측 도면과 같이 메트릭스 형태로 분할된 블록들에서 두 블록 당 하나의 블록에서 에지 대표값을 얻거나, 도 6의 하단 좌측 도면과 같이 화면의 중앙 부분에 배치된 블록들에서만 에지 대표값을 얻을 수 있다. 또한, 도 6의 하단 우측 도면과 같이 블록 크기를 적절히 조정하여 에지 대표값의 개수를 낮출 수 있다. In order to minimize the memory capacity, one edge coordinate value can be obtained as the coordinate average value of each of the edges of the entire screen as shown in the upper left diagram of FIG. 6, the edge representative value may be obtained in one block per two blocks in the blocks divided in the matrix form, or only the edge representative value may be displayed in the blocks arranged in the central portion of the screen, Value can be obtained. In addition, the number of edge representative values can be reduced by appropriately adjusting the block size as shown in the lower right of Fig.

도 7은 샤프니스 필터의 동작 원리를 보여 주는 도면이다. 7 is a diagram showing the principle of operation of the sharpness filter.

도 7을 참조하면, 샤프니스 필터는 입력 픽셀 데이터에 제2 게인을 곱하여 도 6의 좌측 상단 메트릭스 값은 픽셀 데이터 값을 나타낸다. 샤프니스 필터는 도 6의 우측과 같은 3×3 윈도우의 제2 게인값을 픽셀 데이터에 곱하여 픽셀 데이터를 변조하고, 그 윈도우를 시프트시키면서 연산을 반복한다. 윈도우 내에서 중앙부 픽셀 데이터에 곱해질 제2 게인 값이 가장 높고 그 주변 픽셀의 제2 게인 값은 상대적으로 낮다. 도 7에서 적색의 중앙 픽셀 데이터 값이 30이라면 그 주변 픽셀 데이터값들과 함께 제2 게인 값들이 곱해져 샤프니스 필터를 통과한 중앙 픽셀 데이터 값(S)은 S = (10×-1) + (24×-1) + (30×5) + (2×-1) + (2×-1) =112 으로 변한다. Referring to FIG. 7, the sharpness filter multiplies the input pixel data by the second gain, so that the upper left matrix value of FIG. 6 represents the pixel data value. The sharpness filter multiplies the pixel data by the second gain value of the 3x3 window as shown in the right side of Fig. 6, modulates the pixel data, and repeats the operation while shifting the window. The second gain value to be multiplied by the central pixel data in the window is the highest and the second gain value of the surrounding pixels is relatively low. In FIG. 7, if the red central pixel data value is 30, the second gain values are multiplied together with the surrounding pixel data values so that the center pixel data value S passing through the sharpness filter is S = (10 x -1) + 24 × -1) + (30 × 5) + (2 × -1) + (2 × -1) = 112.

본 발명은 윈도우 내의 제2 게인 값들의 합이 1이 되는 조건 하에서 입력 영상의 분석 결과에 따라 제2 게인을 조절하여 픽셀의 휘도가 낮아질 때 선명도를 적응적으로 강화한다. 그 결과, 도 8과 같이 픽셀의 휘도가 저하될 때 경계선이 많은 부분에서 선명도가 강화되어 경계선이 강조되는 효과를 얻을 수 있다. The present invention adjusts the second gain according to the analysis result of the input image under the condition that the sum of the second gain values in the window is 1, thereby enhancing the sharpness when the luminance of the pixel is lowered. As a result, as shown in FIG. 8, when the luminance of a pixel is lowered, sharpness is enhanced in a portion having a large borderline, and the effect of emphasizing the borderline can be obtained.

도 9는 히스토그램의 일 예를 나타낸다. 도 9는 x 축은 픽셀 데이터의 계조 값이고, y축은 픽셀 개수를 나타낸다. 9 shows an example of a histogram. 9, the x-axis represents the tone value of the pixel data, and the y-axis represents the number of pixels.

경계선이 많고 복잡한 영상 부분은 계조 수가 많다. 반면에, 경계선이 작고 계조 값이 유사한 영상 부분은 계조 수가 작다. 따라서, 히스토그램에서 계조 수를 카운트하여 계조 분포의 복잡도를 판단할 수 있다. Many boundary lines and complex image parts have a large number of gradations. On the other hand, the image portion having a small boundary line and a similar gradation value has a small number of gradations. Therefore, the complexity of the gradation distribution can be determined by counting the number of gradations in the histogram.

