KR100275690B1

KR100275690B1 - 마스크를 이용한 영상처리장치

Info

Publication number: KR100275690B1
Application number: KR1019970076413A
Authority: KR
Inventors: 김진수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2000-12-15
Also published as: JPH11205614A; CN1140106C; CN1222042A; KR19990056418A; US6269191B1; GB2332801B; GB9819705D0; JP3085932B2; GB2332801A

Abstract

본 발명은 마스크를 이용한 영상처리장치에 관한 것이다.

그 장치는 최대값 탐색부, 최소값 탐색부, 평균값 계산부 및 비교부를 포함한다. 최대값 탐색부는 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최대값을 찾아낸다. 최소값 탐색부는 윈도우내에서 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최소값을 찾아낸다. 평균값 계산부는 상기 최대값 탐색부와 최소값 탐색부에서 찾아진 최대값과 최소값을 평균한다. 비교부는 상기 평균값 계산부에서 계산된 평균값에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값과 현재 화소의 계조값의 일치여부에 따라 예측의 성공 여부를 나타내는 예측 영상을 출력한다.

본 발명에 따르면, 텍스트 위주의 문서는 물론 그림을 포함하고 있는 물서를 이진화하여 얻어진 영상을 전송할 때, 좋은 화질을 유지하면서 기존의 영상의 압축, 전송 및 복원장치의 구조를많이 변경하지 않고도 높은 압축효율을 구현할 수 있다.

Description

마스크를 이용한 영상처리장치

본 발명은 영상처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마스크를이용한 영상처리장치에 관한 것이다.

근래에 들어서, 사무실의 문서드이 이전에 단순히 글자만을 수록한 텍스트(Text) 위주에서 그림이나 도펴 등을 포함하는, 보다 화려하고 다양한 형태로 변해가고 있다. 또한 컬러 디스플레이가 발달함에 따라, PC 환경에서도 자연색의 사진이나 그림들이 다양하게 사용되고 있다. 그런데 이러한 문서들을 프린터를 사용하여 출력할 때, 아직은 프린터들이 이진 게조만을 제공함에 따라 인쇄시에 사진이나 그림들을 디더링(Dithering)이나 오차확산법(Error Diffusion)등 여러 가지 영상 이진화 방법을 사용하여 이진계조의 영상으로 변환한 후에 인쇄하고 있다.

특히, 팩시밀리에서 문서를 전송하는 경우, 팩시밀리는 문서를 스캐너로 읽어들인후 위의 방법을 사용하여 읽어들인 영상을 이진화하여 이진영상을 만든다.

문자 위주의 문서의 경우에는 문서 줄 사이에 흰 여백이 많고, 특히 문서의 위나 옆 아래에는 많은 여백들이 있기 때문에 상당히 많이 압축이 될 수 있다. 따라서, 팩시밀리는 이진영상을 전송하기 전에 압축을 하는 것이다. 팩시밀리에서 스캐너로 문서를 256계조의 밝기로 읽어들인후 이것을 내부의 기억장치에 저장하여 처리한 후 전송하게 된다.

국제표준위원회에서는 팩시밀리로 자주 전송되는 문서의 종류를 문자위주의 문서로 정하고, 압축방식을 여기에 맞게 정했다. 또한 압축에 참고하는 여러 가지 압축표들도 문서 위주로 정했다. 그러나, 이후 문서는 단순히 문자만을 포함하는 것에서 그림이나 사진을 포함하는 문서들로 바뀌어 갔으며, 이러한 문서들을 이진화해서 얻어진 영상들은 위에서 만들어진 압축방식과는 맞지 않게 되었다.

즉 위에서 소개한 그림을 포함한 문서들은 팩시밀리를 사용하여 전송을 하게 되면 텍스트 위주의 문서들 보다 압축효율을 많이 떨어지게 된다. 기존의 팩시밀리 영상 압축 표준은 수정 허프만 압축방식을 사용하는데, 이 압축방법은 압축테이블(표 1)을 사용하여 검은 화소나 하얀 화소의 연속된 길이를 테이블을 참조하여 테이블에 있는 심볼로 교환하는 방식이다. 예컨대, 압축되기 전의 비트열이 제1a도와 같다고 가정하자. 영상에서 한 줄이 제1a도와 가은 화소가 배열될 때, 아래 표 1의 허프만 테이블을 참조하면, 제일 먼저 흰색 화소의 길이가 6이므로 흰색 6개의 화소는 0001로 대치된다. 그 다음에는 검은 화소의 길이가 4이므로 010으로 대치된다. 그 다음에 있는 길이 3의 흰색 화소는 001로 대치된다. 동일한 방법으로 표 1을 참조하여 제1a도의 화소를 대치하면 제1b도와 같게 된다.

