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모바일 AMOLED 디스플레이를 위한 전력 모델 및 전력 절감 연구
- Alternative Title
- Power Modeling and Power Management for Mobile AMOLED Displays
- Author(s)
- 홍성우
- Alternative Author(s)
- Hong, Seong Woo
- Advisor
- 김영진
- Department
- 일반대학원 전자공학과
- Publisher
- The Graduate School, Ajou University
- Publication Year
- 2018-02
- Language
- kor
- Keyword
- AMOLED 디스플레이; 전력 모델; 의존성; 전력 절감; 동적 전압 가변
- Abstract
- AMOLED 디스플레이는 빠른 응답 속도, 넓은 시야각, 전력 효율 등의 장점으로 점차 사용이 늘어가는 추세이다. 하지만 AMOLED 디스플레이를 탑재한 모바일 기기에서는 사용자와의 인터페이스 기반의 응용이 확산되고 있기 때문에 전체 전력 소모 중 높은 비중을 차지하는 AMOLED 디스플레이의 전력 소모는 반드시 해결해야 하는 중요한 문제이다. 이에 따라 본 논문에서는 효율적인 전력 관리를 위한 전력 모델 및 전력 절감 기법을 제안한다. 본 논문에서는 AMOLED 디스플레이의 정확한 전력 소모를 추정할 수 있도록 전력 모델을 제안한다. 제안 모델은 AMOLED 디스플레이가 표시하는 R, G, B 채널간의 모든 가능한 의존성을 반영하고 다중 회귀 기법을 통해 정확한 전력 소모를 추정한다. 다양한 종류의 AMOLED 디스플레이 패널들을 대상으로 실험한 결과 제안 모델은 기존 모델과 비교하여 가장 낮은 오차율을 보여주었으며 실험에서 사용한 가장 최신의 AMOLED 디스플레이에서 평균 1.13%의 오차율을 보여주었다. 또한 실제 스마트폰에서 제안 모델을 구현하고 실용성을 검증하여 AMOLED 디스플레이에 사용 가능한 적합한 모델임을 보여주었다. 다음으로 본 논문에서는 인간 시각 시스템의 만족과 높은 전력 절감을 목표로 안드로이드 스마트폰에서 AMOLED 디스플레이를 위한 동적 전압 가변 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 인간 시각 시스템의 인식과 전력 절감 사이의 균형을 평가하는 전력 절감 정책을 사용하여 지역적 감마 보정 및 효과적인 스무딩을 통해 자동화된 배터리 인식 동적 전압 가변을 수행한다. 안드로이드 플랫폼에서의 제안 기법 시스템 구현을 통한 다양한 실험에서 스마트폰의 일반 모드보다 최대 62%까지 전력 소모를 절감하고 배터리 사용 시간을 15% 이상 연장하였다. 또한 추가적인 전력 절감을 수행하는 전원 절약 모드와 비교하여 더 높은 이미지 품질 및 전력 절감 효과를 보여주었다.
- Alternative Abstract
- Organic light-emitting diode (OLED) displays have advantages such as fast response time, wide viewing angle, and power efficiency, and their use in mobile devices is increasing. However, power consumption of an AMOLED display, which occupy a high proportion of total power consumption, is an important problem to be solved because the demand for user interface-based applications is increasing in mobile devices equipped with an AMOLED display. Therefore, we propose a power model and a power-saving technique for efficient power management. In this paper, we propose a power model to accurately estimate the power consumption for mobile AMOLED displays. the proposed model reflects all the possible dependencies between the R, G, and B channels displayed by the AMOLED display and estimates accurate power consumption by using a multiple regression technique. We used different types of AMOLED displays for experiments. As a result, the proposed model showed the smallest error rate compared to the existing models and represented that the average error rate is 1.13% for the latest AMOLED display used in the experiment. In addition, we implemented the proposed model and verified usability in a smartphone. Therefore, the proposed model has been found suitable for use in diverse AMOLED displays. Next, we propose dynamic voltage scaling (DVS) for AMOLED displays on Android smartphones, aiming both human visual system (HVS) satisfaction and high power saving. It shows automated battery-aware DVS with local gamma correction and effective smoothing using a power-saving policy which can evaluate the balance between power saving and HVS-awareness. In experiments with an implementation of an Android platform, the proposed technique saves power consumption by up to 62% and extends battery lifetime by about 15% over a normal mode. Moverover, it achieves better image quality as well as better power saving than the power-saving mode.
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- Appears in Collections:
- Graduate School of Ajou University > Department of Electronic Engineering > 3. Theses(Master)
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