본 발명의 소비 전력 제어 방법은 동영상에서 픽셀의 휘도를 낮추되 관찰자의 인지 화질 저하가 작도록 히스토그램 정보를 바탕으로 휘도 감쇠량과 선명도 강화 정도를 적응적으로 조절한다. The power consumption control method of the present invention adaptively adjusts the luminance attenuation amount and the degree of sharpness enhancement based on the histogram information so that the luminance of the pixels in the moving picture is lowered and the perceived quality degradation of the observer is small.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 소비 전력 제어 장치를 보여 주는 도면이다. 10 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention. 11 is a diagram illustrating a power consumption control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(100), 픽셀 데이터를 표시패널(100)의 픽셀 어레이에 표시하는 표시패널 구동부를 포함한다. 표시패널 구동부는 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104), 타이밍 콘트롤러(Timing controller, TCON)(110) 등을 포함한다. Referring to Figs. 10 and 11, the display apparatus of the present invention includes a display panel 100, and a display panel driver for displaying pixel data on a pixel array of the display panel 100. Fig. The display panel driver includes a data driver 102, a gate driver 104, a timing controller (TCON) 110, and the like.

표시패널(10)의 픽셀 어레이에는 다수의 데이터 라인들(11)과 다수의 스캔 라인들(또는 게이트 라인들)(12)이 교차된다. 표시패널(100)의 픽셀 어레이는 매트릭스 형태로 배치되어 입력 영상을 표시하는 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 OLED, 스위치 소자, 구동 소자, 스토리지 커패시터 등을 포함한다. 스위치 소자와 구동 소자는 TFT(Thin Film Transistor)로 구현될 수 있다. OLED는 도 1과 같이 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등이 적층된 유기 화합물층들로 구성될 수 있다. 스위치 소자는 스캔 라인으로부터의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인을 통해 입력되는 데이터 전압을 구동 소자의 게이트에 인가한다. 구동 소자는 게이트 전압에 따라 OLED에 흐르는 전류를 조절한다. 스토리지 커패시터는 구동 소자의 게이트-소스 간에 연결된다. 픽셀들 각각에는 도시하지 않은 내부 보상회로나 구동소자의 특성 변화를 센싱하기 위한 센싱 회로가 추가될 수 있다. 내부 보상회로는 구동 소자의 문턱전압과 이동도 변화를 보상하는 회로이다.A plurality of data lines 11 and a plurality of scan lines (or gate lines) 12 are intersected in the pixel array of the display panel 10. [ The pixel array of the display panel 100 includes pixels arranged in a matrix form to display an input image. Each of the pixels includes an OLED, a switching element, a driving element, a storage capacitor, and the like. The switching element and the driving element can be realized by a TFT (Thin Film Transistor). As shown in FIG. 1, the OLED may include organic compound layers including a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), a light emitting layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer (EIL). The switch element applies a data voltage input through the data line to the gate of the driving element in response to the scan pulse from the scan line. The driving device controls the current flowing in the OLED according to the gate voltage. The storage capacitor is connected between the gate and source of the driving element. Each of the pixels may be provided with an internal compensation circuit (not shown) or a sensing circuit for sensing a characteristic change of the driving element. The internal compensation circuit is a circuit that compensates for the threshold voltage and mobility variation of the driving element.

데이터 구동부(102)는 타이밍 콘트롤러(110)로부터 입력된 픽셀 데이터를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터 전압을 발생하고 그 데이터 전압을 데이터 라인들(11)로 출력한다. 데이터 구동부(102)에 입력되는 픽셀 데이터는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터이다.The data driver 102 converts the pixel data input from the timing controller 110 into an analog gamma compensation voltage to generate a data voltage and outputs the data voltage to the data lines 11. [ The pixel data input to the data driver 102 is digital video data of the input video.

