KR20240085154A - 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 방법은, 영상 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신된 영상 신호의 복잡도 또는 APL(average picture level) 중 적어도 하나를 계산하는 단계와, 상기 계산된 영상 신호의 복잡도 또는 APL 중 적어도 하나에 기초하여 픽셀의 최종 이동 시간을 결정하는 단계와, 그리고 메모리에 저장된 트랙 좌표 정보 및 상기 결정된 픽셀의 최종 이동 시간에 기초하여, 상기 수신된 영상 신호를 가로 방향 또는 세로 방향으로 이동하여 출력하는 단계를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
본 발명의 실시예들은, 디스플레이 장치와 관련되어 있다. 디스플레이 장치의 일예로, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light-emitting diode), 미니 LED(mini Light Emitting Diode), 마이크로 LED(micro Light Emitting Diode), QLED(Quantum dot Light Emitting Diode) 등이 존재하며, 본 발명은 어느 특정 장치로 제한되지 않음이 원칙이다. 나아가, 당해 명세서에서 언급하는 디스플레이 장치는 예를 들어, 완성품 자체(ex: TV, 디지털 사이니지, 휴대폰, 자동차 네비게이션 등)일 수도 있고, 디스플레이 모듈을 제어하는 부품(ex: 드라이버 IC, T-CON 등)이 될 수도 있다.
최근 다양한 디스플레이 장치가 제안되고 있는데, 여전히 번인(burn-in) 현상이 문제되고 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치에 같은 화면을 켜 두거나, 또는 채널마다 위치가 고정된 방송사 이미지가 화면에 계속 노출되면 그 부분의 색상이 제대로 표현되지 않거나 화면에 잔상(얼룩)이 남는 것을 번인(burn-in) 이라고 한다.
전술한 번인 현상을 다양한 디스플레이 장치에서 문제될 수 있는데, OLED를 예를 들어, 설명하겠다.
OLED 디스플레이 장치에서 잔상이 생기는 이유는, OLED 디스플레이 장치의 구성 물질이 유기물이기 때문이다. 빛과 열에 약한 OLED는 사용시간이 증가할수록 밝기와 색 재현력이 감소한다.
특히, 장시간 특정 색을 고정적으로 보여 주면 사용된 픽셀의 수명이 감소하는데, 이 때 화면이 얼룩진 것처럼 보이기 시작한다. 결국, 이 얼룩이 영구적으로 화면에 잔상으로 남는 번인 현상으로 이어지는 것이다.
이와 같은 문제 해결을 위해, 종래 기술에 의하면, 영상 신호를 스케일링(줌인 또는 줌아웃)하여 고정된 영상을 이동함에 따라 열화를 줄이고자 시도하였다. 즉, 영상 신호가 정지영상인지 또는 빠르게 변하는 동영상인지 여부에 따라 픽셀 이동량을 조절하였다.
그러나, 전술한 종래 기술에 의하면, 정지 영상일 때 픽셀 이동량이 많아지므로 사용자의 눈에 쉽게 인지될 수 있는 문제가 있었다.
나아가, 종래 기술에 의하면, 줌인/줌아웃 기능을 구현하기 위하여 별도의 스케일러가 필요한 단점이 있었다.
본 발명의 일실시예들 중 어느 하나는, 영상 신호 전체를 시프트하여 고정된 영상을 이동함으로써, 열화를 방지하고자 한다.
본 발명의 일실시예들 중 어느 하나는, 픽셀 이동량을 조절하지 않고, 픽셀의 이동 주기(시간)을 조절함으로써, 사용자가 변화를 인식할 가능성을 줄이고, 별도의 스케일러(scaler)가 불필요한 새로운 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치는, 영상 신호를 수신하는 인터페이스와, 트랙 좌표 정보를 저장하는 메모리와, 상기 수신된 영상 신호의 복잡도를 계산하는 제1 계산부와, 상기 수신된 영상 신호의 APL(average picture level)를 계산하는 제2 계산부와, 상기 계산된 영상 신호의 복잡도 및 APL에 기초하여 픽셀의 최종 이동 시간을 결정하고, 상기 메모리에 저장된 트랙 좌표 정보 및 상기 결정된 픽셀의 최종 이동 시간에 기초하여, 상기 수신된 영상 신호를 가로 방향 또는 세로 방향으로 이동시키는 컨트롤러를 포함한다.
