KR100238045B1 - Halftoning image processing method of image system - Google Patents
Halftoning image processing method of image system Download PDFInfo
- Publication number
- KR100238045B1 KR100238045B1 KR1019970026633A KR19970026633A KR100238045B1 KR 100238045 B1 KR100238045 B1 KR 100238045B1 KR 1019970026633 A KR1019970026633 A KR 1019970026633A KR 19970026633 A KR19970026633 A KR 19970026633A KR 100238045 B1 KR100238045 B1 KR 100238045B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- value
- binary
- gray level
- dot
- dot profile
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
개시된 본 발명은, 전체 계조 범위 중 어느 하나의 계조값을 중심으로 상하로 계조군을 분류한 후, 상기 계조값에 대한 이진 기준 패턴을 기준으로 각 계조값에 비례하는 백색 도트수를 포함되도록 도트를 반전시켜 발생한 각각의 도트 프로파일로 구성된 이진 데이터 베이스를 생성하는 데이터 베이스 생성 단계; 및 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 각 칼라 성분 계조값과 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 이진 데이터를 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 칼라 중간조 화상을 생성하는 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계를 포함하는 화상 시스템의 중간조 처리 방법에 관한 것이다.According to an embodiment of the present invention, after classifying grayscale groups up and down around any of the grayscale values of the entire grayscale range, the dot is included to include the number of white dots proportional to each grayscale value based on a binary reference pattern for the grayscale values. A database generation step of generating a binary database composed of each dot profile generated by inverting the dot; And middle color of the original image by indexing binary data for cyan, magenta, and yellow from the binary database to each color component gradation value and each pixel position by a cyclic indexing method using a predetermined pixel interval. A halftone processing method of an image system including a color database indexing step of generating a rough image.
본 발명에 따르면, 메모리 크기를 작게 요구하면서도 최적의 화질을 획득할 수 있으며, 동시에 고속화된 칼라 및 단색 중간조 처리를 수행할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, an optimum image quality can be obtained while requiring a small memory size, and at the same time, there is an advantage in that speeded up color and monochrome halftone processing can be performed.
Description
본 발명은 화상 시스템의 칼라 및 단색 중간조(color and monochrome halftoning ) 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이진 데이터 베이스(Binary Database)를 이용한 화상 시스템의 중간조 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a color and monochrome halftoning processing method of an image system, and more particularly, to a halftone processing method of an image system using a binary database.
본 발명에 있어서, 칼라 중간조 화상은 단지 중간조 패턴들로 구성된 데이터 베이스를 인덱싱하는 것만으로 생성시킬 수 있는 데, 이때, 상기 중간조 패턴들 즉, 도트 프로파일(dot profile)들은 인간의 시각 특성을 고려한 인간 시각 모델(human visual model)에 입각하여 발생시킨다.In the present invention, a color halftone image can be generated only by indexing a database composed of halftone patterns, wherein the halftone patterns, that is, the dot profiles, are the visual characteristics of a human. It is generated based on the human visual model considering
여기서, 모든 도트 프로파일들은 서로 상관성을 갖고 있는 반면에 각 도트 프로파일의 경계면 간에는 서로 상관성이 없는 것이 특징이다.Here, all of the dot profiles are correlated with each other, but there is no correlation between the boundary surfaces of the respective dot profiles.
모든 칼라 성분들은 동일한 데이터 베이스를 공유하여 상기 데이터 베이스 상에서 각기 서로 다른 위치를 인덱싱함으로써 화질이 향상된 칼라 중간조 화상을 생성하게 되며, 이때 이용되는 데이터 베이스는 단색 중간조 화상(monochrome halftoning image)을 발생하는 데에도 직접적으로 이용될 수 있다.All color components share the same database, indexing different positions on the database to produce a color halftone image with improved image quality, and the database used generates a monochrome halftoning image. It can also be used directly.
본 발명에 따른 화상 시스템의 중간조 처리 방법에 따르면 대부분의 경우에 있어서, 기존의 방법들에 비해 필요한 메모리의 크기를 현저하게 감축할 수 있는 장점이 있다.According to the halftone processing method of the image system according to the present invention, in most cases, there is an advantage that the size of the required memory can be significantly reduced compared to the existing methods.
중간조 처리 기법은 제한된 계조값 재현 특성을 갖는 장치에서 화소당 양자화 계조를 줄이면서도 원래의 화상에 가깝게 보이게 만드는 화상 처리 기법이다. 이 기법은 인쇄 윤전기(cylinder printing press), 잉크젯 프린터(ink-jet printer), 레이져 프린터(laser printer)와 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 각종 디스플레이 장치 및 화상 출력 장치 등에 광범위하게 이용되고 있다.Halftone processing is an image processing technique that makes a device appear to be close to the original image while reducing the quantization grayscale per pixel in a device having limited grayscale value reproduction characteristics. This technique can be used for various display devices such as printing presses, ink-jet printers, laser printers and liquid crystal displays (LCDs), and cathode ray tubes (CRTs). Widely used in image output apparatuses and the like.
특히, 인쇄 측면에서 보면, 중간조 처리 기법은 점묘법의 일종으로 디더링(dithering) 처리와 더불어 화상 데이터를 문서 형태로 인쇄할 시에 가장 대표적으로 채택되고 있는 화상 처리 기법인데, 화상의 계조값(gray level)들을 단위 공간 내에 인쇄되는 점의 밀집도를 통해 표현하며, 신문, 서적, 판촉물, 홍보 전단 등과 같은 대부분의 인쇄물의 인쇄 방법으로 채택되고 있다. 일례로 이를 이용하면, 가장 단순하게는 통상 8비트로 표현되는 화상 데이터의 화소를 1비트의 이진 데이터로 변환할 수 있음에 따라 원화상 데이터의
특히, 상대적으로 저가형의 프린터는 구현의 용이성과 비용 절감을 기하기 위해 중간조 화상을 인쇄하도록 설계되는 것이 일반적이며, 인쇄소와 같이 대량으로 판쇄물을 출력하는 분야에 있어서, 중간조 화상이 원래의 연속 계조 화상( continuous tone image)과 가급적 시각적으로 차이가 없는 것처럼 보이면서 동시에 인쇄 속도에 중대한 영향을 미치는 변환 시간을 감축시킬 수 있는 적정한 변환 기법을 개발하고자 함은 오랜 시간에 걸쳐 해결하고자 하는 현안이다.In particular, relatively inexpensive printers are generally designed to print halftone images for ease of implementation and cost reduction, and in the field of printing a large amount of printed matter such as a print shop, halftone images are original. It is a long-standing issue to develop an appropriate conversion technique that can reduce the conversion time, which appears to be visually indistinguishable from the continuous tone image and at the same time has a significant effect on the printing speed.
이하, 종래 기술에 따른 화상 시스템의 중간조 처리 방법을 단색 중간조 처리와 칼라 중간조 처리로 나누어 살펴 보면 다음과 같다.Hereinafter, the halftone processing method of the image system according to the related art will be divided into a single color halftone process and a color halftone process as follows.
종래 기술에 따른 단색 중간조 처리 방법은 잘 알려진 바 있는 정렬 디더 방법(ordered dither method)과 오차 확산 방법(error diffusion method)이 가장 대표적이다.The monochromatic halftone processing method according to the prior art is the most well known ordered dither method (error diffusion method) and error diffusion method (error diffusion method).
이에 대해서는 로버트 울리크니(Robert Ulichney)에 의해 저술되어 MIT 출판부(Massachusetts Institute Technology press)에서 발간한 "디지털 중간조 처리(Digital Halftoning)"와 찬(Chan)에 의해 출원되어 미합중국 특허 번호 5,140,432 호를 얻은 "정렬 디더와 오차 확산을 이용한 단색 및 칼라 화상을 복원하기 위한 방법 및 시스템(Method and System for Reproducing Monochrome and Color Images Using Ordered Dither and Error Diffusion)"에 상세하게 설명되어 있다.This is written by Robert Ulichney and filed by "Digital Halftoning" and Chan, published by the Massachusetts Institute Technology press, and obtained US Patent No. 5,140,432. It is described in detail in "Method and System for Reproducing Monochrome and Color Images Using Ordered Dither and Error Diffusion".
먼저, 상기 정렬 디더 방법은 랜덤 디더 방법(random dither method)이 랜덤하게 역치를 발생시키는 것에 반해, 기설정된 역치 배열인 디더 행렬(dither matrix)을 가지고 1차 역치 처리(simple thresholding process, 즉, 단순 역치 처리)를 수행하는 단색 중간조 처리 방법으로, 상기 디더 행렬은 다수의 구성 원소들을 구비하여 화소 공간상에서 물리적인 공간을 점유하게 된다.First, in contrast to the random dither method generating random thresholds, the alignment dither method has a simple thresholding process, that is, a simple thresholding process with a dither matrix that is a preset threshold array. In this method, the dither matrix is provided with a plurality of constituent elements to occupy physical space in the pixel space.
이러한 디더 행렬은 연속 계조 화상(continuous-tone image) 상에 매핑되며, 상기 연속 계조 화상의 각 화소는 대응되는 상기 디더 행렬의 각 원소들과 화소 단위(pixel by pixel)로 비교되는 데, 만일, 연속 계조 화상의 화소값이 대응되는 디더 행렬의 원소값 보다 크면, 중간조 화상의 대응되는 위치의 도트(dot, 점)는 인쇄되지 않는 반면에 그렇지 않은 경우에는 상기 도트를 인쇄함으로써 전체적으로 자연스러운 중간조 화상을 발생시키고자 한다.This dither matrix is mapped onto a continuous-tone image, and each pixel of the continuous grayscale image is compared pixel by pixel with each element of the corresponding dither matrix. If the pixel value of the continuous gradation image is larger than the element value of the corresponding dither matrix, the dot at the corresponding position of the halftone image is not printed, while otherwise, the overall natural halftone by printing the dot. To generate an image.
이때, 디더 행렬이 점유하는 공간의 크기가 연속 계조 화상의 크기 보다 작으면, 상기 디더 행렬을 전체 연속 계조 화상의 크기에 맞도록 복제함으로써 화상의 크기에 제한을 받지 않고 중간조 처리를 수행할 수 있다.In this case, if the size of the space occupied by the dither matrix is smaller than the size of the continuous grayscale image, the dither matrix may be duplicated to fit the size of the entire continuous grayscale image so that halftone processing may be performed without being limited to the size of the image. have.
