KR20080000340A - Appratus and method for driving lcd - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치에 형성되는 픽셀의 등가 회로도.1 is an equivalent circuit diagram of a pixel formed in a general liquid crystal display device.
도 2는 일반적인 액정표시장치의 구성도.2 is a configuration diagram of a general liquid crystal display device.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동장치의 구성도.3 is a configuration diagram of a driving device of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동장치에서의 계조 변환 특성도.4 is a gray scale conversion characteristic diagram in a driving device of a liquid crystal display device according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동장치에서의 정지영상 프레임의 계조 특성도.5 is a gray scale characteristic diagram of a still image frame in the driving apparatus of the liquid crystal display according to the present invention;
도 6은 도 3에서의 주파수 변환기의 구성도.FIG. 6 is a configuration diagram of the frequency converter in FIG. 3. FIG.
도 7은 도 3에서의 프레임 판별기의 구성도.7 is a configuration diagram of a frame discriminator in FIG. 3.
도 8은 도 3에서의 계조 변환기의 구성도.8 is a configuration diagram of a gradation converter in FIG. 3;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법에 대한 흐름도.9 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 도 9에서의 프레임 주파수 변환과정을 세부적으로 나타낸 흐름도.FIG. 10 is a flowchart illustrating a frame frequency conversion process in FIG. 9 in detail. FIG.
도 11은 도 9에서의 프레임들의 계조값 변환과정을 상세히 나타낸 흐름도.FIG. 11 is a flowchart illustrating a process of converting grayscale values of frames in FIG. 9; FIG.
도 12는 도 9에서의 선택신호 발생과정을 상세히 나타낸 흐름도.12 is a flowchart illustrating a process of generating a selection signal in FIG. 9 in detail.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 액정표시장치 110: 액정표시패널100: liquid crystal display device 110: liquid crystal display panel
120: 데이터 구동부 130: 게이트 구동부120: data driver 130: gate driver
140: 감마기준전압 발생부 150: 백라이트 어셈블리140: gamma reference voltage generator 150: backlight assembly
160: 인버터 170: 공통전압 발생부160: inverter 170: common voltage generator
180: 게이트구동전압 발생부 190: 타이밍 컨트롤러180: gate driving voltage generator 190: timing controller
200: 액정표시장치의 구동장치 210: 주파수 변환기200: driving device of the liquid crystal display 210: frequency converter
220: 프레임 판별기 230: 계조 변환기220: frame discriminator 230: gradation converter
240: 멀티플렉서240: multiplexer
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 프레임 주파수를 배속시키는 액정표시장치에서 계조값이 변환되지 않은 동일한 정지영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 구동함과 아울러 계조값이 변환된 동일한 동영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 구동할 수 있는 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하며, 그리고 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다. 이러한 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.A liquid crystal display device displays an image by adjusting light transmittance of liquid crystal cells according to a video signal, and an active matrix type liquid crystal display device in which a switching element is formed for each liquid crystal cell enables active control of the switching element. This is advantageous for video implementation. As the switching element used in the active matrix liquid crystal display device, a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) is mainly used as shown in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는, 디지털 입력 데이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여 액정셀(Clc)을 충전시킨다.Referring to FIG. 1, an active matrix type liquid crystal display converts digital input data into an analog data voltage based on a gamma reference voltage and supplies it to the data line DL and simultaneously supplies scan pulses to the gate line GL. The liquid crystal cell Clc is charged.
TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)의 일측 전극에 접속된다.The gate electrode of the TFT is connected to the gate line GL, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode of the TFT is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc and one electrode of the storage capacitor Cst. Connected.
액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다. The common voltage Vcom is supplied to the common electrode of the liquid crystal cell Clc.
스토리지 캐패시터(Cst)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다. The storage capacitor Cst charges a data voltage applied from the data line DL when the TFT is turned on, thereby maintaining a constant voltage of the liquid crystal cell Clc.
스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이 때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.When the scan pulse is applied to the gate line GL, the TFT is turned on to form a channel between the source electrode and the drain electrode so that the voltage on the data line DL is applied to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc. Supply. At this time, the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell Clc modulate the incident light by changing the arrangement by the electric field between the pixel electrode and the common electrode.
이와 같은 구조를 갖는 픽셀들을 구비하는 일반적인 액정표시장치의 구성에 대하여 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같다.A configuration of a general liquid crystal display device having pixels having such a structure will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 일반적인 액정표시장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a general liquid crystal display device.
도 2를 참조하면, 액정표시장치(100)는, 데이터라인(DL1 내지 DLm)과 게이트라인(GL1 내지 GLn)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 형성된 액정표시패널(110)과, 액정표시패널(110)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(120)와, 액정표시패널(110)의 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(130)와, 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(120)에 공급하기 위한 감마기준전압 발생부(140)와, 액정표시패널(110)에 광을 조사하기 위한 백라이트 어셈블리(150)와, 백라이트 어셈블리(160)에 교류 전압 및 전류를 인가하기 위한 인버터(160)와, 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)의 공통전극에 공급하기 위한 공통전압 발생부(170)와, 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 발생하여 게이트 구동부(130)에 공급하기 위한 게이트구동전압 발생부(180)와, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(190)를 구비한다.Referring to FIG. 2, the liquid
액정표시패널(110)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 액정표시패널(110)의 하부 유리기판 상에는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 직교된다. 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)의 교차부에는 TFT가 형성된다. TFT는 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 접속되며, TFT의 소스전극은 데이터라인(DL1 내지 DLm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속된다. In the liquid
TFT는 게이트라인(GL1 내지 GLn)을 경유하여 게이트단자에 공급되는 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. TFT의 턴-온시 데이터라인(DL1 내지 DLm) 상의 비디오 데이터는 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다. The TFT is turned on in response to the scan pulse supplied to the gate terminal via the gate lines GL1 to GLn. When the TFT is turned on, video data on the data lines DL1 to DLm is supplied to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc.
