KR100436231B1 - 피디피 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피디피(PDP : Plasma Display Pannel) 텔레비젼에 관한 것으로, 특히 평균 휘도 레벨(APL : Average Picture Level)을 검출하여 그 검출 결과에 따라 자동으로 밝기를 제어하기 위한 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 PDP 패널상에 디스플레이하고자하는 영상의 평균 휘도 레벨값이 너무 높은 경우 즉, 50%가 넘을 경우에는 R,G,B 데이터값의 밝기를 자동적으로 감소시키기 위한 것으로, 제 1 실시예에서는 평균 휘도 레벨값의 증가에 따라 감소되는 밝기값을 갖는 룩업 테이블을 통하여 밝기를 제어하고 그리고, 제 2 실시예에서는 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전류 변환값에 대응하도록 밝기를 감소하고, 제 3 실시예에서는 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전압 변환값에 따른 밝기 제어 신호에 따라 밝기를 조절하도록 구성하므로써, 너무 높은 평균 휘도 레벨값에 따른 PDP 소자가 파괴되는 것을 방지하는 효과를 제공한다.

Description

피디피 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치
본 발명은 피디피(PDP : Plasma Display Pannel) 텔레비젼에 관한 것으로, 특히 평균 휘도 레벨(APL : Average Picture Level)을 검출하여 그 검출 결과에 따라 자동으로 밝기를 제어하기 위한 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, PDP TV에서는 튜닝되어 입력되는 방송 채널의 아날로그 복합 영상 신호를 입력받아 아날로그 R,G,B와 수평 및 수직 동기 신호를 분리하고, 휘도 신호(Y, Brightness signal)의 평균값에 해당하는 평균 휘도 레벨(APL : Average Picture Level)을 구한 후, PDP TV의 밝기 개선을 위해 소정의 샘플링 클럭에 의거하여 N비트(예를들어, 256계조의 경우 R.G.B 각 8비트)의 디지탈 데이터로 변환하고, 변환된 디지탈 데이터를 PDP의 밝기 특성에 부합되는 데이터로 맵핑(Mapping)하여 출력되고, 이 데이터는 계조 처리를 위해 예를 들면, 1필드의 영상 데이터를 상위 비트(MSB)에서부터 하위 비트(LSB)로 갈수록 유지기간이 짧아지는 복수개의 서브 필드(즉, 8개의 서브 필드)로 재구성하여 프레임 메모리에 저장한 다음 패널측의 드라이버단으로 제공되어 디스플레이된다.
이 때, 평균 휘도 레벨(APL : Average Picture Level)은 비디오 휘도 신호에서 1H구간의 평균 밝기를 나타내는 것으로서, 입력되는 비디오 신호의 형태에 따라 각기 다르다. 즉, 평균 휘도 레벨값이 큰 경우 즉, 50%가 넘는 값이 지속적으로 입력되게 되면 예를 들면, 눈덮인 설명 모습의 화면이 계속적으로 디스플레이되는 경우에는 화면 전체의 휘도 레벨이 너무 높은(밝은) 경우에는 포화 상태(saturation)로 되어 오히려 인간의 시각 특성에 부합하지 못하게 되어 시청자의 눈의 피로감을 주게되고, 또한 CRT 또는 PDP 소자가 파괴되는 경우가 발생하였다.
따라서, 평균 휘도 레벨이 50% 가 넘는 경우에는 상기한 바와 같이 변환된 디지탈 데이터를 PDP의 밝기 특성에 부합되는 데이터로 맵핑(Mapping)하여 출력하도록하여 밝기 레벨을 자동으로 제어하는 자동 밝기 제한(ABL : Automatic Brightness Limit) 동작을 수행한다.