[표 1]

도 1a의 비트열을 압축하여 생긴 도 1b를 보면, 원래의 한 화소당 한 비트씩 표현할 때 보다 비트수가 작음을 알 수 있다. 즉, 제1a도에서는 24개의 화소가 있으므로 24비트가 필요하지만, 표 1을 참조하여 대치된 도 1b에서는 17비트만이 필요하다. 압축을 해독할 때는 제1b도에 나타난 심볼을 테이블에서 찾아서 원래의 화소들로 복구한다. 표 1과 도 1b를 참조하면, 첫 심볼의 경우 0001이므로 흰색 화소를 6개의 영상에 나타냄을 알 수 있다. 위와 같은 허프만 압축방식은 흰색이나 검은 색 화소가 그 화소의 연속되는 길이가 긴 영상이 많으면 많을수록 압축이 잘된다. 문서를 스캐너로 읽어들이는 경우, 줄간에 많은 여백이 있고, 문서의 위아래 옆등에도 많은 여백이 있어 흰색 화소가 연속되는 길이가 길기 때문 위 조건을 잘 만족한다.

그러나, 그림을 이진화한 영상의 경우는 텍스트일 때와는 특성이 전혀 다르게 되어 이진화하여 만들어진 영상에도 도 1a와 같이 화소가 길게 연속되는 현상을 기대할 수 없다. 종래의 이진화 방법은 이진화하기 전의 영상의 계조를 충실히 표현하기 위하여 일정한 영역안에서 검은 화소를 고루게 분포시키는 방식을 택하고 있다. 이 방식에서는 점들을 등간격으로 배열하게 되는데, 이렇게 될 경우, 검은 화소나 흰색 화소가 뭉치는 현상은 발생하지 않아 도 1a와 같이 화소들이 길게 연속되는 것은 기대하기 어려운 것이다. 좋은 화질의 이진화 영상일수록 화소들이 골고루 분포하게 되므로 압축하는 것이 더욱 어렵게 된다.

따라서, 종래의 문서 환경에서 국제표준위원회가 만들어 낸 압축방식은 그림을 이진화한 영상에서는 좋은 성능을 발위하지 못하게 된다. 또한 압축을 할 경우 원래의 영상 크기 보다 2-3배 까지 커지는 현상이 발생하게 된다. 결국 그림이 포함되어 있는 문서를 팩시밀리로 전송하 경우 문자만 포함되어 있는 문서 보다 많은 시간이 걸리게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 윈도우 내에서의 최대값과 최소값의 평균값에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값과 현재 화소값의 일치 여부에 따라 예측의 성공 여부를 나타내는 예측 영상을 출력하는 마스크를 이용한 영상처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 압축되어 전송된 예측영상을 복원하는 마스크를 이용한 영상처리장치를 제공하는 것이다.

제1a도는 압축되기 전에 비트열을 나타낸다.

제1b도는 제1a도에 도시된 비트열을 표 1을 사용하여 압축한 후의 비트열을 나타낸다.

제2도는 마스크를 사용하여 영상의 계조가 80인 평면을 이진화한 결과를 나타낸다.

제3도는 본 발명에 따른 마스크를 이용한 영상처리장치의 제1실시예의 블록도이다.

제4도는 제3도에 도시된 장치를 이용한 이진영상의 압축, 전송 및 복원장치의 블록도이다.

제5도는 본 발명에 따른 마스크를 이용한 영상처리장치의 제2실시예의 블록도이다.

제6도는 1차원 마스크를 사용하여 인접화소의 계조값을 예측하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

제7도는 2차원 마스크를 사용하여 인접화소의 계조값을 예측하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여,

마스크를 이용한 영상처리장치에 있어서, 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최대값을 찾아내는 최대값 탐색부; 윈도우내에서 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최소값을 찾아내는 최소값 탐색부; 상기 최대값 탐색부와 최소값 탐색부에서 찾아진 최대값과 최소값을 평균하는 평균값 계산부; 및 상기 평균값 계산부에서 계산된 평균값에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값과 현재 화소에 계조값의 일치 여부에 따라 예측의 성공 여부를 나타내는 예측 영상을 출력하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 영상처리장치가 제공된다.

상기의 다른 목적을 달성하기 위하여,

마스크를 이용한 영상처리장치에 있어서,

압축되어 전송된 값을 압축전의 예측 영상으로 복원하는 해독부; 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최대값을 찾아내는 최대값 탐색기; 윈도우내에서 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최소값을 찾아내는 최소값 탐색기; 상기 최대값 탐색기와 최소값 탐색기에서 찾아진 최대값과 최소값을 평균하는 평균값 계산기; 및 상기 해독부에서 복원된 예측 영상이 예측에 성공한 영상인 경우 상기 평균값 계산기에서 계산된 평균값을 출력하고, 상기 해독부에서 복원된 예측 영상이 예측에 실패한 영상인 경우 상기 평균값 계산기에서 계산된 평균값에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값을 반전시켜 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 영상처리장치가 제공된다.

이하에서는 먼저, 본 발명과 관련되는 마스크를 사용하여 256 계조를 가진 영상을 이진화하는 방법에 대해 설명한다. 표 2와 같은 4×4 마스크(Mask)가 있다고 하자. 마스크를 이용하는 것은 영상에서 겹치지 않게 배열되어서 영상의 계조값과 해당되는 마스크의 원소값을 비교하여 영상의 계조값이 마스크의 원소값 보다 큰 경우, 그 화소는 흰색값을 가지게 되고, 영상의 계조값이 마스크의 원소값 보다 작은 화소의 경우, 검은 색 값을 가지는 방법이다.

[표 2]

[표 3]

표 3은 8×8의 영상에서 4×4의 마스크를 사용하는 형태를 나타낸 것이다. 표 3에서 마스크는 겹치지 않게 영상의 4부분에 겹쳐지고 있다. 영상에서 화소의 위치를 왼쪽에서 오른쪽으로, 위쪽에서 아래쪽으로 좌표를 사용하여 나타내어 보면, 먼저 x=1, y=1 인 화소는 마스크에서 x=1이고 y=1인 원소와 겹치게 된다. 이때, 영상의 화소값이 마스크의 원소값 보다 크다면, 흰색이므로 검은 점을 찍지 않게 된다. x=2, y=1인 화소는 마스크에서 x=2이고 y=1인 원소와 대응된다. 이와 같이 반복하면, x=5, y=1인 화소는 다시 x=1, y=1인 마스크의 원소와 대응된다. y방향으로도 동일하다.

마스크를 사용한 방법은 영상의 계조가 작은 영역에서 급격히 변하지 않는다고 가정하면, 4×4의 마스크를 사용하면, 4×4의 영역에서 전체적인 계조값(검은 점의 개수)은 달라지게 된다. 즉 4×4의 영역에서 계조값이 0이면 모두 검은 점이 찍히게 되므로 검은색으로 표현하고, 계조값이 16이면 4×4의 영역에서 한 화소만 제외하고 모두 검은점이 찍히게 된다. 이 경우는 조금 밝은 영역임을 나타낸다. 127의 계조값을 가지는 경우 검은 점이 8개, 흰 점이 8개이므로 중간값을 가지는 영역임을 나타낸다.

그러나 위와 같은 방법은 마스크의 크기와 같은 영역의 전체적인 계조값을 나타내므로, 에지(edge)와 같은 계조값의 변화가 큰 부분은 잘 표현하지 못하는 단점을 가지고 있다. 또한 마스크 방법은 마스크의 크기가 작을 때에는 규칙적인 패턴이 반복되는 특징이 나타나는데, 이것은 눈에 거슬릴 수 있다.

위의 마스크를 사용하여 영상의 계조가 80인 평면을 이진화한 결과가 도 2에 도시되어 있다. 전체 영상의 계조가 80일때, 위의 4×4 마스크를 사용하면 도 2의 우측 상단에 있는 작은 무늬가 만들어진다. 이 무늬가 마스크의 크기 만큼 오른쪽으로 이동해서 계속 보이게 된다. 이렇게 되면, 이진화된 영상 전체에 눈에 거슬리는 무늬가 계조값에 따라서 생기게 되는 경우도 발생한다. 또한 위에서 소개된 마스크는 원소가 16의 단위로 배열되어 있기 때문에, 0에서 15까지 및 16에서 31까지 같은 무늬를 가지게 된다. 따라서, 영상에서 구름이나 바다와 같이 비슷한 계조값이 영상 전체에서 많은 부분을 차지하고 있는 경우, 구름이나 바다의 계조값의 범위는 별로 크지 않으므로 위의 마스크를 사용하는 경우 같은 무늬가 영상에서 계속 반복되어 같은 밝기로 보이며, 눈에도 매우 거슬리게 된다.

따라서, 블로 노이즈 마스크(Blue Noise Mask)와 같은 크기가 매우 큰 마스크를 사용하는 것이 바람직하다. 이하, 본 발명의 장치에서도 블루 노이즈 마스크가 사용된다.

이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시에를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 마스크를 이용한 영상처리장치의 제1실시예의 블록도이다.

도 3에 도시된 장치는 최대값 탐색부(300), 최소값 탐색부(310), 평균값 계산부(320) 및 비교부(330)를 포함한다. 최대값 탐색부(300)는 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최대값을 찾아낸다. 최소값 탐색부(310)는 윈도우내에서 계조값을 구하고자 하느 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최소값을 찾아낸다. 평균값 계산부(320)는 최대값 탐색부(300)와 최소값 탐색부(310)에서 찾아진 최대값과 최소값을 평균한다. 비교부(330)는 평균값 계산부(320)에서 계산된 평균값에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값과 현재 화소의 계조값을 비교하여 같으면 예측이 성공적임을 나타내는 1을 출력하고, 다르면 예측이 실패임을 나타내는 0을 출력한다.

이어서, 도 6을 참조하여 도 3에 도시된 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 1차원에서 윈도우의 크기가 5인 경우에 대해 설명한다. 여기서, 윈도우란 현재의 화소값을 예측하기 위해 최대 몇 개의 화소까지 참조할 것인지를 나타낸다. 따라서, 윈도우의 크기가 5라면 현재 화소값을 예측하기 위해 이전 5개의 화소가 가진 정보를 이용하겠다는 의미이다. 도 6에서 사용된 마스크는 전술한 4×4의 마스크 보다 훨씬 더 큰 마스크(블루 노이즈 마스크)인 경우이다. 도 6에서 이진 화소란 영상을 이진화한 경우, 화소가 가지는 값은 검은 색과 흰색 뿐이고, 따라서 하나의 화소는 0과 1의 비트만 가지고도 나타낼 수 있다. 여기서는 0은 검은 색을 의미하고, 1은 흰색을 의미한다.

도 6에서 점선이 영상의 계조값이며, 실선이 마스크의 원소값이다. 마스크를 사용한 방법에서는 영상의 계조값이 마스크의 원소값 보다 작으면 0이고, 크면 1이다. 도 6에서 화소 8의 계조값을 예측해 보기로 한다. 화소 8을 추정하기 위해서는 3, 4, 5, 6, 및 7이 어떤 색을 가지고 있는가를 알아야 한다. 화소 3, 5 및 7은 1을, 화소 4 및 6은 0을 가지고 있다. 화소가 0이 되는 경우는 화소의 계조값이 맛크의 원소값 보다 작으며, 1인 경우는 그 반대인 경우이다.

최대값 탐색부(300)는 바람직하게는 비교기로 구성되며, 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전에 있는 복수개의 화소들 중 이진 화소가 1인 화소에 해당하는 마스크 원소값의 최대값을 찾아낸다. 1인 화소들에 해당하는 마스크의 원소값을 구해보면, 화소 3, 5 및 7이 각각 40, 20 및 30이다. 1인 화소중에서 마스크의 원소값이 제일 큰 경우는 40이다.

최소값 탐색부(310)는 바람직하게는 비교기로 구성되며, 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전에 있는 복수개의 화소들 중 이진 화소가 0인 화소에 해당하는 마스크 원소값의 최소값을 찾아낸다. 0인 화소들에 해당하는 마스크의 원소값을 구해보면, 화소 4는 255이고, 화소 6은 220이다. 0인 화소중에서, 마스크의 원소값이 제일 작은 경우는 220이다.

평균값 계산부(320)는 최대값 탐색부(300)와 최소값 탐색부(310)에서 찾아진 최대값과 최소값을 평균한다. 여기서, 최대값(40)과 최소값(220)을 평균하는 이유는 다음과 같다. 0 인 화소중에서 마스크의 원소값이 제일 작은 경우가 화소 8의 계조값과 제일 비슷할 것이고, 1인 화소중에서 마스크의 원소값이 제일 큰 경우가 화소 8의 계조값과 비슷할 것이다. 이는 0인 화소 중에서 대응되는 마스크의 원소값이 가장 작은 경우 예측하고자 하는 화소의 계조값과 가장 가까울 것이고, 1인 화소중에서 대응되는 마스크의 원소값이 가장 큰 경우 예측하고자 하는 화소의 계조값과 가장 가까울 것이기 때문이다. 윈도우 내에서 화소들의 계조값이 비슷하다고 가정하면, 현재 예측하고자 하는 화소의 계조값은 윈도우 내에서 0인 화소중에서 마스크의 원소값이 가장 작은 값과, 1인 화소중에서 마스크의 원소값이 가장 큰 값의 중간에 있게 된다.

비교부(330)는 평균값 계산부(320)에서 계산된 평균값과 현재 화소에 대한 마스크의 원소값을 비교하여 같으면 예측이 성공적임을 나타내는 1을 출력하고, 다르면 예측이 실패임을 나타내는 0을 출력한다.

다음에 도 7을 참조하여 2차원 영상에 마스크를 적용하여 현재 화소값을 예측하는 것을 설명하기로 한다.

2차원의 경우는 윈도우를 2차원으로 적용한다는 점에서 1차원의 경우와 다르다. 도 7에서 진하게 도시된 부분이 화소를 추정하기 위해 참조하는 화소이다. 여기서, 윈도우의 크기와 형태는 예측 성공률에 많은 영향을 끼친다. 윈도우가 크면, 윈도우 내의 마스크값의 해상도가 높기 때문에 예측하고자 하는 화소의 원래 계조값에 보다 가까운 값을 얻을 수 있는 반면, 영역(메모리)이 커지기 때문에 윈도우 내의 화소들의 계족값의 특성이 달라지게 된다. 예컨대, 영역이 커지면 에지를 포함할 가능성이 높아지기 때문에 전체적으로 예측성공률이 많이 떨어지게 된다. 윈도우가 작으면, 에지를 포함할 가능성은 낮아지지만, 윈도우 내에 가지는 마스크값의 숫자가 작으므로 해상도가 낮아져 예측 성공률이 낮아진다. 3×3, 5×5, 7×7 크기의 윈도우를 사용했을 때, 5×5 윈도우의 크기가 일반적으로 가장 바람직한 예측성공률을 나타낸다.

표 4는 본 발명에 의한 장치로 화소의 계조값을 예측하였을 때의 예측 성공률을 나타낸 것이다.

[표 4]

표 4에서 엔트로피는 평균 정보량을 의미하며, 화소당 엔트로피는 한 화소를 나타내기 위해 필요한 평균 비트를 의미하며, 이론적으로 압축할 수 있는 최대 정보량을 나타낸다. 현재의 화소가 예측에 성공하면 현재 화소의 자리에 1을 쓰고, 실패하면 0을 쓴다. 또 다음 화소의 자리에서도 이전의 화소의 정보를 이용하여 예측을 하여 성공하면 1을 쓰고, 실패하면 0을 쓴다. 이것을 영상전체에 대해 반복하면 예측이 성공한 화소가 예측이 실패한 화소를 나타내는 예측영상을 만들어 낼 수 있다. 표 4에서 알 수 있듯이 예측 성공률이 매우 높으므로 비트가 1일 확률이 높게 되고, 비트가 0일 확률은 낮게 된다. 허프만 압축방식에 의하면 흰색(비트가 1)이나 검은 색(비트가 0) 화소가 그 연속되는 길이가 긴 영상이 많으면 많을수록 압축이 잘된다. 따라서, 도 3에 도시된 장치로 영상을 압축하는 경우 압축효율이 높게 됨을 쉽게 알 수 있다.

표 5는 팩스 표준 허프만 코딩을 사용하여 이진 영상을 압축한 후의 크기를 나타낸 것이다.

[표 5]

원래의 이진 영상의 크기는 둘 다 32768 즉 32 K바이트이다. 표 5를 보면, 마스크를 이용하여 만든 영상의 경우에는 압축후에 원래의 크기 보다 2-3 배 정도 더 커진 것을 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 예측장치를 사용하여 영상을 압축한 경우는 2배 정도 까지 압축이 된 것을 볼 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 예측 장치는 종래의 마스크를 이용한 이전 영상의 압축에 비해서 상대적으로 5-6 배 정도 압축효율이 더 높게 됨을 알 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 장치를 이용하여 이진영상을 압축, 복원 및 전송하는 장치의 블록도이다.

도 4에 도시된 장치는 제1예측부(400), 압축부(410), 해독부(420) 및 제2예측부(430)를 포함한다.

제1예측부(400)는 전송을 하는 측의 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최대값과 최소값의 평균치에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값과 현재 화소의 계조값의 일치여부에 따라 이진 화소의 조합인 예측 영상을 출력한다. 압축부(410)는 제1예측부(400) 출력값을 소정의 압축방식에 의해 압축하여 전송한다. 해독부(420)는 압축부(410)에서 전송된 값을 압축전의 예측 영상으로 복원한다. 제2예측부(430)는 해독부(420)에서 복원된 예측 영상에 근거하여, 전송을 받는 쪽의 윈도우내에서 화소값들에 대한 마스크 계조값의 최대값과 최소값의 평균치로부터 예측한 현재 화소의 계조값을 그대로 출려하거나 반전시켜 출력한다.

도 5는 본 발명에 따른 마스크를 이용한 영상처리장치의 제2실시예의 블록도이다.

도 5에 도시된 장치는 최대값 탐색기(500), 최소값 탐색기(510), 평균값 계산기(520) 및 비교기(530)를 포함한다. 최대값 탐색기(500)는 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최대값을 찾아낸다. 최소값 탐새기(510)는 윈도우내에서 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최소값을 찾아낸다. 평균값 계산기(520)는 최대값 탐색기(500)와 최소값 탐색기(510)에서 찾아진 최대값과 최소값을 평균한다. 비교기는 해독부(420)에서 복원된 예측 영상이 예측에 성공한 영상인 경우 평균값 계산기(520)에서 계산된 평균값에서 이진화를 수행한 계조값을 출력하고, 해독부(420)에서 복원된 예측 영상이 예측에 실패한 영상인 경우 평균값 계산기(520)에서 계산된 평균값에서 이진화를 수행한 계조값을 반전시켜 출력한다.

이어서, 도 4에 도시된 장치의 동작을 설명한다.

도 4에 도시된 전송장치는 예측 영상을 만들어 전송을 하고, 전송을 받는 쪽에서 윈도우의 화소값(이미 전송된 영상의 화소)을 이용하여 예측영상을 만든다. 예측 영상을 전송하면 전송을 받는 쪽에서 어떻게 예측한 영상인지를 알 수가 없으므로 전송하는 쪽과 전송받는 쪽에서 어떤 규칙을 정할 필요학 있다. 영상의 제일 윗줄에서는 윈도우의 정보를 이용할 수 없으므로 예측이 거의 실패할 것이다. 따라서, 처음에는 무조건 0(또는 1)을 전송한다.

전송을 하는 쪽에서, 이진 영상은 윈도우의 화소값을 이용하여 제1예측부(400)에서 예측되고, 예측의 성공여부를 나타내는 이진 화소 1(예측 성공) 또는 0 (예측 실패)이 전송된다. 여기서, 제1예측부(400)의 구성은 도 3에 도시된 장치와 동일하다.

제1예측부(400)에서 예측된 영상은 압축부(410)에서 압축된 후 전송된다. 압축부(410)에서의 압축은 바람직하게는 허프만 압축방식을 사용한다.