상기 수신된 영상 신호의 복잡도와 상기 픽셀의 최종 이동 시간은 반비례 하는 반면, 상기 수신된 영상 신호의 APL과 상기 픽셀의 최종 이동 시간은 비례하는 것을 특징으로 한다.
전술한 컨트롤러는, 예를 들어, 디폴트 시간과 상기 계산된 영상 신호의 복잡도에 따른 이동 시간의 제1 게인값, 그리고 상기 계산된 영상 신호의 APL에 따른 이동 시간의 제2 게인값의 곱셈 연산으로 결정된다. 나아가, 상기 제1 게인값 및 상기 제2 게인값은 예를 들어, 0 내지 1의 범위에 속하는 것을 특징으로 한다.
전술한 메모리에는 복수개의 트랙 좌표 정보 셋트가 저장되어 있으며, 상기 픽셀의 최종 이동 시간 종료 후, 임의의 트랙 좌표 정보 셋트가 램덤(random)하게 선택되는 것을 특징으로 한다.
영상 신호의 가로 방향 이동은 최대 10개 픽셀로 제한되고, 상기 영상 신호의 세로 방향 이동은 최대 5개 픽셀로 제한되는 것을 특징으로 설계된다.
본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 방법은, 영상 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신된 영상 신호의 복잡도 또는 APL(average picture level) 중 적어도 하나를 계산하는 단계와, 상기 계산된 영상 신호의 복잡도 또는 APL 중 적어도 하나에 기초하여 픽셀의 최종 이동 시간을 결정하는 단계와, 그리고 메모리에 저장된 트랙 좌표 정보 및 상기 결정된 픽셀의 최종 이동 시간에 기초하여, 상기 수신된 영상 신호를 가로 방향 또는 세로 방향으로 이동하여 출력하는 단계를 포함한다.
전술한 방법들 및 당해 명세서에 기재된 다양한 실시예들 중 어느 하나를 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체(예를 들어, 애플리케이션, 메모리, 소프트웨어 등등)를 제3자가 실시하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의하면, 영상 신호 전체를 시프트하여 고정된 영상을 이동함으로써, 열화를 방지하는 기술적 효과가 있다.
나아가, 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의하면, 픽셀 이동량을 조절하지 않고, 픽셀의 이동 주기(시간)을 조절함으로써, 사용자가 변화를 인식할 가능성을 줄이고, 별도의 스케일러(scaler)가 불필요한 새로운 시스템을 제안할 수 있는 장점도 있다.
이상 설명한 기술적 효과 이외에도, 당해 명세서 전체를 통해 당업자가 추론할 수 있는 효과도 고려되어야 함은 자명하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 정지 영상 등을 시프트 하여 출력한 결과를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 정지 영상 등을 시프트하는 트랙을 예시적으로 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성 요소들을 도시한 블록도 이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 방법을 도시한 플로우 차트 이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가, 영상 신호의 복잡도에 따라 픽셀의 이동 시간을 결정하기 위한 그래프를 예시적으로 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가, APL에 따라 픽셀의 이동 시간을 결정하기 위한 그래프를 예시적으로 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 사용하는 픽셀의 트랙 좌표 정보의 테이블(table)을 예시적으로 도시하고 있다.
도 9는 도 8에 도시된 테이블에 기초하여, 영상 신호의 위치가 변경되어 출력되는 프로세스를 예시하고 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 영상 신호의 위치를 변경하기 위한 경로의 일예를 순차적으로 도시하고 있다.
그리고, 도 11은 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 영상 신호의 위치를 변경하기 위한 경로의 다른 일예를 순차적으로 도시하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 패널(110), 디스플레이 구동장치(120), 데이터 구동부(140) 및 게이트 구동부(150) 등을 포함한다. 다만, 당업자의 필요에 따라, 일부 모듈을 추가, 삭제, 변경하는 것도 가능하다.
디스플레이 패널(110)은 서로 교차 배열되어 복수의 픽셀영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인(GL1-GLn)과 복수개의 데이터 라인(DL1-DLm) 및 복수개의 픽셀 영역에 각각 구비된 화소(P)를 포함한다.
복수개의 게이트 라인(GL1-GLn)은 가로 방향으로 배열되고 복수개의 데이터 라인(DL1-DLm)은 세로 방향으로 배열될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
일실시예에 있어서, 디스플레이 패널(110)은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널일 수 있다. 디스플레이 패널(110)이 액정 디스플레이 패널인 경우, 디스플레이 패널(110)은 복수개의 게이트 라인(GL1-GLn)과 복수개의 데이터 라인(DL1-DLm)에 의해 정의되는 픽셀 영역(P)에 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 및 박막 트랜지스터(TFT)에 접속되는 액정셀들을 포함한다.
물론, 본 발명은 LCD 이외에, 마이크로 LED, 미니 LED, OLED 등에도 모두 적용 가능하다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1-GLn)을 통해 공급되는 스캔펄스에 응답하여 데이터 라인(DL1-DLm)을 통해 공급되는 데이터 신호를 액정셀로 공급한다.
액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 서브 픽셀전극으로 구성되므로 등가적으로 액정 커패시터(Clc)로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀은 액정 커패시터(Clc)에 충전된 데이터 신호를 다음 데이터 신호가 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전 게이트 라인에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
한편, 디스플레이 패널(110)의 픽셀 영역은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀들로 구성될 수 있다. 일실시예에 있어서, 각 서브픽셀들은 하나의 수평라인 내에서 적색, 녹색 및 청색 순서로 반복적으로 배치될 수 있다. 이 때, 인접한 2개의 수평라인에서, 동일한 데이터 라인에 연결된 2개의 서프픽셀들은 서로 다른 색상의 서브픽셀로 형성될 수 있다. 이를 위해, 제1 수평라인은 마지막 서브픽셀을 더미픽셀로 설정하고, 제1 수평라인에 인접한 제2 수평라인은 첫번째 서브픽셀을 더미픽셀로 설정함으로써, 제1 및 제2 수평 라인에서 동일한 데이터 라인에 다른 색상을 가지는 2개의 서브픽셀들이 연결될 수 있게 된다.
상술한 실시예에 있어서 디스플레이 패널(110)은 액정 디스플레이 패널인 것으로 설명하였지만, 디스플레이 패널(110)은 각 픽셀영역마다 3색 서브픽셀이 형성되어 있는 유기발광 디스플레이(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널일 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에 있어서, 디스플레이 패널(110)이 3색 서브픽셀들로 구성되는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에 있어서, 디스플레이 패널(110)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 픽셀들로 구성될 수도 있을 것이다.
디스플레이 구동장치(120)는 디스플레이 패널을 구동하기 위한 것으로서, 타이밍 컨트롤러(122) 및 과구동 컨트롤러(124)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(122)는 외부 시스템(미도시)으로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 수신하여 데이터 구동부(140)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 게이트 구동부(150)를 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)을 생성한다.
일실시예에 있어서, 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse: SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock: SSC) 및 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable) 등을 포함할 수 있고, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse: GSP), 게아트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock: GSC) 및 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 소스 스타트 펄스는 데이터 구동부(140)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 IC(Source Driver Integrated Circuit, 미도시)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 소스 드라이버 IC 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호는 데이터 구동부(140)의 출력 타이밍을 제어한다.
게이트 스타트 펄스는 게이트 구동부(150)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 IC(Gate Driver Integrated Circuit, 미도시)의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭은 하나 이상의 게이트 드라이버 IC에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호는 하나 이상의 게이트 드라이버 IC의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(122)는 외부 시스템(미도시)으로부터 수신되는 이미지 데이터(Idata)를 과구동 컨트롤러(124)로 전달한다. 타이밍 컨트롤러(122)는 과구동 컨트롤러(124)로부터 이미지 데이터에 대응되는 픽셀 데이터(Idata) 또는 과구동 픽셀 데이터(Idata’)를 수신하여 데이터 구동부(140)에서 처리 가능한 데이터 신호 형식에 맞게 변환하여 데이터 구동부(140)로 출력한다.
