KR19990072865A - 영상처리방법및장치 - Google Patents

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Abstract

그라데이션 레벨은 감소시키면서 고른 텍스쳐와 감소된 거침을 가진 고화질의 영상을 얻는 다중 레벨 에러 확산 처리가 수행된다. 영상 처리 장치는 그라데이션 레벨에 따라 에러 확산 처리를 입력 영상 데이타에 대해 선택적으로 수행하기 위한 제1 에러 확산 처리부 및 제1 에러 확산 처리부의 출력 데이타에 대해 3개 또는 그 이상의 양자화 레벨의 에러 확산 처리를 수행하여 출력 영상 데이타로 출력하기 위한 제2 에러 확산 처리부를 포함한다. 제1 에러 확산 처리부의 선택적 양자화부는 제2 에러 확산 처리부의 양자화부에서 양자화를 통해 에러가 생성되지 않은 영역에 에러를 선택적으로 집중시켜 중첩되도록 하는 양자화를 수행한다.

Description

영상 처리 방법 및 장치{IMAGE PROCESSING METHOD AND APPARATUS}
본 발명은 다중 레벨로 에러 확산 처리를 수행함으로써 영상 데이타의 그라데이션 레벨의 수를 감소시키기 위한 영상 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 컴퓨터나 영상 입력 장치를 통해 얻어진 다중-레벨 그라데이션을 갖는 영상이 보다 적은 그라데이션 레벨을 갖는 프린터와 같은 영상 출력 장치를 통해 출력될 때, 영상 데이타의 그라데이션 레벨의 개수는 감소될 필요가 있다. 그라데이션 레벨의 개수를 감소시키면서 원본 영상의 영상 품질을 가능한한 높게 유지시키기 위해 종래에는 의사 하프톤 표시법(pseudo halftone representation)이 사용되어 왔다. 수개의 의사 하프톤 표시법 중 고품질 영상을 생성할 수 있는 에러 확산법이 예를 들어 2개의 출력 그라데이션을 갖는 프린터에 널리 사용되어 왔다. 또한, 3개 이상의 그라데이션 레벨을 나타낼 수 있는 영상 출력 장치를 위해 3개 이상의 양자화 레벨을 갖는 다중 레벨 에러 확산법이 제안되었다. 이 에러 확산법은 타겟 픽셀로부터의 양자화 에러를 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 입력 영상 데이타로 확산시키는 방법임에 주목해야 한다.
에러 확산법의 일반적인 원리가 히토시 다까이에(Hitoshi Takaie) 및 미쓰오 예(Mitsuo Yae)의 "C언어를 이용한 디지털 영상 데이타의 그라데이션 변환 기법"의 제158면~171면을 참조하여 상세히 기술될 것이다.
에러 확산법은 인간의 시각적 인지 특성을 고려하여 양자화 에러를 시각적으로 인지되기 어려운 고주파로 변환시킴으로써 의사 하프톤을 표시하는 것이다. 도 1은 전형적인 에러 확산 처리를 구현하기 위한 영상 처리 장치의 블럭도이다. 영상 처리 장치는 입력 영상 데이타 x(i, j)로부터 이하에 기술되는 필터(214)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(211); 감산기(211)의 출력 데이타를 양자화하여 그 결과를 출력 영상 데이타 y(i, j)로 출력하기 위한 양자화기(212, Q); 출력 영상 데이타 y(i, j)로부터 감산기(211)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(213); 및 감산기(213)의 출력 데이타 상에 특정 필터링 처리를 수행하고 그 결과를 감산기(211)에 출력하기 위한 필터(214)를 포함한다. 도면에서, e(i, j)는 양자화기(212)에서의 양자화를 통해 생성된 양자화 에러를 나타낸다. 따라서, 감산기(2134)의 출력 데이타는 양자화 에러 e(i, j)이다. 서로 직각으로 교차하는 2방향의 좌표축이 각각 'i' 및 'j'로 표시되어 있다. 이들 2방향은 각각 i 방향 및 j 방향으로 표시될 것이다.
필터(214)는 일종의 선형 필터이다. 그 전달 함수는 G(z1, z2)이다. 기호 z1및 z2는 각각 i 방향 및 j 방향으로의 z 변환시의 변수이다. 도 1에 도시된 영상 처리 장치의 전체 구성은 2-차원 시그마-델타 변조 회로로 간주된다. 따라서, 영상 처리 장치에서의 입력 및 출력 관계식으로서 아래의 표현식 (1)이 주어진다.
Y(z1, z2) = Z(z1, z2) + H(z1, z2)E(z1, z2)...(1)
표현식(1)에서, Y(z1, z2), X(z1, z2), 및 E(z1, z2)는 각각 y(i, j), x(i, j), 및 e(i, j)의 z 변환을 통해 생성된 값들이다. 양자화 에러 E(z1, z2)를 변환시키기 위한 필터의 전달 함수 H(z1, z2)는 아래의 표현식 (2)로 주어진다.
H(z1, z2)= 1-G(z1, z2)...(2)
전달 함수 H(z1, z2)는 2-차원 유한 임펄스 반응 (FIR)의 고역 통과 필터를 나타낸다. 고역 통과 필터는 양자화 에러 E(z1, z2)의 변조 특성을 결정하는 양자화 에러를 더 높은 주파수 대역으로 변환시키기 위한 필터이다. 이후의 설명에서, 전달 함수 H(z1, z2) 및 G(z1, z2)로 표시된 필터들은 각각 필터 H(z1, z2) 및 필터 G(z1, z2)로 나타날 것이다.
G(z1, z2)는 아래의 표현식 (3)로 주어진다.
G(z1, z2) = ΣΣg(n1, n2)z1 -n1z2 -n2...(3)
표현식(3)에 있는 첫번째 Σ는 n1이 -N1에서 M1까지 일때의 합계를 나타낸다. 표현식(3)에 있는 두번째 Σ는 n2가 -N2에서 M2까지 일때의 합계를 나타낸다. N1, M1, N2, M2 각각은 선정된 양의 정수이다. 필터 계수는 g(n1, n2)로 주어지고, 타겟 픽셀은 n1=0 및 n2=0로 주어진다.
그러나, 영상의 품질은 더 적은 양자화 레벨을 갖는 다중-레벨 에러 확산법에서 저하된다. 예를 들어, 원본 영상의 톤이 양자화 레벨에 근접할 때, 텍스쳐 변동이 현저해지고 의사 등고선이 생성된다. 이것은 출력 영상에서 부분적으로 발견되는 에러 확산법에만 나타나는 무작위 패턴(random pattern)의 부재에 의해 유발된다. 원본 영상 데이타의 톤이 양자화 레벨에 근접할 때, 출력 레벨은 하나의 양자화 레벨이고 따라서 무작위 패턴의 부재 결과를 내게 된다.
텍스쳐 변동에 기인한 영상 품질 저하를 효과적으로 방지하기 위해 규칙적인 패턴이나 무작위 잡음을 영상 데이타 상에 중첩시키는 방법이 알려져 있다. 그러나, 이 방법은 원본 영상 데아타에서의 모든 그라데이션 레벨에 에러를 증가시킨다. 결과적으로, 규칙적인 패턴의 텍스쳐는 에러 확산법의 텍스쳐와 정합하지 않는다. 출력 영상에서 증가된 거칠어짐(roughness)이라는 또 다른 문제점이 생긴다.
또한, 영상 처리 전자 연구소의 히로시 오우찌의 "그라데이션 레벨 처리를 이용한 고품질 다중 레벨 에러 확산법" 제10-17면에 개시된 바와 같이, 2개 레벨에서 3개 레벨, 그 다음, 5개 레벨로 에러 확산 처리를 단계적으로 수행하는 방법이 제안되었다. 그러나, 단계적 처리에 필요한 계산을 수행하는데에는 긴 시간이 필요하다. 또 다른 문제는 특정 그라데이션 레벨을 표현하기 위해 4개 이상의 출력 레벨이 사용될 수 있기 때문에 거칠어짐이 더 커진다는 또 다른 문제점이 있다. 이를 보상하기 위한 처리도 역시 필요하다.
상기와 같은 문제점들을 고려하여, 영상 데이타의 그라데이션 레벨 수를 감소시키면서 다중-레벨 에러 확산 처리를 통해 균일한 텍스쳐 및 감소된 거칠어짐을 갖는 고품질의 영상을 생성할 수 있는 영상 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 영상 처리 방법은 제1 에러 확산 처리 단계 및 제2 에러 확산 처리 단계를 포함한다. 제1 에러 확산 처리 단계는 각각의 픽셀에 대한 입력 영상 데이타를 양자화하여 양자화된 입력 영상 데이타를 출력을 위한 선정된 양자화 레벨을 갖는 영상 데이타로 변환시키고, 입력 영상 데이타의 그라데이션 레벨이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있을 때에는 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러를 타겟 픽셀 근처의 양자화되지 않은 픽셀의 입력 영상 데이타로 확산시키며, 그라데이션 레벨이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 입력 영상 데이타를 양자화하지 않고 출력한다. 제2 에러 확산 처리 단계는 각각의 픽셀에 대해 제1 에러 확산 처리 단계에 의해 출력된 영상 데이타를 양자화하여 양자화된 영상 데이타를 제1 에러 확산 처리 단계에서의 양자화 레벨과는 다른 양자화 레벨을 포함한 3개 이상의 양자화 레벨 중 하나를 갖는 출력 영상 데이타로 변환시키며, 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러를 타겟 픽셀 부근의 양자화되 않은 픽셀의 영상 데이타로 확산시킨다.
본 발명의 영상 처리 장치는 제1 에러 확산 처리 수단 및 제2 에러 확산 처리 수단을 포함한다. 제1 에러 확산 처리 수단은, 각각의 픽셀에 대한 입력 영상 데이타를 양자화하여 양자화된 입력 영상 데이타를 출력을 위한 선정된 양자화 레벨을 갖는 영상 데이타로 변환시키고, 입력 영상 데이타의 그라데이션 레벨이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있을 때에는 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러를 타겟 픽셀 근처의 양자화되지 않은 픽셀의 입력 영상 데이타로 확산시키며, 그라데이션 레벨이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 입력 영상 데이타를 양자화하지 않고 출력하기 위한 선택적 양자화 수단, 및 입력 영상 데이타의 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있을 때에는 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러를 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 입력 영상 데이타로 확산시키고 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 입력 영상 데이타를 양자화하지 않고 출력하기 하기 위한 에러 확산 수단을 포함한다. 제2 에러 확산 처리 수단은, 각각의 픽셀에 대해 제1 에러 확산 처리 단계에 의해 출력된 영상 데이타를 양자화하여 양자화된 영상 데이타를 제1 에러 확산 처리 단계에서의 양자화 레벨과는 다른 양자화 레벨을 포함한 3개 이상의 양자화 레벨 중 하나를 갖는 출력 영상 데이타로 변환시키며, 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러를 타겟 픽셀 부근의 양자화되 않은 픽셀의 영상 데이타로 확산시키기 위한 양자화 수단, 및 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러를 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 영상 데이타로 확산시키기 위한 제2 에러 확산 수단을 포함한다.
본 발명의 영상 처리 방법에 따르면, 제1 에러 확산 처리 단계에서, 입력 영상 데이타의 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행 가능 범위 내에 있을 때에는, 입력 영상 데이타의 그라데이션 값은 선정된 양자화 레벨을 갖는 출력용 영상 데이타로 변환될 각각의 픽셀에 대해 양자화되며, 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러는 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 입력 영상 데이타로 확산된다. 또한, 제1 에러 확산 처리 단계에서, 입력 영상 데이타의 그라데이션 레벨이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는, 입력 영상 데이타는 양자화되지 않고 출력된다. 제2 에러 확산 처리 단계에서, 제1 에러 확산 처리 단계에 의해 출력된 영상 데이타는 제1 에러 확산 처리 단계에서의 양자화 레벨과는 다른 양자화 레벨을 포함한 23개 이상의 양자화 레벨중 하나를 갖는 출력 영상 데이타로 변환될 각각의 픽셀에 대해 양자화되며 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러는 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 영상 데이타로 확산된다.
본 발명의 영상 처리 장치에 따르면, 제1 에러 확산 처리 수단에서, 선정된 양자화 레벨을 갖는 출력용 영상 데이타로 변환될 각각의 픽셀에 대해 입력 영상 데이타가 양자화되고, 입력 영상 데이타의 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있을 때에는 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러는 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 입력 영상 데이타로 확산되고, 그라데이션 레벨이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 선택적 양자화 수단에 의한 양자화없이 입력 영상 데이타는 출력되며, 선택적 양자화 수단에서의 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러는 에러 확산 수단에 의해 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 입력 영상 데이타로 확산된다. 제2 에러 확산 처리 수단에서, 제1 에러 확산 처리 수단에 의해 출력된 영상 데이타는 제1 에러 확산 처리 수단에서의 양자화 레벨과는 다른 양자화 레벨을 포함한 3개 이상의 양자화 레벨 중 하나를 갖는 출력 데이타로 변환될 각각의 픽셀에 대해 양자화 수단에 의해 양자화되며, 양자화 수단에서의 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러는 제2 에러 확산 수단에 의해 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 영상 데이타로 확산된다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 및 이점들이 이후의 상세한 설명으로부터 보다 완전하게 나타날 것이다.
도 1은 종래의 에러 확산 처리를 구현하기 위한 영상 처리 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 처리 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
도 3은 도 2의 선택적 양자화부의한 예를 도시하는 블럭도.
도 4는 도 2의 선택적 양자화부 및 양자화부에 대한 각각의 양자화 레벨의 예를 도시하는 도면.
도 5는 양자화 레벨이 도 4와 같이 설정될 때 선택적 양자화부 및 양자화부에서 생성된 양자화 에러의 크기를 나타내는 도면.
도 6은 선택적 양자화부 및 도 2의 양자화부에 대한 각각의 양자화 레벨에 대한 또 다른 예를 나타내는 도면.
도 7은 양자화 레벨이 도 6과 같이 설정될 때 선택적 양자화부 및 양자화부에서 생성된 양자화 에러의 크기를 나타내는 도면.
도 8은 플로이드 필터(Floyid's filter)의 주파수 특성을 등고선(contour line)으로 도시한 도면.
도 9는 자비스 필터(Jarvis' filter)의 주파수 특성을 등고선으로 도시한 도면.
도 10은 도 2의 선택적 양자화부에 사용된 필터의 주파수 특성의 한 예를 도시하는 플롯도.
도 11은 도 2의 양자화부에 사용된 필터의 주파수 특성의 한 예를 도시하는 플롯도.
도 12는 도 10에 도시된 주파수 특성을 등고선으로 나타낸 도면.
도 13은 도 11에 도시된 주파수 특성을 등고선으로 나타낸 도면.
도 14는 본 발명의 제1 실시에와 비교하기 위한 비교예의 영상 처리 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
도 15는 도 14의 각각의 양자화기의 양자화 레벨의 예를 도시하는 도면.
도 16은 양자화 레벨에 도 15와 같이 설정될 때 각각의 양자화기 내에 생성되는 양자화 에러의 크기를 도시하는 도면.
도 17은 도 14의 제1 에러 확산 처리부에 사용된 필터의 주파수 특성의 한 예를 도시하는 플롯도.
도 18은 도 14의 제2 에러 확산 처리부에 사용된 필터의 주파수 특성의 한 예를 도시하는 플롯도.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상 처리 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 영상 처리 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 영상 입력 장치
2 : 영상 출력 장치
10 : 제1 에러 확산 처리부
11 : 감산기
12 : 선택적 양자화부
13 : 감산기
14 : 필터
20 : 제2 에러 확산 처리부
21 : 감산기
22 : 양자화부
23 : 감산기
24 : 필터
본 발명의 양호한 실시예가 도면을 참조하여 기술될 것이다.
우선, 본 발명의 실시예들과 비교하기 위해, (비교예의 영상 처리 방법 및 영상 처리 장치라 언급될) 영상 처리 방법 및 영상 처리 장치가 기술될 것이다. 비교예의 영상 처리 방법 및 영상 처리 장치가 본 출원인에 의해 제안되었던 일본 특허 출원 제 9-150442에 공개되어 있다. 그 목적은 본 발명의 목적과 유사하며, 비교예의 장치 및 방법에서의 개선을 위한 것이다.
도 14는 비교예의 영상 처리 장치의 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 영상 처리 장치는 입력 영상 데이타 x(i, j) 상에 3개 이상의 양자화 레벨로 에러 확산 처리를 수행하여 출력을 생성하기 위한 제1 에러 확산 처리부(110), 및 제1 에러 확산 처리부로부터 출력된 데이타 상에 3개 이상의 양자화 레벨로 에러 확산 처리를 수행하여 출력 영상 데이타 y(i, j)를 출력하기 위한 제2 에러 확산 처리부(120)을 포함한다.
제1 에러 확산 처리부(110)은 입력 영상 데이타 x(i, j)로부터 이하에 기술되는 필터(114)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(111); 3개 이상의 양자화 레벨에 기초하여 감산기(111)의 출력 데이타를 양자화하여 제1 에러 확산 처리부(110)의 출력 데이타로서 출력하기 위한 양자화기(Qa, 112); 양자화기(112)의 출력 데이타로부터 감산기(111)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(113); 및 감산기(113)의 출력 데이타 상에 선정된 필터링 처리를 수행하여 감산기(111)에 출력하기 위한 필터(114)를 포함한다. 도면에서, ea(i, j)는 양자화기(112)에서의 양자화를 통해 생성된 양자화 에러를 나타낸다. 따라서, 감산기(113)의 출력 데이타는 야자화 에러 ea(i, j)를 나타낸다. 필터(114)는 일종의 선형 필터이다. 그 전달 함수는 Ga(z1, z2)로 결정된다.
제2 에러 확산 처리부(120)은 제1 에러 확산 처리부(110)의 출력 데이타로부터 이하에 기술되는 필터(124)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(121); 양자화기(112)의 양자화 레벨과는 다른 레벨을 포함한 3개 이상의 양자화 레벨에 기초하여 감산기(121)의 출력 데이타를 양자화하여 출력 영상 데이타 y(i, j)를 출력하기 위한 양자화기(Qb, 122); 양자화기(122)의 출력 데이타로부터 감산기(121)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(123); 및 감산기(123)의 출력 데이타 상에 선정된 필터링 처리를 수행하여 감산기(121)에 출력하기 위한 필터(124)를 포함한다. 도면에서, eb(i, j)는 양자화기(122)에서의 양자화를 통해 생성된 양자화 에러를 나타낸다. 따라서, 감산기(123)의 출력 데이타는 양자화 에러 eb(i, j)이다. 필터(124)는 일종의 선형 필터이다. 그 전달 함수는 Gb(z1, z2)로 결정된다.
각각의 에러 확산 처리부(110 및 120)은 2-차원 시그마-델타 변환 회로로 간주된다. 따라서, 도 14에 도시된 영상 처리 장치에서의 입력 및 출력 관계식에 대해 이하의 표현식(4)이 주어진다.
Y(z1, z2) = X(z1, z2) + H(z1, z2)Ea(z1, z2) + H(z1, z2)Eb(z1, z2)...(4)
표현식(4)에서, Y(z1, z2), X(z1, z2), Ea(z1, z2) 및 Eb(z1, z2)는 각각 y(i, j), x(i, j), ea(i, j) 및 eb(i, j)의 z 변환의 값이다.
또한, 양자화 에러 Ea(z1, z2) 및 Eb(z1, z2)를 변조하기 위한 필터들의 전달 함수 Ha(z1, z2) 및 Hb(z1, z2)는 아래의 표현식 (5) 및 (6)으로 주어진다.
Ha(z1, z2) = 1 - Ga(z1, z2)...(5)
Hb(z1, z2) = 1 - Gb(z1, z2)...(6)
전달 함수 Ha(z1, z2) 및 Hb(z1, z2)는 2차원 유한 임펄스 반응 (FIR)의 고역 통과 필터를 나타낸다. 고역-통과 필터들은 양자화 에러 Ea(z1, z2) 및 Eb(z1, z2)의 변조 특성을 결정하는 양자화 에러들을 고주파 대역으로 변조시키기 위한 필터들이다. 이후의 설명에서, 전달 함수 Ha(z1, z2), Hb(z1, z2), Ga(z1, z2), Gb(z1, z2)로 지시된 필터들은 각각 필터 Ha(z1, z2), Hb(z1, z2), Ga(z1, z2), Gb(z1, z2)로 언급될 것이다.
Ga(z1, z2) 및 Gb(z1, z2)는 아래의 표현식 (7) 및 (8)로 주어진다.
Ga(z1, z2) = ΣΣga(n1, n2)z1 -n1z2 -n2...(7)
Gb(z1, z2) = ΣΣgb(n1, n2)z1 -n1z2 -n2...(8)
표현식 (7)에서, 첫번째 Σ는 n1이 -N3에서 M3까지일 때의 합계이며, 두 번째 Σ는 n2가 -N4에서 M4까지일 때의 합계이다. 마찬가지로, 표현식 (8)에서, 첫 번째 Σ는 n1이 -N5에서 M5까지 일 때의 합계이고, 두번째 Σ는 n2가 -N6에서 M6까지 일 때의 합계이다. N3, M3, N4, M4. N5, M5, N6, M6 각각은 선정된 양의 정수이다. 또한, 필터 계수들은 ga(n1, n2) 및 gb(n1, n2)로 주어지고, 타겟 픽셀들은 n1=0 및 n2=0으로 주어진다.
양자화기(112 및 122)의 3개 이상의 양자화 레벨은 입력 영상 데이타 x(i, j)의 최소 레벨 및 최대 레벨과 최소 및 최대 레벨사이의 양자화 레벨 모두를 포함한다. 양자화기(112)의 최소 및 최대 레벨 사이의 양자화 레벨, 및 양자화기(122)의 최소 및 최대 레벨 사이의 양자화 레벨은 교대로 세트된다. 비교예에서, 특히, 양자화기(122)의 3개 이상의 양자화 레벨들은 최종 출력으로서 출력 영상 데이타 Y(I, J)를 얻기에 적합하도록 설정된다. 양자화기(112)의 3개 이상의 양자화 레벨들은 양자화기(122)의 인접한 2개의 양자화 레벨 사이의 레벨, 즉, 입력 영상 데이타 x(i, j)의 최소 레벨, 및 입력 영상 데이타 x(i, j)의 최대 레벨 사이의 레벨로 각각 설정된다.
도 15는 양자화기(112 및 122)의 양자화 레벨들의 한 예를 도시한다. 이 예에서, 입력 데이타 x(i, j)는 '0'에서 '255'까지의 256개 그라데이션 레벨을 가진다. 5개 값의 최종 출력 영상 데이타 y(i, j)를 얻기 위해, 양자화기(122)의 양자화 레벨은 '0', '64', '128', '192', '255'로 설정된다. 양자화기(112)의 양자화 레벨은 양자화기(122)의 양자화 레벨의 인접한 2개 레벨 사이의 레벨, 즉, 입력 영상 데이타 x(i, j)의 최소 레벨, 및 입력 영상 데이타 x(i, j)의 최대 레벨 사이의 레벨값인 '0', '32', '96','160', '224', 255'로 설정된다.
제1 에러 확산 처리부(110) 내의 에러 변조 필터 Ha(z1, z2), 및 제2 에러 변조 처리부(120) 내의 에러 변조 필터 Hb(z1, z2)사이에서 특성은 서로 다르게 설정된다. 특히, 에러변조 필터 Hb(z1, z2)는 에러 변조 필터 Ha(z1, z2)보다 저주파 대역에서 더 높은 이득을 제공하는 것이 양호하다.
도 14에 도시된 비교예의 영상 처리 장치의 동작이 기술될 것이다.
비교예의 영상 처리 장치에서, 입력 영상 데이타 x(i, j)는 제1 에러 확산 처리부(110)에 입력된다. 그 다음, 감산기(111)에서, 입력 영상 데이타 x(i, j)로부터 필터(114)의 출력 데이타가 감산된다. 감산기(111)로부터 출력된 데이타는 양자화기(112)에서 양자화된다. 양자화기(112)로부터 출력된 데이타는 제1 에러 확산 처리부(110)의 데이타 출력으로서 제2 에러 확산 처리부(120)에 입력된다. 감산기(113)에서, 양자화기(112)로부터의 출력 데이타로부터 감산기(111)의 출력 데이타가 감산된다. 따라서, 양자화 에러 ea(i, j)가 생성된다. 감산기(113)으로부터의 출력 데이타로서의 양자화 에러 ea(i, j)는 필터(114)로 입력된다. 여기서, 전달 함수 Ga(z1, z2)로 표시된 필터링 처리가 수행된다. 필터(114)로부터 출력된 데이타는 감산기(111)로 입력된다. 이와 같은 동작을 통해, 제1 에러 확산 처리부(110)에서 3개 이상의 양자화 레벨에 기초하여 입력 영상 데이타 x(i, j) 상에 양자화가 수행된다. 그 다음, 양자화를 통해 생성된 양자화 에러 ea(i, j)는 고주파 대역으로 변조된다. 3개 이상의 양자화 레벨을 이용한 에러 확산 처리가 출력을 생성하기 위해 입력 영상 데이타 x(i, j) 상에 수행된다.
제1 에러 확산 처리부(110)으로부터 출력된 데이타는 제2 에러 확산 처리부(120)로 입력된다. 감산기(121)에서, 제1 에러 확산 처리부(110)으로부터 필터(124)의 출력 데이타가 감산된다. 감산기(121)로부터 출력된 데이타는 양자화기(122)에서 양자화된다. 양자화기(122)로부터 출력된 데이타는 제2 에러 확산 처리부(120)으로부터 출력된 데이타, 즉, 영상 처리 장치로부터 출력된 데이타 y(i, j)로서 생성된다. 나아가, 감산기(123)에서, 양자화기(122)의 출력 데이타로부터 감산기(121)의 출력 데이타가 감산되어 양자화 에러 eb(i, j)를 생성한다.
그 다음, 감산기(123)으로부터 출력된 데이타로서의 야자화 에러 eb(i, j)는 필터(124)로 입력되고, 여기서, 전달 함수 Gb(z1, z2)로 표시된 필터링 처리가 수행돈다. 필터(124)로부터 출력된 데이타는 감산기(121)로 입력된다. 이와 같은 동작을 통해 제2 에러 확산 처리부(120)에서 3개 이상의 양자화 레벨에 기초하여 제1 에러 확산 처리부(110)으로부터 출력된 데이타 상에 양자화가 수행된다. 그 다음, 양자화를 통해 생성된 양자화 에러 eb(i, j)는 고주파 대역으로 변조된다. 제1 에러 확산 처리부(110)으로부터 출력된 데이타 상에 3개 이상의 양자화 레벨을 이용한 에러 확산 처리가 수행되어 출력을 생성한다.
상기 기술된 바와 같이, 비교예의 영상 처리 장치는 양자화기(112 및 122)와 그 특성이 서로 다른 필터(114 및 124)를 갖는 에러 확산 처리부(110 및 120)에서 입력 영상 데이타 x(i, j)에 대해 2단계 에러 확산 처리를 제공한다. 감소된 개수의 그라데이션 레벨을 갖는 영상 출력 데이타 y(i, j)가 결국 얻어진다.
비교예의 영상 처리 장치의 효과가 기술될 것이다. 도 16은 입력 영상 글라데이션 레벨에 대한 양자화기(112 및 122)에서 생성된 양자화 에러의 크기르 도시한다. 양자화기(112 및 122)의 양자화 레벨은 도 15에 도시된 바와 같이 설정된다. 도 16에서, Qa라 표시된 실선은 양자화기(112)에서 생성된 양자화 에러의 크기를 나타낸다. Qb라 표시된 점선은 양자화기(122)에서 생성된 양자화 에러의 크기를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 양자화기(122)에서의 원래 양자화는 양자화 레벨 부근에서 에러를 생성하지 않는다. 결과적으로, 양자화 레벨 부근에서 무작위 패턴이 생성되지 않는다. 따라서, 양자화기(122)는 양자화를 수행하여 에러를 일부에 선택적으로 인가한다. 여기서, 에러들은 양자화기(122)에서 수행된 양자화를 통해 생성되지 않는다. 양자화기(112 및 122)에서 수행된 이와 같은 2-단계 양자화는 원본 영상 데이타의 모든 그라데이션 레벨에 대해 균일한 양자화 레벨을 달성한다.
에러 확산 처리부(110 및 120)에서의 에러 변조 필터 Ha(z1, z2) 및 Hb(z1, z2)의 설계가 기술될 것이다. 만일, Ha(z1, z2) 및 Hb(z1, z2)에 대해 동일한 특성을 갖는 필터들이 사용된다면, 표현식(4)에 따라 제1단에서 생성된 양자화 에러 및 제2단에서 생성된 양자화 에러들간에는 주파수 간섭이 발생할 것이다. 따라서, 영상의 품질이 저하된다. 따라서, Ha(z1, z2) 및 Hb(z1, z2)에 대해 서로 다른 특성을 갖는 필터가 사용되는 것이 바람직하다. 제1단에서 생성된 에러는 도 15에 도시된 바와 같이 아직 균일하지 않기 때문에, 양자화기(112)의 양자화 레벨 부근에서 필터 Ha(z1, z2)로부터 텍스쳐가 생성되지 않는다. 이와는 대조적으로, 제2단에서 생성된 양자화 에러들은 균일하고, 따라서 필터 Hb(z1, z2)로부터 생성된 텍스쳐는 원본 영상 데이타의 전체 그라데이션 레벨에 결쳐 지배적으로 우세하다. 따라서, 필터 Ha(z1, z2)가 정밀한 텍스쳐를 생성하고 필터 Hb(z1, z2)가 조악한 텍스쳐를 생성하도록 설계함으로써 균일한 텍스쳐가 달성된다. 이것은 인간의 시각적 인지 능력이 조악한 텍스쳐에 더 민감하기 때문이다. 필터 Ha(z1, z2)가 정밀한 텍스쳐를 생성하도록 허용하고, 필터 Hb(z1, z2)가 조악한 텍스쳐를 생성하도록 허용하기 위해, 필터 Ha(z1, z2)에 대해서는 고주파 대역에서의 이득이 증가해야 하고 필터 Ha(z1, z2)에 비해 필터 Hb(z1, z2)는 저주파 대역에서의 이득이 증가해야 한다.
아래의 표현식(9)는 Ga(z1, z2)의 필터 계수 ga(i, j)의 한 예로서 주어져 있고, 표현식(10)은 Gb(z1, z2)의 필터 계수 gb(i, j)의 한 예로서 주어져 있다. 표현식에 있는 애스트리스크(*)는 ga(0,0)=0이고 gb(0,0)=0인 타겟 픽셀을 가리킨다.
...(9)
...(10)
도 17은 표현식(9)로 주어진 필터 Ga(z1, z2)를 사용한 에러 변조 필터 Ha(z1, z2)의 주파수 특성을 도시하고, 도 18은 표현식(10)으로 주어진 필터 Gb(z1, z2)를 사용한 에러 변조 필터 Hb(z1, z2)의 주파수 특성을 도시한다. 도 17 및 도 18에서, 주파수를 나타내는 수치의 더 큰 절대값은 더 높은 주파수를 나타낸다. 표현식(9)로 주어진 필터 Ga(z1, z2) 및 이 필터를 이용한 필터 Ha(z1, z2)는 플로이드 앤 스타이버그(Floyd & Steinberg) 필터라 불린다.(이후부터 플로이드 필터라 언급될 것이다) 표현식(120)으로 주어진 필터 Gb(z1, z2) 및 이 필터를 이용한 필터 Hb(z1, z2)는 자비스, 주디스 앤 닌케(Jarvis, Judice & Ninke) 필터라 불린다.(이후부터 자비스 필터라 언급될 것이다)
Hb(z1, z2)에 대해 사용된 필터들에서, 고주파 대역에서 이득이 높을수록, 텍스쳐는 더 정밀해진다. 반면, 더 큰 이득을 갖는 주파수대역이 낮을수록, 텍스쳐는 조악해진다. 그러나, 고주파 대역의 이득이 클 때, 주파수 특성은 Ha(z1, z2)를 이용한 플로이드 필터에 근접하고, 이는 약간의 간섭을 발생시킨다. 이와는 대조적으로, 더 큰 이득을 갖는 대역이 낮을 때, 간섭은 억제되어 결과적으로 균일한 텍스쳐를 초래한다. 텍스쳐가 정밀해지고 보다 균일해질수록 영상의 품질은 양호해진다. Hb(z1, z2)를 위해 사용되는 필터로서의 최적의 장비 또는 최적의 레졸루션에 적합하도록 최적의 필터가 선택되어야 한다. 또한, 비교예의 영상 처리 장치에서 얻어진 텍스쳐는 Ha(z1, z2)에 사용되는 필터의 텍스쳐 및 서로 중첩되는 Hb(z1, z2)에 사용되는 필터의 텍스쳐가 된다.
따라서, 비교예의 영상 처리 장치는 균일한 텍스쳐와 의사 등고선없는 거칠어짐이 감소된 고품질 영상을 달성한다.
그러나, 비교예의 영상 처리 장치는 다음과 같은 2가지 문제점을 가진다. 제1 문제는 (도트가 드문) 밝은 영역이나 (도트의 밀도가 높은) 그림자 영역에서 백색 도트 또는 도트의 분산(dispersibility)이다. 이는 영상 품질의 저하를 초래한다. 제2 문제는 제1단 에러 확산 처리 및 제2단 에러 확산 처리에서 생성된 양자화 에러들의 간섭(에러 변조 필터들의 간섭이라 언급됨)이 영상을 평탄하지 못하게 만들어 영상 품질의 저하를 초래한다는 것이다.
본 발명의 영상 처리 방법 및 장치는 상기 2가지 문제점을 해결해 준다.
다음으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 처리 방법 및 장치가 기술될 것이다. 도 2는 제1 실시예의 영상 처리 방법을 구현하기 위한 영상 처리 장치의 구성을 도시하는 블럭도이다. 영상 처리 장치는 그라데이션 레벨에 따라 입력 영상 데이타 x(i, j) 상에 선택적 에러 확산 처리를 수행하여 출력을 생성하기 위한 제1 에러 확산 처리부(10); 및 상기 제1 에러 확산 처리부(10)의 출력 데이타 상에 3개 이상의 양자화 레벨을 갖는 에러 확산 처리를 수행하여 출력 영상 데이타 y(i, j)를 출력하기 위한 제2 에러 확산 처리부(20)을 포함한다.
제1 에러 확산 처리부(10)은 입력 영상 데이타 x(i, j)로부터 이하에 기술되는 필터(14)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(11); 각각의 픽셀에 대해 감산기(11)의 출력 데이타를 양자화하여, 감산기(11)의 출력 데이타의 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위내에 있들 때에는 양자화된 출력 데이타를 선정된 양자화 레벨을 갖는 영상 데이타로 변환하여 출력을 생성하고, 감산기(11)의 출력 데이타의 그라데이션 값이 선정된 앵자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 양자화를 수행하지 않고 감산기(11)의 출력 데이타를 출력하기 위한 선택적 양자화부(12); 선택적 양자화부(12)의출력 데이타로부터 감산기(11)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(13); 및 감산기(13)의 출력 데이타 상에 선정된 필터링 처리를 수행하여 감산기(11)에 출력하기 위한 필터(14)를 포함한다. 선택적 양자화부(12)의 출력 데이타는 제1 에러 확산 처리부(10)의 출력 데이타로서 제2 에러 확산 처리부(20)에 출력된다. 필터(14) 및 감산기(11)은, 선택적 양자화부(12)에서의 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러 ea(i, j)를 선정된 가중치 계수와 곱하여 이를 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 입력 영상 데이타 x(i, j)에 확산시키기 위한 제1 에러 확산 수단에 대응한다. 도면에서, ea(i, j)는 선택적 양자화부(12)에서의 양자화를 통해 생성된 양자화 에러를 나타낸다. 따라서, 감산기(13)의 출력 데이타는 양자화 에러 ea(i, j)이다. 필터(14)는 일종의 선형 필터이다. 그 전달 함수는 Ga(z1, z2)로 설정된다. 필터(14)는 예를 들어 디지털 필터에 의해 구현된다.
제2 에러 확산 처리부(20)은 제1 에러 확산 처리부(10)의 출력 데이타로부터 이하에 기술되는 필터(24)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(21); 선택적 양자화부(12)의 양자화 레벨과는 다른 양자화 레벨을 포함하는 3개 이상의 양자화 레벨에 기초하여 감산기(21)의 출력 데이타를 양자화하여 출력 데이타 y(i, j)로서 출력하기 위한 양자화부(22); 양자화부(22)의 출력 데이타로부터 감산기(21)의 출력 데이타를 감산하기 위한 감산기(23); 및 감산기(23)의 출력 데이타 상에 선정된 필터링 처리를 수행하여 감산기(21)로 출력하기 위한 필터(24)를 포함한다. 필터(24) 및 감산기(21)은 양자화부(22)에서의 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러 eb(i, j)를 선정된 가중치 계수와 곱하여 이를 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 픽셀의 영상 데이타에 확산시키기 위한 제2 에러 확산 수단에 대응한다. 도면에서, eb(i, j)는 양자화부(22)에서의 양자화를 통해 생성된 양자화 에러를 나타낸다. 따라서, 감산기(23)의 출력 데이타는 양자화 에러 eb(i, j)이다. 필터(24)는 일종의 선형 필터이다. 그 전달 함수는 Gb(z1, z2)로 설정된다. 필터(24)는 예를 들어, 디지털 필터로 구현된다.
제1 에러 확산 처리부(10)에서의 에러 변조 필터 Ha(z1, z2)와 제2 에러 확산 처리부(20)에서의 Hb(z1, z2)사이에서 특성은 서로 다르게 설정된다. 이 경우에, 에러 변조 필터 Hb(z1, z2)는 에러 변조 필터 Ha(z1, z2)보다 저주파 대역에서 더 높은 이득을 제공하는 것이 바람직하다.
영상 처리 장치로입력된 영상 입력 데이타 x(i, j)는 예를 들어 영상 입력 장치(1)에 의해 주어지고, 영상 처리 장치로부터의 영상 출력 데이타 y(i, j)는 예를 들어 영상 출력 장치(2)에 출력된다. 양상 입력 장치(1)은 양상 스캐너, 디지털 카메라, 비디오 카메라 등일 수 있다. 영상 출력 장치(2)는 프린터, 액정 디스플레이등일 수 있다.
실시예의 영상 처리 장치는 단일 장치로서 제공되거나 IC(집적 회로) 형태의 프린터 등과같은 영상 출력 장치에 병합되어 제공될 수 있다.
도 3은 선택적 양자화부(12)의 구성의 한 예를 도시하는 블럭도이다. 선택적 양자화부(12)는 각각의 픽셀에 대해 감산기(11)의 출력 데이타를 양자화하여 이를 선정된 양자화 레벨을 갖는 영상 데이타로 변환하여 출력하기 위한 양자화부(16); 및 그 고정된 접촉부들 중 한 접촉부(17a)에 양자화부(16)의 출력 데이타가 입력되고, 다른 접촉부(17b)에는 감산기(11)의 출력 데이타가 입력되는 스위치(17)을 포함한다. 양자화부(12)는 감산기(11)의 출력 데이타의 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있는지를 판별하여, 범위 내에 있다면 스위치(17)의 움직일 수 있는 접촉부(17c)를 고정된 접촉부(17a)에 접속하고, 범위내에 있지 않다면, 스위치(17)의 움직일수 있는 접촉부(17c)를 고정된 접촉부(17b)에 접속하도록 스위치(17)을 제어하기 위한 판단부(18)을 역시 포함한다. 스위치(17)의 이동가능한 접촉부(17c)로부터의 출력 데이타는 선택적 양자화부(12)의 출력 데이타이다.
실시예의 영상 처리 장치의 동작이 기술될 것이다. 이 설명은 실시예의 영상 처리 방법에도 역시 적용된다.
실시예의 영상 처리 장치에서, 입력 영상 데이타 x(i, j)는 제1 에러 확산 처리부(10)에 입력되고, 감산기(11)에 의해 입력 영상 데이타 x(i, j)로부터 필터(14)의 출력 데이타가 감산된다. 감산기(11)의 출력 데이타는 선택적 양자화부(12)에 입력된다. 여기서, 감산기(11)의 출력 데이타의 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있을 때에는 선정된 양자화 레벨을 갖는 출력용 영상 데이타로 변환될 각각의 픽셀에 대해 감산기(11)의 출력 데이타가 양자화되고, 감산기(11)의 출력 데이타의 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 감산기(11)의 출력 데이타는 양자화되지 않고 그대로 출력된다. 선택적 양자화부(12)의 출력 데이타는 제1 에러 확산 처리부(10)의 출력 데이타로서 제2 에러 확산 처리부(20)에 입력된다. 선택적 양자화부(12)의 출력 데이타로부터 감산기(11)의 출력 데이타가 감산되어 양자화 에러 ea(i, j)가 생성된다. 감산기(13)의 출력 데이타인 양자화 에러 ea(i, j)는 필터(14)로 입력되고, 여기서, 전달 함수 Ga(z1, z2)로 표시된 필터링 처리가 수행된다. 필터(14)의 출력 데이타는 감산기(11_)로 입력된다. 이와 같은 동작에 따라, 제1 에러 확산 처리부(10)은 입력 영상 데이타 x(i, j)에 따라, 즉, 감산기(11)의 출력 데이타의 그라데이션 값에 따라 선택적으로 감산기(11)의 출력 데이타를 양자화하고 양자화를 통해 생성된 태겟 픽셀의 양자화 에러를 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 입력 영상 데이타 x(i, j)으로 확산시키기 위한 확산 처리를 수행한다.
제1 에러 확산 처리부(10)의 출력 데이타는 제2 에러 확산 처리부(20)으로 입력되고, 여기서 감산기(21)에 의해 제1 에러 확산 처리부(10)의 출력 데이타로부터 필터(24)의 출력 데이타가 감산된다. 감산기(21)의 출력 데이타는 양자화부(22)에 의해 양자화되고 양자화부(22)의 출력 데이타는 제2 에러 확산 처리부(20)의 출력 데이타, 즉, 영상 처리 장치의 출력 영상 데이타 y(i, j)로서 출력된다. 감산기(23)에 의해 양자화부(22)의 출력 데이타로부터 감산기(21)의 출력 데이타가 감산되어 양자화 에러 eb(i, j)가 생성된다. 감산기(23)의 출력 데이타인 양자화 에러 eb(i, j)는 필터(24)로 입력되어, 여기서, 양자화 에러 eb(i, j)상에 전달 함수 Gb(z1, z2)로 표시된 필터링 처리가 수행되고 필터(24)의 출력 데이타는 감산기(21)에 입력된다. 이와 같은 동작에 따라, 제2 에러 확산 처리부(2)는 각각의 픽셀에 대한 제1 에러 확산 처리부(10)의 출력을 양자화하여 이를 선택적 양자화부(12)의 양자화 레벨과는 다른 레벨들을 포함하는 3개 이상의 양자화 레벨들 중 하나를 갖는 출력 영상 데이타 y(i, j)로 변환하여 출력을 생성하고, 양자화부(22)에서의 양자화를 통해 생성된 타겟 픽셀의 양자화 에러를 타겟 픽셀 부근의 양자화되지 않은 영상 데이타로 확산시키기 위한 에러 확산 처리를 수행한다.
도 4는 (도면에서 Qa라 표시된) 선택적 양자화부(12) 및 (도면에서 Qb라 표시된) 양자화부(22)에서의 각각의 양자화 레벨의 한 예를 도시한다. 이 예에서, 입력 영상 데이타 x(i,j)는 '0' 에서 '255'까지 이르는 256개의 그라데이션 레벨을 가진다. 3개 값의 최종 출력 영상 데이타 y(i, j)를 얻기 위해, 양자화부(22)의 각각의 양자화 레벨들은 '0', '128', 및 '255'으로 설정된다. 선택적 양자화부(12)의 각각의 양자화 레벨들은 양자화부(22)의 각각의 양자ㅏ화 레벨들의 중간값, 즉, '64' 및 '192'로 설정된다. 이 예에서, 양자화-수행가능 범위는 그라데이션 값 '64' 내지 '192'이다. 선택적 양자화부(12)는 에러가 확산되는 입력 영상 데이타 x(i, j), 즉, 감산기(11)의 출력 데이타가 양자화-수행가능 범위 내에 있을 때 양자화-수행가능 범위의 양쪽 끝 그라데이션 값 '64' 및 '192'를 양자화 레벨로 사용하여 감산기(11)의 출력 데이타를 양자화하여 이를 양자화 레벨 '64' 및 '192' 중 하나를 갖는 연상 데이타로 변환하여 출력을 생성하고, 감산기(11)의 출력 데이타가 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 감산기(11)의 출력 데이타를 그대로 출력한다.
실시예의 영상 처리 방법 및 장치에 따르면, 비교예의 영상 처리 방법 및 장치와같이 양자화부(22)에서 양자화를 통해 어떠한 에러도 생성되지 않은 부분의 중심에서 에러들이 선택적으로 부가되도록 양자화가 수행된다. 따라서, 원본 영상 데이타의 모든 그라데이션에 대해 양자화 에러들이 균일하게 만들어져 균일한 의사 등고선이 없는 균일한 텍스쳐 및 거칠어짐이 감소된 고품질 영상을 얻을 수 있다.
여기서, 도 14에 도시된 비교예의 영상 처리 장치에서 밝은 부분 및 그림자 부분에서의 도트의 분산성이 불량하다는 문제점이 고려된다. 비교예의 영상 처리 장치에서, 3개 값을 갖는 최종 출력 영상 데이타 y(i, j)를 얻기 위해 양자화기(122)의 각각의 양자화 레벨들이 '0', '128', 및 '256'으로 설정되고 양자화기(112)의 각각의 양자화 레벨들이 '0', '64', '192', '255'로 설정될 때, 입력 영상 데이타 x(i, j)의 각각의 그라데이션에 대한 양자화기(112 및 122)에서 생성된 크기들은 도 5에서 각각 Qa로 표시된 실선 및 Qb로 표시된 점선으로 도시되어 있다. 도 5 내지 도 6과 비교하여, 양자화 에러의 크기는 최종 양자화 레벨의 개수가 3에서 5로 변동함에 따라 증가하는 것으로 이해된다. 또한, 도 5에 빗금으로 도시된 그라데이션의 양쪽 끝부분상에 중첩된 에러의 크기는 증가하고 에러가 중첩될 수 있는 범위는 양자화기(112)에 의해 확대된다. 밝은 영역 및 그림자 영역이 빗금친 영역에 포함되기 때문에, 빗금친 영역의 에러는 도트의 확산에 역영향을 끼친다. 그러나, 각각의 빗금 영역은 텍스쳐 변동에 기인한 의사 등고선이 발생하는 영역(텍스쳐 변동에 기인한 의사 등고선이 발생하는 영역은 그라데이션 값 '128' 주변의 영역이다)은 아니며, 각각의 빗금 영역 내의 에러들은 작용하지 않는다. 따라서, 밝은 영역과 그림자 영역에서 도트의 확산을 개선하기 위해 각각의 빗금 영역 내의 에러들은 그 발생이 방지되어야 한다. 제1단 에러 확산 처리 단계에서, 빗금친 부분에 대응하는 그라데이션의 양쪽 끝부분이 양자화되지 않도록 함으로써 개선이 이루어질 수 있다.
상기를 고려하여, 본 발명의 영상 처리 장치에 따르면, 제1 에러 확산 처리부(10)의 선택적 양자화부(12)에서, 감산기(11)의 출력 데이타의 그라데이션 값이 양자화-수행가능 범위 '64' 내지 '192' 사이의 범위에 있을 때에는, 감산기(11)의 출력 데이타는 각각의 픽셀에 대해 양자화되어 양자화 레벨 '64' 및 '192'중 하나를 갖는 영상 데이타로 변환되고, 그 값이 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 양자화없이 출력된다. 그리하여 밝은 영역 및 그림자 영역에서 도트의 분산성을 개선시키고 영상 품질을 향상시키는 것이 가능하다. 이 경우에, 도 5에서 기호 Qa라 표시된 실선으로 도시된 부분에서 빗금친 부분을 뺀 부분이, 선택적 양자화부(12)에서 발생된 양자화 에러를 나타내는 부분이다. 또한, 양자화부(22)에서 발생된 양자화 에러는 도 5에서 기호 Qb로 표시된 점선으로 도시되어 있다.
도 14에 도시된 비교예의 영상 처리 장치에서는 에러 변조 필터들간의 간섭에 기인한 영상 불균일의 문제가 두드러진다. 최종 양자화 레벨의 개수가 3일 때(양자화 레벨이 '0', '128', 255'이다), 텍스쳐 변동에 기인한 의사 등고선이 발생하는 것을 방지하기 위해 중간 양자화 레벨 '128' 부근에서 무작위 패턴을 생성하는 것이 시도된다면, 최소 양자화 레벨 '0' 및 최대 양자화 레벨 '255'가 사용된다. 그리하여, 무작위 패턴의 다이내믹스(dynamics)가 중간 양자화 레벨 부근에서 증가하여 필터들간의 간섭에 기인한 영상의 불균일성이 더 심화되는 결과가 초래된다. 이러한 문제를 완화시키기 위해, 중간 양자화 레벨 부근에서 무작위 패턴의 최소 양자화 레벨 및 최대 레벨의 비는 감소되어야 한다. 이것은 도 6에 도시된 바와 같이 선택적 양자화부(12)에서의 양자화 레벨을 시프팅하여 양자화-수행가능 범위를 약간 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 따라서, 제2 에러 확산 처리 단계에서 중간 양자화 레벨 '128'로 양자화된 픽셀들의 비는 상당히 증가하여 무작위 패턴의 다이내믹스가 감소될 수 있다.
실시예의 영상 처리 방법 및 장치에서, 양자화-수행가능 범위의 양쪽 끝에서의 그라데이션 값은, 양자화-수행가능 범위 내에 포함된 제2 확산 처리부(20)의 양자화 레벨 '128' 및 그에 인접한 제2 에러 확산 처리부(20)의 양자화 레벨 '0' 및 '255' 사이의 중간값들이 '64' 및 '192'가 아니라, 양자화-수행가능 범위 내에 포함된 제2 확산 처리부(20)의 양자화 레벨 '128'에 근접한 값으로 설정된다.
도 6은, 그라데이션 레벨들이 상술한 바와 같이 설정될 때 (Qa라 도시된) 선택적 양자화부(12), 및 (Qb라 도시된) 양자화부(22)에서의 각각의 양자화 레벨들의 한 예를 도시하고 있다. 이 예에서, 입력 영상 데이타 x(i, j)는 '0' 내지 '255'의 256개 그라데이션 값을 가진다. 최종 출력으로서 3개 레벨의 출력 영상 데이타 y(i, j)를 얻기 위해, 양자화부(22)의 각각의 양자화 레벨들은 '0', '128', '255'로 설정된다. 선택적 양자화부(12)의 양자화 레벨들은 '70' 및 '186'으로 설정된다. 이 예에서, 양자화-수행가능 범위는 그라데이션 값 '70' 내지 '186'에 대응하고, 선택적 양자화부(12)는, 에러가 확산된 입력 영상 데이타 x(i, j), 즉, 감산기(11)의 출력 데이타가 양자화-수행가능 범위 내에 있을 때에는, 양자화-수행가능 범위의 양쪽 끝인 '70' 및 '186'을 양자화 레벨로서 사용하여 감산기(11)의 출력 데이타를 양자화하여 양자화된 데이타를 양자화 레벨 '70' 및 '186'중 하나를 갖는 영상 데이타로 변환시켜 출력하고, 감산기(11)의 출력 데이타가 양자화-수행가능 범위 내에 있지 않을 때에는 감산기(11)의 출력 데이타를 그대로 출력한다.
양자화 레벨을 상기 기술한 것과 같이 설정한 경우, 선택적 양자화부(12)와 양자화부(22)에서 생성되는 양자화 에러의 양은 각각 도 7의 연속선 Qa과 파선 Qb로 도시된다. 도 7로부터 알 수 있듯이, 선택적 양자화부(12)를 통해 생성된 에러의 양은 선택적 양자화부(12)에서의 양자화 레벨의 시프팅량을 변화시킴으로써 변화될 수 있으므로, 에러 확산(diffusion) 처리의 제1 단계에서 중첩된 무작위 패턴의 다이나믹스는 제어될 수 있다. 주목해야 할 점은 시프팅량이 너무 크게 설정된 경우, 무작위 패턴이 사라지고, 그럼으로써 에러 확산 처리의 제2 단계의 영향이 제거된다.
그러므로, 제1 에러 확산 처리부(10)의 선택적 양자화부(12)내의 양자화-수행가능 범위의 양단에서 그라데이션(gradation) 값은 양자화-수행가능 범위내에 포함된 제2 에러 확산 처리부(20)의 양자화 레벨과 거기에 인접한 제2 에러 확산 처리부(20)의 양자화 레벨간의 중간값이라기보다 양자화-수행가능 범위내에 포함된 제2 확산 처리부(20)의 양자화 레벨에 근접하게 설정되어, 무작위 패턴의 다이나믹스가 작게 될 수 있다. 그 결과, 에러 변조 필터간 간섭으로 인한 영상의 불규칙은 감소될 수 있고, 얻어진 영상의 품질이 개선될 수 있다.
다음으로, 실시예에서 에러 변조 필터의 주파수 특성이 설명된다. 실시예에서, 제1 단계 에러 변조 필터 Ha(z1, z2)와 제2 단계 에러 변조 필터 Hb(z1, z2)에 대해 도 17에 도시된 주파수 특성을 가지는 플로이드 필터(Floyd's filter)와 도 18에 도시된 주파수 특성을 가지는 자비스 필터(Javis' filter)가 각각 이용될 수 있다. 그러나, 필터간 간섭으로 인한 영상 불규칙을 감소시키기 위해 개선된 필터가 아래 기술하는 것과 같이 이용되는 것이 바람직하다.
에러 변조 필터간 간섭으로 인한 영상 불규칙에 관한 문제는 우선 필터의 주파수 특성의 측면에서 고찰된다. 도 8 및 도 9는 도 17에 도시된 플로이드 필터의 주파수 특성과 도 18에 도시된 자비스 필터의 주파수 특성을 각각 등고선으로 표시하여 도시하고 있다. 이러한 표시를 통해, 필터의 주파수 특성의 공간적 형태(특성)가 잘 이해될 수 있다. 도 17 및 18, 도 8 및 9를 참조하면, 필터간 간섭으로 인한 영상 불규칙의 원인이 고찰된다. 간섭을 방지하기 위해 필터 Ha(z1, z2) 및 필터 Hb(z1, z2)는 이득이 큰 대역에서 서로 중첩되지 않는 것이 바람직하다. 그러나, Ha(z1, z2)로서 역할하는 플로이드 필터의 이득이 큰 대역에서 Hb(z1, z2)로서 역할하는 자비스 필터의 이득은 상당히 크다는 것은 자명하다. 주파수 특성의 공간 형태(등고선 형태)를 고려하면, Ha(z1, z2)로서 역할하는 플로이드 필터와 Hb(z1, z2)로서 역할하는 자비스 필터는 서로 상당히 다르고, 간섭을 유발하는 방향과 간섭을 유발하지 않는 방향이 있다는 것은 자명하다. 따라서, 필터의 간섭으로 인한 영상의 불규칙을 감소시키기 위해서 다음 두가지 점이 개선되어야 한다.
제1 점은 필터 Ha(z1,z2)의 고이득 대역이 필터 Ha(z1, z2)와 Hb(z1, z2)간의 간섭을 억제하기 위해 저이득 대역측으로 약간 시프트된다는 점이다. 제2 점은 필터 Ha(z1, z2)와 필터 Hb(z1, z2)의 주파수 특성의 공간 형태(등고선 형태)가 모든 방향에서의 필터의 간섭을 억제하기 위해 서로 매치된다는 점이다.
필터 Ha(z1, z2)의 고이득 대역이 저이득 대역측으로 시프트된 경우, 출력 영상에서의 텍스쳐(texture)가 거칠게 된다. 그러나, 해상도가 720DPI(인치당 도트) 정도인 경우에, 텍스쳐는 눈에 띄지 않는다. 그러므로, 주파수 특성이 크게 변화지만 않으면 문제는 발생하지 않는다.
상기의 것을 바탕으로 하여 개선된 필터 Ha(z1, z2) 및 필터 Hb(z1, z2)에 대응하는 필터 ga(i, j) 및 gb(i, j)의 필터 계수 Ga(z1, z2) 및 Gb(z1, z2)는 이하의 표현식(11, 12)과 같이 주어진다. 식에서 애스터리스크(*)는 ga(0, 0)=0, 및 gb(0, 0)=0인 타겟 화소를 나타낸다.
...(11)
...(12)
도 10은 표현식 (11)에 의해 표시된 필터 Ga(z1, z2)를 이용하여 에러 변조 필터 Ha(z1,z2)의 주파수 특성을 도시하고 있고, 도 11은 식 12에 의해 표시된 필터 Gb(z1,z2)를 이용하여 에러 변조 필터 Hb(z1, z2)의 주파수 특성을 도시하고 있다. 도 12 및 13은 도 10 및 11에 도시된 주파수 특성을 등고선으로 표시한다.
도 10 내지 13을 참조하면, 필터 Hb(z1, z2)의 이득은 필터 Ha(z1, z2)의 이득이 높은 대역에서 감소된다는 것은 자명하다. 필터 Hb(z1, z2)는 저주파 대역에서 필터 Ha(z1, z2)보다 더 높은 이득을 가지고 있다. 주파수 특성의 공간 형태에 관하여, 필터 Ha(z1, z2)와 필터 Hb(z1, z2)의 형태는 특히 고주파 대역에서 서로 매치한다는 것은 자명하다. 그렇게 개선된 필터를 필터 Ha(z1, z2)와 Hb(z1, z2)로 이용함으로써, 필터간 간섭으로 인한 영상의 불규칙이 감소될 수 있고, 에러 확산 처리의 제1 단계의 양자화 과정에서의 개선 뿐만 아니라 영상 불규칙은 거의 보이지 않을 정도까지 감소될 수 있다.
상기 기술한 것과 같이, 실시예의 영상 처리 장치와 방법에 따르면, 에러 확산 처리의 제2 단계에서의 양자화를 통해 에러가 생성되지 않은 영역에 양자화 에러를 선택적으로 집중시켜 중첩하도록 에러 확산 처리의 제1 단계에서의 양자화가 수행된다. 따라서, 양자화 에러가 원래 영상 데이타의 모든 그라데이션 레벨에 대해 일정하게 만들어지므로, 고른 텍스쳐와 거침(roughness)이 감소된 고화질 영상이 의사(pseudo) 등고선 및 거친 영상 입자가 없게 얻어질 수 있다.
실시예에서, 양자화 에러에 대한 변조 특성이 에러 확산 처리의 제1 및 제2 단계간에 차이가 있다. 그 결과, 에러 확산 처리의 제1 단계에서 생성된 양자화 에러와 제2 단계에서 생성된 양자화 에러간의 간섭이 방지되어 고화질 영상이 얻어질 수 있다. 특히, 실시예에서, 에러 확산 처리의 제2 단계의 양자화 에러에 대한 변조 특성은 저주파 대역에서 제1 단계와 비교해서 이득이 더 높도록 설정된다. 그래서 더 고른 텍스쳐를 가진 영상이 얻어질 수 있다.
실시예에서, 그라데이션 레벨 양단의 영역이 양자화되지 않으므로, 하이라이트 및 그림자 영역에서의 도트의 분산성(dispersibility)이 개선되므로 화질이 향상될 수 있다.
실시예에서, 또한, 양자화-수행가능 범위는 필터간 간섭으로 인한 영상의 불규칙이 감소하도록 작게 만듬으로써 화질을 향상시킨다.
실시예에서, 또한, 에러 변조 필터는 필터간 간섭으로 인한 영상의 불규칙이 감소하도록 개선함으로써 화질을 향상시킨다.
주목할 점은 비교예의 영상 처리 방법 및 장치에 비해 실시예의 영상 처리 방법 및 장치에서 처리 시간이 증가되지 않는다는 점이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예의 영상 처리 방법을 구현하기 위한 영상 처리 장치의 구조를 도시하는 블럭 다이어그램이다. 제2 실시예는 에러 확산법 대신에 평균 에러 최소화법을 이용하는 예이다. 제2 실시예의 영상 처리 장치는 제1 실시예의 필터(14) 대신에 평균 에러 최소화법을 위한 필터(64)와 제1 실시예의 필터(24) 대신에 평균 에러 최소화법을 위한 필터(74)를 구비하고 있다. 필터(64, 74)는 타겟 화소 근처의 복수의 양자화된 화소로부터 기인하는 양자화 에러 ea(i, j) 및 eb(i, j)를 유지하고, 각 선정된 가중치(weight)를 양자화 에러 ea(i, j) 및 eb(i, j)에 할당하고 에러를 평균함으로써 평균 에러를 계산한다. 필터(64, 74)는 타겟 화소의 영상 데이타가 입력된 경우에 평균 에러를 출력한다. 그러한 처리는 타겟 화소로부터 기인하는 양자화 에러를 타겟 화소 근처의 양자화되지 않은 화소의 입력 영상 데이타로 확산하는 것과 동일하다. 필터(64, 74)의 각각은 디지털 필터에 의해 구현될 수 있다.
제2 실시예의 나머지 구조, 동작 및 효과는 제1 실시예와 동일하다.
도 20은 본 발명에 대한 제3 실시예의 영상 처리 장치의 구조를 도시하는 블럭 다이어그램이다. 본 실시예는 컴퓨터를 이용하여 소프트웨어 형식으로 제1 실시예의 영상 처리 장치의 기능을 동일하게 구현한 예이다.
컴퓨터를 이용하는 실시예의 영상 처리 장치는 중앙 처리 유닛(CPU; 31), 롬(ROM; 32), 램(RAM; 33), 및 이들을 서로 연결하는 버스(30)를 포함한다. 영상 처리 장치는 하드 디스크 드라이브(51), CD(컴팩트 디스크) 롬 드라이브(52), 플로피 디스크 드라이브(53), 키보드(54), 마우스(55), 및 음극선관(CRT; 56)을 더 포함하고, 각각은 인터페이스(41 내지 46)를 통해 버스(30)에 접속된다. 영상 처리 장치는 영상 입력 장치(57)을 버스(30)에 접속하기 위한 인터페이스(47)와 영상 출력 장치(58)를 버스(30)에 접속하기 위한 인터페이스(48)를 더 포함한다.
영상 입력 장치(57)는 이미지 스캐너, 디지털 카메라, 비디오 카메라등 중 어느 것일 수 있다. 영상 출력 장치(58)는 프린터, 액정 표시 장치등 중 어느 것일수 있다.
본 실시예의 영상 처리 장치에서, CPU(31)는 하드 디스크 드라이브(51)내의 하드 디스크, CD 롬 드라이브(52)에 의해 구동되는 CD 롬, 및 플로피 디스크 드라이브(53)에 의해 구동되는 플로피 디스크 중 어떤 것에 저장된 실행 프로그램을 램(33)을 작업 영역으로하여 실행시킴으로써 도 2에 도시된 영상 처리 장치의 기능을 수행한다.
상기 기술한 것과 같이 구현된 기능을 통해, 본 실시예의 영상 처리 장치는 영상 입력 장치(57)에 의해 입력된 영상 데이타 또는 영상 처리 장치(컴퓨터)내에서 만들어진 영상 데이타에 대해 제1 실시예와 동일한 처리를 수행하고, 감소된 그라데이션 레벨을 가진 출력 영상 데이타를 생성하여 영상 출력 장치(58)에 출력한다.
본 실시예의 나머지 동작 및 효과는 제1 실시예와 동일하다.
제2 실시예의 영상 처리 장치와 동일한 기능이 제3 실시예에서와 같이 컴퓨터를 이용하여 소프트웨어 형식으로 구현될 수 있다.
본 발명은 지금까지 기술한 실시예로 한정되지는 않지만 본 발명의 범주내에서 또 다른 방식으로 실시될 수 있다. 예를 들면, 양자화 레벨, 양자화 레벨의 수, 필터 특성등은 설명을 위한 것이고, 본 발명의 응용 모드에 따라 설정될 수 있다.
상기 실시예에서 입력 영상 데이타가 최종 출력으로서 3개의 그라데이션 레벨의 출력 영상 데이타로 변화되지만, 입력 영상 데이타가 4개 또는 그 이상의 그라데이션 레벨의 출력 데이타로 변환되는 경우에도 적용될 수 있다.
본 발명은 잉크젯 프린터, 열전사 (fusing thermal transfer) 프린터, 써모-오토크롬(thermo-autochrome) 프린터, 더 적은 그라데이션 레벨을 나타내는 디스플레이 등에 출력되는 영상 데이타의 그라데이션 레벨의 수를 감소시키는데 효과적이다. 또한, 본 발명은 영상 데이타의 영상 처리 및 저장에 대한 부하를 감소시키기 위한 그라데이션 레벨의 수를 감소시키는데 효과적이다.
지금까지 기술한 것과 같이 본 발명의 영상 처리 방법 또는 장치에 따르면, 입력 영상 데이타에 대해 다른 양자화 레벨의 2단계 에러 확산 처리가 수행된다. 그래서, 감소된 그라데이션 레벨을 가진 출력 영상 데이타가 얻어진다. 그 결과, 영상 데이타의 그라데이션 레벨을 감소시키면서 고른 텍스쳐와 감소된 거침을 가진 고화질 영상을 다중 레벨 에러 확산 처리를 통해 얻는다. 또한, 제1 단계의 에러 확산 처리에서 입력 영상 데이타는 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위내인 경우에만 양자화된다. 따라서, 하이라이트 영역과 그림자 영역에서의 도트 분산성이 향상되고 출력 영상의 화질이 개선된다.
본 발명의 영상 처리 방법 또는 장치에 따르면, 양자화-수행가능 범위의 양단에서의 그라데이션 값은, 양자화-수행가능 범위내에 포함된 제2 단계의 에러 확산 처리의 양자화 레벨과 거기에 인접한 제2 단계의 에러 확산 처리의 양자화 레벨간의 중간값이 아니라, 양자화-수행가능 범위내에 포함된 제2 단계의 에러 확산 처리의 양자화 레벨에 근접한 값으로 설정된다. 그 결과, 에러 확산 처리의 제1 단계에서 생성된 양자화 에러와 제2 단계에서 생성된 양자화 에러간의 간섭으로 인한 영상 불규칙을 감소시킬 수 있고, 그래서, 더 고화질의 영상을 얻을 수 있다.
본 발명의 영상 처리 방법 또는 장치에 따르면, 에러 확산 처리의 제1 단계와 제2 단계의 사이에서 양자화 에러에 대한 변조 특성이 다르다. 그 결과, 에러 확산 처리의 제1 단계에서 생성된 양자화 에러와 제2 단계에서 생성된 양자화 에러간의 간섭이 방지된다. 그래서, 더 고화질의 영상을 얻을 수 있다.
본 발명의 영상 처리 방법 또는 장치에 따르면, 에러 확산 처리의 제2 단계에서의 양자화 에러에 대한 변조 특성은 저주파 대역에서 이득이 제1 단계에 비해 더 높도록 설정된다. 그래서 더 고른 텍스쳐를 가진 영상이 얻어진다.
상기 설명을 통해 본 발명의 많은 변형과 변화가 가능하다는 것은 명백하다. 그러므로, 이하의 청구 범위에 기재된 범위내에서 본 발명이 명세서에서 특정하게 기술된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (10)

  1. 영상 처리 방법에 있어서,
    상기 입력 영상 데이타의 그라데이션 값이 선정된 양자화-수행가능 범위내에 있는 경우에는, 각 화소에 대한 입력 영상 데이타를 양자화하고 상기 양자화된 입력 영상 데이타를 선정된 양자화 레벨을 가진 영상 데이타로 변환하여 출력하고, 양자화를 통해 생성된 타겟 화소의 양자화 에러를 상기 타겟 화소 근처의 양자화되 지 않은 화소의 입력 영상 데이타로 확산시키며, 상기 그라데이션 값이 상기 선정된 양자화-수행가능 범위내에 있지 않은 경우에는 상기 입력 영상 데이타를 양자화하지 않고 출력하기 위한 제1 에러 확산 처리 단계; 및
    각 화소에 대한 상기 제1 에러 확산 처리 단계에 의해 출력된 상기 영상 데이타를 양자화하여 상기 양자화된 영상 데이타를 상기 제1 에러 확산 처리 단계에서의 상기 양자화 레벨과는 다른 양자화 레벨을 포함하는 3개 또는 그 이상의 양자화 레벨 중 하나를 가지는 출력 영상 데이타로 변환하고, 양자화를 통해 생성된 상기 타겟 화소의 양자화 에러를 상기 타겟 화소의 양자화되지 않은 화소의 영상 데이타로 확산하여 출력하기 위한 제2 에러 확산 처리 단계
    를 포함하는 영상 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 에러 확산 처리 단계는, 상기 입력 영상 데이타의 그라데이션 값이 최소 및 최대 양자화 레벨을 제외하고 상기 제2 에러 확산 처리 단계의 각 양자화 레벨의 양자화 레벨을 포함하는 적어도 하나의 양자화-수행가능 범위내에 포함된 경우, 상기 양자화-수행가능 범위의 양단에서의 그라데이션 값을 양자화 레벨로 이용하여 상기 입력 영상 데이타를 양자화하는 단계를 포함하는 영상 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 양자화-수행가능 범위의 양단에서의 상기 그라데이션 값은, 상기 양자화-수행가능 범위내에 포함된 제2 에러 확산 처리 단계의 양자화 레벨과 거기에 인접한 상기 제2 에러 확산 처리 단계의 양자화 레벨간의 중간값이 아니라, 양자화-수행가능 범위내에 포함된 상기 제2 에러 확산 처리 단계의 양자화 레벨 값에 가까운 영상 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 에러 확산 처리 단계 및 상기 제2 에러 확산 처리 단계는 서로 다른 특성을 가진 양자화 에러를 확산시킴으로써 서로 다른 변조 특성을 가진 고주파 대역으로 상기 양자화 에러를 변조하는 단계를 포함하는 영상 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 에러 확산 처리 단계에서의 양자화 에러에 대한 상기 변조 특성은, 저주파 대역에서의 이득이 상기 제1 에러 확산 처리 단계에 비해 더 높도록 설정되는 영상 처리 방법.
  6. 영상 처리 장치에 있어서,
    입력 영상 데이타의 그라데이션 값은 선정된 양자화-수행가능 범위내인 경우에는, 각 화소에 대한 입력 영상 데이타를 양자화하고 상기 양자화된 입력 영상 데이타를 선정된 양자화 레벨을 가지는 영상 데이타로 변환하여 출력하고, 상기 입력 영상의 그라데이션 값이 상기 선정된 양자화-수행가능 범위내가 아닌 경우에는 상기 입력 영상 데이타를 양자화하지 않고 상기 입력 영상 데이타를 출력하기 위한 선택적 양자화 수단, 및 상기 선택적 양자화 수단에서의 양자화를 통해 생성된 타겟 화소의 양자화 에러를 상기 타겟 화소 근처의 양자화되지 않은 화소의 입력 영상 데이타로 확산시키기 위한 제1 에러 확산 수단을 포함하는 제1 에러 확산 처리 수단; 및
    각 화소에 대해 상기 제1 에러 확산 처리 수단에 의해 출력된 상기 영상 데이타를 양자화하고 상기 선택적 양자화 수단에서의 양자화 레벨과는 다른 양자화 레벨을 포함하는 3개 이상의 양자화 레벨 중 하나를 가지는 출력 영상 데이타로 변환하여 출력하기 위한 양자화 수단, 및 상기 양자화 수단에서 양자화를 통해 생성된 상기 타겟 화소의 양자화 에러를 상기 타겟 화소 근처의 양자화되지 않은 화소의 영상 데이타로 확산시키기 위한 제2 에러 확산 수단을 포함하는 제2 에러 확산 처리 수단
    을 포함하는 영상 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 선택적 양자화 수단은, 상기 입력 영상 데이타의 그라데이션 값이, 최소 및 최대 양자화 레벨을 제외한 상기 제2 에러 확산 처리 수단의 각 양자화 레벨의 양자화 레벨을 포함하는 적어도 하나의 양자화-수행가능 범위내에 포함된 경우, 상기 양자화-수행가능 범위의 양단에서의 그라데이션 값을 양자화 레벨로서 사용하여 상기 입력 영상 데이타를 양자화하는 영상 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 양자화-수행가능 범위의 양단에서의 그라데이션 값은, 상기 양자화-수행가능 범위내에 포함된 상기 제2 에러 확산 처리 수단의 양자화 레벨과 거기에 인접한 상기 제2 에러 확산 처리 수단의 양자화 레벨간의 중간값이 아니라, 양자화-수행가능 범위내에 포함된 상기 제2 에러 확산 처리 수단의 상기 양자화 레벨 값에 가까운 영상 처리 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 에러 확산 처리 수단 및 상기 제2 에러 확산 처리 수단은 서로 다른 특성을 가진 양자화 에러를 확산함으로써 상기 양자화 에러를 서로 다른 변조 특성을 가진 고주파 대역으로 변조하는 영상 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 에러 확산 처리 수단에서의 양자화 에러에 대한 상기 변조 특성은, 저주파 대역에서의 이득이 상기 제1 에러 확산 처리 수단에 비해 더 높도록 설정되는 영상 처리 장치.
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