KR100772410B1

KR100772410B1 - 하프토닝 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100772410B1
Application number: KR1020060050456A
Authority: KR
Inventors: 이해기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2007-11-01
Also published as: EP1865707A2; CN101087359A; US20070279694A1; EP1865707A3

Abstract

하프토닝 장치 및 방법이 개시된다. 가능한 계조가 제1 내지 제M+1(단, M은 2이상의 정수) 출력 계조인 제2 화상 데이터를 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 생성하는 본 발명에 의한 하프토닝 장치는, 주어진 제1 내지 제M 디더링 계조(단, 제a 디더링 계조<제a+1 디더링 계조)의 변화 추이를 산출하고, 상기 제1 화상 데이터와 상기 제1 디더링 계조의 차, 및 상기 제M 디더링 계조와 상기 제1 화상 데이터의 차의 비율을 산출하는 산출부와, 상기 제1 화상 데이터를 상기 제1 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 제1 제어신호를 생성하는 제1 하프토닝부와, 상기 제1 화상 데이터를 상기 제M 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 제2 제어신호를 생성하는 제2 하프토닝부 및 상기 제1 및 상기 제2 제어신호에 응답하여, 상기 산출된 변화 추이 및 상기 산출된 비율에 상응하는 상기 제k(단, k는 1<k<M+1인 정수) 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 출력하는 제3 하프토닝부를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

하프토닝 장치 및 방법{Halftoning apparatus and method}

도 1a 내지 도 1d는 종래의 하프토닝 원리를 설명하기 위한 참고도들이다.

도 2는 디더링 계조, 출력 계조, 하프토닝간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명에 의한 하프토닝 장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.

도 4a 내지 도 4m은 본 발명에 의한 하프토닝 장치를 설명하기 위한 참고도들이다.

도 5는 본 발명에 의한 하프토닝 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로우챠트이다.

본 발명은 하프토닝(halftoning)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 하프토닝하고자 하는 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 최대 2번 수행함으로써, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 3개 이상이 되도록 하는 하프토닝 장치 및 방법에 관한 것이다.

하프토닝(halftoning)이란 화상 데이터의 가능한 계조(gradation)의 개수를 변경하는 것을 의미하고, 계조란 레벨(level)을 의미한다. 이와 같은 하프토닝은, 화상 데이터를 디더링 행렬(dithering table)과 비교함으로써 이루어진다. 이 때, 그 비교되는 화상 데이터의 픽셀들이 배열된 형태는 디더링 행렬의 형태와 일치한다.

도 1a 내지 도 1d는 종래의 하프토닝 원리를 설명하기 위한 참고도들이다. 도시된 바에서, A는 9, B는 3을 의미한다. 즉, 화상 데이터(110)는 9*9개의 픽셀들로 이루어지고, 디더링 행렬(120)은 3*3 행렬이다.

도 1a는 화상 데이터(110)를 나타낸다. 도 1a에 도시된 바에서, 하프토닝하고자 화상 데이터(110)의 가능한 계조는 0 내지 15이며, 하프토닝된 화상 데이터(110)의 가능한 계조는 0 또는 1이라고 가정한다. 이 경우, 종래의 하프토닝 장치는, 가능한 계조가 16개인 화상 데이터(110)를 하프토닝하여, 가능한 계조가 2개인 화상 데이터(110)를 생성한다.

도 1b 내지 도 1d는 화상 데이터(110) 중 일부 화상 데이터(112)를 디더링 행렬(120)을 이용하여 하프토닝하는 원리를 나타낸다. 도 1b 내지 도 1d에 도시된 바에 따르면, 하프토닝된 화상 데이터(130)는 하프토닝하고자 하는 화상 데이터(112)를 디더링 행렬(120)과 비교함으로써 생성된다. 구체적으로, 하프토닝하고자 하는 화상 데이터(112)가 디더링 행렬(120)의 원소(element)값 이하이면, 하프토닝된 화상 데이터(130)는 0이다. 여기서, 0이란 백색(white)을 의미할 수 있다. 마찬가지로, 하프토닝하고자 하는 화상 데이터(112)가 디더링 행렬(120)의 원소값 을 초과한다면, 하프토닝된 화상 데이터(130)는 1이다. 여기서, 1이란 흑색(black)을 의미할 수 있다.

한편, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 많을수록, 많은 개수의 디더링 행렬이 요구된다. 구체적으로, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 X(단, X는 2이상의 정수)개라면, 하프토닝을 위해 요구되는 디더링 행렬의 개수는 X-1개이다.

이처럼, 하프토닝을 위해 요구되는 디더링 행렬의 개수가 늘어나면, 하프토닝하고자 하는 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교 횟수도 늘어나게 된다. 즉, 종래의 하프토닝 장치는, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 많을수록, 신속한 하프토닝이 곤란하다는 문제점을 갖는다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하프토닝하고자 하는 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 최대 2번 수행함으로써, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 3개 이상이 되도록 하는 하프토닝 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 하프토닝하고자 하는 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 최대 2번 수행함으로써, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 3개 이상이 되도록 하는 하프토닝 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하프토닝하고자 하는 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 최대 2번 수행함으로써, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 3개 이상이 되도록 하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 가능한 계조가 제1 내지 제M+1(단, M은 2이상의 정수) 출력 계조인 제2 화상 데이터를 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 생성하는 본 발명에 의한 하프토닝 장치는, 주어진 제1 내지 제M 디더링 계조(단, 제a 디더링 계조<제a+1 디더링 계조)의 변화 추이를 산출하고, 상기 제1 화상 데이터와 상기 제1 디더링 계조의 차, 및 상기 제M 디더링 계조와 상기 제1 화상 데이터의 차의 비율을 산출하는 산출부와, 상기 제1 화상 데이터를 상기 제1 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 제1 제어신호를 생성하는 제1 하프토닝부와, 상기 제1 화상 데이터를 상기 제M 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 제2 제어신호를 생성하는 제2 하프토닝부 및 상기 제1 및 상기 제2 제어신호에 응답하여, 상기 산출된 변화 추이 및 상기 산출된 비율에 상응하는 상기 제k(단, k는 1<k<M+1인 정수) 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 출력하는 제3 하프토닝부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 가능한 계조가 제1 내지 제M+1(단, M은 2이상의 정수) 출력 계조인 제2 화상 데이터를 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 생성하는 본 발명에 의한 하프토닝 방법은, 주어진 제1 내지 제M 디더링 계조(단, 제a 디더링 계조<제a+1 디더링 계조)의 변화 추이를 구하고, 상기 제1 화상 데이터와 상기 제1 디더링 계조의 차, 및 상기 제M 디더링 계조와 상기 제1 화상 데이터의 차의 비율을 구하는 단계와, 상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과 하는지의 여부 및 상기 제M 디더링 계조 이하인지의 여부를 판단하는 단계 및 상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과하며, 상기 제M 디더링 계조 이하라고 판단되면, 상기 구해진 변화 추이 및 상기 구해진 비율에 상응하는 상기 제k(단, k는 1<k<M+1인 정수) 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 또 다른 과제를 이루기 위해, 가능한 계조가 제1 내지 제M+1(단, M은 2이상의 정수) 출력 계조인 제2 화상 데이터를 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 생성하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 본 발명에 의한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 주어진 제1 내지 제M 디더링 계조(단, 제a 디더링 계조<제a+1 디더링 계조)의 변화 추이를 구하고, 상기 제1 화상 데이터와 상기 제1 디더링 계조의 차, 및 상기 제M 디더링 계조와 상기 제1 화상 데이터의 차의 비율을 구하는 단계와, 상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과하는지의 여부 및 상기 제M 디더링 계조 이하인지의 여부를 판단하는 단계 및 상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과하며, 상기 제M 디더링 계조 이하라고 판단되면, 상기 구해진 변화 추이 및 상기 구해진 비율에 상응하는 상기 제k(단, k는 1<k<M+1인 정수) 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 결정하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 그 첨부 도면을 설명하는 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 본 발명에 의한 하프토닝 장치 및 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

본 발명에 의한 하프토닝 장치는, 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 제2 화상 데이터를 생성한다. 즉, 제1 화상 데이터는 하프토닝하고자 하는 화상 데이터를 의미하고, 제2 화상 데이터는 하프토닝된 화상 데이터를 의미한다.

이하, 설명의 편의상, 제1 화상 데이터의 가능한 계조는 N개이며, 제2 화상 데이터의 가능한 계조는 M+1개라고 가정한다. 구체적으로, 제2 화상 데이터는 제1 출력 계조 내지 제M+1 출력 계조 중 하나일 수 있다. 여기서, M은 2이상의 정수이고, N은 N≥M인 정수일 수 있다. 또한, 제1 출력 계조 내지 제M 출력 계조 각각은 미리 설정되는 것이 바람직하다.

한편, 제2 화상 데이터의 가능한 계조가 M+1개이므로, 하프토닝을 위해 요구되는 디더링 행렬의 개수는 M개이다. 이하, 그 M개의 디더링 행렬은 제1 디더링 행렬, 제2 디더링 행렬, 제3 디더링 행렬, ..., 제M-1 디더링 행렬, 제M 디더링 행렬이라 명명한다.

본 명세서 상에서, 디더링 계조란 디더링 행렬의 원소값을 의미한다. 예컨대, 디더링 행렬이 2*2 행렬이라면, 그 디더링 행렬은 4개의 디더링 계조로 이루어지며, 그 4개의 디더링 계조는 (1, 1)에서의 원소값, (1, 2)에서의 원소값, (2, 1)에서의 원소값, (2, 2)에서의 원소값을 의미한다(단, (x, y) = (행, 열)). 결국, 제m(단, m은 1≤m≤M인 정수) 디더링 계조란 제m 디더링 행렬의 원소값을 의미한 다.

디더링 행렬의 동일한 위치상에서, 제a(단, a는 1≤a≤M-1인 정수) 디더링 계조는 제a+1 디더링 계조 미만이다. 즉, 디더링 행렬의 동일한 위치상에서, 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조 중 최소값은 제1 디더링 계조이고, 최대값은 제M 디더링 계조이다. 여기서, 위치란 디더링 행렬 상에서 몇 번째 행과 몇 번째 열의 교차점인가를 의미한다.

이를, 제m 디더링 행렬이 3*3 행렬인 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 즉, (행, 열)= (1, 2)에 해당하는 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조 중 최소값은 제1 디더링 계조이고, 최대값은 제M 디더링 계조이다. 마찬가지로, (행, 열)= (3, 1)에 해당하는 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조 중 최소값은 제1 디더링 계조이고, 최대값은 제M 디더링 계조이다. 이는, (행, 열)= (1, 1), (1, 3), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (3, 2), (3, 3)에 해당하는 디더링 계조들에 대해서도 마찬가이다.

도 2에 도시된 바에서, 횡축의 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조는, 제1 디더링 행렬 내지 제M 디더링 행렬의 '동일한 위치'에 위치한 원소값들이다. 도 2에 도시된 바를 이용하여, 하프토닝 원리를 설명하면 다음과 같다.

만일, 제1 화상 데이터가 제1 디더링 계조 이하라면, 제2 화상 데이터는 제1 출력 계조이다. 또한, 제1 화상 데이터가 제p-1(단, 2≤p≤M) 디더링 계조를 초과하면서 제p 디더링 계조 이하라면, 제2 화상 데이터는 제p 출력 계조이다. 나아가, 제1 화상 데이터가 제M 디더링 계조를 초과한다면, 제2 화상 데이터는 제M+1 출력 계조이다. 이처럼, 제1 화상 데이터의 하프토닝을 위해 요구되는 디더링 행렬의 개수는 M개이다.

종래의 하프토닝 장치는 제2 화상 데이터를 생성하기 위해, 제1 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 최대 M번 수행하여야 한다. 즉, 종래의 하프토닝 장치는 제2 화상 데이터를 생성하기 위해, 제1 화상 데이터를 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조 각각과 모두 비교할 수도 있다. 예컨대, 제a 디더링 계조는 제a+1 디더링 계조보다 제1 화상 데이터와 먼저 비교되고, 제1 화상 데이터는 제M 디더링 계조를 초과한다면, 종래의 하프토닝 장치는 제1 화상 데이터를 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조 각각과 모두 비교하여야 한다.

반면, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는 제2 화상 데이터를 생성하기 위해, 제1 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 최대 2번 수행한다.

본 발명의 제1 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는 제1 화상 데이터를 제1 디더링 계조와 비교하고, 제1 화상 데이터가 제1 디더링 계조 이하라고 비교되면, 제1 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력한다.

만일, 제1 화상 데이터가 제1 디더링 계조를 초과한다고 비교되면, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는 제1 화상 데이터를 제M 디더링 계조와 비교하고, 제1 화상 데이터가 제M 디더링 계조를 초과한다고 비교되면, 제M+1 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력한다.

이 경우, 제1 화상 데이터가 제M 디더링 계조 이하라고 비교되면, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는 제k(단, k는 1<k<M+1인 정수) 출력 계조를 제2 화상 데이터 로서 출력한다. 이를 위해, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는, 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조의 변화 추이를 산출하고, 제1 화상 데이터와 제1 디더링 계조의 차, 및 제M 디더링 계조와 제1 화상 데이터의 차의 비율을 산출한다.

본 명세서 상에서, 제k 출력 계조는 제k 디더링 계조와 미리 매칭되어 있다. 또한, 제k 디더링 계조는 제1 화상 데이터에 가장 근사한 디더링 계조를 의미하며, 그 산출된 변화 추이, 및 그 산출된 비율을 고려하여 결정된다.

결국, 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 제2 화상 데이터의 생성을 위해 요구되는 '제1 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교'는 최대 2번 수행된다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는 제1 화상 데이터를 제M 디더링 계조와 비교하고, 제1 화상 데이터가 제M 디더링 계조를 초과한다고 비교되면, 제M+1 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력한다.

만일, 제1 화상 데이터가 제M 디더링 계조 이하라고 비교되면, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는 제1 화상 데이터를 제1 디더링 계조와 비교하고, 제1 화상 데이터가 제1 디더링 계조 이하라고 비교되면, 제1 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력한다.

이 경우, 제1 화상 데이터가 제1 디더링 계조를 초과한다고 비교되면, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는 제k 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력한다. 이를 위해, 본 발명에 의한 하프토닝 장치는, 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조의 변화 추이를 산출하고, 제1 화상 데이터와 제1 디더링 계조의 차, 및 제M 디더링 계조와 제1 화상 데이터의 차의 비율을 산출한다.

결국, 본 발명의 제2 실시예에 의하더라도, 제2 화상 데이터의 생성을 위해 요구되는 '제1 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교'는 최대 2번 수행된다.

도 3은 본 발명에 의한 하프토닝 장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, 제1 하프토닝부(310), 제2 하프토닝부(320), 산출부(330), 제3 하프토닝부(340) 및 저장부(350)를 포함한다.

제1 하프토닝부(310) 내지 저장부(350)는 프린터(printer) 또는 인쇄 기능을 갖는 복합기(MFP : Multi Function Peripheral)와 같은 화상형성장치에 마련될 수 있다.

제1 하프토닝부(310)는 입력 단자 IN 1을 통해 입력된 제1 화상 데이터를 제1 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 제1 제어신호를 생성한다. 구체적으로, 제1 하프토닝부(310)는 제1 화상 데이터를 제1 디더링 계조와 비교하고, 제1 화상 데이터가 제1 디더링 계조 이하라고 비교되면 제1 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력단자 OUT 1을 통해 출력하고, 제1 화상 데이터가 제1 디더링 계조를 초과한다고 비교되면 제1 제어신호를 생성한다. 한편, 제1 하프토닝부(310)는 그 생성된 제1 제어신호를 제3 하프토닝부(340)로 출력한다. 이 때, 제1 하프토닝부(310)는 그 생성된 제1 제어신호를 산출부(330)로도 출력할 수 있다. 또한, 제1 하프토닝부(310)는 그 생성된 제1 제어신호를 제2 하프토닝부(320)로도 출력할 수 있다. 이 경우, 후술할 제2 하프토닝부(320)는 제1 제어신호에 응답하여 동작하는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 제2 하프토닝부(320)는 입력 단자 IN 1을 통해 입력된 제1 화상 데이터를 제M 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 제2 제어신호를 생성한다. 구체적으로, 제2 하프토닝부(320)는 제1 화상 데이터를 제M 디더링 계조와 비교하고, 제1 화상 데이터가 제M 디더링 계조를 초과한다고 비교되면 제M+1 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력 단자 OUT 2를 통해 출력하고, 제1 화상 데이터가 제M 디더링 계조 이하라고 비교되면 제2 제어신호를 생성한다. 한편, 제2 하프토닝부(320)는 그 생성된 제2 제어신호를 제3 하프토닝부(340)로 출력한다. 이 때, 제2 하프토닝부(320)는 그 생성된 제2 제어신호를 산출부(330)로도 출력할 수 있다. 또한, 제2 하프토닝부(320)는 그 생성된 제2 제어신호를 제1 하프토닝부(310)로도 출력할 수 있다. 이 경우, 전술한 제1 하프토닝부(310)는 제2 제어신호에 응답하여 동작하는 것이 바람직하다.

산출부(330)는 주어진 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조의 변화 추이를 산출한다. 이 때, 그 주어진 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조는 디더링 행렬의 '동일한 위치'에 위치한 원소값들이다.

이러한, 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조의 변화 추이는, '제1 디더링 계조에서 제2 디더링 계조로 얼마나 변화하는가, 제2 디더링 계조에서 제3 디더링 계조로 얼마나 변화하는가, ..., 제M-1 디더링 계조에서 제M 디더링 계조로 얼마나 변화하는가'라는 질문에 대한 답을 의미한다.

결국, 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조의 변화 추이는, 횡축을 m이라 하고 종축을 디더링 계조라 할 때, 그 좌표 상에 그려지는 그래프(graph)의 '형태'를 의미한다. 예컨대, 그 그래프의 형태는 1차 함수의 형태일 수도 있고, 2차 함수 의 형태일 수도 있다.

그 변화 추이는 디더링 행렬에서의 위치마다 다를 수 있다. 이 경우, 산출부(330)는 디더링 행렬의 각 위치마다 그 변화 추이를 산출하고, 그 산출된 변화 추이들을 평균하고, 평균된 결과를 '제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조의 변화 추이'로서 출력한다. 즉, 산출부(330)가 산출하는 변화 추이는 '디더링 행렬에서의 어느 위치에서의 변화 추이'를 의미할 수도 있고, '그 평균된 변화 추이'를 의미할 수도 있다.

전술한 바와 같이, '제a 디더링 계조< 제a+1 디더링 계조'라는 관계는 디더링 행렬의 모든 위치에서 성립한다. 즉, m이 증가할수록, 제m 디더링 계조는 증가한다.

또한, 산출부(330)는 제1 화상 데이터와 제1 디더링 계조의 차를 산출하고, 제M 디더링 계조와 제1 화상 데이터의 차를 산출한다. 나아가, 산출부(330)는 그 산출된 '제1 화상 데이터와 제1 디더링 계조의 차'와, 그 산출된 '제M 디더링 계조와 제1 화상 데이터의 차'의 비율도 산출한다.

산출부(330)는 제1 제어신호 및 제2 제어신호에 응답하여 동작할 수 있다.

제3 하프토닝부(340)는 제1 제어신호 및 제2 제어신호에 응답하여 동작한다. 그 동작의 구체적인 모습은 다음과 같다.

제3 하프토닝부(340)는 그 산출된 변화 추이, 및 그 산출된 비율에 상응하는 제k 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력한다. 보다 구체적으로, 제3 하프토닝부(340)는 제k 디더링 계조를 산출하고, 산출된 제k 디더링 계조에 상응하는 제k 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력 단자 OUT 3을 통해 출력한다. 이 때, 제3 하프토닝부는 그 산출된 변화 추이, 및 그 산출된 비율을 이용하여 제k 디더링 계조를산출한다.

저장부(350)는 '제1 디더링 행렬', '제M 디더링 행렬', 및 '그 산출된 변화 추이에 관한 정보'를 저장하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 하프토닝부(310)는 저장부(350)에 저장된 제1 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝을 수행할 수 있다. 마찬가지로, 제2 하프토닝부(320)는 저장부(350)에 저장된 제2 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝할 수 있다. 또한, 제3 하프토닝부(340)는 저장부(350)에 저장된 제1 디더링 행렬, 제2 디더링 행렬, 및 그 산출된 변화 추이에 관한 정보를 이용하여 하프토닝을 수행할 수 있다.

도 4a 내지 도 4m은 본 발명에 의한 하프토닝 장치를 설명하기 위한 참고도들이다. 도 4a 내지 도 4m에 도시된 바에서, N= 64, M= 7, C= 16, D= 4라 가정한다. 이 경우, 제2 화상 데이터의 가능한 계조는 제1 출력 계조 내지 제8 출력 계조이고, 제1 화상 데이터(410)는 16*16 픽셀(pixel)들로 이루어지고, 디더링 행렬(420)은 4*4 행렬이다.

이하, 제1 화상 데이터(410)를 디더링 행렬(420)을 이용하여 하프토닝하는 원리를 개시하되, 설명의 편의상, 일부의 제1 화상 데이터(412)가 하프토닝되는 원리를 개시하기로 한다.

하프토닝을 위해 요구되는 디더링 행렬의 개수는 7개이다. 그 7개의 디더링 행렬은 제1 디더링 행렬(H1)(420-1), 제2 디더링 행렬(H2)(420-2), ..., 제7 디더 링 행렬(H7)(420-7)이다. 여기서, 제m 디더링 행렬(Hm)(420-m)은 총 16개의 원소로 이루어진다.

이 때, 각각의 원소에는 그 원소의 위치에 상응하는 식별정보가 매칭될 수 있다. 예컨대, 제m 디더링 행렬(Hm)(420-m)의 16개의 원소들에, 도 4c에 도시된 바와 같이 16개의 식별정보(P1~ P16)가 매칭될 수도 있고, 도 4d에 도시된 바와 같이 16개 미만의 개수 예를 들어 8개의 식별정보(P1~ P8)가 매칭될 수도 있다. 도 4e 내지 도 4m은 도 4d에 도시된 바를 이용하여 설명하기로 한다.

도 4e 내지 도 4g는 사용자에 의해 완성될 소스 테이블(source table)의 일 례를 나타낸다. 여기서, 소스 테이블이란, 식별정보(P1~ P8)를 횡축으로 하고, 디더링 행렬(H1~ H7)을 종축으로 하는 테이블을 의미한다.

사용자는 1 내지 56의 숫자를 그 숫자들이 일정한 패턴을 갖도록 소스 테이블에 기입함으로써, 소스 테이블을 완성한다. 예컨대, 사용자는 1부터 56을 횡축 방향으로 순차적으로 기입함으로써, 도 4e에 도시된 바와 같은 소스 테이블을 완성할 수 있다. 마찬가지로, 사용자는 1부터 56을 종축 방향으로 순차적으로 기입함으로써, 도 4f에 도시된 바와 같은 소스 테이블을 완성할 수도 있다. 나아가, 사용자는 1부터 56을 사선 방향으로 순차적으로 기입함으로써, 도 4g에 도시된 바와 같은 소스 테이블을 완성할 수도 있다.

사용자는 그러한 소스 테이블을 이용하여 제1 디더링 행렬 내지 제M 디더링 행렬을 생성할 수 있다. 또는, 디더링 행렬 생성기(미 도시)는 소스 테이블의 숫자들을 입력받고, 제1 디더링 행렬 내지 제M 디더링 행렬을 자동으로 생성할 수도 있 다. 이와 같이 생성된 디더링 행렬들은, 제1 디더링 행렬 내지 제M 디더링 행렬의 변화 추이를 산출하고자 하는 산출부(330)에 주어진다.

도 4h 내지 도 4j는, 도 4e 내지 도 4g에 도시된 소스 테이블을 이용하여 생성된 제1 디더링 행렬(420-1) 내지 제7 디더링 행렬(420-7) 중 제3 디더링 행렬(420-3)을 나타낸다. 구체적으로, 도 4h는 도 4e에 도시된 소스 테이블을 이용하여 생성된 제3 디더링 행렬(420-3)을 나타내고, 도 4i는 도 4f에 도시된 소스 테이블을 이용하여 생성된 제3 디더링 행렬(420-3)을 나타내고, 도 4j는 도 4g에 도시된 소스 테이블을 이용하여 생성된 제3 디더링 행렬(420-3)을 나타낸다.

도 4k 및 도 4l은, m을 횡축으로 하고, 디더링 계조를 종축으로 하는 좌표 상에서 그려진 그래프(430, 440)를 나타낸다.

구체적으로, 도 4k는, 도 4e 또는 도 4f에 도시된 소스 테이블을 이용하여 생성된 제1 디더링 계조 내지 제7 디더링 계조를 그린 그래프(430)이다. 여기서, 제1 디더링 계조 및 제7 디더링 계조는 식별정보(P1~ P8) 마다 다르므로, 그러한 그래프(430)는 8개의 그래프(430-1, 430-2, ..., 430-8)로 이루어진다.

이 경우, 산출부(330)는 각 그래프(430-1, 430-2, ..., 430-8)마다 그 그래프의 기울기를 산출하고, 산출된 8개의 기울기들을 평균하고, 평균된 결과를 '제1 디더링 계조 내지 제7 디더링 계조의 변화 추이'로서 출력한다. 즉, 산출부(330)가 산출하는 변화 추이는 '그 산출된 8개의 기울기들 중 하나'를 의미할 수도 있고, '그 평균된 기울기'를 의미할 수도 있다.

한편, 도 4l은, 도 4g에 도시된 소스 테이블을 이용하여 생성된 제1 디더링 계조 내지 제7 디더링 계조를 그린 그래프(440)이다. 여기서, 제1 디더링 계조 및 제7 디더링 계조는 식별정보(P1~ P8) 마다 다르므로, 그러한 그래프(440)는 8개의 그래프(440-1, 440-2, ..., 440-8)로 이루어진다.

이 경우, 산출부(330)는 각 그래프(440-1, 440-2, ..., 440-8)마다 '제1 디더링 계조 내지 제7 디더링 계조의 변화 추이' 즉, '제1 디더링 계조에서 제2 디더링 계조로 얼마나 변화하는가, 제2 디더링 계조에서 제3 디더링 계조로 얼마나 변화하는가, ..., 제6 디더링 계조에서 제7 디더링 계조로 얼마나 변화하는가'를 산출하고, 산출된 8개의 변화 추이들을 평균하고, 평균된 결과를 '제1 디더링 계조 내지 제7 디더링 계조의 변화 추이'로서 출력한다. 즉, 산출부(330)가 산출하는 변화 추이는 '그 산출된 8개의 변화 추이들 중 하나'를 의미할 수도 있고, '그 평균된 변화 추이'를 의미할 수도 있다.

도 4m은 제3 하프토닝부(340)가 하프토닝하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 제1 하프토닝부(310)와 제2 하프토닝부(320)에서 제1 화상 데이터와 비교한 디더링 계조는, 식별정보 P3에 대한 디더링 계조라 가정한다. 또한, 제1 화상 데이터는 제1 디더링 계조 초과, 제7 디더링 계조 이하의 어떠한 값이라고 가정한다.

이 경우, 산출부(330)는 식별정보 P3에 대한 '제1 디더링 계조 내지 제7 디더링 계조의 변화 추이'를 산출한다. 또한, 산출부(330)는 제1 화상 데이터와 '식별정보 P3에 대한 제1 디더링 계조'의 차를 산출하고, '식별정보 P3에 대한 제7 디더링 계조'와 제1 화상 데이터의 차를 산출한다. 나아가, 산출부(330)는 그 산출된 차들의 비율(p:q)을 산출한다.

일단, '제1 디더링 계조 내지 제7 디더링 계조의 변화 추이'가 산출되면, 산출부(330)에 주어진 제1 디더링 행렬 내지 제7 디더링 행렬 중, 본 발명에 의한 하프토닝 장치에 저장되는 디더링 행렬이 제1 디더링 행렬과 제7 디더링 행렬 뿐이라 할지라도, 제3 하프토닝부(340)는 제1 디더링 계조와 제7 디더링 계조, 및 그 산출된 변화 추이를 이용하여, 제2 디더링 계조 내지 제6 디더링 계조를 산출할 수 있다. 도 4m에 도시된 제2 디더링 계조 내지 제6 디더링 계조는 제3 하프토닝부(340)가 산출 가능한 디더링 계조를 나타낸다. 이처럼, 제3 하프토닝부(340)는 제2 디더링 계조 내지 제6 디더링 계조 모두를 산출할 수는 있으나, 산출부(330)에서 산출된 비율을 이용하여, 제1 화상 데이터에 가장 근사한 디더링 계조만을 산출하는 것이 바람직하다. 결국, 도 4m에 도시된 바에서, 제3 하프토닝부(340)는 그 산출된 변화 추이, 및 그 산출된 비율을 이용하여, 제5 디더링 계조를 제k 디더링 계조로서 결정하고, 제5 출력 계조를 제k 출력 계조로서 결정한다. 즉, 도 4m에 도시된 바에서, 제3 하프토닝부(340)는 제5 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 출력한다. 결과적으로, 제3 하프토닝부(340)는 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 제2 화상 데이터를 생성하지만, 이 때의 하프토닝은 제1 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 통한 하프토닝이 아니므로, 제1 하프토닝부(310) 및 제2 하프토닝부(320)에서 수행되는 하프토닝과 구별된다.

도 5는 본 발명에 의한 하프토닝 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로우챠트로서, 하프토닝하고자 하는 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 최대 2번 수행함으로써, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 3개 이상이 되도록 하는 단계들(제510~ 570 단계들)로 이루어진다.

제1 하프토닝부(310)는 제1 화상 데이터가 제1 디더링 계조를 초과하는지 판단한다(제510 단계).

제510 단계에서 초과한다고 판단되면, 제2 하프토닝부(320)는 제1 화상 데이터가 제M 디더링 계조 이하인지 판단한다(제520 단계). 여기서, 제520 단계는 도시된 바와 같이 제510 단계가 수행된 후에 수행될 수도 있고, 도시된 바와 달리 제510 단계가 수행되기 전에 수행되거나 제510 단계와 동시에 수행될 수도 있다. 만일, 제520 단계가 제510 단계가 수행된 후에 수행된다면, 제510 단계는 제520 단계에서 이하라고 판단되면 수행되고, 후술할 제530 단계는 제510 단계에서 초과라고 판단되면 수행된다. 이하, 설명의 편의상, 제520 단계는 제510 단계가 수행된 후에 수행된다고 가정한다.

제520 단계에서 이하라고 판단되면, 산출부(330)는 제1 화상 데이터와 제1 디더링 계조의 차, 및 제M 디더링 계조와 제1 화상 데이터의 차의 비율을 구한다(제530 단계). 또한, 산출부(330)는 제1 디더링 계조 내지 제M 디더링 계조의 변화 추이를 구한다. 다만, 산출부(330)는 그 변화 추이를 제520 단계에서 이하라고 판단되면 구할 수도 있고, 제510 단계가 수행되기 전에 미리 구해놓을 수도 있다.

제530 단계 후에, 제3 하프토닝부(340)는 그 구해진 변화 추이 및 그 구해진 비율에 상응하는 제k 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 결정한다(제540 단계).

한편, 제510 단계에서 이하라고 판단되면, 제1 하프토닝부(310)는 제1 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 결정한다(제560 단계).

또한, 제520 단계에서 초과라고 판단되면, 제2 하프토닝부(320)는 제M+1 출력 계조를 제2 화상 데이터로서 결정한다(제570 단계).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브 (예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 하프토닝 장치 및 방법은, 하프 토닝하고자 하는 화상 데이터와 디더링 행렬간의 비교를 최대 2번 수행함으로써, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 3개 이상이 되도록 하므로, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조가 많더라도, 하프토닝을 신속히 완료하는 효과를 갖는다. 나아가, 본 발명에 의한 하프토닝 장치에 의하면, 하프토닝된 화상 데이터의 가능한 계조의 개수에 관계없이, 저장이 요구되는 디더링 행렬이 두 개 이하일 수 있으므로, 하프토닝 장치에 마련될 저장 공간을 최소화할 수 있고, 그로 인해, 하프토닝 장치의 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.

Claims

가능한 계조가 제1 내지 제M+1(단, M은 2이상의 정수) 출력 계조인 제2 화상 데이터를 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 생성하는 하프토닝 장치에 있어서,

주어진 제1 내지 제M 디더링 계조(단, 제a 디더링 계조<제a+1 디더링 계조)의 변화 추이를 산출하고, 상기 제1 화상 데이터와 상기 제1 디더링 계조의 차, 및 상기 제M 디더링 계조와 상기 제1 화상 데이터의 차의 비율을 산출하는 산출부;

상기 제1 화상 데이터를 상기 제1 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 제1 제어신호를 생성하는 제1 하프토닝부;

상기 제1 화상 데이터를 상기 제M 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 제2 제어신호를 생성하는 제2 하프토닝부; 및

상기 제1 및 상기 제2 제어신호에 응답하여, 상기 산출된 변화 추이 및 상기 산출된 비율에 상응하는 상기 제k(단, k는 1<k<M+1인 정수) 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 출력하는 제3 하프토닝부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프토닝 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제3 하프토닝부는

상기 산출된 변화 추이 및 상기 산출된 비율을 이용하여, 상기 제1 화상 데이터에 가장 근사한 상기 제k 디더링 계조를 산출하고, 산출된 상기 제k 디더링 계조에 상응하는 상기 제k 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 출력하는 것을 특 징으로 하는 하프토닝 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 하프토닝부는 상기 제1 화상 데이터를 상기 제1 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 상기 제1 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 출력하고,

상기 제2 하프토닝부는 상기 제1 화상 데이터를 상기 제M 디더링 계조와 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 상기 제M+1 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 출력하는 것을 특징으로 하는 하프토닝 장치.
제1 항에 있어서, 상기 산출부는 상기 제1 및 상기 제2 제어신호에 응답하여 동작하는 것을 특징으로 하는 하프토닝 장치.
가능한 계조가 제1 내지 제M+1(단, M은 2이상의 정수) 출력 계조인 제2 화상 데이터를 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 생성하는 하프토닝 방법에 있어서,

주어진 제1 내지 제M 디더링 계조(단, 제a 디더링 계조<제a+1 디더링 계조)의 변화 추이를 구하고, 상기 제1 화상 데이터와 상기 제1 디더링 계조의 차, 및 상기 제M 디더링 계조와 상기 제1 화상 데이터의 차의 비율을 구하는 단계;

상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과하는지의 여부 및 상기 제M 디더링 계조 이하인지의 여부를 판단하는 단계; 및

상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과하며, 상기 제M 디더링 계조 이하라고 판단되면, 상기 구해진 변화 추이 및 상기 구해진 비율에 상응하는 상기 제k(단, k는 1<k<M+1인 정수) 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프토닝 방법.
제5 항에 있어서, 상기 결정하는 단계는

상기 구해진 변화 추이 및 상기 구해진 비율을 이용하여, 상기 제1 화상 데이터에 가장 근사한 상기 제k 디더링 계조를 구하고, 구해진 상기 제k 디더링 계조에 상응하는 상기 제k 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 결정하는 것을 특징으로 하는 하프토닝 방법.
제5 항에 있어서, 상기 하프토닝 방법은

상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조 이하라고 판단되면, 상기 제1 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 결정하는 단계; 및

상기 제1 화상 데이터가 상기 제M 디더링 계조를 초과한다고 판단되면, 상기 제M+1 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하프토닝 방법.
제5 항에 있어서, 상기 구하는 단계는

상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과하며, 상기 제M 디더링 계조 이하라고 판단되면, 수행되는 것을 특징으로 하는 하프토닝 방법.
가능한 계조가 제1 내지 제M+1(단, M은 2이상의 정수) 출력 계조인 제2 화상 데이터를 제1 화상 데이터를 하프토닝하여 생성하는 하프토닝 방법에 있어서,

주어진 제1 내지 제M 디더링 계조(단, 제a 디더링 계조<제a+1 디더링 계조)의 변화 추이를 구하고, 상기 제1 화상 데이터와 상기 제1 디더링 계조의 차, 및 상기 제M 디더링 계조와 상기 제1 화상 데이터의 차의 비율을 구하는 단계;

상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과하는지의 여부 및 상기 제M 디더링 계조 이하인지의 여부를 판단하는 단계; 및

상기 제1 화상 데이터가 상기 제1 디더링 계조를 초과하며, 상기 제M 디더링 계조 이하라고 판단되면, 상기 구해진 변화 추이 및 상기 구해진 비율에 상응하는 상기 제k(단, k는 1<k<M+1인 정수) 출력 계조를 상기 제2 화상 데이터로서 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프토닝 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.