한편, 또 다른 방법인 오차 확산 방법은 고정된 역치를 기준으로 하여 상기 역치보다 큰 계조값에는 인쇄를 수행하는 도트로 할당하고, 그렇지 않은 계조값에는 인쇄를 수행하지 않는 도트로 할당하도록 하는 역치 처리(threshold process)를 통해 연속 계조 화상을 중간조 화상으로 변환·처리한다.On the other hand, the error diffusion method, which is another method, is a threshold processing for assigning a gray scale value larger than the threshold value as a dot for printing based on a fixed threshold value and assigning the gray scale value to a dot for which no printing is performed. The continuous gradation image is converted and processed into a halftone image through a threshold process.
이때, 고정된 역치를 사용함에 따라 정확도가 결여되는 현상이 발생할 수 있는 데, 이에 따라 오차 확산 방법에서는 연속 계조 화상의 화소값(pixel value)과 역치화된 이진 화소값(binary pixel value) 간의 오차(error)를 인접한 화소들에 확산(diffusion)시킴으로써 이를 보상하여 이와 같은 문제를 극복하고 있다.In this case, a lack of accuracy may occur due to the use of a fixed threshold value. Accordingly, in the error diffusion method, an error between a pixel value of a continuous grayscale image and a thresholded binary pixel value is obtained. This problem is overcome by compensating for error by diffusing adjacent pixels.
다시 말해서, 현시점에서 처리하고 있는 연속 계조 화상의 화소값과 역치화된 이진 화소값 간의 오차(error)를 가중치 결정에 참여하는 인접한 화소들에 전파시킴으로써 상기한 바와 같은 문제를 해결하고 있는 데, 이와 같은 접근 방식은 몇몇 소수의 도트들에 의해 둘러 쌓인 작은 영역에 걸쳐 있는 연속 계조(continuous tone)를 표현할 시에 더욱 더 우수한 특성을 보이고 있다.In other words, the above-mentioned problem is solved by propagating an error between the pixel value of the continuous grayscale image being processed at this point and the thresholded binary pixel value to adjacent pixels participating in the weight determination. The same approach is even better when it comes to expressing continuous tones over a small area surrounded by a few few dots.
한편, 최근 들어서는 1991년에 설리번, 레이, 그리고 밀러(J. R. Sullivan, L. Ray and R. Miller)가 미국 전기 전자 학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers; IEEE)의 논문지 "System, Man, and Cybernetics"에 "최소 시각 변조 중간조 패턴에 대한 설계(Design of Minimum Visual Modulation Halftone Patterns)"를 기고한 것을 기점으로 하여 이진 데이터 베이스를 이용한 이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법에 관한 연구와 관심이 고조되고 있다.On the other hand, recently, in 1991, Sullivan, L. Ray and R. Miller published the journal "System, Man, and Cybernetics" of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). The research and interest of binary database based halftone processing using binary database has been increasing since the design of "Design of Minimum Visual Modulation Halftone Patterns". .
이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법은 데일리(Daly) 등에 의해 제안된 인간의 시각 모델인 대비 민감도 함수(Contrast Sensitivity Function; 이하, CSF로 약하기로 함)를 이용한 필터링에 의해 이진 데이터를 발생하고 이를 인덱싱함으로써 중간조 화상을 발생시킨다.Binary database-based halftone processing generates and indexes binary data by filtering using the Contrast Sensitivity Function (hereinafter referred to as CSF), a human visual model proposed by Daly et al. This produces a halftone image.
도 1은 수평축 및 수직축에 각각 수평 및 수직 주파수가 대응하도록 하여 데일리의 CSF(Daly's Contrast Sensitivity Function)의 파형도를 도시한 것이다.FIG. 1 illustrates a waveform diagram of Daily's Contrast Sensitivity Function (CSF) in a manner such that horizontal and vertical frequencies correspond to horizontal and vertical axes, respectively.
여기서, 인간의 시감도를 대비도(contrast) 측면에서 관측·정의한 이유는 인간의 시각 체계는 화상을 구성하는 화소의 절대 광도(absolute intensity) 보다는 인접한 화소들과의 관계속에서 도출되는 상대적인 값인 대비도(contrast)에 더욱더 민감하게 감응함에 근거한다.Here, the reason for observing and defining human visibility in terms of contrast is that the human visual system is a relative value derived from a relationship with adjacent pixels rather than absolute intensity of pixels constituting an image. It is based on being more sensitive to contrast.
한편, 인간의 시감도는 고주파와 극단적인 저주파 영역에서 둔감하고, 수평 및 수직 성분에 비하여 대각 성분에 더 둔감함을 도 1을 통해 확인할 수 있다.On the other hand, the human visibility is insensitive to high frequency and extreme low frequency region, it can be confirmed through the insensitive to diagonal components than the horizontal and vertical components through FIG.
설리번 등에 의해 제안된 모델 기반 중간조 처리 방법은 전술한 바와 같은 인간의 시감 특성을 반영한 저주파 공간 필터이며 동시에 대각 방향에 대해 각도 의존성을 갖는 데일리의 CSF를 이용하여 시각적으로 최적화된 중간조 패턴(즉, 도트 프로파일)을 발생하고 이를 통해 최소 오차를 갖는 중간조 화상을 생성한다.The model-based halftone processing method proposed by Sullivan et al. Is a low-frequency spatial filter that reflects the human visual characteristics as described above, and at the same time visually optimized halftone pattern using daily CSF having an angle dependency on the diagonal direction (i.e. Dot profile) to generate a halftone image having a minimum error.
본 발명은 종래 기술에 따른 이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법과 직접적인 관련이 있는 바, 도 2를 참조하여 좀 더 상세하게 살펴 보면 다음과 같다.The present invention is directly related to the binary database-based halftone processing method according to the prior art, which will be described in more detail with reference to FIG. 2.
종래 기술에 따른 이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법은 크게 두부분으로 구성된다.The binary database based halftone processing method according to the prior art is largely composed of two parts.
그 하나는 도트 프로파일을 생성하는 도트 프로파일 생성 단계이고, 또 다른 하나는 상기 도트 프로파일의 집합인 이진 데이터 베이스로부터 대상 화소에 대한 화소값과 화소 위치에 대한 이진 화소값을 인덱싱함으로써 중간조 화상을 생성하는 중간조 화상 생성 단계로 구성된다.One is a dot profile generating step of generating a dot profile, and the other is generating a halftone image by indexing a pixel value for a target pixel and a binary pixel value for a pixel position from a binary database which is a set of the dot profile. And a halftone image generation step.
도 2a는 종래 기술에 따른 도트 프로파일을 생성하는 도트 프로파일 생성 단계를 설명하기 위해 제시한 예시도이다.2A is an exemplary diagram provided to explain a dot profile generation step of generating a dot profile according to the prior art.
통상, 도트 프로파일의 수는 계조수와 동수이다. 각 도트 프로파일은 시각적으로 적절하게 분포된 이진 도트(binary dot)들로 구성되는데, 임의의 적정 거리에서 관측하면, 상기 도트 프로파일은 일정한 연속 계조 패치(constant continuous tone patch)와 같이 보인다. 이때, 모든 도트 프로파일은 계조값에 대응하는 만큼의 흑색 도트(black dot)들로 구성된 랜덤 패턴(random pattern)으로부터 독립적으로 발생된다.In general, the number of dot profiles is the same as the number of gradations. Each dot profile consists of binary dots that are visually appropriately distributed, and when viewed at any suitable distance, the dot profile looks like a constant continuous tone patch. At this time, all dot profiles are independently generated from a random pattern composed of as many black dots as the gray level values.
설명의 편의를 도모하기 위해, 도트 프로파일의 차원(dimension of dot profile)을
우선, 도트 프로파일의 차원을 선택한 후, 해당 계조값을 표현하기 위한 흑색 도트의 수를 계조수 및 도트 프로파일의 차원을 이용하여 수학식 1과 같은 연산을 통해 산출한다.First, after selecting the dimension of the dot profile, the number of black dots for expressing the corresponding gray scale value is calculated through the calculation as in
두 번째로는 계산된 결과인
최종적으로는 랜덤 패턴에 대한 CSF 필터링을 통해 흑색 도트와 백색 도트(white dot)를 반복적으로 교환함으로써 시각적으로 최적화된 패턴을 발생시킨다.Finally, the CSF filtering on the random pattern repeatedly exchanges black dots and white dots to generate a visually optimized pattern.
도 2b는 종래 기술에 따른 상기 도트 프로파일의 집합인 이진 데이터 베이스로부터 대상 화소에 대한 화소값과 화소 위치에 대한 이진 화소값을 인덱싱함으로써 중간조 화상을 생성하는 중간조 화상 생성 단계를 설명하기 위해 제시한 예시도이다.2B is presented to explain a halftone image generation step of generating a halftone image by indexing a pixel value for a target pixel and a binary pixel value for a pixel position from a binary database, which is a set of dot profiles according to the prior art; This is an example.
이진 데이터 베이스는 도트 프로파일들의 집합이며, 중간조 화상 데이터 생성 단계에서는 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 이진 데이터 베이스로부터 현재 처리하고 있는 화소의 계조값과 위치에 해당하는 데이터를 인덱싱하여 중간조 화상을 생성한다.The binary database is a set of dot profiles. In the halftone image data generation step, as shown in FIG. 2B, the halftone image is indexed by indexing the data corresponding to the grayscale value and the position of the pixel currently being processed from the binary database. Create
이때, 현재 처리하고 있는 화소의 계조값은 도트 프로파일을 선택하기 위해 이용되며, 상기 화소의 위치는 상기 선택된 도트 프로파일에서 이진값을 선택하는 데 이용된다. 만일, 원래의 연속 계조 화상이 도트 프로파일의 크기보다 크면, 도트 프로파일에서 인덱싱하는 위치는 모듈로 연산(modular operation)에 의해 산출되며, 최종적으로 결정된 이진값은 현재 처리하고 있는 화소의 위치에 대응하는 중간조 화상 평면상에 위치시킨다.At this time, the gradation value of the pixel currently being processed is used to select a dot profile, and the position of the pixel is used to select a binary value from the selected dot profile. If the original gradation image is larger than the size of the dot profile, the indexing position in the dot profile is calculated by a modular operation, and the finally determined binary value corresponds to the position of the pixel currently being processed. Place on halftone image plane.