과구동 컨트롤러(124)는 이미지 데이터의 수평라인 단위로 이전 서브픽셀과 현재 서브픽셀을 비교함으로써, 현재 서브픽셀의 과구동(Overdriving) 여부를 결정하고, 현재 서브픽셀을 과구동 하는 것으로 결정하는 경우, 현재 서브픽셀에 대한 과구동 픽셀 데이터를 생성한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 정지 영상 등을 시프트 하여 출력한 결과를 도시하고 있다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래 임의의 정지 영상(100)이 고정되어 출력될 경우, 화질 열화 등의 문제가 발생한다.
반면, 본 발명의 일실시예에 의하면, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 영상 신호 전체(110)를 시프트 하여 고정된 영상을 이동함에 따라 열화를 완화시킨다. 그리고, 영상 신호 전체의 시프트로 인하여, 밀려서 화면 밖으로 나가는 부분은 삭제되고, 빈 영역(111)은 블랙으로 출력한다.
특히, 본 발명은 픽셀의 이동량을 조절하는 것이 아닌, 픽셀의 이동 주기(시간)을 조절한다. 픽셀의 이동량은 예를 들어, 한번에 1개 픽셀 단위로 고정되어 있는 반면, 픽셀의 이동 주기(시간)을 자동으로 조절 가능하도록 설계된다.
나아가, 보다 구체적으로 예를 들면, 영상 신호의 복잡도에 따라 픽셀의 이동 주기(시간)을 조절하는 것도 가능하다. 영상 신호의 복잡도가 높은 경우, 엣지(edge)가 많은 것이므로 열화가 심해질 가능성이 높아진다. 따라서, 이 경우, 픽셀의 이동 시간 간격을 줄이는 것이 중요하다.
또한, 다른 예를 들면, 영상 신호의 APL(average picture level)에 따라 픽셀의 이동 주기(시간)을 조절하는 것도 고려할 필요가 있다. APL이 낮으면, 피크(peak) 휘도가 높아지므로 열화가 심해질 가능성이 높아진다. 따라서, 이 경우, 픽셀의 이동 시간 간격을 줄이는 것이 중요하다.
물론, 수동 조절도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.
픽셀이 이동하는 경로를 트랙(track) 이라고 명명할 수 있는데, 트랙을 i2c 등의 외부 인터페이스를 통해 입력(편집)이 가능하다.
자동 조작이든 수동 조작이든, 중심점인 (0,0)을 기준으로 트랙을 따라 화면 전체가 움직이게 된다. 이와 관련하여, 이하 도 2를 참조하여 후술하겠다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 정지 영상 등을 시프트하는 트랙을 예시적으로 도시하고 있다.
전술한 바와 같이, 고정된 영상으로 인한 열화를 완화시키기 위해 화면 전체를 한 픽셀씩 상하좌우로 이동시킨다. 다만, 사용자가 인지할 수 없게 가능한 느린 시간 간격(예를 들어, 180초 또는 120초 이내)으로 이동시키는 것이 중요하다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 고정된 영상으로 인한 열화를 완화시키기 위해 화면 전체를 중심점인 (0,0)(200) 기준으로, 한 픽셀씩 (1)번, (2)번, (3)번, (4)번, (5)번, (6)번, (7)번, (8)번 경로로 이동 시킨다.
다만, 본 발명이 반드시 후술할 수치에 제한되는 것은 아니지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 가로 방향(H(Horizontal)) 최대 +/- 10개 픽셀까지만 이동 가능하도록 제한하고, 세로 방향(V(Vertical)) 최대 +/- 5개 픽셀까지만 이동 가능하도록 제한하는 것도 다른 권리범위에 속한다.
물론, 전술한 최대값이 클수록 열화를 완화시키는 효과는 커지게 된다. 다만, 픽셀 이동 최대값이 증가하게 되면(특히 세로 방향), 필요한 라인 메모리(예를 들어, SRAM(Static Random Access Memory))의 양이 증가하게 되어, 로직 사이즈가 커지므로 비용이 증가하는 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 고려한다면, 전술한 최대값으로 제한하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성 요소들을 도시한 블록도 이다.
