KR20040070375A - 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법 및 장치 - Google Patents

웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법 및 장치가 개시된다. 이 방법은, 디지탈 화상 데이타를 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하는 단계와, 제1 디더링 행렬을 이용하여 저주파 화상을 하프토닝하고, 제1 디더링 행렬보다 작은 크기를 갖는 제2 디더링 행렬을 이용하여 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하는 단계 및 하프토닝된 저주파 화상과 하프토닝된 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상 데이타로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 디지탈 화상을 저주파 화상과 고주파 화상별로 분류하고, 계조수가 많고 해상도가 낮은 디더링 행렬을 이용하여 저주파 화상을 하프토닝하고 계조수가 적고 해상도가 높은 디더링 행렬을 이용하여 고주파 화상을 하프토닝하여, 화상을 하프토닝할 때 계조수와 해상도간의 트레이드 오프를 개선시킬 수 있고 저주파 성분을 계층적으로 수회에 걸쳐 세분화하면 매우 많은 계조수를 갖는 원래의 화상을 높은 해상도로 하프토닝할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법 및 장치{Hallftoning method and apparatus using wavelet transformation}
본 발명은 영상 처리에서 하프토닝(halftoning)에 관한 것으로서, 특히 웨이브릿(wavelet) 변환을 이용한 하프토닝 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하, 종래의 하프토닝 방법을 다음과 같이 설명한다.
인쇄하고자 하는 연속 계조(또는, 다계조)의 디지탈 화상 데이타의 계조 스케일을 조정한다. 이 때, 화상의 엣지 부분 같은 고주파 영역을 강조하기 위해, 계조 스케일이 조정된 결과에 대해 영상 또렷화(image sharpening) 과정을 적용한다. 영상 또렷화 과정을 거친 결과를 이용하여 디지탈 화상 데이타에 대한 이진 화상 데이타를 구하는 하프토닝 작업을 수행한다. 여기서, 하프토닝은 프린터의 종류에 따라 여러 가지 방법으로 달리 수행될 수 있다. 예를 들면, 레이져 프린터의 경우, 집중 도트(dot)형 디더링(dithering)과 같은 하프토닝법이 이용된다. 이와 같이, 하프토닝된 결과는 '0'과 '1'로 이루어지는 이진 화상으로서, 레이져 프린터의 래스터 화상 스캐닝(raster image scanning)부(미도시)로 입력된다. 래스트 화상 스캐닝부는 하프토닝된 결과로부터 레이져의 온/오프 신호를 생성한다. 여기서, 온/오프 신호는 프린터의 감광 부재를 감광시켜, 종이와 같은 부재에 화상이 인쇄될수 있도록 한다.
전술한 종래의 하프토닝 방법은 하프토닝을 위해 항상 일정한 크기를 갖는 디더링 행렬을 이용한다. 만일, 디더링 행렬의 크기가 크면, 표현할 수 있는 계조의 수는 증가하지만 해상도를 감소한다. 이와 반대로, 디더링 행렬의 크기가 작으면, 해상도를 높아지지만 계조수는 감소한다. 따라서, 종래의 하프토닝 방법에 의할 경우, 해상도를 높이기 위해 작은 크기의 디더링 행렬을 사용하면 계조수가 줄어들고, 계조수를 높이기 위해 큰 크기의 디더링 행렬을 사용하면 해상도가 줄어드드는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 디지탈 화상을 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하고, 분류된 화상들 각각 서로 다른 디더링 행렬들을 적용하여 하프토닝하는 하프토닝 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 2는 도 1에 도시된 제14 단계에서 저주파 화상을 하프토닝하는 단계에 대한 본 발명에 의한 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3은 도 1에 도시된 제14 단계에서 고주파 화상을 하프토닝하는 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4는 도 1에 도시된 제14 단계에서 저주파 화상을 하프토닝하는 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치의 블럭도이다.
도 6은 도 5에 도시된 저주파 하프토닝부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.
도 7은 도 5에 도시된 고주파 하프토닝부의 본 발명에 의한 바람직한 일 시예의 블럭도이다.
도 8은 도 5에 도시된 고주파 하프토닝부의 본 발명에 의한 바람직한 다른실시예의 블럭도이다.
도 9는 도 5에 도시된 저주파 하프토닝부의 본 발명에 의한 다른 실시예의 블럭도이다.
상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법은, 디지탈 화상 데이타를 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하는 단계와, 제1 디더링 행렬을 이용하여 상기 저주파 화상을 하프토닝하고, 상기 제1 디더링 행렬보다 작은 크기를 갖는 제2 디더링 행렬을 이용하여 상기 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하는 단계 및 상기 하프토닝된 저주파 화상과 상기 하프토닝된 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상 데이타로서 결정하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치는, 디지탈 화상 데이타를 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하는 화상 분류부와, 제1 디더링 행렬을 이용하여 상기 저주파 화상을 하프토닝하는 저주파 하프토닝부와, 상기 제1 디더링 행렬보다 적은 크기를 갖는 제2 디더링 행렬을 이용하여 상기 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하는 고주파 하프토닝부 및 상기 하프토닝된 저주파 화상과 상기 하프토닝된 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상 데이타로서 출력하는 화상 합성부로 구성되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 디지탈 화상을 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하는 단계(제10 및 제12 단계들) 및 분류된 화상별로 하프토닝을 수행하는 단계(제14 및 제16 단계들)로 이루어진다.
본 발명에 의한 웨이브릿(wavelet) 변환을 이용한 하프토닝 방법은 먼저, 디지탈 화상(또는, 디지탈 화상 데이타)의 계조 스케일을 조정한다(제10 단계). 여기서, 계조(gradation)란, 화상에서 농도가 가장 짙은 부분에서 가장 옅은 유효 농도부분까지의 농도 이행과정을 의미한다. 또한, 디지탈 화상 데이타는 연속 계조(또는 많은 수의 계조)를 가질 수 있다.
제10 단계후에, 계조 스케일이 조정된 디지탈 화상 데이타를 2차원 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류한다(제12 단계). 여기서, 디지탈 화상 데이타를 2차원 웨이브릿 변환하면, 4개의 화상들을 얻는다. 4개의 화상들중에 하나는 근사(approximated) 화상으로서 저주파 성분을 갖는 화상인 저주파 화상에 해당하고, 나머지 3개의 화상들은 각각 수평, 수직 및 대각선 방향의 세부(detailed) 화상으로서 고주파 성분을 갖는 화상인 고주파 화상에 해당한다.
도 1에 도시된 하프토닝 방법은 제10 단계를 마련하지 않을 수도 있다. 이 경우, 디지탈 화상 데이타의 계조를 스케일링하지 않고, 디지탈 화상 데이타를 2차원 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류한다(제12 단계).
한편, 제12 단계후에 제1 디더링 행렬을 이용하여 저주파 화상을 하프토닝하고, 제1 디더링(dithering) 행렬보다 작은 크기를 갖는 제2 디더링 행렬을 이용하여 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝한다(제14 단계). 여기서, 제1 디더링 행렬은 계조수가 많고 해상도가 낮은 행렬이고, 제2 디더링 행렬은 계조수가 적고 해상도다 높은 행렬을 의미한다. 이 때, 본 발명에 의하면, 저주파 화상의 하프토닝을 고주파 화상의 하프토닝보다 먼저 수행하거나 나중에 수행하거나 동시에 수행할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제14 단계에서 저주파 화상을 하프토닝하는 단계에 대한 본 발명에 의한 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 저주파 화상의 계조 스케일을 조정하여 하프토닝하는 단계(제20 및 제22 단계들)로 이루어진다.
먼저, 저주파 화상의 계조 스케일을 조정한다(제20 단계). 제20 단계후에, 계조 스케일이 조정된 저주파 화상을 제1 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하고, 제16 단계로 진행한다(제22 단계).
도 3은 도 1에 도시된 제14 단계에서 고주파 화상을 하프토닝하는 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 고주파 화상을 필요에 따라 영상 또렷화시키고 스케일을 조정하는 단계(제30 ∼ 제36 단계) 및 고주파 화상의 엣지 영역만을 하프토닝하는 단계(제38 및 제40 단계들)로 이루어진다.
먼저, 분류된 고주파 화상을 역 웨이브릿(inverse wavelet) 변환한다(제30 단계). 제30 단계후에, 역 웨이브릿 변환된 결과를 이용하여 고주파 화상의 엣지 영역이 또렷하게 표현되는가를 판단한다(제32 단계). 즉, 엣지 영역이 충분히 표현되는가를 판단한다.
만일, 엣지 영역이 또렷하게 표현된다고 판단되면, 제36 단계로 진행한다. 그러나, 엣지 영역이 또렷하게 표현되지 않는다고 판단되면, 역 웨이브릿 변환된 결과에 해당하는 영상을 또렷화시킨다(제34 단계). 제34 단계후 또는 엣지 영역이 또렷하게 표현된다고 판단되면, 또렷화된 결과 또는 고주파 화상을 역 웨이브릿 변환한 결과의 계조 스케일을 조정한다(제36 단계). 제36 단계후에, 계조 스케일이 조정된 결과에서 고주파 화상의 엣지 영역을 선택한다(제38 단계). 예를 들어, 고주파 화상의 엣지 영역을 선택하기 위해서, 쿼드트리 분해(quadtree decomposition)법이 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 고주파 화상을 하프토닝하는 단계의 실시예에서, 제32, 제34및 제36 단계들은 마련되지 않을 수도 있다.
만일, 제32 및 제34 단계들이 마련되지 않을 경우, 제30 단계후에 역 웨이브릿 변환된 결과의 계조 스케일을 조정한다(제36 단계). 그러나, 제36 단계가 마련되지 않을 경우, 또렷화된 결과 또는 고주파 화상을 역 웨이브릿 변환한 결과에서 고주파 화상의 엣지 영역을 선택한다(제38 단계). 또한, 제32, 제34 및 제36 단계들이 모두 마련되지 않을 경우, 제30 단계후에, 역 웨이브릿 변환된 결과로부터 고주파 화상의 엣지 영역을 선택한다(제38 단계). 이와 같이, 고주파 화상의 전체를 선택하지 않고 엣지 영역만을 선택한다.
제38 단계후에, 선택된 엣지 영역을 제2 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하고, 제16 단계로 진행한다(제40 단계).
한편, 하프토닝된 저주파 화상과 하프토닝된 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상(또는, 이진화된 화상 데이타)으로서 결정한다(제16 단계).
도 4는 도 1에 도시된 제14 단계에서 저주파 화상을 하프토닝하는 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 저주파 화상을 다시 고주파 성분과 저주파 성분으로 세분화하여 하프토닝하는 단계(제50 및 제52 단계들)로 이루어진다.
먼저, 제12 단계에서 분류된 저주파 화상을 웨이브릿 변환을 이용하여 부(sub) 저주파 화상과 부 고주파 화상으로 다시 분류한다(제50 단계). 이 때, 일차적으로 분류된 저주파 화상을 웨이브릿 변환을 이용하여 부 저주파 화상 및 부고주파 화상으로 2차적으로 다시 분류하기 전에, 분류된 저주파 화상의 계조를 조정할 수 있다. 이 경우, 계조가 조정된 결과를 부 저주파 화상과 부 고주파 화상으로 분류한다(제50 단계).
제50 단계후에, 제1 디더링 행렬보다 큰 크기를 갖는 제3 디더링 행렬을 이용하여 부 저주파 화상을 하프토닝하고, 제1 디더링 행렬과 동일한 크기를 갖는 제4 디더링 행렬을 이용하여 부 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하고 제16 단계로 진행한다(제52 단계). 이 때, 본 발명에 의하면, 부 저주파 화상을 도 2에 도시된 바와 같이 하프토닝할 수 있고, 부 고주파 화상을 도 3에 도시된 바와 같이 하프토닝할 수 있다. 이 경우, 제52 단계에서 하프토닝된 부 저주파 화상과 제52 단계에서 하프토닝된 부 고주파 화상의 엣지 영역과 제14 단계에서 하프토닝된 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상 데이타로서 결정한다(제16 단계).
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 저주파 화상이 도 4에 도시된 바와 같이 다시 세분화되어 하프토닝되는 것과 비슷하게, 고주파 화상도 다시 세분화되어 하프토닝될 수 있다. 즉, 제12 단계에서 일차적으로 분류된 고주파 화상을 웨이브릿 변환을 이용하여 부 저주파 화상과 부 고주파 화상으로 2차적으로 다시 분류한다. 이 때, 제2 디더링 행렬보다 큰 크기를 갖는 제5 디더링 행렬을 이용하여 부 저주파 화상을 하프토닝하고, 제2 디더링 행렬과 동일한 크기를 갖는 제6 디더링 행렬을 이용하여 부 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하고 제16 단계로 진행한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 제12 단계에서 일차적으로 세분화된 고주파 또는 저주파 화상은 전술한 바와 같이 2차적으로만 세분화될 수 있는 것이 아니라, 수 차례로 계층적으로 세분화되어 하프토닝될 수도 있다. 즉, 일차적으로 세분화된 저주파 또는 고주파 화상을 다시 2차적으로 저주파 성분과 고주파 성분으로 세분화하고, 2차적으로 세분화된 부 저주파 또는 부 고주파 화상을 3차적 또는 계속해서 4차등 계층적으로 세분화할 수 있다. 이 때, 화상이 세분화될 수록 하프토닝에 사용되는 디더링 행렬의 크기가 커진다. 여기서, 디더링 행렬의 크기가 클수록, 해상도는 낮아지고 계조수는 증가한다.
한편, 전술한 본 발명에 의한 하프토닝 방법이 레이져 프린터에 적용될 경우, 하프토닝된 결과인 이진화된 화상 데이타는 레스트 화상 프로세서(raster image processor)(미도시)에 인가되어 프린터의 레이져를 구동시키는데 사용될 수 있다. 이 때, 레이져가 구동되므로서 감광 드럼이 감광되고 토너가 현상되어 화상이 종이에 인쇄될 수 있다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, n비트(2n)의 계조를 갖는 a×b 픽셀의 디지탈 화상 데이타를 x 도트 퍼 인치(dpi:dot per inch)의 해상도를 갖는 레이져 프린터로 출력하고자 할 때, 디지탈 화상 데이타는 이진화된 화상 데이타로 다음과 같이 하프토닝된다.
먼저, 디지탈 화상 데이타의 계조를 스케일링한다(제10 단계). 이 때, 계조 스케일링된 디지탈 화상 데이타에 2차원 웨이브릿 변환을 적용하면, 4개의a/2×b/2의 화상들로 분류된다(제12 단계). 이중 하나는 저주파 화상이고, 나머지 3개는 고주파 화상이다. 이 때, 제14 단계를 수행하기 위해, 저주파 화상을 하프토닝하는데 사용되는 제1 디더링 행렬은 c×c의 45도 스크린 각도의 행렬로서 2×c×c+1개의 계조수를 갖는다. 이와 같이 하프토닝하여 생성되는 이진 화상의 크기는 (c×a/2)×(c×b/2)가 된다. 한편, 고주파 화상에 대해 역 웨이브릿 변환을 수행한다(제30 단계). 이 때, 제32 단계를 수행하여, 역 웨이브릿 변환된 결과에 대해 제34 단계를 수행할 필요가 있는가를 검사한다. 이 때, 제36 단계를 선택적으로 수행한 후, 제38 단계를 수행하여 엣지 영역을 선택한다. 이 때, 제40 단계를 수행할 때, 선택된 엣지 영역을 하프토닝하기 위해서 사용되는 제2 디더링 행렬은 d×d의 45도 스크린 각도의 행렬로서, 2×d×d+1 개의 계조수를 갖는다.
이와 같이, 하프토닝된 저주파 화상과 하프토닝된 고주파 화상을 합성하여, 최종적으로 (c×a/2)×(c×b/2) 크기의 이진화된 화상 데이타를 구한다(제16 단계).
이하, 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치의 블럭도로서, 제1 스케일링부(60), 화상 분류부(62), 저주파 하프토닝부(64), 고주파 하프토닝부(66) 및 화상 합성부(68)로 구성된다.
도 5에 도시된 하프토닝 장치는 도 1에 도시된 하프토닝 방법을 수행할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 제1 스케일링부(60)는 제10 단계를 수행하기 위해,입력단자 IN1을 통해 입력한 디지탈 화상 데이타의 계조 스케일을 조정하고, 계조 스케일이 조정된 디지탈 화상 데이타를 화상 분류부(62)로 출력한다.
이 때, 제12 단계를 수행하기 위해, 화상 분류부(62)는 제1 스케일링부(60)로부터 입력한 계조 스케일이 조정된 디지탈 화상 데이타를 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하고, 분류된 저주파 화상을 저주파 하프토닝부(64)로 출력하고, 분류된 고주파 화상을 고주파 하프토닝부(66)로 각각 출력한다,
도 5에 도시된 하프토닝 장치는 제1 스케일링부(60)를 마련하지 않을 수도 있다. 이 경우, 화상 분류부(62)는 입력단자 IN1을 통해 입력되는 디지탈 화상 데이타를 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하고, 분류된 저주파 화상과 고주파 화상을 저주파 하프토닝부(64) 및 고주파 하프토닝부(66)로 각각 출력한다.
제14 단계를 수행하기 위해, 저주파 하프토닝부(64) 및 고주파 하프토닝부(66)가 마련될 수 있다. 여기서, 저주파 하프토닝부(64)는 제1 디더링 행렬을 이용하여 저주파 화상을 하프토닝하고, 하프토닝된 결과를 화상 합성부(68)로 출력한다. 또한, 고주파 하프토닝부(66)는 제1 디더링 행렬보다 적은 크기를 갖는 제2 디더링 행렬을 이용하여 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하고, 하프토닝된 결과를 화상 합성부(68)로 출력한다.
도 6은 도 5에 도시된 저주파 하프토닝부(64)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(64A)의 블럭도로서, 제2 스케일링부(70) 및 제1 하프 토닝부(72)로 구성된다.
도 6에 도시된 저주파 하프토닝부(64A)는 도 2에 도시된 제20 및 제22 단계들을 수행하는 역할을 한다. 즉, 저주파 하프토닝부(64A)의 제2 스케일링부(70)는 제20 단계를 수행하기 위해, 화상 분류부(62)로부터 입력단자 IN2를 통해 입력한 저주파 화상의 계조 스케일을 조정하고, 계조 스케일이 조정된 저주파 화상을 제1 하프토닝부(72)로 출력한다. 제22 단계를 수행하기 위해, 제1 하프토닝부(72)는 제2 스케일링부(70)로부터 입력한 계조 스케일이 조정된 저주파 화상을 제1 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하고, 하프토닝된 결과를 출력단자 OUT2를 통해 화상 합성부(68)로 출력한다.
도 7은 도 5에 도시된 고주파 하프토닝부(66)의 본 발명에 의한 바람직한 일 시예(66A)의 블럭도로서, 역 웨이브릿 변환부(80), 엣지 검사부(82), 영상 또렷화(image sharpening)부(84), 엣지 선택부(86) 및 제2 하프토닝부(88)로 구성된다.
도 7에 도시된 고주파 하프토닝부(66A)는 도 3에 도시된 제30, 제32, 제34, 제38 및 제40 단계들을 수행하는 역할을 한다. 예컨대, 제30 단계를 수행하기 위해, 역 웨이브릿 변환부(80)는 입력단자 IN3을 통해 화상 분류부(62)로부터 입력한 고주파 화상을 역 웨이브릿 변환하고, 역 웨이브릿 변환된 결과를 엣지 검사부(82)로 출력한다.
제32 단계를 수행하기 위해, 엣지 검사부(82)는 역 웨이브릿 변환부(80)로부터 입력한 역 웨이브릿 변환된 결과로부터 엣지 영역이 또렷하게 표현되는가를 검사하고, 검사된 결과를 제어신호로서 영상 또렷화부(84) 및 엣지 선택부(86)로 각각 출력한다.
제34 단계를 수행하기 위해, 영상 또렷화부(84)는 엣지 검사부(82)로부터 입력한 제어 신호에 응답하여, 역 웨이브릿 변환부(80)로부터 입력한 역 웨이브릿 변환된 결과에 해당하는 영상을 또렷화시키고, 영상이 또렷화된 결과를 엣지 선택부(86)로 출력한다. 예컨대, 제어 신호를 통해 엣지 영역이 또렷하게 표현되지 않은 것으로 인식되면, 영상 또렷화부(84)는 역 웨이브릿 변환부(80)로부터 입력한 역 웨이브릿 변환된 결과에 해당하는 영상을 또렷화시킨다.
제38 단계를 수행하기 위해, 엣지 선택부(86)는 엣지 검사부(82)로부터 입력한 제어 신호에 응답하여, 역 웨이브릿 변환부(80)로부터 입력한 역 웨이브릿 변환된 결과 또는 영상 또렷화부(84)로부터 입력한 또렷화된 결과에서 고주파 화상의 엣지 영역을 선택하고, 선택된 엣지 영역을 제2 하프토닝부(88)로 출력한다. 예컨대, 제어 신호를 통해 엣지 영역이 또렷하게 표현되지 않은 것으로 인식되면, 엣지 선택부(86)는 영상 또렷화부(84)로부터 입력한 또렷화된 결과로부터 고주파 화상의 엣지 영역을 선택한다. 그러나, 제어 신호를 통해 엣지 영역이 또렷하게 표현되는 것으로 인식되면, 엣지 선택부(86)는 역 웨이브릿 변환부(80)로부터 입력한 역 웨이브릿 변환된 결과에서 고주파 화상의 엣지 영역을 선택한다.
제40 단계를 수행하기 위해, 제2 하프토닝부(88)는 엣지 선택부(86)로부터 입력한 선택된 엣지 영역을 제2 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하고, 하프토닝된 결과를 화상 합성부(68)로 출력단자 OUT3을 통해 출력한다.
도 8은 도 5에 도시된 고주파 하프토닝부(66)의 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예(66B)의 블럭도로서, 역 웨이브릿 변환부(100), 엣지 검사부(102), 영상 또렷화부(104), 제3 스케일링부(106), 엣지 선택부(108) 및 제2 하프토닝부(110)로 구성된다.
도 8에 도시된 고주파 하프토닝부(66B)는 도 3에 도시된 고주파 화상을 하프토닝하는 단계 즉, 제30 ∼ 제40 단계들을 수행하는 역할을 한다. 따라서, 도 8에 도시된 역 웨이브릿 변환부(100), 엣지 검사부(102), 영상 또렷화부(104) 및 제2 하프토닝부(110)는 도 7에 도시된 역 웨이브릿 변환부(80), 엣지 검사부(82), 영상 또렷화부(84) 및 제2 하프토닝부(88)와 각각 동일한 역할을 수행하기 때문에 그에 대한 설명을 생략한다. 즉, 도 8에 도시된 역 웨이브릿 변환부(100), 엣지 검사부(102), 영상 또렷화부(104) 및 제2 하프토닝부(110)는 도 3에 도시된 제30, 제32, 제34 및 제40 단계를 각각 수행하는 역할을 한다.
제36 단계를 수행하기 위해, 제3 스케일링부(106)는 엣지 검사부(102)로부터 입력한 제어 신호에 응답하여, 영상 또렷화부(104)로부터 입력한 또렷화된 결과 또는 역 웨이브릿 변환부(100)로부터 입력한 역 웨이브릿 변환된 결과의 계조 스케일을 조정하고, 계조 스케일이 조정된 결과를 엣지 선택부(108)로 출력한다. 예컨대, 제어 신호를 통해 엣지 영역이 또렷하게 표현되지 않은 것으로 인식되면, 제3 스케일링부(106)는 영상 또렷화부(104)로부터 입력한 또렷화된 결과의 계조 스케일을 조정한다. 그러나, 제어 신호를 통해 엣지 영역이 또렷하게 표현되는 것으로 인식되면, 제3 스케일링부(106)는 역 웨이브릿 변환부(100)로부터 입력한 역 웨이브릿 변환된 결과의 계조 스케일을 조정한다.
제38 단계를 수행하기 위해, 엣지 선택부(108)는 제3 스케일링부(106)로부터 입력한 계조 스케일이 조정된 결과로부터 고주파 영상의 엣지 영역을 선택하고, 선택된 엣지 영역을 제2 하프토닝부(110)로 출력한다. 제2 하프토닝부(110)는 도 7에 도시된 제2 하프토닝부(88)와 마찬가지로 제40 단계를 수행하기 위해, 엣지 선택부(108)로부터 입력한 선택된 엣지 영역을 제2 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하고, 하프토닝된 결과를 화상 합성부(68)로 출력단자 OUT4를 통해 출력한다.
한편, 제16 단계를 수행하기 위해, 화상 합성부(68)는 저주파 하프토닝부(64)로부터 입력한 하프토닝된 저주파 화상과 고주파 하프토닝부(66)로부터 입력한 하프토닝된 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상 데이타로서 출력단자 OUT1을 통해 출력한다.
도 9는 도 5에 도시된 저주파 하프토닝부(64)의 본 발명에 의한 다른 실시예(64B)의 블럭도로서, 화상 분류기(120), 저주파 하프토닝기(122) 및 고주파 하프토닝기(124)로 구성된다.
도 9에 도시된 저주파 하프토닝부(64B)는 도 4에 도시된 제50 및 제52 단계들을 수행하는 역할을 한다. 예컨대, 화상 분류기(120)는 제50 단계를 수행하기 위해, 입력단자 IN5를 통해 화상 분류부(62)로부터 입력한 저주파 화상을 웨이브릿 변환을 이용하여 부 저주파 화상과 부 고주파 화상으로 분류하고, 분류된 부 저주파 화상과 부 고주파 화상을 저주파 하프토닝기(122) 및 고주파 하프토닝기(124)로 각각 출력한다.
제52 단계를 수행하기 위해, 저주파 하프토닝부(64B)는 저주파하프토닝기(122) 및 고주파 하프토닝기(124)를 마련한다. 여기서, 저주파 하프토닝기(122)는 제1 디더링 행렬보다 큰 크기를 갖는 제3 디더링 행렬을 이용하여 부 저주파 화상을 하프토닝하고, 하프토닝된 결과를 출력단자 OUT5를 통해 화상 합성부(68)로 출력한다. 고주파 하프토닝기(124)는 제1 디더링 행렬과 동일한 크기를 갖는 제4 디더링 행렬을 이용하여 부 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하고, 하프토닝된 결과를 출력단자 OUT6을 통해 화상 합성부(68)로 출력한다.
이 경우, 화상 합성부(68)는 저주파 하프토닝기(122)로부터 입력한 하프토닝된 부 저주파 화상과 고주파 하프토닝기(124)로부터 입력한 하프토닝된 부 고주파 화상의 엣지 영역과 고주파 하프토닝부(66)로부터 입력한 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상 데이타로서 출력단자 OUT1을 통해 출력한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법 및 장치는 디지탈 화상을 저주파 화상과 고주파 화상별로 분류하고, 계조수가 많고 해상도가 낮은 디더링 행렬을 이용하여 저주파 화상을 하프토닝하고 계조수가 적고 해상도가 높은 디더링 행렬을 이용하여 고주파 화상을 하프토닝하여, 화상을 하프토닝할 때 계조수와 해상도간의 트레이드 오프(trade off)를 개선시킬 수 있고 저주파 성분을 계층적으로 수회에 걸쳐 세분화하면 매우 많은 계조수를 갖는 원래의 화상을 높은 해상도로 하프토닝할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (14)

  1. (a) 디지탈 화상 데이타를 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하는 단계;
    (b) 제1 디더링 행렬을 이용하여 상기 저주파 화상을 하프토닝하고, 상기 제1 디더링 행렬보다 작은 크기를 갖는 제2 디더링 행렬을 이용하여 상기 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하는 단계; 및
    (c) 상기 하프토닝된 저주파 화상과 상기 하프토닝된 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상 데이타로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법은
    상기 디지탈 화상 데이타의 계조 스케일을 조정하고, 상기 (a) 단계로 진행하는 단계를 더 구비하고,
    상기 (a) 단계는 상기 계조 스케일이 조정된 디지탈 화상 데이타를 웨이브릿 변환을 이용하여 상기 저주파 화상과 상기 고주파 화상으로 분류하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 저주파 화상을 하프토닝하는 단계는
    (b11) 상기 저주파 화상의 계조 스케일을 조정하는 단계; 및
    (b12) 상기 계조 스케일이 조정된 저주파 화상을 상기 제1 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 고주파 화상을 하프토닝하는 단계는
    (b21) 상기 고주파 화상을 역 웨이브릿 변환하는 단계;
    (b22) 상기 역 웨이브릿 변환된 결과에서 상기 고주파 화상의 상기 엣지 영역을 선택하는 단계; 및
    (b23) 상기 선택된 엣지 영역을 상기 제2 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 고주파 화상을 하프토닝하는 단계는
    (b24) 상기 (b21) 단계후에, 상기 엣지 영역이 또렷하게 표현되는가를 판단하고, 상기 엣지 영역이 또렷하게 표현된다고 판단되면 상기 (b22) 단계로 진행하는 단계; 및
    (b25) 상기 엣지 영역이 또렷하게 표현되지 않는다고 판단되면, 상기 역 웨이브릿 변환된 결과에 해당하는 영상을 또렷화시키고, 상기 (b22) 단계로 진행하는 단계를 더 구비하고,
    상기 (b22)는 상기 또렷화된 결과에서 상기 고주파 화상의 상기 엣지 영역을 선택하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 고주파 화상을 하프토닝하는 단계는
    상기 (b25) 단계후에, 상기 또렷화된 결과의 계조 스케일을 조정하고, 상기 (b22) 단계로 진행하는 단계를 더 구비하고,
    상기 (b22) 단계는 상기 계조 스케일이 조정된 또렷화된 결과에서 상기 고주파 화상의 상기 엣지 영역을 선택하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 저주파 화상을 하프토닝하는 단계는
    상기 저주파 화상을 상기 웨이브릿 변환을 이용하여 부 저주파 화상과 부 고주파 화상으로 분류하는 단계; 및
    상기 제1 디더링 행렬보다 큰 크기를 갖는 제3 디더링 행렬을 이용하여 상기 부 저주파 화상을 하프토닝하고, 상기 제1 디더링 행렬과 동일한 크기를 갖는 제4 디더링 행렬을 이용하여 상기 부 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하는 단계를 구비하고,
    상기 (c) 단계는 상기 하프토닝된 부 저주파 화상과 상기 하프토닝된 부 고주파 화상의 엣지 영역과 상기 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 상기 이진화된 화상 데이타로서 결정하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 방법.
  8. 디지탈 화상 데이타를 웨이브릿 변환을 이용하여 저주파 화상과 고주파 화상으로 분류하는 화상 분류부;
    제1 디더링 행렬을 이용하여 상기 저주파 화상을 하프토닝하는 저주파 하프토닝부;
    상기 제1 디더링 행렬보다 적은 크기를 갖는 제2 디더링 행렬을 이용하여 상기 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하는 고주파 하프토닝부; 및
    상기 하프토닝된 저주파 화상과 상기 하프토닝된 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 이진화된 화상 데이타로서 출력하는 화상 합성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치는
    상기 디지탈 화상 데이타의 계조 스케일을 조정하고, 상기 계조 스케일이 조정된 디지탈 화상 데이타를 상기 화상 분류부로 출력하는 제1 스케일링부를 더 구비하고,
    상기 화상 분류부는 상기 제1 스케일링부로부터 입력한 상기 계조 스케일이 조정된 디지탈 화상 데이타를 상기 저주파 화상과 상기 고주파 화상으로 분류하는것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 저주파 하프토닝부는
    상기 저주파 화상의 계조 스케일을 조정하고, 계조 스케일이 조정된 저주파 화상을 출력하는 제2 스케일링부; 및
    상기 제2 스케일링부로부터 입력한 상기 계조 스케일이 조정된 저주파 화상을 상기 제1 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하는 제1 하프토닝부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 고주파 하프토닝부는
    상기 고주파 화상을 역 웨이브릿 변환하는 역 웨이브릿 변환부;
    상기 역 웨이브릿 변환부로부터 입력한 상기 역 웨이브릿 변환된 결과에서 상기 고주파 화상의 상기 엣지 영역을 선택하는 엣지 선택부; 및
    상기 선택된 엣지 영역을 상기 제2 디더링 행렬을 이용하여 하프토닝하는 제2 하프토닝부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 고주파 하프토닝부는
    상기 역 웨이브릿 변환부로부터 입력한 상기 역 웨이브릿 변환된 결과로부터 상기 엣지 영역이 또렷하게 표현되는가를 검사하고, 검사된 결과를 제어신호로서출력하는 엣지 검사부; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 역 웨이브릿 변환된 결과에 해당하는 영상을 또렷화시키는 영상 또렷화부를 더 구비하고,
    상기 엣지 선택부는 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 역 웨이브릿 변환부로부터 입력한 상기 역 웨이브릿 변환된 결과 또는 상기 영상 또렷화부로부터 입력한 상기 또렷화된 결과에서 상기 고주파 화상의 상기 엣지 영역을 선택하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 고주파 하프토닝부는
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 영상 또렷화부로부터 입력한 상기 또렷화된 결과 또는 상기 역 웨이브릿 변환부로부터 입력한 상기 역 웨이브릿 변환된 결과의 계조 스케일을 조정하고, 계조 스케일이 조정된 결과를 출력하는 제3 스케일링부를 더 구비하고,
    상기 엣지 선택부는 상기 제3 스케일링부로부터 입력한 상기 계조 스케일이 조정된 결과로부터 상기 고주파 영상의 상기 엣지 영역을 선택하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치.
  14. 제8 항에 있어서, 상기 저주파 하프토닝부는
    상기 저주파 화상을 상기 웨이브릿 변환을 이용하여 부 저주파 화상과 부 고주파 화상으로 분류하는 화상 분류기;
    상기 제1 디더링 행렬보다 큰 크기를 갖는 제3 디더링 행렬을 이용하여 상기 부 저주파 화상을 하프토닝하는 저주파 하프토닝기; 및
    상기 제1 디더링 행렬과 동일한 크기를 갖는 제4 디더링 행렬을 이용하여 상기 부 고주파 화상의 엣지 부분만을 하프토닝하는 고주파 하프토닝기를 구비하고,
    상기 화상 합성부는 상기 하프토닝된 부 저주파 화상과 상기 하프토닝된 부 고주파 화상의 엣지 영역과 상기 고주파 화상의 엣지 영역을 합성하고, 합성된 결과를 상기 이진화된 화상 데이타로서 출력하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 변환을 이용한 하프토닝 장치.
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