종래 기술에 따른 칼라 중간조 처리 방법은 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법을 제외하면, 전술한 단색 중간조 처리를 확장하여 적용한 방법에 의해 용이하게 구현될 수 있다.The color halftone processing method according to the prior art can be easily implemented by a method applied by extending the above-described single color halftone processing except for a database-based halftone processing method.
이하, 이와 같은 사실에 입각하여 종래 기술에 따른 칼라 중간조 처리 방법을 간략하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the color halftone processing method according to the prior art will be briefly described based on such facts.
칼라 화상에 있어서, 각 화소는 청록색, 심홍색, 노란색(C,M,Y; Cyan, Magenta, Yellow) 또는 청록색, 심홍색, 노란색, 흑색(C,M,Y,K; Cyan, Magenta, Yellow, black)에 대한 각 계조값들로 구성된다. 하나의 칼라 성분의 집합은 하나의 칼라 평면을 형성함에 따라 단일 칼라 화상은 3개 또는 4개의 칼라 평면을 갖게 된다.In a color image, each pixel is cyan, magenta, yellow (C, M, Y; Cyan, Magenta, Yellow) or cyan, magenta, yellow, black (C, M, Y, K; Cyan, Magenta, Yellow, black Each gray value of As one set of color components forms one color plane, a single color image will have three or four color planes.
다시 말해서, 이것은 각 칼라 성분들이 각각 분리되어 독립적으로 처리됨에 따라 3개 또는 4개의 스칼라 방정식을 필요로 하는 것을 의미하며, 이에 따라 단색 중간조 처리에 비해 상대적으로 많은 처리 시간이 소요된다.In other words, this means that three or four scalar equations are required as each color component is processed separately and independently, thus requiring more processing time than monochromatic halftone treatment.
우선, 칼라 정렬 디더 방법(color ordered dither method)의 경우에는 칼라 성분들 간의 소정의 상관도에 의해 원치않는 칼라가 발생될 수 있으며 또한 이로 인해 칼라 중간조 화상이 상대적으로 어둡게 될 수 있는 소지가 있기 때문에 이와 같은 악영향을 차단하기 위해 모든 칼라 평면들에 대해 서로 다른 스크린(즉, 디더 행렬)을 이용하여 중간조 처리를 수행한다.First, in the case of the color ordered dither method, an unwanted color may be generated due to a predetermined correlation between color components, which may result in a relatively dark color halftone image. Therefore, halftone processing is performed using different screens (i.e. dither matrices) for all color planes in order to prevent such adverse effects.
한편, 칼라 오차 확산 방법(color error diffusion method)에 있어서, 각 칼라 성분의 오차는 동일한 칼라 평면의 인접 화소로 전파되며, 칼라 정렬 디더(color ordered dither)에 의해 각각 칼라 평면은 상호 독립적으로 처리될 뿐만 아니라 각각의 칼라 성분들은 서로 다른 오차 확산 필터를 이용한다.On the other hand, in the color error diffusion method, the error of each color component is propagated to adjacent pixels of the same color plane, and each color plane is processed independently by each other by color ordered dither. In addition, each color component uses a different error diffusion filter.
이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법에 있어서, 칼라 중간조 처리 방법은 각각 칼라 성분에 대하여 서로 다른 칼라 CSF을 이용하여 독립적으로 서로 다른 데이터 베이스는 작성하고, 각 칼라 성분은 각각에 대응하는 데이터 베이스를 인덱싱하는 것으로 개념적으로는 제안되어 있으나 화질 열화가 심하고 방대한 메모리 크기가 필요함에 기인하여 실제 구현 측면에서는 많은 어려움이 있다.In the binary database-based halftone processing method, the color halftone processing method independently creates different databases using different color CSFs for each color component, and each color component creates a corresponding database. Although it is conceptually proposed as indexing, there are many difficulties in terms of actual implementation due to severe image quality deterioration and huge memory size.
상기 칼라 정렬 디더 방법은 실시간 처리에 적합한 1차 역치 처리이지만, 크로스 패턴(cross pattern), 매크로도트(macrodot), 오경계화(false contouring)에 기인하여 화질 열화가 심한 문제가 있다.The color alignment dither method is a first-order threshold processing suitable for real-time processing, but there is a problem that image quality deteriorates severely due to cross pattern, macrodot, and false contouring.
또한, 칼라 오차 확산 방법은 우수한 화질을 확보할 수 있으나 방대한 연산 시간이 필요한 단점이 있다. 일례로, 스터키의 오차 필터(stucki's error filter)를 이용할 경우, 단일 칼라 성분을 처리하기 위해서는 12회의 곱셈과 13회의 합산, 그리고, 1회의 비교 연산과 같이 비교적 많은 연산량이 요구된다.In addition, the color error diffusion method can secure excellent image quality, but has a disadvantage of requiring a large amount of computation time. For example, using Stucky's error filter requires a relatively large amount of computation, such as 12 multiplications, 13 summations, and one comparison operation to process a single color component.
이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법의 경우, 고속 알고리즘이 존재하지만, 전술한 바와 있듯이 그 처리 결과는 화질 열화가 심하고 방대한 메모리 크기가 필요함에 기인하여 실제 구현 측면에서는 많은 문제점이 있다.In the case of the binary database-based halftone processing method, there is a high speed algorithm. However, as described above, the processing result is severe in image quality and requires a large memory size.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제에 착안하여 안출된 것으로, 메모리 크기를 작게 요구하면서도 최적의 화질을 획득할 수 있으며, 동시에 고속화된 단색 중간조 처리를 수행할 수 있는 화상 시스템의 중간조 처리 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of such a problem, and provides a halftone processing method of an image system that can obtain an optimal image quality while requiring a small memory size, and at the same time perform a monochromatic halftone processing at a high speed. The purpose is to provide.
본 발명의 또 다른 목적은 메모리 크기를 작게 요구하면서도 최적의 화질을 획득할 수 있으며, 동시에 고속화된 칼라 중간조 처리를 수행할 수 있는 화상 시스템의 중간조 처리 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a halftone processing method of an image system that can obtain an optimal image quality while requiring a small memory size, and can simultaneously perform color halftone processing at a high speed.
도 1은 수평축 및 수직축에 각각 수평 및 수직 주파수가 대응하도록 하여 데일리의 CSF(Daly's Contrast Sensitivity Function)의 파형도,1 is a waveform diagram of Daily's Contrast Sensitivity Function (CSF) so that horizontal and vertical frequencies correspond to horizontal and vertical axes, respectively.
도 2a는 종래 기술에 따른 도트 프로파일을 생성하는 도트 프로파일 생성 단계를 설명하기 위해 제시한 예시도,2A is an exemplary diagram provided to explain a dot profile generation step of generating a dot profile according to the prior art;
도 2b는 종래 기술에 따른 중간조 화상 생성 단계를 설명하기 위해 제시한 예시도,2B is an exemplary diagram provided for explaining a halftone image generation step according to the prior art;
도 3은 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 일 실시예에 대한 순서도,3 is a flowchart of an embodiment of a halftone processing method of an image system according to the present invention;
도 4는
도 5는 본 발명의 데이터 베이스 인덱싱 단계를 하드웨어적으로 실시하기 위한 시스템의 블록도,5 is a block diagram of a system for hardware implementation of the database indexing step of the present invention;
도 6은 본 발명의 도트 프로파일이 저장된 뱅크의 매핑 관계를 도시한 예시도,6 is an exemplary diagram showing a mapping relationship of a bank in which a dot profile of the present invention is stored;
도 7은 본 발명에 따른 중간조 처리 방법의 일 실시예에 대한 하드웨어 블록도,7 is a hardware block diagram of an embodiment of a halftone processing method according to the present invention;
도 8은 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 또 다른 실시예에 대한 순서도,8 is a flowchart of another embodiment of a halftone processing method of an image system according to the present invention;
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 순환 쉬프트 인덱싱 방식을 예시한 예시도,9 is an exemplary diagram illustrating a cyclic shift indexing scheme according to another embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법을 적용한 중간조 화상,10 is a halftone image to which the halftone processing method of the image system according to the present invention is applied;
도 11은 종래 기술에 따른 오차 확산 방법을 적용한 중간조 화상.11 is a half-tone image to which the error diffusion method according to the prior art is applied.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 데이터 베이스 저장부 10a : PROM10:
20 : 어드레스 연산부 20a : 어드레싱 회로20: address calculator 20a: addressing circuit
20b : 다중화 회로 20c : 8-입력 OR/AND 로직20b:
20d : 클럭 제어 회로20d: clock control circuit
이와 같은 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법에 따른 특징은, 전체 계조 범위 중 어느 하나의 계조값을 중심으로 상하로 계조군을 분류한 후, 상기 계조값에 대한 이진 기준 패턴을 기준으로 각 계조값에 비례하는 백색 도트수를 포함되도록 도트를 반전시켜 발생한 각각의 도트 프로파일로 구성된 이진 데이터 베이스를 생성하는 데이터 베이스 생성 단계; 및A feature according to the method of the present invention for achieving the object of the halftone processing method of the image system according to the present invention is that after classifying the gradation group up and down around any of the gradation values of the entire gradation range, A database generation step of generating a binary database composed of respective dot profiles generated by inverting dots to include the number of white dots proportional to each gray value based on the binary reference pattern for the gray value; And
상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 계조값과 화소 위치로 이진 데이터를 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 단색 중간조 화상을 생성하는 데이터 베이스 인덱싱 단계를 포함하는 것이 특징이다.And a database indexing step of generating a monochromatic halftone image for the original image by indexing binary data from the binary database to the gradation value and pixel position of the original image.
본 발명의 특징에 있어서, 상기 한편, 상기 데이터 베이스 인덱싱 단계는 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 계조값으로 해당 도트 프로파일을 인덱싱하는 도트 프로파일 인덱싱 단계;In the aspect of the present invention, the database indexing step includes: a dot profile indexing step of indexing the dot profile with the gray level value of the original image from the binary database;
상기 해당 도트 프로파일로부터 원화상의 화소 위치에 위치한 이진 데이터를 인덱싱하는 이진 데이터 인덱싱 단계;A binary data indexing step of indexing binary data located at pixel positions of an original image from the dot profile;
상기 이진 데이터를 상기 원화상과 동일한 화소 위치에 위치시킴으로써 단색 중간조 화상을 생성하는 단색 중간조 화상 생성 단계로 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a single color halftone image generation step of generating a single color halftone image by positioning the binary data at the same pixel position as the original image.
