KR20100045917A - 화상처리장치 및 화상처리방법 - Google Patents

Abstract

입력 화상 해석부(100)는, 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 2화소 간의 차분값을 해석한다. 종방향 해상도 변환부(101)는, 상기 2화소를 평균화해서 평균 화상 데이터를 생성한다. 멀티 레벨 오차 확산 처리부(103)는, 상기 평균 화상 데이터에 대해서 계조 변환을 실행해서 저레벨 화상 데이터를 생성한다. 출력 화소 선택부(104)는, 상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여, 입력 화상 해석부(100)의 해석 결과에 의거하여 2개의 출력 화소값을 선택함으로써, 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성한다.

화상처리, 해상도, 계조, 오차확산, 프린터

Description

화상처리장치 및 화상처리방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND IMAGE PROCESSING METHOD}

본 발명은 화상처리장치 및 화상처리방법에 관한 것으로, 특히 오차확산법에 의한 계조 변환을 행하는 화상처리장치 및 화상처리방법에 관한 것이다.

일반적으로, 256 레벨 등의 다계조를 이용해서 화상을 디지털로 표현한다. 특히, 컬러 화상을, R, G, B 색성분이나 C, M, Y, K 색성분마다 다계조로 표현한다.

그렇지만, 일반적인 프린터에 있어서는, 256 레벨에서의 농담 표현을 행하는 것은 실질적으로 곤란하다. 따라서, 그러한 프린터는 하프토닝(halftoning)을 채용해서, 256 레벨 등의 다계조를, 프린터로 표현하는 것이 가능한 적은 수의 계조(예를 들면, 2 레벨이나 4 레벨)로 변환한다. 이러한 계조 변환방법으로서는, 예를 들면 256 레벨의 화상을 2∼4 레벨로 표현하는 것이 가능한 멀티 레벨 오차 확산방법이 알려져 있다(예를 들면, 일본국 특허공개번호 특개평9-74488호 참조). 이 멀티 레벨 오차 확산방법에 의하면, 256 레벨의 화상을 4 레벨의 화상으로 변환하는 경우, 256 계조를 4레벨에 대응시키는 스레숄드 테이블(threshold table)을 사용하 여, 오차 확산에 의해 산출되는 주목 화소의 농도값이 4레벨값으로 변환된다. 상기 4레벨 변환 후의 오차(잔여 부분)는 보유된다. 다음 화소의 4레벨 변환시에 있어서, 그 주변화소에 대하여 보유되어 있는 상기 오차가 가중되어 부가된다. 그리고 나서, 4레벨 변환이 반복된다.

상기 멀티 레벨 오차 확산법을 적용하면, 프린터의 화상형성방법에 의존해서, 주위에 존재하지 않는 닷(dot), 즉 고립 화소의 닷이 불안정해지는 경우가 있다. 이 대책으로서, 가능한 한 고립 화소의 수를 적게 하기 위해서, 인접하는 화소를 하나의 블록으로서 처리해서, 이 블록 내에 화소를 집적시킨다.

그렇지만, 블록 내에 화소를 집적시키는 처리가 복잡하기 때문에 처리 부하가 증가한다. 이러한 처리 부하를 경감시키기 위해서, 복수의 화소를 평균화한 후에 오차 확산을 실행하는 방법이 제안되어 있다. 좀더 구체적으로, 입력된 화상의 서로 인접하는 n개(n은 자연수)의 화소에 대응하는 화상 데이터를 평균화하고, 평균 화상 데이터에 대하여 멀티 레벨 오차 확산처리를 실시한다. 상기 오차 확산 처리에 의해 취득된 화상 데이터에 의거하여, 각 색마다 설정된 패턴을 이용해서 N계조(N은 자연수)로 표현되는 n개의 화상 데이터를 생성한다. n개의 화소에 대응하는 화상 데이터를 생성한다(예를 들면, 일본국 특허공개번호 특개2001-309188호 참조).

그렇지만, 종래의 인접하는 n개의 화소를 평균화한 후에 오차 확산처리를 행하는 방법은, 상기 n개의 화소들 간의 농도차가 크면, 평균화에 의해서 원화상(original image)의 정보를 잃게 될 가능성이 있다. 그러한 경우, 예를 들면, 엣 지 부분이 흐려지는(blur) 등, 오차 확산 처리 후의 출력 화상이 열화된다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 복수 화소들을 평균화해서 계조 변환의 처리 부하를 경감시키는 경우에, 화질 열화를 억제해서 고화질 화상을 출력하는 화상처리장치 및 화상처리방법을 제공한다.