본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치는, 라인 메모리(310), 복잡도 계산부(320), APL 계산부(330), 시간 연산부(340), 좌표 메모리(350) 등을 포함한다. 다만, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 따라 결정되어야 한다.
라인 메모리(310)는, 수신한 영상 신호를 일정 시간 동안 저장해 놓는 버퍼(buffer) 역할을 한다.
예를 들어, RTL(Register-Transfer-Level) 설계에서, 영상 처리는 실시간으로 이루어 지기 때문에, 세로 방향으로 영상 신호를 시프트 하려면, 그 만큼에 해당하는 라인 데이터(RGB값들)를 라인 메모리(310)(예를 들어, SRAM 등)에 저장했다가 다시 불러와 사용하게 된다.
그리고, 도 4에 도시하지 않았지만, 영상 신호는 디스플레이 장치 외부 또는 내부 모듈로부터 인터페이스(미도시)를 통해 수신하게 된다.
좌표 메모리(350)는 트랙 좌표 정보를 저장하고 있다. 트랙 좌표 정보와 관련해서는, 이하 도 8 등에서 보다 상세히 후술하겠다.
복잡도 계산부(320)는, 수신된 영상 신호의 복잡도를 계산한다. 이를 제1 계산부로 명명할 수도 있다.
APL(average picture level) 계산부(330)는, 수신된 영상 신호의 APL를 계산한다. 이를 제2 계산부로 명명할 수도 있다.
시간 연산부(340)는, 상기 계산된 영상 신호의 복잡도 및 APL에 기초하여 픽셀의 최종 이동 시간을 결정한다.
그리고, 좌표 메모리(350)에 저장된 트랙 좌표 정보 및 상기 결정된 픽셀의 최종 이동 시간에 기초하여, 수신된 영상 신호가 세로 방향으로 이동되고(360), 수신된 영상 신호가 가로 방향으로 이동된다(370).
다만, 전술한 시간 연산부(340) 및 좌표 메모리(350)의 기능을 수행하는 것을 당해 명세서에서는 컨트롤러로 명명할 수도 있다.
한편, 수신된 영상 신호의 복잡도와 픽셀의 최종 이동 시간은 반비례 하도록 설계하고, 반면, 수신된 영상 신호의 APL과 상기 픽셀의 최종 이동 시간은 비례하도록 설계할 필요가 있는데, 이와 관련해서는 각각 도 6 및 도 7에서 후술하겠다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 방법을 도시한 플로우 차트 이다.
본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치는, 영상 신호가 수신되었는지 여부를 판단한다(S301).
상기 판단 결과(S301) 영상 신호를 수신한 경우, 영상 신호의 복잡도를 사용할 것인지 여부를 판단한다(S302).
상기 판단 결과(S302) 영상 신호의 복잡도를 사용하는 경우, 영상 신호의 복잡도에 따른 시간(주기)의 게인(Gain)을 계산한다.
나아가, 영상 신호의 APL을 사용할 것인지 여부를 판단한다(S304).
상기 판단 결과(S304) 영상 신호의 APL을 사용하는 경우, 영상 신호의 APL에 따른 시간(주기)의 게인(Gain)을 계산한다(S305).
S303 단계에서 계산된 영상 신호의 복잡도 또는 S305 단계에서 계산된 영상 신호의 APL 중 적어도 하나에 기초하여 픽셀의 최종 이동 시간을 결정한다(S306). 이와 관련해서는, 도 7과 도 8사이에서 상세히 후술하도록 하겠다.
나아가, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치는, 고정 좌표 셋트를 사용할지 여부를 판단한다(S307).
상기 판단 결과(S307) 고정 좌표 셋트를 사용하지 않는 경우, 셋트 순환에 따른 복수개의 좌표 중 어느 하나를 순서대로 출력한다(S308).
반면, 상기 판단 결과(S307) 고정 좌표 셋트를 사용하는 경우, 지정된 고정 좌표 셋트를 출력한다(S309).
S308 단계 또는 S309 단계에서 출력된 트랙 좌표 정보 및 S306 단계에서 결정된 픽셀의 최종 이동 시간에 기초하여, 수신된 영상 신호를 세로 방향으로 아동하여 출력하고(S310), 가로 방향으로 이동하여 출력하도록 설계된다(S311).
