KR102611866B1 - 표시 장치의 스트레스 보상 방법 및 시스템 - Google Patents

표시 장치의 스트레스 보상 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 스트레스 보상 방법은, 가산 회로에 의하여, 표시 장치가 표시하는 영상의 밝기값(brightness value)을 축적하는 단계, 인코더에 의하여, 상기 축적된 밝기값(앞으로 "축적 밝기값"이라 함)을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분(protected portion)을 보존하는 단계, 압축기에 의하여, 상기 축적 밝기값을 압축하는 단계, 상기 압축기에 의하여, 상기 압축된 축적 밝기값(앞으로 "압축 축적 밝기값"이라 함)을 메모리에 저장하는 단계, 압축 해제기에 의하여, 상기 압축 축적 밝기값을 읽어 와서 압축해제하여 압축해제값(decompressed value)을 생성하는 단계, 그리고 디코더에 의하여, 상기 보호 부분에 기초하여 상기 압축해제값을 복호화하여, 상기 축적 밝기값에 대응하며 상기 압축해제값보다 낮은 압축 잡음을 가지는 복호화값(decoded value)을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

표시 장치의 스트레스 보상 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM OF STRESS COMPENSATION IN DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치의 스트레스 보상 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 5월 23일에 미국 특허청에 출원한 미국 특허출원번호 제62/851,872호를 우선권 주장하며, 여기에 인용함으로써 이 출원의 전체 내용을 본원에 포함한다.
본 출원은 또한 2018년 5월 15일에 미국 특허청에 출원한 미국 특허출원번호 제62/643,630호를 우선권 주장하며, 2018년 5월 15일에 미국 특허청에 출원한 미국 특허출원번호 제15/980,623호와 관련 있으며, 여기에 인용함으로써 이 출원들의 전체 내용을 본원에 포함한다.
유기 발광 다이오드 표시 장치 등과 같은 영상 표시 장치에서 수명 시간 동안 화질을 유지하기 위하여 출력 감소(output decline)에 대한 보상을 사용한다. 이러한 보상을 실행하는 데 사용되는 데이터는 압축된 형태로 저장하여 메모리 필요량을 줄일 수 있다. 그러나 이러한 압축 데이터가 불균일하게 축적될 수 있으며, 이로 인하여 화질이 나빠질 수 있다.
또한, 유기 발광 표시 장치[OLED(organic light emitting diode) display device]는 긴 시간 동안 정지 영상을 표시하면 영상 정체(image retention)가 발생할 수 있다. 그 결과 정지 영상이 사라지거나 바뀐 뒤에도 원래 영상의 희미한 윤곽 또는 고스팅(ghosting)이 사용자에게 보이며, 심지어 영상 콘텐트가 바뀐 후에도 그런 일이 나타난다. 이는 잔상(image sticking), 영상 정체(image retention) 또는 이미지 고스팅(image ghosting)이라고도 하며, 스트레스 프로파일(stress profile)과 같은 방법이 잔상에 사용된다.
따라서 스트레스 보상을 위한 개선된 시스템과 방법이 필요하다.
앞의 배경 기술에 대한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐이며 종래 기술이 아닌 정보를 포함할 수 있다.
본 발명은 표시 장치의 화소 열화/노화를 줄임으로써 화질 하락을 줄이고자 한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 스트레스 보상 방법은, 가산 회로에 의하여, 표시 장치가 표시하는 영상의 밝기값(brightness value)을 축적하는 단계, 인코더에 의하여, 상기 축적된 밝기값(앞으로 "축적 밝기값"이라 함)을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분(protected portion)을 보존하는 단계, 압축기에 의하여, 상기 축적 밝기값을 압축하는 단계, 상기 압축기에 의하여, 상기 압축된 축적 밝기값(앞으로 "압축 축적 밝기값"이라 함)을 메모리에 저장하는 단계, 압축 해제기에 의하여, 상기 압축 축적 밝기값을 읽어 와서 압축해제하여 압축해제값(decompressed value)을 생성하는 단계, 그리고 디코더에 의하여, 상기 보호 부분에 기초하여 상기 압축해제값을 복호화하여, 상기 축적 밝기값에 대응하며 상기 압축해제값보다 낮은 압축 잡음을 가지는 복호화값(decoded value)을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 보호 부분은 상기 축적 밝기값의 p번째 비트에서 시작하는 k 개의 비트를 포함하며, 상기 p와 k는 모두 1보다 큰 정수이고, (p+k-1)은 상기 축적 밝기값의 비트 길이보다 작을 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 압축해제값의 압축 잡음은 상기 압축해제값의 앞 (p+k-1) 번째 비트 안에 완전히 포함될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 트렁케이터에 의하여, 상기 보호 부분에 선행하는 상기 복호화값의 덜 중요한 비트를 버리는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복호화값을 보상기에 제공하여 상기 표시 장치의 스트레스에 대하여 입력 영상을 보상하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 축적 밝기값을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분을 보존하는 단계는, 상기 인코더에 의하여, 상기 축적 밝기값의 상기 보호 부분을 식별하는 단계, 그리고 상기 인코더에 의하여, 상기 보호 부분을 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 보호 부분은 상기 메모리에 비압축 상태로 저장될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 압축해제값을 복호화하여 상기 복호화값을 생성하는 단계는, 상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제값의 복호화된 보호 부분을 식별하는 단계, 상기 디코더에 의하여, 상기 보호 부분과 상기 복호화된 보호 부분 사이의 차를 계산하여 추산 압축 잡음을 생성하는 단계, 그리고 상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제값과 상기 추산 압축 잡음에 기초하여 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값의 압축 잡음을 줄이는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 압축해제값의 상기 복호화된 보호 부분은 상기 축적 밝기값의 상기 보호 부분의 비트 위치에 대응할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 보호 부분과 상기 복호화된 보호 부분 사이의 차를 계산하여 추산 압축 잡음을 생성하는 단계는, 상기 디코더에 의하여, 제1 오류() 및 제2 오류()를 다음과 같이 계산하는 단계를 포함하며,
,
는 상기 축적 밝기값의 상기 보호 부분을 나타내고, 는 상기 복호화된 보호 부분을 나타내며, mod는 모듈로 연산(modulo operation)을 나타낸다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값의 압축 잡음을 줄이는 단계는, 상기 디코더에 의하여, 상기 제1 오류가 상기 제2 오류보다 작다고 판단하는 단계, 그리고 상기 판단에 응답하여, 상기 디코더에 의하여, 상기 복호화값()을 에 따라 계산하는 단계를 포함하며, 는 상기 압축해제값을 나타내며, p는 상기 축적 밝기값에서 상기 보호 부분의 제1 비트 위치를 나타낸다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값의 압축 잡음을 줄이는 단계는, 상기 디코더에 의하여, 상기 제1 오류가 상기 제2 오류보다 크다고 판단하는 단계, 그리고 상기 판단에 응답하여, 상기 디코더에 의하여, 상기 복호화값()을 에 따라 계산하는 단계를 포함하며, 는 상기 압축해제값을 나타내며, p는 상기 축적 밝기값에서 상기 보호 부분의 제1 비트 위치를 나타낸다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값의 압축 잡음을 줄이는 단계는, 상기 디코더에 의하여, 상기 제1 오류가 상기 제2 오류와 동일하다고 판단하는 단계, 그리고 상기 디코더에 의하여, 상기 복호화값을 상기 압축해제값으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 축적 밝기값을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분을 보존하는 단계는, 상기 인코더에 의하여, 상기 보호 부분을 복수 회 복제하여 이진 사본 스트링을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 스트레스 보상 방법은, 상기 압축기에 의하여, 상기 이진 사본 스트링을 압축하는 단계, 상기 압축기에 의하여, 상기 압축된 이진 사본 스트링을 상기 메모리에 저장하는 단계, 그리고 상기 압축 해제기에 의하여, 상기 압축된 이진 사본 스트링을 읽어 내고 압축해제하여 압축해제된 이진 사본 스트링을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 압축해제값을 복호화하여 상기 복호화값을 생성하는 단계는, 상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제된 이진 사본 스트링에 최대 가능성 복호화(MLD: maximum likelihood decoding) 과정을 적용하여 복호화된 보호 부분을 계산하여 상기 보호 부분을 추산하는 단계, 상기 디코더에 의하여, 상기 복호화된 보호 부분과 상기 압축해제값의 압축해제된 보호 부분 사이의 차를 계산하여 추산 압축 잡음(estimated compression noise)을 생성하는 단계, 그리고 상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제값과 상기 추산 압축 잡음에 기초하여 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값에 있는 압축 잡음을 줄이는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 축적 밝기값을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분을 보존하는 단계는, 상기 인코더에 의하여, 상기 보호 부분을 부호화하여 복수의 패리티 비트를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 축적 밝기값을 압축하는 단계는, 상기 압축기에 의하여, 상기 패리티 비트를 상기 축적 밝기값과 함께 압축하는 단계를 포함하며, 상기 압축 축적 밝기값을 압축해제하여 압축해제값을 생성하는 단계는, 상기 압축 해제기에 의하여, 상기 압축된 패리티 비트를 상기 압축 축적 밝기값과 함께 압축해제하여 압축해제된 보호 부분과 압축해제된 패리티 비트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 보호 부분의 부호화는 상기 축적 밝기값의 조각에 적용된 리드-솔로몬 코드(reed-solomon code)에 따르며, 상기 패리티 비트는 상기 축적 밝기값과 다른 압축을 통하여 압축될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 압축해제값을 복호화하여 상기 복호화값을 생성하는 단계는, 상기 디코더에 의하여, 복호화된 보호 부분을 계산하고, 상기 복호화된 보호 부분 및 상기 압축해제된 패리티 비트에 기초하여 상기 보호 부분을 추산하는 단계, 상기 디코더에 의하여, 상기 복호화된 보호 부분과 상기 복호화된 보호 부분의 차를 계산하여 추산 압축 잡음을 생성하는 단계, 그리고 상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제값 및 상기 추산 압축 잡음에 기초하여 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값에 있는 압축 잡음을 줄이는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 스트레스 보상 방법은, 가산 회로에 의하여, 표시 장치가 표시하는 출력 영상의 밝기값(brightness value)을 축적하는 단계, 인코더에 의하여, 상기 축적된 밝기값(앞으로 "축적 밝기값"이라 함)을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분(protected portion)을 보존하는 단계, 압축기에 의하여, 상기 축적 밝기값을 압축하는 단계, 상기 압축기에 의하여, 상기 압축된 축적 밝기값(앞으로 "압축 축적 밝기값"이라 함)을 메모리에 저장하는 단계, 압축 해제기에 의하여, 상기 압축 축적 밝기값을 읽어 와서 압축해제하여 압축해제값(decompressed value)을 생성하는 단계, 디코더에 의하여, 상기 보호 부분에 기초하여 상기 압축해제값을 복호화하여, 상기 축적 밝기값에 대응하며 상기 압축해제값보다 낮은 압축 잡음을 가지는 복호화값(decoded value)을 생성하는 단계, 상기 가산 회로에 의하여, 상기 표시 장치에 표시되는 상기 출력 영상을 수신하는 단계, 그리고 상기 가산 회로에 의하여, 상기 출력 영상의 밝기값에 상기 복호화값을 더하여 갱신된 축적 밝기값을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 스트레스 보상 시스템은, 메모리, 그리고 처리 회로를 포함하며, 상기 처리 회로는, 표시 장치가 표시하는 영상의 밝기값(brightness value)을 축적하고, 상기 축적된 밝기값(앞으로 "축적 밝기값"이라 함)을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분(protected portion)을 보존하고, 상기 축적 밝기값을 압축하고, 상기 압축된 축적 밝기값(앞으로 "압축 축적 밝기값"이라 함)을 메모리에 저장하고, 상기 압축 축적 밝기값을 읽어 와서 압축해제하여 압축해제값(decompressed value)을 생성하고, 상기 보호 부분에 기초하여 상기 압축해제값을 복호화하여, 상기 축적 밝기값에 대응하며 상기 압축해제값보다 낮은 압축 잡음을 가지는 복호화값(decoded value)을 생성한다.
이와 같이 함으로써 표시 장치의 스트레스를 효과적으로 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 예를 나타낸다.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 스트레스 보상 시스템의 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 메모리 압축을 이용하는 스트레스 보상 시스템의 블록도이다.
도 2c는 본 발명의 한 실시예에 따른 축적된 반복 압축 오류의 중복 지원형 잡음 제어(redundancy assisted noise control)를 사용하는 스트레스 보상 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 시스템이 수행하는 비트 부분 보호를 통한 잡음 감소 과정을 도시한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 시스템이 수행하는 잡음 감소 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 잡음 감소 시스템이 수행하는 다중 사본에 의한 비트 부분 보호를 통한 잡음 감소 과정을 도시한다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 시스템이 리드-솔로몬 코드(reed-solomon code)에 의한 비트 부분 보호를 통한 잡음 감소 과정을 도시한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따라 패리티 비트를 해당하는 축적 밝기값에 삽입할 때의 다양한 위치 선택을 보여준다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 한 실시예에 따른 반복 시스템의 최대 절대 오류와 반복 횟수의 관계를 도시한 것이다.
이제 첨부한 도면을 참고하여 뒤에서 설명할 상세한 설명은 압축 오류 감소 시스템 및 방법의 실시예에 관한 것으로서, 본 발명에 의하여 구현 또는 이용될 형태를 모두 표현한 것은 아니다. 이제 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 그러나 서로 다른 실시예에서 구현되는 것과 동일한 또는 균등한 기능과 구조도 본 발명의 범위 내에 포함된다. 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
특정 종류의 표시 장치는 사용에 따라서 변화하는 특성을 가지고 있다. 예를 들면, 유기 발광 다이오드(OLED: 유기 발광 다이오드) 표시 장치는 복수의 화소(pixel)를 가지고 있는 표시 패널을 포함할 수 있다. 각 화소는 다소의 부화소(subpixel)(보기: 적색 부화소, 녹색 부화소, 청색 부화소)로 이루어질 수 있으며, 각 부화소는 해당 색상의 빛을 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 각각의 유기 발광 다이오드의 광효율은 사용에 따라 떨어져서, 예를 들면, 유기 발광 다이오드가 얼마 동안 동작한 후에는 특정 전류에 대한 광학적 출력이 새 것일 때보다 줄어든다.
광효율이 떨어지면 표시 장치의 수명 기간 동안 평균적으로 다른 부분보다 밝은 부분을 표시한 부분에 디밍(dimming)이 발생한다. 예를 들면, 보안 카메라로부터 받은, 거의 변하지 않는 영상을 보는 데 사용되는 표시 장치에서, 카메라의 시야가 하루의 대부분 빛이 들어와 상대적으로 밝은 제1 부분과 그늘에 있어서 상대적으로 어두운 제2 부분을 포함하는 장면을 포함한다면, 결국 나중에는 제2 부분보다 제1 부분에서 광효율이 훨씬 더 떨어질 것이다. 이러한 장치에서는 영상 재생의 정확도가 시간이 지날수록 결국 떨어지게 될 것이다. 다른 예를 들면, 영상의 아래 쪽에 위치하고 영상의 다른 부분과는 검은 경계로 분리된 백색의 글자를 표시하는 데 사용되는 표시 장치의 경우 검은 경계 부분에서는 광효율의 저하 정도가 다른 부분에 비해서 적을 것이고, 나중에 이 표시 장치의 패널 전체가 하나의 장면을 표시하는 데 사용된다면 예전에 검은 경계를 표시 하던 부분에 밝은 띠가 나타날 수 있다. 이는 잔상(image sticking) 또는 이미지 고스팅(image ghosting)이라 한다.
표시 장치의 이러한 광효율 불균일성 효과를 줄이기 위해서, 표시 장치의 사용에 따른 광효율 감소를 보상하는 기구를 표시 장치에 포함시킬 수 있다.
도 1은 표시 장치(100)의 한 실시예를 나타낸다. 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 처리 회로(115)[프로세서 또는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit) 및 메모리(120)를 포함할 수 있다. 메모리(120)는 표시 장치(100)의 "스트레스 프로파일" 또는 "스트레스 테이블"이라고 하는 데이터를 포함한다. 메모리에 저장된 "스트레스 프로파일" 또는 "스트레스 테이블"은 표시 장치(100)의 수명 기간 동안 각 부화소가 받은 스트레스 양을 나타내는 숫자 또는 "스트레스값"의 테이블일 수 있다. "스트레스"는 표시 장치(100)의 수명 동안 부화소를 통하여 흐른 총 (예를 들면 시간 합계) 구동 전류 또는 표시한 밝기값의 총합(sum total of brightness values)일 수 있다. 예를 들면 "스트레스"는 표시 장치(100)의 수명 기간 동안 각 부화소를 흐른 총 전하일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, "스트레스 프로파일"의 결정 방법은 OLED 출력 감소(output decline)를 보상하는 데이터 구동 방법일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 표시 장치(100)의 "스트레스 프로파일"을 결정하기 위하여, 표시 장치(100)에 새로운 이미지(image)를 표시할 때마다 그 표시 장치(100)에 대한 "스트레스 프로파일" 또는 "스트레스 테이블"의 새로운 엔트리로서 메모리(120)가 하나 이상의 부화소에 대하여 숫자 하나를 더할 수 있다. 예를 들면, 표시 장치(100)에서 이미지는 함께 모여서 표시 영상(video)을 이루는 연속적인 이미지 스트림의 일부로서, 각 이미지에서 각 부화소에 대한 구동 전류를 측정하고 그 전류 또는 부화소의 밝기를 나타내는 숫자를 메모리(120)에 있는 "스트레스 프로파일" 또는 "스트레스 테이블"의 해당 부화소에 대한 값 또는 "스트레스"에 더할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표시 장치(100)는 타이밍 제어기와 복수의 구동 집적 회로(예를 들면, 스캔/게이트 구동부 및 데이터 구동부)를 포함한다. 처리 회로(115)는 하나 이상의 구동 집적 회로 또는 그 일부일 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 각각의 구동 집적 회로는 표시 패널(110)의 일부를 구동하는 데 사용될 수 있으며, 다른 구동 집적 회로와 별개로 해당 부분에 스트레스 축적 및 스트레스 보상을 수행할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 표시 장치(100)가 동작하는 동안, 각 부화소에 대한 구동 전류를 조절하여 광효율 예측 손실(estimated loss)을 보상할 수 있으며, 광효율 예측 손실은 부화소의 총 스트레스(lifetime stress)에 근거한다. 예를 들면, 메모리(120)에 축적된 부화소의 광효율 예측 손실에 맞춰 (또는 그에 비례하여) 각 부화소에 대한 구동 전류를 증가시킴으로써, 광효율이 떨어지지 않고 구동 전류를 증가시키지 않은 상태와 마찬가지로 부화소의 광학적 출력을 낼 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면 부화소의 물리 모델 또는 실험적 데이터에 기반한 비선형 함수를 사용하여 부화소의 총 스트레스에 기초한 광효율 손실을 추론 또는 예측할 수 있다. 광효율 예측 손실 및 그에 따른 구동 전류 조절량은 처리 회로(115)가 계산할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 계산 결과는 메모리(120)의 룩업테이블에 저장할 수 있으며, 처리 회로(115)는 이를 보상에 사용할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 표시 장치(100)가 동작하는 동안, 각 부화소의 구동 전류는 보상 인자(compensation factor)에 따라 조절될 수 있으며, 이는 부화소의 출력 영상에서 캡처한 축적된 밝기에 기초할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 스트레스 보상 시스템(200)의 블록도이다. 시스템(200)은 메모리(205)[메모리(120)와 같거나 그 일부일 수 있다], 보상 모듈(210), 스트레스 포획 모듈(215), 가산 회로(220) 및 메모리 제어기(225)를 포함한다. 스트레스 테이블은 메모리(205)에 저장된다. 동작 중에, 메모리 제어기(225)를 통하여 스트레스 테이블에 있는 스트레스값에 접근하고(또는 스트레스값을 읽어내고), 이 스트레스값은 보상 모듈(210)이 부화소에 대한 보상 인자를 결정하는 데 사용된다. 보상 모듈(210)은 각 부화소에 대한 보상 인자에 기초하여 해당 부화소의 구동 전류 조절값을 계산하는 구동 전류 조절 회로를 포함한다. 각 부화소의 보상 인자는 해당 부화소의 스트레스값에 기초한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 각 부화소에 대한 구동 전류 조절값은 (예를 들어 부화소의 희망 광학 출력에 기초한) 구동 전류 원시값을 부화소의 축적 스트레스에 따라 조절한 것이다. 구동 전류 조절값은 스트레스 포획 모듈(215)이 읽으며 스트레스 포획 모듈(215)은 부화소 스트레스 샘플링 회로를 포함할 수 있다. 구동 전류 조절값은 표시될 부화소의 현재 스트레스 축적률을 나타낸다. 기존에 [예를 들어 메모리(205)에] 저장된 각 부화소의 스트레스값은 가산 회로(220)에서 현재 스트레스 축적률(즉, 구동 전류 조절값에 비례하는 숫자)에 따라 증가한 후 메모리 제어기(225)를 통하여 다시 메모리(205)에 저장된다. 메모리 제어기(225)는 메모리(205)에서의 읽기/쓰기 동작을 제어하고, 필요한 경우 스트레스값을 메모리(205)로부터 보상 모듈(210)의 구동 전류 조절 회로 및 덧셈 회로(220)에 입력한다. 메모리 제어기(225)는 또한 가산 회로(220)에서 현재 스트레스 축적률을 더함으로써 증가된 스트레스값을 메모리(205)에 다시 저장한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 각 부화소의 총 스트레스를 추적하려면 방대한 양의 메모리가 필요할 수 있다. 예를 들면, 1920 x 1080 화소의 표시 장치에서, 화소 당 3개의 부화소가 있고 각 부화소에 몇 바이트의 스트레스가 있다면, 필요한 메모리 크기는 약 10 메가바이트 단위이다. 또한, 영상의 각 프레임(예를 들면 각 표시 이미지)에 대한 각 부화소의 스트레스 수를 갱신하는 데 필요한 계산 부담도 크다.
부화소 스트레스에 기인한 광효율 감소를 추적하고 수정하는 부담을 줄이기 위하여 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 스트레스 포획 모듈(215)의 부화소 스트레스 샘플링 회로가 각 이미지(예를 들면, 영상의 각 프레임)의 구동 전류 조절값 일부만을 샘플링할 수 있다. 예를 들면, 1080 화소 라인 (또는 열)을 가지는 표시 장치에서 표시 영상 중의 장면이 비교적 천천히 변화하는 경우에는 영상 한 프레임 당 스트레스 테이블의 한 열만을 갱신할 수 있다. 각 부화소에 대해서 사이에 있는 1079개의 값을 버리더라도 (예를 들어 부화소의 총 스트레스의 척도로서) 결과적인 스트레스값의 정확도에 작은, 허용가능한 손실만이 생기도록 할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 스트레스 포획 모듈(215)의 부화소 스트레스 샘플링 회로는 또한 프레임의 일부만을 샘플링할 수 있다. 예를 들면, 1080 화소 라인 (또는 열)을 가지는 표시 장치에서 갱신율이 60 Hz(예를 들어 1분당 60 프레임)라면, 스트레스 포획 모듈(215)의 부화소 스트레스 샘플링 회로는 매 10 프레임마다 한 번씩 이미지의 구동 전류값 전체 또는 일부를 샘플링하고 스트레스 테이블도 이에 맞춰 갱신한다.
부화소 스트레스를 스트레스 테이블에 저장하는 데 필요한 메모리 크기를 줄이는 여러 가지 방법이 있다. 예를 들면, 스트레스 프로파일 칩세트 위에 있는 메모리는 메모리에 저장되는 데이터를 압축함으로써 줄일 수 있다.
도 2b는 메모리 압축을 이용하는 스트레스 보상 시스템(201)의 블록도이다. 시스템(201)은 도 2a의 모든 부분을 포함한다. 시스템(201)은 또한 제1 압축 해제기(230), 압축기(235) 및 제2 압축 해제기(240)를 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 스트레스 테이블의 압축 표현이 메모리(205)에 저장된다. 동작을 할 때에는, 압축된 스트레스 데이터는 메모리 제어기(225)를 통하여 접근되고(예를 들면 읽히고), 제1 압축 해제기(230)에 의하여 압축해제되어 보상 모듈(210)의 구동 전류 조절 회로로 공급될 수 있다. 보상 모듈(210)의 구동 전류 조절 회로는 각 부화소에 대한 보상 인자에 기초하여 해당 부화소의 구동 전류 조절값을 계산한다. 각 부화소의 보상 인자는 해당 부화소의 스트레스값에 기초한다. 구동 전류 조절값은 스트레스 포획 모듈(215)이 읽는다. 구동 전류 조절값은 표시될 부화소의 현재 스트레스 축적률을 나타낸다. 메모리(205)에 있는 압축 스트레스 데이터는 제2 압축 해제기(240)에 의하여 해제되어 기존에 [예를 들어 메모리(205)에] 저장된 각 부화소의 스트레스값을 되찾는다(retrieve), 그 부화소에 대한 압축 해제된 스트레스값은 제2 압축 해제기(240)로부터 가산 회로(220)로 송신된다. 각 부화소에 대한 이전 저장 스트레스값은 가산 회로(220)에서 현재 스트레스 축적률(예를 들어, 구동 전류 조절값에 비례하는 숫자)에 따라 증가한다. 가산 회로(220)에서 증가한 스트레스값은 압축기(235)에 의하여 압축된 후 메모리(205)에 저장된다. 압축기(235)는 수신한 데이터를 그 크기를 줄이는 방식으로 압축한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 압축기(235)가 적용하는 압축은 압축된 데이터가 소비하는 메모리 용량을 줄이기(예를 들면 최소화하기) 위해서는 손실을 야기할 수도 있다. 제1 압축 해제기(230) 및 제2 압축 해제기(240) 각각은 수신한 데이터를 압축 해제한다. 예를 들면, 제1 압축 해제기(230) 및 제2 압축 해제기(240) 각각은 압축기(235)가 수행하는 동작을 뒤집거나 거의 뒤집는 동작을 수행한다. 허브만 코딩(Huffman coding) 또는 산술 코딩 등 엔트로피 코딩을 포함하는 다양한 압축 방법을 사용할 수 있다.
도 2b의 시스템(201)은 스트레스 테이블에 부화소 스트레스를 저장하는 데 필요한 메모리 크기를 줄일 수 있다. 그러나 시스템의 반복성(iterative nature) 때문에, 압축을 사용하지 않는 시스템(보기: 200)에 비하여 오류가 메모리 또는 스트레스 테이블에 축적될 수 있다. 스트레스 프로파일의 반복 부가 특성은 압축 및 압축 해제 오류를 일으키고 한 번의 반복에서 다음 번 반복까지 축적한다. 이 오류 패턴은 반복에서 반복으로 유사하다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 이러한 오류는 매우 커서 종래의 오류 수정 코드를 사용해서는 효과적으로 수정할 수 없을 것이다.
도 2c는 본 발명의 한 실시예에 따른 축적된 반복 압축 오류의 중복 지원형 잡음 제어(redundancy assisted noise control)를 사용하는 스트레스 보상 시스템(202)의 블록도이다.
도 2c를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 시스템(202)은 도 2a의 모든 부분을 포함한다. 시스템(202)은 또한 인코더(보기: 채널 인코더)(222), 제1 채널 디코더(232), 제2 채널 디코더(242) 및 절단기(truncator)(234)를 더 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 인코더(222)는 가산 회로(220)에서 받은 축적된 밝기값("축적된 스트레스 값"이라고도 한다)을 인코딩하여 나중에 잡음을 완화하는 데 사용되는 밝기의 일부를 보호(예를 들면 보존)한다. 밝기값의 보호 부분은 밝기 값의 중간 부분 부근의 k 비트(k는 1보다 큰 정수)일 수 있으며, 이에 대해서는 다음에 상세하게 설명한다. 인코더(222)는 보호 부분의 사본(duplicate copy)을 메모리(205)에 저장하여 나중에 제1 및 제2 채널 디코더(232, 242)가 사용하도록 한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 사본 부분(duplicate portion)은 비압축 형태로 저장할 수도 있고, [예를 들면 압축기(235)가] 손실없는/손실있는 압축을 사용하여 압축한 후에 메모리(205)에 저장할 수도 있다. 또는 보호 부분의 부호화된 판본을 메모리(205)에 저장할 수도 있다. 제1 및 제2 채널 디코더(232, 242) 각각은 메모리(205)에 저장된 보호 부분을 사용하여 압축기(235) 및 해당하는 압축 해제기(230, 240)가 각각 수행한 압축 및 압축 해제 동작으로부터 발생하는 압축 잡음을 줄인다. 채널 인코더(222) 및 디코더(232, 242)를 사용하지 않으면, 스트레스 프로파일의 반복성 때문에 압축/압축해제 오류가 시간이 지날수록 커져서 덜 중요한 비트 위치(lesser significant bit locations)에서 더 중요한 비트 위치(more significant bit locations)까지 전파될 수 있다. k 비트의 밝기 값이 보존되면, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 더 중요한 비트 위치의 나머지에는 오류가 없다.
절단기(234)는 제1 채널 디코더(232) 출력의 일부를 버릴 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 절단기(234)는 밝기값의 보호 부분에 선행하는 덜 중요한 비트들을 버림으로써 축적 오류를 줄이거나 최소화한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 시스템(202)이 수행하는 비트 부분 보호를 통한 잡음 감소 과정을 도시한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 인코더(222)는 시작 비트 p에서 시작하는 k 비트의 축적 밝기값(X)을 보호 부분(xk)으로 선택할 수 있는데, 여기에서 k와 p는 모두 1보다 큰 정수이다. 축적 밝기값(X)의 덜 중요한 부분(xl)은 최하위 비트에서 p-1 비트까지이며 나중에 절단기(234)에 의하여 버려질 수 있다. 압축/압축해제 잡음 범위가 보호 부분(xk)과 덜 중요한 부분(xl) 사이가 되도록, 즉 축적 밝기값(X)의 제1 비트에서 (p+k-1) 번째 비트로 한정되도록 p 및 k 값을 선택한다. (p+k-1) 값은 축적 밝기값(X)의 비트 길이보다 작을 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 보호 부분(xk)의 길이 k는 4 에서 6일 수 있으며, p 값은 6 에서 8 사이일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 덜 중요한 부분(xl)에 나타나는 오류를 무시하고, 보호 부분(xk)에 포함된 부분 정보를 보호하고, 부분 정보를 사용하여 오류 수정을 수행함으로써 축적 밝기값(X)의 더 중요한 부분, 즉 (p+k) 번째 비트에서 최상위 비트까지로 오류가 전파되는 것을 확실히 줄이거나 최소화할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 압축 해제기(230)의 출력은 압축 해제 축적 밝기값()("압축 해제값"이라고도 함)으로 나타내고, 제1 채널 디코더(232)의 출력은 복호화 축적 밝기값()("복호화값"이라고도 함)으로 표현한다. 복호화값()은 될 수 있으면 원래 축적 밝기값에 가까운 것이 바람직하다.
여기에서, 압축 해제값()은 압축 보호 부분(), 압축 덜 중요 부분(compressed lesser significant portion)() 및 압축 더 중요 부분(compressed more significant portion)()을 포함한다. 복호화값()은 복호화 보호 부분(decoded protected portion)(　 ), 복호화 덜 중요 부분(decoded lesser significant portion)() 및 복호화 더 중요 부분(decoded more significant portion)( )을 포함한다. 축적 밝기값(X) 및 압축 해제값()은 [수학식 1]을 통하여 관계지을 수 있다.
여기에서 N은 압축기(235) 및 제2 압축 해제기(240)가 각각 수행한 압축 및 압축 해제 동작을 통하여 원래 값에 더해진 압축 잡음을 나타낸다. 제1 채널 디코더(232)는 보호 부분(xk)에 기초하여 압축 잡음을 평가하며, 이때 보호 부분(xk)은 채널 인코더(222)에 의하여 온전한 상태를 유지하며 평가 잡음()을 생성한다. 제1 채널 디코더(232)는 평가 잡음()을 사용하여 복호화값()을 생성한다. 이 동작을 수행하기 위하여, (잡음 N의 최대값은 알고 있으나 N의 부호는 모른다면) [수학식 2]의 조건을 충족하거나, (잡음 N의 최대값과 부호를 모두 알고 있다면) [수학식 3]의 조건을 충족하도록 k 값과 p 값을 선택한다.
여기에서 |N| 압축 잡음(N)의 절대값을 나타낸다. [수학식 3] 조건이 [수학식 2] 조건보다 더 보수적이어서, [수학식 3]을 충족하면 [수학식 2]의 충족도 자동으로 보장된다. [수학식 1]의 조건 하에서, (첫 p-1 비트를 무시하면) 다음과 같이 표현되는 두 개의 N 후보가 있다.
여기에서, 편의상 로 가정한다. 두 개의 N 후보 중에서 고유하게 결정하려면, 다음을 충족할 필요가 있다.
평가 잡음()에 대한 결정이 이루어지면 (첫 p-1 비트는 불분명), 압축을 보상할 수 있다. 따라서, 각각의 반복에 대하여 복호화값()은 [수학식 6]을 충족할 수 있다.
즉, 반복 당 압축 잡음은 덜 중요한 부분()에 한정되고 이는 버려진다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 시스템(202)이 수행하는 잡음 감소 과정(400)을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 블록(402)에서, 채널 디코더(232/242)는 메모리(205)로부터 보호 부분()을 얻고 제2 압축 해제기(240)로부터 압축 보호 부분()을 얻는다. 블록(404)에서, 채널 디코더(232/242)는 [수학식 7] 및 [수학식 8]에 따라 제1 오류값(E1)과 제2 오류값(E2)을 계산한다.
여기에서 "a mod b"는 정수 a에 대한 정수 b의 유클리드 나눗셈(Euclidean division)의 나머지이다. 및 값은 잡음에 보호 부분()의 k 비트를 더한 것이다. 제1 오류()는 압축 잡음(N)이 양수인 시나리오를 나타내고 제2 오류()는 압축 잡음(N)이 음수인 시나리오를 나타낸다. 도 4에서, ([수학식 3]은 아니고) [수학식 2]에서 약한 조건만을 충족한다고 가정한다. 이러한 시나리오에서, there may be the ([수학식 4] 및 [수학식 5]의 잡음값에 해당하는) 두 개의 가능한 잡음값(, )이 있을 수 있고 채널 디코더(232/242)는 과 중 어느 것이 보상되어야 할 올바른 잡음인지를 결정한다.
블록(406)에서, 채널 디코더(232/242)는 제1 오류()가 제2 오류()보다 작은지를 결정한다. 제1 오류()가 제2 오류()보다 작으면, 블록(408)에서, 채널 디코더(232/242)는 [수학식 9]에 따라 복호화값()을 계산한다.
제1 오류()가 제2 오류()보다 작지 않으면, 블록(410)에서, 채널 디코더(232/242)는 제1 오류()가 제2 오류()와 같은지를 결정한다. 제1 오류()가 제2 오류()와 같지 않으면(즉, > ), 블록(412)에서, 채널 디코더(232/242)는 [수학식 10]에 따라 복호화값()을 계산한다.
그렇지 않고, 제1 오류()가 제2 오류()와 같으면, 블록(414)에서, 채널 디코더(232/242)는 복호화값()을 압축해제값()과 동일하게 한다(즉, 잡음 감소를 수행하지 않는다). 그러나 본 발명 또는 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 채널 디코더(232/242)는 대신 [수학식 9] 또는 [수학식 10]에 따라 복호화값()을 계산함으로써 한쪽 또는 다른 쪽에 치우칠 수 있다. k와 p 값이 [수학식 3]의 조건을 충족하도록 선택된 실시예에서는, 제1 오류()와 제2 오류()가 서로 같을 수 없다. 그러나 이러한 상황은 몇몇 화소에 대해서 [수학식 2]의 조건만이 ([수학식 3]은 아니고) 충족된 경우에 나타날 수 있다. Violating the condition of [수학식 3]의 조건을 위반하면 오수정(miscorrection)이 생길 수 있으나, 이러한 구조는 동일한 k 값에 대해서 더 낮은 값 p를 제공하며, 이는 더 적은 수의 비트를 버린다는 점에서 바람직하다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 잡음 감소 목적으로 보호 부분()을 그대로 유지(즉, 압축/압축해제 없음)하지만, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 보호 부분()의 사본을 여러 개 만들어서 일부 보호(partial protection)를 실현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 시스템(202)이 수행하는 다중 사본에 의한 비트 부분 보호를 통한 잡음 감소 과정을 도시한다.
도 5를 참고하면, 보호 부분()을 그대로 유지하기보다는, 채널 인코더(222)가 보호 부분()의 사본을 n개(n은 1보다 큰 정수) 만들고, 그들을 결합하여 이진 사본 스트링(S)을 형성한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 이진 사본 스트링(S)은 압축기(235)에 의하여 압축되고 압축 해제기(230)에 의하여 나중에 압축해제된다. 압축과 압축해제는 축적 밝기값()에 적용한 것과 동일할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이진 사본 스트링(S)에 적용한 압축과 압축해제는 축적 밝기값()에 적용한 것과 다를 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 압축 기술 및/또는 서로 다른 압축률이 사용될 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 압축해제된 사본 스트링()의 압축해제된 사본(보기: , , ... ) 각각은 서로 다른 잡음량을 겪는다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 채널 디코더(232/242)는 최대 가능성 복호화(MLD: maximum likelihood decoding) 과정(보기: 다수결)을 압축해제된 사본에 적용하여 축적 밝기값()의 보호 부분()의 추산(estimation)인 복호화 보호 부분()을 계산한다. MLD 과정은 복호화 보호 부분()에 잡음을 줄일 수 있지만, 복호화 보호 부분()이 보호 부분()과 동일한 지점까지 줄이지는 않을 것이다. 사본의 수 n은 모의 실험, 실험 및/또는 사용가능한 메모리 등에 기초하여 결정될 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 사본의 수 n은 홀수일 수 있다. 그러나 사본의 수 n은 짝수일 수도 있으며, 압축 보호 부분()을 이진 사본 스트링(S)과 결합하여 총수를 홀수로 만든 후에 MLD 과정을 적용할 수 있다. 본 발명의 실시예는 MLD 과정에 한정되지 않으며, 다른 적절한 과정이 적절한 곳에 사용될 수 있다.
채널 디코더(232/242)가 복호화 보호 부분()을 결정하고 나면, 도 4를 참고하여 앞에서 설명한 바와 같이, [수학식 7]과 [수학식 8]에서 를 로 치환함으로써 복호화값()의 계산을 진행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 시스템(202)이 리드-솔로몬 코드(reed-solomon code) 등 강화 코딩 기술(enhanced coding techniques)로 여러 화소를 종속적으로 부호화하는 비트 부분 보호를 통한 잡음 감소 과정을 도시한다. 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따라 패리티 비트를 해당하는 축적 밝기값에 삽입할 때의 다양한 위치 선택을 보여준다.
도 6을 참고하면, 채널 인코더(222)는 k' (k'은 1보다 큰 정수) 화소에 대한 축적 밝기값()을 부호화할 수 있으며, 이때 표시 장치의 이들 화소는 압축될 영상의 한 조각 내에 있을 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 이 화소들의 덜 중요한 부분(), 보호 부분() 및 더 중요한 부분()이 각각 ... , ... , 그리고 ... 로 표시되어 있다. 채널 인코더(222)는 이어 ... 로 이루어진 비트 스트링에 대한 패리티 비트(parity bits)( ~ )를 생성한다.
각각의 화소(1~k') 및 패리티 비트( ~ )는 압축기(235) 또는 복수의 서로 다른 압축기로 별개로 또는 부분적으로 함께 압축되어 압축 화소(compressed pixels)(1 ~ k') 및 압축 패리티 비트(compressed parity bits)( ~ )를 생성하며, 나중에 해당 압축 해제기에 의하여 압축해제된다. 패리티 비트( ~ )는 비트 스트링( ... )과 동일하거나 다른 압축(예를 들면, 동일하거나 다른 압축 기술, 압축률, 압축 파라미터 등)으로 압축될 수 있다. 채널 디코더(232/242)는 압축 패리티 비트)( ~ )를 이용하여 ... 으로부터 값 ... 을 생성한다. 채널 디코더(232/242)는 이 값들을 이용하여 값 ... 을 추산하며, 이는 도 3 및 도 4를 참고하여 앞에서 설명한 잡음 감소에 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 압축 패리티 비트( ~ )는 축적 밝기값의 임의 지점에 첨부/인터리브될(appended/interleaved) 수 있다. 예를 들면, 압축 패리티 비트( ~ )는 (예를 들면 도 7a에 도시한 것과 같이) 축적 밝기값의 끝에 첨부되거나, (예를 들면 도 7b에 도시한 것과 같이) 축적 밝기값의 시작점에 첨부되거나, (예를 들면 도 7c에 도시한 것과 같이) 축적 밝기값의 LSB와 MSB 사이 어느 지점에 첨부되거나, (예를 들면 도 7d에 도시한 것과 같이) 축적 밝기값의 비트에 인터리브될 수 있다.
앞에서 설명한 실시예에서는, p 값과 k 값이 고정되어 있고 잡음의 추산 또는 잡음에 대한 지식에 기초한 것이다. 그러나 시스템(202)의 반복 구조로 인하여, 잡음은 고정되지 않고 시간이 흐를수록 축적된다. 그 결과, 선택한 p 값과 k 값을 시작점에 두기에는 너무 공격적이다.
그러므로 연속하는 각 반복/실행(iteration/run)에서 잡음 수준에 더 가까워지도록 p 값과 k 값을 적응성 선택하는(adaptively select) 것이 바람직할 수 있다. 반복/실행 각각은 표시 장치에 표시되는 영상의 프레임에 해당할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 각각의 연속하는 프레임은 연속하는 반복에 해당할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 하나의 반복이 매 m (m은 1보다 큰 정수) 프레임마다 수행될 수 있다. 후자의 방법은 메모리와 계산 시간을 줄여줄 수 있다.
적응성 파라미터(adaptive parameters)를 사용하면 파라미터 초기화가 쉬워지는데 이는 부적절한 파라미터를 연속하는 실행에서 수정할 수 있기 때문이다. 또한, 적응성 파라미터는 시작점에서 더 나은 성능을 제공할 수 있고, 이에 따라 초기 실행 동안 오류 축적을 줄일 수 있다. 나아가 잡음에 대한 지식이 필요하지 않다.
축적 잡음은 자그마하게 시작하지만 시간이 지날수록 커지므로[예를 들면 최하위비트(LSB)에서 시작하여 최상위비트(MSB)로 이동한다] 시작점에서 p + k 에 대한 더 작은 값[합계 파라미터(c)라고도 함]을 선택하는 것이 바람직하다. 적응성 파라미터 선택의 한 실시예에 따르면, 값 k는 상수이다. 따라서 p 값은 시간이 지날수록 (예를 들면 LSB에서 MSB로) 커진다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 한 실시예에 따른 반복 시스템(202)의 최대 절대 오류와 반복 횟수를 도시한 것이다. 도 8a 및 도 8b는 축적 압축 양자화 잡음의 계단식 특성을 보여준다.
도 8a는 고정 합계 파라미터 c (= p + k)를 이용한 잡음 감소를 보여준다. 도 8b는 가변 합계 파라미터 c 를 이용한 잡음 감소를 보여준다. 또한, 각 단계에서 합계 파라미터 c 의 적정 값이 도 8b에 나타나 있다. 도 8b의 예에서, 합계 파라미터 c는 하나씩 증가한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 데이터 축적 및 그에 따른 잡음 축적은 오랜 기간(예를 들면 몇 달 또는 몇 년) 지속될 수 있으며, 합계 파라미터 c는 간격을 두고(예를 들면 주기적으로, 몇 주 또는 몇 달에 한 번) 갱신될 수 있다. 따라서, 합계 파라미터 c의 변화는 상대적으로 잦지 않다. 그 결과, 합계 파라미터 c가 증가한 후에 하나의 반복 동안의 잡음 계산이 벗어났다(예를 들면 부정확하다) 하더라도 이 오류는 정확한 c 값을 사용하는 다수의 반복에 의하여 희석되어 표시 장치의 화질에 식별가능한 효과를 남기지 않는다.
합계 값 c를 적응성으로 변화시키는 두 가지 방법이 있다. 첫째, 압축기(235)에 의한 합계 값 c의 설정/조절과 채널 인코더(222) 및 디코더(232, 242)와의 값 c 교환, 둘째, 하나 이상의 채널 인코더(222) 및 디코더(232, 242)에 의한 인코더/디코더에 사용가능한 정보를 이용한 합계 값 c의 설정/조절과 인코더 및 디코더 중 다른 것과의 값 c 교환. 두 번째 방법은 자기적응성이라 할 수 있다.
첫 번째 방법에서, 압축기(235)는 양자화 테이블을 이용할 수 있다(이는 메모리에 있는 스트레스 프로파일 테이블과는 다를 수 있다). 본 발명의 한 실시예에 따르면, (도 8b에서 계단형 변화로 나타낸) 압축 양자화가 변화할 때 c가 증가한다. 이 경우에, 양자화 수준이 변할 때마다 압축기(235)는 채널 인코더와 디코더에 신호를 주어 합계값 c를 증가시킨다. 양자화 수준 및 그에 대응하는 c는 경험적인 수치이거나 이론적인 계산에 기초할 것이다.
두 번째, 자기 적응성 방법에서는, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 채널 디코더(232/242)는 보호 부분()에 더해진 잡음을 나타내는 | - | 값을 관찰하고, |- | 값이 무효라고[즉, 잡음 문턱(noise threshold)을 초과한다고] 판단하면, 합계값 c를 하나 증가시킨다. 잡음 문턱은 p 값과 k 값 및 반복 회수(또는 시간)에 기초하여 정의된다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 제1 및 제2 채널 디코더(232, 242) 중 하나가 합계값 c를 바꾸면, 그 변화를 다른 채널 디코더에 알려 c의 불일치로 인한 잡음이 생기지 않도록 한다. 그러나 제1 및 제2 채널 디코더(232, 242)가 합계값 c의 변화를 알리지 않는 예에서는, 하나의 디코더가 값 c를 바꾸면 다른 디코더에서는 불일치 잡음이 생긴다. 하지만 다른 디코더는 c의 불일치로 인한 추가적인 잡음을 레버리징(leveraging)하는 동일한 자기 적응성 논리를 사용하여 c의 불일치를 감지하고 합계값 c를 하나 증가시킨다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 수정 오류가 커지는 것을 피하기 위하여, 합계값 c가 변화하면, 채널 인코더(222) 및 디코더(232, 242)에 의한 잡음 감소가 수행되지 않는다.
양자화 잡음에 계단식 변화가 있으면 합계값 c의 증가가 자주 일어난다면, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 채널 인코더/디코더가 합계값 c를 스스로 조절하는 대신, 양자화 잡음에 변화가 있을 때 압축 블록[즉, 압축기(235)]이 값 c를 조절하고 이 변화를 채널 인코더(222) 및 디코더(232, 242)에 알린다. 여기에서, c의 변화에 대한 결정은 자기 적응성 방법과 동일하게 이루어질 수 있다.
"제1", "제2", "제3" 등의 용어를 여러 가지 원소, 성분, 영역, 층, 부분 등에 사용하지만, 이들은 이런 수식어에 의하여 한정되지 않는다. 이러한 용어는 어떤 원소, 성분, 영역, 층, 부분을 다른 원소, 성분, 영역, 층, 부분과 구별하기 위하여 사용하는 것이며 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는다.
또한, 어떤 층이 다른 두 층 "사이"에 있다고 표현했을 때, 두 층 사이에 해당 층만 있을 수도 있지만 하나 이상의 다른 층이 더 있을 수 있다.
여기에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명할 목적으로 사용할 뿐이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에서 "실질적으로", "약", "대체로" 및 이와 비슷한 표현은 근사를 나타내는 표현일 뿐 "정도"를 나타내는 것이 아니며, 당업자가 알 수 있는 측정값 또는 계산값의 고유 오차를 나타내는 데 사용한다.
여기에서 수를 특별히 언급하지 않으면 단수 또는 복수의 경우를 모두 포함한다. 어떤 특징, 단계, 동작, 부분, 성분 등을 "포함"한다는 표현은 해당 부분 외에 다른 특징, 단계, 동작, 부분, 성분 등도 포함할 수 있다는 것을 의미한다. "및/또는"이라는 표현은 나열된 것들 중 하나 또는 둘 이상의 모든 조합을 포함한다. 나열 목록 앞에 기재한 "적어도 하나" 등의 표현은 목록 전체를 수식하는 것이지 목록 내의 각각의 것을 수식하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명할 때 사용하는 "수 있다"는 표현은 "본 발명의 하나 이상의 실시예"에 적용가능하다는 것을 뜻한다. "예시적인"이라는 용어는 예 또는 도면을 나타낸다. "사용", "이용" 등은 이와 유사한 다른 표현과 함께 비슷한 의미로 사용될 수 있다.
부분, 층, 영역, 성분 등이 다른 부분, 층, 영역, 성분의 "위에" 있거나 "연결되어" 있는 것으로 기재하는 경우 "바로" 위에 있거나 또는 "직접" 연결되어 있는 경우뿐 아니라 중간에 다른 부분, 층, 영역, 성분 등이 더 끼어 있는 경우도 포함한다. 그러나 "바로 위에" 있거나 "직접 연결"되어 있는 것으로 기재하면 중간에 다른 부분이 없다는 것을 뜻한다. 본 발명의 실시예에 따라 설명한 전자, 전기 장치 및/또는 다른 관련 장치 또는 부분은 적절한 하드웨어, 펌웨어(보기: 응용 주문형 집적 회로), 소프트웨어 또는 이들의 조합을 사용하여 구현할 수 있다. 예를 들면, 이들 장치의 다양한 구성 요소를 하나의 집적 회로 칩에 형성될 수도 있고 서로 다른 집적 회로 칩에 구현할 수도 있다. 또한, 이들 장치의 다양한 구성 요소를 가요성 인쇄 회로 필름, 테이프 캐리어 패키지(TCP: tape carrier package), 인쇄 회로 기판 등에 구현하거나 하나의 기판 위에 형성할 수 있다. 또한, 이들 장치의 다양한 구성 요소를 여기에서 설명한 다양한 기능을 수행하기 위하여 컴퓨터 프로그램 명령을 실행하고 다른 시스템 요소와 상호 작용하는 하나 이상의 컴퓨터 장치 내에 있는 하나 이상의 프로세서에서 실행될 수 프로세스 또는 스레드(thread)일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은 램(RAM: random access memory) 등의 표준 메모리 장치를 사용하는 컴퓨터 장치에 구현된 메모리에 저장될 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 본 발명의 실시예의 개념과 범위를 벗어나지 않고도 다양한 컴퓨터 장치의 기능들을 하나의 컴퓨터 장치에 결합 또는 통합하거나, 특정 컴퓨터 장치의 기능을 하나 이상의 다른 컴퓨터 장치에 분산할 수도 있다.
이상에서 압축 오류 감소 시스템 및 방법의 실시예에 대하여 설명 및 도시하였지만, 당업자라면 이러한 실시예를 변경 및 수정할 수도 있다. 따라서 여기에서 제시한 원리에 따라 구성된 스트레스 프로파일 압축을 이용한 압축 오류 감소 시스템 및 방법도 본 발명에 포함된다. 본 발명은 다음의 청구범위 및 그 등가물에 의하여 정의된다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
115: 처리 회로
120, 205: 메모리
200, 201, 202: 스트레스 보상 시스템
210: 보상 모듈
215: 스트레스 포획 모듈
220: 가산 회로
222: 채널 인코더
225: 메모리 제어기
230, 240: 압축 해제기
232, 242: 채널 디코더
234: 절단기
235: 압축기

Claims (20)

  1. 가산 회로에 의하여, 표시 장치가 표시하는 영상의 밝기값(brightness value)을 축적하는 단계,
    인코더에 의하여, 메모리에 저장하기 위하여 상기 축적된 밝기값(앞으로 "축적 밝기값"이라 함)의 비트 중 복수의 비트를 포함하는 보호 부분(protected portion)을 선택함으로써, 상기 축적 밝기값을 부호화하는 단계,
    압축기에 의하여, 상기 축적 밝기값을 압축하는 단계,
    상기 압축기에 의하여, 상기 압축된 축적 밝기값(앞으로 "압축 축적 밝기값"이라 함)을 상기 메모리에 저장하는 단계,
    압축 해제기에 의하여, 상기 압축 축적 밝기값을 읽어 와서 압축해제하여 압축해제값(decompressed value)을 생성하는 단계, 그리고
    디코더에 의하여, 상기 보호 부분에 기초하여 상기 압축해제값을 복호화하여, 상기 축적 밝기값에 대응하며 상기 압축해제값보다 낮은 압축 잡음을 가지는 복호화값(decoded value)을 생성하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 스트레스 보상 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 보호 부분은 상기 축적 밝기값의 p번째 비트에서 시작하는 k 개의 비트를 포함하며,
    상기 p와 k는 모두 1보다 큰 정수이고,
    (p+k-1)은 상기 축적 밝기값의 비트 길이보다 작은
    스트레스 보상 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 압축해제값의 압축 잡음은 상기 압축해제값의 앞 (p+k-1) 번째 비트 안에 완전히 포함되는 스트레스 보상 방법.
  4. 제2항에서,
    트렁케이터에 의하여, 상기 보호 부분에 선행하는 상기 복호화값의 덜 중요한 비트를 버리는 단계를 더 포함하는 스트레스 보상 방법.
  5. 제2항에서,
    상기 복호화값을 보상기에 제공하여 상기 표시 장치의 스트레스에 대하여 입력 영상을 보상하도록 하는 단계를 더 포함하는 스트레스 보상 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 축적 밝기값을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분을 보존하는 단계는,
    상기 인코더에 의하여, 상기 축적 밝기값의 상기 보호 부분을 식별하는 단계, 그리고
    상기 인코더에 의하여, 상기 보호 부분을 상기 메모리에 저장하는 단계
    를 포함하는
    스트레스 보상 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 보호 부분은 상기 메모리에 비압축 상태로 저장되는 스트레스 보상 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 압축해제값을 복호화하여 상기 복호화값을 생성하는 단계는,
    상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제값의 복호화된 보호 부분을 식별하는 단계,
    상기 디코더에 의하여, 상기 보호 부분과 상기 복호화된 보호 부분 사이의 차를 계산하여 추산 압축 잡음을 생성하는 단계, 그리고
    상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제값과 상기 추산 압축 잡음에 기초하여 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값의 압축 잡음을 줄이는 단계
    를 포함하는
    스트레스 보상 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 압축해제값의 상기 복호화된 보호 부분은 상기 축적 밝기값의 상기 보호 부분의 비트 위치에 대응하는 스트레스 보상 방법.
  10. 제8항에서,
    상기 보호 부분과 상기 복호화된 보호 부분 사이의 차를 계산하여 추산 압축 잡음을 생성하는 단계는,
    상기 디코더에 의하여, 제1 오류() 및 제2 오류()를 다음과 같이 계산하는 단계
    ,

    를 포함하며,
    는 상기 축적 밝기값의 상기 보호 부분을 나타내고, 는 상기 복호화된 보호 부분을 나타내며, mod는 모듈로 연산(modulo operation)을 나타내는
    스트레스 보상 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값의 압축 잡음을 줄이는 단계는,
    상기 디코더에 의하여, 상기 제1 오류가 상기 제2 오류보다 작다고 판단하는 단계, 그리고
    상기 판단에 응답하여, 상기 디코더에 의하여, 상기 복호화값()을

    에 따라 계산하는 단계
    를 포함하며,
    는 상기 압축해제값을 나타내며, p는 상기 축적 밝기값에서 상기 보호 부분의 제1 비트 위치를 나타내는
    스트레스 보상 방법.
  12. 제10항에서,
    상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값의 압축 잡음을 줄이는 단계는,
    상기 디코더에 의하여, 상기 제1 오류가 상기 제2 오류보다 크다고 판단하는 단계, 그리고
    상기 판단에 응답하여, 상기 디코더에 의하여, 상기 복호화값()을
    에 따라 계산하는 단계
    를 포함하며,
    는 상기 압축해제값을 나타내며, p는 상기 축적 밝기값에서 상기 보호 부분의 제1 비트 위치를 나타내는
    스트레스 보상 방법.
  13. 제10항에서,
    상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값의 압축 잡음을 줄이는 단계는,
    상기 디코더에 의하여, 상기 제1 오류가 상기 제2 오류와 동일하다고 판단하는 단계, 그리고
    상기 디코더에 의하여, 상기 복호화값을 상기 압축해제값으로 결정하는 단계
    를 포함하는
    스트레스 보상 방법.
  14. 제1항에서,
    상기 축적 밝기값을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분을 보존하는 단계는, 상기 인코더에 의하여, 상기 보호 부분을 복수 회 복제하여 이진 사본 스트링을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 스트레스 보상 방법은,
    상기 압축기에 의하여, 상기 이진 사본 스트링을 압축하는 단계,
    상기 압축기에 의하여, 상기 압축된 이진 사본 스트링을 상기 메모리에 저장하는 단계, 그리고
    상기 압축 해제기에 의하여, 상기 압축된 이진 사본 스트링을 읽어 내고 압축해제하여 압축해제된 이진 사본 스트링을 생성하는 단계
    를 더 포함하는
    스트레스 보상 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 압축해제값을 복호화하여 상기 복호화값을 생성하는 단계는,
    상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제된 이진 사본 스트링에 최대 가능성 복호화(MLD: maximum likelihood decoding) 과정을 적용하여 복호화된 보호 부분을 계산하여 상기 보호 부분을 추산하는 단계,
    상기 디코더에 의하여, 상기 복호화된 보호 부분과 상기 압축해제값의 압축해제된 보호 부분 사이의 차를 계산하여 추산 압축 잡음(estimated compression noise)을 생성하는 단계, 그리고
    상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제값과 상기 추산 압축 잡음에 기초하여 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값에 있는 압축 잡음을 줄이는 단계
    를 포함하는
    스트레스 보상 방법.
  16. 제1항에서,
    상기 축적 밝기값을 부호화하여 상기 축적 밝기값의 보호 부분을 보존하는 단계는, 상기 인코더에 의하여, 상기 보호 부분을 부호화하여 복수의 패리티 비트를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 축적 밝기값을 압축하는 단계는, 상기 압축기에 의하여, 상기 패리티 비트를 상기 축적 밝기값과 함께 압축하는 단계를 포함하며,
    상기 압축 축적 밝기값을 압축해제하여 압축해제값을 생성하는 단계는, 상기 압축 해제기에 의하여, 상기 압축된 패리티 비트를 상기 압축 축적 밝기값과 함께 압축해제하여 압축해제된 보호 부분과 압축해제된 패리티 비트를 생성하는 단계를 포함하는
    스트레스 보상 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 보호 부분의 부호화는 상기 축적 밝기값의 조각에 적용된 리드-솔로몬 코드(reed-solomon code)에 따르며,
    상기 패리티 비트는 상기 축적 밝기값과 다른 압축을 통하여 압축되는
    스트레스 보상 방법.
  18. 제16항에서,
    상기 압축해제값을 복호화하여 상기 복호화값을 생성하는 단계는,
    상기 디코더에 의하여, 복호화된 보호 부분을 계산하고, 상기 복호화된 보호 부분 및 상기 압축해제된 패리티 비트에 기초하여 상기 보호 부분을 추산하는 단계,
    상기 디코더에 의하여, 상기 복호화된 보호 부분과 상기 복호화된 보호 부분의 차를 계산하여 추산 압축 잡음을 생성하는 단계, 그리고
    상기 디코더에 의하여, 상기 압축해제값 및 상기 추산 압축 잡음에 기초하여 상기 복호화값을 계산하여 상기 압축해제값에 있는 압축 잡음을 줄이는 단계
    를 포함하는
    스트레스 보상 방법.
  19. 가산 회로에 의하여, 표시 장치가 표시하는 영상의 밝기값(brightness value)을 축적하는 단계,
    인코더에 의하여, 메모리에 저장하기 위하여 상기 축적된 밝기값(앞으로 "축적 밝기값"이라 함)의 비트 중 복수의 비트를 포함하는 보호 부분(protected portion)을 선택함으로써, 상기 축적 밝기값을 부호화하는 단계,
    압축기에 의하여, 상기 축적 밝기값을 압축하는 단계,
    상기 압축기에 의하여, 상기 압축된 축적 밝기값(앞으로 "압축 축적 밝기값"이라 함)을 상기 메모리에 저장하는 단계,
    압축 해제기에 의하여, 상기 압축 축적 밝기값을 읽어 와서 압축해제하여 압축해제값(decompressed value)을 생성하는 단계,
    디코더에 의하여, 상기 보호 부분에 기초하여 상기 압축해제값을 복호화하여, 상기 축적 밝기값에 대응하며 상기 압축해제값보다 낮은 압축 잡음을 가지는 복호화값(decoded value)을 생성하는 단계,
    상기 가산 회로에 의하여, 상기 표시 장치에 표시되는 출력 영상을 수신하는 단계, 그리고
    상기 가산 회로에 의하여, 상기 출력 영상의 밝기값에 상기 복호화값을 더하여 갱신된 축적 밝기값을 생성하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 스트레스 보상 방법.
  20. 메모리, 그리고
    처리 회로
    를 포함하며,
    상기 처리 회로는,
    표시 장치가 표시하는 영상의 밝기값(brightness value)을 축적하고,
    인코더에 의하여, 상기 메모리에 저장하기 위하여 상기 축적된 밝기값(앞으로 "축적 밝기값"이라 함)의 비트 중 복수의 비트를 포함하는 보호 부분(protected portion)을 선택함으로써, 상기 축적 밝기값을 부호화하고,
    상기 축적 밝기값을 압축하고,
    상기 압축된 축적 밝기값(앞으로 "압축 축적 밝기값"이라 함)을 상기 메모리에 저장하고,
    상기 압축 축적 밝기값을 읽어 와서 압축해제하여 압축해제값(decompressed value)을 생성하고,
    상기 보호 부분에 기초하여 상기 압축해제값을 복호화하여, 상기 축적 밝기값에 대응하며 상기 압축해제값보다 낮은 압축 잡음을 가지는 복호화값(decoded value)을 생성하는
    표시 장치의 스트레스 보상 시스템.
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