KR20030080591A

KR20030080591A - 영상의 휘도 레벨 변환 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030080591A
Application number: KR1020020019296A
Authority: KR
Inventors: 강기민; 조원경
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-10-17
Also published as: US20030189729A1; KR100438720B1; US7181087B2

Abstract

영상의 휘도 레벨 변환 방법 및 장치가 개시된다. 입력 화소의 다치 휘도 레벨을 문턱값을 이용하여 이치 휘도 레벨로 변환하는 이 방법은, 입력 화소가 에지 영역에 위치하는가를 판단하는 단계와, 입력 화소가 에지 영역에 위치하는 것으로 판단되면, 도트들간에 이격되어야 할 소정 적정 거리를 제1 잡음 성분 만큼 감소시키는 단계와, 제1 잡음 성분 만큼 감소된 결과를 이용하여 문턱값을 생성하는 단계 및 입력 화소가 에지 영역에 위치하지 않은 것으로 판단되면, 제1 잡음 성분을 이용하지 않고 문턱값을 생성하는 단계를 구비하고, 도트들 각각은 변환된 이치 휘도 레벨을 갖는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 2차원 공간상에서 도트들을 균일하게 분포시키고, 에지 부근에서 도트가 발생하지 않은 공백 영역을 감소시키고, 눈에 거슬리는 도트들간의 정형화된 패턴을 감소시키고, 정형화된 패턴들중 대각선 방향으로 동일한 색의 도트들이 배열되는 현상을 감소시켜 결국은 종래의 대표적인 휘도 레벨 변환 방법인 플로이드 & 스타인베르그의 오차 확산 방법을 개선하여 시각적으로 우수한 화질을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

영상의 휘도 레벨 변환 방법 및 장치{Method and apparatus for converting brightness level of image}

본 발명은 영상 처리에 관한 것으로서, 특히 영상의 휘도 레벨을 이치화하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법 및 장치에 관한 것이다.

예를 들면 8비트로 표현되는 256 가지의 휘도 레벨들중 하나의 휘도 레벨(이하, 다치 휘도 레벨이라 한다.)을 갖는 입력 영상 데이타를 흑 또는 백의 휘도 레벨(이하, 이치 휘도 레벨이라 한다.)을 갖는 출력 영상 데이타로 변환하기 위해, 이치화(binarization) 과정이 필요하다.

이치화 과정을 위한 종래의 대표적인 방법으로서, "An Adaptive Algorithm for Spatial Grayscale"라는 제목으로 'R. Floyd' 및 'L. Steinberg'에 의해 Proceedings of the SID의 Vol 17(2)에 1976년도에 발표된 논문의 페이지 75-77쪽들에 개시된 오차 확산법이 있다. 개시된 오차 확산법은 다치 휘도 레벨[x(m,n)]을 수정하여 수정된 휘도 레벨[u(m,n)]을 결정하고, 수정된 휘도 레벨[u(m,n)]과 문턱값[T(m,n)]을 비교하여 이치 휘도 레벨[y(m,n)]을 결정한다. 여기서, m과 n은 입력 화소에 해당하며 출력 영상 데이타에 표현되는 도트의 위치를 나타내며, 입력 화소는 다치 휘도 레벨[x(m,n)]을 가지며 입력 영상 데이타에 의해 표현된다. 이 때, u(m,n)과 y(m,n)간의 오차값에 가중치[W(k,l)]를 반영하여 수정된 다치 휘도 레벨[u(m,n)]을 구한다. 이러한 오차 확산법은 밝은 다치 휘도 레벨에서 벌레 모양의 눈에 거슬리는 특정 패턴인 웜 아티팩트(worm artifact) 및 스타드-업아티팩트(artifact)을 유발하고, 중간의 다치 휘도 레벨에서 방향성을 갖는 아티팩트를 유발한다. 일반적으로, 이치화 과정의 성능을 판단하는 지표로서, 출력 영상 데이타에 표현되는 도트들의 균일한 분포 특성(homogeneity), 눈에 거슬리는 특정한 패턴(artifacts)의 발생 정도 및/또는 밝기가 급격히 변하는 부근에서 도트가 더디게 나타나는 현상(slow response)의 감소 특성 등으로 대별될 수 있다.

한편, 이치화 과정을 위한 종래의 다른 휘도 레벨 변환 방법들이 'Reiner Eschbach'에 의해 발명된 미국 특허 출원 번호 US5,535,019, 'Gabriel G. Marcu'에 의해 발명된 미국 특허 출원 번호 US6,160,921 및 'Raphael L Levien'에 의해 발명된 미국 특허 출원 번호 US5,917,614에 각각 개시되어 있다.

전술한 'Eschbach'의 특허에 개시된 종래의 휘도 레벨 변환 방법은 과거의 출력 화소들에 응답하여 에러 확산 임계 신호(threshold imprint value)들을 발생한다. 이 때, 임의의 위치(k,l)에 존재하는 화소의 다치 휘도 레벨[x(k,l)]을 이치 휘도 레벨로 변환할 때, 과거 출력 화소들에 의해 발생한 에러 확산 임계 신호의 가중합을 이진 문턱값[T(k,l)]의 계산에 이용한다. 이러한 종래의 휘도 레벨 변환 방법은 에러 확산 임계 신호들을 발생하는 과정에서 계산량을 증가시키고, 도트들간의 상대적인 위치를 고려하지 않기 때문에 균일한 도트 분포 특성을 제공할 수 없는 문제점들을 갖는다.

