KR100809348B1 - 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조방법 및 장치 - Google Patents

흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 방법 및 장치로, 더욱 상세하게는 고계조 입력 영상의 서브 채널 픽셀의 변조를 통하여 저계조 출력 장치에 표현하기 위한 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법은, M+K(M, K는 1 이상의 정수) 비트의 흑백 고계조 입력 영상을 M 비트의 저계조를 가지는 다수의 서브 채널을 통하여 흑백 출력 영상을 표현하기 위한 서브 채널의 픽셀 변조 방법에 있어서, 다수개의 마스크 패턴을 생성하는 단계, 생성된 다수개의 마스크 패턴으로부터 다수의 서브 채널의 마스크 패턴을 선택하는 단계, 선택된 마스크 패턴 값과 입력된 영상의 K 비트 최하위 비트 데이터를 이용하여 가중치를 결정하는 단계 및 가중치를 반영하여 다수의 서브 채널의 M 비트 데이터를 구하는 단계를 포함한다.
디더링(Dithering), 마스크, 서브 채널 변조, 흑백(Grayscale) 디스플레이, 의료용 디스플레이

Description

흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법 및 장치{Method and apparatus for modulating sub-pixel in grayscale display}
도 1은 흑백 출력 장치에서 각 서브 채널의 픽셀의 변화를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 스크린 디더링(Dithering)을 실시한 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 방법의 흐름도이다.
도 4는 2×2 행렬의 마스크 패턴에서 서브 채널이 3개인 경우에 서브 채널 마스크 패턴을 선택하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 4개의 입력 픽셀에 대하여 디더링 연산을 수행하는 결과를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 디더링 연산을 수행한 후에 셔플링을 수행한 결과를 보여주는 도면이다.
도 7a는 서브 채널의 픽셀 변조를 수행하지 아니한 결과를 보여주는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 채널의 픽셀 변조를 수행한 결과 를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 장치의 블록도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 설명*
800: 입력부 810: 마스크 패턴 생성부
820: 마스크 패턴 선택부 830: 디더링 연산부
840: 저계조 산출부 850: 셔플링부
860: 출력부
본 발명은 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 방법 및 장치로, 더욱 상세하게는 고계조 입력 영상의 서브 채널 픽셀의 변조를 통하여 저계조 출력 장치에 표현하기 위한 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 방법 및 장치에 관한 것이다.
MRI와 CT 등과 같은 의료 영상을 표현하기 위해서는 흑백 디스플레이가 필요하다. 이러한 흑백 디스플레이에는 두 가지 종류가 있는데, 영상에서 하나의 화소 정보를 디스플레이에서도 하나의 화소로 표현하는 방식과 칼라 필터를 제거한 R, G 및 B의 서브 채널(Sub-channel) 픽셀(Pixel)로 표현하는 방식이 있다. 후자의 경우 칼라 디스플레이에서 칼라 필터를 제거한 구조를 가지기 때문에 공정이 간단한 장 점이 있다. 하지만, 입력 영상의 하나의 화소 정보를 칼라 필터를 제거한 R, G 및 B의 서브 채널 픽셀로 표현할 수 있는 많은 경우의 수가 존재하기 때문에 적절한 픽셀의 표현 방법이 필요하다.
도 1은 흑백 출력 장치에서 각 서브 채널의 픽셀의 변화를 보여준다. 예를 들어, 흑백 표시 장치에서 0을 표시하기 위해서는 각 서브 채널의 픽셀이 전부 0이 되면 된다. 또한 1을 표시하기 위해서는 제 1, 제 2 및 제 3 서브 채널의 픽셀이 전부 1 이면 된다. 다만 0과 1사이를 표현하기 위해서는 각 서브 채널을 적절히 조합함으로써 0과 1사이의 정보를 표시할 수 있다. 따라서 서브 채널의 픽셀 정보를 다르게 함으로써 여분의 계조를 표현할 수 있다.
한편, 고계조 입력 영상을 저계조 출력 장치에 표현하는 경우에 있어서 요구된 색상의 사용이 불가능할 때, 다른 계조 색의 도트 집합으로 섞어서 비슷한 색상을 표현하는 디더링(Dithering) 기법이 주로 사용될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(Display) 장치나 인쇄 장치에서 영상의 어떤 임의의 면 내의 흑색 도트와 백색 도트의 비율에 따라 화상 전체를 특정한 계조의 회색으로 표현할 수 있거나, 또는 적색 도트와 백색 도트의 비율에 따라 다양한 계조의 분홍색을 표현할 수 있는 것이다. 상기 디더링 기법은 저해상도를 가지는 출력 장치에서 영상의 사실감을 높이고 매끄럽지 못하고 울퉁불퉁한 윤곽선 등을 눈에 띄지 않도록 하기 위해 주로 사용된다.
디더링을 이용한 종래의 기술들은 랜덤 발생기로부터 생성된 랜덤(Random) 신호를 입력 영상 신호의 최하위비트(LSB; Least Significant Bit)에 더해주는 랜 덤 디더링(Random dithering) 방법과 미리 디더링을 위한 마스크 값을 지정한 후에 영상 입력 신호의 최하위비트와 더하거나 비교하여 가중치를 결정하는 스크린 디더링(Screen dithering) 방법이 있었다.
랜덤 디더링은 연산이 간단한 장점이 있으나, 노이즈(Noise)을 입력값에 더해주기 때문에 불균일한 패턴이 발생할 수 있고, 스크린 디더링은 미리 정한 마스크 패턴을 입력값에 더해주거나 비교하기 때문에 규칙적인 격자 무늬가 발생하는 문제가 있었다.
이와 같이 종래의 방법을 사용하는 경우에는 전체적인 계조는 항샹되지만 디더링 처리된 결과 영상에서 얼룩이 생기거나 규칙적인 격자 무늬가 나타나는 화질의 열화와 같은 문제가 있었다.
도 2는 종래 기술에 따른 스크린 디더링(Dithering)을 실시한 예를 보여준다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 4개의 픽셀에 대하여 10비트 값의 형식으로 입력 신호가 들어 왔을 때, 출력 신호로는 8비트 값의 형식으로 출력될 때 입력 신호를 완벽히 표현할 수 없는 문제가 있다. 예를 들어, 도 2을 참고하면 10비트 값의 픽셀 정보는 각각 494, 488, 491, 485 라고 가정하자. 이를 8비트 값의 출력 정보로는 이론상으로는 각각 123.50, 122.00, 122.75, 121.25 이지만, 8비트의 정보는 10비트 중 2비트를 잘라내거나 축소시킴으로 10비트의 입력 신호 중 일부가 소실될 수 있다. 예를 들어, 저계조의 출력값을 가지는 3개의 서브 채널이 있는 경우 즉 제 1, 제 2 및 제 3 채널의 픽셀 정보를 변조시킴으로서 고계조의 입력 정보를 표현할 수 있다.
예를 들어, 도 2의 스크린 디더링에서는 최하위 2비트 값을 입력 영상 신호의 최하위 비트(LSB; Least Significant Bit)라고 할 수 있다. 본 발명에서는 변조를 수행하는 픽셀의 영역에 대하여 각 픽셀의 최하위비트(LSB)로 이루어지는 행렬을 제 1, 제 2 및 제 3 채널의 원본 패턴으로 정의할 수 있다. 예를 들어 4개의 픽셀에 대하여 스크린 디더링을 적용하고 하는 경우에는 최하위 2비트 값으로 이루어진 제 1, 제 2 및 제 3 채널의 원본 패턴은 2×2의 행렬이 될 수 있다. 도 1에서 주어진 4개의 픽셀 정보에서 밑줄이 그어진 최하위 2비트 값을 선택하여 (1,1), (1,2), (2,1) 및 (2,2)의 순서로 표시하면 (2, 0, 3, 1)로 이루어진 2×2의 행렬이 된다. 실질적인 연산은 이진수로 이루어지며 이를 이진수로 표시하면 (10(2), 00(2), 11(2), 01(2))이지만, 상세한 설명에서는 십진수를 사용하여 연산을 수행하기로 한다. 이와 함께 본 발명의 상세한 설명에서는 2×2의 행렬을 (1,1), (1,2), (2,1) 및 (2,2)의 순서로 표시하는 것을 원칙으로 한다.
위에서는 초기의 입력 값이 10비트로 이루어진 단일한 입력 신호를 제 1, 제 2 및 제 3의 세 가지의 서브 채널로 나누어지므로, 각각의 최하위 2비트를 취하면 제 1, 제 2 및 제 3 채널의 원본 패턴인 2×2의 행렬은 각각 (2, 0, 3, 1)로 이루어진 2×2의 행렬이 될 수 있다.
스크링 디더링은 미리 정한 마스크 패턴을 적용하여 디더링을 수행할 수 있다. 예를 들어 제 1채널 마스크 패턴은 (1,1), (1,2), (2,1) 및 (2,2)를 순서대로 표시하면 (0.5, 1.5, 2.5, 3.5)의 2×2의 행렬이 될 수 있다. 동일한 방식에 의한 표시로서 제 2채널 마스크 패턴은 (3.5, 2.5, 0.5, 1.5)의 2×2의 행렬이고, 제 3채널 마스크 패턴은 (1.5, 2.5, 3.5, 0.5)의 2×2의 행렬이 될 수 있다. 스크린 디더링의 마스크 패턴 값은 임의로 정해지므로 위에 설명한 값과 다른 값이 마스크 패턴 값으로 사용될 수 있다.
이를 각 제 1채널의 원본 패턴과 제 1채널 마스크 패턴을 비교하여, 원본 패턴의 값이 마스크 패턴 값보다 커면 +1 값을, 작으면 0 값이 되는 가중치를 결정할 수 있다. 그리하여 2×2의 행렬의 원본 패턴과 마스크 패턴을 비교하여 나오는 비교값 결과는 (+1, 0, +1, 0)의 2×2의 가중치 패턴이 얻어진다.
이와 함께 제 2채널과 제 3채널의 원본 패턴에 대하여도 각각 제 2채널과 제 3채널 마스크 패턴을 위와 같이 적용하면 제 2채널의 가중치 패턴은 (0, 0, +1, 0)의 2×2의 행렬이 되고, 제 3채널의 가중치 패턴은 (+1, 0, 0, +1)의 2×2의 행렬이 된다.
따라서, 각 채널의 가중치 패턴인 2×2의 행렬을 상위 8비트의 값에 더함으로 각 서브 채널의 픽셀 값을 변조시킬 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 도시하는 바와 같이 입력 신호로 4개의 픽셀 정보에 대하여 각 채널의 가중치에 원본 10비트 값 중에서 상위 8비트 값을 더하여 최종적인 각 채널의 픽셀 값을 결정하였다. 서브 채널 중 하나인 제 1채널에 대하여 적용하면, 4개의 픽셀의 입력 값에서 상위 8비트 값은 (123, 122, 122, 121)이고, 가중치로는 (+1, 0, +1, 0)이 되어, 위의 두개의 2×2의 행렬을 더하면 (124, 122, 123, 121)이 될 수 있다.
이와 동일한 방법에 의해 제 2채널과 제 3채널에 대한 스크린 디더링을 적용한 결과, 제 2채널의 8비트 출력값은 (123, 122, 123, 121)이 되고, 제 3채널의 8비트 출력값은 (124, 122, 122, 122)가 될 수 있다.
따라서 4개의 픽셀에 대하여 10비트의 값으로 입력값이 주어졌을때에, 이를 8비트의 출력값으로 출력하는 경우에 제 1, 제 2 및 제 3의 서브 채널에서의 출력 픽셀 값을 평균하면 4개의 픽셀 출력 평균값은 (123.66, 122, 122.66, 121.66)으로 입력된 10비트 값을 이론상의 8비트 값인 (123.50, 122, 122.75, 121.25) 값과 흡사할 수 있다.
이는 출력 정보로 8비트의 값을 출력하지만 서브 채널인 제 1, 제 2 및 제 3의 서브 채널의 8비트 값을 평균함으로써 입력된 10비트의 값을 근사하게 표현할 수 있다. 다시 말해, 고계조의 입력 정보를 저계조로 출력하여야 하는 경우에는 저계조로 이루어진 다수의 서브 채널의 출력 정보를 마스크를 이용하여 처리함으로써 계조 특성을 향상시킬 수 있다. 이는 일종의 저계조로 출력함으로 인한 정보의 손실을 서브 채널의 픽셀 변조를 통하여 고계조의 정보를 표시할 수 있도록 처리하는 것이다.
하지만, 상기의 스크린 디더링의 방법을 적용하는 경우에는 2×2의 패턴이 동일하게 계속 반복되어 출력에도 그와 동일한 패턴이 계속 반복될 수 있어 이로 인한 규칙적인 패턴이 발생한다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 고계조로 입력 되는 흑백 영상을 저계조의 흑백 출력 장치로 표현하는 경우에 있어서 저계조의 서브 채널의 픽셀을 변조시켜 고화질의 영상을 출력하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법은, M+K(M, K는 1 이상의 정수) 비트의 흑백 고계조 입력 영상을 M 비트의 저계조를 가지는 다수의 서브 채널을 통하여 흑백 출력 영상을 표현하기 위한 서브 채널의 픽셀 변조 방법에 있어서, (a) 다수개의 마스크 패턴을 생성하는 단계; (b) 상기 생성된 다수개의 마스크 패턴으로부터 다수의 서브 채널의 마스크 패턴을 선택하는 단계; (c) 상기 선택된 마스크 패턴 값과 상기 입력된 영상의 K 비트 최하위 비트(LSB; Least Significant Bit) 데이터를 이용하여 가중치를 결정하는 단계; 및 (d) 상기 가중치를 반영하여 상기 다수의 서브 채널의 M 비트 데이터를 구하는 단계를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치는, M+K(M, K는 1 이상의 정수) 비트의 흑백 고계조 입력 영상을 M 비트의 저계조를 가지는 다수의 서브 채널을 통하여 흑백 출력 영상을 표현하기 위한 서브 채널의 픽셀 변조 장치에 있어서, 다수개의 마스크 패턴을 생성하는 마스크 패턴 생성부; 상기 생성된 다수개의 마스크 패턴으로부터 다수의 서브 채널의 마스크 패턴을 선택하는 마스크 패턴 선택부; 상기 선택된 마스크 패턴 값과 상기 입력된 영상의 K 최하위 비트(LSB)데이터를 이용하여 가중치를 결정하는 디더링 연산부; 및 상기 가중치를 반영하여 상기 다수의 서브 채널의 M 비트 데이터를 구하는 저계조 산출부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 방법의 흐름도이다.
발명의 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 방법은 M+K 비트 영상 입력 단계(S300), 다수개의 마스크 패턴 생성 단계(S310), 마스크 패턴 선택 단계(S320), 디더링 연산에 의한 가중치 결정 단계(S330), 셔플링 단계(S350), M 비트 영상 출력 단계(S360)를 포함할 수 있다.
입력 영상의 픽셀로서 M+K 비트의 고계조의 정보가 입력될 수 있다(S300). 이에 반하여 영상 정보를 출력하는 것은 각 픽셀에 M 비트의 저계조가 될 수 있다. M 과 K는 각각 1 이상의 정수이다.
따라서 입력 영상 정보를 저계조의 출력으로 출력시에 아래에 서술하는 서브 채널의 픽셀을 변조하는 기법을 적용할 수 있다. 이러한 변조 기법으로 2개 이상의 서브 채널의 최하위 비트에 대하여 마스크 패턴을 적용하는 디더링 기법을 사용할 수 있다. 서브 채널의 개수는 2이상의 다수개이며, 다만 상세한 설명에서는 예시적으로 3개의 서브 채널로 이루어지는 경우에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 마스크 패턴의 크기를 결정할 수 있다. 마스크 패턴의 크기는 최하위 비트인 LSB에 의해 결정되는데, 예를 들어 LSB가 2비트인 경우에는 22이 되어 4개의 성분을 가지는 2×2 행렬이 되고, LSB가 K비트인 경우에는 2K이 되어 2K 개의 성분을 가지는 N×N 행렬이 될 수 있다. 따라서 마스크 패턴의 크기에 따라 한 번에 서브 채널 픽셀 변조 기법이 수행되는 픽셀이 결정될 수 있다. 따라서 마스크 패턴의 크기에 의해 2×2, 4×4, 6×6 및 8×8 등으로 이루어진 다수개의 픽셀에 대하여 영상 처리를 할 수 있다.
예를 들어, 마스크 패턴이 2×2의 행렬이라면, 이에 해당하는 각 마스크 패턴은 도 4에서 도시하는 바와 같이 0, 1, 2 및 3으로 이루어지는 다수의 2×2 행렬이 될 수 있다. 예를 들어, 0, 1, 2 및 3으로 이루어지는 다수의 2×2 행렬로 이루어지는 다수의 행렬중에서 4가지의 2×2 행렬을 각각 (1,1), (1,2), (2,1) 및 (2,2)의 순서대로 표시하면 (1, 2, 3, 0), (3, 1, 0, 2), (0, 3, 2, 1) 및 (2, 0, 1, 3)이 될 수 있다. 위와 같은 4가지의 행렬은 하나의 예에 지니지 아니하고, 0, 1, 2 및 3으로 이루어지고 순서 및 위치를 달리하여 구성하는 2×2행렬은 다양하게 구성될 수 있다.
그리하여 식 1의 4개의 2×2 행렬을 씨드(Seed) 마스크로 하여, 이 씨드 마스크 패턴과 식 2를 사용하여 2×2, 4×4, 6×6 및 8×8 크기의 행렬 등의 마스크 패턴으로 확장할 수 있다.
[식 1]
Figure 112006055518509-pat00001
[식 2]
Figure 112006055518509-pat00002
여기서, K는 고계조의 입력 정보에서 저계조로 변환시에 처리되는 최하위의 비트수이고, N은 마스크 패턴의 행렬의 행 또는 열의 개수를 의미한다.
따라서 2×2 행렬을 마스크 패턴으로 사용시에는 식 1과 같이 4 가지의 마스크 패턴이 생성될 수 있다. 그리하여 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 4 가지의 마스크 패턴중에서 서브 채널 마스크 패턴을 선택할 수 있다. 다시 말해, 마스크 패턴을 생성하고 생성된 마스크 패턴 범위 내에서 서브 채널 마스크 패턴을 임으로 선택할 수 있다.
마스크 패턴의 크기가 2×2 행렬에 해당하는 경우를 살펴 보기로 한다. 다만, 마스크 패턴은 최하위 비트수가 K인 경우 0부터 2K-1 범위의 정수로 구성된 성분으로 배열된 행렬로서 다수개의 마스크 패턴이 생성될 수 있다.
예를 들어 입력 영상의 픽셀의 정보가 10 비트에 해당하고, 출력 영상의 픽셀의 정보가 8비트에 해당되는 경우에 K는 2가 되고, 마스크 패턴의 크기는 2×2 행렬이 될 수 있다. 따라서, 마스그 패턴의 크기가 2×2 행렬이고, 마스크 패턴 행렬의 성분(Element)이 0, 1, 2, 3인 경우에는 도 4에서 도시하는 바와 같이 4 가지의 마스크 패턴이 생성될 수 있다.
예를 들어, 서브 채널이 3개라고 가정하면 다음과 같이 마스크 패턴을 선택할 수 있다.
생성된 4가지 마스크 패턴 중에서 제 1채널 마스크 패턴으로는 임의의 한 개를 선택할 수 있다. 이를 위해 랜덤 넘버 발생기에 의해서 생성된 정수인 0부터 3까지 중에서 하나가 생성되면, 해당 정수로 시작되거나 또는 해당 정수로 지정되어 있는 2×2 행렬을 제 1채널 마스크 패턴으로 선택할 수 있다.
제 1채널 마스크 패턴은 제 2채널 마스크 패턴의 행렬을 이용하여 구할 수 있다. 예를 들어, 제 1채널 마스크 패턴의 (N, N)성분을 제 2채널 마스크 패턴의 첫번째 성분으로 하는 마스크 패턴을 선택할 수 있다. 2×2 행렬의 제 1채널 마스크 패턴에 대하여는 (2,2)에 있는 성분을 제 2채널 마스크 패턴에서는 (1,1)에 위치하게 할 수 있다.
제 2채널 마스크 패턴을 구하는 또 다른 방법은 제 1채널 마스크 패턴 중에서 하나의 성분(Element)을 인버팅(Inverting)함에 의해 구할 수 있다. 예를 들어, 제 1채널 마스크 패턴에서 (1,1)에 위치하는 성분을 인버팅함으로써 다른 정수로 변환될 수 있고, 제 2채널 마스크 패턴은 인버팅이 된 정수를 (1,1) 성분으로 가지는 마스크 패턴을 선택할 수 있다. 예를 들면, (1,1)에 위치하는 정수가 이진수로 11(2) (십진수 3)인 경우에는 이를 인버팅 함으로써 00(2) (십진수 0)이 될 수 있고, 00(2)를 (1,1) 성분으로 가지는 제 2채널의 마스크 패턴을 선택한다.
제 3채널 마스크 패턴은 제 1채널 또는 제 2채널의 마스크 패턴과 다른 마스크 패턴으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 제 3채널에서는 제 1채널의 마스크 패턴의 (1, N)에 해당하는 성분을 (1, 1)로 하는 행렬을 마스크 패턴으로 선택할 수 있다.
이와 함께, 제 3채널 마스크 패턴은 다양한 방법에 의해 선택될 수 있다. 제 1채널 마스크 패턴을 시계 또는 반시계 방향으로 90도 회전함에 의해 형성되는 행렬에서 가장 첫번째 성분인 (1, 1)에 위치하는 정수로 시작되는 마스크 패턴을 선택하거나, 또는 제 2채널 마스크 패턴을 시계 또는 반시계 방향으로 90도 회전시켜 얻어지는 행렬에서 가장 첫번째 성분이 위치하는 정수로 시작되는 마스크 패턴을 선택할 수도 있다.
위에서 설명한 내용을 종합하면, 최하위 비트수인 K에 의해 마스크 패턴의 크기를 결정하고, 결정된 마스크 패턴 크기에 따라 마스크 패턴을 다양하게 생성할 수 있다. 생성된 마스크 패턴중에서 서브 채널의 개수에 따라 각 마스크 패턴을 선택할 수 있다.
따라서 임의의 랜덤 넘버 발생기에 의해서 생성된 마스크 패턴 중에서 각 서브 채널의 마스크 패턴을 선택하거나, 마스크 패턴의 성분 중에서 서브 채널의 수만큼 선택하고 그 성분을 첫번째 위치로 하는 마스크 패턴을 선택할 수도 있다. 이와 같이 마스크 패턴을 선택하는 방법은 다양하게 선택될 수 있고, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 치환 또는 변경할 수 있는 선택 방법이 포함될 수 있다.
도 4는 2×2 행렬의 마스크 패턴에서 서브 채널이 3개인 경우에 서브 채널 마스크 패턴을 선택하는 과정을 보여준다.
일단 0, 1, 2, 3으로 이루어지는 2×2 행렬의 다수의 마스크 패턴을 생성할 수 있다. 도 4를 참조하면 생성된 4개의 마스크 패턴 중에서 임으로 하나를 선택하여 제 1채널 마스크 패턴으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 4에서 도시하는 바와 같이 생성된 4개의 마스크 패턴 중에서 (1, 2, 3, 0)의 2×2 행렬을 제 1채널 마스크 패턴으로 선택할 수 있다.
그리고 제 2채널 마스크 패턴은 (N, N)에 해당하는 성분을 (1,1)로 함으로써 (2,2)의 위치하는 성분인 0으로 시작하는 마스크 패턴인 (0, 3, 2, 1) 행렬을 선택할 수 있다.
제 3채널 마스크 패턴은 (1,N)에 해당하는 성분인 2로 시작하는 마스크 패턴인 (2, 0, 1, 3) 행렬을 선택할 수 있다.
각 서브 채널의 마스크 패턴이 선택된 후에는 각 서브 채널의 원본 패턴과 마스크 패턴에 대하여 디더링 연산을 수행할 수 있다(S330). 디더링 연산에 의해 각 서브 채널의 픽셀값에 반영될 수 있는 가중치를 얻을 수 있다(S330).
디더링 연산은 서브 채널의 마스크 패턴과 각 픽셀의 K 최하위 비트(LSB) 데이터로 구성되는 원본 패턴을 더하거나 비교하여 가중치를 얻을 수 있다. 더하는 연산을 수행하는 경우에는 원본 패턴과 마스크 패턴의 덧셈의 결과가 임계치 보다 큰 경우에는 1이 되고, 임계치 보다 작은 경우에는 0이 될 수 있다. 비교하는 연산을 수행하면, 마스크 패턴 값과 원본 패턴 값을 비교하여 원본 패턴의 값이 커면 1이 되고, 작으면 0이 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 4개의 입력 픽셀에 대하여 디더링 연산을 수행하는 결과를 보여준다.
예를 들어, 도 5에서 보는 바와 같이 4개의 픽셀에 대하여 각각 10비트의 입력이 주어질 수 있다. 이에 비하여 출력 장치에는 8비트로서 출력되는 경우에는 하위 2비트가 최하위 비트(LSB)가 된다. 따라서 최하위 2비트를 잘라내면서 디더링을 수행할 수 있다. 이와 함께, 서브 채널이 3개인 경우이다.
최하위 비트를 잘라내어 원본 패턴을 구성할 수 있다. 도 5에서의 4개의 픽셀에 대하여는 최하위 2비트를 잘라내어 (2, 0, 3, 1)의 2×2 행렬을 원본 패턴으로 할 수 있다.
먼저, 제 1채널 원본 패턴에 도 4에서 선택한 제 1채널 마스크 패턴을 더할 수 있다. 이러한 덧셈에 의한 결과값이 임계값인 4 이상이면 +1의 가중치가 되고, 4 미만이면 0으로 가중치가 없게 된다. 임계값은 일반적으로 최하위 비트수가 K인 경우에 2K의 정수로 선택될 수 있으며, 이와 함께 당업자에 의해 임의의 값으로 정해질 수 있다.
따라서 도 5에서의 디더링 연산을 수행하는 예를 살펴보면, 제 1채널 원본 패턴의 값이 (2, 0, 3, 1)이고, 제 1채널 마스크 패턴의 값은 (1, 2, 3, 0)이다. 따라서 두 행렬을 더하면 (3, 2, 6, 1)이 될 수 있고 이러한 값 중에서 4 이상이면 +1이고, 4 미만이면 0이 된다. 따라서 디더링 연산에 의해 도출되는 2×2의 가중치 패턴은 (0, 0, +1, 0)이다. 그리하여 최하위 비트를 잘라낸 원본 픽셀의 데이터와 가중치 패턴을 더함으로써 위의 4개의 픽셀에 대한 제 1채널의 최종값이 산출될 수 있다. 따라서 제 1채널에 대한 최하위 비트를 잘라낸 원본 픽셀의 데이터인 (123, 122, 122, 121)과 디더링 연산에 의해 도출되는 2×2 행렬은 (0, 0, +1, 0)을 더하면 디더링 연산에 의한 제 1채널 출력 데이터인 (123, 122, 123, 121)가 얻어질 수 있다.
이와 함께, 제 2채널 및 제 3채널의 디더링 연산에도 위와 동일한 기법에 의하여 저계조의 픽셀 데이터가 얻어질 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 도시하는 바와 같이 제 2채널 원본 패턴은 (2, 0, 3, 1) 이고, 제 2채널 마스크 패턴의 값은 (0, 3, 2, 1)이다. 이를 디더링 연산에 의해 더하면 (2, 3, 5, 2)가 출력되고, 임계값인 4 이상의 값에 대하여는 +1 값을 부여하면 (+1, 0, 0, +1)의 가중치 패턴이 된다. 따라서 제 2채널에 대한 최하위 비트를 잘라낸 원본 픽셀의 데이터인 (123, 122, 122, 121)과 가중치 패턴인 (+1, 0, 0, +1)을 더하면 디더링 연산에 의한 제 2채널 출력 데이터로서 (123, 122, 123, 122)가 얻어질 수 있다.
동일한 방식에 의해 디더링 연산을 제 3채널에 대하여 수행하면, 제 3채널 출력 데이터인 (124, 122, 123, 122)가 얻어질 수 있다.
따라서 위와 같이, 4 개의 픽셀에 대하여 다수의 서브 채널에 대하여 디더링 연산을 수행하여 각각의 픽셀에 대하여 저계조로 이루어지는 서브 채널의 출력 값을 얻을 수 있다. 도 5에서의 서브 채널 출력 값의 평균을 해보면, 4개의 픽셀에 대하여 각각 (122.33, 122, 123, 121.66)으로 원본 10비트 입력 값인 (123.50, 122, 122.75, 121.25)에 근접하게 출력됨을 알 수 있다.
디더링 연산에 의해 가중치를 각 서브 채널의 출력 값에 반영한 후에 셔플링 단계를 포함할 수 있다(S350). 셔플링 단계는 디더링 연산을 수행 후에 각 서브 채널의 출력값이 동일한 경우에 적용될 수 있다(S340).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 디더링 연산을 수행한 후에 셔플링을 수행한 결과를 보여준다.
예를 들어, 4개의 10비트로 이루어진 입력 픽셀에 대하여 8비트로 이루어진 출력신호로 변환하기 위해 디더링 연산을 수행할 수 있다(S330). 다만, 10비트로 이루어진 입력 픽셀에서의 데이터의 최하위 비트 값이 영이거나 아주 작은 경우에는 디더링 연산에 의해 각 서브 채널의 출력 값이 동일할 수 있다(S340).
예를 들어, 도 6에서는 디더링 처리를 하기 전에 최하위 비트 값이 영이거나 1에 해당되는 경우에 다수의 서브 채널의 마스크 패턴에 의하여 디더링 연산을 수 행할 수 있다. 도 6에서와 같이 서브 채널의 개수가 3이면, 제 1채널의 디더링 연산에 의하여 도출되는 2×2 가중치 패턴은 (0, 0, 0, 0)이고, 제 2채널의 가중치 패턴은 (0, +1, 0, 0), 제 3채널의 가중치 패턴은 (0, 0, 0, +1)이다.
따라서 각 채널의 디더링 연산에 의한 제 1채널값은 (122, 122, 122, 122), 제 2채널값은 (122, 123, 122, 122) 및 제 3채널값은 (122, 122, 122, 123)이다. 따라서 (1,1) 및 (2,1)에 위치하는 다수의 서브 채널의 픽셀 값이 동일하다.
이러한 (1,1) 및 (2,1)에 위치하는 픽셀에 대하여는 디더링 연산을 수행하였다 하여도 디더링에 의해 처리된 값에 변화가 없게 되므로 디더링에 의해 서브 채널의 값이 변조되는 타 영역과 구분되어 컨투어(Contour) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상을 차단하기 위해 다음과 같은 셔플링 단계를 도입함으로써, 모든 픽셀에 대해 서브 채널의 값을 변조시키는 효과를 줄 수 있다.
셔플링(Shuffling) 단계는 일단 디더링 연산에 의해 처리된 다수의 서브 채널의 출력 데이터 값이 동일한 경우에 적용될 수 있다(S340). 디더링 연산 후에 출력되는 서브 채널의 픽셀 값을 비교하여 각 픽셀 값이 동일하면 셔플링 단계를 적용할 수 있다(S350).
셔플링은 하나의 픽셀에 대응하는 다수의 서브 채널중에서 두 개의 서브 채널을 선택하여 하나의 채널값에는 1을 더하고, 다른 하나의 채널값에는 1을 뺄 수 있다. 이와 유사하게 두 개의 서브 채널에서 하나의 채널값에는 일정수를 더하고, 다른 하나의 채널값에는 일정수를 뺄 수 있다. 그리하여, 전체적으로 서브 채널의 값을 더하면 셔플링 단계를 거치기 전과 동일하다.
두 개의 서브 채널의 선택은 랜덤수를 발생시키는 랜덤 발생기에 의하여 두 개의 서브 채널을 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서 보는 바와 같이 서브 채널이 3개인 경우에 첫번째 픽셀에 대하여 셔플링 단계를 제 1과 제 3채널에 대하여 적용할 수 있다. 다시 말해 R 채널에 대해서는 +1을 더해주고, B 채널에 대해서는 -1을 더해 준다. 이와 함께 세번째 픽셀에 대하여는 랜덤 발생기에 의해 제 1과 제 2채널이 선택되는 경우에는 제 1채널에 대해서는 1을 더해주고, 제 2채널에 대해서는 -1 더해 준다.
셔플링 단계를 지나면, 각 서브 채널의 픽셀 값들을 M비트로 출력할 수 있다. 셔플링을 수행할 필요가 없는 픽셀에 대하여는 디더링 연산에 의해 도출되는 각 서브 채널의 픽셀 값을 M비트로 출력할 수 있다.
도 7a는 서브 채널의 픽셀 변조를 수행하지 아니한 결과를 보여주면, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 채널의 픽셀 변조를 수행한 결과를 보여준다.
도 7a에서 도시하는 바와 같이 8비트 흑백 입력 신호로부터 3개의 서브채널에서 각 서브 채널의 하위 4비트를 잘라내어 표현한 결과이다. 출력 수단이 4비트의 출력을 내보내는 경우에는 최하위 4비트를 절단하여 버림으로써 영상에서 컨투어 현상이 발생하여 영상의 질이 저하되는 것을 볼 수 있다.
도 7a의 결과와 비교되는 도 7b는 디더링 연산 및 셔플링 단계를 수행하여 서브 채널의 픽셀 값을 변조시켜서 출력되는 결과를 보여준다. 도 7a에서와 마찬가지로 최하위 4비트를 잘라내지만, 각 서브 채널의 픽셀 값을 전술한 본 발명의 일 실시예에 의해 변조시킴에 의해 도 7a에서 나타나는 컨투어 현상과 얼룩과 같은 화 질의 열화가 현저히 줄어 들고, 화질의 변화가 자연스럽고 부드러운 것을 볼 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 하위 픽셀 변조 장치는 입력부(800), 마스크 패턴 생성부(810), 마스크 패턴 선택부(820), 디더링 연산부(830), 저계조 산출부(840), 셔플링부(850) 및 출력부(860)를 포함할 수 있다.
입력부(800)는 흑백 영상의 픽셀의 정보를 입력 받는다. 입력부에서는 M+K 비트의 고계조의 흑백 영상의 정보를 입력 받을 수 있다.
마스크 패턴 생성부(810)는 마스크 패턴을 생성하는 역할을 한다. 마스크 패턴 생성부는 마스크 패턴의 크기가 정해지면 마스크 패턴의 성분이 결정되고, 이에 따라 마스크 패턴을 생성할 수 있다. 예를 들어, 10비트의 입력 신호에 대하여 8비트의 출력 장치로 표시하는 경우에는 최하위 비트는 2가 되고, 따라서 마스크 패턴의 성분은 0부터 22-1 범위 내의 정수가 되고, 이를 조합하여 마스크 패턴을 다수개로 생성할 수 있다.
또한 입력 픽셀이 M+K 비트이고, 출력 픽셀이 M 비트인 경우에 최하위 비트인 K 비트만큼 디더링 연산을 수행할 수 있도록 마스크 패턴을 생성할 수 있다. 씨드 마스크 패턴을 생성한 후에, 전술한 식 2를 이용하여 다수개의 패턴을 생성할 수 있다.
마스크 패턴 선택부(820)는 생성된 다수의 마스크 패턴중에서 각 서브 채널의 마스크 패턴을 선택하는 역할을 한다. 각 서브 채널의 마스크 패턴은 생성된 다수의 마스크 패턴에서 임의로 선택될 수 있다.
예를 들어, 서브 채널이 3개인 경우에는 다수의 마스크 패턴중에서 서로 다른 임의의 3개의 마스크 패턴을 선택하여 각 채널의 마스크 패턴으로 선택할 수 있다. 다른 방법으로는 랜덤 넘버 발생기에 생성된 수에 의해 제 1채널 마스크 패턴을 선택하고, 제 1채널 마스크 패턴의 (1,1)을 제외한 다른 성분의 값을 선택하여, 이를 제 2및 제 3채널의 (1,1)에 해당하는 성분을 가지는 마스크 패턴으로 할 수 있다. 예를 들어, 제 2채널 마스크 패턴은 제 1채널 마스크 패턴의 (N, N) 성분을 (1,1)로 할 수 있고, 제 3채널 마스크 패턴은 제 1채널 마스크 패턴의 (1, N) 성분을 (1,1)로 할 수 있다.
디더링 연산부(830)는 각 서브 채널의 원본 패턴과 각 서브 채널 마스크 패턴을 더한 값이 임계치 이상이면 1을, 임계치 미만이면 0으로 하는 가중치 패턴을 생성할 수 있다. 이와 함께 디더링 연산부(830)는 원본 패턴과 마스크 패턴을 비교하여 가중치 패턴을 얻을 수도 있다.
저계조 산출부(840)은 M+K 비트의 원본 입력 값에서 K 비트를 잘라낸 M 비트의 입력 값에 가중치 값을 더하여 M 비트의 출력 값을 구할 수 있다. 이러한 M 비트의 출력 값은 각 서브 채널인 R, G 및 B 채널에서 얻을 수 있다.
셔플링부(850)는 저계조 산출부(840)에서 구한 M 비트의 서브 채널 출력값이 모두 동일한 경우에 각 서브 채널의 값을 일정만큼 변조시키는 역할을 한다. 예를 들어, 저계조 산출부(840)에서 구한 8 비트의 각 서브 채널 출력값이 모두 122 로 동일하다면 셔플링부에 의해 서브 채널중에서 두 개의 채널을 선택하여 어느 하나에는 +1을 더하고, 다른 하나에는 -1을 더한다. 따라서 출력값은 평균값을 유지하면서 서브 채널의 값들을 달리하여 영상내에서 발생하는 컨투어(Contour)를 제거할 수 있다.
출력부(860)는 디더링 처리되어 도출되는 M 비트의 출려값 또는 셔플링부에 의해 셔플링된 M 비트의 출력값을 출력수단에 의해 출력하는 역할을 한다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어, 즉 '~모듈' 또는 '~테이블' 등은 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만, 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.
첫째, 고계조의 입력 신호를 저계조의 영상 출력시에 나타나는 컨투어 또는 화질의 열화를 디더링 기법 및 셔플링 기법에 의한 서브 채널의 픽셀 변조를 통하여 방지할 수 있다.
둘째, 서브 채널의 픽셀 변조를 함으로서 저계조의 출력 신호로 고화질의 영상을 표현할 수 있다.
셋째, 셔플링 단계를 포함함으로써 디더링에 의해서 처리되지 못하는 컨투어를 제거할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있 을 것이다.

Claims (20)

  1. M+K(M, K는 1 이상의 정수) 비트의 흑백 고계조 입력 영상을 M 비트의 저계조를 가지는 다수의 서브 채널을 통하여 흑백 출력 영상을 표현하기 위한 서브 채널의 픽셀 변조 방법에 있어서,
    (a) 다수개의 마스크 패턴을 생성하는 단계;
    (b) 상기 생성된 다수개의 마스크 패턴으로부터 다수의 서브 채널의 마스크 패턴을 선택하는 단계;
    (c) 상기 선택된 마스크 패턴 값과 상기 입력된 영상의 K 비트 최하위 비트(LSB; Least Significant Bit) 데이터를 이용하여 가중치를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 가중치를 반영하여 상기 다수의 서브 채널의 M 비트 데이터를 구하는 단계를 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에 의해 도출되는 상기 다수의 서브 채널의 M 비트 데이터가 동일한 경우에, 각 채널중에서 두 개의 채널을 선택하여 그 중에 하나의 채널값에는 일정 양수를 더하고 다른 하나의 채널값에는 일정 양수를 빼는 단계를 더 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    0부터 2K-1에 해당하는 정수 값으로 구성되는 마스크 패턴을 생성하는 단계를 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    다수의 서브 채널의 마스크 패턴을 상기 (a) 단계에서 생성된 다수의 마스크 패턴으로부터 선택하는 단계를 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 서브 채널의 개수가 3개인 경우에
    상기 (a) 단계는 2k 개수의 서로 다른 정수로 구성되는 N×N 크기(N은 양의 정수)의 다수개의 마스크 패턴을 생성하며,
    상기 (b) 단계는
    제 1채널 마스크 패턴은 랜덤 넘버 발생기에 의해 상기 생성된 다수개의 마스크 패턴 중 하나를 임의로 선택하고,
    제 2채널 마스크 패턴은 상기 N×N 크기의 제 1채널 마스크 패턴의 (N, N) 성분 값을 (1,1) 값으로 하는 마스크 패턴으로 선택하고,
    제 3채널 마스크 패턴은 상기 제 1채널 마스크 패턴의 (1, N)의 값을 (1, 1)의 값으로 하는 마스크 패턴으로 선택하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    상기 선택된 마스크 패턴과 상기 입력된 영상의 K 최하위 비트(LSB) 데이터를 더한 결과 값이 임계치 이상이면 1의 가중치를 부여하고, 임계치 미만이면 0의 가중치를 부여하는 단계를 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    상기 선택된 마스크 패턴과 상기 입력된 영상의 K 최하위 비트(LSB) 데이터를 비교하여 K 최하위 비트 값이 마스크 패턴값 이상이면 1의 가중치를 부여하고, 마스크 패턴값 미만이면 0의 가중치를 부여하는 단계인, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    각 픽셀이 M 비트 데이터로 이루어진 영상을 출력하는 단계를 더 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    각 픽셀이 M+K 비트 데이터로 이루어진 영상을 입력받는 단계를 더 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에 의해 도출되는 각 채널의 M 비트 데이터가 동일한 경우에, 각 채널중에서 두 개의 채널을 선택하여 그 중에 하나의 채널에는 1을 더하고 다른 하나의 채널에는 1을 빼는 단계를 더 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 방법.
  11. M+K(M, K는 1 이상의 정수) 비트의 흑백 고계조 입력 영상을 M 비트의 저계조를 가지는 다수의 서브 채널을 통하여 흑백 출력 영상을 표현하기 위한 서브 채널의 픽셀 변조 장치에 있어서,
    다수개의 마스크 패턴을 생성하는 마스크 패턴 생성부;
    상기 생성된 다수개의 마스크 패턴으로부터 다수의 서브 채널의 마스크 패턴을 선택하는 마스크 패턴 선택부;
    상기 선택된 마스크 패턴 값과 상기 입력된 영상의 K 최하위 비트(LSB)데이터를 이용하여 가중치를 결정하는 디더링 연산부; 및
    상기 가중치를 반영하여 상기 다수의 서브 채널의 M 비트 데이터를 구하는 저계조 산출부를 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 저계조 산출부에 의해 도출되는 상기 다수의 서브 채널의 M 비트 데이터가 동일한 경우에, 각 채널중에서 두 개의 채널을 선택하여 그 중에 하나의 채널값에는 일정 양수를 더하고 다른 하나의 채널값에는 일정 양수를 빼는 셔플링부를 더 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 마스크 패턴 생성부는
    0부터 2K-1에 해당하는 정수 값으로 구성되는 마스크 패턴을 생성하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 마스크 패턴 선택부는
    다수의 서브 채널의 마스크 패턴을 상기 마스크 패턴 생성부에 의해 생성된 마스크 패턴으로부터 각각 선택하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 서브 채널의 개수가 3인 경우에
    상기 마스크 패턴 생성부는 2k 개수의 서로 다른 정수로 구성되는 N×N 크기(N은 양의 정수)의 다수개의 마스크 패턴을 생성하며,
    상기 마스크 패턴 선택부는
    제 1채널 마스크 패턴은 랜덤 넘버 발생기에 의해 상기 생성된 다수개의 마스크 패턴 중 하나를 임의로 선택하고,
    제 2채널 마스크 패턴은 상기 N×N 크기의 제 1채널 마스크 패턴의 (N, N) 성분 값을 (1,1) 값으로 하는 마스크 패턴으로 선택하고,
    제 3채널 마스크 패턴은 상기 제 3채널 마스크 패턴의 (1, N)의 값을 (1, 1)의 값으로 하는 마스크 패턴으로 선택하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  16. 제 11항에 있어서, 상기 디더링 연산부는
    상기 선택된 마스크 패턴과 상기 입력된 영상의 K 최하위 비트(LSB) 데이터를 더한 결과 값이 임계치 이상이면 1의 가중치를 부여하고, 임계치 미만이면 0의 가중치를 부여하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 디더링 연산부는
    상기 선택된 마스크 패턴과 상기 입력된 영상의 K 최하위 비트(LSB) 데이터를 비교하여 K 최하위 비트 값이 마스크 패턴값 이상이면 1의 가중치를 부여하고 마스크 패턴값 미만이면 0의 가중치를 부여하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  18. 제 11항에 있어서,
    각 픽셀이 M 비트 데이터로 이루어진 영상을 출력하는 출력부를 더 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  19. 제 11항에 있어서,
    각 픽셀이 M+K 비트 데이터로 이루어진 영상을 입력받는 입력부를 더 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 저계조 산출부에 의해 도출되는 각 채널의 M 비트 데이터가 동일한 경우에, 각 채널중에서 두 개의 채널을 선택하여 그 중에 하나의 채널에는 1을 더하고 다른 하나의 채널값에는 1을 빼는 셔플링부를 더 포함하는, 흑백 출력 장치의 다계조 표현을 위한 서브 채널 픽셀 변조 장치.
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