A design of scanning electrode driving IC chip has been implemented aiming at the application to liquid crystal color television displays. The chip reflects the design characteristics of high quality liquid crystal panels and satisfies specifications of NTSC type color television displays. The design was verified using logic and circuit simulation, and fabricated using a high voltage CMOS process. A fully working die has been obtained that can be readily applicable to commercial color liquid crystal panels.
아날로그 NTSC 비디오 디코더 신호를 디코딩하여 디지털화된 컬러 값을 얻기 위해서는 컬러 버스트 신호를 동기화 해야 한다. 이 버스트 신호를 이용하여 Y. I. O의 값을 분리하기 때문이다. 아날로그 디코더의 경우에는 내부에 버스트 신호와 동기화 한 클럭을 PLL이나 DLL등을 이용하여 발생시켜서 I의 위치를 알아낸다. 비디오 신호 해독을 위한 전용의 PLL을 위해 아날로그 방식의 VLSI설계를 하는 것은 많은 노력이 들어갈 뿐만 아니라 특정 Fab에 종속되어 전체 칩의 이식성을 떨어뜨리게 된다. 본 논문에서는 아날로그 PLL이 없이도 디지털 입력데이터의 산술 연산을 통해서 컬러 버스트 동기화를 검출하는 방법을 제안한다.
8-VSB(Vestigial Side-Band) 변조 기술을 이용하여 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 규격을 만족하는 디지털 TV 튜너를 개발하였다. 이중(double)주파수 변환 및 능동 트래킹 여파기를 튜너 전치단에 이용하여 이미지 응답 및 IF(Intermediate Frequency)Beat 성분들의 억압, 인접 채널과 다채널 수신 시 상호 간섭배제 성능을 만족할 수 있도록 이용하였다. 그러나 NTSC(National Television Systems Committee) 튜너와는 달리, 이중 주파수 변환을 이용하는 디지털 TV 튜너는 트래킹 필터 및 첫 번째 전압제어발진기 사이의 주파수 상관 관계가 존재하지 않는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 마이크로 콘트롤러, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 디지털/아날로그 변환기, 차동 증폭기 및 스위치 드라이버가 조합된 하드웨어 및 트래킹 전압에 따른 주파수 특성에 대한 주파수 매핑을 구하여 자동 주파수 선택이 가능한 변형된 구조 및 방법을 제시하였다.
본 연구에서는 발광층에 2 파장 재료를 갖는 백색 유기발광소자를 진공증착법을 사용하여 청색 발광재료인 NPB와 황색 발광재료인 Rubrene을 사용하여 제작하였다. 제작된 소자는 ITO/NPB$(200{\AA})$NPB:Rubrene$(300{\AA})$/BCP$(100{\AA})/Alq_3(100{\AA})/Al(1000{\AA})$ 구조로 하였고 Rubrene의 도핑농도는 0.75 wt%이었다. 소자의 색좌표값은 인가전압 11 V에서 x = 0.3327, y = 0.3387 로 NTSC 색좌표 순수한 백색영역(x = 0.3333, y = 0.3333)에 근접한 순수한 백색에 가까운 값을 얻었고, 이 때 최대발광파장은 560 nm이었다. 소자의 동작 개시전압은 1 V이하이고 발광 개시전압은 4 V이다. 최대 외부양자효율은 인가전압 18.5 V, 전류밑도 $369mA/cm^2$ 일 때 0.457 %를 얻었다.
본 논문에서는 비디오 시퀀스의 자동분류를 지원하기 위한 기반기술로서, 변형된 $\chi^2$-테스트와 자동 임계치-결정 알고리즘을 이용한 장면전환 검출 기법을 제안하였다. 변형된 $\chi^2$-테스트는 기존의 컬러 히스토그램에서 컬러의 각 채널공간(RGB)에 NTSC표준에 따른 명암도 등급을 따로 계산하여 채널의 차이 값을 보다 세분화 할 수 있으며, 인접한 두 프레임사이의 상대적인 컬러 값의 차이를 강조하는$\chi^2$- 테스트를 결합하여 보다 강건한 장면전환 곁출을 시도하고 있다. 자동 임계치-결정 알고리즘은 변형된 $\chi^2$-테스트를 통하여 획득된 인접한 프레임들 사이의 차이 값들을 이용한다. 먼저, 차이 값들에 대한 전체 평균값을 계산한 후, 이 평균값을 만족하는 차이 값들만을 이용하여 다시 평균값을 계산하며, 이러한 평균값의 연속적인 계산 및 누적을 통하여 분산된 차이 값들로부터 가장 최적의 중간 평균값을 취하여 임계치로 설정하는 방법이다. 실험결과 제안된 장면전환 검출 방법과 자동 임계치-결정 알고리즘은 기존의 접근방법보다 효과적이며, 그 우수성을 보여주었다.
대형 디스플레이 화면에 대한 소비자의 선호도가 증가함에 따라 3관식 프로젝션 (projection) 텔레비전의 수요가 늘고 있다. 그러나 3관식 HD (high definition) 프로젝션 TV에서는 직시형 CRT (Cathode Ray Tube)를 사용하는 TV보다는 단위 면적당 절대 밝기가 어둡다. 또한 프로젝션 TV에 사용되는 인광체의 색재현 영역 (gamut)이 기존의 NTSC (National Television System Committee) 표준과 다른 것을 사용하고 있다. 본 논문에서는 3관식 프로젝션 HDTV의 RGB 인광체 좌표와 RGB 빔 전류비의 관계를 색온도 변화에 대하여 해석하고, 전류비에 따른 빔 프로파일의 변화에 의한 영상의 열화와 시각 특성인 Helmholtz-Kohlrausch 효과를 고려하여 시청자가 느끼는 밝기를 최대화하기 위한 기준 백색 (reference white)의 범위를 제안하였다.
이 논문에서는 범용 DSP칩인 ADSP2181를 사용하여 프랙탈 알고리즘 기반의 영상 부호화기를 설계 제작하였다. 제작된 부호화기는 고정소수점을 지원하는 Analog Device사의 ADSP2181 두 개를 사용하여 구현되었고, 영상부호화는 3단계의 파이프라인 구조에 의해 이루어진다. 첫 번째 파이프라인단인 영상 획득부는 NTSC표준 영상 신호로부터 디지털 영상 데이터를 획득하여 프레임 메모리에 저장한다. 두 번째 단에서의 주제어부에서는 영상 데이터를 프랙탈 알고리즘을 이용하여 부호화를 수행한다. 마지막 단인 출력 제어부는 부호화된 영상 계수를 RS422 포트를 통하여 출력하도록 한다. 설계 제작된 프랙탈 영상 부호화기의 성능은 QCIF 영상 포맷에서 정지영상에 대하여 초당 10프레임 이상의 부호화 속도를 얻었다. 프랙탈 알고리즘을 이용하여 프레임간 중복성을 이용한 영상 부호화시에는 초당 평균 30 프레임 이상의 부호화속도를 얻을 수 있었다.
Digital Broadcasting Satellite (DBS) 수신기는 실시간으로 위성으로부터 수신되는 방송신호를 실시간으로 NTSC A/W 스트림으로 변환하는 기능을 수행한다. 따라서 Multi-tasking 방식은 실시간 응용시스템에서 프로세서의 효율적인 사용에 매우 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 H/W, S/W micro kernel을 이용한 hybrid approach를 통하여 H/W micro kernel과 multi-tasking programming과의 관계를 적절히 조절하여 시스템의 처리속도를 증가시켰다. 또한 DBS수신기에서의 실시간 처리를 위해 각각의 프로세스들간의 스케줄 적정성을 확보하기 위해 시스템의 요구사항이 만족되도록 개발된 critical hard real-time task들에 대한 스케줄 적정성을 먼저 평가하고, 그 밖의 soft real-time task 들에 대한 스케줄링 가능성에 대한 평가를 진행하여 전체적으로 실시간 처리에 문제가 발생하지 않도록 embedded 소프트웨어를 개발하였다.
NTSC 시스템 제정 당시의 기준백색은 6774K의 CIE C 광원을 사용하였다. 그후, 일반 소비자들이 흑백 텔레비전에 대하여 보다 푸른 백색을 선호하였기 때문에 칼러 텔레비전 수상기는 기준백색으로 9300K 근처로 조정되었다. 그러나 최근의 연구에 의하면 디스플레이 백색의 색온도는 주위 조명광보다 $3000{\sim}4000K$ 정도 높게 정하는 것이 좋다고 알려져 있다. 따라서, 주위 조명광에 따른 수상기에서의 디스플레이 백색을 정하기 위하여 주위 조명광의 분류가 요구된다. 본 논문에서는 경제적이고 간단한 옐로우 및 사이안의 2 칼러 광센서를 사용하여 주위 조명광이 백열등 또는 형광등인지를 분류하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 실제 실험해 본 결과, 주위 조명광이 백열등, 형광등, 및 이들의 혼합조명 상태의 판별에 매우 유용함을 확인하였다.
본 논문에서 PC 컨텐츠의 활용을 극대화시키는 부가기능을 갖는 다중 LCD(Liquid Crystal Display) 시스템을 개발하였다. 이는 host LCD와 slave LCD로 구성되어 있다. Host LCD는 NTSC(National Television System Committee), PAL(Phase Alternation Line), SECAM(S$\acute{e}$quentiel couleur avec m$\acute{e}$moire) 신호를 받아 영상 및 음성을 데코딩하여 출력한다. 이 데코딩된 신호들을 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 신호로 변환하여 slave LCD단으로 전송을 하는 기능을 갖는다. 그리고 CF 메모리, USB 메모리등을 장착하여 멀티미디어 데이터를 출력하도록 한다. Slave LCD는 host LCD와 달리 튜너부분이 없고 메모리 장착이 되지 않아 자체 TV 신호 수신 및 영상 신호 재생을 하지 못한다. 다만, LVDS 영상 신호를 받아 LCD 팬널에 출력하는 기능만 갖도록 한다. 본 논문에서 개발한 다중 LCD 시스템은 제품이 단순하여 상대적으로 고장률이 낮고, 가격이 저렴하고 제어부분의 간소화로 디스플레이의 전력이 낮으며, host LCD의 채널, 볼륨 및 영상 출력에 대하여 전체 slave LCD를 제어할 수 있는 제품으로서의 가격 및 기능 경쟁력을 갖추고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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