전술한 'Marcu'의 특허에 개시된 종래의 휘도 레벨 변환 방법은 x(m,n)의 값에 따라 (m,n)을 중심으로 흑색의 도트 또는 백색의 도트가 나타나지 않아야 하는 최소한의 범위를 정한다. 임의 화소의 다치 휘도 레벨[x(m,n)]이 128 이상일 경우소정의 범위내에 흑색 도트의 유무를 검사한 후, 흑색의 도트가 존재하지 않을 경우 y(m,n)을 흑색으로 이진화하고, 흑색의 도트가 존재할 경우 y(m,n)을 백색으로 이진화한다. 반면에, x(m,n)이 128 보다 적을 경우 소정의 범위내에 백색 도트의 유무를 검사한 후, 백색의 도트가 존재하지 않을 경우 y(m,n)을 백색으로 이진화하고 백색의 도트가 존재할 경우 y(m,n)을 흑색으로 이진화한다. 이러한 종래의 휘도 레벨 변환 방법은 가장 가까운 도트들간의 상대적인 위치를 고정하기 때문에, 동일한 밝기를 갖는 입력 영상 데이타로부터 변환된 출력 영상 데이타가 단일 패턴을 갖도록 하는 문제점을 갖는다. 이러한 단일 패턴으로 구성된 이치화된 출력 영상 데이타는 사람의 시각에 의해 쉽게 인지되어 자연스런 느낌을 줄 수 없다.

전술한 'Levien'의 특허에 개시된 종래의 휘도 레벨 변환 방법은 x(m,n)에 따라 도트들간의 적정 거리를 미리 결정한다. x(m,n)이 128 이상일 경우 x(m,n)에 해당하는 흑색의 도트와 가장 가까운 흑색의 도트간의 거리를 계산하고, x(m,n)이 128 보다 적을 경우 x(m,n)에 해당하는 백색의 도트와 가장 가까운 백색의 도트간의 거리를 계산한다. 이 때, 계산된 거리와 소정의 적정 거리간의 차이를 가중하여 이진 문턱값을 변화시킨다. 이러한 종래의 휘도 레벨 변환 방법에 의할 경우, x(m,n)이 128에 가까운 값을 가질수록 흑색 또는 백색 도트의 개수는 증가하게 되어 도트들간의 적정 거리는 감소한다. 따라서, 디지탈 격자상에서 도트들의 상대적인 위치는 제한되므로, 눈에 거슬리는 패턴이 형성된다. 또한, a라는 적정 거리를 갖는 어두운 다치 휘도 레벨에서 b라는 적정 거리를 갖는 밝은 다치 휘도 레벨로 변환할 때, 밝은 다치 휘도 레벨을 갖는 입력 화소에 해당하는 도트는 주위의 도트들과 적정 거리(b)만큼 이격되도록 이진화된다. 이 때, 어두운 다치 휘도 레벨에서 밝은 다치 휘도 레벨로 변하는 부근에서, 종래의 휘도 레벨 변환 방법은 b만큼의 적정 거리 이내에 도트를 발생시키지 않아 공백 영역을 생성하는 문제점을 갖는다. 이러한 도트의 공백 영역은 출력 영상 데이타의 화질을 저하시키게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화질을 열화시키는 여러가지 인자들을 고려하여 생성한 문턱값을 이용하여 다치 휘도 레벨을 이치 휘도 레벨로 변환하여 우수한 화질을 제공하도록 하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 화질을 열화시키는 여러가지 인자들을 고려하여 생성한 문턱값을 이용하여 다치 휘도 레벨을 이치 휘도 레벨로 변환하여 우수한 화질을 제공하도록 하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 문턱값을 생성하는 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 2는 로컬 비트 맵을 예시적으로 나타내는 도면이다.

도 3은 배경의 다치 휘도 레벨이 '252'이고 경계선의 다치 휘도 레벨이 '128'인 입력 영상을 이진화한 출력 영상의 예시적인 도면이다.

도 4 (a) 및 (b)는 대각 성분 감소값을 반영하여 문턱값을 생성할 때, 대각 패턴의 감소를 설명하기 위한 예시적인 도면들이다.

도 5 (a) 및 (b)는 종래 및 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법들에 의해 각각 구해진 이치 휘도 레벨로 표현된 출력 영상들을 나타내는 도면들이다.

도 6은 이치 휘도 레벨을 결정하는 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 7은 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 장치의 블럭도이다.

도 8 (a) 및 (b)는 종래 및 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법들을 128 ∼ 255 사이의 휘도 레벨을 갖는 램프 영상에 적용할 경우, 획득되는 출력 영상들을 나타내는 도면들이다.

상기 과제를 이루기 위해, 입력 화소의 다치 휘도 레벨을 문턱값을 이용하여 이치 휘도 레벨로 변환하는 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법은, 상기 입력 화소가 에지 영역에 위치하는가를 판단하는 단계와, 상기 입력 화소가 상기 에지 영역에 위치하는 것으로 판단되면, 도트들간에 이격되어야 할 소정 적정 거리를 제1 잡음 성분 만큼 감소시키는 단계와, 상기 제1 잡음 성분 만큼 감소된 결과를 이용하여 상기 문턱값을 생성하는 단계 및 상기 입력 화소가 상기 에지 영역에위치하지 않은 것으로 판단되면, 상기 제1 잡음 성분을 이용하지 않고 상기 문턱값을 생성하는 단계로 이루어지고, 상기 도트들 각각은 상기 변환된 이치 휘도 레벨을 갖는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 입력 화소의 다치 휘도 레벨을 문턱값을 이용하여 이치 휘도 레벨로 변환하는 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 장치는, 현재의 이치 휘도 레벨에 해당하는 상기 입력 화소가 에지 영역에 위치하는가를 현재 및 이전의 상기 이치 휘도 레벨들로부터 검사하고, 검사된 결과를 출력하는 에지 검사부 및 상기 검사된 결과에 응답하여, 도트들간에 이격되어야 할 소정 적정 거리를 제1 잡음 성분 만큼 감소시키고, 감소된 결과를 반영하여 상기 문턱값을 생성하는 문턱값 생성부로 구성되고, 상기 도트들 각각은 상기 변환된 이치 휘도 레벨을 갖는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 문턱값을 생성하는 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 입력 화소가 에지(edge) 영역에 위치하는가에 따라 문턱값을 달리 생성하는 단계(제10 ∼ 제16 단계들)로 이루어진다.

도 2는 로컬 비트 맵을 예시적으로 나타내는 도면이다.

입력 화소의 다치 휘도 레벨[x(m,n)](여기서, m과 n은 입력 화소에 해당하는 도트의 수직 및 수평 위치들을 각각 나타낸다.)을 문턱값[T(m,n)]을 이용하여 이치 휘도 레벨[y(m,n)]로 변환한다.

이 때, 사용되는 문턱값[T(m,n)]을 생성하기 위해, 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법은 먼저, 입력 화소가 에지 영역에 위치하는가를 판단한다(제10 단계). 여기서, 에지 영역이란, 밝기가 급격히 변하는 영역을 의미한다. 이를 위해, 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들에 의해 생성된 도 2에 도시된 로컬 비트 맵(local bit map)(30)에서 소정 적정 거리(λ) 이내의 음영으로 처리된 영역(32)에 존재하는 도트들의 개수가 제1 소정값 이상인가를 판단한다. 여기서, 제1 소정값은 x(m,n)의 값에 따라 결정되며, 소정 적정 거리(λ) 역시 x(m,n)에 따라 결정된다. 따라서, 음영으로 처리된 영역(32)의 크기는 x(m,n)에 따라 조절된다. 또한, 도트들 각각은 변환된 이치 휘도 레벨을 가지며, 예를 들어, 도트는 x(m,n)이 128 이상일 때 흑색이 되며 x(m,n)이 128 보다 적을 때 백색이 된다.

만일, 로컬 비트 맵(30)에서 소정 적정 거리(λ) 이내의 영역(32)에 존재하는 도트들의 개수가 제1 소정값 이상인 것으로 판단되면 입력 화소가 에지 영역에 위치하는 것에 해당하고, 로컬 비트 맵(30)에서 소정 적정 거리(λ) 이내의 영역(32)에 존재하는 도트들의 개수가 제1 소정값보다 적은 것으로 판단되면 입력 화소가 에지 영역에 위치하지 않은 것에 해당한다. 이 때, 입력 화소가 에지 영역에 위치하는 것으로 판단되면, 도트들간에 이격되어야 할 소정 적정 거리(λ)를 제1 잡음 성분(d_swing) 만큼 감소시킨다(제12 단계). 제12 단계후에, 제1 잡음 성분(d_swing) 만큼 감소된 결과를 이용하여 문턱값[T(m,n)]을 생성한다(제14 단계). 즉, 문턱값[T(m,n)]은 다음 수학식 1과 같이 생성된다.

여기서, t(m,n)은이고, α는 제1 가중치로서 x(m,n)이 제2 소정값 예를 들어 128 이상이면 양수값이고 x(m,n)이 제2 소정값보다 적으면 음수값이 되며, d_min은 입력 화소에 해당하는 도트와 가장 가까운 도트간의 거리를 나타내며 x(m,n)이 제2 소정값 이상이면 위치(m,n)에서 가장 가까운 흑색 도트까지의 거리를 나타내고, x(m,n)이 제2 소정값보다 적으면 위치(m,n)에서 가장 가까운 백색 도트까지의 거리를 각각 나타낸다.

예를 들어, 이치화된 출력 영상의 평균 휘도 레벨(g)이 128 이상일 경우, 출력 영상에서 흑색의 도트들을 2차원 공간상에서 균일하게 분포시키기 위해 흑색의 도트들은 서로 일정한 소정 적정 거리(λ)만큼 이격되어야 한다. 이와 마찬가지로, 평균 휘도 레벨(g)이 128 보다 적을 경우, 출력 영상에서 백색의 도트들을 2차원 공간상에서 균일하게 분포시키기 위해 백색의 도트들은 서로 일정한 소정 적정 거리(λ)만큼 이격되어야 한다. 이를 위해,에 비례한 문턱값[T(m,n)]을 이용하여 즉, 실제 거리(d_min)에 소정 적정 거리(λ)를 가중하여 변화시킨 문턱값[T(m,n)]을 이용하여 다치 휘도 레벨을 이치 휘도 레벨로 변환하면, 도트들은 최대한 소정 적정 거리(λ)만큼 이격된다. 그러나, 밝기가 급격히 변하는 에지영역에서 도트가 나타나지 않은 공백 영역(void region)(30)이 도 3에 도시된 바와 같이 나타날 수 있다. 이와 같이 공백 영역(30)이 발생하는 이유는, 경계선(31)의 아래에 위치한 화소의 다치 휘도 레벨을 이치 휘도 레벨로 변환할 때, 현재의 화소에 해당하는 도트와 그의 주변에 도트들간의 거리는 소정 적정 거리(λ)만큼 이격되도록, 이진화를 수행하기 때문이다.

이러한 공백 영역(30)을 감소시키기 위해서, 수학식 1에 표현된 바와 같이 입력 화소가 에지 영역에 속할 때 제1 잡음 성분(d_swing) 만큼 소정 적정 거리(λ)를 감소시키고, 감소된 소정 적정 거리(λ-d_swing)를 이용하여 문턱값[T(m,n)]을 생성하며, 생성된 문턱값[T(m,n)]을 이용하여 다치 휘도 레벨[x(m,n)]을 이치 휘도 레벨[y(m,n)]로 변환하면, 경계선과 같은 에지가 존재할 때 에지 부근에서 도트가 발생하지 않은 공백 영역(30)이 감소될 수 있다.

이하, 도 1에 도시된 제14 단계에 대한 본 발명에 의한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 문턱값[T(m,n)]은 t(m,n)과 제2 잡음 성분[n(m,n)]을 합성하여 생성될 수 있다.

예컨대, 밝은 다치 휘도 레벨 또는 어두운 다치 휘도 레벨과 달리, 중간의 다치 휘도 레벨을 이치 휘도 레벨로 변환하면, 도트들간의 거리는 감소한다. 실제로, 64 ∼ 192 사이의 다치 휘도 레벨들을 갖는 화소들에 해당하는 도트들간의 이상적인 소정 적정 거리(λ)는 1.414 ∼ 2 사이의 값을 갖는다. 또한, 디지탈 격자상에서 계산되는 실제 거리는 제한된 값만을 갖는다. 따라서, 감소된 도트들간의 거리가 이상적인 소정 적정 거리(λ)가 되도록 다치 휘도 레벨을 이치 휘도 레벨로 이치화하는 것은 불가능하다. 따라서, 중간의 다치 휘도 레벨을 이치 휘도 레벨로 변환하면, 출력 영상에 눈에 거슬리는 특정 패턴이 발생하게 된다. 즉, 도트들간의 이격 거리가 작기 때문에 도트들간의 상대적인 위치가 제한되어 특정 패턴이 반복적으로 나타나게 된다. 이러한 반복적인 패턴의 발생을 감소시키기 위해, 문턱값[T(m,n)]을 생성할 때, 제2 잡음 성분[n(m,n)]을 반영한다. 여기서, 제2 잡음 성분[n(m,n)]은 입력 화소에 해당하는 도트의 위치(m,n)를 이용하여 생성될 수 있으며, 예를 들면, 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허 출원 번호 P2001-76983에 개시된 바와 같이 생성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 문턱값[T(m,n)]은 t(m,n), 제2 잡음 성분[n(m,n)] 및 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 합성하여 생성될 수 있다.

시각적 화질을 저하시키는 패턴들중 대표적인 패턴은 도트가 대각선 방향으로 나열되는 것이다. 이 때, 본 발명에 의하면, 대각성 방향의 도트들이 흑색 또는 백색으로 계속적으로 반복되는 것을 대각 패턴을 감소시키기 위해, 문턱값[T(m,n)]을 생성할 때 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 합성한다. 여기서, 대각 성분 감소값[d(m,n)]은 대각선 방향의 도트들의 이치 휘도 레벨들 또는 수직 방향의 도트들의 이치 휘도 레벨들, 제2 소정값 및 다치 휘도 레벨[x(m,n)]을 이용하여 결정될 수 있다.

도 4 (a) 및 (b)는 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 반영하여 문턱값[T(m,n)]을생성할 때, 대각 패턴의 감소를 설명하기 위한 예시적인 도면들이다.

예를 들어, 대각선 방향의 도트들의 이치 휘도 레벨들을 분석하여 대각선 방향의 도트들이 동일한 색인 것으로 판단되면, 본 발명에 의한 휘도 레벨 변환 방법은, 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 다음 수학식 2와 같이 결정하고, 결정된 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 t(m,n) 및 제2 잡음 성분[n(m,n)]에 합성하여 문턱값[T(m,n)]을 생성한다.

여기서, 다치 휘도 레벨[x(m,n)]이, 제2 소정값 예를 들면 128이상이면 β는 양수값이며 제2 소정값보다 적으면 β는 음수값이 된다. 예를 들어, β는 +20 또는 -20이 될 수 있다.

예를 들어, 입력 화소에 해당하는 도트의 위치가 도 4 (a)에 도시된 (m,n)(44)이라고 가정할 때, 도트(m,n)(44)의 대각선 방향에 위치하는 도트들[(m-1, n-1)(40) 및 (m+1,n-1)(42)]이 도트(m,n)(44)와 마찬가지로 모두 흑색이면 전술한 수학식 2와 같이 결정된 대각 성분 감소값[d(m,n)]이 문턱값[T(m,n)]에 가산된다. 그러므로, 문턱값[T(m,n)]이 감소하여 도트(m,n)를 도 4 (a)에 도시된 흑색(44)이 아니라 도 4 (b)에 도시된 바와 같이 백색(50)으로 이진화할 가능성이 증가한다. 여기서, 후술되는 바와 같이, 문턱값[T(m,n)]을 감소시킨다고 하여 도트가 반드시 백색이 되지는 않으며 다만 백색으로 될 가능성만 증가하게 된다. 이와 마찬가지로, 대각선 방향에 위치하는 도 4 (a)에 도시된 도트들(46 및 48)이 모두흑색이면 전술한 수학식 2와 같이 결정된 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 문턱값[T(m,n)]에 가산하여, 도 4 (a)에 도시된 흑색의 도트(48)를 도 4 (b)에 도시된 바와 같이 백색(52)으로 이진화할 가능성이 증가된다

또한, 수직 방향의 도트들이 다른 색일 때, 본 발명에 의한 휘도 레벨 변환 방법은 다음 수학식 3과 같이 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 결정하고, 결정된 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 t(m,n) 및 제2 잡음 성분[n(m,n)]에 합성하여 문턱값[T(m,n)]을 생성한다.

예를 들어, 입력 화소에 해당하는 도트의 위치가 도 4 (a)에 도시된 (m,n)(54)라고 가정할 때, 도트(m,n)(54)의 수직 방향의 도트(m, n-1)(42)가 백색이면 전술한 수학식 3와 같이 결정된 대각 성분 감소값[d(m,n)]이 문턱값[T(m,n)]에 가산된다. 그러므로, 문턱값[T(m,n)]이 증가하여 도트(m,n)를 도 4 (a)에 도시된 백색(54)이 아니라 도 4 (b)에 도시된 바와 같이 흑색(56)으로 이진화할 가능성을 증가시킨다. 이와 마찬가지로, 도 4 (a)에 도시된 도트들(46 및 58)은 서로 다른 색이므로, 전술한 수학식 3와 같이 구해진 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 문턱값[T(m,n)]에 가산하여 도 4 (a)에 도시된 백색의 도트(58)를 도 4 (b)에 도시된 바와 같이 흑색(60)으로 이진화될 가능성을 증가시킨다. 결국, 수학식 3과 같이 구해진 대각 성분 감소값[d(m,n)]에 의해, 수직 방향의 도트들이 동일한 색을 갖도록 유도함으로써 대각 방향의 도트들이 동일한 색으로 될 가능성을 간접적으로 감소시킨다.

그러나, 수직 방향의 도트들이 다른 색도 아니고 대각 방향의 도트들이 동일색도 아닐 때, 다음 수학식 4과 같이 대각 성분 감소값[d(m,n)]이 결정된다. 즉, 문턱값[T(m,n)]이 생성될 때, 대각 성분 감소값[d(m,n)]은 고려되지 않는다.

도 5 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 휘도 레벨 변환 방법에 의해 생성된 출력 영상은 대각선 방향의 도트들이 동일한 색을 갖기 때문에 대각 패턴이 발생함을 알 수 있다. 그러나, 도 5 (b)에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법에 의해 획득된 출력 영상을 보면, 대각선 방향의 도트들이 동일한 색으로 반복되는 대각 패턴이 줄어들고 수직 방향의 도트들이 동일한 색으로 반복되는 수직 패턴이 증가하였음을 알 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 문턱값[T(m,n)]은 t(m,n), 제2 잡음 성분[n(m,n)], 대각 성분 감소값[d(m,n)] 및 제2 소정값을 다음 수학식 5와 같이 합성하여 생성될 수도 있다.

한편, 입력 화소가 에지 영역에 위치하지 않은 것으로 판단되면, 제1 잡음 성분(d_swing)을 이용하지 않고 문턱값[T(m,n)]을 생성한다(제16 단계).

결국, 본 발명에 의하면, 제2 잡음 성분[n(m,n)], 대각 성분 감소값[d(m,n)] 및 제2 소정값중 적어도 하나와 t(m,n)을 합성하여 문턱값[T(m,n)]을 생성함을 알 수 있다.

전술한 바와 같이 생성된 문턱값[T(m,n)]을 이용하여 다치 휘도 레벨[x(m,n)]을 다음과 같이 이치 휘도 레벨[y(m,n)]로 변환한다.

도 6은 이치 휘도 레벨[y(m,n)]을 결정하는 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 수정된 다치 휘도 레벨과 문턱값[T(m,n)]을 비교한 결과에 따라 이치 휘도 레벨[y(m,n)]을 백색이나 흑색으로 결정하는 단계(제62 ∼ 제66 단계들)로 이루어진다.

도 1에 도시된 제14 또는 제16 단계후에, 입력 화소의 현재의 수정된 다치 휘도 레벨이 전술한 바와 같이 생성된 문턱값[T(m,n)]보다 큰가를 판단한다(제62 단계). 여기서, 현재의 수정된 다치 휘도 레벨이란, 이전의 이치 휘도 레벨과 이전의 수정된 다치 휘도 레벨간의 다음 수학식 6과 같이 표현되는 오차값을 이용하여 생성된다.

여기서, e(m,n)은 오차값을 나타내고, y(m,n)은 이전의 이치 휘도 레벨을 나타내며, u(m,n)은 이전의 수정된 다치 휘도 레벨을 나타낸다. 현재의 수정된 다치 휘도 레벨[u(m,n)]은 다음 수학식 7과 같이 구해질 수 있다.

여기서, 위치(m,n)을 기준으로 하는 소정의 영역(R)내에서, 위치(m,n)에 해당하는 화소의 주변에 위치하는 화소들로 오차값[e(m,n)]을 전파할 때, W(k,l)은 오차값[e(m,n)]에 부여되는 제2 가중값을 나타낸다.

만일, 수학식 7에 표현된 현재의 수정된 다치 휘도 레벨[u(m,n)]이 문턱값[T(m,n)] 보다 큰 것으로 판단되면, 현재의 이치 휘도 레벨을 백색으로 결정한다(제64 단계). 그러나, 현재의 수정된 다치 휘도 레벨이 문턱값[T(m,n)] 이하인 것으로 판단되면, 현재의 이치 휘도 레벨을 흑색으로 결정한다(제66 단계). 예컨대, 다치 휘도 레벨이 0 ∼ 255의 휘도 레벨들중 하나로 표현될 경우, 현재의 수정된 다치 휘도 레벨이 문턱값[T(m,n)] 보다 큰 것으로 판단되면 현재의 이치 휘도 레벨을 '255'의 휘도 레벨로서 결정하고, 현재의 수정된 다치 휘도 레벨이 문턱값[T(m,n)] 이하인 것으로 판단되면 현재의 이치 휘도 레벨을 '0'의 휘도 레벨로 결정한다.

이하, 전술한 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 수행할 수 있는 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 장치의 구성 및 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 7은 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 장치의 블럭도로서, 에지 검사부(70), 문턱값 생성부(80), 양자화부(110), 가산부(116), 감산부(112) 및 오차 궤환부(114)로 구성된다.

도 7에 도시된 에지 검사부(70)는 도 1에 도시된 제10 단계를 수행하기 위해, 현재의 이치 휘도 레벨에 해당하는 입력 화소가 에지 영역에 위치하는가를 입력단자 IN을 통해 입력한 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들로부터 검사하고, 검사된 결과를 문턱값 생성부(80)로 출력한다. 여기서, 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들은 로컬 비트 맵 버퍼(미도시) 따위로부터 입력될 수 있다. 여기서, 로컬 비트 맵 버퍼는 도 7에 도시된 장치로부터 발생되는 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같은 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들을 버퍼링하는 역할을 한다. 이를 위해, 에지 검사부(70)는 로컬 비트 맵 버퍼에서 버퍼링된 후 입력단자 IN을 통해 입력한 도 2에 도시된 로컬 비트 맵(30)에서 소정 적정 거리(λ) 이내의 영역(32)에 존재하는 도트들의 개수와 제1 소정값을 비교하고, 비교된 결과를 검사된 결과로서 출력할 수 있다.

이 때, 도 1에 도시된 제12 ∼ 제16 단계들을 수행하는 문턱값 생성부(80)는 에지 검사부(70)에서 검사된 결과에 응답하여, 도트들간에 이격되어야 할 소정 적정 거리(λ)를 제1 잡음 성분(d_swing) 만큼 감소시키고, 감소된 결과(λ-d_swing)를 반영하여 문턱값[T(m,n)]을 생성하거나, 감소되지 않은 소정 적정 거리 자체((λ)를 반영하여 문턱값[T(m,n)]을 생성한다. 이를 위해, 문턱값 생성부(80)는 거리 계산부(82), 잡음 생성부(84), 제1 룩 업 테이블(LUT:Look Up Table)(86), 제2LUT(88), 거리 조정부(92), 감산부(94) 및 승산부(96)로 구현될 수 있으며, 대각 성분 생성부(90) 및 가산부(98)를 더 마련할 수 있다.

문턱값 생성부(80)의 잡음 생성부(84)는 전술한 제1 잡음 성분(d_swing)을 생성하고, 생성된 제1 잡음 성분(d_swing)을 거리 조정부(92)로 출력한다. 이 때, 제1 LUT(86)는 다치 휘도 레벨[x(m,n)]에 상응하는 제1 가중치(α)를 승산기(96)로 독출하고, 제2 LUT(88)는 다치 휘도 레벨[x(m,n)]에 상응하는 소정 적정 거리(λ)를 거리 조정부(92)로 독출한다.

이 때, 거리 조정부(92)는 제2 룩 업 테이블(88)로부터 입력한 소정 적정 거리(λ)를 에지 검사부(70)로부터 입력한 검사된 결과에 응답하여 제1 잡음 성분(d_swing) 만큼 감소시키고, 감소된 결과를 감산부(94)로 출력한다. 예컨데, 거리 조정부(92)는 에지 검사부(70)로부터 입력한 검사된 결과로부터 입력 화소가 에지 영역에 위치하는 것으로 인식되면, 제1 잡음 성분(d_swing) 만큼 소정 적정 거리(λ)를 감소시켜 감산부(94)로 출력한다. 그러나, 거리 조정부(92)는 에지 검사부(70)로부터 입력한 검사된 결과로부터 입력 화소가 에지 영역에 위치하지 않은 것으로 인식되면, 제2 LUT(88)로부터 입력한 소정 적정 거리(λ)를 그대로 감산부(94)로 출력한다.

한편, 문턱값 생성부(80)의 거리 계산부(82)는 입력단자 IN을 통해 입력한 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들로부터, 입력 화소에 해당하며 현재의 이치 휘도 레벨을 갖는 도트와 가장 가까운 도트간의 거리(d_min)를 계산하고, 계산된 거리(d_min)를 감산부(94)로 출력한다. 이 때, 제1 감산부(94)는 거리 계산부(82)로부터 입력한 거리(d_min)로부터 거리 조정부(92)로부터 입력한 감소된 결과를 감산하고, 감산된 결과를 승산부(96)로 출력한다. 승산부(96)는 감산부(94)로부터 입력한 감산된 결과에 제1 룩 업 테이블(86)로부터 입력한 제1 가중치(α)를 승산하고, 승산된 결과를 문턱값[T(m,n)]으로서 출력한다. 즉, 도 7에 도시된 거리 계산부(82), 잡음 생성부(84), 제1 및 제2 LUT들(86 및 88), 거리 조정부(92), 감산부(94) 및 승산부(96)는 수학식 1의 t(m,n)을 연산하는 역할을 한다.

전술한 일 실시예를 수행하기 위해, 즉, t(m,n)과 제2 잡음 성분[n(m,n)]을 합성하여 문턱값[T(m,n)]을 생성하기 위해, 문턱값 생성부(80)는 가산부(98)를 더 마련할 수 있다. 이 경우, 잡음 생성부(84)는 제1 잡음 성분(d_swing)을 생성할 뿐만 아니라 입력 화소에 해당하는 도트의 위치(m,n)에 상응하여 제2 잡음 성분[n(m,n)]을 생성하고, 생성된 제2 잡음 성분[n(m,n)]을 가산부(98)로 출력한다. 가산부(98)는 승산부(96)에서 승산된 결과와 잡음 생성부(84)로부터 입력한 제2 잡음 성분[n(m,n)]을 가산하고, 가산된 결과를 문턱값[T(m,n)]으로서 출력한다.

전술한 다른 실시예를 수행하기 위해, 즉, t(m,n), 제2 잡음 성분[n(m,n)] 및 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 합성하여 문턱값[T(m,n)]을 생성하기 위해, 문턱값 생성부(80)는 대각 성분 생성부(90)를 더 마련한다. 이 경우, 대각 성분 생성부(90)는 β를 음수값 또는 양수값으로 결정하기 위해 다치 휘도 레벨[x(m,n)]과 제2 소정값을 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 대각 성분 감소값[d(m,n)]을전술한 수학식들 2, 3 및 4와 같이 생성하며, 생성된 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 가산부(98)로 출력한다. 여기서, 대각 성분 생성부(90)는 대각선 방향의 도트들의 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들 또는 수직 방향의 도트들의 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들을 이용하여 대각 성분 감소값[d(m,n)]을 생성한다. 이 때, 가산부(98)는 대각 성분 생성부(90)로부터 입력한 대각 성분 감소값[d(m,n)], 잡음 생성부(84)로부터 입력한 제2 잡음 성분[n(m,n)] 및 승산부(96)에서 승산된 결과를 가산하고, 가산된 결과를 문턱값[T(m,n)]으로서 출력한다.

전술한 또 다른 실시예를 수행하기 위해, 즉, t(m,n), 제2 잡음 성분[n(m,n)], 대각 성분 감소값[d(m,n)] 및 제2 소정값을 합성하여 문턱값[T(m,n)]을 생성하기 위해, 가산부(98)는 대각 성분 생성부(90)로부터 입력한 대각 성분 감소값[d(m,n)], 잡음 생성부(84)로부터 입력한 제2 잡음 성분[n(m,n)], 승산부(96)에서 승산된 결과 및 제2 소정값을 가산하고, 가산된 결과를 문턱값[T(m,n)]으로서 출력한다.

도 6에 도시된 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 수행하기 위해, 도 7에 도시된 영상의 휘도 레벨 변환 장치는 양자화부(110)를 마련할 수 있다. 여기서, 양자화부(110)는 입력 화소에 대한 현재의 수정된 다치 휘도 레벨[u(m,n)]과 문턱값 생성부(80)로부터 입력한 문턱값[T(m,n)]을 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 현재의 이치 휘도 레벨을 결정하고, 결정된 현재의 이치 휘도 레벨을 출력단자 OUT를 통해 출력한다. 여기서, 양자화부(110)로부터 출력되는 현재의 이치 휘도 레벨은 전술한 로컬 비트 맵 버퍼로 출력될 수 있다.

이 때, 현재의 수정된 다치 휘도 레벨[u(m,n)]을 발생하기 위해, 감산부(112), 오차 궤환부(114) 및 가산부(116)가 마련될 수 있다. 여기서, 감산부(112)는 이전의 수정된 다치 휘도 레벨로부터 출력단자 OUT를 통해 출력되는 이전의 이치 휘도 레벨을 감산하고, 감산된 결과를 오차값[e(m,n)]으로서 오차 궤환부(114)로 출력한다. 전술한 수학식 7에 표현된 바와 같이, 오차 궤환부(114)는 감산부(112)로부터 입력한 오차값[e(m,n)]과 제2 가중값[W(k,l)]을 승산하고, 승산된 결과를 합성하며, 합성된 결과를 가산부(116)로 출력한다. 가산부(116)는 오차 궤환부(114)로부터 입력한 합성된 결과와 현재의 다치 휘도 레벨[x(m,n)]을 가산하고, 가산된 결과를 현재의 수정된 다치 휘도 레벨[u(m,n)]로서 양자화부(110)로 출력한다.

종래의 휘도 레벨 변환 방법을 휘도 레벨이 순차적으로 변하는 램프 영상에 적용할 경우, 도 8 (a)에 도시된 바와 같이 이진화된 출력 영상이 획득되고, 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법을 램프 영상에 적용할 경우 도 8 (b)에 도시된 바와 같이 이진화된 출력 영상이 획득된다. 도 8 (b)에 도시된 출력 영상은 도 8 (a)에 도시된 출력 영상과 달리 밝은 휘도 레벨에서 도트가 균일하게 분포할 뿐만 아니라, 밝기가 어두워짐에 따라 눈에 거슬리는 현상을 매우 적게 가짐을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 영상의 휘도 레벨 변환 방법 및 장치는 이웃하는 도트들간의 거리가 소정 적정 거리(λ)가 되도록 하여 2차원 공간상에서 도트들을 균일하게 분포시키고, 경계선과 같은 에지 영역에 입력 화소에 속하는가에 따라 제1 잡음 성분을 고려하여 문턱값을 생성하므로서 에지 부근에서 도트가 발생하지 않은 공백 영역을 감소시키고, 제2 잡음 성분을 고려하여 문턱값을 생성하므로서 눈에 거슬리는 도트들간의 정형화된 패턴을 감소시키고, 대각 감소 성분을 고려하여 문턱값을 생성하므로서 정형화된 패턴들중 대각선 방향으로 동일한 색의 도트들이 배열되는 현상을 감소시켜, 결국은 종래의 대표적인 휘도 레벨 변환 방법인 플로이드 & 스타인베르그의 오차 확산 방법을 개선하여 시각적으로 우수한 화질을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

입력 화소의 다치 휘도 레벨을 문턱값을 이용하여 이치 휘도 레벨로 변환하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법에 있어서,

(a) 상기 입력 화소가 에지 영역에 위치하는가를 판단하는 단계;

(b) 상기 입력 화소가 상기 에지 영역에 위치하는 것으로 판단되면, 도트들간에 이격되어야 할 소정 적정 거리를 제1 잡음 성분 만큼 감소시키는 단계;

(c) 상기 제1 잡음 성분 만큼 감소된 결과를 이용하여 상기 문턱값을 생성하는 단계; 및

(d) 상기 입력 화소가 상기 에지 영역에 위치하지 않은 것으로 판단되면, 상기 제1 잡음 성분을 이용하지 않고 상기 문턱값을 생성하는 단계를 구비하고,

상기 도트들 각각은 상기 변환된 이치 휘도 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법.
제1 항에 있어서, 상기 소정 적정 거리는 상기 입력 화소의 다치 휘도 레벨에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는

로컬 비트 맵에서 상기 소정 적정 거리 이내의 영역에 존재하는 상기 도트들의 개수가 제1 소정값 이상인가를 판단하는 단계를 구비하고,

상기 (b) 단계는 상기 개수가 상기 제1 소정값 이상인 것으로 판단되면, 상기 입력 화소가 상기 에지 영역에 위치하는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법.
제3 항에 있어서, 상기 제1 소정값은 상기 입력 화소의 상기 다치 휘도 레벨에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

상기 문턱값을 아래와 같이 생성하는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨변환 방법.

[여기서, T(m,n)은 상기 문턱값을 나타내고, t(m,n)은을 나타내고, 상기 (m,n)은 상기 입력 화소의 위치를 나타내고, α는 제1 가중치를 나타내고, λ는 상기 소정 적정 거리를 나타내며, d_min은 상기 입력 화소에 해당하는 도트와 가장 가까운 도트간의 거리를 나타내며, d_swing는 상기 제1 잡음 성분을 각각 나타낸다.]
제5 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

n(m,n)[여기서, n(m,n)은 제2 잡음 성분을 나타낸다.], d(m,n)[여기서, d(m,n)은 대각 성분 감소값을 나타낸다.] 및 제2 소정값중에서 적어도 하나와 t(m,n)을 합성하여 상기 문턱값을 생성하고,

상기 제2 잡음 성분은 상기 입력 화소의 위치(m,n)를 이용하여 생성되고, 상기 대각 성분 감소값은 대각선 방향의 상기 도트들의 이치 휘도 레벨, 상기 제2 소정값 및 상기 다치 휘도 레벨을 이용하여 결정되고,

상기 제1 가중치(α)는 상기 입력 화소의 다치 휘도 레벨이 상기 제2 소정값이상일 때 양수값이고, 상기 입력 화소의 다치 휘도 레벨이 상기 제2 소정값보다 적을 때 음수값인 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법.
제1 항에 있어서, 상기 영상의 휘도 레벨 변환 방법은

상기 (c) 또는 상기 (d) 단계후에, 상기 입력 화소의 현재의 수정된 다치 휘도 레벨이 상기 문턱값보다 큰가를 판단하는 단계;

상기 현재의 수정된 다치 휘도 레벨이 상기 문턱값 보다 큰 것으로 판단되면, 현재의 상기 이치 휘도 레벨을 백색으로 결정하는 단계; 및

상기 현재의 수정된 다치 휘도 레벨이 상기 문턱값 이하인 것으로 판단되면, 상기 현재의 이치 휘도 레벨을 흑색으로 결정하는 단계를 구비하고,

상기 현재의 수정된 다치 휘도 레벨은 이전의 상기 이치 휘도 레벨과 이전의 수정된 다치 휘도 레벨간의 오차값과 상기 현재의 다치 휘도 레벨을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법.
제7 항에 있어서, 상기 현재의 수정된 다치 휘도 레벨[u(m,n)]은 아래와 같이 구해지는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 방법.

[여기서, x(m,n)은 상기 현재의 다치 휘도 레벨을 나타내고, W(k,l)은 제2 가중값을 나타내고, e(m-k,n-k)는 상기 오차값을 각각 나타낸다.]
입력 화소의 다치 휘도 레벨을 문턱값을 이용하여 이치 휘도 레벨로 변환하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치에 있어서,

현재의 이치 휘도 레벨에 해당하는 상기 입력 화소가 에지 영역에 위치하는가를 현재 및 이전의 상기 이치 휘도 레벨들로부터 검사하고, 검사된 결과를 출력하는 에지 검사부; 및

상기 검사된 결과에 응답하여, 도트들간에 이격되어야 할 소정 적정 거리를 제1 잡음 성분 만큼 감소시키고, 감소된 결과를 반영하여 상기 문턱값을 생성하는 문턱값 생성부를 구비하고,

상기 도트들 각각은 상기 변환된 이치 휘도 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치.
제9 항에 있어서, 상기 에지 검사부는

상기 이전의 이치 휘도 레벨들에 의해 생성된 로컬 비트 맵에서 상기 소정 적정 거리 이내의 영역에 존재하는 상기 도트들의 개수와 제1 소정값을 비교하고, 비교된 결과를 상기 검사된 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치.
제9 항에 있어서, 상기 문턱값 생성부는

상기 제1 잡음 성분을 생성하는 잡음 생성부;

상기 다치 휘도 레벨에 상응하는 제1 가중치를 독출하는 제1 룩 업 테이블;

상기 다치 휘도 레벨에 상응하는 상기 소정 적정 거리를 독출하는 제2 룩 업 테이블;

상기 제2 룩 업 테이블로부터 입력한 상기 소정 적정 거리를 상기 에지 검사부로부터 입력한 상기 검사된 결과에 응답하여 상기 제1 잡음 성분 만큼 감소시키고, 감소된 결과를 출력하는 거리 조정부;

상기 현재 및 상기 이전의 이치 휘도 레벨들로부터 상기 입력 화소에 해당하며 상기 현재의 이치 휘도 레벨을 갖는 도트와 가장 가까운 도트간의 거리를 계산하는 거리 계산부;

상기 거리 계산부로부터 입력한 상기 거리로부터 상기 거리 조정부로부터 입력한 상기 감소된 결과를 감산하고, 감산된 결과를 출력하는 제1 감산부; 및

상기 제1 감산부로부터 입력한 상기 감산된 결과에 상기 제1 룩 업 테이블로부터 입력한 상기 제1 가중치를 승산하고, 승산된 결과를 상기 문턱값으로서 출력하는 승산부를 구비하는 것을 특징으로 영상의 휘도 레벨 변환 장치.
제11 항에 있어서, 상기 문턱값 생성부는

상기 승산부에서 승산된 결과와 제2 잡음 성분을 가산하고, 가산된 결과를 상기 문턱값으로서 출력하는 제1 가산부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는

상기 잡음 생성부는 상기 입력 화소에 해당하는 도트의 위치(m,n)에 상응하여 상기 제2 잡음 성분을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치.
제12 항에 있어서, 상기 문턱값 생성부는

상기 다치 휘도 레벨과 제2 소정값을 비교하고, 대각선 방향의 도트들의 상기 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들 또는 수직 방향의 도트들의 상기 현재 및 이전의 이치 휘도 레벨들과 비교된 결과에 응답하여 대각 성분 감소값을 생성하는 대각 성분 생성부를 더 구비하고,

상기 제1 가산부는 상기 대각 성분 감소값, 상기 제2 잡음 성분 및 상기 승산부에서 승산된 결과를 가산하고, 가산된 결과를 상기 문턱값으로서 출력하는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치.
제13 항에 있어서, 상기 제1 가산부는 상기 대각 성분 감소값, 상기 제2 잡음 성분, 상기 승산부에서 승산된 결과 및 상기 제2 소정값을 가산하고, 가산된 결과를 상기 문턱값으로서 출력하는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치.
제9 항에 있어서, 상기 영상의 휘도 레벨 변환 장치는

상기 입력 화소의 현재의 수정된 다치 휘도 레벨과 상기 문턱값을 비교하고, 비교된 결과에 응답하여 상기 현재의 이치 휘도 레벨을 결정하고, 결정된 상기 현재의 이치 휘도 레벨을 출력하는 양자화부를 더 구비하고,

상기 현재의 수정된 다치 휘도 레벨은 이전의 수정된 다치 휘도 레벨과 상기 이전의 이치 휘도 레벨간의 오차값과 상기 이전의 다치 휘도 레벨로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치.
제15 항에 있어서, 상기 영상의 휘도 레벨 변환 장치는

상기 이전의 수정된 다치 휘도 레벨로부터 상기 이전의 이치 휘도 레벨을 감산하고, 감산된 결과를 상기 오차값으로서 출력하는 제2 감산부;

상기 오차값과 제2 가중값을 승산하고, 승산된 결과를 합성하는 오차 궤환부; 및

상기 오차 궤환부로부터 입력한 상기 합성된 결과와 상기 현재의 다치 휘도 레벨을 가산하고, 가산된 결과를 상기 현재의 수정된 다치 휘도 레벨로서 상기 양자화부로 출력하는 제2 가산부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 영상의 휘도 레벨 변환 장치.