KR100698154B1 - 영상 표시 장치 및 그의 전력 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 영상 데이터의 프레임별 밝기를 분석하여 인버터 출력 전압을 제어함으로써 영상표시장치에서의 소비전력을 줄일 수 있는 영상표시장치 및 그의 전력제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 입력영상 데이터를 디지털 신호처리하며 상기 영상 데이터의 밝기(Brightness) 정보를 분석하는 영상신호 처리부와, 상기 디지털 신호 처리된 영상 데이터를 해상도에 따라 스케일링하여 디스플레이 모듈로 출력하는 스케일러와, 상기 밝기 정보에 따라 상기 디스플레이 모듈에 전원을 공급하는 인버터부의 출력전류를 제어하는 제어신호를 발생시키는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 디스플레이 모듈에서 필요로 하는 전원을 공급하는 인버터부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상표시장치를 제공한다. 따라서 본 발명에 의하면 영상표시장치의 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

전력 제어

Description

영상 표시 장치 및 그의 전력 제어 방법{Video display device and method for controlling power thereof}

도 1은 본 발명에 따른 영상표시장치를 설명하기 위한 블록 구성도

도 2는 본 발명에 따른 영상표시장치에서의 전력제어방법을 설명하기 위한 플로우차트

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 영상신호 처리부 20 : 메모리부

30 : 스케일러부 40 : 제어부

50 : 인버터부

본 발명은 영상표시장치에서의 전력 제어에 관한 것으로, 특히 디지털 영상 데이터의 프레임별 밝기를 분석하여 인버터 출력 전압을 제어함으로써 영상표시장치에서의 소비전력을 줄일 수 있는 영상표시장치 및 그의 전력 제어 방법에 관한 것이다.

방송은 불특정 다수를 대상으로 하는 대중매체로서 디지털 방식으로 바꾸면 모든 요소(영상, 음성, 데이터)를 디지털 데이터로 다루기 때문에 컴퓨터 데이터의 압축에서처럼 압축할 수 있기 때문에 유리하다.

컬러 티브이 방송 이후 스테레오 음향, 리모트컨트롤 장치, 자막방송, 데이터방송 등이 일부 디지털 기술을 수용하게 되었고, 90년대 들어 컴퓨터와 네트워크 기술이 더욱 급속히 확산되어 방송분야도 티브이의 고화질화와 다기능화를 실현시킬 영상기기로 디지털 티브이(Digital TV)를 추구하게 되었다.

디지털 티브이(이하, DTV)의 경우 지금의 채널 하나에 HDTV급의 하나의 프로그램을, SDTV급 세 개 이상의 프로그램을 전송할 수 있으며, 디지털로 신호를 전달하고 가공하므로 훨씬 더 깨끗한 화면을 즐길 수 있다. 전파가 장애물에 반사되어 나타나는 화면 겹침(고스트)현상도 자체적으로 해결이 가능하고, HDTV 채널에서는 영화관에서만 즐기던 현실감 넘치는 화면과 입체음향을 가정에서도 즐길 수 있게 된다.

국내 방송 현황을 살펴보면, 2000년 시험방송을 거쳐 수도권 지역은 2002년 본방송을 실시하고 있으며, 광역시는 2004년에 예정되어 있고, 2010년까지 DTV 방송 전환을 모두 완료할 예정이다.

또한 최근에는 DTV를 CRT나 프로젝션 TV 방식에서 LCD, PDP 또는 OLED(ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES) 모듈을 이용해 구현하고 있다. 이와 같은 LCD나 PDP 및 OLED는 CRT나 프로젝션 방식에 비해 그 두께를 상당히 얇게 할 수 있다는 장점이 있다.

그 중 LCD 모듈은 크게 패널, 백라이트, 구동 칩으로 구성된다.

LCD(Liquid Crystal Display)패널은 말 그대로 액체결정으로된 디스플레이(Display)를 뜻하는데 이는 스스로 빛을 발하지를 못하므로 광을 비춰줘야 하는데 이를 위해 백라이트 유닛이 쓰이게 된다.