데이터 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 데이터구동 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하며, 그리고 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하여 래치한 다음 감마기준전압 발생부(140)로부터 공급되는 감마기준전압을 기준으로 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 데이터 전압으로 변환시켜 데이터라인들(DL1 내지 DLm)들에 공급한다.The
게이트 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GDC)와 게이트쉬프트클럭(GSC)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트펄스를 순차적으로 발생하여 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 공급한다. 이때, 게이트 구동부(130)는 게이트구동전압 발생부(180)로부터 공급되는 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)에 따라 각각 스캔펄스의 하이레벨전압과 로우레벨전압을 결정한다.The
감마기준전압 발생부(140)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 정극성 감마기준전압과 부극성 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(120)로 출력한다.The gamma
백라이트 어셈블리(150)는 액정표시패널(110)의 후면에 배치되며, 인버 터(160)로부터 공급되는 교류 전압과 전류에 의해 발광되어 광을 액정표시패널(110)의 각 픽셀로 조사한다.The
인버터(160)는 내부에 발생되는 구형파신호를 삼각파신호로 변화시킨 후 삼각파신호와 상기 시스템으로부터 공급되는 직류 전원전압(VCC)을 비교하여 비교결과에 비례하는 버스트디밍(Burst Dimming)신호를 발생한다. 이렇게 내부의 구형파신호에 따라 결정되는 버스트디밍신호가 발생되면, 인버터(160) 내에서 교류 전압과 전류의 발생을 제어하는 구동 IC(미도시)는 버스트디밍신호에 따라 백라이트 어셈블리(150)에 공급되는 교류 전압과 전류의 발생을 제어한다.The
공통전압 발생부(170)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(110)의 각 픽셀에 구비된 액정셀(Clc)들의 공통전극에 공급한다.The
게이트구동전압 발생부(180)는 고전위 전원전압(VDD)을 인가받아 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 발생시켜 게이트 구동부(130)에 공급한다. 여기서, 게이트구동전압 발생부(180)는 액정표시패널(110)의 각 픽셀에 구비된 TFT의 문턱전압 이상이 되는 게이트 하이전압(VGH)을 발생하고 TFT의 문턱전압 미만이 되는 게이트 로우전압(VGL)을 발생한다. 이렇게 발생된 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)은 각각 게이트 구동부(130)에 의해 발생되는 스캔펄스의 하이레베전압과 로우레벨전압을 결정하는데 이용된다.The gate driving
타이밍 컨트롤러(190)는 디지털 비디오 카드(미도시)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(120)에 공급하고, 또한 클럭신호(CLK)에 따라 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생하여 각각 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스쉬프트클럭(SSC), 소스스타트펄스(SSP), 극성제어신호(POL) 및 소스출력인에이블신호(SOE) 등을 포함하고, 게이트구동 제어신호(GDC)는 게이트스타트펄스(GSP) 및 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함한다.The
이와 같은 구성 및 기능을 갖는 액정표시장치(100)는 일반적으로 60Hz로 구동되고 있으나, 최근에는 동영상 얼룩을 개선하기 위해 액정표시장치(100)를 120Hz로 구동하는 기술이 개발되고 있다. The liquid
액정표시장치(100)가 120Hz로 구동될 때, 2개 프레임들의 평균휘도가 60Hz로 구동될 때의 1개 프레임의 휘도와 동일하게 유지되도록 하면서 그레이 데이터 컨버젼을 수행하는 데, 이 경우 하이 그레이와 로우 그레이가 교번적으로 화면에 디스플레이 됨으로 인하여 플리커가 육안으로 보이는 단점이 있다.When the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 프레임 주파수를 배속시키는 액정표시장치에서 계조값이 변환되지 않은 동일한 정지영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 구동함과 아울러 계조값이 변환된 동일한 동영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 구동할 수 있는 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to continuously drive the same still image frames that are not converted to gray scale values within a predetermined time in a liquid crystal display device that doubles the frame frequency. The present invention provides a driving device and a driving method of a liquid crystal display device capable of continuously driving the same moving picture frames having a converted value within a predetermined time.
본 발명의 목적은 프레임 주파수를 배속시키는 액정표시장치에서 정지영상 프레임들의 계조값을 변환하지 않고 동일한 정지영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 구동시킬 수 있는 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법을 제공하는 데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a driving device and a driving method of a liquid crystal display device capable of continuously driving the same still image frames within a predetermined time period without converting the gray level values of the still image frames in the liquid crystal display device that doubles the frame frequency. There is.