발명의 방법에 따른 또 다른 특징은, 전체 계조 범위 중 어느 하나의 계조값을 중심으로 상하로 계조군을 분류한 후, 상기 계조값에 대한 이진 기준 패턴을 기준으로 각 계조값에 비례하는 백색 도트수를 포함되도록 도트를 반전시켜 발생한 각각의 도트 프로파일로 구성된 이진 데이터 베이스를 생성하는 데이터 베이스 생성 단계; 및Another feature according to the method of the present invention is to classify the gradation group up and down about any of the gradation values of the entire gradation range, and then white dots proportional to each gradation value based on a binary reference pattern for the gradation values. A database generation step of generating a binary database composed of each dot profile generated by inverting dots to include a number; And
상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 각 칼라 성분 계조값과 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 이진 데이터를 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 칼라 중간조 화상을 생성하는 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계를 포함하는 것이 특징이다.Color halftone for the original image by indexing binary data for cyan, magenta, and yellow from the binary database to each color component gradation value and each pixel position by a cyclic indexing method with a predetermined pixel interval. And a color database indexing step of generating an image.
본 발명의 특징 및 또 다른 특징에 있어서, 상기 데이터 베이스 생성 단계는, 전체 계조 범위중 중간 계조값에 해당하는 이진 기준 패턴(binary seed pattern)을 계조수에 대한 소정 배수의 크기로 생성하는 이진 기준 패턴 생성 단계;According to a feature of the present invention and another feature, the database generation step, the binary reference for generating a binary seed pattern (binary seed pattern) corresponding to the intermediate gradation value of the entire gradation range to a predetermined multiple of the number of gradations Pattern generation step;
상기 이진 기준 패턴을 기준 도트 프로파일로 설정하는 기준 도트 프로파일 설정 단계;A reference dot profile setting step of setting the binary reference pattern as a reference dot profile;
상기 중간 계조값보다 작은 계조값들을 하위반 계조군으로 분류하고 큰 계조값들을 상위반 계조군으로 분류하는 계조군 분류 단계;A gray level grouping step of classifying gray level values smaller than the middle gray level value into lower half gray level groups and classifying large gray level values into upper half gray level groups;
상기 기준 도트 프로파일을 시초로 하여 한 단계 상위 계조값의 도트 프로파일에서 상기 소정 배수 개의 백색 도트를 흑색 도트로 반전시키는 동작을 순차적으로 반복함으로써 상기 하위반 계조군에 속하는 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 생성하는 하위 도트 프로파일 생성 단계;Each dot for every gray level value belonging to the lower half gray level group by sequentially repeating the operation of inverting the predetermined multiple number of white dots to black dots in the dot profile of one step higher gray level value as the starting point of the reference dot profile. A lower dot profile generation step of generating a profile;
상기 기준 도트 프로파일을 시초로 하여 한 단계 하위 계조값의 도트 프로파일에서 상기 소정 배수 개의 흑색 도트를 백색 도트로 반전시키는 동작을 순차적으로 반복함으로써 상기 상위반 계조군에 속하는 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 생성하는 상위 도트 프로파일 생성 단계; 및Each dot for every gray level value belonging to the upper half gray level group by sequentially repeating an operation of inverting the predetermined multiple number of black dots to white dots in a dot profile of one level lower gray level value as the starting point of the reference dot profile. Generating an upper dot profile to generate a profile; And
전체 계조 범위에 포함된 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 원화상의 계조값과 화소 위치로 검색할 수 있도록 데이터 베이스화하는 데이터 베이스 작성 단계로 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the method is constituted by a database creation step of forming a database so that each dot profile for all the gray scale values included in the entire gray scale range can be searched by the gray scale values and pixel positions of the original image.
또한, 상기 이진 기준 패턴 생성 단계는 2차원적인 크기가 최대 계조값의 소정 배수가 되도록 상기 이진 기준 패턴의 크기를 결정하는 기준 패턴 크기 결정 단계;The binary reference pattern generating step may include: a reference pattern size determining step of determining a size of the binary reference pattern such that a two-dimensional size is a predetermined multiple of a maximum gray scale value;
크기가 결정된 상기 이진 기준 패턴에 흑색 도트수가 상기 중간 계조값의 소정 배수 만큼 랜덤하게 채워지도록 랜덤 패턴을 발생하는 랜덤 패턴 발생 단계;A random pattern generation step of generating a random pattern such that the number of black dots is randomly filled by a predetermined multiple of the halftone value in the binary reference pattern having a size determined;
상기 랜덤 패턴에 의해 발생된 상기 이진 기준 패턴을 CSF 필터링한 후, 최대값과 최소값을 각각 반전시키는 동작을 원화상의 계조값과 CSF 필터링된 이진 기준 패턴의 화소값 간의 최소 자승 오차(Mean Square Error; MSE)로 정의한 시각 비용 함수에 대한 미분값이 0이 될 때 까지 반복 수행하는 CSF 필터링 단계로 구성되는 것이 바람직하다.CSF filtering the binary reference pattern generated by the random pattern, and then inverting the maximum value and the minimum value, respectively, to perform a least square error between the gray value of the original image and the pixel value of the CSF filtered binary reference pattern. It is preferable that the CSF filtering step is repeated until the derivative value for the visual cost function defined in MSE) becomes 0.
그리고, 상기 소정 배수 개의 백색 도트는 상기 한 단계 상위 계조값의 도트 프로파일을 지수함수형 필터(exponential type filter)를 통해 필터링한 후, 필터링된 도트 프로파일을 상기 소정 배수 개 만큼의 부블록으로 분할하여 각각 부블록에서 최대값을 갖는 도트들로 이루어진 것이 바람직하다.The predetermined multiple white dots are filtered through the exponential type filter of the dot profile of the higher gray level value, and the filtered dot profile is divided into the sub-blocks of the predetermined multiple. It is preferred to consist of dots with the maximum value in the subblock.
또한, 상기 소정 배수 개의 흑색 도트는 상기 한 단계 하위 계조값의 도트 프로파일을 지수함수형 필터(exponential type filter)를 통해 필터링한 후, 필터링된 도트 프로파일을 상기 소정 배수 개 만큼의 부블록으로 분할하여 각각 부블록에서 최소값을 갖는 도트들로 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the predetermined number of black dots may be filtered through the exponential type filter of the dot profile of the one-level lower gray level value, and then the filtered dot profile is divided into the predetermined number of subblocks. It is preferred to consist of dots with the minimum value in the subblock.
이하, 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 일 실시예를 첨부한 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the halftone processing method of an image system according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 일 실시예에 대한 순서도를 도시한 것이다.3 shows a flowchart of one embodiment of a halftone processing method of an image system according to the present invention.
본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 일 실시예는 도 3에 도시한 바와 같이, 전체 계조 범위 중 어느 하나의 계조값을 중심으로 상하로 계조군을 분류한 후, 상기 계조값에 대한 이진 기준 패턴을 기준으로 각 계조값에 비례하는 백색 도트수를 포함되도록 도트를 반전시켜 발생한 각각의 도트 프로파일로 구성된 이진 데이터 베이스를 생성하는 데이터 베이스 생성 단계(S100); 및According to an exemplary embodiment of the present invention, the halftone processing method according to the present invention may classify the grayscale group up and down around one of the grayscale values of the entire grayscale range, and then, A database generation step (S100) of generating a binary database composed of respective dot profiles generated by inverting the dots so as to include the number of white dots proportional to each gray value based on the binary reference pattern; And
상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 계조값과 화소 위치로 이진 데이터를 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 단색 중간조 화상을 생성하는 데이터 베이스 인덱싱 단계(S200)를 포함하여 구성한다.And a database indexing step (S200) of generating a monochromatic halftone image of the original image by indexing binary data from the binary database to the gradation value and pixel position of the original image.
상기 데이터 베이스 생성 단계(S100)는 전체 계조 범위중 중간 계조값에 해당하는 이진 기준 패턴(binary seed pattern)을 계조수에 대한 소정 배수의 크기로 생성하는 이진 기준 패턴 생성 단계(S110);The database generating step (S100) may include generating a binary reference pattern corresponding to an intermediate grayscale value of the entire grayscale range in a predetermined multiple of the number of grayscales (S110);
상기 이진 기준 패턴을 기준 도트 프로파일로 설정하는 기준 도트 프로파일 설정 단계(S120);A reference dot profile setting step of setting the binary reference pattern as a reference dot profile (S120);
상기 중간 계조값보다 작은 계조값들을 하위반 계조군으로 분류하고 큰 계조값들을 상위반 계조군으로 분류하는 계조군 분류 단계(S130);A gray level grouping step of classifying gray level values smaller than the middle gray level value into lower half gray level groups and classifying large gray level values into upper half gray level groups (S130);
상기 기준 도트 프로파일을 시초로 하여 한 단계 상위 계조값의 도트 프로파일에서 상기 소정 배수 개의 백색 도트를 흑색 도트로 반전시키는 동작을 순차적으로 반복함으로써 상기 하위반 계조군에 속하는 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 생성하는 하위 도트 프로파일 생성 단계(S140);Each dot for every gray level value belonging to the lower half gray level group by sequentially repeating the operation of inverting the predetermined multiple number of white dots to black dots in the dot profile of one step higher gray level value as the starting point of the reference dot profile. A lower dot profile generation step (S140) of generating a profile;
상기 기준 도트 프로파일을 시초로 하여 한 단계 하위 계조값의 도트 프로파일에서 상기 소정 배수 개의 흑색 도트를 백색 도트로 반전시키는 동작을 순차적으로 반복함으로써 상기 상위반 계조군에 속하는 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 생성하는 상위 도트 프로파일 생성 단계(S150); 및Each dot for every gray level value belonging to the upper half gray level group by sequentially repeating an operation of inverting the predetermined multiple number of black dots to white dots in a dot profile of one level lower gray level value as the starting point of the reference dot profile. A higher dot profile generation step (S150) of generating a profile; And
전체 계조 범위에 포함된 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 원화상의 계조값과 화소 위치로 검색할 수 있도록 데이터 베이스화하는 데이터 베이스 작성 단계(S160)로 구성된다.And a database creation step (S160) in which each dot profile for all the gray scale values included in the entire gray scale range is databased to be searched by the gray scale values and pixel positions of the original image.
