KR101900682B1 - 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들은 표시 장치의 패널부에 포함된 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(2채널 의존 관계)뿐만 아니라 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(3채널 의존 관계)를 고려하여 패널부의 소모 전력 모델을 생성함으로써, 패널부에 출력되는 이미지에 따른 소모 전력을 정확하게 예측하고 오차율을 최소화할 수 있는 소모 전력 분석 방법 및 장치를 제공한다.

Description

표시 장치의 소모 전력을 분석하는 방법 및 장치 {Method and Apparatus for Analyzing Power Consumption of Display Device}
본 발명이 속하는 기술 분야는 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
모바일 기기에 탑재되는 표시 장치로는 LCD(Liquid Crystal Display) 장치, AMOLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) 표시 장치 등이 있다. 특히, AMOLED 표시 장치는 유연성(Flexibility), 밝고 선명한 색, 넓은 시야각, 및 빠른 응답 등의 장점으로 인해 모바일 기기에 널리 채용되고 있다.
AMOLED 표시 장치는 LCD 장치와 달리 자체 발광 특성으로 인해 표시되는 콘텐츠에 따라 소모 전력이 다이나믹하게 변화하고, 패널부의 서브 픽셀들이 공통의 구동부에 의해 구동된다. 기존의 전력 소모 측정 방식은 단순히 콘텐츠에 따른 R, G, B 서브 픽셀들 각각의 소모 전력에 기초하여 AMOLED 표시 장치의 소모 전력을 분석하므로, 전력을 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있다.
특허문헌1은 두 가지 유형의 서브 픽셀들(예컨대, R-G, R-B, G-B) 상호 간의 전류 의존 관계를 고려하여 패널부의 소모 전력 모델을 생성함으로써, 서브 픽셀들 각각의 소모 전력을 측정한 것보다 오차율을 개선하였다. 하지만, 특허문헌1은 세 가지 유형의 서브 픽셀들(예컨대, R-G-B) 간의 전류 의존 관계가 중복으로 적용되어 여전히 높은 오차율을 갖는 문제가 있다. 게다가, 특허문헌1은 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 의존 관계가 단순히 서브 픽셀들 간의 곱으로 표현되어 소모 전력을 모델링하는 데 한계가 있다.
한국 등록특허공보 제10-1633269호, (2016.06.20. 등록).
본 발명은 표시 장치의 패널부에 포함된 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(2채널 의존 관계)뿐만 아니라 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(3채널 의존 관계)를 고려하여 패널부의 소모 전력 모델을 생성함으로써, 패널부에 출력되는 이미지에 따른 소모 전력을 정확하게 예측하고 오차율을 최소화하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 컴퓨팅 디바이스에 의한, 패널부 및 구동부를 포함하는 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 방법에 있어서, 상기 패널부에 포함된 (i) 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 2채널 의존 관계) 및 (ii) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 3채널 의존 관계)를 고려하여 상기 패널부의 소모 전력 모델을 생성하는 단계, 상기 구동부의 소모 전력 모델을 생성하는 단계, 상기 생성된 패널부의 소모 전력 모델과 상기 생성된 구동부의 소모 전력 모델을 기반으로 상기 표시 장치의 소모 전력 모델을 생성하는 단계, 및 상기 생성된 표시 장치의 소모 전력 모델을 이용하여 입력 이미지 데이터에 따른 상기 표시 장치의 소모 전력을 계산하는 단계를 포함하는 소모 전력 분석 방법을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 패널부 및 구동부를 포함하는 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 장치에 있어서, 상기 패널부에 포함된 (i) 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 2채널 의존 관계) 및 (ii) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 3채널 의존 관계)를 고려하여 상기 패널부의 소모 전력 모델을 생성하고, 상기 구동부의 소모 전력 모델을 생성하고, 상기 생성된 패널부의 소모 전력 모델과 상기 생성된 구동부의 소모 전력 모델을 기반으로 상기 표시 장치의 소모 전력 모델을 생성하는 소모 전력 모델 생성부, 및 상기 생성된 표시 장치의 소모 전력 모델을 이용하여 입력 이미지 데이터에 따른 상기 표시 장치의 소모 전력을 계산하는 소모 전력 산출부를 포함하는 소모 전력 분석 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 표시 장치의 패널부에 포함된 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(2채널 의존 관계)뿐만 아니라 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(3채널 의존 관계)를 고려하여 패널부의 소모 전력 모델을 생성함으로써, 패널부에 출력되는 이미지에 따른 소모 전력을 정확하게 예측하고 오차율을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 통상의 기술자에게 자명한 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 소모 전력 분석 장치가 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 것을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소모 전력 분석 장치를 예시한 블록도이다.
도 3a 내지 도 3c는 표시 장치의 서브 픽셀들의 측정 전류 및 단순 모델에 의해 산출된 전류 간의 차이를 나타내는 그래프이다.
도 4는 G 픽셀 및 B 픽셀의 변화에 따른 전류 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소모 전력 분석 방법을 예시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따라 산출된 오차율을 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 소모 전력 분석 장치가 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 것을 예시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 표시 장치(100)는 패널부(110), 구동부(120), 및 전원부(130)를 포함한다. 표시 장치(100)는 제어부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
패널부(110)는 이미지 데이터를 표시한다. 패널부(110)는 AMOLED 패널로 구현될 수 있다. 패널부(110)는 복수의 픽셀들을 포함하며, 복수의 픽셀들은 복수의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 복수의 서브 픽셀들은 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들을 포함한다. 예컨대, 복수의 서브 픽셀들은 R 채널, G 채널, B 채널 등과 같이 색상으로 구분될 수 있다.
구동부(120)는 복수의 서브 픽셀들을 구동할 수 있다. 구동부(120)는 신호 처리 타입에 따라 아날로그 회로와 디지털 회로로 구성될 수 있다.
소모 전력 분석 장치(200)는 패널부(110) 또는 전원부(130)에 연결되어 패널부의 소모 전력을 산출한다.
도 1a를 참조하면, 소모 전력 분석 장치는 패널부(110)에 대하여 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들에 관한 데이터를 제어하여, 패널부(110)의 전류를 직접 측정하여 생성된 패널부(110)에 관한 소모 전력 모델을 이용하여 패널부(110)의 소모 전력을 산출할 수 있다. 이를 구체화한 연결 상태가 도 1b에 도시되어 있다.
도 1a를 참조하면, 소모 전력 분석 장치(200)는 표시 장치(100)의 전원부(130)의 전력을 측정하고, 표시 장치(100)의 백그라운드 프로세스의 전력을 제외시켜 생성된 표시 장치(100)의 소모 전력 모델을 이용하여 패널부(110)의 소모 전력을 산출할 수 있다. 이를 구체화한 연결 상태가 도 1c에 도시되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소모 전력 분석 장치를 예시한 블록도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 소모 전력 분석 장치(200)는 소모 전력 모델 생성부(210) 및 소모 전력 산출부(220)를 포함한다. 소모 전력 분석 장치(200)는 도 2에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
소모 전력 모델 생성부(210)는 표시 장치(100)의 패널부(110)에 포함된 (i) 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 2채널 의존 관계라고 칭함) 및 (ii) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 3채널 의존 관계라고 칭함)에 기반하여 상기 패널부의 소모 전력 모델을 생성한다. 소모 전력 모델 생성부(210)는 표시 장치(100)의 구동부(120)의 소모 전력 모델을 생성한다. 소모 전력 모델 생성부(210)는 상기 생성된 패널부(110)의 소모 전력 모델과 상기 생성된 구동부(120)의 소모 전력 모델을 기반으로 표시 장치(100)의 소모 전력 모델을 생성한다.
소모 전력 산출부(220)는 상기 생성된 표시 장치(100)의 소모 전력 모델을 이용하여 입력 이미지 데이터에 따른 표시 장치(100)의 소모 전력을 계산한다.
표시 장치(100)의 소모 전력 모델은 패널부(110)의 소모 전력 모델 및 구동부(120)의 소모 전력 모델 간의 합으로 표현되며, 이는 수학식 1과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00001
패널부(110)의 소모 전력 모델은 패널부(110)의 전류 및 패널부(110)의 전압의 곱으로 표현된다, 즉, IPanel*VPanel은 AMOLED 패널에서 소모되는 전력을 나타낸다. PS는 패널을 제외한 디스플레이 모듈에서 소모되는 전력, 즉, PS는 아날로그 회로와 디지털 회로의 정적인 전력 소모량을 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 표시 장치의 서브 픽셀들의 측정 전류 및 단순 모델에 의해 산출된 전류 간의 차이를 나타내는 그래프이다. 단순 모델은 R, G, B 서브 픽셀들 각각의 소모 전력에 기초하여 AMOLED 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 모델이다.
도 3a는 B 서브 픽셀 값이 50일 때, 도 3b는 B 서브 픽셀 값이 150일 때, 도 3c는 B 서브 픽셀 값이 255일 때, R 서브 픽셀 및 G 서브 픽셀 사이의 측정값과 계산값 사이의 차이값을 나타낸다. 그래프들로부터 서브 픽셀들이 상호 종속적이라는 것을 파악할 수 있다. 이러한 서브 픽셀간의 종속적인 관계를 반영한 전류에 대한 보정식은 수학식 2와 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00002
패널부(110)의 전류는 (i) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 각각에 관한 전류에 (ii) 2채널 의존 관계에 따른 전류를 차감하고 (iii) 3채널 의존 관계에 따른 전류를 가산하고 (iv) 패널부(110)의 고정 전류를 가산하여 수학식 2와 같이 표현된다.
f(Ri), h(Gi), k(Bi)는 서브 픽셀 빨강, 초록, 파랑의 픽셀 값에 따른 전류를 나타내고, CPanel은 패널의 고정 전류 값을 나타낸다. D2(Ri, Gi, Bi)는 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(2채널 의존 관계)를 나타내고, D3(Ri, Gi, Bi)는 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(3채널 의존 관계)를 나타낸다.
2채널 의존 관계는 수학식 3과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00003
2채널 의존 관계는, (i) 제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들 간의 의존 관계, (ii) 제1 서브 픽셀들 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계, 및 (iii) 제2 서브 픽셀들 및 상기 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계의 합으로 표현된다. 세 개의 서브 픽셀 쌍에 관한 2차원 종속적인 전류 관계는 수학식 4 내지 수학식 6과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00004
Figure 112017020757946-pat00005
Figure 112017020757946-pat00006
여기서, ak, bk, ck는 다항식의 계수를 나타낸다. m은 전력 모델링의 정확도에 대한 척도이며 2 내지 5의 값을 가질 수 있다.
3채널 의존 관계는 수학식 7과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00007
3채널 의존 관계는 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계로 표현되며, 세 개의 서브 픽셀에 관한 3차원 종속적인 전류 관계를 나타낸다. m은 전력 모델링의 정확도에 대한 척도이며 2 내지 5의 값을 가질 수 있다. zk(Ri, Bi)는 G 픽셀이 일정할 때, R 픽셀 및 B 픽셀에 대한 전류 값 그래프에 대한 추세식을 나타내며, 수학식 8과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00008
xu(Bi)는 R 픽셀이 일정할 때, 종속된 B 픽셀에 따른 전류 값 그래프에 대한 추세식을 나타낸다. P는 전력 모델링의 정확도에 대한 척도이며 2 내지 5의 값을 가질 수 있다.
종속된 픽셀에 따른 전류 값 그래프에 대한 추세식은 도 4에 예시한 전류 변화를 모델링하여 산출할 수 있다. 도 4는 G 픽셀 및 B 픽셀의 변화에 따른 전류 변화를 나타내는 그래프이다. 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류 변화에 기반하여, 수학식 4 내지 수학식 6에서 표현된 2차원 종속적인 전류 관계를 산출한다.
제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들 간의 의존 관계는, 제3 서브 픽셀들을 고정시키고, 제2 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류에 관한 그래프의 추세 정보에 기반하여 산출하며, 제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 복수의 추세 정보로부터 제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현된다.
픽셀과 전류의 변화가 도시된 도 4를 참조하면, m 값이 3, R 픽셀 값이 255, B 픽셀 값이 100일 때, G 픽셀의 추세식은 수학식 9와 같이 산출된다.