본 발명의 목적은 프레임 주파수를 배속시키는 액정표시장치에서 정지영상 프레임들의 계조값을 변환하지 않고 동일한 정지영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 구동시킴으로써, 프레임 주파수의 배속에 의해 정지영상 프레임에서 발생되는 플리커를 방지할 수 있는 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법을 제공하는 데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a flicker generated in a still image frame due to a double speed of a frame frequency by continuously driving the same still image frames within a predetermined time without converting the gray level values of the still image frames in a liquid crystal display device to double the frame frequency. It is to provide a driving device and a driving method of the liquid crystal display device that can be prevented.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치의 구동장치는, 프레임을 입력받아 프레임 주파수를 변환시켜 동일한 프레임들을 연속적으로 출력하기 위한 주파수 변환수단; 입력 프레임이 정지영상이나 동영상 프레임인지를 판단하여 판단결과에 따라 제 1 및 제 2 선택신호를 택일적으로 출력하기 위한 프레임 판별수단; 상기 주파수 변환수단으로부터 연속적으로 입력되는 동영상 프레임들의 화소들의 계조값을 변환시키기 위한 계조 변환수단; 및 상기 제 1 선택신호에 응답하여 상기 주파수 변환수단으로부터 연속적으로 입력되는 정지영상 프레임들을 프레임 출력단으로 출력하거나 상기 제 2 선택신호에 응답하여 상기 계조 변환수단으로부터 연속적으로 입력되는 동영상 프레임들을 상기 프레임 출력단으로 출력하기 위한 선택수단을 포함한다.The driving apparatus of the liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object comprises: a frequency conversion means for continuously receiving the frame to convert the frame frequency to output the same frame continuously; Frame discriminating means for determining whether the input frame is a still image or a moving image frame and selectively outputting the first and second selection signals according to the determination result; Gradation converting means for converting gradation values of pixels of moving picture frames which are successively input from said frequency converting means; And outputting still image frames continuously input from the frequency conversion means in response to the first selection signal to a frame output terminal, or outputting video frames continuously input from the gray level conversion means in response to the second selection signal. Selecting means for outputting to.
상기 주파수 변환수단은, 입력된 프레임을 일시 저장하기 위한 저장부; 및 입력된 프레임을 상기 저장부에 일시 저장시키고, 제 1 프레임 주파수를 제 2 프레임 주파수로 배속시켜 상기 저장부의 프레임을 일정 시간 내에 연속적으로 독출하여 출력시키기 위한 주파수변환 제어부를 포함한다.The frequency converting means may include: a storage unit for temporarily storing an input frame; And a frequency conversion controller configured to temporarily store the input frame in the storage unit, double the first frame frequency to the second frame frequency, and continuously read and output the frame in the storage unit within a predetermined time.
상기 프레임 판별수단은, 입력된 현재 프레임의 이전 프레임을 하나 이상 저장하기 위한 저장부; 상기 저장부에 상기 이전 프레임을 저장시키고, 상기 현재 프레임이 입력됨에 따라 상기 이전 프레임을 독출하여 상기 현재 프레임의 영상 상태의 판별을 제어하기 위한 프레임판별 제어부; 상기 프레임판별 제어부의 제어에 따라, 상기 이전 프레임과 현재 프레임의 대응되는 화소들의 계조 차이값들을 산출하기 위한 계조차이값 산출부; 상기 프레임판별 제어부의 제어에 따라, 산출된 상기 계조 차이값들을 가산하기 위한 가산부; 및 상기 프레임판별 제어부의 제어에 따라, 상기 가산부에 의해 가산된 가산값과 소정의 기준계조값을 비교하여 비교결과에 따라 상기 제 1 선택신호나 상기 제 2 선택신호를 발생하여 상기 선택수단으로 출력하기 위한 선택신호 발생부를 포함한다.The frame discrimination unit may include a storage unit for storing one or more previous frames of the input current frame; A frame discrimination controller configured to store the previous frame in the storage unit, and read out the previous frame as the current frame is input to control determination of an image state of the current frame; A system value calculation unit for calculating gray level difference values of corresponding pixels of the previous frame and the current frame under the control of the frame determination unit; An adder for adding the calculated gray level differences according to the control of the frame discrimination controller; And comparing the addition value added by the adding unit with a predetermined reference gradation value under the control of the frame discrimination control unit, and generating the first selection signal or the second selection signal according to a comparison result to the selection means. And a selection signal generator for outputting.
상기 선택신호 발생부는, 상기 가산값이 상기 소정의 기준계조값보다 작으면, 상기 현재 프레임을 정지영상 프레임으로 판단하여 상기 제 1 선택신호를 발생하여 상기 선택수단으로 출력하는 것을 특징으로 한다.The selection signal generation unit may determine that the current frame is a still image frame and generate the first selection signal and output the generated selection signal to the selection means when the addition value is smaller than the predetermined reference gradation value.
상기 선택신호 발생부는, 상기 가산값이 상기 소정의 기준계조값보다 크면, 상기 현재 프레임을 동영상 프레임으로 판단하여 상기 제 2 선택신호를 발생하여 상기 선택수단으로 출력하는 것을 특징으로 한다.The selection signal generator may determine the current frame as a moving picture frame and generate the second selection signal to output the selection means if the addition value is greater than the predetermined reference gray value.
상기 계조차이값 산출부는 상기 현재 프레임과 하나의 상기 이전 프레임의 대응되는 화소들의 계조 차이값들을 산출하는 것을 특징으로 한다.The gray level value calculating unit may calculate gray level differences between the current frame and corresponding pixels of one previous frame.