전송받는 쪽에서, 전송된 압축 영상은 해독부(420)에서 원래의 예측 영상으로 해독된다. 해독부(420)는 기존의 팩시밀리나 프린터 등에 사용되는 해독기 구조와 동일하다. 제2예측부(430)에서 해독된 예측영상이 1인 경우는, 예측에 성공한 영상이므로, 전송을 받는 쪽에서 윈도우 화소값을 이용하여 계산된 화소의 계조값을 그대로 출력하고, 0인 경우는, 예측에 실패한 영상이므로, 상기 계조값을 반전시켜 출력한다. 전송을 하는 쪽과 받는 쪽이 동일한 예측 방법으로 예측을 하므로, 전송을 하는 쪽에서 예측이 실패한 경우는 받는 쪽에서도 예측이 실패했으므로 예측한 값이 0이었으면 1을 전송받은 것으로, 예측한 값이 1이었으면 0을 전송받은 것으로 간주된다. 여기서, 계조값은 이진화소로 표현되므로 반전시킨다는 것은 1은 0으로 0은 1로 변환시킨다는 의미이다. 2예측부(430)의 최대값 탐색기(500), 최소값 탐색기(510) 및 평균값 계산기(520)의 동작은 제1예측부(400) 구성요소의 그것과 동일하므로 생략한다.

본 발명은 기존의 이진 영상 전송기의 구조에 압축전과 해독후에 예측기만을 추기하면 되므로 기존의 구조를 거의 바꿀 필요가 없다. 또한 해독기의 구조가 간단하여 하드웨어로 구현하기가 용이하다. 또한 본 발명의 장치는 팩시밀리 뿐만 아니라 프린터 및 스캐너 등에도 적용될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 텍스트 위주의 문서는 물론 그림을 포함하고 있는 문서를 이진화하여 얻어진 영상을 전송할 때, 좋은 화질을 유지하면서 기존의 영상의 압축, 전송 및 복원장치의 구조를 많이 변경하지 않고도 높은 압축효율을 구현할 수 있다.

Claims

마스크를 이용한 영상처리장치에 있어서, 윈도우내에서 현재계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최대값을 찾아내는 최대값 탐색부, 윈도우내에서 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최소값을 찾아내는 탐색부, 상기 최대값 탐색부와 최소값 탐색부에서 찾아진 최대값과 최소값을 평균하는 평균값 계산부, 및 상기 평균값 계산부에서 계산된 평균값에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값과 현재 화소에 계조값의 일치 여부에 따라 예측의 성공 여부를 나타내는 예측 영상을 출력하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 영상처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 윈도우의 크기는 5×5임을 특징으로 하는 마스크를 이용한 영상처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 비교부에서 출력되는 예측 영상을 소정의 압축방식에 의해 압축하여 전송하는 압축부, 상기 압축부에서 전송된 값을 압축전의 예측 영상으로 복원하는 해독부, 및 상기 해독부에서 복원된 예측 영상에 근거하여, 전송을 받는 쪽의 윈도우내에서 화소값들에 대한 마스크 계조값의 최대값과 최소값의 평균치로부터 예측한 현재 화소의 계조값에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값을 그대로 출력하거나 반전시켜 출력하는 예측부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 영상처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 압축부는 허프만 압축방식에 의해 압축하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 영상 처리장치.
마스크를 이용한 영상처리장치에 있어서, 압축되어 전송된 값을 압축전의 예측 영상으로 복원하는 해독부, 윈도우내에서 현재 계조값을 구하고자 하는 화소의 이전 복수개의 화소들에 대한 마스크 계조값의 최대값을 찾아내는 최소값 탐색기, 상기 최대값 탐색기와 최소값 탐색기, 상기 최대값 탐색기와 최소값 탐색기에서 찾아진 최대값과 최소값을 평균하는 평균값 계산기, 및 상기 해독부에서 복원된 예측 영상이 예측에 성공한 영상인 경우 상기 평균 값 계산기에서 계산된 평균값을 출력하고, 상기 해독부에서 복원된 예측 영상이 예측에 실패한 영상인 경우 상기 평균값 계산기에서 계산된 평균값에서 이진화를 수행하여 얻어진 계조값을 반전시켜 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 영상처리장치.
제5항에 있어서, 상기 윈도우의 크기느 5×5임을 특징으로 하는 마스크를 이용한 영상처리장치.