보통 LCD 모니터의 백라이트 유닛으로는 형광등이 많이 쓰이고 있다.

그리고 LCD 모듈의 백라이트 유닛을 구동하기 위해서는 위하여는 DC-AC 인버터(inverter)를 이용한다. 그리고 구동칩은 구동 집적회로(Driver IC)로 LCD모니터를 구동하기 위한 전용 구동회로 칩이다.

PDP는 방전에 의한 플라스마 생성을 통하여 발광을 얻는다. 일종의 미세 한 칼라 형광등의 조합이라고 말할 수 있다.

AC PDP의 발광원리는 X전극과 Y전극에 펄스형태의 전위차가 형성되어 방전이 일어나고, 방전 과정에서 생성된 진공자외선에 의하여 RGB의 형광체가 각각 여기되며, 우리는 그 광의 조합을 보게 된다. 이 때의 방전은 여러 가지 parameter에 영향을 받겠지만, 특히 PDP 내부의 방전기체의 종류와 압력, 그리고 MgO 보호막의 이차전자 방출특성에 크게 관계하며, 전극의 구조와 구동조건에 따라 많이 달라진다.

PDP 모듈의 '플라즈마'는 양전하(이온), 음전하(전자)가 거의 같은 양으로 혼재하여 자유입자에 가까운 행세를 하면서 전기적으로 중성을 유지하고 있는 상태를 말한다. 한마디로 이온과 전자의 혼합물질이다.

진공상태에서 양전극과 음전극에 강한 전압을 걸면 내부의 가스가 활성화되었다가 시간의 경과에 따라 다시 안정된 본래의 상태로 돌아가면서 마치 오로라 같은 강하고 아름다운 빛을 발하게 되는데, 이 플라즈마 현상을 이용한 것이 플라즈 마 디스플레이다.

그리고 OLED는 구조에 따라 PM(Passive Matrix) 와 AM(Active Matrix)로 나뉘어 질 수 있으며 대면적 고해상도로는 AM이 사용된다. OLED는 유기 ELD(Electro Luminescence Display)라고도 하며, 형광성 유기화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이로 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형 등의 장점을 갖고 있다. 또한, 광시야각, 빠른 응답속도 등 LCD에서 문제로 지적되는 결점을 해결할 수 있는 차세대 디스플레이 후보로서 주목받고 있다.

유기 EL 디스플레이는 다른 디스플레이에 비해 중형 이하에서는 TFT LCD와 동등하거나 그 이상의 화질을 가질 수 있다는 점과, 제조공정이 단순하여 향후 가격 경쟁에서 유리하다는 점으로 차세대 평판 디스플레이로 주목받고 있다.

최근에는 다양한 소비자의 욕구를 충족하기 위한 홈 시어터 시스템들이 티브이와 연결되어 사용되고 있다.

또한 이와 같은 영상표시장치들은 점차로 대형화하여 이제는 LCD나 PDP의 경우에는 30 내지 40인치의 제품은 그 가격대가 거의 대중화되었다고 할만큼 저렴해 지고 있으며, 최근에는 50 내지 60 인치 제품들에 대한 인기가 높아지고 있다.

그러나 이와 같은 영상표시장치는 그 크기가 커짐에 따라 사용자들은 큰 화면을 통해 영상을 시청함으로써 홈시어터와 같은 느낌을 받기도 하고 미세한 영상을 볼 수도 있지만 결정적으로 소비전력이 증가한다는 문제점이 있어 이와 같은 소비전력을 최소화하기 위한 다양한 연구가 진행중에 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 디지털 영상 데이터의 프레임별 밝기를 분석하여 인버터 출력 전압을 제어함으로써 영상표시장치에서의 소비전력을 줄일 수 있는 영상표시장치 및 그의 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입력영상 데이터를 디지털 신호처리하며 상기 영상 데이터의 밝기(Brightness) 정보를 분석하는 영상신호 처리부와, 상기 디지털 신호 처리된 영상 데이터를 해상도에 따라 스케일링하여 디스플레이 모듈로 출력하는 스케일러와, 상기 밝기 정보에 따라 상기 디스플레이 모듈에 전원을 공급하는 인버터부의 출력전류를 제어하는 제어신호를 발생시키는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 디스플레이 모듈에서 필요로 하는 전원을 공급하는 인버터부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상표시장치를 제공한다.

여기서, 상기 영상 데이터의 밝기 정보는 상기 영상 데이터를 프레임별로 분석하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 밝기 정보에 따른 출력전류를 제어하도록 하는 룩업테이블(Look up table)을 더 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 밝기 정보는 상기 영상신호 처리부에서 상기 제어부로 직접 전송하도록 구성되거나 상기 영상처리부에서 상기 스케일러부를 통해 상기 제어부로 전송하도록 구성된 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 영상 데이터가 입력되는 영상신호 처리를 함과 함께 영상 데이터의 밝기 정보를 분석하는 단계와, 상기 영상 데이터에 대하여 해상도에 따른 스케일링을 수행하는 단계와, 상기 스케일링된 영상 데이터를 디스플레이할 디스플레이 모듈의 출력전압을 계산하는 단계와, 상기 계산결과에 따른 출력전압이 상기 디스플레이 모듈로 공급되도록 인버터부로 제어신호를 출력하는 단계와, 상기 제어신호에 따라 상기 디스플레이 모듈로 상기 밝기 정보에 따른 전류를 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 전력 제어 방법을 제공한다.

여기서, 상기 영상 데이터의 밝기 정보는 상기 영상 데이터의 프레임 단위로 분석하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 전력 제어 방법.

따라서 본 발명에 의하면 영상표시장치의 소비전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 영상표시장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 영상표시장치는 영상신호 처리부(10)와, 메모리부(20), 스케일러부(30), 제어부(40) 및 인버터부(50)로 구성된다.

여기서 영상신호 처리부(10)는 입력영상 데이터를 디지털 신호 처리하며, 영상 데이터를 프레임별로 분석하여 예를 들면 누적밀도 함수를 적용하여 프레임별로 의 그 밝기(Brightness) 정보를 분석한다.

메모리부(20)는 영상 데이터를 저장하며, 스케일러부(30)는 해상도에 따라 디스플레이할 영상을 스케일링하여 디스플레이 모듈(도시하지 않음)로 출력한다. 한편 스케일러부(30)는 제어부(40)로 영상신호 처리부(10)에서 분석한 프레임별 밝기정보를 전송한다. 다시 말하면 영상신호 처리부(10)는 밝기 정보를 메모리부(20)를 통해 스케일러부(30)로 전송하며, 스케일러부(30)에서는 이를 제어부(40)로 전송한다. 물론 밝기 정보는 영상신호 처리부(10)에서 제어부(40)로 직접전송할 수도 있다.

제어부(40)는 스케일러부(30)를 통해 전송된 밝기정보에 따라 인버터부(50)의 출력전류를 제어하는 제어신호를 발생시킨다.

인버터부(50)는 디스플레이 모듈에서 필요로 하는 전원을 공급한다.

이때, 일반적으로 영상표시소자의 밝기(brightness)는 사용자의 설정에 따라 다르기는 하지만, 제조사에서 제품 출시시 보통 수직, 수평 밝기 콘트라스트(brightness contrast) 모두 100%의 출력값을 갖도록 설정되어 있다. 이와 같은 밝기 콘트라스트는 출력되는 영상이 밝은 경우에는 그 기능을 제대로 발휘하지만, 출력되는 영상이 어두운 경우에는 수직, 수평 밝기 콘트라스트(brightness contrast) 모두를 50%이하로 설정해 놓는 것과 특별한 차이가 없게 된다. 다시 말하면 문서나 그래픽 작업이 아닌 드라마나 영화 또는 뮤직 비디오 등의 경우에는 저녁 또는 밤 또는 지하 공간을 묘사하는 경우 어두울 수밖에 없는데 그와 같은 경우에는 특별히 밝기 콘트라스트를 100%로 하지 않아도 된다는 것이다.

