KR102185901B1

KR102185901B1 - DICT(Dynamic Image Correction Technology)에 GSP(Gray Scale Pixel)가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판

Info

Publication number: KR102185901B1
Application number: KR1020190133817A
Authority: KR
Inventors: 하영재; 원덕숙; 정석무; 장옥준; 하현준; 진병윤
Original assignee: (주)동방데이타테크놀러지
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-12-04
Also published as: US20230186830A1; WO2021080395A1; US11735104B2; CN114514572A

Abstract

본 발명은 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판에 관한 것으로, 그 구성은 LED 광고판 모듈에 표시될 영상 신호를 공급하는 소스 정보로서, DVD, HDMI, DP 또는 VCR을 통해 제공되는 영상 매체를 재생하는 장치이거나, 메모리에 저장된 영상 데이터를 불러와 LED 전광판 모듈로 전송하는 영상신호원; 상기 영상신호원의 입력 영상 데이터를 4 Way 고해상 전송을 위해 GSP(Gray Scale Pixel)를 갖춘 영상처리 DICT(Dynamic Image Correction Technology)의 Gammma controller를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 표출하여 데이터전송 속도나 영상 프레임 개수의 변화없이 고해상 표출이 가능하고, 영상의 감마보정 및 영상 휘도의 히스토그램으로 평준화하여 영상 표출시 플리커 현상에 따른 고화질 영상신호 전송시 발생하는 영상표출시 끊김, 화질 왜곡 현상을 제어하여 노이즈가 없는 영상 데이터를 제공하여 전광판에 영상이 표출되도록 하는 MCU; 상기 MCU의 DICT(Dynamic Image Correction Technology)를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 전송된 영상데이터를 Auto Flicker Detection에서 표출 영상의 화질 개선을 위해 영상 출력간의 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 제어에 의한 플리커 저감을 통해 표출 영상을 생성하고, ITS(integraion time setting)에서 지정된 신호를 영상 표출 데이터의 영상 데이터로 스위칭하여 LED 전광판 모듈에 영상을 표출하기 위해 모듈 드라이버의 구동을 통해 멀티 4 Way 형식으로 영상 데이터가 픽셀 도트에 스캐닝하여 고화질 영상 표출을 제어하는 SCU; Module Array 형식으로 Dot(R,G,B) n×m 개의 픽셀별로 복수개의 LED가 배열되어 이루어진 단위표출모듈이 매트릭스 형태로 배열되어 화면을 형성하고, 영상 입력장치를 통해 입력된 영상신호에 대하여 ITS에서 지정된 신호를 영상 표출 데이터의 영상 데이터로 스위칭하여 모듈 드라이버의 구동을 통하여 픽셀 도트에 스캐닝 처리되어 멀티 4 Way 형식으로 표시되는 LED 전광판 모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 일반 모듈 드라이브의 LED Module의 표출 영상과 1:1의 Dot(R,G,B) 구성으로 전광판 영상을 표출하는 기능을 듀얼 스캐닝 4Way 영상 표출의 형태로 구동하여 4배의 영상 도트 픽셀 형태로 형성되어 구동 표출 Dot(R,G,B)가 임의적으로 도트 픽셀이 멀티형태로 표출하게 됨으로써 모듈드라이브의 영상표출이 듀얼멀티 4Way 형태로 전광판 영상표출이 가능하여 최소화된 도트 픽셀의 구성을 통해 최대의 영상표출을 제공한다.

Description

DICT(Dynamic Image Correction Technology)에 GSP(Gray Scale Pixel)가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판{An electric lighting board controlling dual scanning of four way on applied to GSP in DICT}

본 발명은 보다 구체적으로는, LED Module Dot(R, G, B) Pixel 별로 기본으로 하여 4 Way 제어를 통해 고화질 표출이 가능한 Module Array 멀티 스캐닝 제어에 관한 것으로 많은 영상표출이 가능한 LED Module의 데이터 구성 처리형태로 영상 Dot(R,G,B) Pixel 별 4 Way 제어를 통해 고화질 영상 표출을 위해 SCU 영상 스위칭의 표출제어의 영상 자동절환 장치로 모듈의 영상 표출 도트를 4 Way 방식으로 처리하여 LED Module의 Pixel 표출 도트를 제어하여 더 선명하고 더 높은 해상도의 화질을 구현 및 표출할 수 있는 DICT(Dynamic Image Correction Technology)에 GSP(Gray Scale Pixel)가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 DICT 제어와 함께 GSP 기능을 갖춘 MCU에서 GSP(Gray Scale Pixel)를 갖춘 영상처리 DICT를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 표출함으로써 영상의 감마보정 및 영상 휘도의 히스토그램으로 평준화하여 처리할 수 있어 고속처리의 영상전송 제어에서도 영상 끊김, 화질의 왜곡과 같은 노이즈 없이 전광판 표출이 가능한 DICT(Dynamic Image Correction Technology)에 GSP(Gray Scale Pixel)가 적용된 4 Way 듀얼 스캐닝 제어 전광판에 관한 것이다.