즉, 다시 요약하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치는, 영상 신호를 수신한다.
나아가, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치는, 수신된 영상 신호의 복잡도 또는 APL(average picture level) 중 적어도 하나를 계산한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치는, 계산된 영상 신호의 복잡도 또는 APL 중 적어도 하나에 기초하여 픽셀의 최종 이동 시간을 결정한다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치는, 메모리에 저장된 트랙 좌표 정보 및 상기 결정된 픽셀의 최종 이동 시간에 기초하여, 상기 수신된 영상 신호를 가로 방향 또는 세로 방향으로 이동하여 출력함으로써, 화질 열화 현상을 완화하는 것이 가능하다.
한편, 전술한 S303 단계는 이하 도 5에서, S305 단계는 이하 도 7에서 보다 상세히 후술하도록 하겠다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가, 영상 신호의 복잡도에 따라 픽셀의 이동 시간을 결정하기 위한 그래프를 예시적으로 도시하고 있다.
엣지(Edge) 검출 필터(예를 들어, Sobel 필터)를 통과한 값을 모두 더해서, 영상 신호의 복잡도를 계산할 수 있다. 엣지 검출 필터를 통과한 값이 높을수록 영상 신호의 복잡도가 높은 것으로 간주한다.
나아가, 영상 신호의 복잡도가 높을수록 픽셀의 최종 이동 시간을 짧게 설정한다. 복잡도가 높으면, 엣지(edge)가 많은 영상이고, 이 경우 열화되었을 때 사용자 눈에 더 잘 인식될 수 있기 때문을 고려한 설계이다.
한편, 영상 신호의 복잡도의 기준은, 여러 프레임(frame)의 평균값을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 최근 120 프레임들(frames)의 복잡도 평균을 구해서 사용하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
제1 실시예(501)는, 이동시간에 따른 영상 복잡도가 유지되다가 감소하고, 제2 실시예(502)는, 처음부터 감소하는 경우를 의미한다.
제1 실시예(501)는, 영상 신호의 복잡도가 기설정된 값(0.5) 이상이 되어야만 픽셀의 최종 이동 시간을 감소시키기 시작한다.
반면, 제2 실시예(502)는, 영상 신호의 복잡도가 기설정된 값(0.5)에 도달하는 것과 관계 없이 픽셀의 최종 이동 시간을 비례적으로 감소시키도록 설계한다. 도 5에 도시된 제1 실시예(501) 및 제2 실시예(502) 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가, APL에 따라 픽셀의 이동 시간을 결정하기 위한 그래프를 예시적으로 도시하고 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, APL(Average Picture Level) 값으로 모든 픽셀의 Y값의 평균을 사용할 수도 있고, 또는 Y값 대신 (R+G+B)/3을 사용할 수도 있다. 참고적으로, Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B로 획득될 수도 있다.
나아가, 본 발명의 일실시예에 의하면, 위에서 구해진 APL 값에 따라 픽셀의 이동 시간을 조절한다. APL이 낮을수록 픽셀의 이동 시간을 짧게 설정한다.
APL이 낮으면 피크(Peak) 휘도가 높아지고, 이 경우 작은 영역의 픽셀들이 높은 휘도를 발광하므로 열화가 심해지는 점을 고려할 설계이다.
한편, 영상 신호의 APL의 기준은, 여러 프레임(frame)의 평균값을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 최근 120 프레임들(frames)의 APL 평균을 구해서 사용하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
제2 실시예(602)는, 이동시간에 따른 APL이 유지되다가 증가하고, 제1 실시예(601)는, 처음부터 증가하는 경우를 의미한다.
제2 실시예(602)는, 영상 신호의 APL이 기설정된 값(0.25) 이상이 되어야만 픽셀의 최종 이동 시간을 증가시키기 시작한다.
반면, 제1 실시예(601)는, 영상 신호의 APL이 기설정된 값(0.25)에 도달하는 것과 관계 없이 픽셀의 최종 이동 시간을 비례적으로 증가시키도록 설계한다. 도 7에 도시된 제1 실시예(601) 및 제2 실시예(602) 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.
한편, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 영상 신호의 복잡도 및 APL에 따른 픽셀의 이동 시간의 게인(Gain) 값을 0 내지 1로 정규화할 수도 있다.
영상 신호의 복잡도에 따른 이동 시간의 게인을 제1 게인값으로 정의하고, 영상 신호의 APL에 따른 이동 시간의 게인을 제2 게인값으로 정의한다.
다만, 본 발명에 의하면, 제1 게인값 또는 제2 게인값 중 적어도 하나를 사용하는 경우가 모두 가능하다.
[픽셀의 최종 이동 시간 간격 = 디폴트 시간(예를 들어, 120초) X 제1 게인값 X 제2 게인값]
제1 게인값=0.7, 제2 게인값=0.8 이고 2개의 게인값 모두를 적용하는 경우,
픽셀의 최종 이동 시간 간격 = 120(초) X 0.7 X 0.8 = 67초
제1 게인값=0.7만 적용하는 경우,
픽셀의 최종 이동 시간 간격 = 120(초) X 0.7 = 84초
제2 게인값=0.8만 적용하는 경우,
픽셀의 최종 이동 시간 간격 = 120(초) X 0.8 = 96초
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 사용하는 픽셀의 트랙 좌표 정보의 테이블(table)을 예시적으로 도시하고 있다. 도 9는 도 8에 도시된 테이블에 기초하여, 영상 신호의 위치가 변경되어 출력되는 프로세스를 예시하고 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 픽셀의 트랙 좌표 정보가 예를 들어, 테이블 포맷으로 메모리에 저장되어 있다.
중심점인 (0,0)을 중심으로 픽셀의 이동 경로를 도시한 도 7을 보다 상세히 도시하면 아래 표 1에 예시한 테이블과 같다. 이전에 설명한 바와 같이, X 축 기준으로는 +/- 10개 픽셀을 도과하지 않고, Y 기준으로는 +/- 5개 픽셀을 도과하지 않도록 설계한다.
순서
0		 x
0		 y
0
1 1 1
2 2 2
3 3 3
4 4 4
5 5 5
6 6 4
7 7 3
8 8 2
9 9 1
10 10 0
11 9 -1
12 8 -2
13 7 -3
14 6 -4
15 5 -5
16 4 -4
17 3 -3
18 2 -2
19 1 -1
20 0 0
21 -1 1
22 -2 2
23 -3 3
24 -4 4
25 -5 5
26 -6 4
27 -7 3
28 -8 2
29 -9 1
30 -10 0
31 -9 -1
32 -8 -2
33 -7 -3
34 -6 -4
35 -5 -5
36 -4 -4
37 -3 -3
38 -2 -2
39
40		 -1
0		 -1
0
도 8 및 위의 표 1에 예시된 테이블에 의하면, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 전체 화면이 이동하게 된다. 특히, X 축 방향으로, (+) 는 오른쪽으로 값이 증가하는 경우를 의미하는 반면, Y 축 방향으로, (+)는 아래쪽으로 값이 증가하는 경우를 의미한다. 물론, (+)의 이동 방향을 다르게 설정하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
따라서, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 이동 경로에 따른 전체 화면이 변하게 되고, 픽셀 위치 변화로 생긴 공백은 블랙(black)으로 처리하도록 설계된다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 영상 신호의 위치를 변경하기 위한 경로의 일예를 순차적으로 도시하고 있다. 그리고, 도 11은 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 장치가 영상 신호의 위치를 변경하기 위한 경로의 다른 일예를 순차적으로 도시하고 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 픽셀이 이동하는 경로의 기준이 되는 트랙 모양을 다양하게 구성할 수 있다. 트랙 좌표 셋트를 복수개 저장하고, 이 중 하나를 선택하여 사용할 수도 있다.
즉, 첫번째 실시예로서, 특정 트랙 좌표 셋트를 지정하여 고정적으로 동작하도록 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
그리고, 두번째 실시예로서, 복수개의 트랙 좌표 셋트(예를 들어, 도 10 및 도 11에 도시된)를 규칙적으로 또는 불규칙적으로 선택하면서 동작하도록 설계하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.
즉, 기설정된 특정 트랙 좌표 셋트(도 8)로 픽셀의 최종 이동 시간 종료 후, 다시 동일한 특정 트랙 좌표 셋트(도 8)로 픽셀의 위치 조정을 할 수도 있다.
또는, 임의의 제1 트랙 좌표 셋트(도 10)로 픽셀의 최종 이동 시간 종료 후, 다른 임의의 제2 트랙 좌표 셋트(도 11)로 픽셀의 위치 조정을 할 수도 있다. 이와 같이 설계할 경우, 다양한 트랙 좌표 셋트들을 메모리에 저장해야 하지만, 화질 열화 개선에 보다 유리한 효과가 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, 어플리케이션, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 데이터 처리 장치 및 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
310: 라인 메모리
320: 복잡도 계산부
330: APL 계산부
340: 시간 연산부
350: 좌표 메모리

Claims (10)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    영상 신호를 수신하는 인터페이스;
    트랙 좌표 정보를 저장하는 메모리;
    상기 수신된 영상 신호의 복잡도를 계산하는 제1 계산부;
    상기 수신된 영상 신호의 APL(average picture level)를 계산하는 제2 계산부;
    상기 계산된 영상 신호의 복잡도 및 APL에 기초하여 픽셀의 최종 이동 시간을 결정하고,
    상기 메모리에 저장된 트랙 좌표 정보 및 상기 결정된 픽셀의 최종 이동 시간에 기초하여, 상기 수신된 영상 신호를 가로 방향 또는 세로 방향으로 이동하여 출력하도록 제어하는 컨트롤러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 영상 신호의 복잡도와 상기 픽셀의 최종 이동 시간은 반비례 하고,
    상기 수신된 영상 신호의 APL과 상기 픽셀의 최종 이동 시간은 비례하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    디폴트 시간과 상기 계산된 영상 신호의 복잡도에 따른 이동 시간의 제1 게인값, 그리고 상기 계산된 영상 신호의 APL에 따른 이동 시간의 제2 게인값의 곱셈 연산으로 결정되며,
    상기 제1 게인값 및 상기 제2 게인값은 0 내지 1의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메모리에는 복수개의 트랙 좌표 정보 셋트가 저장되어 있으며,
    상기 픽셀의 최종 이동 시간 종료 후, 임의의 트랙 좌표 정보 셋트가 랜덤(random)하게 선택되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 신호의 가로 방향 이동은 최대 10개 픽셀로 제한되고,
    상기 영상 신호의 세로 방향 이동은 최대 5개 픽셀로 제한되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    영상 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 영상 신호의 복잡도 또는 APL(average picture level) 중 적어도 하나를 계산하는 단계;
    상기 계산된 영상 신호의 복잡도 또는 APL 중 적어도 하나에 기초하여 픽셀의 최종 이동 시간을 결정하는 단계; 그리고
    메모리에 저장된 트랙 좌표 정보 및 상기 결정된 픽셀의 최종 이동 시간에 기초하여, 상기 수신된 영상 신호를 가로 방향 또는 세로 방향으로 이동하여 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신된 영상 신호의 복잡도와 상기 픽셀의 최종 이동 시간은 반비례 하고,
    상기 수신된 영상 신호의 APL와 상기 픽셀의 최종 이동 시간은 비례하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 픽셀의 최종 이동 시간을 결정하는 단계는,
    디폴트 시간과 상기 계산된 영상 신호의 복잡도에 따른 이동 시간의 제1 게인값, 그리고 상기 계산된 영상 신호의 APL에 따른 이동 시간의 제2 게인값의 곱셈 연산으로 결정되며,
    상기 제1 게인값 및 상기 제2 게인값은 0 내지 1의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 메모리에는 복수개의 트랙 좌표 정보 셋트가 저장되어 있으며,
    상기 픽셀의 최종 이동 시간 종료 후, 임의의 트랙 좌표 정보 셋트가 랜덤(random)하게 선택되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 영상 신호의 가로 방향 이동은 최대 10개 픽셀로 제한되고,
    상기 영상 신호의 세로 방향 이동은 최대 5개 픽셀로 제한되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
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