게이트 구동부(104)는 타이밍 콘트롤러(110)의 제어 하에 데이터 구동부(102)의 출력 전압에 동기되는 스캔 펄스(또는 게이트 펄스)를 스캔 라인들(12)에 공급한다. 게이트 구동부(104)는 스캔 펄스를 순차적으로 시프트시켜 데이터가 기입되는 픽셀들을 라인 단위로 순차적으로 선택한다. The gate driver 104 supplies the scan lines 12 with a scan pulse (or gate pulse) synchronized with the output voltage of the data driver 102 under the control of the timing controller 110. The gate driver 104 sequentially shifts the scan pulses to sequentially select pixels to which data is written, in units of lines.

타이밍 콘트롤러(110)는 도 11과 같은 소비 전력 제어 장치를 이용하여 적응적으로 제1 및 제2 게인을 조절하여 동영상에서 픽셀 데이터의 휘도를 낮추고 휘도 감쇠량과 선명도를 조절한다. 소비 전력 제어 장치는 타이밍 콘트롤러(110)에 내장되거나 별도의 모듈로 구현되어 타이밍 콘트롤러(110)에 연결될 수 있다. 타이밍 콘트롤러(110)에 의해 변조된 픽셀 데이터는 데이터 구동부(102)로 전송된다. 타이밍 콘트롤러(110)는 입력 영상의 픽셀 데이터와 동기되어 입력되는 타이밍 신호들을 바탕으로 데이터 구동부(102)와 게이트 구동부(104)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍 신호들은 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭신호(CLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함한다. The timing controller 110 adjusts the first and second gains adaptively using the power consumption control device as shown in FIG. 11 to lower the luminance of the pixel data in the moving image and adjust the luminance attenuation amount and the sharpness. The power consumption control device may be incorporated in the timing controller 110 or may be implemented as a separate module so as to be connected to the timing controller 110. The pixel data modulated by the timing controller 110 is transmitted to the data driver 102. The timing controller 110 controls the operation timings of the data driver 102 and the gate driver 104 based on the timing signals input in synchronization with the pixel data of the input image. The timing signals include a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a clock signal CLK, a data enable signal DE, and the like.

소비 전력 제어 장치는 도 2 내지 도 10을 결부하여 설명된 소비 전력 제어 방법을 이용으로 동영상에서 픽셀 데이터의 휘도를 낮추고 선명도를 조절한다. The power consumption control device lowers the brightness of the pixel data in the moving picture and adjusts the sharpness by using the power consumption control method described with reference to Figs. 2 to 10.

소비 전력 제어 장치는 영상 분석부(10), 휘도 감쇠량 제어부(20), 및 선명도 강화부(30)를 포함한다. 영상 분석부(10)는 입력 영상의 에지 정보를 추출하여 에지의 좌표 평균값으로 에지 대표값을 계산하여 입력 영상에서 물체의 움직임을 추정하고,입력 영상의 평균 휘도(APL)와 계조 복잡도(Histogram)를 계산한다. 영상 분석부(10)는 에지 대표값을 바탕으로 움직임을 추정하기 때문에 최소의 메모리 용량만 필요하여 프레임 메모리 없이 구현될 수 있다. The power consumption control apparatus includes an image analysis unit 10, a luminance attenuation amount control unit 20, and a sharpness enhancement unit 30. [ The image analyzing unit 10 extracts edge information of an input image, calculates an edge representative value of an edge coordinate value, estimates an object motion in the input image, and calculates an average luminance (APL) and a gradation complexity (histogram) . Since the image analyzing unit 10 estimates the motion based on the edge representative value, it needs only a minimum memory capacity and can be implemented without a frame memory.

휘도 감쇠량 제어부(20)는 제1 게인(α)을 이용하여 입력 영상에서 물체의 움직임이 빠를수록 픽셀의 휘도를 낮추고, 평균 휘도와 계조 복잡도를 바탕으로 제1 게인(α)을 적응적으로 조절함으로써 이용하여 픽셀의 휘도 감쇠량을 조절한다. 평균 휘도는 APL로 계산될 수 있다. 계조 복잡도는 히스토그램으로 계산될 수 있다. 휘도 감쇠량 제어부(20)는 평균 휘도가 높을수록 제1 게인(α)을 더 낮추는 반면, 평균 휘도가 낮아지면 제1 게인(α)을 높인다. 휘도 감쇠량 제어부(20)는 계조 복잡도가 높을수록 제1 게인(α)을 더 낮추는 반면, 계조 복잡도가 낮아지면 제1 게인(α)을 높인다. 휘도 감쇠량 제어부(20)는 제2 게인(β)의 변하면 제1 게인(α)을 다시 조절한다. 예를 들어, 휘도 감쇠량 제어부(20)는 제2 게인(β)이 높아지면 제1 게인(α)을 더 낮춘다. The luminance attenuation amount controller 20 lowers the luminance of the pixel as the object moves faster in the input image using the first gain alpha and adaptively adjusts the first gain alpha based on the average luminance and the gray level complexity Thereby adjusting the luminance attenuation amount of the pixel. The average luminance can be calculated as APL. The gradation complexity can be calculated as a histogram. The luminance attenuation amount controller 20 lowers the first gain? As the average luminance is higher, but increases the first gain? When the average luminance is lower. The luminance attenuation amount control unit 20 lowers the first gain? As the gradation complexity is higher, but increases the first gain? When the gradation complexity is lower. The brightness attenuation amount control unit 20 adjusts the first gain? Again when the second gain? Changes. For example, the brightness attenuation amount control unit 20 further reduces the first gain? As the second gain? Increases.

선명도 강화부(30)는 샤프니스 필터의 제2 게인(β)을 이용하여 픽셀의 휘도가 저하될 때 입력 영상의 경계부 이미지의 선명도를 강화하고 입력 영상의 평균 휘도와 계조 복잡도를 바탕으로 제2 게인(β)을 적응적으로 조절함으로써 영상의 휘도와 복잡도에 따라 선명도 강화량을 조절한다. 픽셀 데이터는 제1 게인(α)이 곱해진 후에 제2 게인(β)이 곱해진 다음 데이터 구동부(102)로 전송될 수 있다. 선명도 강화부(30)는 평균 휘도가 중간 계조 값의 휘도이면 제2 게인(β)을 높인다. 선명고 강화부(30)는 계조 복잡도가 높아지면 제2 게인(β)을 높이고, 계조 복잡도가 낮아지면 제2 게인(β)을 기준값으로 유지한다. The sharpness enhancement unit 30 enhances the sharpness of the boundary image of the input image when the luminance of the pixel is lowered by using the second gain (beta) of the sharpness filter, and based on the average luminance and grayscale complexity of the input image, ([beta]) is adjusted adaptively to adjust the sharpness enhancement amount according to the brightness and complexity of the image. The pixel data may be multiplied by the second gain beta after the first gain alpha is multiplied, and then transmitted to the data driver 102. [ The sharpness enhancement unit 30 increases the second gain? If the average luminance is the luminance of the middle gradation value. The sharpness enhancement unit 30 increases the second gain beta when the gradation complexity is high and maintains the second gain beta as the reference value when the gradation complexity is low.

타이밍 콘트롤러(110)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 입력 영상의 픽셀 데이터와 타이밍 신호들을 수신할 수 있다. 호스트 시스템은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다.The timing controller 110 can receive pixel data and timing signals of an input image from a host system (not shown). The host system may be implemented by any one of a TV system, a set-top box, a navigation system, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, and a phone system.

본 발명의 소비 전력 제어 방법은 도 12와 같은 화질 평가 시스템을 통해 확인될 수 있다. The power consumption control method of the present invention can be confirmed through the image quality evaluation system as shown in Fig.

도 12를 참조하면, 화질 평가 시스템은 컴퓨터(200)와, 컴퓨터(200)에 연결된 휘도 측정기(210)를 포함한다. 12, the image quality evaluation system includes a computer 200 and a luminance meter 210 connected to the computer 200. [

휘도 측정기(210)는 표시패널(100)의 픽셀들을 향한다. 휘도 측정기(210)에 의해 측정된 픽셀의 휘도는 컴퓨터(200)로 전송된다. 컴퓨터(200)는 미리 저장된 테스트 영상 신호를 표시장치로 전송하고, 휘도 측정기(210)로부터 수신된 픽셀들의 휘도를 측정한다. 테스트 영상 신호는 물체가 이동하고 에지 정보를 갖는 제1 테스트 영상과, 에지 대표값 적용 여부를 확인하기 위한 제2 테스트 영상을 포함한다. 제2 테스트 영상은 에지 정보의 좌표가 변하지만 블록 내에서 에지 대표값이 변하지 않는 영상이다. 도 13은 제2 테스트 영상의 예이다. The luminance meter 210 is directed to the pixels of the display panel 100. The luminance of the pixel measured by the luminance meter 210 is transmitted to the computer 200. The computer 200 transmits a pre-stored test video signal to the display device and measures the brightness of the pixels received from the brightness meter 210. The test video signal includes a first test image with an object moving and edge information, and a second test image to check whether an edge representative value is applied. The second test image is an image in which the coordinates of the edge information are changed but the representative value of the edge does not change in the block. 13 is an example of a second test image.

컴퓨터(200)는 표시장치에 제1 테스트 영상이 입력될 때 픽셀의 휘도를 측정하여 그 픽셀의 휘도가 물체의 속도에 따라 변하는지 확인한다. 이어서, 컴퓨터는 제2 테스트 영상을 표시장치에 입력하고, 데이터 구동부(13)에 입력되는 디지털 데이터를 분석하여 블록별 에지 대표값을 계산한다. 제2 테스트 영상은 도 13과 같 에지가 변하지만 블록 내에서 무게 중심 좌표가 같기 때문에 에지 대표값이 변하지 않는 영상이다. 데이터 구동부(13)에 입력되는 제2 테스트 영상 데이터에 대하여 블록별 에지 대표값을 계산하면, 에지 대표값을 바탕으로 모션 정보를 획득하는 방법인지 확인할 수 있다.The computer 200 measures the luminance of a pixel when the first test image is input to the display device, and determines whether the luminance of the pixel varies with the speed of the object. Then, the computer inputs the second test image to the display device, analyzes the digital data input to the data driver 13, and calculates edge representative values for each block. The second test image is an image in which the edge representative value is unchanged because the center of gravity is the same in the block even though the edge is changed as shown in FIG. If the edge representative value for each block is calculated for the second test image data input to the data driver 13, it can be confirmed whether the method is to acquire motion information based on the edge representative value.

표시장치에 표시되는 제1 및 제2 테스트 영상에 대하여 샤프니스 필터의 게인을 측정하기는 어렵지만, 표시패널에 표시된 제1 및 제2 테스트 영상에 대한 육안 평가를 바탕으로 샤프니스 필터의 적용을 확인할 수 있다. It is difficult to measure the gain of the sharpness filter with respect to the first and second test images displayed on the display device but the application of the sharpness filter can be confirmed based on the visual evaluation of the first and second test images displayed on the display panel .

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

10 : 영상 분석부 20 : 휘도 감쇠량 제어부
30 : 선명도 강화부 100 : 표시패널
102 : 데이터 구동부 104 : 게이트 구동부
110 : 타이밍 콘트롤러
10: image analysis unit 20: luminance attenuation amount control unit
30: sharpness enhancing part 100: display panel
102: Data driver 104: Gate driver
110: Timing controller

Claims (14)

입력 영상의 에지 대표값을 바탕으로 상기 입력 영상에서 물체의 움직임을 추정하고, 상기 입력 영상의 평균 휘도와 계조 복잡도를 계산하는 영상 분석부;
상기 물체의 움직임이 빠를 수록 픽셀의 휘도를 낮추고, 상기 평균 휘도와 상기 계조 복잡도를 바탕으로 상기 픽셀의 휘도 감쇠량을 조절하는 휘도 감쇠량 제어부; 및
상기 픽셀의 휘도가 저하될 때 상기 입력 영상의 경계부 이미지의 선명도를 강화하는 선명도 강조부를 포함하는 표시장치.
An image analyzer for estimating a motion of an object on the input image based on an edge representative value of the input image and calculating an average luminance and a gray level complexity of the input image;
A luminance attenuation amount controller for lowering the luminance of the pixel as the object moves faster and adjusting the luminance attenuation amount of the pixel based on the average luminance and the gradation complexity; And
And a sharpness enhancing unit for enhancing the sharpness of the boundary image of the input image when the luminance of the pixel is lowered.
제 1 항에 있어서,
상기 휘도 감쇠량 제어부는,
화면을 다수의 블록들로 분할하고 블록별로 상기 에지를 추출하여 이전 프레임과 그 다음 프레임 사이에서 블록별로 에지 대표값을 비교하여 상기 에지의 대표값 변화를 판단하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the brightness attenuation amount control unit comprises:
Wherein the representative value of the edge is determined by dividing the screen into a plurality of blocks, extracting the edge on a block-by-block basis, and comparing edge representative values on a block-by-block basis between a previous frame and a next frame.
제 1 항에 있어서,
상기 휘도 감쇠량 제어부는,
상기 물체의 움직임이 빠를수록 낮아지는 제1 게인을 상기 입력 영상의 픽셀 데이터에 곱하여 동영상에서 픽셀의 휘도를 낮추는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the brightness attenuation amount control unit comprises:
Wherein the pixel data of the input image is multiplied by a first gain that becomes lower as the object moves faster, thereby lowering the luminance of the pixel in the moving image.
제 3 항에 있어서,
상기 휘도 감쇠량 제어부는,
상기 평균 휘도가 높을수록 상기 제1 게인을 더 낮추는 반면, 상기 평균 휘도가 낮아지면 상기 제1 게인을 높이며,
상기 계조 복잡도가 높을수록 상기 제1 게인을 더 낮추는 반면 상기 계조 복잡도가 낮아지면 상기 제1 게인을 높이는 표시장치.
The method of claim 3,
Wherein the brightness attenuation amount control unit comprises:
The first gain is lowered as the average luminance is higher, while the first gain is increased when the average luminance is lowered,
Wherein the first gain is lowered as the gradation complexity is higher, and the first gain is lowered when the gradation complexity is lower.
제 4 항에 있어서,
상기 선명도 강조부는,
상기 제1 게인이 곱해진 픽셀 데이터에 제2 게인을 곱하여 상기 픽셀 데이터의 선명도를 강화하고,
상기 평균 휘도가 중간 계조 값의 휘도이면 상기 제2 게인을 높이고,
상기 계조 복잡도가 높아지면 상기 제2 게인을 높이고, 상기 계조 복잡도가 낮아지면 상기 제2 게인을 미리 설정된 기준값으로 유지하는 표시장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the sharpness emphasis unit comprises:
Multiplying the pixel data multiplied by the first gain by a second gain to enhance the sharpness of the pixel data,
The second gain is increased if the average luminance is the luminance of the middle gradation value,
Wherein the second gain is increased when the gradation complexity is high and the second gain is maintained at a preset reference value when the gradation complexity is low.
제 5 항에 있어서,
상기 휘도 감쇠량 제어부는,
상기 제2 게인이 높아지면 상기 제1 게인을 낮게 조정하는 표시장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the brightness attenuation amount control unit comprises:
And adjusts the first gain to be low when the second gain is high.
에지 대표값을 바탕으로 입력 영상에서 물체의 움직임을 추정하고, 입력 영상의 평균 휘도와 계조 복잡도를 계산하는 영상 분석부;
상기 물체의 움직임이 빠를 수록 픽셀의 휘도를 낮추고, 상기 평균 휘도와 상기 계조 복잡도를 바탕으로 상기 픽셀의 휘도 감쇠량을 조절하는 휘도 감쇠량 제어부; 및
상기 픽셀의 휘도가 저하될 때 상기 입력 영상의 경계부 이미지의 선명도를 강화하는 선명도 강조부를 포함하는 표시장치의 소비 전력 제어 장치.
An image analyzer for estimating a motion of an object on the input image based on the edge representative value and calculating an average luminance and a gray level complexity of the input image;
A luminance attenuation amount controller for lowering the luminance of the pixel as the object moves faster and adjusting the luminance attenuation amount of the pixel based on the average luminance and the gradation complexity; And
And a sharpness enhancing unit for enhancing the sharpness of the boundary image of the input image when the brightness of the pixel is lowered.
제 7 항에 있어서,
상기 휘도 감쇠량 제어부는,