LED(Light Emitting Diode)는 빛을 발하는 반도체 소자인 발광 다이오드를 의미하며, 적색, 녹색, 청색, 황색등의 다양한 색상으로 각종 전자제품류와 계기판 등의 전자 표시판 등에 널리 사용되고 있다.

이 중 LED 전광판은 다수의 LED를 매트릭스 형태로 배열하고, 매트릭스 형태로 배열된 다수의 LED가 이미지를 표시하기 위한 픽셀을 형성함으로써, 영상의 표시가 가능하게 된다. 이러한 LED 전광판은 광고나 각종 정보의 전달을 위해 건물 외부나 내부에 다양한 형태로 설치되어 사용되고 있다.

통상적으로, LED나 소형 형광관 등을 매트릭스(matrix) 형태로 배열하여, 각종 문자나 그림 등의 정보를 표시하는 전광판 시스템이 알려져 있다.

전광판 시스템은 영상 매체인 DVD, VCR, 방송 장비 등과 같은 AV 장치로부터 영상신호를 수신하고 이를 전광판에 적절한 신호로 변환함에 의해 영상이 표시되도록 한다.

도 1은 종래의 LED 전광판에서 화면이 표출되는 LED 디스플레이 모듈을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED 하나씩이 하나의 화소(P)를 형성하고, 다수의 화소(P)가 가로 방향과 세로 방향으로 매트릭스 형태로 배열되어 이미지가 표출되는 화면을 형성하게 된다.

여기서, 종래의 LED 전광판은 각 화소(P)가 갖는 물리적인 크기에 따라 하나의 화소(P)가 갖는 크기가 결정되며, 따라서, LED 전광판의 사이즈 내에서 표출 가능한 화면의 해상도는 화소(P)의 크기에 따라 좌우된다.

예를 들어, 하나의 화소(P)가 갖는 최소의 물리적인 크기가 0.01m×0.01cm인 경우, 가로 사이즈가 5m이고 세로 사이즈가 3m인 화면을 갖는 LED 전광판을 제작할 때의 최대 해상도는 500×300이 된다. 즉, LED 전광판의 해상도는 하나의 화소를 형성하는 LED의 사이즈의 최소 크기에 종속하게 된다.

일반적으로 모듈 드라이버의 기능은 LED 모듈의 표출영상과 1:1의 Dot(R,G,B) 구성으로 전광판 영상을 표출하도록 구성되는데, 전송되는 영상이 UHD와 같은 초고화질 입력 영상이라 하여도 전광판 입력 영상에서는 전광판 표출 영상의 화면에 맞추어 구동되어야 하므로 전광판의 영상의 해상도를 줄이고 변경하는 과정이 필요하며 입력 영상을 전광판 크기에 따라 입력신호에 맞추어 여러 형태의 변경 과정들이 필요하다.

따라서, 고화질을 요구하는 영상전광판의 해상도 또는 고 화소수의 해상도를 요구하는 영상 처리비트 수, 영상 표출프레임의 처리속도, 고휘도 영상처리에서의 색의 선명도와 같이 전광판에서도 고선명 고화질이 요구되는 현실에 있으며 전광판의 UHD급 이상의 고화질 영상을 전광판을 표출을 위해 표출 영상의 전송속도와 전광판의 표출방법에서 전광판 표출크기의 한계성을 극복하고 초고화질의 영상구현을 위해 전광판에서 LED Dot(R,G,B) 영상 표출시 영상의 변화를 최소화하고 입력 영상의 편집 수정과정이 없이도 고화질의 영상을 그대로 표출하여도 노이즈없이 표출이 가능한 제어기술이 필요하다.

즉, 일반적으로 UHD와 같은 초고화질 입력영상을 전광판 표출 해상도에 전광판의 표출영상 화면에 맞추어 표출 구동이 이루어지는데, 초고화질 영상과 같은 고휘도 고효율을 위한 영상을 표출하기 위하여서는 영상 데이타의 전송 속도를 높여서 표출할 수 있도록 영상 구동회로를 구현하고 있었으나 전송기능이 빠른 영상 처리회로 IC를 갖추고 있다 하여도 전광판의 여러 기능을 제어하려면 예상하지 못한 여러 영상노이즈의 플리커 현상과 함께 고화질 영상표출에서 영상 끊김, 표출 화질의 왜곡과 같은 영상노이즈 현상을 쉽게 만날 수 있게 된다.

이에 본 출원인은 전광판의 표출구동에서 발생하는 환경적 표출 변화로 고화질 영상 구현을 더 선명하게 표출할 수 있도록 DICT GSP 제어기술을 통해 전광판의 고화질 구도에서도 데이터전송 속도와 영상 프레임 개수의 변화없이 고해상 표출이 가능한 방안을 제안하고자 한다.

1. LED 전광판 및 그 구동 방법(LED ELECTRIC LIGHTING BOARD AND ITS DRIVING METHOD)(특허등록번호 제10-0992383호) 2. 플리커 현상을 저감시키기 위해 리프레쉬 레이트가 개선된 영상 데이터 표시방법 및 그에 따른 다이나믹 방식 발광다이오드 전광판 모듈 제어장치(Image data displaying method in dynamic type LED display board(특허등록번호 제10-1237950호)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고화질 영상을 쉽게 구현하는 구동제어, LED Module의 배열 방법 및 LED Pixel Dot(R,G,B)별 처리를 제공하기 위해 영상 Dot(R,G,B) Pixel별 4 Way 제어를 통해 고화질 영상 표출을 위해 SCU 영상 스위칭의 표출제어의 영상 자동절환 장치로 모듈의 영상 표출 도트를 4Way 방식으로 처리하여 LED Module의 Pixel 표출 도트를 제어하여 더 선명하고 더 높은 해상도의 화질을 구현 및 표출할 수 있는 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판을 제공하기 위한 것이다

또한, 본 발명은 DICT 제어와 함께 GSP 기능을 갖춘 MCU에서 GSP(Gray Scale Pixel)를 갖춘 영상처리 DICT를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 표출함으로써 영상의 감마보정 및 영상 휘도의 히스토그램으로 평준화하여 처리할 수 있어 고속처리의 영상전송 제어에서도 영상 끊김, 화질의 왜곡과 같은 노이즈 없이 전광판 표출이 가능한 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판을 제공하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판는, LED 광고판 모듈에 표시될 영상 신호를 공급하는 소스 정보로서, DVD, HDMI, DP 또는 VCR을 통해 제공되는 영상 매체를 재생하는 장치이거나, 메모리에 저장된 영상 데이터를 불러와 LED 전광판 모듈로 전송하는 영상신호원; 상기 영상신호원의 입력 영상 데이터를 4 Way 고해상 전송을 위해 GSP(Gray Scale Pixel)를 갖춘 영상처리 DICT(Dynamic Image Correction Technology)의 Gammma controller를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 표출하여 데이터전송 속도나 영상 프레임 개수의 변화없이 고해상 표출이 가능하고, 영상의 감마보정 및 영상 휘도의 히스토그램으로 평준화하여 영상 표출시 플리커 현상에 따른 고화질 영상신호 전송시 발생하는 영상표출시 끊김, 화질 왜곡 현상을 제어하여 노이즈가 없는 영상 데이터를 제공하여 전광판에 영상이 표출되도록 하는 MCU; 상기 MCU의 DICT(Dynamic Image Correction Technology)를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 전송된 영상데이터를 Auto Flicker Detection에서 표출 영상의 화질 개선을 위해 영상 출력간의 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 제어에 의한 플리커 저감을 통해 표출 영상을 생성하고, ITS(integraion time setting)에서 지정된 신호를 영상 표출 데이터의 영상 데이터로 스위칭하여 LED 전광판 모듈에 영상을 표출하기 위해 모듈 드라이버의 구동을 통해 멀티 4 Way 형식으로 영상 데이터가 픽셀 도트에 스캐닝하여 고화질 영상 표출을 제어하는 SCU; Module Array 형식으로 Dot(R,G,B) n×m 개의 픽셀별로 복수개의 LED가 배열되어 이루어진 단위표출모듈이 매트릭스 형태로 배열되어 화면을 형성하고, 영상 입력장치를 통해 입력된 영상신호에 대하여 ITS에서 지정된 신호를 영상 표출 데이터의 영상 데이터로 스위칭하여 모듈 드라이버의 구동을 통하여 픽셀 도트에 스캐닝 처리되어 멀티 4 Way 형식으로 표시되는 LED 전광판 모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 실시예에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판은, LED Module Dot(R,G,B) Pixel 별로 4 Way 제어를 통해 고화질 표출이 가능한 Module Array 멀티 스캐닝 제어를 구비하여, 많은 영상표출이 가능하도록 영상 Dot(R,G,B) Pixel별 4 Way 제어하여 고화질 영상표출을 위하여 SCU 영상 스위칭의 표출제어를 통해 영상 자동절환 장치로 모듈의 영상 표출 도트를 4 Way 방식으로 처리하여 LED Module의 Pixel 표출 도트 제어를 통해 전광판 표출크기에 관계없이 더 선명하고 더 높은 해상도의 화질을 구현하여 표출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판은 DICT 제어와 함께 GSP 기능을 갖춘 MCU에서 GSP(Gray Scale Pixel)를 갖춘 영상처리 DICT를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 표출함으로써 영상의 감마보정 및 영상 휘도의 히스토그램을 평준화하여 처리할 수 있어 고속처리의 영상전송 제어에서도 영상 끊김, 화질의 왜곡과 같은 노이즈 없이 전광판 영상표출이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판은 일반 모듈 드라이브의 LED Module의 표출 영상과 1:1의 Dot(R,G,B) 구성으로 전광판 영상을 표출하는 기능을 듀얼 스캐닝 4 Way 영상 표출의 형태로 구동하여 4배의 영상 도트 픽셀 형태로 형성되어 구동 표출 Dot(R,G,B)가 임의적으로 도트 픽셀이 멀티형태로 표출하게 됨으로써 모듈드라이브의 영상표출이 듀얼멀티 4 Way 형태로 전광판 영상표출이 가능하여 최소화된 도트 픽셀의 구성을 통해 최대의 영상표출을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판은 입력 영상을 Out Enable Latch 신호에 의해 Auto Controller에서 신호를 직접 SCU로 보내어 영상을 표출하는 일반 전광판 구조를 MCU 내 GSP의 OE(Out Enable) 신호에 의해 영상을 쉽게 제어할 수 있도록 별도로 구성하여 UHD와 같은 초고화질의 영상표출의 해상도를 쉽게 표현할 수 있고, 모듈 픽셀의 영상데이터 컬러(R,G,B)값을 그레이 스케일의 색상제어로 쉽게 조정하여 고화질 영상에도 플리커 없는 영상표출이 가능하며, 전광판 설치 후 성능향상을 위한 원격 GSP 제어가 가능하도록 하여 고해상의 초고화질의 영상표출을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판은 일반적인 전광판 영상 표출제어에서 MCU에서 전달된 영상을 모듈에 전송하여 분배전송을 통한 영상표출이 제어동작을 서버 컨트롤러에 의해 인터그레이션 타이밍(ITS)에 이미 지정된 신호를 영상 표출 데이터의 영상 데이터 스위칭 기능을 통하여 전광판에 영상을 표출하여 멀티 4Way 형식으로 영상 데이터가 픽셀 도트에 스캐닝 처리됨으로 고화질 전광판 표출이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판은 LED Module의 Pixel 표출처리 제어신호로 SCU 영상 스위칭의 표출제어의 영상 자동절환 장치로 모듈의 영상 표출 도트를 4 Way 방식으로 처리하여 더 선명하고 더 높은 해상도의 화질을 구현하여 표출할 수 있어, UHD와 같은 초고화질의 영상을 전광판에 표출하려면 표출 영상의 전송속도와 전광판의 표출방법에서 전광판 표출크기의 한계성을 극복할 수 있다.

도 1은 일반적인 LED 전광판의 단위표출모듈의 구성을 도시한 상태도
도 2는 본 발명에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판의 세부 구성도
도 3은 도 2의 MCU의 내부 구성을 도시한 블록도
도 4는 도 2의 MCU 내 GSP의 내부 구성을 도시한 블록도
도 5는 MCU 내 GSP의 Main Controller의 내부 구성을 도시한 블록도
도 6은 도 2의 SCU의 내부 구성을 도시한 블록도
도 7은 도 2의 SCU 내 ITS의 내부 구성을 도시한 회로도
도 8은 본 발명에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판 모듈의 모식도
도 9는 본 발명에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판의 구동 절차를 도시한 흐름도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.

본 발명은 고화질 영상을 쉽게 구현해 낼 수 있도록 구동제어 및 LED Module의 배열, 및 LED Dot(R,G,B) 픽셀별 처리 방법을 통해 일반 전광판의 구동보다 4배로 더 선명하고 더 밝게 구현할 수 있는 전광판 표출제어를 통하여 전광판의 Module Array 형식을 일반적인 LED Module에도 적용 가능하여 영상 Dot(R,G,B) Pixel별 4 Way 제어로 고화질 표출이 가능한 전광판 제어 기술을 제공한다.

도 2는 본 발명에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판의 세부 구성을 도시한 것으로 크게 영상 신호원(100), MCU(200), SCU(300) 및 전광판 모듈(400)을 포함하여 구성된다. 상기 영상 신호원(100)은 LED 전광판 모듈(400)으로 영상 신호를 제공한다. 상기 LED 전광판 모듈(400)은 도트(R,G,B) 픽셀 형태로 구비되어 상기 영상 신호를 입력받아 구동 표출 Dot(R,G,B)가 도트 픽셀을 멀티 형태로 영상이 표출되게 된다.

상기 영상 신호원(100)은 LED 전광판 모듈(400)에 표시될 영상 신호를 공급하는 소스로서, DVD, HDMI, DP 또는 VCR을 통해 제공되는 영상 매체를를 재생하는 장치이거나, 메모리에 저장된 영상 데이터를 불러와 LED 전광판 모듈(400)로 전송하는 컴퓨터일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

상기 MCU(Main Control Unit)(200)는 GSP(Gray Scale Pixel)(230)를 갖춘 영상처리 DICT(Dynamic Image Correction Technology)(220)를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP(230)에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 표출하게 함으로써 영상의 감마보정은 물론 영상 휘도의 히스토그램으로 평준화하여 처리할 수 있어 고속처리의 영상전송 제어에서도 영상 노이즈가 없는 영상 데이터전송이 가능하여 UHD와 같은 초고화질의 영상표출에서도 더욱더 안정되게 전광판 표출운영이 가능하게 된다.

상기 MCU(200)는 DICT 제어와 GSP 기능을 구비하여 영상 데이터를 High Speed 4 Way 고해상 전송을 위한 DICT 영상을 처리하여 영상 표출시 플리커 현상을 통해 고화질 영상신호 전송시 발생되는 영상표출시의 끊김, 화질의 왜곡과 같은 현상들을 제어하여 영상 노이즈 없이 전광판 표출이 가능하다.

상기 MCU(200)는 전광판의 표출구동에서 오는 환경적 표출 변화로 고화질 영상 구현을 더 선명하게 표출될 수 있도록 DICT 및 GSP 기능이 구현되어 전광판의 고화질 구동에서도 데이터전송 속도나 영상 프레임 개수의 변화 없이도 고해상 표출이 가능하며, Red, Green, Blue의 각각의 색을 8Bit(256) ~ 10Bit(1024)에 따라 UHD와 같은 초고화질 영상에서도 R,G,B 데이터 표출을 위하여 8Bit ~ 12Bit로 일반 영상에서도 쉽게 표출이 가능하고, 설치후 유지보수과정에서도 영상표출의 켈리브레이션이 가능하도록 GSP 기능을 제공한다.

상기 SCU(Sever Controller Unit)(300)는 상기 MCU(200)의 DICT(Dynamic Image Correction Technology)(220)를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP(230)에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리을 위해 영상데이터를 ITS(integraion time setting)(320)에서 지정된 신호를 영상 표출 데이터의 영상 데이터 스위칭(340)을 통하여 LED 전광판 모듈(400)에 영상 표출하기 위해 멀티 4 Way 형식으로 영상 데이터가 픽셀도트에 스캐닝하여 고화질 전광판 영상 표출되도록 한다.

즉, 일반적으로 구동되고 있는 전광판 영상 표출제어에서는 MCU(200)에서 전달된 영상데이터를 LED 광고판 모듈(400)에 전송하여 영상표출이 가능하도록 영상데이터를 제어하는 단순한 분배전송의 기능이었지만, SCU(300)를 통해 영상출력구간의 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 픽셀값을 표출되는 영상의 White Balance, 색, 밝기의 균일도 향상을 위해 GSP(230)의 스위칭되어 전송된 데이터를 표출영상의 화질을 개선하기 위해 영상 출력간의 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 제어에 의한 플리커 저감 등 표출 영상의 품질을 개선하여 고품질의 영상을 제공할 수 있다.

상기 LED 전광판 모듈(400)은 Module Array 형식으로 Dot(R,G,B) n×m 개의 픽셀별로 복수개의 LED가 배열되어 이루어진 단위표출모듈이 매트릭스 형태로 배열되어 화면을 형성하고, 영상입력장치를 통해 입력된 영상신호에 대하여 ITS(310)에서 지정된 신호를 영상 표출 데이터의 영상 데이터 스위칭(340)을 통하여 멀티 4 Way 형식으로 픽셀 도트에 스캐닝 처리되어 표시된다.

또한, 상기 LED 전광판 모듈(400)은 n×m 개의 픽셀로 복수개의 LED가 배열되어 이루어진 단위표출모듈이 매트릭스 형태로 배열되어 화면을 형성하고, 영상신호원을 통해 입력된 영상신호에 대하여 전광판의 픽셀 또는 밝기값의 휘도를 고려하여 휘도보정 데이터가 적용되어 영상데이터 스트림을 실시간으로 휘도보정 데이터와 합성을 통해 입력된 영상데이터에 대해 휘도가 보정되어 생성된 영상 데이터를 표시된다.

도 3은 도 2의 MCU의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 4는 MCU 내 GSP(Gray Scale Process)의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 5는 MCU 내 GSP(Gray Scale Process)의 Main Controller의 내부 구성을 도시한 블록도를 나타내는데, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 MCU(200)을 동작을 살펴보면, 본 발명의 MCU(200)는 크게 DICT(220) 및 GSP(230)로 구분하여 동작하는데, 상기 MCU(Main Control Unit)(200)는 GSP(Gray Scale Pixel)(230)를 갖춘 영상처리 DICT(Dynamic Image Correction Technology)(220)의 Gamma controller(221)을 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP(230)에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 표출하게 함으로써 영상의 감마보정은 물론 영상 휘도의 히스토그램으로 평준화하여 처리할 수 있어 고속처리의 영상전송 제어에서도 영상 노이즈가 없는 영상 데이터전송이 가능하여 UHD와 같은 초고화질의 영상표출에서도 더욱더 안정되게 전광판 표출운영이 가능하게 된다.

상기 Histogram Equalization(223)은 상기 Gamma controller(221)에서 동기화되어 생성되어 전송된 영상신호에 대해 화소의 수에 대한 비율을 함수로 표시하여 명암값 분포를 균일화게 하여 한곳에 집중되어 있는 명암값을 나누어 평활화되도록 한다.

또한, GSP(Gray Scale Process)(230)는 영상신호원(100)의 영상정보가 영상 Switcher을 통해 재생될 때, 해당 영상데이터가 Frame Memory(210)에 저장되고, 저장된 영상데이터를 불러와 전송하게 되는데, Gain Control(231)는 Frame Memory(210)에서 입력된 영상을 프레임 단위로 저장되고 입력 영상 정보의 종류에 대해 낮은 그레이스케일을 refresh rate을 조절하여 높게 하여 출력되는 영상의 프레임주파수를 조절한다.

Main Controller(233)는 Red, Green, Blue 영상데이터는 데이터를 저장하는 Frame Memory로부터 표출되는 영상데이터를 읽어오며 메모리 읽기신호는 CLK, LATCH 신호에 의해 제어되고 메모리로 읽어온 데이터는 LED 정전류 드라이브 IC의 쉬프트 레지스터에 저장되고 OE(Out Enable) 출력제어 신호가 Assert될 때 영상데이터는 각 데이터에 따라 컬러별 LED로 출력되도록 한다.

보다 세부적으로 상기 Main Controller(233)는 영상 출력구간의 LED 모듈의 도트 출력 값과 그레이스케일 제어값으로 고품질의 영상표출에 필요한 Shift Clock, Latch 신호를 Frame Memory의 Read/Write Timing의 직접적인 Clock Rate의 증가 없이 Refresh rate를 증가시켜 메모리 Read/Write Timing의 영향 없이 영상 출력을 위해 Timing Control는 정전류 드라이버 IC의 OE(Out Enable)신호에 의해 제어되고, Red, Green, Blue 영상데이터는 데이터를 저장하는 Frame Memory(210)로부터 표출되는 영상데이터를 읽어오며 메모리 읽기신호는 CLK, LATCH 신호에 의해 제어되고 메모리로 읽어온 데이터는 LED 정전류 드라이브 IC의 쉬프트 레지스터에 저장되고 OE(Out Enable) 출력제어 신호가 Assert 될 때 영상데이터는 각 데이터에 따라 컬러별 LED로 출력한다.

Gamma Correction(235)는 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 픽셀값을 표출되는 영상의 White Balance, 색, 밝기의 균일도의 향상을 위해 휘도 보정을 제어한다. 즉, Gain Control(231)를 통하여 조절된 그레이스케일에 따른 조절된 refresh rate에 대해 목표치의 계조비트 소스 영상신호로 변환하고 계조(Grey scale) 비트 변환로직에 적합한 그레이스케일 클럭과 전송을 위한 데이터 클럭과 수평동기 신호의 제어 및 동기신호를 생성하여 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 픽셀값을 표출되는 영상의 White Balance, 색, 밝기의 균일도를 향상을 위해 휘도보정을 제어한다.

Space correction(237)은 계조(Grey scale) 비트 변환로직에 적합한 그레이스케일 클럭과 전송을 위한 데이터 클럭과 수평동기 신호의 제어 및 동기신호를 생성한다.

일반적으로 MCU(200)는 영상을 Out Enable Latch 신호에 의해 Auto Controller에서 신호를 직접 SCU(300)로 보내어 영상을 표출하게 되어 있으나, 본 발명은 GSP(230)의 OE(Out enable) 신호에 의해 영상을 쉽게 제어할 수 있도록 별도로 구성하여 UHD와 같은 초고화질의 영상표출의 해상도를 쉽게 표출할 수 있도록 하며 모듈 픽셀의 영상데이터 컬러(R,G,B)값을 그레이스케일의 색상 제어로 쉽게 조정이 가능하도록 구성하여 고화질 영상에도 플리커 없는 영상표출이 가능하고, 전광판 설치 이후에도 성능향상을 위한 원격 GSP 제어가 가능하도록 하여 UHD와 같은 고해상의 초고화질의 영상표출도 가능하게 된다.

도 6은 도 2의 SCU의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 7은 도 2의 SCU 내 ITS(Integration Time Setting)의 내부 구성을 도시한 회로도를 나타내는데, 상기 SCU(300)는 Auto Flicker Detection(310), Integration Time Setting(310)로 세분화되며, 상기 Auto Flicker Detection(310)은 GSP(230)의 Main cotroller(233)의 구동에 따라 스위칭되어 전송된 데이터를 영상출력구간의 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 제어를 통해 저감된 플리커를 고품질의 표출 영상을 제공하기 위해 낮은 그레이스케일을 refresh rate을 조절하여 높게 출력되는 영상의 프레임 주파수를 설정하여 플리커 없는 영상을 생성한다.

상기 Integration Time Setting(320)은 상기 Auto Flicker Detection(310)에서 생성된 영상에 대해 Integration 시간이 입력된 주기의 정수배 여부를 확인하여 Flick 주파수를 검출하고 Integration 시간을 조절하여 전송된 셋팅 주기 시간을 고려하여 LED 전광판 모듈부로 전송하여 해당 영상신호를 표출한다.

즉, SCU(300)를 통해 상기 영상출력구간의 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 픽셀값을 표출되는 영상의 White Balance, 색, 밝기 균일도의 향상을 위해 GSP(230)의 스위칭되어 전송된 데이터를 표출 영상의 화질을 개선하기 위해 영상 출력간의 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이스케일 제어에 의한 플리커 저감 등 표출 영상의 품질을 개선하여 고품질의 영상을 제공한다.

영상 switching(340)은 ITS(320)에 이미 지정된 신호를 영상 표출 데이터의 영상 데이터 스위칭 기능을 통하여 전광판에 영상 표출하며 멀티 4 Way 형식으로 영상 데이터가 픽셀 도트에 스캐닝 처리되어 전광판 모듈 드라이브(350)를 통해 전광판에 고화질로 영상이 표출되게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판 모듈의 구성을 도시한 것으로서, 일반적으로 LED 전광판에 많이 사용되고 있는 LED Module은 16 * 16 Dot의 Red, Green, Blue의 컬러로 개별 Dot로 구성되어 하나의 Pixel로 영상을 표출하게 되어 있으나, 본 발명에 따른 4 way 듀얼스캐닝을 적용할 때 입력영상에 대하여 32 * 32 Dot의 영상으로 출력할 수 있어 고품질의 영상을 제공한다.

즉, 본 발명에 따른 LED 광고판 모듈(400)은 Module Dot(R, G, B) 픽셀별로 기본적으로 4 Way 제어가 가능하도록 구성되어 고화질 표출이 가능한 Module Array 멀티 스캐닝을 제공한다.

따라서, LED 광고판 모듈(400)의 구성을 살펴보면, Module Dot(R, G, B) 픽셀별로 기본적인 픽셀의 R,G,B을 스캐닝하여 R,G,B의 기본단위로 SCU(300)의 영상 스위칭(340a)에 의해 moule Driver 1-1(350a)의 구동에 따라 모듈내 영상이 표출하고, module Driver 1-2(350b)의 구동에 따라 모듈내 영상이 표출되고, 영상 스위칭(340b)에 의해 기본 픽셀의 R,G,B을 스캐닝하여 R,G,B의 기본단위로 moule Driver 2-1(350c)의 구동에 따라 모듈내 영상이 표출되고, module Driver 2-2(350d)의 구동에 따라 모듈내 영상이 표출되도록 동작된다.

상기 LED 모듈(400)의 영상표출은 R,G,B을 기본 픽셀로 설정되고 SCU(300)의 영상 스위칭(340)의 동작에 따라 다양한 형태의 모듈의 구조에도 동일하게 동작된다.

