KR100303647B1 - 블루노이즈패턴에서랜덤옵셋생성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오차확산 패턴이 블루 노이즈 특성을 갖도록 랜덤 옵셋을 생성하는 블루 노이즈 패턴에서 랜덤 옵셋 생성 방법에 관한 것으로, 패턴 사이의 거리를 주목화소값에 따라 랜덤하게 유지하기 위해 이치화 과정에서 발생하는 상기 주목화소에 대한 수정된 주목화소값을 소정의 공식에 따라 누적시켜 소정의 값으로 나눈 나머지를 랜덤 옵셋으로 사용하여 상기 패턴 사이의 거리를 랜덤하게 유지한다.

본 발명에 따르면 랜덤 함수의 특성을 가지면서 하드웨어적으로도 구현하기가 쉽고 작은 로직으로 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

블루 노이즈 패턴에서 랜덤 옵셋 생성 방법

본 발명은 이치화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오차확산 패턴이 블루 노이즈 특성을 갖도록 랜덤 옵셋을 생성하는 블루 노이즈 패턴에서 랜덤 옵셋 생성 방법에 관한 것이다.

인쇄 장치를 통해 인쇄 데이터를 인쇄하기 위해서는 인쇄 데이터를 이치화하는 과정이 요구된다. 오차확산법에 따른 일반적인 이치화 방법을 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 주목 화소를 지정한 후, 이미 처리된 주변화소의 오차값을 주목화소에 더하여 수정된 주목화소 값을 얻는다(단계 : S110, S120). 이때 선택되는 주변화소는 도 2와 같이 오차확산법의 종류에 따라 달라진다.

예를 들어 프로이드-슈타인버그(Floyd-Steinberg) 방법을 이용할 경우 도 2(a)의 마스크를 사용하고, 스턱키(Stucki) 방법을 이용할 경우 도 2(b)의 마스크를 사용하며, 이때 ×는 주목화소를, 나머지는 주변화소를 나타내고 숫자는 각 화소에 주어지는 가중치를 각각 나타낸다.

단계 S120을 통해 수정된 주목화소 값을 구한 후, 수정된 주목화소값이 127(최대 계조값 255의 절반)보다 큰지를 비교한다(단계 : S130).

비교결과, 만일 수정된 주목화소값이 127보다 크면 주목화소를 백으로 대치하며, 수정된 주목화소값에서 255(최대 계조값)를 뺀 값을 주목화소의 오차로 저장한다(단계 : S140).

단계 S130에서의 비교결과, 만일 수정된 주목화소값이 127보다 작으면 주목화소를 흑으로 대치하며, 수정된 주목화소값을 주목화소의 오차로 저장한다(단계 : S150). 이와 같은 과정이 끝나면 다음 화소를 주목화소로 지정한 후 동일한 과정을 반복한다.

전술한 프로이드-슈타인버그(Floyd-Steinberg) 방법과 스턱키(Stucki) 방법은 오차확산법 중 대표적인 방법들이며, 이들 방법은 대부분의 계조에서 오차확산 패턴이 블루 노이즈 특성을 갖기 때문에 우수한 중간조 결과를 보이는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 블루 노이즈 특성을 갖는다는 의미는 흑화소가 도 4와 같이 균일하게 분산된 경우를 의미하고 이는 당 분야의 통상의 지식을 가진 사람에게는 일반적인 지식이므로 본 명세서에서의 상세한 설명을 생략한다.

그러나, 전술한 오차확산법을 통해 이치화하여 인쇄할 때 밝은 계조에서는 그 패턴이 블루노이즈 특성을 갖지 못하고, 도 3과 같이 웜 아티팩트(worm artifact)라고 불리는 상호 관련된 패턴(correlated pattern)을 보인다. 이 패턴은 사람의 눈에 거슬리는 패턴으로서 고화질 인쇄를 저해하는 문제를 발생한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 이치화를 수행할 때 블루노이즈 특성을 갖도록 패턴 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 방법이 본 출원인에 의해 출원되었다.

이를 도 5를 참조하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 주목 화소를 지정한 후, 이미 처리된 주변화소의 오차값을 주목화소에 더하여 수정된 주목화소 값을 얻는다(단계 : S510, S520).

이어, 단계 S530에서 오차값이 더해지지 않은 원래의 주목화소값이 역치 TH_level보다 작은지를 비교한다.

이때, 원래의 주목화소값이 TH_level보다 작은 계조는 후술할 단계 S540 내지 단계 S560을 통해 처리하고, 원래의 주목화소값이 TH_level보다 큰 계조는 기존의 오차확산법을 통해 이치화하는 경우 블루 노이지 특성을 갖지 못하는 웜 아티팩트(worm artifact) 패턴이 발생하는 부분으로서 이 부분에 대하여 후술할 단계 S570 내지 단계 S590을 통해 처리한다.

바람직하게, TH_level 값은 실험적으로 결정하는데 최대계조값이 255인 경우 보통 230 내지 250사이로 정한다.

단계 S540 내지 단계 S560을 통해 원래의 주목화소값이 TH_level보다 작은 계조를 처리하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 단계 S520을 통해 수정된 주목화소 값을 구한 후, 수정된 주목화소값이 127(최대 계조값 255의 절반)보다 큰지를 비교한다(단계 : S540).

비교결과, 만일 수정된 주목화소값이 127보다 크면 주목화소를 백으로 대치하며, 수정된 주목화소값에서 255(최대 계조값)를 뺀 값을 주목화소의 오차로 저장한다(단계 : S550).

단계 S540에서의 비교결과, 만일 수정된 주목화소값이 127보다 작으면 주목화소를 흑으로 대치하며, 수정된 주목화소값을 주목화소의 오차로 저장한다(단계 : S560). 이와 같은 과정이 끝나면 다음 화소를 주목화소로 지정한 후 동일한 과정을 반복한다.

단계 S570 내지 단계 S590을 통해 원래의 주목화소값이 TH_level보다 큰 계조를 처리하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 이 단계들은 기존의 오차확산법인 전술한 단계 S540 내지 S560과 유사하며 단지 '흑으로 처리된 화소와의 거리 ＜ 기설정된 거리(TH_dis)'인지를 비교하는 부분이 추가되어 있다.

즉, 단계 S570에서 흑으로 이치화된 화소와 주목화소와의 거리가 기설정된 거리(TH_dis)보다 작거나, 수정된 주목화소값이 127보다 크면, 단계 S580으로 이동하여 주목화소를 '백'으로 결정하고, 수정된 주목화소값에서 최대계조값(이를테면 255)을 뺀 값을 오차로 저장하고, 그렇지 않으면 단계 S590으로 이동하여 주목화소를 '흑'으로 결정하고 수정된 주목화소값을 오차로 저장한다.

이 부분이 바로 웜 아티팩트(worm artifact)를 제거하면서 밝은 계조에서의 패턴이 블루 노이즈 특성을 가지도록 만드는 부분이다. 즉, 이미 처리된 화소 중에서 '흑'으로 처리된 가장 가까운 화소를 찾아서 주목화소와의 거리를 구한다. 이 거리가 기설정된 거리(TH_dis)를 유지하지 못할 경우에는 주목화소를 무조건 백으로 처리하여 웜 아티팩트(worm artifact)라고 부르는 상호 관련된 패턴(correlated pattern)이 발생하지 않도록 한다. 이런 과정을 반복하다가 '흑'으로 이미 처리된 가장 가까운 화소와의 거리가 기설정된 거리(TH_dis) 이상 떨어지게 되면 정상적인 오차확산법에 따라 흑, 백을 결정한다.

바람직하게, 기설정된 거리(TH_dis) 값은 주목화소값에 따라 달라지는 역치값으로써 다음과 같은 식으로 결정한다

TH_dis = fixed_distance(level) + random_term

여기서, fixed_distance(level)는 입력화상의 계조에 따라 결정되는 역치값으로서 입력화상의 계조를 유지하면서 이치화 패턴이 블루노이즈 특성을 가지도록 만드는 가장 적절한 거리이다.

한편, random_term 값은 이치화 패턴이 블루노이즈 특성을 가지도록 fixed_distance(level)에 대한 옵셋 역할을 하는 값으로 이하 랜덤 옵셋(random offset)이라고 칭한다.

이와 같은 랜덤 옵셋을 생성하기 위해 소프트웨어로 랜덤 옵셋을 구현할 때는 random 함수를 사용하면 되지만, random 함수를 하드웨어로 구현하는 방법은 상당히 어려울 뿐만 아니라, 하드웨어 로직의 크기가 증가하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 랜덤 함수의 특성을 가지면서 하드웨어적으로도 구현하기가 쉽고 작은 로직으로 구현할 수 있는 방법을 제안하는데 있다.

도 1은 오차확산법에 따른 일반적인 이치화 방법을 나타내고,

도 2는 오차확산법을 수행하기 위해 사용되는 마스크 종류를 나타내고,

도 3은 일반적인 이치화 방법에 의해 발생되는 웜 아티팩트(worm artifact) 패턴을 나타내고,

도 4는 블루 노이즈 패턴을 나타내고,

도 5는 블루 노이즈 특성을 갖는 고화질 인쇄를 위한 이치화 방법을 나타낸다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 블루노이즈 특성을 갖는 패턴을 생성하는 방법에 있어서 패턴 사이의 거리를 주목화소값에 따라 랜덤하게 유지하기 위해 이치화 과정에서 발생하는 상기 주목화소에 대한 수정된 주목화소값을 소정의 공식에 따라 누적시켜 소정의 값으로 나눈 나머지를 랜덤 옵셋으로 사용하여 상기 패턴 사이의 거리를 랜덤하게 유지하는 블루 노이즈 패턴에서 랜덤 옵셋 생성 방법이 개시된다.

바람직하게, 상기 소정의 공식은, added_value = (mod_value + added_value) % 256 이고, 랜덤 옵셋(random offset) 값 = added_value % divisor 이며, 여기서, %는 모듈러(modulus) 연산자로서, 분자를 분모로 나눈 나머지값을 반환하고, divisor는 2, 4, 6, 8 중의 하나이며, mod_value는 상기 수정된 주목화소값을 의미한다.

바람직하게, 상기 divisor 값은 계조에 따라 결정된 상기 거리에 가장 적절한 랜덤 옵셋을 주는 값으로 2, 4, 6, 8 중에서 실험적으로 결정한다.

이하, 상기한 본 발명의 목적들, 특징들, 그리고 장점들을 첨부된 도면에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.

후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로서 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명에서는 '수정된 주목화소값'을 이용하여 랜덤 옵셋값을 구하는데 이를 도 5를 참조하여 전술한 블루노이즈 특성을 갖도록 패턴 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 방법을 통해 살펴보면, 먼저 '수정된 주목화소값'은 주변오차를 주목화소에 더함으로써 구한다.

본 발명에서는 전술한 '수정된 주목화소값'이 오차확산 시에 랜덤하게 변화는 것에 주목하여 이 값을 랜덤 옵셋을 발생시키는데 이용한다.

그러나, 이 '수정된 주목화소값'은 입력화상이 일정한 계조를 가질 때 랜덤하게 변하지 않기 때문에 '수정된 주목화소값'을 누적시킨 값을 이용하여 랜덤 옵셋을 구한다.

즉, added_value = (mod_value + added_value) % 256

랜덤 옵셋(random offset) 값 = added_value % divisor

여기서, %는 모듈러(modulus) 연산자로서, 분자를 분모로 나눈 나머지값을 반환한다. 그리고, divisor는 2, 4, 6, 8 중의 하나이며, mod_value는 '수정된 주목화소값'이다.

divisor 값은 계조에 따라 결정된 거리값(fixed_distane)에 가장 적절한 랜덤 옵셋을 주는 값으로 2, 4, 6, 8 중에서 실험적으로 결정한다.

또한, added_value는 매 화소마다 이전의 added_value에 현재 처리되고 있는 화소의 mod_value를 더한 것을 256으로 나눈 나머지로 갱신한다.

특히, divisor를 2, 4, 6, 8로 정한 이유는 6의 경우를 제외하고 2, 4, 8의 경우 모듈러(modulus) 연산을 하드웨어로 구현하기가 쉽고, 로직도 거의 필요하지 않기 때문이다.

즉, A[7:0]%2의 경우에는 A의 최하위 비트 즉, A[0]의 값이 바로 A[7:0]%2의 결과 값이고, A[7:0]%4의 경우에는 A[1:0]값이 결과 값이며, A[7:0]%8의 경우에는 A[2:0]이 결과 값이 되기 때문이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 랜덤 함수의 특성을 가지면서 하드웨어적으로도 구현하기가 쉽고 작은 로직으로 구현할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (2)

1. (정정) 패턴 사이의 거리를 주목화소값에 따라 랜덤하게 유지하기 위해 이치화 과정에서 발생하는 상기 주목화소에 대한 수정된 주목화소값을 소정의 공식에 따라 누적시켜 소정의 값으로 나눈 나머지를 랜덤 옵셋으로 사용하여 상기 패턴 사이의 거리를 랜덤하게 유지하도록 하는 블루 노이즈 패턴에서 랜덤 옵셋 생성 방법에 있어서: 상기 소정의 공식은, added_value = (mod-value + added_value) % 256이고, 랜덤 옵셋(random offset) 값 = added_value % divisor이며, 여기서, %는 모듈러(modulus) 연산자로서, 분자를 분모로 나눈 나머지값을 반환하고, divisor는 2, 4, 6, 8중의 하나이며, mod_value는 상기 수정된 주목화소값을 의미하는 것을 특징으로 하는 블루 노이즈 패턴에서 랜덤 옵셋 생성 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 divisor 값은, 계조에 따라 결정된 상기 거리에 가장 적설한 랜덤 옵셋을 주는 값으로 2, 4, 6, 8중에서 실험적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 블루 노이즈 패턴에서 랜덤 옵셋 생성 방법.