또한, 상기 이진 기준 패턴 생성 단계(S110)는 2차원적인 크기가 최대 계조값의 소정 배수가 되도록 상기 이진 기준 패턴의 크기를 결정하는 기준 패턴 크기 결정 단계(S111);In addition, the binary reference pattern generation step (S110) includes a reference pattern size determination step (S111) for determining the size of the binary reference pattern such that the two-dimensional size is a predetermined multiple of the maximum gray scale value;
크기가 결정된 상기 이진 기준 패턴에 흑색 도트수가 상기 중간 계조값의 소정 배수 만큼 랜덤하게 채워지도록 랜덤 패턴을 발생하는 랜덤 패턴 발생 단계(S112); 및A random pattern generation step (S112) of generating a random pattern such that the number of black dots is randomly filled in the binary reference pattern having a size determined by a predetermined multiple of the halftone value; And
상기 랜덤 패턴에 의해 발생된 상기 이진 기준 패턴을 CSF 필터링한 후, 최대값과 최소값을 각각 반전시키는 동작을 원화상의 계조값과 CSF 필터링된 이진 기준 패턴의 화소값 간의 최소 자승 오차(Mean Square Error; MSE)로 정의한 시각 비용 함수에 대한 미분값이 소정값 이하가 될 때 까지 반복 수행하는 CSF 필터링 단계(S113)로 구성된다.CSF filtering the binary reference pattern generated by the random pattern, and then inverting the maximum value and the minimum value, respectively, to perform a least square error between the gray value of the original image and the pixel value of the CSF filtered binary reference pattern. And a CSF filtering step (S113) which repeats until the derivative value for the visual cost function defined in MSE) becomes less than or equal to a predetermined value.
그리고, 상기 소정 배수 개의 백색 도트는 상기 한 단계 상위 계조값의 도트 프로파일을 지수함수형 필터(exponential type filter)를 통해 필터링한 후, 필터링된 도트 프로파일을 상기 소정 배수 개 만큼의 부블록으로 분할하여 각각 부블록에서 최대값을 갖는 도트들로 이루어진 것이 바람직하다.The predetermined multiple white dots are filtered through the exponential type filter of the dot profile of the higher gray level value, and the filtered dot profile is divided into the sub-blocks of the predetermined multiple. It is preferred to consist of dots with the maximum value in the subblock.
또한, 상기 소정 배수 개의 흑색 도트는 상기 한 단계 하위 계조값의 도트 프로파일을 지수함수형 필터(exponential type filter)를 통해 필터링한 후, 필터링된 도트 프로파일을 상기 소정 배수 개 만큼의 부블록으로 분할하여 각각 부블록에서 최소값을 갖는 도트들로 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the predetermined number of black dots may be filtered through the exponential type filter of the dot profile of the one-level lower gray level value, and then the filtered dot profile is divided into the predetermined number of subblocks. It is preferred to consist of dots with the minimum value in the subblock.
한편, 상기 데이터 베이스 인덱싱 단계(S200)는 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 계조값으로 해당 도트 프로파일을 인덱싱하는 도트 프로파일 인덱싱 단계(S210);On the other hand, the database indexing step (S200) comprises a dot profile indexing step (S210) of indexing the corresponding dot profile with the grayscale value of the original image from the binary database;
상기 해당 도트 프로파일로부터 원화상의 화소 위치에 위치한 이진 데이터를 인덱싱하는 이진 데이터 인덱싱 단계(S220); 및A binary data indexing step (S220) of indexing binary data located at pixel positions of an original image from the dot profile; And
상기 이진 데이터를 상기 원화상과 동일한 화소 위치에 위치시킴으로써 단색 중간조 화상을 생성하는 단색 중간조 화상 생성 단계(S230)로 구성된다.And a monochrome halftone image generation step (S230) of generating a monochrome halftone image by placing the binary data at the same pixel position as the original image.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 일 실시예의 수행 절차를 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.An operation procedure of an embodiment of the halftone processing method of the image system according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 3.
우선, 이진 기준 패턴 생성 단계(S110)를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.First, a binary reference pattern generation step (S110) will be briefly described as follows.
기준 패턴 크기 결정 단계(S111)에서는 상기 이진 기준 패턴 생성 단계(S110)는 2차원적인 크기가 최대 계조값의 소정 배수가 되도록 상기 이진 기준 패턴의 크기를 결정한다.In the reference pattern size determination step S111, the binary reference pattern generation step S110 determines the size of the binary reference pattern such that the two-dimensional size is a predetermined multiple of the maximum gray scale value.
이후, 랜덤 패턴 발생 단계(S112)에서 크기가 결정된 상기 이진 기준 패턴에 흑색 도트수가 상기 중간 계조값의 소정 배수 만큼 랜덤하게 채워지도록 랜덤 패턴을 발생하면, CSF 필터링 단계(S113)에서는 상기 랜덤 패턴에 의해 발생된 상기 이진 기준 패턴을 CSF 필터링한 후, 최대값과 최소값을 각각 반전시키는 동작을 원화상의 계조값과 CSF 필터링된 이진 기준 패턴의 화소값 간의 최소 자승 오차(Mean Square Error; MSE)로 정의한 시각 비용 함수에 대한 미분값이 소정값 이하가 될 때 까지 반복 수행함으로써 최종적인 이진 기준 패턴을 생성한다.Subsequently, when a random pattern is generated such that the number of black dots is randomly filled by a predetermined multiple of the halftone value in the binary reference pattern having the size determined in the random pattern generation step (S112), in the CSF filtering step (S113), the random pattern is generated. After CSF filtering the binary reference pattern generated by the CSF filter, the operation of inverting the maximum value and the minimum value is respectively performed as a mean square error (MSE) between the gray value of the original image and the pixel value of the CSF filtered binary reference pattern. The final binary reference pattern is generated by iterating until the derivative value for the defined visual cost function is less than or equal to the predetermined value.
이와 같은 본 발명의 이진 기준 패턴 생성 단계(S110)를 구체적인 수치를 적용하여 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Looking at the binary reference pattern generation step (S110) of the present invention in more detail by applying a specific numerical value as follows.
이진 기준 패턴(binary seed pattern)은 랜덤 패턴 발생기(random pattern generator) 및 패턴 분포기(pattern distributer)에 의해 발생된다.The binary seed pattern is generated by a random pattern generator and a pattern distributer.
랜덤 패턴 발생기는 초기 이진 패턴을 작성하고, 패턴 분포기는 패턴이 인간의 시각 측면에서 최적으로 분포되도록 상기 초기 이진 패턴을 분포시킨다.The random pattern generator creates an initial binary pattern, and the pattern distributor distributes the initial binary pattern so that the pattern is optimally distributed in terms of human vision.
상기 도트 프로파일은 흑색 도트 또는 백색 도트를 감소시킴으로써 상기 이진 기준 패턴으로부터 용이하게 발생될 수 있음에 따라 상기 이진 기준 패턴은
우선, 흑색 도트의 2차원 위치를 나타내기 위해 두 개의 랜덤 넘버(two random number)들을 발생시키는 데, 이때, 이 두 랜덤 넘버들은 각각 상기 이진 기준 패턴에서 수평 및 수직 좌표를 나타낸다. 이 두 개의 랜덤 넘버들은 이진 패턴의 최대 크기로 스케일된다.First, two random numbers are generated to indicate the two-dimensional position of the black dot, where the two random numbers represent horizontal and vertical coordinates in the binary reference pattern, respectively. These two random numbers are scaled to the maximum size of the binary pattern.
만일, 2차원 공간상에 이미 흑색 도트가 존재하면, 주어진 흑색 도트수가 채워질 때 까지 또 다른 랜덤 넘버를 반복적으로 발생시킨다.If black dots already exist in the two-dimensional space, another random number is repeatedly generated until a given number of black dots is filled.
여기서,
본 발명의 일 실시예에서, 칼라 중간조 처리를 위해서는
랜덤 패턴 발생기로부터 결정된 이진 패턴은 일부 위치에서 흑색 화소가 군집화되거나 공백이 생길 수 있다. 이와 같은 원하지 않는 군집 화소들을 데일리의 CSF를 이용하여 시각적으로 적절하게 분포시켜야 한다.In the binary pattern determined from the random pattern generator, black pixels may be clustered or spaced at some positions. Such unwanted clustered pixels should be visually appropriately distributed using the daily CSF.
4분 평면에 대한 데일리 필터의 전달 함수(Daly's filter transfer function of quarter plane)는 도 1에 도시한 바와 같다.Daily's filter transfer function of quarter plane with respect to the quadrant plane is shown in FIG.
도 1에서 볼 수 있듯이, 인간의 시감도(visual sensitivity)는 대략적으로 45。방향인 대각 방향에 대해 저감되고, 0 주파수(zero frequency)로부터 대조 시감도(contrast sensitivity)가 최대가 되는 주파수까지는 일정하게 유지되는 특징을 보인다.As can be seen in FIG. 1, the visual sensitivity of the human is reduced for the diagonal direction, which is approximately 45 °, and remains constant from zero frequency to the frequency at which the contrast sensitivity is maximum. It seems to be characteristic.
CSF 필터링을 취한 후의 최대값은 시각적으로 가장 군집화된 위치를 나타내는 것에 반하여 최소값은 시각적으로 가장 큰 공백을 갖는 위치를 나타내는 것이다.The maximum value after taking CSF filtering represents the visually most clustered location, whereas the minimum value represents the location with the largest visual gap.
이에 따라 최대값과 최소값을 갖는 도트를 상호 교환하는 처리 과정을 반복함으로써 시각적으로 좀 더 양호해지고 좀 더 적절하게 분포된 이진 패턴을 얻을 수 있다.Accordingly, by repeating the process of exchanging dots having a maximum value and a minimum value, a binary pattern that is visually better and more appropriately distributed can be obtained.
이와 같이 반복 처리를 수행할 경우에는 반복 회수를 어떻게 정할 것인가하는 것이 문제가 될 수 있는데, 반복 과정을 자동적으로 정지시키기 위해 시각 비용 함수(visual cost function)를 정의하여 정지 시점을 결정하기 위한 판단 기준으로 삼는다.In such an iterative process, how to determine the number of iterations may be a problem. A criterion for determining a stop point by defining a visual cost function to automatically stop the iteration process. Make it.