화면을 다수의 블록들로 분할하고 블록별로 상기 에지를 추출하여 이전 프레임과 그 다음 프레임 사이에서 블록별로 상기 에지 대표값을 비교하여 상기 에지의 대표값 변화를 판단하는 표시장치의 소비 전력 제어 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the brightness attenuation amount control unit comprises:
Wherein the representative value of the edge is determined by dividing a screen into a plurality of blocks, extracting the edge for each block, and comparing the edge representative values for each block between a previous frame and a next frame.
제 7 항에 있어서,
상기 휘도 감쇠량 제어부는,
상기 물체의 움직임이 빠를수록 낮아지는 제1 게인을 상기 입력 영상의 픽셀 데이터에 곱하여 동영상에서 픽셀의 휘도를 낮추는 표시장치의 소비 전력 제어 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the brightness attenuation amount control unit comprises:
Wherein the pixel data of the input image is multiplied by a first gain which is lowered as the movement of the object becomes faster, thereby lowering the luminance of the pixel in the moving image.
제 9 항에 있어서,
상기 휘도 감쇠량 제어부는,
상기 평균 휘도가 높을수록 상기 제1 게인을 더 낮추는 반면, 상기 평균 휘도가 낮아지면 상기 제1 게인을 높이며,
상기 계조 복잡도가 높을수록 상기 제1 게인을 더 낮추는 반면 상기 계조 복잡도가 낮아지면 상기 제1 게인을 높이는 표시장치의 소비 전력 제어 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the brightness attenuation amount control unit comprises:
The first gain is lowered as the average luminance is higher, while the first gain is increased when the average luminance is lowered,
Wherein the first gain is lowered as the gradation complexity is higher, whereas the first gain is increased when the gradation complexity is lowered.
제 10 항에 있어서,
상기 선명도 강조부는,
상기 제1 게인이 곱해진 픽셀 데이터에 제2 게인을 곱하여 상기 픽셀 데이터의 선명도를 강화하고,
상기 평균 휘도가 중간 계조 값의 휘도이면 상기 제2 게인을 높이고,
상기 계조 복잡도가 높아지면 상기 제2 게인을 높이고, 상기 계조 복잡도가 낮아지면 상기 제2 게인을 미리 설정된 기준값으로 유지하는 표시장치의 소비 전력 제어 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the sharpness emphasis unit comprises:
Multiplying the pixel data multiplied by the first gain by a second gain to enhance the sharpness of the pixel data,
The second gain is increased if the average luminance is the luminance of the middle gradation value,
Wherein the second gain is increased when the gradation complexity is high and the second gain is maintained at a preset reference value when the gradation complexity is low.
제 11 항에 있어서,
상기 휘도 감쇠량 제어부는,
상기 제2 게인이 높아지면 상기 제1 게인을 낮게 조정하는 표시장치의 소비 전력 제어 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the brightness attenuation amount control unit comprises:
And adjusts the first gain to be low when the second gain is high.
제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소비 전력 제어 장치는,
표시패널 구동부를 제어하는 타이밍 콘트롤러에 내장되는 표시장치의 소비 전력 제어 장치.
13. The method according to any one of claims 7 to 12,
The power consumption control device includes:
A power consumption control device of a display device incorporated in a timing controller for controlling a display panel drive section.
에지 대표값을 바탕으로 입력 영상에서 물체의 움직임을 추정하고, 입력 영상의 평균 휘도와 계조 복잡도를 계산하는 단계;
상기 물체의 움직임이 빠를 수록 픽셀의 휘도를 낮추고, 상기 평균 휘도와 상기 계조 복잡도를 바탕으로 상기 픽셀의 휘도 감쇠량을 조절하는 단계; 및
상기 픽셀의 휘도가 저하될 때 상기 입력 영상의 경계부 이미지의 선명도를 강화하는 단계를 포함하는 표시장치의 소비 전력 제어 방법.
Estimating a motion of an object in the input image based on the edge representative value, and calculating an average luminance and a gradation complexity of the input image;
Lowering the brightness of the pixel as the object moves faster, and adjusting the luminance attenuation amount of the pixel based on the average luminance and the gradation complexity; And
And enhancing the sharpness of the boundary image of the input image when the brightness of the pixel is lowered.
KR1020140141921A 2014-10-20 2014-10-20 Power consumption control method and apparatus and display device using the same KR102215986B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140141921A KR102215986B1 (en) 2014-10-20 2014-10-20 Power consumption control method and apparatus and display device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140141921A KR102215986B1 (en) 2014-10-20 2014-10-20 Power consumption control method and apparatus and display device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160046983A true KR20160046983A (en) 2016-05-02
KR102215986B1 KR102215986B1 (en) 2021-02-17

Family

ID=56021336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140141921A KR102215986B1 (en) 2014-10-20 2014-10-20 Power consumption control method and apparatus and display device using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102215986B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10692466B2 (en) 2017-07-27 2020-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and control method thereof
CN113380189A (en) * 2020-02-25 2021-09-10 奇景光电股份有限公司 Time sequence controller
CN114974137A (en) * 2021-02-26 2022-08-30 川奇光电科技(扬州)有限公司 Display device and image processing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110024481A (en) * 2009-09-02 2011-03-09 엘지전자 주식회사 Liquid crystal display and method for eliminating afterimage
KR20110044423A (en) * 2009-10-23 2011-04-29 엘지디스플레이 주식회사 Method and circuit detecting motion, and liquid crystal disaply using the same
KR20120036062A (en) * 2010-10-07 2012-04-17 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and driving method thereof
KR20140075061A (en) * 2012-12-10 2014-06-19 엘지디스플레이 주식회사 Organic Light Emitting Display And Compensation Method Of Degradation Thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110024481A (en) * 2009-09-02 2011-03-09 엘지전자 주식회사 Liquid crystal display and method for eliminating afterimage
KR20110044423A (en) * 2009-10-23 2011-04-29 엘지디스플레이 주식회사 Method and circuit detecting motion, and liquid crystal disaply using the same
KR20120036062A (en) * 2010-10-07 2012-04-17 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and driving method thereof
KR20140075061A (en) * 2012-12-10 2014-06-19 엘지디스플레이 주식회사 Organic Light Emitting Display And Compensation Method Of Degradation Thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10692466B2 (en) 2017-07-27 2020-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and control method thereof
CN113380189A (en) * 2020-02-25 2021-09-10 奇景光电股份有限公司 Time sequence controller
CN113380189B (en) * 2020-02-25 2024-03-22 奇景光电股份有限公司 Time sequence controller
CN114974137A (en) * 2021-02-26 2022-08-30 川奇光电科技(扬州)有限公司 Display device and image processing method
US11978412B2 (en) 2021-02-26 2024-05-07 E Ink Holdings Inc. Display device and image processing method

Also Published As

Publication number Publication date
KR102215986B1 (en) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102247526B1 (en) Display apparatus and control method thereof
US10157568B2 (en) Image processing method, image processing circuit, and organic light emitting diode display device using the same
KR101964458B1 (en) Organic Light Emitting Display And Compensation Method Of Degradation Thereof
US9691353B2 (en) Display device and method of adjusting luminance of a logo region of an image displayed on the same
KR102083299B1 (en) Display device and luminance control method thereof
KR102083297B1 (en) Display device and luminance control method thereof
KR20160078748A (en) Display device and driving method thereof
US20120032998A1 (en) Display device and method for driving the same
KR102510573B1 (en) Transparent display device and method for driving the same
KR102154698B1 (en) Display device and method of boosting luminance thereof
KR102337829B1 (en) Method for logo detection and display device using thereof
KR20170003213A (en) Timing controller, organic light emitting display device including the same and method for compensating deterioration thereof
KR102215986B1 (en) Power consumption control method and apparatus and display device using the same
KR20160056708A (en) Apparatus for compensating degradation and display device including the same
US20110254850A1 (en) Image processing apparatus, display system, electronic apparatus and method of processing image
KR102452640B1 (en) Display apparatus and control method thereof
JP5990740B2 (en) Display device, video type determination device, display device driving method, and video type determination method
KR101936679B1 (en) Organic light emitting diode display and driving method thereof
US10839739B2 (en) Image processing device, image processing method and display system
KR101539616B1 (en) The method for improve image quality and the apparatus thereof
KR102642018B1 (en) Transparent display device and method for driving the same
KR102231156B1 (en) Display device and data compensation method thereof
KR20190056745A (en) Input Processing Circuit and Display Device having the Same
KR20170123996A (en) Image processing method, image processing circuit and display device using the same
KR20160039083A (en) Display device and visibility enhancement method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant