KR20100021459A - Dynamic power control for display screens - Google Patents
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Abstract
Description
본 시스템들 및 방법들은 디스플레이를 존들(zones)로 분할하는 것에 기초하여 디스플레이 스크린들의 밝기를 다이내믹하게 변경하는 다이내믹 파워 제어(DPC) 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.The present systems and methods relate to dynamic power control (DPC) systems and methods for dynamically changing the brightness of display screens based on dividing the display into zones.
종래의 디스플레이 스크린들은 개인들 및 소그룹의 사람들에게 비디오 및 컴퓨터 이미지들을 디스플레이하는데 사용된다. 이들 스크린들은 음극선 튜브(cathode ray tube), LCD, 및 플라즈마와 같은 기술들에 기초하고, 그것들은 실내들(indoors)을 보기에 충분한 밝기의 고해상도 이미지들을 생성한다.Conventional display screens are used to display video and computer images to individuals and small groups of people. These screens are based on technologies such as cathode ray tubes, LCDs, and plasmas, and they produce high resolution images of brightness sufficient to see the interiors.
실내 및 실외 세팅들 둘 모두에서, 정지(static) 및 이동(moving) 이미지들을 다수의 사람들에게 디스플레이하기 위해, 밝은 햇빛 상태들에서 사용되기에 충분한 밝기를 1.5미터 넓이에서 20미터 넓이 및 그 이상의 스크린 사이즈들에 제공할 수 있는 대안의 기술이 사용된다. 이러한 작업에 이상적으로 적합한 것으로서 알려진 기술은 광 생성 디바이스들로서 광 방출 다이오드들(LEDs)을 사용한다. LED 스크린들은 수년 및 수백년간 사용가능하고, 전 세계적으로 스포츠 및 공공 장소에 설치된다.In both indoor and outdoor settings, a screen that is 1.5 meters wide and 20 meters wide and larger enough to be used in bright sunlight conditions to display static and moving images to multiple people. An alternative technique is used that can provide for sizes. A technique known to be ideally suited for this task uses light emitting diodes (LEDs) as light generating devices. LED screens have been available for years and hundreds of years and are installed in sports and public places worldwide.
LED들을 사용하는 디스플레이 스크린들은 비교적 에너지 효율적인 디바이스들이고, 즉, 그것들의 파워 소모는 그것들의 사이즈 및 광 출력에 비례한다. 통상적으로, 주어진 스크린 사이즈에 대해, 파워 소모는 밝은 이미지가 디스플레이될 때 높고, 어두운 이미지가 디스플레이될 때 파워 소모는 작다. 공공 장소에 영구적으로 설치된 LED 스크린을 위해, 그것에 파워를 제공하는데(즉, 적절한 전압 및 전류를 제공하기 위해) 필요한 전원의 레이팅(rating)(예컨대, 와트(watt) 또는 파워 레이팅)은 제조자의 기술적인 데이터로부터 쉽게 계산될 수 있고, 풀 레이트된 광 출력(full rated light output)에서 가능한 가장 밝은 이미지(스크린을 채우는 플레인 화이트 이미지(plain white image)를 디스플레이할 때 스크린이 필요로 하는 파워의 양에 의존한다. 이 상황에서, 스크린은 그것이 드로우(draw)할 수 있는 대부분의 파워, 즉 최대 파워를 드로우하고, 전원은 이 최대 파워 상태를 다루기에 충분한 레이팅이어야 한다.Display screens using LEDs are relatively energy efficient devices, ie their power consumption is proportional to their size and light output. Typically, for a given screen size, power consumption is high when a bright image is displayed and power consumption is small when a dark image is displayed. For LED screens permanently installed in public places, the rating of the power supply (e.g. watts or power ratings) required to provide power to it (i.e. provide adequate voltage and current) is determined by the manufacturer's technical specifications. Can be easily calculated from the data, and the amount of power the screen requires when displaying the brightest image possible (full white light filling the screen) at full rated light output. In this situation, the screen draws most of the power it can draw, i.e. maximum power, and the power supply must be rated enough to handle this maximum power state.
최근, 시장(market)에는 작은 LED 스크린들(1.5 내지 2 미터 넓이)이 나오고 있고, 그것의 개념은 큰 플라즈마 또는 LCD 모니터와 유사한데, 즉, 그것은 단순히 쇼핑시에 벽에 걸려있을 수 있고, 광고들과 같은 다양한 콘텐트를 디스플레이하기 위해 사용되는, 캐비닛(cabinet) 내의 완성 모니터이다. 통상적으로, 시장의 이 세그먼트(segment)는 매우 저렴하다. 따라서, 일반인에 의해 설치될 수 있는, 즉 통상적인 소비자가 설치하기에 충분한, 가격 경쟁력이 있는 스크린들을 갖는 것이 바람직하다. 설치의 단순성은 전체적인 가격을 감소시키고, 소비자들에게 호소(appeal)할 수 있다.Recently, there are small LED screens (1.5-2 meters wide) in the market, the concept of which is similar to a large plasma or LCD monitor, that is, it can simply be hung on the wall when shopping, advertising A complete monitor in a cabinet, used to display various content such as fields. Typically, this segment of the market is very inexpensive. Thus, it is desirable to have screens that are competitively priced that can be installed by the public, that is, sufficient for the average consumer to install. The simplicity of installation reduces the overall price and can appeal to consumers.
가격과 관련된 요소들은 LED 스크린에 필요한 파워를 제공하기 위해 필요한 전원의 레이팅 또는 사이즈뿐만 아니라, LED 스크린에 필요한 파워, 전압, 및/또는 전류를 제공하기 위해 개별적 또는 특별한 파워 라인들 또는 피드들(feeds)을 제공하는 것과 관련된 비용을 포함한다.The factors involved in the price are individual or special power lines or feeds to provide the power, voltage, and / or current required for the LED screen, as well as the rating or size of the power required to provide the power required for the LED screen. Includes the costs associated with providing
언급되는 바와 같이, 통상적으로 LED 스크린의 파워 소모는 디스플레이되는 이미지의 밝기에 비례한다. 이미지들은 매우 어두움(세부적이지 않은 플레인 블랙 배경)에서 매우 밝음(세부적이지 않은 플레인 화이트 배경)으로 밝기 콘텐트에서 변한다.As mentioned, typically the power consumption of the LED screen is proportional to the brightness of the image displayed. Images vary in brightness content from very dark (non-detailed plain black background) to very bright (non-detailed plain white background).
스크린 설계자가 LED 스크린 또는 임의의 다른 스크린 상에 디스플레이되는 콘텐트의 밝기를 제어하지 않으므로, 스크린은 가장 열약한 경우의 파워 소모에 대처하도록, 즉 화이트 배경을 디스플레이하도록 설계되어야 한다. 이 경우에, 스크린은 전원으로부터 최대 파워를 드로우한다. 아래의 팩터들은 디스플레이 스크린을 설계 및 설치하는 데 있어 고려된다:Since the screen designer does not control the brightness of the content displayed on the LED screen or any other screen, the screen should be designed to cope with the power consumption of the most inferior cases, ie to display a white background. In this case, the screen draws maximum power from the power source. The following factors are considered in designing and installing the display screen:
1. 최대 스크린 파워가 3.5kW를 초과할 때와 같은 임의의 요구된 파워 이상에서, 스크린은 일정한 230V 신호 위상 아웃렛(signal phase outlet)으로부터와 같이 통상적인 피드로부터 파워를 받을 수 없다. 이러한 경우에, 특별한 메인 피드 또는 파워 라인들은 스크린에 파워를 제공하도록 설치되어야 하고, 그러므로 설치 비용을 증가시킨다.1. Above any required power, such as when the maximum screen power exceeds 3.5 kW, the screen cannot receive power from a conventional feed, such as from a constant 230V signal phase outlet. In this case, special main feed or power lines must be installed to provide power to the screen, thus increasing the installation cost.
2. 스크린 내부의 전원 유닛들의 총 파워 레이팅은 최대 파워를 전달할 수 있기에 충분해야 한다. 이것은 풀 용량(full capacity)이 대부분의 시간에 사용되 지 않는 크고 무거운 스크린 전원 유닛(들)을 필요로 한다. 큰 스크린 전원은 또한, 스크린 비용 및 무게를 부가할 뿐만 아니라, 열 발산(heat dissipation)을 필요로 한다.2. The total power rating of the power units inside the screen should be sufficient to deliver maximum power. This requires large and heavy screen power unit (s) where full capacity is not used most of the time. Large screen power supplies also add screen cost and weight, as well as require heat dissipation.
3. 증가된 열 발산을 위한 필요성으로 인해, 스크린 내부의 통풍 시스템의 냉각 용량(cooling capacity)은 최대 파워에서 지속적으로 운용되는 동안(즉, 스크린 디스플레이들을 설계하는데 사용되는 최악의 시나리오 동안)에 생성된 증가된 열에 대처해야 한다. 따라서, 공기를 순환시키기 위해 보다 많은 팬들(fans)이 필요하고, 그것과 연계되어 가격, 무게, 및 노이즈가 증가한다.3. Due to the need for increased heat dissipation, the cooling capacity of the ventilation system inside the screen is created during continuous operation at full power (ie during the worst case scenario used to design screen displays). Must cope with increased heat. Thus, more fans are needed to circulate the air, and associated with it increases the price, weight, and noise.
명백한 바와 같이, 스크린의 파워 요구를 감소시키는 것이 바람직하다. LED 스크린에 의해 드로우되는 최대 파워를 감소시키는 간단한 방법은 낮은 값, 즉 밝기를 줄이도록 광 출력을 제한하는 것이다. 파워를 감소시키는 목표를 달성하는 동안, 이것은 명백히 모든 디스플레이되는 이미지들을 흐릿(dim) 및 활기 없게 하는 명백한 단점을 갖는다. 스크린에 의해 소모되는 파워를 감소시키는 또 다른 방법은, 전체가 참고문헌으로써 여기에 포함되어 있는, 나카무라의 특허 제 7,193,592 호에 설명되는 바와 같은 스크린에 제공되는 전류를 제한하는 것을 포함한다.As is apparent, it is desirable to reduce the power requirement of the screen. A simple way to reduce the maximum power drawn by the LED screen is to limit the light output to reduce the lower value, or brightness. While achieving the goal of reducing power, this obviously has the obvious disadvantage of dim and lifelessly displaying all displayed images. Another method of reducing the power dissipated by the screen includes limiting the current provided to the screen as described in Nakamura Patent No. 7,193,592, which is incorporated herein by reference in its entirety.
나카무라는 픽셀들이 구동 회로로부터 구동 전류에 의해 구동되는 EL(electro-luminescent) 디스플레이 스크린을 개시한다. 나카무라의 구동 회로는 구동 전류의 총 합의 증가시에 전류를 제한한다.Nakamura discloses an electro-luminescent (EL) display screen in which pixels are driven by a drive current from a drive circuit. Nakamura's driving circuit limits the current when the total sum of the driving currents increases.
스크린 상에 디스플레이되는 콘텐트, 이미지들 또는 텍스트들의 밝기에 실질적으로 영향을 미치지 않고, 스크린의 파워 요구를 추가로 감소시키는 것이 바람직 하다.It is desirable to further reduce the power requirements of the screen without substantially affecting the brightness of the content, images or texts displayed on the screen.
본 시스템들 및 방법들의 한 가지 목적은 종래 디스플레이들의 단점들을 해소하는 것이다. 예컨대 존(zone) 내에 디스플레이되는 이미지의 실시간 내용 분석을 통해 각 존의 존 밝기를 결정하고, 존들 중 하나의 존 밝기가 임계값보다 클 때의 팩터(factor)에 의해 스크린 밝기를 감소시키기 위해, 스크린 밝기 값을 갖는 이미지를 디스플레이하도록 구성된 스크린; 및 스크린을 존들로 나누도록 구성된 프로세서를 갖는 디스플레이 시스템에 의해 이들 및 여러 가지 목적들이 달성된다.One object of the present systems and methods is to overcome the disadvantages of conventional displays. For example, to determine the zone brightness of each zone through real-time content analysis of the image displayed in the zone, and to reduce the screen brightness by a factor when the zone brightness of one of the zones is greater than the threshold, A screen configured to display an image having a screen brightness value; And these and various objects are achieved by a display system having a processor configured to divide the screen into zones.
임계값은 존을 구동시키는 전원으로부터 드로우되는 최대 레이트된 전류와 연관되고, 각 존은 각각의 전원에 의해 구동될 수 있다. 프로세서는 또한, 스크린을 가로지르는 미리 결정된 수의 픽셀들에 의해 이동되는 가상 존들의 가상 존 밝기를 측정하고, 가상 존들 중 하나의 가상 존 밝기가 임계값보다 클 때의 팩터에 의해 스크린 밝기를 감소시키도록 구성될 수 있다.The threshold is associated with the maximum rate current drawn from the power source driving the zones, and each zone can be driven by a respective power source. The processor also measures the virtual zone brightness of the virtual zones moved by a predetermined number of pixels across the screen, and reduces the screen brightness by a factor when the virtual zone brightness of one of the virtual zones is greater than the threshold. It can be configured to.
본 시스템들 및 방법들의 응용가능한 또 다른 영역들은 이하에서 제공되는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상기 시스템들 및 방법들의 예시적인 실시예들을 나타내는 상세한 설명 및 특정한 예들은 설명의 목적들로만 의도되고, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않음을 이해해야 한다.Further areas of applicability of the present systems and methods will become apparent from the detailed description provided below. It is to be understood that the detailed description and specific examples depicting illustrative embodiments of the systems and methods are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention.
본 발명의 장치들, 시스템들 및 방법들의 여러 가지 특징들, 양태들, 및 장점들은 아래의 설명, 첨부된 청구범위, 및 도면으로부터 보다 잘 이해될 것이다.Various features, aspects, and advantages of the devices, systems, and methods of the present invention will be better understood from the following description, the appended claims, and the drawings.
도 1 내지 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 8개의 존들로 나눠진 스크린을 도시하는 도면들.1-3 illustrate screens divided into eight zones in accordance with example embodiments.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 LED 스크린의 신호 경로를 도시하는 블록도.4 is a block diagram illustrating a signal path of an LED screen according to an exemplary embodiment.
도 5는 또 다른 예시적인 실시예에 따른 지연 엘리먼트(delay element)를 포함하는 블록도.5 is a block diagram including a delay element according to another exemplary embodiment.
도 6 내지 도 8은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 DPC의 영향들을 나타내는 다양한 그래프들을 도시하는 도면.6-8 illustrate various graphs illustrating the effects of DPC according to another exemplary embodiment.
도 9는 또 다른 예시적인 실시예에 따른 스크린을 가로질러 이동하는 크고 밝은 그래픽 오브젝트들(graphic objects)을 갖는 존 스크린(zoned screen)을 도시하는 도면.FIG. 9 illustrates a zoned screen with large, bright graphic objects moving across the screen according to another exemplary embodiment. FIG.
도 10은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 가상 존들을 도시하는 도면.10 illustrates virtual zones according to yet another exemplary embodiment.
임의의 예시적인 실시예들의 이하 설명은 단순히 예시적인 것이며, 본 발명, 그것의 응용예들, 또는 사용예들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 시스템들 및 방법들의 실시예들의 이하 상세한 설명에서, 그것의 일부를 형성하고, 설명된 시스템들 및 방법들이 실시될 수 있는 예시적인 특정 실시예들로써 도시된 첨부 도면들이 참조된다. 이들 실시예들은 기술분야의 당업자가 현재 개시되는 시스템들 및 방법들을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명되며, 다른 실시예들이 사용될 수 있고, 구조적 및 논리적인 변경들이 본 시스템의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 행해질 수 있음을 이해해야 한다.The following description of any exemplary embodiments is merely illustrative and is not intended to limit the invention, its applications, or uses. DETAILED DESCRIPTION In the following detailed description of embodiments of the present systems and methods, reference is made to the accompanying drawings, which form a part thereof, and in which are shown by way of specific example embodiments in which the described systems and methods may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the presently disclosed systems and methods, and other embodiments may be utilized, and structural and logical changes may be made without departing from the spirit and scope of the present system. It should be understood that this can be done.
그러므로, 아래의 상세한 설명은 제한하는 느낌으로 취해진 것이 아니며, 본 시스템의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정의된다. 다수의 도면들에서 나타나는 동일한 성분들이 동일한 참조 번호들로써 식별된다는 것을 제외하고는, 본 명세서의 도면들 내의 참조 번호들의 리딩 디지트(들)(leading digit(s))는 통상적으로 도면 번호에 대응한다. 또한, 명료화를 위해, 잘 알려진 디바이스들, 회로들, 및 방법들의 상세한 설명은 본 발명의 설명을 모호하게 하지 않도록 생략된다.The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present system is defined only by the appended claims. The leading digit (s) of reference numbers in the drawings herein generally correspond to the reference numbers, except that like components appearing in the multiple figures are identified with the same reference numbers. Also, for the sake of clarity, detailed descriptions of well-known devices, circuits, and methods are omitted so as not to obscure the description of the present invention.
본 시스템들 및 방법들은, 중간 및 낮은 밝기 콘텐트를 갖는 이미지들의 품질에 영향을 미치지 않고, LED 스크린과 같은 스크린 디스플레이 디바이스에 의해 드로우된 최대 파워를 감소 및 제한하기 위해 다이내믹 파워 제어(DPC)를 사용한다. 높은 밝기 콘텐트를 포함하는 이미지들이 마주칠 때마다, DPC는 자동 및 실질적으로, 미리 규정된 제한 내에서 총 파워 소모를 유지하는 레벨까지 이미지 밝기를 순간적으로 감소시킨다.The present systems and methods use dynamic power control (DPC) to reduce and limit the maximum power drawn by a screen display device, such as an LED screen, without affecting the quality of images with medium and low brightness content. do. Whenever images containing high brightness content encounter, the DPC automatically and substantially instantaneously reduces the image brightness to a level that maintains total power consumption within a predefined limit.
중간 및 낮은 밝기 콘텐트를 갖는 이미지들에 영향을 미치지 않는 것에 부가하여, DPC를 사용하는 본 시스템들 및 방법들은 예컨대 특별 3-위상 서플라이(special 3-phase supply) 대신에, LED 스크린으로 하여금 230V 메인 아웃렛(또는, 적절한 파워, 전류 및 전압 레벨들에 적합한 연관된 케이블들에 대한 임의의 다른 적합한 전압 레벨)과 같은 일정한 아웃렛으로부터 파워를 공급받도록 하는 레벨까지 스크린 최대 파워 소모의 감소를 허용한다. 즉, 특별 메인 서플라이가 불필요하게 되어, 설치 비용을 줄인다. 또한, DPC를 갖는 스크린들은 전기를 거의 사용하지 않아서, 보다 경제적이고, 보다 작고/적은 전원 공급 장치들이 스크린 내부에 필요하고, 그러므로 스크린의 가격 및 무게를 줄인다. 감소된 파워 소모는 열 발생을 줄이고, 차례로, 냉각 필요성을 감소시킨다. 따라서, 스크린을 냉각하기 위해 보다 적은 팬들이 필요하게 되어, 스크린의 가격 및 무게를 줄이고, 보다 조용한 동작을 가능하게 한다.In addition to not affecting images with medium and low brightness content, the present systems and methods using DPC, for example, instead of a special 3-phase supply, cause the LED screen to display 230V mains. Allows reduction of screen maximum power consumption to a level that allows power from a constant outlet, such as an outlet (or any other suitable voltage level for associated cables suitable for appropriate power, current, and voltage levels). In other words, a special main supply is unnecessary, thereby reducing installation costs. Also, screens with DPC use little electricity, so more economical, smaller / less power supplies are needed inside the screen, thus reducing the cost and weight of the screen. Reduced power consumption reduces heat generation, which in turn reduces the need for cooling. Thus, fewer fans are needed to cool the screen, reducing the cost and weight of the screen and enabling quieter operation.
중간 및 낮은 밝기 콘텐트를 갖는 이미지들의 품질에 영향을 미치지 않고 파워 소모를 감소시키기 위해 DPC를 사용하는 본 시스템들 및 방법에 따라, LED 스크린과 같은 스크린의 활성 영역은 존들로 나눠진다. 각각의 존은 자체의 전원 공급 장치(들)(PSUs)에 의해 구동된다. 스크린 상에 디스플레이되는 이미지 신호는 사이즈에 있어서 정확하게 스크린 존들에 매칭하는 존들로 인입 필드들(incoming fields)을 나눔으로써 실시간으로 분석된다. 또한, 가장 밝은 존의 픽셀 휘도 값(pixel luminance value)은, 실시간 콘텐트 분석으로부터 각각의 존의 존 휘도 값들 또는 화이트/광 컬러된 이미지 영역들(white/light colored image areas)을 결정함으로써, 그리고 가장 밝은 존, 예컨대 가장 화이트 및/또는 광 컬러된 콘텐트 또는 이미지를 선택함으로써와 같이 결정된다.According to the present systems and methods of using DPC to reduce power consumption without affecting the quality of images with medium and low brightness content, the active area of the screen, such as an LED screen, is divided into zones. Each zone is driven by its own power supply (es) (PSUs). The image signal displayed on the screen is analyzed in real time by dividing the incoming fields into zones that exactly match the screen zones in size. In addition, the pixel luminance value of the brightest zone is determined by determining the zone luminance values or white / light colored image areas of each zone from real-time content analysis, and Such as by selecting a bright zone, such as the most white and / or light colored content or image.
가장 밝은 존의 최대 존 휘도 값 또는 총 픽셀 휘도 값은 미리 결정된 임계값과 비교된다. 임계값은, 임의의 하나의 존 내의 픽셀들에 의해 얻어지면, 최대 레이트된 전류가 그 존을 구동하는 PSU(들)로부터 드로우되게 하는 값이다.The maximum zone luminance value or the total pixel luminance value of the brightest zone is compared with a predetermined threshold. The threshold is a value that, if obtained by pixels in any one zone, causes the maximum rated current to be drawn from the PSU (s) driving that zone.
임의의 하나의 존의 결정된 존 휘도 값(들)이 미리 결정된 임계값을 초과하면, 프로세서는 파워 소모를 줄이고, PCU들이 오버로드(overload)되는 것을 방지하기 위해, 미리 결정되거나 계산된(calculated) 파워 소모 팩터일 수 있는 임의의 타깃 팩터에 의해 전체 스크린의 출력 레벨을 감소시킨다. 가장 높은 존의 총 픽셀 레벨이 동일할 때, 또는 임계값 아래로 떨어질 때, 프로세서는 스크린 출력 레벨을 정상(normal)으로 되돌린다.If the determined zone luminance value (s) of any one zone exceeds a predetermined threshold, the processor is predetermined or calculated to reduce power consumption and prevent PCUs from being overloaded. Any target factor, which may be a power consumption factor, reduces the output level of the entire screen. When the total pixel level of the highest zone is the same, or falls below the threshold, the processor returns the screen output level to normal.
DPC에 의해 야기된 최대 스크린 파워의 타깃 감소 팩터는 하나 이상의 팩터들에 의해 결정될 수 있다. 타깃은, 예컨대 스크린이 3-위상 서플라이 대신에, 전형적인 단일 위상 아웃렛으로부터 동작될 수 있도록 스크린 전체 파워 소모를 감소시킬 수 있다. 한 가지 이로운 부산물은 스크린을 구동시키는데 필요한 PSU들의 양(quantity)이 가격 및 무게의 절감과 연계하여 감소될 수 있다는 것이다. 대안으로, 타깃은 그것을 특정 양의 PSU들의 범위 내에 또는 PSU의 상이한 명세(specification)의 용량 내에 가져오기 위해서, 파워 소모를 감소시킬 수 있다.The target reduction factor of maximum screen power caused by the DPC may be determined by one or more factors. The target may reduce the overall screen power consumption such that the screen can be operated from a typical single phase outlet, for example instead of a three-phase supply. One beneficial by-product is that the quantity of PSUs needed to drive the screen can be reduced in conjunction with cost and weight savings. Alternatively, the target can reduce power consumption to bring it within the range of a certain amount of PSUs or within the capacity of a different specification of the PSU.
평균적인 뷰어에 대한 DPC의 영향은 일반적으로 구별이 잘 안되고, 디스플레이된 콘텐트의 밝기는 임의의 하나의 존의 존 휘도가 미리 결정된 DPC 임계값을 초과할 때 감소된다. 이미지가 밝은 세부사항(detail)의 작은 영역들을 포함하는 상황을 고려하면; 이것은 DPC 임계값 아래일 수 있고, 스크린 출력은 최대 레벨에 있을 것이다. 이미지가 밝은 세부사항의 증가 영역들을 포함하면, 스크린 출력 레벨은 점진적으로 감소되고, 그 반대도 된다. 감소 팩터가 엄격할수록, 스크린 출력 레벨 감소가 보다 일찍 일어나고, 그것은 더 낮아진다. 0.6의 파워 감소 팩터는 본 시스템들 및 방법들에 따른 DPC를 사용하여 증명된다.The impact of the DPC on the average viewer is generally indistinguishable, and the brightness of the displayed content is reduced when the zone luminance of any one zone exceeds a predetermined DPC threshold. Consider the situation where the image contains small areas of bright detail; This may be below the DPC threshold and the screen output will be at the maximum level. If the image contains increasing areas of bright detail, the screen output level is gradually reduced and vice versa. The tighter the reduction factor, the earlier the screen output level reduction occurs, and the lower it is. A power reduction factor of 0.6 is demonstrated using DPC in accordance with the present systems and methods.
도 1의 시스템(100)에 도시된 바와 같이, LED 스크린(110)과 같은 디스플레이 디바이스는 임의의 하나의 존의 밝기가 프로세서(120)에 결합된 메모리(130)에 저장된 임계값을 초과할 때 이미지들을 디스플레이하고 스크린 밝기를 변경하기 위해, DPC를 수행하고 LED 스크린(110)을 제어하도록 구성된 프로세서(120)를 포함한다. 잘 알려진 바와 같이, 메모리(130)는 또한, 예컨대 DPC를 수행하기 위해 프로세서에 의한 실행을 위한 소프트웨어 명령들을 포함하는 애플리케이션 소프트웨어 및 다른 데이터를 저장할 수 있다.As shown in
프로세서(120)는 동일한 사이즈 및 모양의 8개의 존들(1 내지 8)과 같은, 스크린(110)의 활성 디스플레이 영역을 존들로 나누도록 구성될 수 있다. 각각의 존들은 자체의 하나 이상의 PSU들에 의해 파워가 제공될 수 있고, 존(1)에 대한 PSU가 도 1의 점선 박스(140)와 같이 도시된다. 존의 사이즈(픽셀들 내에서 측정됨) 및/또는 존들의 수는, 풀 레이트된 광 출력에서 스크린의 단위 면적당 파워 소모; DPC의 편입 때문에 기대되는 최대 스크린 파워의 감소 요소, 예컨대 0.6의 감소 팩터; 및 각 존의 PST(들)의 파워 레이팅(power rating)과 같은 다수의 팩터들에 의해 결정될 수 있다. 풀 레이트된 출력에서, 스크린의 단위 면적당 파워 감소는 제조자의 명세로부터 또는 측정에 의해 결정될 수 있다.
동작 동안, 프로세서(120)는 인입 이미지 신호의 대응하는 각각의 존의 픽셀 콘텐트를 실시간으로 분석하고, 가장 밝은 존의 총 픽셀 휘도 합을 결정하고, 그것을 메모리(130)에 저장된 미리 결정된 임계값과 비교하도록 구성된다. 콘텐트 분석은 디미트로바(Dimitrova)의 미국특허 제 6,714,594 호 및 네스바드바(Nesvadba)의 미국특허출원공보 제 2004/0168205 호에 설명된 바와 같이 알 알려져 있고, 그 각각은 전체로서 참조문헌으로 여기에 포함된다. 가장 밝은 존의 결정된 최대 존 휘 도 값 또는 존들 중 임의의 존의 휘도 값이 임계값을 초과하면, 프로세서(120)는 DPC를 수행하고, 전체 스크린 출력 또는 밝기 레벨을 감소시키도록 구성된다. 출력 레벨 감소의 빈도를 최소화하기 위해, 존들의 모양에 대해, 가능한 최상의 방식으로, 총 이미지의 "평균" 슬라이스(slice)를 나타내는 것이 바람직하다. 존 모양은 DPC 수행성능에 대해 명시된 효과를 갖는다.During operation,
예를 들어, 도 1에서, 스크린(110)은 1 내지 8로 넘버링된 8개의 존들로 나눠지고; 각각의 존은 예컨대 스크린(110) 높이의 절반이고, 상이한 높이들을 갖는다(즉, 부분적인 스크린 높이를 가짐). 도 1의 각각의 존을 분석할 때, 존들(2, 3) 각각이 그들 존들(2, 3)의 밝은 영역들 때문에 임의의 다른 존보다 높은 총 픽셀 값들을 갖는 것이 입증될 것이다. 존(2 또는 3)에서 높은 픽셀 값들은 스크린 출력 레벨이 감소되게 할 수 있다(임계값보다 높은 경우).For example, in FIG. 1,
도 1에 비하여, 도 2는 8개의 존들을 갖는 스크린(210)을 도시하며, 스크린(210)의 각 존이 풀(활성) 스크린 높이인 것을 제외하고는, 도 1과 동일한 이미지가 디스플레이된다. 예컨대, 프로세서(120)에 의해 수행되는 존 분석은 도 2의 존들(4, 5)이 가장 높은 픽셀 값들을 갖는다는 것을 보여준다. 하지만, (실제 보여지는 장면(scene)에서 햇빛을 받은 밝은 구름들과 같은) 밝은 영역들에 전용된 이들 존들(4, 5) 각각의 퍼센티지는 도 1에 도시된 존들(2, 3)보다 훨씬 작다. 도 2의 스크린(210)의 경우에, 이들 존들(4, 5) 각각의 총 픽셀 휘도 합은 임계값보다 낮을 수 있고, 그러므로, 스크린 출력 레벨의 감소를 야기하지 않는다.Compared to FIG. 1, FIG. 2 shows a
도 1 및 도 2에 도시된 예들에서, 총 콘텐트 또는 스크린 밝기가 영향을 받 거나 감소되지 않으므로, 즉 스크린 출력 레벨 감소가 최소화되므로, 도 2에서 8개의 풀-높이 존들은 도 1의 8개의 절반 높이(또는 부분적인 높이) 존들보다 양호한 결과를 제공한다는 것을 볼 수 있다. 이것은, 본 예에서 이미지의 상부가 하부보다 밝은 콘텐트를 포함하고, 존들이 풀-높이이기 때문에, 평균적으로, 임계값보다 작은 존 밝기를 생성하는 결과를 낳는다. 물론, 항상 이미지의 상부가 하부보다 밝은 경우는 아니며, 그렇지 않은 경우보다 더 자주 발생한다는 것이다. 그러므로, 시스템은, DPC 동작을 최소화하고, 이미지들의 가장 넓은 범위에 걸쳐 이미지 밝기를 유지하는 풀-높이 존들을 가질 수 있다. 도 3은 255x144 픽셀들을 가지며, 8개의 풀-높이 존들로 나눠진 스크린(310)의 일 실시예를 도시하며, 각각의 존은 32x144 픽셀들이다.In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the eight full-height zones in FIG. 2 are the eight halves of FIG. 1 since the total content or screen brightness is not affected or reduced, i. It can be seen that it gives better results than the height (or partial height) zones. This results in, on average, producing zone brightness less than the threshold, since, in this example, the top of the image contains content that is brighter than the bottom, and the zones are full-height. Of course, it is not always the case that the top of the image is brighter than the bottom, but more often than not. Therefore, the system can have full-height zones that minimize DPC operation and maintain image brightness over the widest range of images. 3 shows one embodiment of a
언급된 바와 같이, 각 존은 자체적으로 하나 이상의 전원 유닛들(PSUs)을 가질 수 있다. PSU들은 출력 전압들 및 파워들의 범위에서 이용가능하다. DPC가 없는 종래의 스크린에서, 각각의 PSU는 플레인 화이트 이미지가 디스플레이될 때 스크린의 영역을 구동할 수 있도록 충분히 강력해야 한다(즉, 최대 밝기/파워). DPC의 통합은 강력하지 않는(그러므로, 저렴한) PSU들이 사용될 수 있게 하고, 또는 대안으로, 각각의 기존 PSU가 스크린의 큰 영역을 구동할 수 있다.As mentioned, each zone may have one or more power units PSUs on its own. PSUs are available in a range of output voltages and powers. In conventional screens without DPC, each PSU must be strong enough to drive the area of the screen when the plain white image is displayed (ie, maximum brightness / power). The integration of the DPC allows less powerful (and therefore inexpensive) PSUs to be used, or alternatively, each existing PSU can drive a large area of the screen.
존 당 요구되는 PSU 레이팅을 계산할 때, DPC에 의해 달성되는 파워 감소는 보다 낮은 파워 레이팅들의 PSU들을 산출하기 위해 고려된다. 그러므로, DPC 팩터가 예컨대, 0.6이면, 존을 구동하는 데 요구되는 최대 파워는 아래와 같으며:When calculating the required PSU rating per zone, the power reduction achieved by the DPC is considered to yield the PSUs of lower power ratings. Therefore, if the DPC factor is, for example, 0.6, then the maximum power required to drive the zone is:
(PZONE WITH NO DPC) x 0.6 와트(P ZONE WITH NO DPC ) x 0.6 Watt
여기서, PZONE WITH NO DPC는 DPC 동작이 없이, 존 상에 플레인 화이트 이미지를 디스플레이하는 데 요구되는 파워이다.Where P ZONE WITH NO DPC is the power required to display a plain white image on a zone without DPC operation.
스크린 상에 디스플레이될 콘텐트, 예컨대 이미지를 포함하는 이미지 신호는 그 이미지가 DPC 없는 스크린 상에 디스플레이될 때 각각의 개별 스크린 픽셀에 의해 드로우되는 전류를 예측하기 위해 각 픽셀의 밝기 값을 결정하도록 분석된다. 임의의 한 존에서 모든 픽셀들의 총 전류, 즉 파워가 임계 값을 초과하면, 그에 따라서, 전체 스크린 출력 레벨은 스크린 또는 PSU들의 레이트된 파워 레이팅을 초과하지 않도록 감소된다.An image signal containing content to be displayed on the screen, such as an image, is analyzed to determine the brightness value of each pixel to predict the current drawn by each individual screen pixel when the image is displayed on the screen without a DPC. . If the total current, ie power, of all the pixels in any one zone exceeds the threshold, then the overall screen output level is reduced so as not to exceed the rated power rating of the screen or PSUs.
스크린 픽셀 성능에 대한 상당히 정확한 예측을 달성하기 위해서는, 신호 경로에서 콘텐트 분석을 행하도록 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 도 4는 일 실시예에 따라 LED 스크린의 신호 경로를 나타내는 블록도(400)를 도시하며, 여기서, 복합 비디오 신호(composite video signal: 450)는 디코딩을 위한 비디오 디코더(410)에 의해 수신된다. 디코딩된 신호는 멀티플렉서(MUX)를 통과하고, 인입 이미지가 전형적으로 LED 스크린(예컨대, 256x144 픽셀들)보다 다소 고해상도(예컨대 720x576 픽셀들)이기 때문에, 신호 해상도를 스크린 해상도로 매칭시키도록(예컨대 감소시키도록) 스케일러(scaler:420)에 의해 승산될 수 있다. 그러므로, 이미지 해상도는 LED 스크린에 매칭하는 해상도로 스케일러(420)에서 감소된다.In order to achieve a fairly accurate prediction of screen pixel performance, it is desirable to make appropriate choices to perform content analysis in the signal path. 4 shows a block diagram 400 illustrating a signal path of an LED screen according to one embodiment, where a
이미지 분석은 전체 인입 이미지가 이용가능한 곳에서 행해져야 한다. 이것 은, 스크린 내의 내부 데이터 분배가 스크린의 각 부분으로만 관련 데이터가 향하도록 이미지 데이터를 물리적으로 분할하는, 신호 경로의 후반 스테이지들(latter stages)을 제거한다. 스케일러(420) 후에, 이미지 데이터와 LED 스크린 사이에 일 대 일 픽셀 관계가 존재하므로, 스케일러(420) 후에 최상의 분석이 행해진다. 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate array: FPGA)(430)와 필드 저장 및 메모리(435)(마이크로 제어기와 연관됨)의 통합으로, 이미지 분석을 포함하는 많은 기능들이 스케일러(420) 후 및 신호가 스크린(440) 내에 분배되기 전에 수행될 수 있다. FPGA(430)의 출력은 스크린(440)을 구동시키기 위한 라인 구동기들(455)에 신호를 처리하고 제공하는 블록 프로세서에 제공된다. 스케일러(420) 후 FPGA(430)에 의해 콘텐트 분석을 수행하는 것이 바람직하다.Image analysis should be done where the entire incoming image is available. This eliminates the later stages of the signal path, where the internal data distribution within the screen physically partitions the image data such that the relevant data is directed only to each part of the screen. After the
도 4에 도시된 바와 같이, 스크린(440)은 스크린(440)의 관련 부분에 관련 데이터를 향하게 하기 위해 내부 데이터 분배기(internal data distributor:460)를 포함한다. 감마 수정기(gamma corrector:465)는 감마 수정을 제공한다. 컬러 수정은 또한 LED들(480)을 구동시키는 구동기들(475)에 신호를 제공하고 스크린(440) 상에 콘텐트 또는 이미지들을 디스플레이하기 위한 컬러 수정기(color corrector:470)에 의해 제공된다.As shown in FIG. 4,
설명적인 예로서, 도 4에 도시된 실시예에서 다음의 가정들이 행해지는데: 스케일러(420)의 출력에서, 이미지 신호는 8 비트 RGB(Red-Green-Blue) 휘도 데이터(예컨대, 3x8 비트 스트림들 - 'R'를 위한 하나, 'G'를 위한 하나, 'B'를 위한 하나)로서 존재하고; 적색, 녹색, 청색 LED들에 대한 LED 전류들은 동일하다.As an illustrative example, the following assumptions are made in the embodiment shown in FIG. 4: At the output of the
이하에서는, 차후에 신호 경로에 적용될 이득 팩터(gain factor)를 계산하고, 타깃 파워 감소 팩터(FactorTARGET REDUC)를 달성하도록 스크린 출력 레벨을 제어하기 위해서 이미지 분석 동안 이벤트들(events)의 시퀀스를 설명한다:The following describes a sequence of events during image analysis to calculate a gain factor that will later be applied to the signal path, and to control the screen output level to achieve a target power reduction factor (Factor TARGET REDUC ). :
1. 8 비트 RGB에 안티-감마 수정(anti-gamma correction), 프로세서에서, 3x9 비트 값들로 스케일 데이터(scale data)에 적용한다. LED 스크린 상에 실제로 디스플레이되기 전에 이미지 데이터에 어떤 일이 일어나는지를 에뮬레이트(emulate)하기 위해, 안티-감마 수정이 바람직하다. 모든 이미지 신호들은 예컨대, 전송 전에, 이미지의 어두운 부분들의 다이내믹 범위를 늘리기 위해, 소스에 적용되는 감마 특성을 갖는다. 이 특성은 디스플레이 디바이스에서 제거되어야 한다. 데이터는, 각각이 341의 최대 값을 갖는 3x9 비트 값들로 스케일된다. R, G, B 값들이 차후에 합산될 때, 이 합은 편리한 10 비트 값인, 3x341 = 1023의 최대 값을 갖는다.1. Anti-gamma correction to 8 bit RGB, in processor, apply to scale data as 3x9 bit values. Anti-gamma correction is desirable to emulate what happens to the image data before it is actually displayed on the LED screen. All image signals have a gamma characteristic applied to the source, for example, to increase the dynamic range of dark portions of the image before transmission. This property should be removed from the display device. The data is scaled to 3 × 9 bit values, each with a maximum value of 341. When the R, G, and B values are subsequently summed, this sum has a maximum value of 3x341 = 1023, which is a convenient 10 bit value.
2. 각각의 픽셀(이제, 10 비트)에 대해 0-1023의 휘도 값을 생성하기 위해 9 비트 RGB 휘도 값들을 함께 합산한다.2. Sum the 9 bit RGB luminance values together to produce a luminance value of 0-1023 for each pixel (now 10 bits).
3. 각각의 존에서 10 비트 픽셀 휘도 값들을 합산한다.3. Sum the 10 bit pixel luminance values in each zone.
4. 인입 이미지 필들의 끝(end)에서, 가장 큰 휘도 합(ZoneSumMEASURED)을 갖는 존을 찾기 위해 존 합들을 비교한다. 초기 셋업 동안, 시스템이 존 당 최대 가능 휘도 합을 확인하기 위해 조정(calibrate)되어야 함에 유의해야 한다. 이것은 이미지 소스로서 플레인 화이트 배경(plain white background)을 제공하고, 위와 같이 측정함으로써 달성된다.4. At the end of the incoming image fills, compare the zone sums to find the zone with the largest sum of luminance (ZoneSum MEASURED ). Note that during the initial setup, the system must be calibrated to determine the maximum possible luminance sum per zone. This is accomplished by providing a plain white background as the image source and measuring as above.
5. 아래 공식으로부터 LED 구동기들에 적용되는 이득 팩터를 조정한다:5. Adjust the gain factor applied to the LED drivers from the formula below:
FactorGAIN = ZoneSumMAXPOSS x FactorTARGET REDUC / ZoneSumMEASURED Factor GAIN = ZoneSum MAXPOSS x Factor TARGET REDUC / ZoneSum MEASURED
예를 들어:E.g:
만약: ZoneSumMAXPOSS = 800 이고,If: ZoneSum MAXPOSS = 800,
ZoneSumMEASURED = 600 이고,ZoneSum MEASURED = 600,
FactorTARGET REDUC = 0.6 이면,If Factor TARGET REDUC = 0.6,
FactorGAIN = 800 x 0.6/600 = 0.8 이다.Factor GAIN = 800 x 0.6 / 600 = 0.8.
이것은, LED 구동기들의 이득이 0.6의 타깃 파워 감소 팩터를 제공하기 위해 0.8(즉, 감소됨)로써 승산되어야 한다. 어두운 이미지들을 디스플레이할 때 파워를 증가시키는 것이 바람직하지 않고, 그러므로, FactorGAIN으로 하여금 1보다 큰 값을 갖는 것을 방지하는 공식이 적용되어야 함에 유의해야 한다.This should be multiplied by 0.8 (ie, reduced) to provide a target power reduction factor of 0.6 for the LED drivers. It should be noted that it is not desirable to increase the power when displaying dark images, and therefore a formula must be applied to prevent Factor GAIN from having a value greater than one.
이득 팩터는 적절한 시간에 요구된 효과를 제공하도록 신호 경로에서 적절한 스테이지에 적용되어야 한다. 픽셀 값들을 측정하고, 인입 이미지의 필드에 대한 이득 팩터를 조정하는 프로세스는, 실제로는 완료하는데 한 필드의 지속기간(duration)이 걸린다. 그러므로, 계산된 이득 팩터는 실제로는 이제 막 통과된 필드(즉, 그것은 뒤처진 한 필드임)에 관련된다. 이득 팩터를 정확하게 적용하기 위해서, 이미지 신호는, 도 5의 블록도(500)에 도시된 바와 같이 분석(510)과 애플 리케이션(520) 사이에서, 한 필드만큼 지연되거나, 이미지 신호를 처리하기 위해 소요되는 시간의 양만큼 지연될 수 있다. 그러므로, FPGA(430)로부터의 분석된 신호는 FPGA(430)에서 LED들(480)로의 신호의 필드 지연(530)으로 인해 LED들(480)에 의해 스크린(440) 상에 디스플레이되는 신호에 대응한다.The gain factor should be applied to the appropriate stage in the signal path to provide the desired effect at the appropriate time. The process of measuring pixel values and adjusting the gain factor for the field of the incoming image actually takes one field's duration to complete. Therefore, the calculated gain factor is actually related to the field just passed (ie it is one field that is behind). In order to correctly apply the gain factor, the image signal is delayed by one field between the
이득 팩터를 적용하기 위한 신호 경로 내의 이상적인 지점은 도 4에 도시된 컬러 수정 스테이지(470)이다. 여기에서, 이미지 RGB 레벨들에 대한 다양한 변경들이 예컨대 정확한 화이트 밸런스 및 컬러 균일성을 제공하기 위해 일반적으로 수행된다. 또한, 이 지점에서, 데이터 프로세싱(도 5에 도시된 DPC 분석(510)으로 인함)시에 고유한 시간 지연들이 한 필드 지속기간과 동일할 것 같으며, 그러므로, 도 5의 지연(530)만큼 적절히 고려되어야 하는 이점이 존재한다. 이득 팩터에서의 이 결과들은, 다음 필드로부터의 데이터보다는, 그것이 기반되는(즉, 적절한 타이밍) 데이터의 정확한 필드에 적용되어, 일시적인 PSU 오버로드들(overloads)을 제거한다.An ideal point in the signal path for applying the gain factor is the
이 스테이지가 스크린의 전체 영역을 가로질러 보통 물리적으로 확산한다는 사실에 의해 야기되는, 컬러 수정 스테이지(470)에서 이득 팩터를 적용할 시에 실제적인 어려움들이 존재할 수 있고, 그러므로, 그것을 모든 스크린 영역들에 동시에 적요하는 것이 어렵다는 것을 증명할 수 있다. 따라서, 이득 팩터를 적용하기에 비록 효과적이지는 않지만 용이한 스테이지는 콘텐트 분석이 수행되는 동일한 FPGA(430)에서의 데이터 분석 스테이지의 다운스트림이다. 이것은 데이터 스트림에 대한 용이한 액세스를 제공하는 이점을 갖지만, 이득 팩터가 그것을 적용하는 것에 이어서 데이터의 필드에 적용되는 단점을 갖는다. 이 이론적인 단점은 실제로는, 뷰어(viewer)에게 눈에 띄지 않는다. 이론적으로 발생될 수 있는 일시적인 PSU 오버로드들은 짧은(예컨대 한 필드) 지속기간이며, 일반적으로, 문제없이 PSU들에 의해 쉽게 처리될 수 있다.Practical difficulties may exist in applying the gain factor in
DPC의 효과들은 표 1에 보여지는 아래의 파라미터들을 사용하여 설명되며, 여기서, 픽셀 해상도 256x144 픽셀들을 갖는 LED 스크린은 DPC로 맞춰지고, 다음의 측정치들이 DPC가 있을 때의 값들과 그것이 없을 때의 값들의 비교를 보여주는 표 1에 언급된다.The effects of the DPC are described using the following parameters shown in Table 1, where the LED screen with pixel resolution 256x144 pixels is fitted to the DPC and the following measurements are with and without the DPC: It is mentioned in Table 1 which shows a comparison.
도 6 내지 도 8은 x 축 상의 스크린(열(row) 당 256 픽셀들) 상에 조명되는 픽셀들의 열들의 양(quantity) 대 y 축 상의 암페어 AC의 메인 공급 전류를 도시하며, 여기에서, 중간 수직 점선은 DPC 임계값이고, 오른쪽 점선은 모든 열들이 조명되는, 즉 전체 스크린이 구동되는 라인이다. 특히, 도 6은, 다음의 상태들, 즉 플레인 화이트 테스트 패턴; 구동된 모든 존들; 스크린 사이즈 256 x 144 픽셀들(h x v); A.C. 전류 트랜스듀서(current transducer)로 측정된 메인 전류; 및 235 V A.C.의 메인 전압 하에서, 모든 존들이 구동될 때, DPC의 효과를 보여주는 조명된 존 영역의 사이즈 대 측정된 메인 전류의 곡선(600)을 도시한다.6-8 show the main supply current of amperage AC on the y axis versus the quantity of rows of pixels illuminated on the screen on the x axis (256 pixels per row), where intermediate The vertical dashed line is the DPC threshold and the right dashed line is the line on which all columns are illuminated, ie the entire screen is driven. In particular, FIG. 6 shows the following states: plain white test pattern; All zones driven; Screen size 256 x 144 pixels (h x v); A.C. Mains current measured with current transducer; And
도 7은 다음의 상태들, 즉 플레인 화이트 테스트 패턴; 구동된 단지 하나의 존; 존 사이즈 32 x 144 픽셀들(h x v); 및 D.C. 전류 트랜스듀서로 측정된 PSU 전류 하에서, 하나가 구동되는 존일 때 DPC의 효과를 보여주는 조명된 존 영역의 사이즈 대 측정된 PSU 출력 전류의 곡선(700)을 도시한다.7 shows the following states, a plain white test pattern; Only one zone driven; Zone size 32 x 144 pixels (h x v); And D.C. Under the PSU current measured with the current transducer, a
도 8은 다음의 상태들, 즉 플레인 화이트 테스트 패턴; 구동된 하나의 존; 존 사이즈 32 x 144 픽셀들(h x v); 및 5 미터에서 미놀타(Minolta) CS-100 크로마 미터(Chroma Meter)로 측정된 광 출력 하에서, 하나의 존이 구동될 때 DPC의 효과를 보여주는, 조명된 존 영역의 사이즈 대 스크린의 작은 영역의 측정된 광 출력의 곡선(800)을 도시한다. 픽셀 당 광 출력이 LED 온도에 의존한다는 것에 유의해야 한다.8 shows the following states, a plain white test pattern; One zone driven; Zone size 32 x 144 pixels (h x v); And under the light output measured with a Minolta CS-100 Chroma Meter at 5 meters, the size of the illuminated zone area versus the small area of the screen, showing the effect of the DPC when one zone is driven. The
수직 존 분석은 DPC 존닝(zoning)의 선택적인 실행(alternative implementation)이다. 고정된 위치들의 존들을 포함하는 상술한 방법들은 대부분의 이미지 재료(image material)로 잘 작동한다. 하지만, 스크린 주변을 천천히 트랙하는(tracking) 밝은 그래픽 이미지들이 DPC로 하여금 스크린 상에 디스플레이되는 콘텐트 또는 이미지의 뷰어에게 인식가능하게 할 수 있는 예들이 존재한다.Vertical zone analysis is an alternative implementation of DPC zoning. The aforementioned methods involving zones of fixed positions work well with most image materials. However, there are examples in which bright graphical images that track slowly around the screen may allow the DPC to be visible to the viewer of the content or image displayed on the screen.
도 9는 크고 밝은 그래픽 오브젝트들, 예컨대 위치 A에서 위치 B로 스크린(910)을 가로질려 트랙킹 또는 이동하는 콘텐트 이미지부 또는 그래픽 오브젝트(920)를 갖는 8개의 존들로 나눠진 스크린(910)을 갖는 시스템(900)을 도시한다. 도 2에서와 같이, 스크린(910)은 8개의 동일한 풀-높이 존들(1 내지 8)로 나눠진다. 그러나, 크고 밝은 그래픽 오브젝트(920)가 스크린(910)을 가로질러 천천히 트랙 또는 이동되는 상황에서, 예컨대 위치 A에서, 오브젝트(920)가 가상으로 존, 예컨대 존(7)을 채울 때, 아마도 DPC로 하여금 존(7)의 총 픽셀 밝기가 DPC 임계값보다 클 때와 같이 전체 이미지 밝기를 감소시키게 하는, 시간들이 존재할 수 있다. 예컨대, 오브젝트(920)가 위치 B에 있을 때, 임의의 한 존의 총 픽셀 밝기가 DPC로 하여금 전체 밝기를 감소시키지 못하게 할 수 있는, 두 개의 존들, 예컨대 존(4, 5)을 가로질러 오브젝트(920)가 확산되는 경우에 다른 시간들이 존재할 수 있다.9 shows a system with a
그래픽 오브젝트(920)가 이동하기 때문에, DPC의 효과는 전체 스크린의 밝기를 천천히 위 아래로 진동(pulsate)하게 하는 것이다. 이 효과는 가상 존 분석을 이용함으로써 제거될 수 있다. 앞에서와 같이, 가상 존 분석은 각각의 32 x 144 픽셀들 존(1 내지 8)을 분석하는 것 및 가장 큰 휘도 합을 갖는 존을 확인하는 것을 포함한다. 하지만, 그들 자신의 PSU들에 직접 링크된 8개의 존들만을 사용하기보다는, 가상 존 분석은 전체 스크린 내에 존재할 수 있는 모든 가능한 32 x 144(h x v) 존을 찾는다.As the
도 10은 가상 존 분석의 개념을 사용하도록 구성된 시스템(100)을 도시한다. 제 1 분석은 스크린(1010)(가상 존(1)으로서 섹션(1020))의 가장 왼쪽의 32 x 144 픽셀 영역을 찾고, 고정된 존들과 동일한 이 가상 존(1)의 총 휘도 합을 계산한다. 제 2 분석은 오른쪽(가장 존(2)으로서 섹션(1030))으로 가상 존 한 픽셀(virtual zone one pixel)을 이동시키고, 이 가상 존의 총 휘도 합을 계산한다. 제 3 분석은 가상 존 하나 이상의 픽셀(virtual zone one more pixel)을 오른쪽 등으로 이동시킨다. 그 프로세스는, 스크린의 오른쪽이 가상 존(225)인 스크린(1010)의 섹션(1040)으로써 도시된 바와 같이 도달될 때까지 반복한다. 스크린(910)이 144 픽셀 x 256 픽셀들이고, 32 x 144 픽셀 영역을 갖는 각 존이 한 픽셀만큼 점진적으로 이동되는 경우에, 총 225 가상 존들이 존재한다. 225 가상 존들의 총 픽셀 휘도 합들은 가장 큰 합을 갖는 존을 결정하기 위해 서로 비교되고, 가장 큰 합은 이득 팩터를 계산하고 DPC를 적용하기 위해 앞에서와 동일한 방식으로 사용된다.10 illustrates a
고정된 존 위치들과 비교하면, 가상 존 분석의 본 방법은 우리의 예에서 설명된 바람직하지 않은 진동 효과들을 제거하는 이점을 갖지만, 보다 낮은 평균 스크린 밝기를 산출하는 단점을 갖는다.Compared with fixed zone positions, this method of virtual zone analysis has the advantage of eliminating the undesirable vibration effects described in our example, but has the disadvantage of yielding a lower average screen brightness.
여기의 설명의 관점에서 기술분야의 당업자들에 의해 인식되는 바와 같이, 다양한 변형예들이 또한 제공될 수 있다. 본 방법들의 동작들은 컴퓨터 소프트웨어프로그램에 의해 수행되기에 특히 적합하다. 애플리케이션 데이터 및 다른 데이터는 본 시스템들 및 방법들에 따라 동작들을 수행하도록 그것을 구성하기 위한 제어기 또는 프로세서에 의해 수신된다. 물론, 이러한 소프트웨어, 애플리케이션 데이터뿐만 아니라 다른 데이터가 집적된 칩, 주변 디바이스 또는 프로세서에 결합된 메모리 또는 다른 메모리와 같은 메모리가 컴퓨터 판독가능 매체에 내장될 수 있다.As will be appreciated by those skilled in the art in view of the description herein, various modifications may also be provided. The operations of the methods are particularly suitable for being performed by a computer software program. Application data and other data are received by a controller or processor for configuring it to perform operations in accordance with the present systems and methods. Of course, such software, application data as well as memory, such as memory or other memory coupled to a chip, peripheral device or processor in which other data is integrated, may be embedded in a computer readable medium.
컴퓨터 판독가능 매체, 메모리, 및/또는 임의의 다른 메모리들은 장기, 단기, 또는 장기-단기 메모리들의 조합일 수 있다. 이들 메모리들은 여기에서 설명된 상기 방법들, 동작들, 및 기능들을 구현하기 위해 프로세서/제어기를 구성한다. 메모리들은 분배되거나 로컬(local)일 수 있고, 부가적인 프로세서들이 제공될 수 있는 프로세서는 분배되거나 단일(singular)일 수 있다. 메모리들은 전기적, 자기적 또는 광학적 메모리로서 구현될 수 있고, 또는 여러 가지 타입들의 디바이스들의 임의 조합으로서 구현될 수 있다.Computer-readable media, memory, and / or any other memories can be a combination of long, short, or short-term memories. These memories configure a processor / controller to implement the methods, operations, and functions described herein. The memories may be distributed or local, and the processor on which additional processors may be provided may be distributed or singular. The memories may be implemented as electrical, magnetic or optical memory, or may be implemented as any combination of various types of devices.
프로세서 및 메모리들은 임의의 타입일 수 있다. 프로세서는 설명된 다양한 동작들을 수행하고, 메모리에 저장된 명령들을 실행할 수 있다. 프로세서는 애플리케이션 특정한 또는 일반적으로 사용되는 집적 회로(들)일 수 있다. 또한, 프로세서는 본 시스템에 따라 수행하기 위한 전용 프로세서일 수 있고, 또는 많은 기능들 중에 단지 하나의 기능만이 본 시스템에 따라 수행하도록 동작하는 범용 프로세서일 수 있다. 프로세서는 프로그램 부분, 다수의 프로그램 세그먼트들을 사용하여 동작할 수 있고, 또는 전용 또는 다중 목적의 집적 회로를 사용하는 하드웨어 디바이스일 수 있다.Processors and memories can be of any type. The processor may perform the various operations described and execute instructions stored in memory. The processor may be integrated circuit (s) that are application specific or commonly used. In addition, the processor may be a dedicated processor for performing in accordance with the present system, or may be a general purpose processor operative to perform only one of many functions in accordance with the present system. A processor may operate using a program portion, multiple program segments, or may be a hardware device using dedicated or multi-purpose integrated circuits.
마지막으로, 위의 설명은 본 시스템을 단순히 예시하고자 의도된 것이며, 첨부된 청구범위를 임의의 특정 실시예 또는 실시예들의 그룹에 한정하는 것으로 고려되지 않아야 한다. 그러므로, 본 시스템이 특정한 예시적인 실시예들을 참조하여 상세히 설명되었지만, 다수의 변형예들 및 대안의 실시예들이 아래의 청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 시스템의 경계 및 의도된 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 기술분야의 당업자들에 의해 발명될 수 있음을 이해해야 한다. 명세서 및 도면들은 예시적인 방식으로 고려되며, 첨부된 청구범위의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.Finally, the above description is intended merely to illustrate the present system and should not be considered as limiting the appended claims to any particular embodiment or group of embodiments. Thus, while the system has been described in detail with reference to specific exemplary embodiments, numerous modifications and alternative embodiments may be made without departing from the boundaries and intended spirit and scope of the system as described in the claims below. It should be understood that they may be invented by those skilled in the art. The specification and figures are to be regarded in an illustrative manner, and are not intended to limit the scope of the appended claims.
첨부된 청구범위를 해석하는데 있어, 다음과 같이 이해하여야 한다:In interpreting the appended claims, it should be understood that:
a) 단어 "포함하는"은 주어진 청구범위에 열거된 것 이외의 다른 엘리먼트들 및 동작의 존재를 배제하기 않는다;a) The word "comprising" does not exclude the presence of elements and operations other than those listed in a given claim;
b) 엘리먼트 앞에 있는 단어 "a" 또는 "an"은 복수의 이러한 엘리먼트들의 존재를 배제하지 않는다;b) The word "a" or "an" in front of an element does not exclude the presence of a plurality of such elements;
c) 청구범위 내의 임의의 도면번호는 그것들의 범위를 제한하지 않는다;c) any reference numeral in the claims does not limit their scope;
d) 여러 가지 "수단"은 동일하거나 상이한 항목 또는 하드웨어나 소프트웨어로 구현되는 구조 또는 기능으로써 나타내질 수 있다.d) Various "means" may be represented by the same or different items or structures or functions implemented in hardware or software.
e) 개시된 엘리먼트들 중 임의의 엘리먼트는 하드웨어 부들(예컨대, 개별 및 집적된 전자 회로를 포함함), 소프트웨어 부들(예컨대, 컴퓨터 프로그래밍), 및 그것들의 임의 조합으로 구성될 수 있다;e) any of the disclosed elements may consist of hardware portions (eg, including discrete and integrated electronic circuits), software portions (eg, computer programming), and any combination thereof;
f) 하드웨어 부들은 아날로그와 디지털 부들 중 하나 또는 둘 모두로 구성될 수 있다;f) hardware parts may consist of one or both of analog and digital parts;
g) 개시된 디바이스들 또는 그것들의 부분들 중 하나는 특별히 언급되지 않으면 추가적인 부분들과 함께 조합되거나 분리될 수 있다;g) one of the disclosed devices or parts thereof may be combined or separated together with additional parts unless specifically noted;
h) 특정하지 않은 일련의 동작들 또는 스텝들은 특별히 나타내지지 않으면 요구되는 것으로 의도된다.h) Unspecified series of actions or steps are intended to be required unless specifically indicated.
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