따라서 본 발명의 영상신호 처리부(10)에서는 입력영상 데이터를 받아 영상을 프레임별로 분석하여 누적밀도 함수를 적용하여 각각의 프레임별로의 그 밝기(Brightness) 정보를 분석하고 이를 제어부(40)로 전송하면, 제어부(40)에서는 인버터부(50)를 통해 디스플레이 모듈로 출력되는 전압을 조절하여 100%의 밝기 콘트라스트로 전압을 공급하지 않아도 되는 것이다. 물론 이와 같은 밝기 콘트라스트에 따른 밝기 콘트라스트의 전압 공급은 제품(LCD, PDP, CRT, CDT, OLED 등)에 따라 다양한 현장 경험(field test)에 의해 룩업테이블(Look up table)로 저장하여 이용하도록 한다. 예를 들면 현재의 경우에는 콘트라스트 밝기 신호를 100%로 처리하기 위해 3.3V를 인가하였다면 50%로 처리하기 위하여 1.5V를 인가하도록 한다. 그에 따라 인버터부에서는 디스플레이 모듈로 출력되는 전압을 약하게 한다.

도 2는 본 발명에 따른 영상표시장치에서의 전력 제어 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

본 발명에 따른 영상표시장치에서의 전력제어 방법은 영상 데이터가 입력되는 영상신호 처리를 한다(S10). 이때, 영상을 프레임별로 분석하여 프레임별 밝기 정보를 분석한다.

이어서 해상도에 따른 스케일링을 수행한다(S20).

스케일링된 영상신호와 프레임별 밝기 정보를 수신한 제어부는 디스플레이 모듈로의 출력전압을 계산한다(S30).

그리고 계산 결과에 따라 인버터부로 제어신호를 출력한다(S40). 그에 따라 인버터부에서는 디스플레이 모듈에서 밝기 콘트라스트를 제어할 수 있는 전압을 출 력한다. 이때 밝기 정보가 정상적인 경우에는 밝기 콘트라스트 역시 정상 출력을 갖도록 하고, 밝기 정보가 어두운 것으로 나타난 경우에는 밝기 콘트라스트로 낮은 전압을 출력한다.

본 발명에 따른 영상표시장치 및 그의 전력 제어 방법에 있어서는 영상표시장치에서의 소비전력을 감소시킬 수 있고, 깜박임 등의 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (6)

1. 입력영상 데이터를 디지털 신호처리하며 상기 영상 데이터의 밝기(Brightness) 정보를 프레임 단위로 분석하는 영상신호 처리부와;

   상기 디지털 신호 처리된 영상 데이터를 해상도에 따라 스케일링하여 디스플레이 모듈로 출력하는 스케일러와;

   상기 밝기 정보에 따라 상기 디스플레이 모듈에 전원을 공급하는 인버터부의 출력전류를 제어하는 제어신호를 발생시키는 제어부와;

   상기 밝기 정보에 따른 출력전류를 제어하도록 하는 룩업테이블(Look up table); 및

   상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 디스플레이 모듈에서 필요로 하는 전원을 공급하는 인버터부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상표시장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 밝기 정보는 상기 영상신호 처리부에서 상기 제어부로 직접 전송하도록 구성되거나 상기 영상처리부에서 상기 스케일러부를 통해 상기 제어부로 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
5. 영상 데이터가 입력되는 영상신호 처리를 함과 함께 영상 데이터의 밝기 정보를 프레임 단위로 분석하는 단계와;

   상기 영상 데이터에 대하여 해상도에 따른 스케일링을 수행하는 단계와;

   상기 스케일링된 영상 데이터를 디스플레이할 디스플레이 모듈의 출력전압을 계산하는 단계와;

   상기 계산결과에 따른 출력전압이 상기 디스플레이 모듈로 공급되도록 인버터부로 제어신호를 출력하는 단계와;

   상기 제어신호에 따라 상기 디스플레이 모듈로 상기 밝기 정보에 따른 전류를 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 전력 제어 방법.
6. 삭제

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