본 발명은 상기한 바에 의하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 평균 휘도 레벨(APL) 검출값이 50%가 넘어서는 경우에 따른 다수의 자동 밝기 제한 방법을 제공하므로써, PDP 소자의 파괴나 또는 시청자의 눈의 피로감을 덜어주기 위한 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력 영상의 휘도 신호로부터의 평균 휘도 레벨(APL) 검출 결과에 따라 밝기를 자동으로 제어하여 데이터 드라이버를 통해 PDP 패널상에 디스플레이하는 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치에 있어서, 상기 입력 영상으로부터 휘도 신호와 색신호를 분리하여 제공하는 휘도신호(Y)/색신호(C) 분리부; 상기 휘도신호/색신호 분리부에서 제공되는 색신호를 R,G,B 신호로 복원하여 제공하고, 상기 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값을 제공하는 디코더; 상기 디코더에서 제공되는 평균 휘도 레벨값을 소정의 샘플링 클럭에 의하여 샘플링하여 소정 비트의 디지탈 데이터로 변환하여 제공하고 상기 R,G,B 신호를 소정 비트의 디지탈 데이터로 변환하여 제공하는 A/D 변환부; 상기 디지탈 데이터로 변환된 평균 휘도 레벨값의 증가에 따라 감소되는 밝기값을 갖는 룩업 테이블; 상기 A/D 변환부에서 제공되는 상기 R,G,B 데이터값을 상기 룩업 테이블의 밝기 레벨값에 대응하도록 밝기를 제어하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 데이터 재배열부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징은, 입력 영상의 휘도 신호로부터의 평균 휘도 레벨(APL) 검출 결과에 따라 밝기를 자동으로 제어하여 데이터 드라이버를 통해 PDP 패널상에 디스플레이하는 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치에 있어서, 상기 입력 영상으로부터 휘도 신호와 색신호를 분리하여 제공하는 휘도신호(Y)/색신호(C) 분리부; 상기 휘도신호/색신호 분리부에서 제공되는 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값을 제공하고, 제공되는 전류 변환값에 대응하도록 밝기를 제어한 R,G,B 신호를 제공하는 디코더; 상기 디코더에서 제공되는 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전류값으로 변환하여 상기 디코더로 제공하는 전류 변환부; 상기 디코더에서 제공되는 R,G,B 신호를 소정의 샘플링 클럭에 의하여 소정 비트의 디지탈 데이터로 변환하여 제공하는 A/D 변환부; 상기 A/D 변환부에서 제공되는 R,G,B 데이터를 재배열하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 데이터 재배열부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징은, 입력 영상의 휘도 신호로부터의 평균 휘도 레벨(APL) 검출 결과에 따라 밝기를 자동으로 제어하여 데이터 드라이버를 통해 PDP 패널상에 디스플레이하는 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치에 있어서, 상기 입력 영상으로부터 휘도 신호와 색신호를 분리하여 제공하는 휘도신호(Y)/색신호(C) 분리부; 상기 휘도신호/색신호 분리부에서 제공되는 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값을 제공하고, 제공되는 밝기 제어 신호에 따라 밝기가 조절된 R,G,B 신호를 제공하는 디코더; 상기 디코더에서 제공되는 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전압값으로 변환하여 제공하는 전압 변환부; 상기 전압 변환부에서 제공되는 전압값에 대응하는 밝기 제어 신호를 상기 디코더로 제공하는 마이컴; 상기 디코더에서 제공되는 R,G,B 신호를 소정의 샘플링 클럭에 의하여 소정 비트의 디지탈 데이터로 변환하여 제공하는 A/D 변환부; 상기 A/D 변환부에서 제공되는 R,G,B 데이터를 재배열하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 데이터 재배열부를 포함한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동 밝기 제어를 위한 피디피 텔레비젼의 구성을 나타낸 블록도이고,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자동 밝기 제어를 위한 피디피 텔레비젼의 구성을 나타낸 블록도이고,
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 자동 밝기 제어를 위한 피디피 텔레비젼의 구성을 나타낸 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300 : Y/C 분리부 110, 210, 310 : 디코더
120, 230, 340 : A/D 변환부 130, 240, 350 : 데이터 재배열부
140 : 룩업 테이블 220 : 전류 변환부
320 : 전압 변환부 330 : 마이컴
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들의 동작을 상세하게 설명한다.
본 발명은, PDP 패널상에 디스플레이하고자하는 영상의 평균 휘도 레벨값이 너무 높은 경우 즉, 50%가 넘을 경우에는 R,G,B 데이터값의 밝기를 자동적으로 감소시키기 위한 것으로, 평균 휘도 레벨값의 증가에 따라 감소되는 밝기값을 갖는 룩업 테이블을 통하여 밝기를 제어하고 그리고, 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전류 변환값에 대응하도록 밝기를 감소하고, 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전압 변환값에 따른 밝기 제어 신호에 따라 밝기를 조절하도록 구성하여, 너무 높은 평균 휘도 레벨값에 따른 PDP 소자의 파괴를 방지한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 휘도 신호(Y)/색 신호(C), 디코더(110), A/D 변환부(120), 데이터 재배열부(130), 룩업 테이블(140)로 구성된다.
Y/C 분리부(100)는 입력되는 복합 영상 신호로부터 휘도 신호(Y)와 색신호(C)를 분리하여 디코더(110)로 제공한다. 디코더(110)는 Y/C 분리부(100)에서 제공되는 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값을 검출하여 제 2 A/D 변환부(122)제공하고, 색신호를 R,G,B 신호로 복원하여 제 1 A/D 변환부(121)로 제공한다.
이 때, 제 1 A/D 변환부(121)는 디코더(110)에서 제공되는 R,G,B 신호를 외부로부터 제공되는 기설정된 샘플링 클럭에 의하여 디지탈 신호로 변환한 R,G,B 데이터를 데이터 재배열부(130)로 제공하고, 제 2 A/D 변환부(122)는 디코더(110)에서 제공되는 평균 휘도 레벨값을 소정의 샘플링 클럭에 의하여 샘플링하여 소정 비트의 디지탈 데이터로 변환하여 제공한다. 즉, 제 1 A/D 변환부(121)는 디코더(110)에서 제공되는 R,G,B 신호를 소정의 샘플링 클럭에 의하여 8비트의 디지탈 데이터로 변환하여 데이터 재배열부(130)로 제공하고, 제 2 A/D 변환부(122)는 디코더(110)에서 제공되는 평균 휘도 레벨값을 소정의 샘플링 클럭에 의하여 8비트의 디지탈 데이터로 변환하여 데이터 재배열부(130)로 제공한다.
데이터 재배열부(130)는 후술하는 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 룩업 테이블을 이용하여 제 1 A/D 변환부(121)에서 제공되는 디지탈 변환된 R,G,B의 밝기를 제어하여 데이터 드라이버로 제공한다. 즉, 데이터 재배열부(130)는 제 2 A/D 변환부(122)에서 제공되는 평균 휘도 레벨값의 디지탈 변환값에 해당하는 밝기값을 룩업 테이블(140)로부터 검색하여 검색한 값에 대응하는 밝기로 제 1 A/D 변환부(121)에서 제공되는 R,G,B 데이터의 밝기를 제어하여 데이터 드라이버로 제공한다.
이 때, 룩업 테이블(140)에는 제 2 A/D 변환부(122)에서 제공되는 디지탈 변환된 평균 휘도 레벨값과 반비례하는 밝기값을 갖고 있다. 즉, 룩업 테이블(140)는 0%에서 50%까지는 제 1 A/D 변환부(121)에서 디지탈 변환되어 입력되는 R,G,B 데이터에 대해서는 밝기를 조절하지 않는 제 1 A/D 변환부(121)에서 제공되는 값 그대로 데이터 드라이버로 출력되도록 되어있고, 50%가 넘어서 100%까지는 제 1 A/D 변환부(121)에서 디지탈 변환되어 입력되는 R,G,B 데이터에 대해서 밝기를 서서히 감소시켜 데이터 드라이버로 출력하도록 되어 있다.
이 때, 데이터 재배열부(130)의 제 2 A/D 변환부(122)에서 제공되는 디지탈값에 따른 평균 휘도 레벨 검출은 제 2 A/D 변환부(122)에서 제공되는 디지탈값이 0내지 128비트까지는 평균 휘도 레벨값이 50%라고 판단하고, 129내지 256비트까지는 평균 휘도 레벨값이 100%라고 판단하여 판단 결과에 따른 밝기값을 룩업 테이블(140)에 따라 조절하는 것이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, Y/C 분리부(200), 디코더(210), 전류 변환부(220), A/D 변환부(230), 데이터 재배열부(240)로 구성되고, 도 2b는 도 2a에 도시된 전류 변환부(230)의 상세 회로도이다.
Y/C 분리부(200)는 입력되는 복합 영상 신호로부터 휘도 신호(Y)와 색신호(C)를 분리하여 디코더(210)로 제공한다. 디코더(210)는 Y/C 분리부(200)에서 제공되는 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값을 전류 변환부(220)로 제공하고, 전류 변환부(220)로부터 피드백(feedback)되는 전류 변환값 즉, 밝기값에 대응하도록 R,G,B 신호의 밝기를 제어하여 A/D 변환부(230)로 제공한다.
즉, 디코더(210)는 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값을 전류 변환부(220)로 제공하면, 전류 변환부(220)는 도 2b에 도시된 바와 같이 디코더(210)에서 제공되는 평균 휘도 레벨값에 대응하는 밝기값을 디코더(210)로 피드백하는 바, 전류 변환부(220)의 구체적인 동작은 다음과 같이 이루어진다.
디코더(210)는 APL 단자를 통하여 평균 휘도 레벨값 즉, 전압값을 전류 변환부(220)로 제공하면, 전류 변환부(220)의 콘덴서(C)에서 평활한다음 버퍼(221)로 제공하고, 버퍼(221)는 평활된 전압값을 버퍼링하여 트랜지스터(Q2)로 제공한다. 트랜지스터(Q2)는 버퍼(221)로부터 인가되는 전압값을 전류값으로 증폭함에 따라 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 연결되어 있는 콜렉터 전류값(Vc)이 증가하게되고 따라서, 이 값은 콜렉터 전류단(Vc)에 연결되어 있는 디코더(210)의 자동 밝기 제한(ABL) 단자로 피드백된다. 따라서, 디코더(210)는 ABL 단자를 통하여 제공되는 밝기값에 대응하는 R,G,B 신호를 A/D 변환부(230)로 제공한다.
A/D 변환부(230)는 디코더(210)에서 밝기가 제어된 R,G,B 신호를 소정의 샘플링 클럭에 의하여 샘플링하여 R,G,B 데이터로 변환하여 데이터 재배열부(240)로 제공하고, 데이터 재배열부(240)는 A/D 변환부(230)에서 제공되는 R,G,B 데이터를 재배열하여 데이터 드라이버로 제공하여 PDP 패널상에 디스플레이한다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, Y/C 분리부(300), 디코더(310), 전압 변환부(320), 마이컴(330), A/D 변환부(340), 데이터 재배열부(350)로 구성되고, 도 3b는 도 3a에 도시된 전압 변환부(320)의 상세 회로도이다.
Y/C 분리부(300)는 입력되는 복합 영상 신호로부터 휘도 신호(Y)와 색신호(C)를 분리하여 디코더(310)로 제공한다. 디코더(310)는 Y/C 분리부(300)에서 제공되는 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값을 APL 단자를 통하여 전압 변환부(320)로 제공하고, 후술하는 설명에서 알 수 있는 바와 같이 마이컴(330)으로부터 I2C제어 라인을 통하여 제공되는 밝기 제어 신호에 따라 R,G,B 신호의 밝기를 제어하여 A/D 변환부(340)로 제공한다.
도 3b는 전압 변환부(320)의 상세 회로도로서, 구체적인 동작은 다음과 같이 이루어진다.
전압 변환부(320)는 디코더(310)로부터 APL 단자를 통하여 평균 휘도 레벨값이 제공되면 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전압값으로 변환하여 마이컴(330)으로 제공하는 바, 평균 휘도 레벨값에 따른 전압값은 하기 수학식 1에 의해서 결정된다.
(R3/R1+R3)(R2+R4/R2)APL-R4/R2R3/(R1+R3)
이 때, APL 은 디코더(310)로부터 제공되는 평균 휘도 레벨값이다.
상기한 수학식1에 의해서 산출된 전압값 즉, 평균 휘도 레벨값에 따른 전압값은 마이컴(330)으로 제공되고, 마이컴(330)은 전압 변환부(320)에서 제공되는 전압값에 대응하는 밝기를 갖는 R,G,B 신호를 출력할 수 있도록 밝기 제어 신호를 I2C제어 라인을 통하여 코더(310)로 제공한다.
디코더(310)는 마이컴(330)으로부터 I2C제어 라인을 통하여 제공되는 밝기 제어 신호에 해당하는 밝기 레벨로 조절된 R,G,B 신호를 A/D 변환부(340)로 제공하고, A/D 변환부(340)는 디코더(310)에서 제공되는 R,G,B 신호를 소정의 샘플링 클럭에 의하여 샘플링하여 R,G,B 데이터로 변환하여 데이터 재배열부(350)로 제공하고, 데이터 재배열부(350)는 A/D 변환부(340)에서 제공되는 R,G,B 데이터를 재배열하여 데이터 드라이버로 제공하여 PDP 패널상에 디스플레이한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값이 50%을 넘어서는 밝은 화면인 경우에는 평균 휘도 레벨값의 증가에 따라 감소되는 밝기값을 갖는 룩업 테이블을 통하여 R,G,B 데이터의 밝기를 제어하고 그리고, 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전류 변환값에 대응하도록 밝기를 감소하고, 평균 휘도 레벨값에 대응하는 전압 변환값에 따른 밝기 제어 신호에 따라 밝기를 조절하도록 구성하므로써, 너무 높은 평균 휘도 레벨값에 따른 PDP 소자가 파괴되는 것을 방지하는 효과를 제공한다.

Claims (3)

  1. 입력 영상의 휘도 신호로부터의 평균 휘도 레벨(APL) 검출 결과에 따라 밝기를 자동으로 제어하여 데이터 드라이버를 통해 PDP 패널상에 디스플레이하는 PDP 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치에 있어서,
    상기 입력 영상으로부터 휘도 신호와 색신호를 분리하여 제공하는 휘도신호(Y)/색신호(C) 분리부;
    상기 휘도신호/색신호 분리부에서 제공되는 색신호를 R,G,B 신호로 복원하여 제공하고, 상기 휘도 신호에 대한 평균 휘도 레벨값을 제공하는 디코더;
    상기 디코더에서 제공되는 평균 휘도 레벨값을 소정의 샘플링 클럭에 의하여 샘플링하여 소정 비트의 디지탈 데이터로 변환하여 제공하고 상기 R,G,B 신호를 소정 비트의 디지탈 데이터로 변환하여 제공하는 A/D 변환부;
    상기 디지탈 데이터로 변환된 평균 휘도 레벨값의 증가에 따라 감소되는 밝기값을 갖는 룩업 테이블;
    상기 A/D 변환부에서 제공되는 상기 R,G,B 데이터값을 상기 룩업 테이블의 밝기 레벨값에 대응하도록 밝기를 제어하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 데이터 재배열부를 포함하는 피디피 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디코더는 상기 휘도신호/색신호 분리부에서 제공되는 휘도 신호의 평균 휘도값에 대응하는 전류 변환값에 의하여 밝기가 조절된 R,G,B 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 피디피 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 디코더는 상기 휘도신호/색신호 분리부에서 제공되는 휘도 신호의 평균 휘도값에 대응하는 전압값에 의하여 밝기가 조절된 R,G,B 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 피디피 텔레비젼의 자동 밝기 제어 장치.
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