Figure 112017020757946-pat00009
R 픽셀 값이 변할 때 (0, 50, ... , 255) 서로 다른 추세식을 산출할 수 있다. R 픽셀 값이 50, 150일 때, G 픽셀의 추세식은 수학식 10과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00010
제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 추세 정보는 제2 서브 픽셀들에 관한 복수의 다항식에 대하여 동일 차수에 해당하는 계수들에 관한 추세 정보에 기반하여 산출한다.
R 픽셀의 변화에 따른 추세식은 수학식 9 및 수학식 10과 같은 추세식들의 같은 차수(예컨대, 1차, 2차, 3차)의 계수들에 대해 각각 R 픽셀 값의 변화(0, 50, ... , 255)를 기반으로 추세식을 구한다. 따라서, 수학식 4는 2채널 추세식으로 모델링할 수 있으며, B 픽셀 값이 100이면 수학식 11과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00011
수학식 11에서 a100,3(R)은 B 픽셀의 값이 100일 때 3차항의 추세식 계수를, a100,2(R)은 B 픽셀의 값이 100일 때 2차 항의 추세식 계수를, a100, 1(R)는 B 픽셀의 값이 100일 때 1차 항의 추세식 계수를 의미한다. 수학식 11은 R과 G 채널에 대한 2 채널 의존성을 추세식을 이용하여 구한 것이다. 제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식의 최고차항의 차수가 패널부의 소모 전력 모델의 정확도에 대한 척도(m)를 나타낸다.
이러한 방식으로 B의 변화 (0, 50, ... , 255) 에 대하여 R 픽셀 및 G 픽셀의 의존성을 수식화할 수 있다.
제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계(3채널 의존 관계)는 제3 서브 픽셀들을 고정시켜 산출한 제2 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류에 관한 그래프의 추세 정보로부터 산출된다. 3채널 의존 관계는 제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 복수의 추세 정보로부터 산출되며, 상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현된다. 그리고, 3채널 의존 관계는 제3 서브 픽셀들을 변화시켜 산출한 제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들에 관한 복수의 다항식에 대하여 동일 차수에 해당하는 계수들에 관한 추세 정보로부터 산출한다. 3채널 의존 관계는 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현된다.
B 픽셀 값이 100, 150, 255인 경우에 산출된 R 픽셀 및 G 픽셀의 의존성 추세식은 수학식 12와 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00012
3차항의 계수들은 B 픽셀의 변화에 따라서 다르며, a0, 3(R), ... , a255 , 3(R)로 나타낸다. 예컨대, B 픽셀 값이 각각 100, 150, 255 인 경우는 수학식 13과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00013
R 픽셀의 같은 차수(예컨대, 1차, 2차, 3차)의 계수들에 대해서 추세식을 산출하면, B 픽셀에 대한 의존성을 수식화할 수 있다. B 픽셀에 대한 추세식은 수학식 14와 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00014
수학식 14로부터 수학식 8의 xu(Bi)를 산출할 수 있다. 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들에 관한 다항식의 최고차항의 차수가 패널부의 소모 전력 모델의 정확도에 대한 척도(p)를 나타낸다. P 값이 3이면, 수학식 8의 zk(Ri, Bi)는 수학식 15와 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00015
수학식 15는 수학식 12에서의 G 픽셀의 3차항 계수인 a100,3(R), a150,3(R), a255,3(R)로부터 산출된 R 픽셀 및 B 픽셀의 의존성에 관한 추세식을 의미한다. 수학식 12에서의 G 픽셀의 2차항 및 1차항의 계수에 대해서도 R 픽셀 및 B 픽셀의 의존성에 관한 추세식인 z2(Ri, Bi) 및 z1(Ri, Bi)을 z3(Ri, Bi)과 같은 방식으로 산출할 수 있다. 최종적으로 3채널 의존 관계에 관한 수학식 7은 수학식 16과 같이 표현된다.
Figure 112017020757946-pat00016
소모 전력 분석 장치에 포함된 구성요소들이 도 2에서는 분리되어 도시되어 있으나, 복수의 구성요소들은 상호 결합되어 적어도 하나의 모듈로 구현될 수 있다. 구성요소들은 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작한다. 이러한 구성요소들은 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
소모 전력 분석 장치는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 로직회로 내에서 구현될 수 있고, 범용 또는 특정 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수도 있다. 장치는 고정배선형(Hardwired) 기기, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 장치는 하나 이상의 프로세서 및 컨트롤러를 포함한 시스템온칩(System on Chip, SoC)으로 구현될 수 있다.
소모 전력 분석 장치는 하드웨어적 요소가 마련된 컴퓨팅 디바이스에 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합하는 형태로 탑재될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는 프로그램을 실행하기 위한 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 명령하기 위한 마이크로프로세서 등을 전부 또는 일부 포함한 다양한 장치를 의미할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소모 전력 분석 방법을 예시한 흐름도이다. 소모 전력 분석 방법은 컴퓨팅 디바이스에 의하여 수행될 수 있다.
단계 S510에서, 컴퓨팅 디바이스는 패널부에 포함된 (i) 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(2채널 의존 관계) 및 (ii) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(3채널 의존 관계)를 고려하여 패널부의 소모 전력 모델을 생성한다. 패널부의 소모 전력 모델은 상기 패널부의 전류 및 상기 패널부의 전압의 곱으로 표현된다.
패널부의 전류는 (i) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 각각에 관한 전류에 (ii) 2채널 의존 관계에 따른 전류를 차감하고 (iii) 3채널 의존 관계에 따른 전류를 가산하고 (iv) 패널부의 고정 전류를 가산하여 표현된다.
2채널 의존 관계는, (i) 제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들 간의 의존 관계, (ii) 제1 서브 픽셀들 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계, 및 (iii) 제2 서브 픽셀들 및 상기 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계의 합으로 표현된다.
제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들 간의 의존 관계는, 제3 서브 픽셀들을 고정시키고, 제2 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류에 관한 그래프의 추세 정보에 기반하여 산출하며, 제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 복수의 추세 정보로부터 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현된다.
제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식의 최고차항의 차수가 패널부의 소모 전력 모델의 정확도에 대한 척도를 나타낸다.
제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계(3채널 의존 관계)는, 제3 서브 픽셀들을 고정시키고, 제2 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류에 관한 그래프의 추세 정보에 기반하여 산출하며, 제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 복수의 추세 정보로부터 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현된다. 그리고, 3채널 의존 관계는 제3 서브 픽셀들을 변화시키고, 제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들에 관한 복수의 다항식에 대하여 동일 차수에 해당하는 계수들에 관한 추세 정보에 기반하여 산출된다. 3채널 의존 관계는 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현된다.
제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들에 관한 다항식의 최고차항의 차수가 패널부의 소모 전력 모델의 정확도에 대한 척도를 나타낸다.
단계 S520에서, 컴퓨팅 디바이스는 구동부의 소모 전력 모델을 생성한다.
단계 S530에서, 컴퓨팅 디바이스는 생성된 패널부의 소모 전력 모델과 생성된 구동부의 소모 전력 모델을 기반으로 표시 장치의 소모 전력 모델을 생성한다. 표시 장치의 소모 전력 모델은 패널부의 소모 전력 모델 및 구동부의 소모 전력 모델 간의 합으로 표현된다.
단계 S540에서, 컴퓨팅 디바이스는 생성된 표시 장치의 소모 전력 모델을 이용하여 입력 이미지 데이터에 따른 표시 장치의 소모 전력을 계산한다.
표시 장치의 소모 전력을 계산하는 단계(S540)는, 패널부에 대하여 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들에 관한 데이터를 제어하여, 패널부의 전류를 직접 측정하여 생성된 상기 패널부의 소모 전력 모델을 이용할 수 있다. 표시 장치의 소모 전력을 계산하는 단계(S540)는, 표시 장치의 전원부의 전력을 측정하고, 표시 장치의 백그라운드 프로세스의 전력을 제외시켜 생성된 표시 장치의 소모 전력 모델을 이용하여 계산할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따라 산출된 오차율을 도시한 것이다.
도 6의 (a)는 Galaxy S3 패널에서 R, G, B 픽셀 (0, 0, 0)에서 픽셀 값 50을 간격으로 (250, 250, 250)까지의 단색 이미지와 White Image를 포함하여 총 217개의 단색 이미지를 대상으로 (i) 2채널 의존 관계만을 고려한 기존 방식(Park)의 전력 모델 및 (ii) 3채널 의존 관계까지 고려한 본 발명의 실시예의 전력 모델 간의 평균 오차율(%)을 나타낸다. 기존의 Park 모델은 평균 7.29 %의 오차율을 나타내나, 실시예의 전력 모델은 평균 0.40 %의 오차율을 나타낸다. Park 모델은 white image와 217개 이미지의 평균 오차율이 크게 차이가 나기 때문에 전력 모델에 대해 부정확한 채널 보상하는 반면에, 실시예의 전력 모델은 일정한 오차율을 나타낸다.
도 6의 (b)는 및 실시예의 전력 모델을 통해 서로 다른 4개의 AMOLED 디스플레이 패널 및 데이터 세트를 대상으로 측정 값과 산출 값 간의 오차율을 나타낸다. 특히, 실시예는 기존의 Park 모델과 비교하여, CSIQ 데이터 세트를 기준으로 Galaxy S3 패널에서 약 8.2배 이상 낮은 오차율을 보여준다.
실시예의 전력 모델이 AMOLED 디스플레이 패널의 전력 소모에 대하여 매우 낮은 오차율을 보여주는 이유는 크게 두 가지이다.
첫 번째 이유는 제안된 추세식으로 기존의 Park 모델보다 더욱 정교한 모델링이 가능하다. 도 6의 (a)에서 전력 모델의 기준이 되는 단색 이미지에 대한 모델링 결과가 0.40 %의 매우 낮은 오차율을 보여주기 때문에, 정교한 모델링이 가능함을 쉽게 파악할 수 있다.
두 번째 이유는 기존의 Park 모델과 달리, 패널에 표시되는 콘텐츠에 대해 3채널의 의존 관계를 고려한다. 도 6의 (b)에서 3채널이 적용된 일반 이미지 데이터 세트에 대해 매우 낮은 오차율을 보여주므로, 정확한 전력 소모 분석이 가능함을 쉽게 파악할 수 있다.
도 5에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는 데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 패널부
120: 구동부 130: 전원부
200: 소모 전력 분석 장치 210: 소모 전력 모델 생성부
220: 소모 전력 산출부

Claims (14)

  1. 컴퓨팅 디바이스에 의한, 패널부 및 구동부를 포함하는 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 방법에 있어서,
    상기 패널부에 포함된 (i) 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 2채널 의존 관계라고 칭함) 및 (ii) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 3채널 의존 관계라고 칭함)를 고려하여 상기 패널부의 소모 전력 모델을 생성하는 단계;
    상기 구동부의 소모 전력 모델을 생성하는 단계;
    상기 생성된 패널부의 소모 전력 모델과 상기 생성된 구동부의 소모 전력 모델을 기반으로 상기 표시 장치의 소모 전력 모델을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 표시 장치의 소모 전력 모델을 이용하여 입력 이미지 데이터에 따른 상기 표시 장치의 소모 전력을 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 패널부의 소모 전력 모델은 상기 패널부의 전류 및 상기 패널부의 전압의 곱으로 표현되며,
    상기 패널부의 전류는 (i) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 각각에 관한 전류에 (ii) 상기 2채널 의존 관계에 따른 전류를 차감하고 (iii) 상기 3채널 의존 관계에 따른 전류를 가산하고 (iv) 상기 패널부의 고정 전류를 가산하여 표현되는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2채널 의존 관계는,
    (i) 제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들 간의 의존 관계, (ii) 상기 제1 서브 픽셀들 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계, 및 (iii) 상기 제2 서브 픽셀들 및 상기 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계의 합으로 표현되는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들 간의 의존 관계는,
    상기 제3 서브 픽셀들을 고정시키고, 상기 제2 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류에 관한 그래프의 추세 정보에 기반하여 산출하며, 상기 제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 복수의 추세 정보로부터 상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식의 최고차항의 차수가 높을수록 상기 패널부의 소모 전력 모델의 정확도가 높아지는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 3채널 의존 관계는 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계이며,
    상기 제3 서브 픽셀들을 고정시키고, 상기 제2 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류에 관한 그래프의 추세 정보에 기반하여 산출하며, 상기 제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 복수의 추세 정보로부터 상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현하고,
    상기 제3 서브 픽셀들을 변화시키고, 상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 복수의 다항식에 대하여 동일 차수에 해당하는 계수들에 관한 추세 정보에 기반하여 산출하며,
    상기 제1 서브 픽셀들, 상기 제2 서브 픽셀들, 및 상기 제3 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표시 장치의 소모 전력을 계산하는 단계는,
    상기 패널부에 대하여 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들에 관한 데이터를 제어하여, 상기 패널부의 전류를 직접 측정하여 생성된 상기 패널부의 소모 전력 모델을 이용하거나,
    상기 표시 장치의 전원부의 전력을 측정하고, 상기 표시 장치의 백그라운드 프로세스의 전력을 제외시켜 생성된 상기 표시 장치의 소모 전력 모델을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 방법.
  8. 패널부 및 구동부를 포함하는 표시 장치의 소모 전력을 분석하는 장치에 있어서,
    상기 패널부에 포함된 (i) 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 2채널 의존 관계라고 칭함) 및 (ii) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계(이하, 3채널 의존 관계라고 칭함)를 고려하여 상기 패널부의 소모 전력 모델을 생성하고,
    상기 구동부의 소모 전력 모델을 생성하고,
    상기 생성된 패널부의 소모 전력 모델과 상기 생성된 구동부의 소모 전력 모델을 기반으로 상기 표시 장치의 소모 전력 모델을 생성하는 소모 전력 모델 생성부; 및
    상기 생성된 표시 장치의 소모 전력 모델을 이용하여 입력 이미지 데이터에 따른 상기 표시 장치의 소모 전력을 계산하는 소모 전력 산출부를 포함하며,
    상기 패널부의 소모 전력 모델은 상기 패널부의 전류 및 상기 패널부의 전압의 곱으로 표현되며,
    상기 패널부의 전류는 (i) 세 가지 유형의 서브 픽셀들 각각에 관한 전류에 (ii) 상기 2채널 의존 관계에 따른 전류를 차감하고 (iii) 상기 3채널 의존 관계에 따른 전류를 가산하고 (iv) 상기 패널부의 고정 전류를 가산하여 표현되는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 2채널 의존 관계는,
    (i) 제1 서브 픽셀들 및 제2 서브 픽셀들 간의 의존 관계, (ii) 상기 제1 서브 픽셀들 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계, 및 (iii) 상기 제2 서브 픽셀들 및 상기 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계의 합으로 표현되는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들 간의 의존 관계는,
    상기 제3 서브 픽셀들을 고정시키고, 상기 제2 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류에 관한 그래프의 추세 정보에 기반하여 산출하며, 상기 제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 복수의 추세 정보로부터 상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식의 최고차항의 차수가 높을수록 상기 패널부의 소모 전력 모델의 정확도가 높아지는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 3채널 의존 관계는 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들 간의 의존 관계이며,
    상기 제3 서브 픽셀들을 고정시키고, 상기 제2 서브 픽셀들의 변화에 따른 전류에 관한 그래프의 추세 정보에 기반하여 산출하며, 상기 제1 서브 픽셀들의 변화에 따른 복수의 추세 정보로부터 상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현하고,
    상기 제3 서브 픽셀들을 변화시키고, 상기 제1 서브 픽셀들 및 상기 제2 서브 픽셀들에 관한 복수의 다항식에 대하여 동일 차수에 해당하는 계수들에 관한 추세 정보에 기반하여 산출하며,
    상기 제1 서브 픽셀들, 상기 제2 서브 픽셀들, 및 상기 제3 서브 픽셀들에 관한 다항식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 소모 전력 산출부는,
    상기 패널부에 대하여 제1 서브 픽셀들, 제2 서브 픽셀들, 및 제3 서브 픽셀들에 관한 데이터를 제어하여, 상기 패널부의 전류를 직접 측정하여 생성된 상기 패널부의 소모 전력 모델을 이용하거나,
    상기 표시 장치의 전원부의 전력을 측정하고, 상기 표시 장치의 백그라운드 프로세스의 전력을 제외시켜 생성된 상기 표시 장치의 소모 전력 모델을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 소모 전력 분석 장치.
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