도 9는 본 발명에 따른 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판의 구동 절차를 도시한 흐름도를 도시한 것으로, 그 절차를 살펴보면, 먼저 영상 신호원(100)을 통해 입력된 영상 신호에 대하여 고해상 전송을 위해 영상처리 DICT(220)에서 영상을 처리하여 영상 표출시 플리커 현상 및 노이즈가 발생하지 않도록 해당 데이터를 LED 모듈(400)의 픽셀에 맞게 가공하고 GSP(230)를 통해 해당 가공된 픽셀 데이터에 대하여 히스토그램으로 설정된 감마값으로 영상 Switcher을 위해 해당 픽셀의 보정 여부를 확인한다.

이때, 보정이 필요할 경우 GSP(230)을 통해 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 표출이 되도록 해당 픽셀에 대하여 영상을 보정한다.

이후, 보정 또는 입력된 영상 데이터에 대하여 LED 모듈(400)의 영상 표시를 위하여 모든 픽셀을 비교한 후, 픽셀 영상을 SCU(300)로 출력하여 영상 Switching(340)을 통해 LED 모듈의 단위 픽셀로 LED 전광판에 표시되도록 한다.

100 : 영상신호원
200 : SCU
210 : 프레임 메모리
220 : DICT
221 : Gamma Controller 223 : Histogram Equalization
230 : GSP
231 : Gain Control
233 : Main Controller 237 : Space Correction
239 : Gamma Correction
300 : SCU
320 : Auto Flicker Detection 310 : Integraiton Time Setting
330 : Bright Control 340 : 영상 Switching
350 : Module Driver
400 : LED 전광판 Module

Claims

LED 광고판 모듈(400)에 표시될 영상 신호를 공급하는 소스 정보로서, DVD, HDMI, DP 또는 VCR을 통해 제공되는 영상 매체를 재생하는 장치이거나, 메모리에 저장된 영상 데이터를 불러와 LED 전광판 모듈(400)로 전송하는 영상신호원(100);
상기 영상신호원(100)의 입력 영상 데이터를 4 Way 형식으로 고해상 전송을 위해 GSP(Gray Scale Pixel)(230)를 갖춘 영상처리 DICT(Dynamic Image Correction Technology)(220)의 Gammma controller(221)를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP(230)에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하고 표출되도록 하여 데이터전송 속도나 영상 프레임 개수의 변화없이 고해상 표출이 가능하고, 영상의 감마보정 및 영상 휘도의 히스토그램으로 평준화하여 영상 표출시 플리커 현상에 따른 고화질 영상신호 전송시 발생하는 영상표출시 끊김, 화질 왜곡 현상을 제어하여 노이즈가 없는 영상 데이터를 SCU(300)로 전송하여 LED 전광판 모듈(400)에 영상이 표출되도록 하는 MCU(200);
상기 MCU(200)의 DICT(Dynamic Image Correction Technology)(220)를 통하여 히스토그램으로 감마값이 정해져 있는 영상데이터 값을 GSP(230)에서 그레이 스케일된 영상을 듀얼 스캐닝으로 스위칭 처리하여 전송된 영상데이터를 Auto Flicker Detection(320)에서 영상 출력구간의 LED 모듈의 도트 출력값과 그레이 스케일 제어를 통해 저감된 플리커를 고품질의 표출 영상을 제공하기 위해 낮은 그레이 스케일을 refresh rate를 조절하여 높은 출력 영상의 프레임 주파수를 설정하여 플리커 없는 표출 영상을 생성하고, 상기 Auto Flicker Detection(320)에서 생성된 영상에 대해 ITS(integraion time setting)(310)에서 Integration 시간이 입력된 주기의 정수배 여부를 확인하여 Flick 주파수를 검출하고 Integration 시간을 조절하여 표출 영상신호를 지정하여 영상 switching(340)을 통해 지정된 영상신호를 영상 표출 데이터로 스위칭하여 LED 전광판 모듈(400)에 영상을 표출하기 위해 스위칭 된 영상 표출데이터를 각 모듈 드라이버(350) 구동을 통해 멀티 4 Way 형식으로 영상 데이터가 픽셀 도트에 스캐닝하여 고화질 영상 표출을 제어하는 SCU(300);
Module Array 형식으로 Dot(R,G,B) n×m 개의 픽셀별로 복수개의 LED가 배열되어 이루어진 단위표출모듈이 매트릭스 형태로 배열되어 화면을 형성하고, 영상 입력장치를 통해 입력된 영상신호에 대하여 ITS(310)에서 지정된 신호를 영상 표출 데이터를 영상 switching(340)을 통해 영상 데이터로 스위칭하여 각 모듈 드라이버(350)의 구동을 통하여 픽셀 도트에 스캐닝 처리되어 멀티 4 Way 형식으로 표시되는 LED 전광판 모듈(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 DICT에 GSP가 적용된 4 Way 듀얼스캐닝 제어 전광판.
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