상기 계조차이값 산출부는 상기 현재 프레임과 적어도 둘 이상의 상기 이전 프레임들의 대응되는 화소들의 계조 차이값들을 산출하는 것을 특징으로 한다.The gradation value calculator may calculate gradation difference values of pixels corresponding to the current frame and at least two previous frames.
상기 계조 변환수단은, 상기 주파수 변환수단으로부터 일정 시간 내에 연속으로 입력되는 동일한 프레임들의 화소들의 계조값을 검출하기 위한 계조 검출부; 상기 계조 검출부에 의해 검출된 계조값과 소정의 기준계조값을 이용하여 변환시키고자 하는 저계조 변환값과 고계조 변환값을 산출하기 위한 계조 산출부; 및 입력된 상기 동일한 프레임들 중에서 기수번째와 우수번째 프레임의 화소들의 계조를 각각 상기 산출된 저계조 변환값과 고계조 변환값까지 변환하기 위한 계조 변환부를 포함한다. 여기서, 상기 계조 변환수단은 상기 현재 프레임의 화소들의 휘도값이 동일하게 유지되도록 상기 기수번째와 우수번째 프레임의 화소들의 계조를 변환시키는 것을 특징으로 한다.The gradation converting means may include: a gradation detector for detecting gradation values of pixels of the same frames continuously input from the frequency converting means within a predetermined time; A gray scale calculator for calculating a low gray scale conversion value and a high gray scale converted value to be converted by using the gray scale value detected by the gray scale detector and a predetermined reference gray scale value; And a gray scale converter for converting the gray scales of pixels of the odd and even frames among the inputted same frames to the calculated low gray scale conversion value and the high gray scale conversion value, respectively. The gray level converting means converts the gray levels of the pixels of the odd and even frames so that the luminance values of the pixels of the current frame remain the same.
상기 선택수단은, 상기 프레임 판별수단의 출력단에 접속된 선택단자, 상기 주파수 변환수단의 출력단과 상기 계조 변환수단의 출력단에 접속된 입력단자들, 그리고 상기 프레임 출력단에 접속된 출력단자를 갖는 멀티플렉서를 포함한다.The selecting means comprises: a multiplexer having a selection terminal connected to an output terminal of the frame discriminating means, an input terminal connected to an output terminal of the frequency converting means and an output terminal of the gradation converting means, and an output terminal connected to the frame output terminal. Include.
본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 이전 프레임이 저장된 상태에서 현재 프레임이 입력되면, 제 1 프레임 주파수를 제 2 프레임 주파수로 변환시켜 일정 시간 내에 연속적으로 구동되는 동일한 정지영상 프레임들이나 동영상 프레임들 을 생성하는 단계; 상기 제 2 프레임 주파수로 구동되도록 상기 생성된 동영상 프레임들의 화소들의 계조값을 변환시키는 단계; 상기 이전 프레임을 이용하여 상기 현재 프레임이 정지영상이나 동영상 프레임인지를 판단하여 판단결과에 따라 제 1 선택신호나 제 2 선택신호를 발생하는 단계; 및 상기 제 1 선택신호에 응답하여 상기 생성된 정지영상 프레임들을 연속적으로 출력하거나 상기 제 2 선택신호에 응답하여 상기 변환된 동영상 프레임들을 연속적으로 출력하는 단계를 포함한다.In the driving method of the liquid crystal display according to the present invention, when the current frame is input while the previous frame is stored, the same still image frames or video frames are continuously driven within a predetermined time by converting the first frame frequency into the second frame frequency. Generating them; Converting a gray value of pixels of the generated video frames to be driven at the second frame frequency; Determining whether the current frame is a still image or a moving image frame using the previous frame and generating a first selection signal or a second selection signal according to a determination result; And continuously outputting the generated still image frames in response to the first selection signal or continuously outputting the converted video frames in response to the second selection signal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a driving device of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치의 구동장치(200)는, 프레임을 입력받아 프레임 주파수를 변환시켜 일정 시간 내에 동일한 프레임들을 연속적으로 출력하기 위한 주파수 변환기(210)와, 입력 프레임이 정지영상이나 동영상 프레임인지를 판단하여 판단결과에 따라 제 1 및 제 2 선택신호를 택일적으로 출력하기 위한 프레임 판별기(220)와, 주파수 변환기(210)로부터 연속적으로 입력되는 프레임들의 화소들의 계조값을 변환시키기 위한 계조 변환기(230)와, 제 1 선택신호에 응답하여 주파수 변환기(210)로부터 연속적으로 입력되는 정지영상 프레임들을 출력하거나 제 2 선택신호에 응답하여 계조 변환기(230)로부터 연속적으로 입력되는 동영상 프레임들을 출력하기 위한 멀티플렉서(240)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the driving device 200 of the liquid crystal display device of the present invention includes a
주파수 변환기(210)는, 입력된 프레임을 일시 저장시킨 후, 제 1 프레임 주파수를 제 2 프레임 주파수로 배속시켜 저장한 프레임을 일정 시간 내에 연속적으 로 독출하여 계조 변환기(230)와 멀티플렉서(240)의 입력단으로 출력시킨다. 여기서, 주파수 변환기(210)는 동적데이터 삽입(DDI : Dynamic Data Insertion) 방식으로 프레임 주파수를 배속시키는데, 보다 구체적으로 입력된 현재 프레임을 일시 저장한 후 일정 시간 내에 2번 읽어와서 동일한 프레임을 연속적으로 출력시킨다.The
본 발명은 프레임 입력단을 통해 현재 프레임이 입력되면, 주파수 변환기(210)가 60Hz의 제 1 프레임 주파수를 120Hz의 제 2 프레임 주파수로 변환시키도록 구현하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 주파수 변환기(210)가 50Hz의 제 1 프레임 주파수를 60Hz의 제 2 프레임 주파수로 변환시키도록 구현할 수도 있다.When the current frame is input through the frame input terminal, the
프레임 판별기(220)는, 입력된 현재 프레임의 이전 프레임을 저장한 후, 현재 프레임이 입력됨에 따라 이전 프레임을 읽어와서 이전 프레임과 현재 프레임의 대응되는 화소들의 계조 차이값들을 산출한다. 이어서, 프레임 판별기(220)는 산출된 계조 차이값들을 가산한 후, 가산값과 소정의 기준계조값을 비교하여 비교결과에 따라 제 1 선택신호나 제 2 선택신호를 발생하여 멀티플렉서(240)로 출력한다.The
계조 변환기(230)는 주파수 변환기(210)로부터 일정 시간 내에 연속으로 입력되는 동일한 프레임들의 화소들의 계조값을 검출한 후, 검출한 계조값과 소정의 기준계조값을 이용하여 변환시키고자 하는 저계조 변환값과 고계조 변환값을 산출한다. 이어서, 계조 변환기(230)는 기수번째와 우수번째 프레임의 화소들의 계조를 각각 산출한 저계조 변환값과 고계조 변환값까지 천이시켜 계조를 변환한다. 도 4의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 계조 변환기(230)는 입력된 기수번째 프레임의 화소의 계조값 'DG'를 산출한 저계조 변환값 'LG'로 변환시키고, 동시에 입력된 우수번째 프레임의 화소의 계조값 'DG'를 산출한 고계조 변환값 'HG'로 변환시킨다.The
멀티플렉서(240)는 프레임 판별기(220)의 출력단에 접속된 선택단자, 주파수 변환기(210)의 출력단과 계조 변환기(230)의 출력단에 접속된 입력단자들, 그리고 프레임 출력단에 접속된 출력단자를 갖는다.The
멀티플렉서(240)는 프레임 판별기(220)로부터 정지영상의 출력을 지시하는 제 1 선택신호 '0'이 선택단자에 입력되면, 이 제 1 선택신호 '0'에 응답하여 주파수 변환기(210)로부터 연속적으로 입력되는 정지영상 프레임들을 프레임 출력단으로 출력한다. 이때, 도 5의 (A) 및 (B)에서와 같이 주파수 변환기(210)는 정지영상 프레임의 화소들의 계조값을 변환시키지 않고 동일한 정지영상 프레임을 연속으로 출력하기 때문에, 멀티플렉서(240)는 동일한 계조값을 갖는 기수번째와 우수번째 프레임을 연속적으로 프레임 출력단으로 출력한다.When the first selection signal '0' indicating the output of the still image from the
멀티플렉서(240)는 프레임 판별기(220)로부터 동영상의 출력을 지시하는 제 2 선택신호 '1'이 선택단자에 입력되면, 이 제 2 선택신호 '1'에 응답하여 계조 변환기(230)로부터 연속적으로 입력되는 동영상 프레임들을 프레임 출력단으로 출력한다. 이때, 멀티플렉서(240)는 도 4의 (A)에서와 같이 계조값이 변환된 기수번째 프레임과 도 4의 (B)에서와 같이 계조값이 변환된 우수번째 프레임을 연속적으로 출력한다.When the second selection signal '1' indicating the output of the video from the
도 6은 도 3에서의 주파수 변환기의 구성도이다.6 is a configuration diagram of the frequency converter in FIG. 3.
도 6을 참조하면, 주파수 변환기(210)는, 입력된 프레임을 일시 저장하기 위 한 저장부(211)와, 입력된 프레임을 저장부(211)에 일시 저장시키고, 제 1 프레임 주파수를 제 2 프레임 주파수로 배속시켜 저장부(211)의 프레임을 일정 시간 내에 연속적으로 독출하여 출력시키기 위한 주파수변환 제어부(212)를 구비한다.Referring to FIG. 6, the
저장부(211)는 프레임 정보를 저장하기 위한 메모리 소자로서 가상 메모리로 구현될 수도 있다. 이러한 저장부(211)는 주파수변환 제어부(212)에 의해 라이팅되는 현재 프레임을 일시 저장한다.The
주파수변환 제어부(212)는 프레임 입력단을 통해 현재 프레임이 입력되면 현재 프레임을 저장부(211)에 일시 저장시킨 후, 저장부(211)의 프레임을 일정 시간 내에 2번 독출하여 연속적으로 계조 변환기(230)와 멀티플렉서(240)의 입력단으로 출력시킴으로써, 제 1 프레임 주파수를 제 2 프레임 주파수로 변환시킨다.When the current frame is input through the frame input terminal, the frequency
도 7은 도 3에서의 프레임 판별기의 구성도이다.FIG. 7 is a configuration diagram of the frame discriminator in FIG. 3.
도 7을 참조하면, 프레임 판별기(220)는, 입력된 현재 프레임의 이전 프레임을 하나 이상 저장하기 위한 저장부(221)와, 저장부(221)에 이전 프레임을 저장시키고, 현재 프레임이 입력됨에 따라 이전 프레임을 독출하여 현재 프레임의 영상 상태의 판별을 제어하기 위한 프레임판별 제어부(222)와, 프레임판별 제어부(222)의 제어에 따라, 이전 프레임과 현재 프레임의 대응되는 화소들의 계조 차이값들을 산출하기 위한 계조차이값 산출부(223)와, 프레임판별 제어부(222)의 제어에 따라, 계조차이값 산출부(223)에 의해 산출된 계조 차이값들을 가산하기 위한 가산부(224)와, 프레임판별 제어부(222)의 제어에 따라, 가산부(224)에 의해 가산된 가산값과 소정의 기준계조값을 비교하여 비교결과에 따라 제 1 선택신호나 제 2 선택 신호를 발생하여 멀티플렉서(240)로 출력하기 위한 선택신호 발생부(225)를 구비한다.Referring to FIG. 7, the
저장부(221)는 프레임판별 제어부(222)에 의해 라이팅되는 하나 이상의 이전 프레임을 저장한다.The
프레임판별 제어부(222)는 이전 프레임을 저장부(221)에 저장시킨 후, 현재 프레임이 프레임 입력단을 통해 입력되면 저장부(221)로부터 하나 이상의 이전 프레임을 독출하여 하나 이상의 이전 프레임과 현재 프레임을 계조값 산출부(223)로 출력한다. 계조값 산출부(223)로부터 산출된 계조 차이값들이 입력되면, 프레임판별 제어부(222)는 산출된 계조 차이값들을 가산부(224)로 전달한다. 가산부(224)로부터 가산된 가산값이 입력되면, 프레임판별 제어부(222)는 입력된 가산값을 선택신호 발생부(225)로 전달한다.The frame
계조차이값 산출부(223)는 프레임판별 제어부(222)로부터 현재 프레임과 이전 프레임이 입력되면, 이전 프레임과 현재 프레임의 대응되는 화소들의 계조 차이값들을 산출하여 프레임판별 제어부(222)로 출력한다.Even if the current frame and the previous frame are input from the
본 발명은 계조차이값 산출부(223)가 하나의 이전 프레임과 현재 프레임을 이용하여 계조 차이값들을 산출하도록 구현하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 계조차이값 산출부(223)가 다수의 이전 프레임들과 현재 프레임을 이용하여 계조 차이값들을 산출하도록 구현할 수도 있다. 이 경우, 프레임판별 제어부(222)는 저장부(221)로부터 다수의 이전 프레임들을 독출하여 계조차이값 산출부(223)로 전달한다.Although the present invention is implemented such that the
가산부(224)는 계조차이값 산출부(223)에 의해 산출된 계조 차이값들이 입력되면 이 계조 차이값들을 모두 가산하여 가산값을 프레임판별 제어부(222)로 출력한다.When the gray level difference values calculated by the gray
선택신호 발생부(225)는 가산부(224)에 의해 가산된 가산값이 입력되면, 이 가산값과 소정의 기준계조값을 비교하여 비교결과에 따라 제 1 선택신호나 제 2 선택신호를 발생하여 멀티플렉서(240)로 출력한다. 비교결과 가산값이 소정의 기준계조값보다 작으면, 선택신호 발생부(225)는 현재 프레임을 정지영상 프레임으로 판단하여 제 1 선택신호 '0'을 발생하여 멀티플렉서(240)로 출력한다. 비교결과 가산값이 소정의 기준계조값보다 크면, 선택신호 발생부(225)는 현재 프레임을 동영상 프레임으로 판단하여 제 2 선택신호 '1'을 발생하여 멀티플렉서(240)로 출력한다.When the addition value added by the
도 8은 도 3에서의 계조 변환기의 구성도이다.FIG. 8 is a configuration diagram of a gradation converter in FIG. 3.
도 8을 참조하면, 계조 변환기(230)는, 주파수 변환기(230)로부터 일정 시간 내에 연속으로 입력되는 동일한 프레임들의 화소들의 계조값을 검출하기 위한 계조 검출부(231)와, 계조 검출부(231)에 의해 검출된 계조값과 소정의 기준계조값을 이용하여 변환시키고자 하는 저계조 변환값과 고계조 변환값을 산출하기 위한 계조 산출부(232)와, 기수번째와 우수번째 프레임의 화소들의 계조를 각각 계조 산출부(232)에 의해 산출된 저계조 변환값과 고계조 변환값까지 천이시켜 계조를 변환하기 위한 계조 변환부(223)를 구비한다.Referring to FIG. 8, the
계조 검출부(231)는 주파수 변환기(210)로부터 일정 시간 내에 연속으로 입력되는 동일한 프레임들의 화소들의 계조값을 검출하여 계조 산출부(232)로 출력한 다.The
계조 산출부(232)는 계조 검출부(231)에 의해 검출된 계조값에서 소정의 기준계조값을 감산하여 변환시키고자 하는 저계조 변환값을 산출하고 동시에 계조값 검출부(231)에 의해 검출된 계조값에 소정의 기준계조값을 가산하여 변환시키고자 하는 고계조 변환값을 산출한다. 예를 들어, 계조 검출부(231)에 의해 검출된 계조값이 '50계조'이고 소정의 기준계조값이 '8계조'이면, 계조 산출부(232)는 검출된 계조값 '50계조'에서 소정의 기준계조값 '8계조'를 감산하여 저계조 변환값 '42계조'를 산출함과 동시에 검출된 계조값 '50계조'에 소정의 기준계조값 '8계조'를 가산하여 고계조 변환값 '58계조'를 산출하여 계조 변환부(233)로 출력한다.The
계조 변환부(233)는 일정 시간 내에 연속으로 입력된 동일한 프레임들 중에서 기수번째 프레임의 화소들의 계조를 계조 산출부(232)에 의해 산출된 저계조 변환값까지 천이시켜 저계조로 변환하고, 이와 동시에 우수번째 프레임의 화소들의 계조를 계조 산출부(232)에 의해 산출된 고계조 변환값까지 천이시켜 고계조로 변환하여 멀티플렉서(240)로 출력한다. 예를 들어, 입력된 기수번째 프레임의 화소의 계조값이 '50계조'이고 산출된 저계조 변환값이 '42계조'이면, 계조 변환부(233)는 입력된 기수번째 프레임의 화소의 계조를 '42계조'로 변환시킨다. 또한, 입력된 우수번째 프레임의 화소의 계조값이 '50계조'이고 산출된 고계조 변환값이 '58계조'이면, 계조 변환부(233)는 입력된 우수번째 프레임의 화소의 계조를 '58계조'로 변환시킨다.The
계조 변환부(233)의 계조 변환 방식에 대해 도 4를 참조하여 설명하면, 계조 변환부(233)는 도 4의 (A)에서와 같이 입력된 기수번째 프레임의 화소의 계조값 'DG'를 산출된 저계조 변환값 'LG'로 변환시키고, 동시에 도 4의 (B)에서 처럼 입력된 우수번째 프레임의 화소의 계조값 'DG'를 산출된 고계조 변환값 'HG'로 변환시킨다.The gray scale conversion method of the
한편, 프레임 출력단은 액정표시장치(100)의 타이밍 컨트롤러(190)의 입력단에 접속된다. 따라서, 멀티플렉서(240)로부터 출력되는 프레임은 타이밍 컨트롤러(190)로 입력된다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(190)는 60Hz의 프레임 주파수로부터 120Hz의 프레임 주파수로 배속되고 계조값이 변환되지 않은 기수번째와 우수번째의 정지영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 액정표시패널(110)에 구동시키거나, 또는 60Hz의 프레임 주파수로부터 120Hz의 프레임 주파수로 배속되고 계조값이 변환된 기수번째와 우수번째의 동영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 액정표시패널(110)에 구동시킨다.The frame output terminal is connected to an input terminal of the
이와 같이, 본 발명은 주파수 변환기(210)에 의해 프레임 주파수가 배속된 후, 일정 시간 내에 연속 구동되는 동일한 동영상 프레임들의 계조값을 변환시키는 반면에, 일정 시간 내에 연속 구동되는 동일한 정지영상 프레임들의 계조값을 변환시키지 않으므로써, 프레임 주파수의 배속에 의해 정지영상 프레임에서 발생되는 플리커를 방지하고, 이로 인해 모션 블러(Motion Blur)를 개선할 수 있다.As described above, the present invention converts the grayscale values of the same moving picture frames that are continuously driven within a predetermined time after the frame frequency is assigned by the
상기한 바와 같은 구성 및 기능을 갖는 본 발명의 액정표시장치의 구동 과정을 흐름도를 참조하여 설명한다.A driving process of the liquid crystal display device of the present invention having the configuration and function as described above will be described with reference to a flowchart.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법에 대한 흐름도이 다. 단, 이전 프레임이 프레임 판별기(220)에 저장된 상태에서 현재 프레임을 처리하는 과정을 설명한다.9 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. However, a process of processing the current frame while the previous frame is stored in the
도 9를 참조하면, 텔레비젼 수상기나 컴퓨터용 모니터 등의 시스템에 구비된 스케일러(미도시)로부터 출력된 현재 프레임이 프레임 입력단을 통해 입력되면(S810), 주파수 변환기(210)는 현재 프레임을 일시 저장시킨 후 제 1 프레임 주파수를 제 2 프레임 주파수로 배속시켜 일정 시간 내에 연속적으로 구동되는 동일한 정지영상 프레임들이나 동영상 프레임들을 생성한다(S820). 그리고, 계조 변환기(230)는 제 2 프레임 주파수로 구동되도록 주파수 변환기(210)에 의해 생성된 프레임들의 화소들의 계조값을 도 4에 도시된 바와 같이 변환시킨다(S830).Referring to FIG. 9, when a current frame output from a scaler (not shown) included in a system such as a television receiver or a computer monitor is input through a frame input terminal (S810), the
이때, 프레임 판별기(220)는 미리 저장된 이전 프레임을 이용하여 현재 프레임이 정지영상이나 동영상 프레임인지를 판단하여 판단결과에 따라 제 1 선택신호나 제 2 선택신호를 발생한다(S840).In this case, the
제 1 선택신호 '0'이 발생되면, 멀티플렉서(240)는 제 1 선택신호 '0'에 응답하여 주파수 변환기(210)에 의해 생성된 정지영상 프레임들을 연속적으로 출력한다(S850).When the first selection signal '0' is generated, the
만일, 제 2 선택신호 '1'이 발생되면, 멀티플렉서(240)는 제 2 선택신호 '1'에 응답하여 계조 변환기(230)에 의해 계조 변환된 동영상 프레임들을 연속적으로 출력한다(S860).If the second selection signal '1' is generated, the
이와 같이, 본 발명은 입력 프레임이 정지영상 프레임인 경우 주파수 변환기(210)에 의해 주파수 배속된 동일한 정지영상 프레임들을 멀티플렉서(240)를 통 해 일정 시간 내에 연속으로 출력함으로써, 계조 변환되지 않은 동일한 정지영상 프레임들이 일정 시간 내에 연속으로 구동되도록 한다. 그리고, 본 발명은 입력 프레임이 동영상 프레임인 경우 주파수 배속된 후 계조 변환기(230)에 의해 계조 변환된 프레임들 중에 동영상 프레임들만 멀티플렉서(240)를 통해 선택적으로 출력함으로써, 계조 변환된 동영상 프레임들이 일정 시간 내에 연속으로 구동되도록 한다.As described above, when the input frame is a still image frame, the same still image frames assigned frequency by the
도 10은 도 9에서의 프레임 주파수 변환과정을 세부적으로 나타낸 흐름도이다.10 is a detailed flowchart illustrating a frame frequency conversion process of FIG. 9.
도 10을 참조하면, 주파수 변환기(210)는 프레임 입력단을 통해 현재 프레임이 입력되면 현재 프레임을 일시 저장한다(S821). 이 상태에서, 주파수 변환기(210)는 제 1 프레임 주파수를 제 2 프레임 주파수로 배속시키기 위하여 저장한 현재 프레임을 일정 시간 내에 2번 연속 독출하여(S822), 일정 시간 내에 연속적으로 구동되는 동일한 정지영상 프레임들이나 동영상 프레임들을 생성한다(S823).Referring to FIG. 10, when the current frame is input through the frame input terminal, the
도 11은 도 9에서의 프레임들의 계조값 변환과정을 상세히 나타낸 흐름도이다.FIG. 11 is a flowchart illustrating a process of converting grayscale values of frames in FIG. 9.
도 11을 참조하면, 주파수 변환기(210)에 의해 생성된 프레임들이 연속적으로 입력되면, 계조 변환기(230)는 입력된 동일한 프레임들의 화소들의 계조값을 검출한다(S831).Referring to FIG. 11, when frames generated by the
이렇게 계조값이 검출되고 나면, 계조 변환기(230)는 검출한 계조값에서 소정의 기준계조값을 감산하여 변환시키고자 하는 저계조 변환값을 산출하고 동시에 검출한 계조값에 소정의 기준계조값을 가산하여 변환시키고자 하는 고계조 변환값을 산출한다(S832).After the gray scale value is detected, the
이어서, 계조 변환기(230)는 입력된 동일한 프레임들 중에서 기수번째 프레임의 화소들의 계조를 상기 산출한 저계조 변환값까지 천이시켜 저계조로 변환하고, 이와 동시에 우수번째 프레임의 화소들의 계조를 상기 산출한 고계조 변환값까지 천이시켜 고계조로 변환하여 멀티플렉서(240)로 출력한다(S833).Subsequently, the
도 12는 도 9에서의 선택신호 발생과정을 상세히 나타낸 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a process of generating a selection signal in FIG. 9.
도 12를 참조하면, 프레임 판별기(220)는 이전 프레임을 저장한 상태에서 현재 프레임이 프레임 입력단을 통해 입력되면 저장된 이전 프레임을 독출하여(S841), 이전 프레임과 현재 프레임의 대응되는 화소들의 계조 차이값들을 산출한 후(S842), 산출된 계조 차이값들을 모두 가산하여 가산값을 구한다(S843).Referring to FIG. 12, when the current frame is input through the frame input terminal in a state in which the previous frame is stored, the
이어서, 프레임 판별기(220)는 가산값과 소정의 기준계조값을 비교하여 가산값이 소정의 기준계조값보다 작은지를 판단한다(S844). 판단결과 가산값이 소정의 기준계조값보다 작으면, 프레임 판별기(220)는 현재 프레임을 정지영상 프레임으로 판단하여 제 1 선택신호 '0'을 발생한다(S845). 판단결과 가산값이 소정의 기준계조값보다 크면, 프레임 판별기(220)는 현재 프레임을 동영상 프레임으로 판단하여 제 2 선택신호 '1'을 발생한다(S846).Subsequently, the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 프레임 주파수를 배속시키는 액정표 시장치에서 계조값이 변환된 동일한 동영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 구동하는 것과 달리 정지영상 프레임들의 계조값을 변환하지 않고 동일한 정지영상 프레임들을 일정 시간 내에 연속으로 구동시킴으로써, 프레임 주파수의 배속에 의해 정지영상 프레임에서 발생되는 플리커를 방지하고, 이로 인해 모션 블러(Motion Blur)를 개선할 수 있다.As described above, the present invention provides the same still image without converting the gradation value of still image frames, unlike continuously driving the same moving image frames whose gradation values are converted within a predetermined time in a liquid crystal display market value that doubles the frame frequency. By continuously driving the frames within a predetermined time, it is possible to prevent the flicker generated in the still image frame due to the double speed of the frame frequency, thereby improving the motion blur.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
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