이때, 시각 비용 함수는 수학식 3과 같이 실제 원화상의 계조값과 CSF 필터링된 이진 기준 패턴의 화소값 간의 최소 자승 오차(Mean Square Error; MSE)로 정한다.In this case, the visual cost function is defined as a mean square error (MSE) between the gray value of the actual original image and the pixel value of the CSF filtered binary reference pattern as shown in
여기서,
반복항(n)에 대해 상기 시각 비용 함수를 1차 미분하면, 수학식 4와 같이 근사화(approximation)된다.The first derivative of the visual cost function with respect to the repetition term n is approximated as shown in Equation 4.
상기 시각 비용 함수의 미분에 대한 결과가 0이 되면, 상기 반복 처리를 정지시킨다.When the result of the derivative of the visual cost function becomes zero, the iterative processing is stopped.
CSF 필터는 순환 컴벌루션(circular convolution)으로 구현됨에 따라 랩 어라운드 특성(wrap-around property)을 갖는다.The CSF filter has a wrap-around property as implemented in cyclic convolution.
필터가 패턴의 경계를 초월하여 확장될 때, 다른 패턴에 랩 어라운드되어야 하며, 이렇게 함으로써 이진 패턴은 자체적으로 경계면에 가까운 위치한 도트들과 다른 인접 패턴의 경계면과 상관성을 갖게 된다.When the filter extends beyond the boundary of the pattern, it must wrap around to another pattern, thereby making the binary pattern correlate with the boundary of the adjacent adjacent pattern and the dots located close to the boundary itself.
이와 같은 경계면의 자기 상관성(self-correlation property of boundaries)은 중간조 화상에서 발생하는 주기적인 오류(periodic artifacts)를 감소시키기 위해 유용하게 이용되며, 도트 프로파일 크기를 줄일 수 있도록 해줌에 따라 중간조 데이터 베이스를 위한 메모리 크기를 줄일 수 있다.This self-correlation property of boundaries is useful for reducing periodic artifacts in halftone images, and also helps to reduce dot profile size, thus reducing halftone data. You can reduce the memory size for the base.
이와 같은 상기 이진 기준 패턴 생성 단계(S110)를 수행 완료한 후, 기준 도트 프로파일 설정 단계(S120)에서 상기 이진 기준 패턴을 기준 도트 프로파일로 설정하면, 계조군 분류 단계(S130)에서는 상기 중간 계조값보다 작은 계조값들을 하위반 계조군으로 분류하고 큰 계조값들을 상위반 계조군으로 분류한다.After the binary reference pattern generation step (S110) is completed, the binary reference pattern is set as the reference dot profile in the reference dot profile setting step (S120). The smaller gray level values are classified into the lower half gray level group, and the larger gray level values are classified into the upper half gray level group.
이후, 하위 도트 프로파일 생성 단계(S140)에서는 상기 기준 도트 프로파일을 시초로 하여 한 단계 상위 계조값의 도트 프로파일에서 상기 소정 배수 개의 백색 도트를 흑색 도트로 반전시키는 동작을 순차적으로 반복함으로써 상기 하위반 계조군에 속하는 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 생성하고, 상위 도트 프로파일 생성 단계(S150)에서는 상기 기준 도트 프로파일을 시초로 하여 한 단계 하위 계조값의 도트 프로파일에서 상기 소정 배수 개의 흑색 도트를 백색 도트로 반전시키는 동작을 순차적으로 반복함으로써 상기 상위반 계조군에 속하는 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 생성한다.Subsequently, in the lower dot profile generating step (S140), the lower half gray level is sequentially repeated by inverting the predetermined multiple white dots into black dots in the dot profile of one step higher gray level with the reference dot profile as the beginning. Each dot profile is generated for all the grayscale values belonging to the group, and in the upper dot profile generation step (S150), the predetermined multiple number of black dots are white in the dot profile of the lower grayscale value with the reference dot profile as the beginning. By sequentially repeating the operation of inverting the dots, each dot profile for all the gray scale values belonging to the upper half gray scale group is generated.
이후, 데이터 베이스 작성 단계(S160)에서는 전체 계조 범위에 포함된 모든 계조값에 대한 각각의 도트 프로파일을 원화상의 계조값과 화소 위치로 검색할 수 있도록 데이터 베이스화한다.Subsequently, in the database creation step (S160), each dot profile for all the gray scale values included in the entire gray scale range is converted into a database so that the gray scale values and pixel positions of the original image can be searched.
이상에서 설명한 도트 프로파일을 데이터 베이스화하기 까지의 내용을 구체적인 수치를 적용하여 좀 더 상세하게 살펴 보면 다음과 같다.Looking at the details of the above-described dot profile to the database by applying a specific numerical value as follows.
도트 프로파일은 랩-어라운드 특성(wrap-around property)을 가지며 시각적으로 최적화된 기준 패턴으로부터 발생된다.The dot profile has a wrap-around property and results from a visually optimized reference pattern.
모든 도트 프로파일은 상호 상관성이 있으며, 각 프로파일은 시각적으로 최적화되도록 흑색 도트 및 백색 도트를 적절하게 분포시킨다.All dot profiles are correlated and each profile distributes black dots and white dots appropriately so that they are visually optimized.
이진 기준 패턴(binary seed pattern)은 몇 개의 부블록으로 분할되고 각 부블록은
일례로,
그러므로, 부블록수(the number of subblocks)는 한 레벨 상위 계조값의 도트 프로파일 또는 한 레벨 하위 계조값의 도트 프로파일을 발생시키기 위해 교체해야 하는 필요 도트수와 동일하다.Therefore, the number of subblocks is equal to the number of dots required to be replaced to generate a dot profile of one level higher gray level value or a dot profile of one level lower gray level value.
상기 필요 도트수(
여기서,
본 발명의 일 실시예에서, 칼라 중간조 처리를 위해서는
도 4는
1)
2)126계조값에 대한 도트 프로파일을 발생시키기 위해 각도 대칭성(angular symmetric)을 갖는 지수함수형 필터로 한 단계 하위 계조값의 도트 프로파일에 대한 필터링을 수행한다.2) An exponential filter having an angular symmetric is performed to filter the dot profile of the lower gray level value to generate a dot profile of the 126 gray level value.
3)4개의 부블록으로 분할한 후, 각 부블록에서 최대값을 갖는 도트의 위치를 찾는다.3) After dividing into four subblocks, the position of the dot having the maximum value is found in each subblock.
4)각 부블록에서 최대값을 갖는 도트를 흑색 도트로 교체한다.4) Replace the dot with the maximum value in each subblock with black dot.
5) 125로부터 0까지의 하위반 계조군에 대한 도트 프로파일을 구성하기 위해 2)에서 4)까지의 과정을 반복한다.5) Repeat steps 2) to 4) to construct a dot profile for the lower half gray level group from 125 to 0.
6)128계조값에 대한 도트 프로파일을 발생시키기 위해 각도 대칭성(angular symmetric)을 갖는 지수함수형 필터로 한 단계 상위 계조값의 도트 프로파일에 대한 필터링을 수행한다.6) An exponential filter having an angular symmetric is used to filter the dot profile of the higher gray level value to generate a dot profile of the 128 gray level value.
7)4개의 부블록으로 분할한 후, 각 부블록에서 최소값을 갖는 도트의 위치를 찾는다.7) After dividing into four subblocks, the position of the dot having the minimum value in each subblock is found.
8)각 부블록에서 최소값을 갖는 도트를 백색 도트로 교체한다.8) Replace the dot with the minimum value in each subblock with a white dot.
9) 129로부터 255까지의 상위반 계조군에 대한 도트 프로파일을 구성하기 위해 6)에서 8)까지의 과정을 반복한다.9) Repeat steps 6) to 8) to construct a dot profile for the upper half grayscale group from 129 to 255.
상기와 같은 과정을 통해 얻은 도트 프로파일을 계조값을 통해 검색할 수 있도록 중간조 데이터 베이스(즉, 이진 데이터 베이스)의 작성을 완료한다.The creation of the halftone database (that is, the binary database) is completed so that the dot profile obtained through the above process can be retrieved through the grayscale value.
통상, 이와 같은 중간조 데이터 베이스는 화상 시스템을 제작하는 공정에서 저장 매체에 저장하는 것이 일반적임은 주지의 사실이다. 즉, 중간조 처리를 수행할 때 마다 새롭게 중간조 데이터 베이스를 작성하지 않는다는 것은 당분야의 일반적인 자식을 가진 자에게 통상적인 사실로 인정됨이 명백하다.In general, it is well known that such halftone databases are generally stored in a storage medium in a process of manufacturing an image system. In other words, it is obvious that it is common practice for a person having ordinary children in the art to not create a new halftone database every time halftone processing is performed.
단, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의상 순서도상에 순차적으로 도시한 것이다.However, in one embodiment of the present invention is shown sequentially on the flow chart for convenience of description.
한편, 데이터 베이스 인덱싱 단계(S200)에서는 저장 매체상에 기록된 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 계조값과 화소 위치로 이진 데이터를 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 단색 중간조 화상을 생성하게 되는 데, 이를 개략적으로 살펴 보면 다음과 같다.Meanwhile, in the database indexing step (S200), the monochromatic halftone image of the original image is generated by indexing binary data from the binary database recorded on the storage medium to the gray value and pixel position of the original image. In general, this is as follows.
우선, 도트 프로파일 인덱싱 단계(S210)에서는 상기 이진 데이터 베이스로부터 현시점을 기준하여 입력되는 원화상의 계조값으로 해당 도트 프로파일을 인덱싱하고, 이진 데이터 인덱싱 단계(S220)에서는 상기 해당 도트 프로파일로부터 원화상의 화소 위치에 위치한 이진 데이터를 인덱싱한다.First, in the dot profile indexing step (S210), the dot profile is indexed using the gray level value of the original image input from the binary database with reference to the current point of view, and in the binary data indexing step (S220), the original image is extracted from the corresponding dot profile. Index binary data located at pixel locations.
이후, 단색 중간조 화상 생성 단계(S230)에서는 상기 이진 데이터를 상기 원화상과 동일한 화소 위치에 위치시킴으로써 단색 중간조 화상을 생성한다.Subsequently, in the monochromatic halftone image generation step (S230), the monochromatic halftone image is generated by placing the binary data at the same pixel position as the original image.
이와 같은 데이터 베이스 인덱싱 단계(S200)를 좀 더 상세하게 살펴 보기로 한다.This database indexing step (S200) will be described in more detail.
도 5는 본 발명의 데이터 베이스 인덱싱 단계(S200)를 실시하기 위한 시스템의 블록도를 도시한 것이다.Figure 5 shows a block diagram of a system for performing the database indexing step (S200) of the present invention.
우선, 어드레스 연산부(20)는 데이터 베이스 저장부(10)에 기록된 중간조 데이터 베이스로부터 해당 계조값을 이용하여 도트 프로파일을 검색한 후, 검색된 도트 프로파일상의 동일 위치에서 0 또는 1을 읽어 온다. 만일, 도트 프로파일의 크기가 원화상의 크기보다 작으면, 도트 프로파일에서 인덱싱하는 위치는 모듈로 연산(modular operation)에 의해 산출된다.First, the
최종적으로 결정된 이진 데이터(즉, 이진값)는 현재 처리하고 있는 화소의 위치에 대응하는 중간조 화상 평면상에 위치시킨다.The finally determined binary data (ie, binary values) is placed on the halftone image plane corresponding to the position of the pixel currently being processed.
본 발명의 가장 두드러진 특징은 디지털 중간조 처리의 실시간 구현을 위한 소프트웨어적인 해법을 제공하고 있다는 것이다.The most prominent feature of the present invention is that it provides a software solution for real-time implementation of digital halftone processing.
그러나, 본 발명은 단일칩화를 통해 하드웨어적으로 구현함으로써 소프트웨어적인 작업량을 경감시킬 수 있으며, 이에 따라 처리 속도를 빠르게 할 수 있다.However, the present invention can reduce the software workload by implementing in hardware through a single chip, thereby increasing the processing speed.
단색 중간조 처리 방법은 31.75K바이트의 내부 PROM(31.75Kilo-Bytes internal Programmable Read Only Memory)를 포함하는 소규모의 게이트 배열을 통해 용이하게 구현될 수 있다.The monochromatic halftone processing method can be easily implemented through a small gate array including 31.75 Kilo-Bytes internal programmable read only memory (PROM).
도트 프로파일은 제조 공정상에서 미리 최종적으로 결정된 도트 프로파일을 백색 도트는 이진수 0으로, 흑색 도트는 이진수 1로 하여 PROM상에 이식한다. 하드웨어 구현을 위한 하부 구조를 PROM을 이용하여 구성한다는 가정하에 간략하게 설명하면 다음과 같다.The dot profile is implanted onto a PROM with a dot profile finally determined in the manufacturing process as a white dot as
논리적인 데이터베이스는 데이터 베이스 저장부(10)와 같은 물리적인 메모리상에 매핑된다. 각 도트 프로파일은 0계조값의 도트 프로파일로부터 순서적으로 저장된다. 각 도트 프로파일이 저장된 각 메모리 블록은 뱅크(bank)로 명하기로 한다.The logical database is mapped onto physical memory, such as
도 6은 본 발명의 도트 프로파일이 저장된 뱅크의 매핑 관계를 도시한 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating a mapping relationship of a bank in which a dot profile of the present invention is stored.
데이터 베이스 저장부(10)의 각 뱅크의 메모리 크기는 0.125K바이트(32×32비트)이고, 뱅크수(the number of banks)는 256이다.The memory size of each bank of the
0계조값과 255계조값에 대한 도트 프로파일의 이진 출력은 항상 0계조값는 1(흑색), 255계조값는 0(백색)이 출력됨에 따라 좀 더 메모리를 절약하기 위해서는 0계조값과 255계조값에 대한 도트 프로파일을 데이터 베이스로부터 제외시킬 수 있다.The binary output of the dot profile for the 0th and 255th gradation values is always 0 (white) for the gradation value and 0 (white) for the 255th gradation value. The dot profile can be excluded from the database.
즉, 0계조값과 255계조값에 대해서는 도트 프로파일을 인덱싱하여 판독한 값을 이용하는 대신에 각각 고정된 이진값 1과 0을 메모리 출력으로 삼을 수 있다.That is, instead of using the value read by indexing the dot profile, the fixed
도 7은 본 발명에 따른 중간조 처리 방법의 일 실시예에 대한 하드웨어 블록도를 도시한 것이다.7 illustrates a hardware block diagram of an embodiment of a halftone processing method according to the present invention.
연속 계조 화상의 화소값과 화소의 위치가 입력되고, 중간조 처리된 이진 데이터가 출력된다. 데이터 베이스 저장부(10)로는 바이트 단위 데이터 폭을 갖는 PROM(byte-wide PROM; 10a)이 이용된다.The pixel value of the continuous grayscale image and the position of the pixel are input, and the halftone processed binary data is output. As the
연속 계조 화상의 화소값이 메모리 뱅크를 선택하기 위해 이용된다. 입력 데이터는 메모리의 상위 어드레스를 선택한다.The pixel value of the continuous gradation image is used to select the memory bank. The input data selects the upper address of the memory.
카운터로 구성된 어드레싱 회로(20a)는 화소의 위치로 PROM(10a)의 하위 어드레스를 선택한다. 하위 어드레스는 처리할 비트의 바이트 위치를 나타내며 순차적으로 증가된다.The addressing circuit 20a constituted by the counter selects the lower address of the
다중화 회로(20b)는 PROM(10a)의 한 바이트 출력으로부터 하나의 비트를 선택하기 위한 데이터 래치와 다중화 기능을 수행한다.The
8-입력 OR/AND 로직(20c)은 입력 0계조값 또는 255계조값을 검출하여 다중화 회로(20b)로 스트로브 신호(strobe signal)를 출력한다.The eight-input OR / AND
클럭 제어 회로(20d)는 입출력 동기를 맞추기 위한 클럭 신호(CLOCK_in, CLOCK_out)를 발생한다.The
이하, 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 또 다른 실시예를 첨부한 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a description will be given of a method for halftone processing of an image system according to the present invention with reference to FIG. 8.
도 8은 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 또 다른 실시예에 대한 순서도를 도시한 것이다.8 shows a flowchart of another embodiment of a halftone processing method of an image system according to the present invention.
본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 또 다른 실시예는 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 일 실시예와 상기 데이터 베이스 인덱싱 단계(S200)를 제외하고는 동일하다.Another embodiment of the halftone processing method of the image system according to the present invention is an embodiment of the halftone processing method of the image system according to the present invention and the database indexing step (S200) as shown in FIG. Same as except.
즉, 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 일 실시예는 단색 중간조 처리를 위한 것이고, 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 또 다른 실시예는 칼라 중간조 처리를 위한 것이다.That is, one embodiment of the halftone processing method of the image system according to the present invention is for monochrome halftone processing, and another embodiment of the halftone processing method of the image system according to the present invention is for color halftone processing. .
본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 또 다른 실시예는 도 8에 도시한 바와 같이, 각 계조값에 비례하도록 백색 도트수를 포함하는 각각의 도트 프로파일로 구성된 이진 데이터 베이스를 생성하는 데이터 베이스 생성 단계(S100); 및According to another embodiment of the halftone processing method of the image system according to the present invention, as shown in FIG. 8, data for generating a binary database composed of respective dot profiles including the number of white dots to be proportional to each grayscale value is shown. Generating a base (S100); And
상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 칼라 원화상의 각 칼라 성분 계조값과 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 이진 데이터를 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 칼라 중간조 화상을 생성하는 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계(S300)를 포함하여 구성한다.Color intermediate for the original image by indexing binary data for cyan, magenta, and yellow from the binary database to each color component gradation value and each pixel position by means of a cyclic indexing method with a predetermined pixel interval. It comprises a color database indexing step (S300) for generating a crude image.
여기서, 상기 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계(S300)는 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 칼라 원화상의 각 칼라 성분 계조값으로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 각각의 해당 도트 프로파일을 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱하는 칼라 도트 프로파일 인덱싱 단계(S310);Here, the color database indexing step (S300) is a circular indexing scheme for each corresponding dot profile of cyan, magenta, and yellow as the color component grayscale values of the color original image from the binary database. Color dot profile indexing step of indexing through each (S310);
각각의 상기 해당 도트 프로파일로부터 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 각각의 이진 데이터를 인덱싱하는 칼라 이진 데이터 인덱싱 단계(S320); 및A color binary data indexing step (S320) of indexing respective binary data for cyan, magenta, and yellow from each corresponding dot profile to each pixel position; And
각각의 상기 이진 데이터를 상기 칼라 원화상과 동일한 각각의 화소 위치에 위치시킴으로써 칼라 중간조 화상을 생성하는 칼라 중간조 화상 생성 단계(S330)로 구성된다.And a color halftone image generation step (S330) of generating a color halftone image by positioning each of the binary data at the same pixel position as the color original image.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법의 또 다른 실시예의 수행 절차를 도 8을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 8, the procedure of another embodiment of the halftone processing method of the image system according to the present invention configured as described above will be described in detail as follows.
이진 데이터 베이스 생성 단계(S100)는 전술한 바와 같으며, 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계(S300)는 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 각 칼라 성분 계조값과 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 이진 데이터를 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 칼라 중간조 화상을 생성하는 데 이를 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.The binary database generation step S100 is as described above, and the color database indexing step S300 is performed on the cyan, magenta, and yellow colors from the binary database to each color component gray value and each pixel position of the original image. The color halftone image for the original image is generated by indexing binary data through a cyclic indexing scheme using a predetermined pixel interval, which will be described in more detail.
칼라 도트 프로파일 인덱싱 단계(S310)에서 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 칼라 원화상의 각 칼라 성분 계조값으로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 각각의 해당 도트 프로파일을 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱하면, 칼라 이진 데이터 인덱싱 단계(S320)에서는 각각의 상기 해당 도트 프로파일로부터 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 각각의 이진 데이터를 인덱싱한다.In the color dot profile indexing step (S310), each of the corresponding dot profiles for cyan, magenta, and yellow are indexed by the cyclic indexing method by a predetermined pixel interval from the binary database to the respective color component gray values of the color original image. In the color binary data indexing step S320, the respective binary data for cyan, magenta, and yellow are indexed from the corresponding dot profile to each pixel position.
이후, 칼라 중간조 화상 생성 단계(S330)에서는 각각의 상기 이진 데이터를 상기 칼라 원화상과 동일한 각각의 화소 위치에 위치시킴으로써 칼라 중간조 화상을 생성한다.Thereafter, in the color halftone image generation step (S330), the color halftone image is generated by placing each of the binary data at the same pixel position as the color original image.
이하, 본 발명의 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계(S300)를 구체적인 수치를 적용하여 좀 더 상세하게 살펴 보면 다음과 같다.Hereinafter, the color database indexing step S300 of the present invention will be described in more detail by applying specific numerical values.
칼라 화상의 한 화소는 하나의 중간조 화소는 3개 또는 4개 인덱싱에 의해 발생시킬 수 있도록 3개 또는 4개의 칼라 성분으로 구성된다.One pixel of a color image is composed of three or four color components such that one halftone pixel can be generated by three or four indexing.
종래 기술에 의한 칼라 중간조 처리에 있어서, 각각의 칼라 성분은 방대한 메모리를 이용하여 자체적인 데이터 베이스를 독자적으로 가지고 있어야 한다.In the color halftone processing according to the prior art, each color component must have its own database using a large memory.
본 발명에 따른 또 다른 실시예는 하나의 중간조 데이터 베이스를 이용하는 데, 전술한 바 있는 단색 중간조 처리에서 이용하는 단색 중간조 데이터 베이스를 칼라 중간조에도 직접적으로 적용한다.Another embodiment according to the present invention utilizes one halftone database, where the monochrome halftone database used in the monochromatic halftone processing described above is also applied directly to the color halftone.
칼라 성분들 간의 소정의 상관도에 의해 겹침 현상이 발생함에 따라 원치않는 칼라가 발생될 수 있으며 이로 인해 칼라 중간조 화상이 상대적으로 어둡게 될 수 있는 소지가 있기 때문에 이와 같은 악영향을 차단하기 위해 도 9에 도시한 바와 같은 순환 쉬프트 인덱싱(circular -shift indexing)을 이용한다.Since overlapping may occur due to a predetermined correlation between color components, an unwanted color may be generated, which may cause the color halftone image to be relatively dark. It uses circular-shift indexing as shown.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 순환 쉬프트 인덱싱 방식을 예시한 예시도이다.9 is an exemplary diagram illustrating a cyclic shift indexing scheme according to another embodiment of the present invention.
칼라 성분마다 독자적으로 서로 다른 데이터 베이스가 존재하는 것처럼 하기 위해 각 칼라 성분을 위해 인덱싱을 시작하는 열 랜덤 넘버(column number)를 쉬프트시킨다.Shift the column random number to start indexing for each color component so that each color component has its own different database.
이를 순차적으로 정리하면 다음과 같다.This is summarized as follows.
1)중간조 처리에 앞서 선택적으로 원화상의 에지 성분을 강화하기 위한 에지 강화 처리를 수행한다.1) An edge strengthening process for selectively strengthening edge components of the original image is performed prior to the halftone processing.
2) 3개 또는 4개의 칼라 성분으로 구성된 화소를 해당 화소 위치(
3)중간조 데이터 베이스에서 하나의 칼라 성분 계조값에 대응하는 도트 프로파일을 검색한다.3) A dot profile corresponding to one color component gradation value is searched in the midtone database.
4)본 발명의 순환 쉬프트 인덱싱 방식으로 칼라 성분에 대한 인덱싱을 시작하기 위한 열 랜덤 넘버
5)도트 프로파일의 (
6) 최종적으로 결정된 이진값은 현재 처리하고 있는 화소의 위치에 대응하는 중간조 화상 평면상에 위치시킨다. 즉, 원화상의 위치와 동일한 중간조 화상의 화소 위치(
7)잔여 칼라 성분에 대하여 1)에서 6)까지의 과정을 반복한다.7) Repeat steps 1) to 6) for the remaining color components.
8)만약 중간조 처리된 한 화소에 대한 각 칼라 성분들인 C(청록색),M(심홍색),Y(노란색)의 화소값이 모두 동일하면, 이를 K(흑색)로 대체한다.8) If the pixel values of C (Cyan), M (Magenta), and Y (Yellow), which are the color components for one half-tone processed pixel, are all the same, it is replaced with K (Black).
즉, 상기 칼라 이진 데이터 인덱싱 단계(S320)를 수행한 후, 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 각각의 이진 데이터들이 모두 동일하면, CMYK 색좌표계에 입각하여 흑색(black)에 대한 이진 데이터로 정한다.That is, after the color binary data indexing step S320 is performed, if the respective binary data for cyan, magenta, and yellow are all the same, the binary data for black is determined based on the CMYK color coordinate system.
9)모든 화소에 대하여 1)에서 8)까지의 과정을 반복한다.9) Repeat steps 1) to 8) for all the pixels.
이와 같은 절차를 수행함으로써 시각적으로 최적화된 칼라 중간조 화상을 작은 메모리 크기를 요하면서 고속으로 생성할 수 있다.By performing such a procedure, a visually optimized color halftone image can be generated at high speed, requiring a small memory size.
상기한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.As described above, since the present invention has been described through the preferred embodiments of the present invention, in view of the technical difficulty aspects of the present invention, those having ordinary skill in the art can easily and other embodiments of the present invention. As other modifications may be made, it is obvious that both the embodiments and modifications cited in the above description belong to the claims of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같은 전체 계조 범위 중 어느 하나의 계조값을 중심으로 상하로 계조군을 분류한 후, 상기 계조값에 대한 이진 기준 패턴을 기준으로 각 계조값에 비례하는 백색 도트수를 포함되도록 도트를 반전시켜 발생한 각각의 도트 프로파일로 구성된 이진 데이터 베이스를 생성하는 데이터 베이스 생성 단계; 및 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 각 칼라 성분 계조값과 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 이진 데이터를 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 칼라 중간조 화상을 생성하는 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계를 포함하는 본 발명에 따른 화상 시스템의 중간조 처리 방법에 따르면, 역치 처리와 수학적 승산이 전혀 필요없음에 따라 고속 중간조 처리를 수행할 수 있으며, 동시에 도 10 및 도 11에 예시한 바와 같이 오차 확산 방법과 유사할 정도로 지각적으로 최적화된 화질을 갖는 중간조 화상을 제공할 수 있다.After classifying the gradation group up and down centering on the gradation value of the entire gradation range as described above, the dot is included to include the number of white dots proportional to each gradation value based on the binary reference pattern for the gradation value. A database generation step of generating a binary database composed of each dot profile generated by inverting the dot; And middle color of the original image by indexing binary data for cyan, magenta, and yellow from the binary database to each color component gradation value and each pixel position by a cyclic indexing method using a predetermined pixel interval. According to the halftone processing method of the image system according to the present invention including a color database indexing step of generating a rough image, high-speed halftone processing can be performed as no threshold processing and mathematical multiplication are necessary, and at the same time, As illustrated in FIG. 10 and FIG. 11, it is possible to provide a halftone image having a perceptually optimized image quality similar to the error diffusion method.
도 10은 본 발명에 의한 화상 시스템의 중간조 처리 방법을 적용한 중간조 화상이며, 도 11은 종래 기술에 따른 오차 확산 방법을 적용한 중간조 화상이다.10 is a halftone image to which the halftone processing method of the image system according to the present invention is applied, and FIG. 11 is a halftone image to which the error diffusion method according to the prior art is applied.
칼라 데이터 베이스를 구현하기 위해 필요한 메모리 크기는 종래의 방법에 비해 많아야
칼라 중간조 처리 방법의 경우, 도트 프로파일 크기를 크게 하면 할수록 칼라 성분들 간의 상관도가 더 많이 제거됨에 따라 지각적인 화질이 양호해진다.In the case of the color halftone processing method, the larger the dot profile size is, the more the correlation between color components is removed, so that the perceptual image quality is good.
본 발명의 칼라 중간조 처리 방법은 필요한 메모리 크기가 약 128K바이트 정도가 되는 64
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970026633A KR100238045B1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Halftoning image processing method of image system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970026633A KR100238045B1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Halftoning image processing method of image system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990002902A KR19990002902A (en) | 1999-01-15 |
| KR100238045B1 true KR100238045B1 (en) | 2000-01-15 |
Family
ID=19510796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970026633A KR100238045B1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Halftoning image processing method of image system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100238045B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9972281B2 (en) | 2013-11-14 | 2018-05-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of compensating image to be displayed on display panel |
-
1997
- 1997-06-23 KR KR1019970026633A patent/KR100238045B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9972281B2 (en) | 2013-11-14 | 2018-05-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of compensating image to be displayed on display panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990002902A (en) | 1999-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5602943A (en) | Digital halftoning space filling curves | |
| JP2000333010A (en) | Gradation dependent type error spread half tone processing method | |
| JPS61237574A (en) | Generation of halftone image | |
| US5917951A (en) | Clustered aperiodic mask | |
| CN100446541C (en) | Image processing method, image processor, image forming apparatus and memory product | |
| JP2003046777A (en) | Mask preparation method, image processor, software program and mask data | |
| EP0670654B1 (en) | Multiple tone image generation | |
| JP2003116002A (en) | Method for changing digital color image into halftone image | |
| Lee et al. | Inkjet printer model-based halftoning | |
| JPH06318249A (en) | Dither optimizing method and image data generator | |
| US6704123B1 (en) | Method for applying tonal correction to a binary halftone image | |
| US6025930A (en) | Multicell clustered mask with blue noise adjustments | |
| JPH09297393A (en) | Formation of dot for multicolor printing | |
| US6088123A (en) | Dithering masks with very large periods | |
| JP2645379B2 (en) | System for creating dithered images from continuous tone image data | |
| US5499305A (en) | Method and apparatus for coalescing a grayscale image and rendering the coalesced grayscale image as a binary image | |
| EP0670653B1 (en) | Multiple tone image generation | |
| US5946455A (en) | Model based error diffusion with correction propagation | |
| JPH07283956A (en) | Method and apparatus for generating digital halftone displayof picture | |
| EP0824822B1 (en) | Multiple density level stochastic screening system and method | |
| KR20190005114A (en) | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium | |
| KR100354742B1 (en) | Image data processing device | |
| EP0461250A1 (en) | False density contour suppression using randomly modified input signals for comparison to threshold values. | |
| KR100238045B1 (en) | Halftoning image processing method of image system | |
| JP3801364B2 (en) | Distributed PWM gradation processing apparatus and printer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070928 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |