KR101954947B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소비전력을 줄일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시 패널; 및, 상기 표시 패널을 구동하기 위한 신호들을 제어하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분의 영상 데이터를 순차적으로 연산하되, 상기 영상 데이터를 연산할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 상기 적어도 일부분을 대표하는 대표값을 생성하는 대표값 생성부; 상기 대표값을 저장하는 저장부; 및, 현재 프레임의 상기 대표값과 이전 프레임의 상기 대표값을 비교하여 상기 적어도 일부분의 영상이 정지 영상을 나타내는지 또는 동영상을 나타내는지 여부를 판단하는 비교부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 적어도 일부분의 영상이 상기 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 상기 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비전력을 줄일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
오늘날 널리 이용되는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 휴대폰 등에는 표시 장치가 필요하다. 표시 장치에는 음극선관 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등이 있다.
이러한 표시 장치는 신호 제어부와 표시 패널을 포함한다. 신호 제어부는 외부로부터 표시 패널에 표시할 화면의 영상 데이터를 입력 받고, 표시 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하여 영상 데이터와 함께 표시 패널로 전송하여 표시 장치를 구동한다.
표시 패널이 표시하는 화상은 크게 정지 영상과 동영상으로 구분된다. 표시 패널은 1초당 여러 개의 프레임을 나타내고, 이때 각 프레임이 가진 영상 데이터가 동일하면 정지 영상을 표시하게 된다. 또한, 각 프레임이 가진 영상 데이터가 상이하면 동영상을 표시하게 된다.
표시 장치의 소비 전력을 줄이기 위해 정지 영상을 표시할 때와 동영상을 표시할 때 서로 다른 방식으로 구동하게 된다. 따라서, 정지 영상과 동영상을 구별할 필요가 있다.
정지 영상과 동영상을 구별하기 위해, 이전 프레임의 모든 화소의 영상 데이터와 현재 프레임의 모든 화소의 영상 데이터를 각각 비교하여 영상 데이터의 변화 여부를 판단하는 방법이 제시된 바 있다. 이러한 방법에 따르면 이전 프레임의 모든 화소의 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리가 추가되어 소비전력이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 소비전력을 줄일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시 패널; 및, 상기 표시 패널을 구동하기 위한 신호들을 제어하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분의 영상 데이터를 순차적으로 연산하되, 상기 영상 데이터를 연산할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 상기 적어도 일부분을 대표하는 대표값을 생성하는 대표값 생성부; 상기 대표값을 저장하는 저장부; 및, 현재 프레임의 상기 대표값과 이전 프레임의 상기 대표값을 비교하여 상기 적어도 일부분의 영상이 정지 영상을 나타내는지 또는 동영상을 나타내는지 여부를 판단하는 비교부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 적어도 일부분의 영상이 상기 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 상기 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 대표값 생성부는 상기 적어도 일부분의 영상 데이터를 순차적으로 연산하여 중간값을 생성하는 연산부; 및, 상기 연산부가 상기 영상 데이터를 연산할 때마다 상기 중간값의 마지막 자릿수를 첫 자릿수로 이동시켜 변경값을 생성하고, 상기 변경값을 상기 연산부로 전달하는 변환부를 포함하고, 상기 연산은 덧셈, 뺄셈, 또는 덧셈과 뺄셈의 조합으로 이루어지고, 상기 변환부는 상기 연산부가 상기 적어도 일부분의 영상 데이터를 모두 연산하면 상기 변경값을 상기 대표값으로써 출력할 수 있다.
상기 대표값 생성부는 난수를 생성하는 난수 발생부; 및, 외부로부터 입력 받은 입력 영상 데이터를 상기 난수와 조합하여 변환 영상 데이터를 생성하는 데이터 변환부를 더 포함하고, 상기 연산부가 연산하는 상기 영상 데이터는 상기 변환 영상 데이터일 수 있다.
상기 난수 발생부는 선형 피드백 시프트 레지스터(Linear feedback shift register, LFSR)를 이용하여 상기 난수를 생성할 수 있다.
상기 난수 발생부는 임의의 수의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 상기 임의의 수의 첫 자릿수로 이동시키고, 상기 임의의 수의 마지막 자릿수를 삭제하여 제1 난수를 생성하고, 상기 제1 난수의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 상기 제1 난수의 첫 자릿수로 이동시키고, 상기 제1 난수의 마지막 자릿수를 삭제하여 제2 난수를 생성할 수 있다.
상기 난수 발생부는 상기 입력 영상 데이터와 동일한 자릿수를 가지는 복수의 난수를 생성할 수 있다.
상기 데이터 변환부는 상기 입력 영상 데이터의 각 자릿수와 상기 난수의 각 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 이용하여 상기 변환 영상 데이터를 생성할 수 있다.
인접한 두 화소의 변환 영상 데이터를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 서로 다른 값을 가지고, 인접한 두 프레임에서의 동일한 화소의 변환 영상 데이터를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 동일한 값을 가질 수 있다.
상기 신호 제어부는 상기 적어도 일부분의 영상이 동영상을 나타낼 때 상기 영상 데이터를 출력하는 스위칭부를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 일부분의 영상 데이터는 한 라인의 영상 데이터 또는 한 프레임의 영상 데이터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법은 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분의 영상 데이터를 순차적으로 연산하되, 상기 영상 데이터를 연산할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 상기 적어도 일부분을 대표하는 제1 대표값을 생성하는 단계; 상기 제1 대표값을 저장하는 단계; 다음 프레임의 영상 데이터 중 상기 적어도 일부분의 영상 데이터를 순차적으로 연산하되, 상기 영상 데이터를 연산할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 상기 적어도 일부분을 대표하는 제2 대표값을 생성하는 단계; 및, 상기 제1 대표값과 상기 제2 대표값을 서로 비교하여, 동일한 경우 상기 적어도 일부분의 영상이 정지 영상인 것으로 판단하고, 상이한 경우 상기 적어도 일부분의 영상이 동영상인 것으로 판단하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 일부분의 영상이 상기 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 상기 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 대표값을 생성하는 단계 및 상기 제2 대표값을 생성하는 단계에서, 상기 영상 데이터를 연산할 때마다 마지막 자릿수를 첫 자릿수로 변경하고, 상기 연산은 덧셈, 뺄셈, 또는 덧셈과 뺄셈의 조합으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법은 난수를 생성하는 단계; 외부로부터 입력 받은 입력 영상 데이터를 상기 난수와 조합하여 변환 영상 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 대표값을 생성하는 단계 및 상기 제2 대표값을 생성하는 단계에서, 상기 변환 영상 데이터를 순차적으로 연산하여 상기 제1 대표값 및 상기 제2 대표값을 각각 생성할 수 있다.
상기 난수를 생성하는 단계에서, 선형 피드백 시프트 레지스터(Linear feedback shift register, LFSR)를 이용하여 상기 난수를 생성할 수 있다.
상기 난수를 생성하는 단계는, 임의의 수의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 상기 임의의 수의 첫 자릿수로 이동시키고, 상기 임의의 수의 마지막 자릿수를 삭제하여 제1 난수를 생성하는 단계; 및, 상기 제1 난수의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 상기 제1 난수의 첫 자릿수로 이동시키고, 상기 제1 난수의 마지막 자릿수를 삭제하여 제2 난수를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 난수를 생성하는 단계에서, 복수의 난수를 생성하고, 상기 복수의 난수는 상기 입력 영상 데이터와 동일한 자릿수를 가질 수 있다.
상기 변환 영상 데이터를 생성하는 단계에서, 상기 입력 영상 데이터의 각 자릿수와 상기 난수의 각 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 이용하여 상기 변환 영상 데이터를 생성할 수 있다.
인접한 두 화소의 변환 영상 데이터를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 서로 다른 값을 가지고, 인접한 두 프레임에서의 동일한 화소의 변환 영상 데이터를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 동일한 값을 가질 수 있다.
상기 적어도 일부분의 영상이 동영상을 나타낼 때 상기 영상 데이터를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 일부분의 영상 데이터는 한 라인의 영상 데이터 또는 한 프레임의 영상 데이터일 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치 및 그 구동 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치 및 그 구동 방법은 한 프레임의 영상 데이터의 일부 또는 전부를 대표할 수 있는 대표값을 생성하여 저장하고, 이전 프레임의 대표값과 현재 프레임의 대표값을 비교하여 정지 영상 또는 동영상을 판단함으로써, 메모리의 크기를 줄일 수 있어 소비전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 대표값을 생성할 때 상기 대표값이 랜덤한 확률을 가지고 분포할 수 있도록 함으로써, 정지 영상 또는 동영상을 정확히 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부의 대표값 생성부를 나타낸 블록도이다.
도 4는 각 라인의 영상 데이터를 단순 합산하여 대표값을 생성한 비교예에서 동영상을 나타낼 때 인접한 두 프레임의 각 라인에 따른 대표값을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서 동영상을 나타낼 때 인접한 두 프레임의 각 라인에 따른 대표값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 각 라인의 영상 데이터를 단순 합산하여 대표값을 생성한 비교예에서 인접한 두 프레임의 대표값의 차이에 따른 개수를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서 인접한 두 프레임의 대표값의 차이에 따른 개수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부의 대표값 생성부를 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부의 대표값 생성부의 난수 발생부에 의해 발생된 난수들 및 난수 발생 원리를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 입력되는 인접한 두 프레임의 입력 영상 데이터를 그대로 표시한 화면을 나타내는 도면이고, 도 11은 도 10의 입력 영상 데이터를 변환한 변환 영상 데이터를 표시한 화면을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 입력되는 인접한 두 프레임의 입력 영상 데이터를 그대로 표시한 화면을 나타내는 도면이고, 도 13은 도 12의 입력 영상 데이터를 변환한 변환 영상 데이터를 표시한 화면을 나타내는 도면이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 영상을 표시하는 표시 패널(300) 및 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
표시 패널(300)은 신호 제어부(600)가 내보내는 영상 데이터(DAT)에 따라 정지 영상과 동영상을 표시할 수 있다. 연속하는 복수의 프레임이 동일한 영상 데이터(DAT)를 가지고 있으면 정지 영상을 표시하게 되고, 서로 다른 영상 데이터(DAT)를 가지고 있으면 동영상을 표시하게 된다.
표시 패널(300)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함하고, 복수의 게이트선(G1-Gn)은 가로 방향으로 연장되어 있으며, 복수의 데이터선(D1-Dm)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 교차하면서 세로 방향으로 연장되어 있다.
하나의 게이트선(G1-Gn) 및 하나의 데이터선(D1-Dm)은 하나의 화소와 연결되어 있으며, 하나의 화소에는 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있는 스위칭 소자(Q)를 포함한다. 스위칭 소자(Q)의 제어 단자는 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 있으며, 입력 단자는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(Cst)와 연결되어 있다.
도 1의 표시 패널(300)은 액정 표시 패널로 도시되어 있지만, 본 발명이 적용될 수 있는 표시 패널(300)은 액정 표시 패널 외에, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 등 다양한 표시 패널이 사용될 수 있다.
신호 제어부(600)는 외부로부터 전송 받은 영상 데이터(DAT) 및 이의 제어 신호, 예를 들어 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK), 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등에 응답하여 영상 데이터(DAT) 및 제어 신호를 액정 표시 패널(300)의 동작 조건에 적합하게 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2)를 생성 및 출력한다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 신호(GS)의 하이 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 등을 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(TP) 등을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 게이트선(G1-Gn)을 구동하는 게이트 구동부(400) 및 데이터선(D1-Dm)을 구동하는 데이터 구동부(500)를 더 포함할 수 있다.
표시 패널(300)의 복수의 게이트선(G1-Gn)은 게이트 구동부(400)와 연결되어 있으며, 게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터 인가된 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라서 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 교대로 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
표시 패널(300)은 서로 마주보며 합착되는 두 장의 기판으로 이루어질 수 있고, 게이트 구동부(400)는 표시 패널(300)의 일측 가장자리에 부착되도록 형성될 수 있다. 또한, 게이트 구동부(400)는 표시 패널(300)에 게이트선(G1-Gn), 데이터선(D1-Dm), 및 스위칭 소자(Q)와 함께 표시 패널(300)에 실장될 수도 있다. 즉, 게이트선(G1-Gn), 데이터선(D1-Dm), 및 스위칭 소자(Q)를 형성하는 공정에서 게이트 구동부(400)도 함께 형성할 수 있다.
표시 패널(300)의 복수의 데이터선(D1-Dm)은 데이터 구동부(500)와 연결되어 있으며, 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 데이터 제어 신호(CONT2) 및 영상 데이터(DAT)를 전달받는다. 데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(800)에서 생성된 계조 전압을 이용하여 영상 데이터(DAT)를 데이터 전압으로 변환하고 이를 데이터선(D1-Dm)으로 전달한다.
이어, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부를 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부의 대표값 생성부를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 신호 제어부(600)는 한 프레임의 영상을 나타내는 영상 데이터(DAT)를 인가 받아 한 프레임의 적어도 일부분을 대표하는 대표값을 생성하는 대표값 생성부(610), 대표값을 저장하는 저장부(630), 및 적어도 일부분의 영상이 정지 영상을 나타내는지 또는 동영상을 나타내는지 여부를 판단하는 비교부(650)를 포함한다.
대표값 생성부(610)는 한 프레임의 영상 데이터(DAT) 중 적어도 일부분의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 더하되, 더할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 대표값을 생성한다.
적어도 일부분은 한 라인, 복수의 라인, 또는 한 프레임 전체일 수 있다. 예를 들어, 적어도 일부분이 한 라인을 나타낼 경우, 대표값 생성부(610)는 한 프레임의 영상 데이터(DAT) 중 한 라인의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 더하여 한 라인을 대표하는 대표값을 생성할 수 있다. 적어도 일부분이 세 개의 라인을 나타낼 경우, 대표값 생성부(610)는 세 개의 라인의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 더하여 세 개의 라인을 대표하는 대표값을 생성할 수 있다. 적어도 일부분이 한 프레임 전체를 나타낼 경우, 대표값 생성부(610)는 한 프레임 전체의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 더하여 한 프레임을 대표하는 대표값을 생성할 수 있다. 적어도 일부분은 한 프레임의 일부 또는 전부를 의미하는 것으로써, 한 라인, 복수의 라인, 한 프레임의 전체는 예시에 불과하며, 다양한 부분을 나타낼 수 있다.
또한, 마지막 자릿수가 변경되는 다른 자릿수는 첫 자릿수일 수 있다. 예를 들면, 101101의 마지막 자릿수에 해당하는 1을 첫 자릿수로 변경하면 110110이 된다. 마지막 자릿수가 변경되는 다른 자릿수는 마지막 자릿수를 제외한 자릿수를 의미하는 것으로써, 첫 자릿수는 예시에 불과하며, 다양한 자릿수로 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 대표값 생성부(610)는 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 더하여 중간값을 생성하는 연산부(616) 및 중간값의 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 변경값을 생성하는 변환부(618)를 포함한다.
연산부(616)는 적어도 일부분의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 입력 받아 덧셈을 수행한다. 예를 들면, 적어도 일부분이 한 라인을 나타내고, 한 라인이 680개의 영상 데이터(DAT)를 포함하는 경우, 연산부(616)는 680개의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 입력 받는다. 첫 번째 영상 데이터(DAT)와 두 번째 영상 데이터(DAT)를 더하여 제1 중간값을 생성하고, 제1 중간값을 변환부(618)로 보낸다. 변환부(618)로부터 제1 중간값에 대한 변경값인 제1 변경값을 입력 받아, 제1 변경값에 세 번째 영상 데이터(DAT)를 더하여 제2 중간값을 생성하고, 제2 중간값을 변환부(618)로 보낸다. 변환부(618)로부터 제2 중간값에 대한 변경값인 제2 변경값을 입력 받아, 제2 변경값에 네 번째 영상 데이터(DAT)를 더하여 제3 중간값을 생성하고, 제3 중간값을 변환부(618)로 보낸다. 동일한 방법으로 680개의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 더하여 679번째 중간값을 생성한다.
본 실시예에서는 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 더하여 중간값을 생성하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다양한 연산으로 중간값을 생성할 수 있고, 연산은 덧셈, 뺄셈, 덧셈과 뺄셈의 조합 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 연산부(616)는 적어도 일부분의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 입력 받아 뺄셈을 수행할 수 있다. 또한 연산부(616)는 적어도 일부분의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 입력 받아 덧셈과 뺄셈을 번갈아가며 수행할 수 있다. 홀수 번째 영상 데이터(DAT)는 덧셈을 수행하고, 짝수 번째 영상 데이터(DAT)는 뺄셈을 수행할 수 있다.
변환부(618)는 연산부(616)로부터 복수의 중간값들을 순차적으로 입력 받는다. 변환부(618)는 입력 받은 중간값의 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 이동시켜 변경값을 생성하고, 생성된 변경값을 다시 연산부(616)로 보낸다. 예를 들면, 연산부(616)로부터 제1 중간값을 전달 받아 제1 중간값의 마지막 자릿수를 첫 자릿수로 이동시켜 제1 변경값을 생성할 수 있으며, 제1 변경값을 연산부(616)로 보낸다. 연산부(616)로부터 제2 중간값을 전달 받아 제2 중간값의 마지막 자릿수를 첫 자릿수로 이동시켜 제2 변경값을 생성할 수 있으며, 제2 변경값을 연산부(616)로 보낸다. 연산부(616)로부터 제3 중간값을 전달 받아 제3 중간값의 마지막 자릿수를 첫 자릿수로 이동시켜 제3 변경값을 생성할 수 있으며, 제3 변경값을 연산부(616)로 보낸다. 동일한 방법으로 679개의 중간값을 순차적으로 변경하여 679개의 변경값을 생성한다.
변환부(618)는 마지막 중간값인 679번째 중간값을 변경하여 679번째 변경값을 생성한 후에 이를 대표값으로써 출력한다. 즉, 변환부(618)는 연산부(616)가 적어도 일부분의 영상 데이터(DAT)를 모두 더하면 마지막 중간값에 대한 변경값을 대표값으로 출력한다.
다시 도 2를 참조하면, 저장부(630)는 대표값 생성부(610)로부터 대표값을 입력 받아 저장한다.
저장부(630)는 복수의 대표값을 저장할 수 있다. 예를 들면, 대표값 생성부(610)가 한 라인의 영상 데이터(DAT)를 대표하는 대표값을 생성하고, 한 프레임이 480개의 라인을 포함하고 있는 경우, 저장부(630)는 대표값 생성부(610)로부터 480개의 라인을 각각 대표하는 480개의 대표값을 입력 받아 저장할 수 있다. 또한, 대표값 생성부(610)가 세 라인의 영상 데이터(DAT)를 대표하는 대표값을 생성하고, 한 프레임이 480개의 라인을 포함하고 있는 경우, 저장부(630)는 대표값 생성부(610)로부터 세 라인으로 이루어져 있는 160개의 영역을 각각 대표하는 160개의 대표값을 입력 받아 저장할 수 있다.
또한, 저장부(630)는 하나의 대표값만을 저장할 수도 있다. 예를 들면, 대표값 생성부(610)가 한 프레임 전체의 영상 데이터(DAT)를 대표하는 대표값을 생성할 수 있고, 이 경우 저장부(630)는 하나의 대표값을 저장하게 된다.
종래 기술에 의한 표시 장치에서는 현재 프레임의 모든 화소의 영상 데이터(DAT)를 이전 프레임의 모든 화소의 영상 데이터(DAT)와 비교하기 위해 한 프레임의 전체 영상 데이터(DAT)를 저장할 필요가 있었다. 따라서, 한 프레임의 전체 영상 데이터(DAT)를 저장하기 위해 큰 용량의 메모리가 필요하였으나, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 각 영역을 대표하는 대표값을 저장하게 되므로, 상대적으로 적은 용량의 메모리로 구현이 가능하다.
비교부(650)는 현재 프레임의 대표값과 이전 프레임의 대표값을 비교하여, 대표값이 나타내는 영역의 영상이 정지 영상인지 아니면 동영상인지를 판단한다.
비교부(650)는 대표값 생성부(610)로부터 현재 프레임의 대표값을 입력 받고, 저장부(630)로부터 이전 프레임의 대표값을 입력 받는다. 즉, 대표값 생성부(610)는 대표값을 생성하여 저장부(630)와 비교부(650)로 출력한다. 저장부(630)는 이전 프레임의 대표값을 비교부(650)로 출력하고, 현재 프레임의 대표값을 대표값 생성부(610)로부터 입력 받게 된다.
비교부(650)는 현재 프레임의 대표값과 이전 프레임의 대표값을 비교하여, 두 값이 동일한 값을 나타낼 때 대표값이 나타내는 영역의 영상을 정지 영상으로 판단한다. 또한, 비교부(650)는 두 값이 서로 다른 값을 나타낼 때 대표값이 나타내는 영역의 영상을 동영상으로 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 신호 제어부(600)는 비교부(650)가 판단한 결과에 따라 구동 주파수를 조절할 수 있다. 신호 제어부(600)는 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수를 60Hz로 구동하고, 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수를 10Hz로 구동할 수 있다.
신호 제어부(600)는 구동 주파수를 영역 별로 제어할 수 있다. 예를 들면, 각 라인 별로 대표값을 생성한 경우, 각 라인 별로 동영상과 정지 영상을 구별할 수 있고, 이에 따라 각 라인의 구동 주파수를 제어할 수 있다. 즉, 영상 데이터(DAT)가 변화하는 부분의 구동 주파수와 영상 데이터(DAT)가 변하지 않는 부분의 구동 주파수를 다르게 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 신호 제어부(600)는 스위치(SW)를 더 포함할 수 있다. 스위치(SW)의 제어 단은 비교부(650)와 연결되고, 출력 단은 데이터 구동부(도 1의 500)와 연결되며, 입력 단에는 영상 데이터(DAT)가 입력된다.
스위치(SW)는 비교부(650)의 비교 결과 동영상이라고 판단하는 경우 온 상태가 되어 영상 데이터(DAT)를 출력할 수 있다.
스위치(SW)는 비교부(650)의 비교 결과 정지 영상이라고 판단하는 경우 오프 상태가 되어 영상 데이터(DAT)를 출력하지 않을 수 있다. 즉, 해당 영역이 계속하여 정지 영상을 나타내는 경우에 동영상을 나타낼 때까지 영상 데이터(DAT)를 출력하지 않게 된다.
이와 달리, 정지 영상이라고 판단하더라도 스위치(SW)는 일정 기간마다 영상 데이터(DAT)를 출력할 수도 있다. 해당 영역이 10프레임의 기간 동안 연속적으로 정지 영상을 나타내는 것으로 판단할 경우에는 스위치(SW)가 온 상태가 되어 영상 데이터(DAT)를 출력할 수도 있다. 이는 예시에 불과하며, 정지 영상을 표시할 때 원하는 구동 주파수를 설정하고, 이에 따라 정지 영상이 지속되는 기간이 미리 설정된 기간 이상일 때에는 스위치(SW)를 온 상태로 하여 영상 데이터(DAT)를 출력할 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 도 3을 다시 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 순서에 따라 설명하면 다음과 같다.
먼저, 신호 제어부(600)가 한 프레임의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 인가 받는다. 예를 들면, 신호 제어부(600)에 표 1의 영상 데이터(DAT)가 순차적으로 인가될 수 있다.
표 1은 한 프레임의 영상 데이터(DAT)의 일부와 이에 따른 중간값 및 변환값을 나타낸 표이다. 표 1에 나타난 복수의 영상 데이터(DAT)는 모두 동일한 라인의 영상 데이터(DAT)이다. 즉, 표 1은 어느 한 라인에 순차적으로 입력되는 영상 데이터(DAT)의 일부를 나타낸 것이다.
영상 데이터(DAT) 중간값 변환값
- - 1000110010010001
101101 1000110010111110 0100011001011111
110010 0100011010010001 1010001101001000
010101 1010001101011101 1101000110101110
이어, 신호 제어부(600)의 대표값 생성부(610)가 한 라인의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 더하되, 더할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 한 라인을 대표하는 대표값을 생성한다.
구체적으로 대표값 생성부(610)의 연산부(616)는 한 라인의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 인가 받아 덧셈을 수행하여 중간값을 생성한다. 대표값 생성부(610)의 변환부(618)는 중간값을 인가 받아 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 이동시켜 변환값을 생성하여 연산부(616)로 인가한다.
예를 들면, 연산부(616)에 101101이라는 영상 데이터(DAT)가 입력되고, 그 이전까지 입력된 영상 데이터(DAT)들에 의해 생성된 변환값이 1000110010010001이라면, 연산부(616)는 1000110010010001에 101101를 더하여 1000110010111110을 중간값으로 생성한다. 생성된 중간값의 마지막 자릿수는 0이다. 변환부(618)는 마지막 자릿수인 0을 첫 자릿수로 이동시켜 0100011001011111를 변환값으로 생성할 수 있다.
이어, 연산부(616)에 110010이라는 영상 데이터(DAT)가 입력되고, 그 이전까지 입력된 영상 데이터(DAT)들에 의해 생성된 변환값인 0100011001011111이 입력된다. 연산부(616)는 0100011001011111에 110010를 더하여 0100011010010001을 중간값으로 생성한다. 생성된 중간값의 마지막 자릿수는 1이다. 변환부(618)는 마지막 자릿수인 1을 첫 자릿수로 이동시켜 1010001101001000를 변환값으로 생성할 수 있다.
이어, 연산부(616)에 010101이라는 영상 데이터(DAT)가 입력되고, 그 이전까지 입력된 영상 데이터(DAT)들에 의해 생성된 변환값인 1010001101001000이 입력된다. 연산부(616)는 1010001101001000에 010101을 더하여 1010001101011101을 중간값으로 생성한다. 생성된 중간값의 마지막 자릿수는 1이다. 변환부(618)는 마지막 자릿수인 1을 첫 자릿수로 이동시켜 1101000110101110를 변환값으로 생성할 수 있다.
입력된 영상 데이터(DAT) 010101이 한 라인의 영상 데이터(DAT) 중 마지막 데이터라면 대표값 생성부(610)의 변환부(618)가 마지막으로 생성한 변환값인 1101000110101110를 대표값으로 출력한다.
이어, 대표값 생성부(610)는 다음 라인의 영상 데이터(DAT)들을 순차적으로 더하되, 더할 때마다 마지막 자릿수를 첫 자릿수로 변경하여 대표값을 생성한다. 이와 동일한 방식으로 대표값 생성부(610)는 한 프레임을 구성하는 전체 라인의 대표값을 각각 생성한다.
이어, 대표값 생성부(610)는 생성된 대표값을 저장부(630)로 전달하고, 저장부(630)는 한 프레임을 구성하는 각 라인의 대표값들을 저장한다.
이어, 대표값 생성부(610)는 다음 프레임의 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 인가 받아, 상기에서 설명한 바와 같은 방식으로 한 프레임을 구성하는 각 라인의 대표값들을 생성한다.
이어, 대표값 생성부(610)는 생성한 대표값들을 비교부(650)로 출력하고, 동시에 저장부(630)에 저장한다. 또한, 저장부(630)는 저장되어 있었던 대표값들을 비교부(650)로 출력한다.
이때, 저장부(630)가 비교부(650)로 출력한 대표값들은 이전 프레임의 각 라인의 대표값들이고, 대표값 생성부(610)가 비교부(650)로 출력한 대표값들은 현재 프레임의 각 라인의 대표값들이다.
이어, 비교부(650)는 저장부(630)로부터 인가 받은 이전 프레임의 각 라인의 대표값과 대표값 생성부(610)로부터 인가 받은 현재 프레임의 각 라인의 대표값을 서로 비교한다. 이때, 이전 프레임의 대표값과 현재 프레임의 대표값을 각 라인 별로 비교한다.
비교 결과 이전 프레임의 대표값이 현재 프레임의 대표값과 동일한 경우 해당 라인의 영상은 정지 영상을 나타내는 것으로 판단한다. 또한, 이전 프레임의 대표값이 현재 프레임의 대표값과 서로 상이한 경우 해당 라인의 영상은 동영상을 나타내는 것으로 판단한다.
이어, 해당 라인의 영상이 동영상을 나타내는 경우에는 스위치(SW)를 온 상태로 하여 영상 데이터(DAT)를 출력한다. 해당 라인의 영상이 정지 영상을 나타내는 경우에는 스위치(SW)를 오프 상태로 하여 영상 데이터(DAT)를 출력하지 않는다.
이때, 해당 라인의 영상이 정지 영상을 나타내는 경우에는 항상 영상 데이터(DAT)를 출력하지 않도록 설정할 수 있다. 이와 달리 해당 라인의 영상이 미리 정해진 구간 동안 연속하여 정지 영상을 나타내는 경우에는 스위치(SW)를 온 상태로 하여 영상 데이터(DAT)를 출력하도록 설정할 수도 있다.
스위치(SW)를 다양한 방법으로 설정함으로써, 구동 주파수를 조절할 수 있다. 이때, 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기에서는 한 라인을 대표하는 대표값을 생성하여 각 라인 별로 정지 영상 또는 동영상을 판단하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 프레임의 일부 또는 전체를 대표하는 대표값을 생성할 수 있다. 예를 들면, 한 프레임의 전체를 대표하는 대표값을 생성할 수도 있고, 한 프레임의 복수의 라인을 대표하는 대표값을 생성할 수도 있다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서의 인접한 두 프레임의 대표값의 차이를 비교예와 비교하여 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 각 라인의 영상 데이터를 단순 합산하여 대표값을 생성한 비교예에서 동영상을 나타낼 때 인접한 두 프레임의 각 라인에 따른 대표값을 나타낸 그래프이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서 동영상을 나타낼 때 인접한 두 프레임의 각 라인에 따른 대표값을 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 비교예에서는 이전 프레임의 대표값과 현재 프레임의 대표값이 각 라인마다 거의 유사한 값을 가지고 있음을 확인할 수 있다. 동영상을 나타낼 경우 영상은 순간적으로 크게 변하지 않고 서서히 변하게 되므로 인접한 두 프레임의 영상은 유사한 영상 데이터를 가지는 것이 일반적이다. 따라서, 인접한 두 프레임에서 각 화소의 영상 데이터가 변하더라도 해당 라인을 대표하는 대표값은 서로 동일할 수 있다.
예를 들면, 이전 프레임과 현재 프레임이 두 개의 화소에서 영상 데이터의 차이가 있는 경우, 두 화소에서 이전 프레임과 현재 프레임의 영상 데이터의 차이가 동일한 절대값을 가져 서로 상쇄될 수 있다. 이때, 동영상을 나타냄에도 불구하고, 이전 프레임의 대표값과 현재 프레임의 대표값은 동일한 값을 가지므로 정지 영상이라고 판단하는 오류가 발생할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 각 라인의 영상 데이터를 단순 합산하지 아니하고, 더할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 이동시켜 대표값을 생성함으로써, 오류가 발생할 확률을 낮출 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 이전 프레임의 대표값과 현재 프레임의 대표값이 서로 유사하지 않고, 큰 차이를 보이게 됨을 확인할 수 있다.
동영상 시뮬레이션을 통해 비교예와 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 오류 발생률을 측정해 보았으며, 비교예에서는 0.18%의 오류가 발생하였고, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 0.04%의 오류가 발생하였다. 오류 발생률을 약 0.14%만큼 감소시킬 수 있다.
이어, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서의 대표값의 차이의 분포를 종래 기술에 의한 경우와 비교하여 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 각 라인의 영상 데이터를 단순 합산하여 대표값을 생성한 비교예에서 인접한 두 프레임의 대표값의 차이에 따른 개수를 나타낸 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서 인접한 두 프레임의 대표값의 차이에 따른 개수를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 비교예에서는 인접한 두 프레임의 대표값의 차이가 0에 가까운 값이 다른 경우에 비해 월등히 많이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한, 인접한 두 프레임의 대표값의 차이가 0으로부터 멀어질수록 점차적으로 개수가 줄어드는 가우시안 분포를 가지며, -3000부터 3000까지 분포해 있다.
즉, 인접한 두 프레임의 대표값의 차이가 크지 않고, 대부분은 0에 가까운 값에 몰려 있으므로, 동영상을 나타내는 경우에도 정지 영상을 나타내는 것으로 잘못 판단할 확률이 높다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 인접한 두 프레임의 대표값의 차이가 골고로 분포하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 인접한 두 프레임의 대표값의 차이는 -60000부터 60000까지 더욱 다양한 값을 가지고 있다.
즉, 인접한 두 프레임의 대표값의 차이가 더 크게 나타나고, 0에 가까운 값에 몰려있지 않으므로, 오류가 발생할 확률이 줄어들게 된다.
다음으로, 도 1, 도 2, 도 8, 및 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부의 대표값 생성부를 나타낸 블록도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부의 대표값 생성부의 난수 발생부에 의해 발생된 난수들 및 난수 발생 원리를 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 부분이 상당하므로, 이에 대한 설명은 생략하고 차이점이 있는 부분에 대해서만 이하에서 설명한다. 가장 큰 차이점은 대표값 생성부이며, 이하에서 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 표시 패널(300) 및 신호 제어부(600)를 포함하고, 신호 제어부(600)는 도 2에 도시된 바와 같이 대표값 생성부(610), 저장부(630), 및 비교부(650)를 포함한다.
도 8을 참조하면, 대표값 생성부(610)는 난수를 생성하는 난수 발생부(622), 외부로부터 입력 받은 입력 영상 데이터(DAT)를 난수와 조합하여 변환 영상 데이터(DAT')를 생성하는 데이터 변환부(624), 변환 영상 데이터(DAT')를 순차적으로 연산하여 중간값을 생성하는 연산부(626), 및 중간값의 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 변경값을 생성하는 변환부(628)를 포함한다.
도 9를 참조하면, 난수 발생부(622)는 선형 피드백 시프트 레지스터(Linear feedback shift register, LFSR)를 이용하여 난수를 생성할 수 있다.
선형 피드백 시프트 레지스터는 시프트 레지스터의 일종으로, 레지스터에 입력되는 값이 이전 상태 값들의 선형 함수로 계산되는 구조를 가지고 있다. 이때 사용되는 선형 함수는 주로 배타적 논리합(XOR)이다. LFSR의 초기 값을 시드(seed)라고 부른다.
LFSR의 동작은 결정론적이기 때문에, LFSR로 생성되는 값의 수열은 그 이전 값에 의해 결정된다. 또한, 레지스터가 가질 수 있는 값의 갯수는 유한하기 때문에, 이 수열은 특정한 주기에 의해 반복된다. 하지만 선형 함수를 잘 선택한다면 주기가 길고 무작위적으로 보이는 수열을 생성할 수 있다. LFSR는 의사 난수, 의사 난수 잡음(PRN), 빠른 디지털 카운터, 백지화 수열 등의 분야에서 사용된다.
예를 들면, 난수 발생부(622)는 1000이라는 값을 시드로 사용하여 4자릿수를 가지는 15개의 난수를 생성할 수 있다. 먼저, 시드의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트(XOR, exclusive OR gate)에 입력하여 나온 출력값인 0을 시드의 첫 자릿수로 이동시키고, 시드의 마지막 자릿수를 삭제하여 0100이라는 값을 난수로 생성한다. 이어, 0100의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값인 0을 첫 자릿수로 이동시키고, 마지막 자릿수를 삭제하여 0010이라는 값을 난수로 생성한다. 동일한 방식으로 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 시드의 첫 자릿수로 이동시키고, 마지막 자릿수를 삭제하여 총 15개의 난수를 생성한다.
상기 예시에서 시드를 다른 값으로 변경할 수 있고, 시드의 자릿수도 변경이 가능하다. 시드의 자릿수는 입력 영상 데이터(DAT)의 자릿수와 동일하게 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 입력 영상 데이터(DAT)가 4비트인 경우 시드를 4비트로 설정하고, 입력 영상 데이터(DAT)가 6비트인 경우 시드를 6비트로 설정할 수 있다. 즉, 난수 발생부(622)에서 생성되는 난수의 자릿수를 입력 영상 데이터(DAT)의 자릿수와 동일하게 한다.
또한, 상기 예시에서는 시드의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 출력값을 생성하나, 임의의 다른 두 자릿수들을 배타적 논리합 게이트에 입력하여 출력값을 생성할 수 있다. 또한, 상기 예시에서는 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 첫 자릿수로 이동시키나, 첫 자릿수가 아닌 다른 자릿수로 이동시킬 수도 있다.
데이터 변환부(624)는 외부로부터 입력 영상 데이터(DAT)를 입력 받고, 난수 발생부(622)로부터 난수를 입력 받아 이들을 조합하여 변환 영상 데이터(DAT')를 생성한다. 입력 영상 데이터(DAT)의 각 자릿수와 난수의 각 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 이용하여 변환 영상 데이터(DAT')를 생성한다. 입력 영상 데이터(DAT)의 첫 자릿수와 난수의 첫 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 변환 영상 데이터(DAT')의 첫 자릿수로 하고, 입력 영상 데이터(DAT)의 마지막 자릿수와 난수의 마지막 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 변환 영상 데이터(DAT')의 마지막 자릿수로 할 수 있다.
인접한 두 화소의 변환 영상 데이터(DAT')를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 서로 다른 값을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 인접한 두 화소의 변환 영상 데이터(DAT')를 생성하는데 서로 다른 난수를 이용함으로써, 생성되는 대표값을 더욱 랜덤하게 바꿔줄 수 있다.
또한, 인접한 두 프레임에서의 동일한 화소의 변환 영상 데이터(DAT')를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 동일한 값을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 이는, 인접한 두 프레임의 영상이 동일한 영상일 경우에는 생성되는 대표값도 동일해야 하기 때문이다.
연산부(626)는 데이터 변환부(624)로부터 한 프레임의 적어도 일부분의 변환 영상 데이터(DAT')를 입력 받아 순차적으로 더하여 중간값을 생성하고, 중간값을 변환부(628)로 보낸다. 이때, 변환부(628)로부터 중간값에 대한 변경값을 인가 받아, 다음 변환 영상 데이터(DAT')를 더하여 중간값을 생성한다.
변환부(628)는 연산부(626)로부터 중간값을 순차적으로 입력 받아 중간값의 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 변경값을 생성하고, 변경값을 연산부(626)로 보낸다.
다시 도 2를 참조하면, 저장부(630)는 대표값 생성부(610)로부터 대표값을 입력 받아 저장하고, 비교부(650)는 현재 프레임의 대표값과 이전 프레임의 대표값을 비교하여, 대표값이 나타내는 영역의 영상이 정지 영상인지 아니면 동영상인지를 판단한다.
신호 제어부(600)는 비교부(650)의 판단 결과에 따라 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어한다.
다음으로, 도 1, 도 2, 및 도 8을 다시 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 순서에 따라 설명하면 다음과 같다.
먼저, 신호 제어부가 한 프레임의 입력 영상 데이터(DAT)를 순차적으로 인가 받는다. 예를 들면, 신호 제어부(600)에 표 2의 입력 영상 데이터(DAT)가 순차적으로 인가될 수 있다.
표 2는 한 프레임의 입력 영상 데이터(DAT)의 일부와 이를 난수와 조합하여 생성한 변환 영상 데이터(DAT')를 나타낸 표이다. 표 2에 나타난 복수의 입력 영상 데이터(DAT)는 모두 동일한 라인의 입력 영상 데이터(DAT)이다. 즉, 표 2는 어느 한 라인에 순차적으로 입력되는 입력 영상 데이터(DAT)의 일부를 나타낸 것이다.
입력 영상 데이터(DAT) 난수 변환 영상 데이터(DAT')
1011 1000 0011
1001 0100 1101
1000 0010 1010
1101 1001 0100
난수 발생부(622)는 복수의 난수를 생성하여 데이터 변환부(624)로 전달한다. 난수 발생부(622)는 선형 피드백 시프트 레지스터(Linear feedback shift register, LFSR)를 이용하여 난수를 생성할 수 있으며, 생성된 난수는 입력 영상 데이터(DAT)와 동일한 자릿수로 이루어지는 것이 바람직하다.
이어, 데이터 변환부(624)는 외부로부터 입력 영상 데이터(DAT)를 입력 받고, 난수 발생부(622)로부터 난수를 입력 받아 이들을 조합하여 표 2에 나타난 바와 같이 변환 영상 데이터(DAT')를 생성한다. 인접한 두 화소의 변환 영상 데이터(DAT')를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 서로 다른 값을 가지도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 데이터 변환부(624)에 1011이라는 입력 영상 데이터(DAT)가 입력되고, 1000이라는 난수가 입력되면, 첫 자릿수인 1과 1을 배타적 논리합 게이트에 입력하여 출력된 0이라는 값을 변환 영상 데이터(DAT')의 첫 자릿수로 할 수 있다. 두 번째 자릿수인 0과 0을 배타적 논리합 게이트에 입력하면 0이 출력되고, 이를 변환 영상 데이터(DAT')의 두 번째 자릿수로 할 수 있다. 세 번째 자릿수인 1과 0을 배타적 논리합 게이트에 입력하면 1이 출력되고, 이를 변환 영상 데이터(DAT')의 세 번째 자릿수로 할 수 있다. 네 번째 자릿수인 1과 0을 배타적 논리합 게이트에 입력하면 1이 출력되고, 이를 변환 영상 데이터(DAT')의 네 번째 자릿수로 할 수 있다. 즉, 입력 영상 데이터(DAT)가 1011이고, 난수가 1000일 때 생성되는 변환 영상 데이터(DAT')는 0011이다.
또한, 데이터 변환부(624)에 1001이라는 입력 영상 데이터(DAT)가 입력되고, 0100이라는 난수가 입력되면, 첫 번째 자릿수인 1과 0을 배타적 논리합 게이트에 입력하여 출력된 1이라는 값을 변환 영상 데이터(DAT')의 첫 번째 자릿수로 할 수 있다. 두 번째 자릿수인 0과 1을 배타적 논리합 게이트에 입력하면 1이 출력되고, 이를 변환 영상 데이터(DAT')의 두 번째 자릿수로 할 수 있다. 세 번째 자릿수인 0과 0을 배타적 논리합 게이트에 입력하면 0이 출력되고, 이를 변환 영상 데이터(DAT')의 세 번째 자릿수로 할 수 있다. 네 번째 자릿수인 1과 0을 배타적 논리합 게이트에 입력하면 1이 출력되고, 이를 변환 영상 데이터(DAT')의 네 번째 자릿수로 할 수 있다. 즉, 입력 영상 데이터(DAT)가 1001이고, 난수가 0100일 때 생성되는 변환 영상 데이터(DAT')는 1101이다.
동일한 방식으로 1000이라는 입력 영상 데이터(DAT)가 입력되고, 0010이라는 난수가 입력되면, 1010이라는 변환 영상 데이터(DAT')가 생성된다. 또한, 1101이라는 입력 영상 데이터(DAT)가 입력되고, 1001이라는 난수가 입력되면, 0100이라는 변환 영상 데이터(DAT')가 생성된다.
이어, 데이터 변환부(624)는 생성된 변환 영상 데이터(DAT')를 연산부(626)로 전달한다.
표 3에 나타난 바와 같이 연산부(626)는 입력 받은 변환 영상 데이터(DAT')를 순차적으로 더하여 중간값을 생성하고, 변환부(618)는 중간값을 인가 받아 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 이동시켜 변환값을 생성하여 연산부(616)로 인가한다.
표 3은 한 프레임의 변환 영상 데이터(DAT')의 일부와 이에 따른 중간값 및 변환값을 나타낸 표이다.
변환 영상 데이터(DAT') 중간값 변환값
- - 10001100
0011 10001111 11000111
1101 11010100 01101010
1010 01110100 00111010
0100 00111110 00011111
연산부(626)에 0011이라는 변환 영상 데이터(DAT')가 입력되고, 그 이전까지 입력된 변환 영상 데이터(DAT')들에 의해 생성된 변환값이 10001100이라면, 연산부(626)는 10001100에 0111을 더하여 10001111을 중간값으로 생성한다. 생성된 중간값의 마지막 자릿수는 1이다. 변환부(628)는 마지막 자릿수인 1을 첫 번째 자릿수로 이동시켜 11000111를 변환값으로 생성할 수 있다.
이어, 연산부(626)에 1101이라는 변환 영상 데이터(DAT')가 입력되고, 그 이전까지 입력된 변환 영상 데이터(DAT')들에 의해 생성된 변환값인 11000111이 입력된다. 연산부(626)는 11000111에 1101을 더하여 11010100를 중간값으로 생성한다. 생성된 중간값의 마지막 자릿수는 0이다. 변환부(628)는 마지막 자릿수인 0을 첫 번째 자릿수로 이동시켜 01101010를 변환값으로 생성할 수 있다.
동일한 방식으로 연산부(626)는 1010이라는 변환 영상 데이터(DAT')가 입력되면, 01110100을 중간값으로 생성하고, 변환부(628)는 00111010을 변환값으로 생성할 수 있다. 또한, 연산부(626)는 0100이라는 변환 영상 데이터(DAT')가 입력되면, 00111110을 중간값으로 생성하고, 변환부(628)는 00011111을 변환값으로 생성할 수 있다.
입력된 0100이 한 라인의 변환 영상 데이터(DAT') 중 마지막 변환 영상 데이터(DAT')라면 대표값 생성부(610)의 변환부(628)가 마지막으로 생성한 변환값인 00011111을 대표값으로 출력한다.
이어, 대표값 생성부(610)는 다음 라인의 입력 영상 데이터(DAT)들을 변환하여 변환 영상 데이터(DAT')들을 생성하고, 변환 영상 데이터(DAT')들을 순차적으로 더하되, 더할 때마다 마지막 자릿수를 첫 번째 자릿수로 변경하여 대표값을 생성한다. 이와 동일한 방식으로 대표값 생성부(610)는 한 프레임을 구성하는 전체 라인의 대표값을 각각 생성한다.
이어, 저장부(630)는 한 프레임을 구성하는 각 라인의 대표값들을 저장하고, 대표값 생성부(610)는 다음 프레임의 입력 영상 데이터(DAT)들을 순차적으로 인가 받아, 상기에서 설명한 바와 같은 방식으로 한 프레임을 구성하는 각 라인의 대표값들을 생성한다.
이때, 인접한 두 프레임에서의 동일한 화소의 변환 영상 데이터(DAT')를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 동일한 값을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해 난수 발생부(622)가 매 프레임의 가장 처음 화소의 입력 영상 데이터(DAT)가 인가될 때 시드가 난수로 출력되도록 설정할 수 있다.
이어, 대표값 생성부(610)는 생성한 대표값들을 비교부(650)로 출력하고, 동시에 저장부(630)에 저장하며, 저장부(630)는 저장되어 있었던 대표값들을 비교부(650)로 출력한다.
이어, 비교부(650)는 저장부(630)로부터 인가 받은 이전 프레임의 대표값과 대표값 생성부(610)로부터 인가 받은 현재 프레임의 대표값을 각 라인 별로 비교한다. 비교 결과에 따라 해당 라인의 영상이 정지 영상을 나타내는지 또는 동영상을 나타내는지를 판단한다.
이어, 스위치(SW)를 제어하여 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어한다.
상기에서는 한 라인을 대표하는 대표값을 생성하여 각 라인 별로 정지 영상 또는 동영상을 판단하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 프레임의 일부 또는 전체를 대표하는 대표값을 생성할 수 있다. 예를 들면, 한 프레임의 전체를 대표하는 대표값을 생성할 수도 있고, 한 프레임의 복수의 라인을 대표하는 대표값을 생성할 수도 있다.
다음으로, 도 10 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 생성된 변환 영상 데이터를 입력 영상 데이터와 비교하여 살펴보면 다음과 같다.
도 10 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 입력되는 인접한 두 프레임의 입력 영상 데이터를 그대로 표시한 화면을 나타내는 도면이고, 도 11 및 도 13은 각각 도 10 및 도 12의 입력 영상 데이터를 변환한 변환 영상 데이터를 표시한 화면을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 10을 참조하면, 이전 프레임에서 전체적으로 검은 바탕에 흰색 사선이 그려진 화면을 표시하고, 현재 프레임에서 흰색 사선이 우측으로 이동한 화면을 표시한다. 인접한 두 프레임에서 흰색 사선이 이동하고 있으므로, 동영상을 나타내고 있다.
이어, 도 11을 참조하면, 검은 바탕 부분이 각각 다른 계조로 변환된 것을 확인할 수 있다. 흰 바탕 부분도 각각 다른 계조로 변환된 것을 확인할 수 있다. 그러나, 이전 프레임과 현재 프레임에서 변화가 없는 화소는 서로 동일한 계조를 가지는 것을 확인할 수 있다.
도 10에 도시된 입력 영상 데이터를 이용하여 첫 번째 실시예와 같은 방식으로 대표값을 생성하는 경우 인접한 두 프레임의 영상이 상이함에도 불구하고 정지 영상으로 판단될 수 있다. 예를 들면, 640*480의 해상도를 가지는 화면에서 16자리의 대표값을 생성하는 경우, 흰색 사선이 우측으로 48화소만큼 이동하였다면 첫 번째 라인의 대표값이 이전 프레임과 현재 프레임에서 모두 0001101011100101이라는 동일한 값을 가진다.
이러한 문제점은 사선 패턴이 16의 배수만큼 이동할 때마다 발생한다. 또한, 20자리의 대표값을 이용하는 경우에는 사선 패턴이 20의 배수만큼 이동할 때마다 동일한 대표값을 나타낸다.
도 11에 도시된 변환 영상 데이터를 이용하여 두 번째 실시예와 같은 방식으로 대표값을 생성하는 경우 인접한 두 프레임의 대표값은 상이한 것으로 나타나고 동영상으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 640*480의 해상도를 가지는 화면에서 흰색 사선이 48화소만큼 이동한 경우 이전 프레임에서 첫 번째 라인의 대표값은 0000110000100111이고, 다음 프레임에서 첫 번째 라인의 대표값은 1111011111111100으로 서로 다른 값을 가진다.
다음으로, 도 12와 13에서도 동일한 결과를 확인할 수 있다.
도 12에 도시된 입력 영상 데이터를 이용하여 첫 번째 실시예와 같은 방식으로 대표값을 생성하는 경우 인접한 두 프레임의 영상이 상이함에도 불구하고 정지 영상으로 판단될 수 있다. 예를 들면, 640*480의 해상도를 가지는 화면에서 16자리의 대표값을 생성하는 경우, 4가지의 서로 다른 색을 가지는 블록들이 우측으로 160 화소만큼 이동하였다면 400번째 라인의 대표값이 이전 프레임과 현재 프레임에서 모두 1101000000101111이라는 동일한 값을 가진다.
이러한 문제점은 블록 패턴이 16의 배수만큼 이동할 때마다 발생한다. 또한, 20자리의 대표값을 이용하는 경우에는 블록 패턴이 20의 배수만큼 이동할 때마다 동일한 대표값을 나타낸다.
도 13에 도시된 변환 영상 데이터를 이용하여 두 번째 실시예와 같은 방식으로 대표값을 생성하는 경우 인접한 두 프레임의 대표값은 상이한 것으로 나타나고 동영상으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 640*480의 해상도를 가지는 화면에서 4가지의 서로 다른 색을 가지는 블록들이 우측으로 160 화소만큼 이동한 경우 이전 프레임에서 400번째 라인의 대표값은 1000111101101110이고, 다음 프레임에서 400번째 라인의 대표값은 1100100110110011으로 서로 다른 값을 가진다.
즉, 본 발명의 두 번째 실시예에 의하면 오류 발생률을 더욱 감소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
300: 표시 패널 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
610: 대표값 생성부 616, 626: 연산부
622: 난수 발생부 618, 628: 변환부
624: 데이터 변환부 630: 저장부
650: 비교부 800: 계조 전압 생성부

Claims (20)

  1. 표시 패널; 및,
    상기 표시 패널을 구동하기 위한 신호들을 제어하는 신호 제어부를 포함하고,
    상기 신호 제어부는,
    한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분 각각을 순차적으로 연산하되, 상기 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분을 연산할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 상기 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분에 대응하는 적어도 일부분의 영상을 대표하는 대표값을 생성하는 대표값 생성부;
    상기 대표값을 저장하는 저장부; 및,
    현재 프레임의 상기 대표값과 이전 프레임의 상기 대표값을 비교하여 상기 적어도 일부분의 영상이 정지 영상을 나타내는지 또는 동영상을 나타내는지 여부를 판단하는 비교부를 포함하고,
    상기 신호 제어부는 상기 적어도 일부분의 영상이 상기 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 상기 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어하는,
    표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 대표값 생성부는,
    상기 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분 각각을 순차적으로 연산하여 중간값을 생성하는 연산부; 및,
    상기 연산부가 상기 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분을 연산할 때마다 상기 중간값의 마지막 자릿수를 첫 자릿수로 이동시켜 변경값을 생성하고, 상기 변경값을 상기 연산부로 전달하는 변환부를 포함하고,
    상기 연산은 덧셈, 뺄셈, 또는 덧셈과 뺄셈의 조합으로 이루어지고,
    상기 변환부는 상기 연산부가 상기 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분 각각을 모두 연산하면 상기 변경값을 상기 대표값으로써 출력하는,
    표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 대표값 생성부는,
    난수를 생성하는 난수 발생부; 및,
    외부로부터 입력 받은 입력 영상 데이터를 상기 난수와 조합하여 변환 영상 데이터를 생성하는 데이터 변환부를 더 포함하고,
    상기 연산부가 연산하는 상기 영상 데이터는 상기 변환 영상 데이터인,
    표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 난수 발생부는 선형 피드백 시프트 레지스터(Linear feedback shift register, LFSR)를 이용하여 상기 난수를 생성하는,
    표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 난수 발생부는,
    임의의 수의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 상기 임의의 수의 첫 자릿수로 이동시키고, 상기 임의의 수의 마지막 자릿수를 삭제하여 제1 난수를 생성하고,
    상기 제1 난수의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 상기 제1 난수의 첫 자릿수로 이동시키고, 상기 제1 난수의 마지막 자릿수를 삭제하여 제2 난수를 생성하는,
    표시 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 난수 발생부는 상기 입력 영상 데이터와 동일한 자릿수를 가지는 복수의 난수를 생성하는,
    표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는,
    상기 입력 영상 데이터의 각 자릿수와 상기 난수의 각 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 이용하여 상기 변환 영상 데이터를 생성하는,
    표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    인접한 두 화소의 변환 영상 데이터를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 서로 다른 값을 가지고,
    인접한 두 프레임에서의 동일한 화소의 변환 영상 데이터를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 동일한 값을 가지는,
    표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 신호 제어부는,
    상기 적어도 일부분의 영상이 동영상을 나타낼 때 상기 영상 데이터를 출력하는 스위칭부를 더 포함하는,
    표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분은,
    한 라인의 영상 데이터 또는 한 프레임의 영상 데이터인,
    표시 장치.
  11. 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분 각각을 순차적으로 연산하되, 상기 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분을 연산할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 상기 한 프레임의 영상 데이터 중 적어도 일부분에 대응하는 적어도 일부분의 영상을 대표하는 제1 대표값을 생성하는 단계;
    상기 제1 대표값을 저장하는 단계;
    다음 프레임의 영상 데이터 중 상기 적어도 일부분 각각을 순차적으로 연산하되, 상기 다음 프레임의 영상 데이터 중 상기 적어도 일부분을 연산할 때마다 마지막 자릿수를 다른 자릿수로 변경하여 상기 다음 프레임의 영상 데이터 중 상기 적어도 일부분에 대응하는 적어도 일부분의 영상을 대표하는 제2 대표값을 생성하는 단계; 및,
    상기 제1 대표값과 상기 제2 대표값을 서로 비교하여, 동일한 경우 상기 적어도 일부분의 영상이 정지 영상인 것으로 판단하고, 상이한 경우 상기 적어도 일부분의 영상이 동영상인 것으로 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 일부분의 영상이 상기 정지 영상을 나타낼 때의 구동 주파수가 상기 동영상을 나타낼 때의 구동 주파수보다 낮도록 제어하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 대표값을 생성하는 단계 및 상기 제2 대표값을 생성하는 단계에서,
    상기 적어도 일부분을 연산할 때마다 마지막 자릿수를 첫 자릿수로 변경하고,
    상기 연산은 덧셈, 뺄셈, 또는 덧셈과 뺄셈의 조합으로 이루어지는,
    표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    난수를 생성하는 단계;
    외부로부터 입력 받은 입력 영상 데이터를 상기 난수와 조합하여 변환 영상 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 대표값을 생성하는 단계 및 상기 제2 대표값을 생성하는 단계에서,
    상기 변환 영상 데이터 중 상기 적어도 일부분 각각을 순차적으로 연산하여 상기 제1 대표값 및 상기 제2 대표값을 각각 생성하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 난수를 생성하는 단계에서,
    선형 피드백 시프트 레지스터(Linear feedback shift register, LFSR)를 이용하여 상기 난수를 생성하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 난수를 생성하는 단계는,
    임의의 수의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 상기 임의의 수의 첫 자릿수로 이동시키고, 상기 임의의 수의 마지막 자릿수를 삭제하여 제1 난수를 생성하는 단계; 및,
    상기 제1 난수의 마지막 두 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 상기 제1 난수의 첫 자릿수로 이동시키고, 상기 제1 난수의 마지막 자릿수를 삭제하여 제2 난수를 생성하는 단계를 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 난수를 생성하는 단계에서,
    복수의 난수를 생성하고, 상기 복수의 난수는 상기 입력 영상 데이터와 동일한 자릿수를 가지는,
    표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 변환 영상 데이터를 생성하는 단계에서,
    상기 입력 영상 데이터의 각 자릿수와 상기 난수의 각 자릿수를 배타적 논리합 게이트에 입력하여 나온 출력값을 이용하여 상기 변환 영상 데이터를 생성하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    인접한 두 화소의 변환 영상 데이터를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 서로 다른 값을 가지고,
    인접한 두 프레임에서의 동일한 화소의 변환 영상 데이터를 생성하는데 이용되는 두 개의 난수는 동일한 값을 가지는,
    표시 장치의 구동 방법.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 일부분의 영상이 동영상을 나타낼 때 상기 영상 데이터를 출력하는 단계를 더 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 일부분의 영상 데이터는,
    한 라인의 영상 데이터 또는 한 프레임의 영상 데이터인,
    표시 장치의 구동 방법.
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