본 발명의 제1 국면에 의하면, 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 상기 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리장치가 제공되고, 이 장치는 상기 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소들 간의 차분값을 해석하는 입력 화상 해석 유닛; 상기 해석 시에 상기 복수의 화소들을 평균화해서 화소수를 줄인 평균 화상 데이터를 생성하는 평균화 유닛; 상기 평균 화상 데이터의 계조수를 줄이도록 계조 변환을 실행해서, 저레벨 화상 데이터를 생성하는 계조 변환 유닛; 및 상기 입력 화상 해석 유닛에 의한 해석 결과에 의거하여 상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여 복수의 출력 화소값을 선택함으로써, 상기 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성하는 출력 화소 선택 유닛을 구비한다.

본 발명의 또 다른 국면에 의하면, 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 상기 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리장치가 제공되고, 이 장치는 상기 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소들 간의 차분값을 해석하는 입력 화상 해석 유닛; 상기 해석 시에 상기 복수의 화소들을 평균화해서 화소수를 줄인 평균 화상 데이터를 생성 하는 평균화 유닛; 상기 평균 화상 데이터의 계조수를 줄이도록 상기 입력 화상 해석 유닛에 의한 해석 결과에 의거하여 계조 변환을 행함으로써 저레벨 화상 데이터를 생성하는 계조 변환 유닛; 및 상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여 복수의 출력 화소값을 선택함으로써, 상기 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성하는 출력 화소 선택 유닛을 구비한다.

본 발명의 또 다른 국면에 의하면, 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 상기 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리방법이 제공되고, 이 방법은 상기 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소들 간의 차분값을 해석하는 입력 화상 해석 단계; 상기 해석 시에 상기 복수의 화소를 평균화해서 화소수를 줄인 평균 화상 데이터를 생성하는 평균화 단계; 상기 평균 화상 데이터의 계조수를 줄이도록 계조 변환을 실행해서, 저레벨 화상 데이터를 생성하는 계조 변환 단계; 및 상기 입력 화상 해석 단계에 있어서의 해석 결과에 의거하여 상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여 복수의 출력 화소값을 선택함으로써, 상기 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성하는 출력 화소 선택 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 국면에 의하면, 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 상기 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리방법이 제공되고, 이 방법은 상기 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소들 간의 차분값을 해석하는 입력 화상 해석 단계; 상기 해석 시에 상기 복수의 화소를 평균화해서 화소수를 줄인 평균 화상 데이터를 생성하 는 평균화 단계; 상기 평균 화상 데이터의 계조수를 줄이도록 상기 입력 화상 해석 단계에 있어서의 해석 결과에 의거하여 계조 변환을 행함으로써, 저레벨 화상 데이터를 생성하는 계조 변환 단계; 및 상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여 복수의 출력 화소값을 선택함으로써, 상기 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성하는 출력 화소 선택 단계를 포함한다.

상기 구성에 의해, 본 발명은, 복수의 화소를 평균화해서 계조 변환의 처리부하를 줄이는 경우에, 화질 열화를 억제해서 고화질 화상을 출력하는 것이 가능하다.

이하, 첨부의 도면을 참조하여, 본 발명을 그 바람직한 실시예에 의거하여 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 있어서 나타내는 구성은 일례에 지나지 않고, 본 발명은 도시된 구성에 한정되는 것이 아니다.

<제1 실시예>

도 1은, 본 실시예에 따른 화상처리장치(1)의 구성을 나타내는 블럭도다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 제1 실시예에 있어서의 화상처리장치(1)는, 입력 화상 해석부(100), 종방향 해상도 변환부(101), 입력 γ 보정부(102), 멀티 레벨 오차 확산 처리부(103), 출력 화소 선택부(104), 및 PWM 처리부(105)를 구비한다. 입력 화상 해석부(100)는, 종방향 해상도 변환부(101)와 출력 화소 선택부(104)에 접속된다. 종방향 해상도 변환부(101)는 입력 γ 보정부(102)에 접속되고, 입력 γ 보정부(102)는 멀티 레벨 오차 확산 처리부(103)에 접속된다. 멀티 레벨 오차 확산 처리부(103)는 출력 화소 선택부(104)에 접속되고, 출력 화소 선택부(104)는 PWM 처리부(105)에 접속된다. 이상의 구성에 의해, 화상처리장치(1)는 입력 화상 해석부(100)에 공급된 화상 데이터에 대하여 (이하에 설명하는) 화상 처리를 행하고, 처리된 화상 데이터를 PWM 처리부(105)로부터 출력한다. 이하, 입력 화상 해석부(100)에 공급되는 화상 데이터를 원화상(original image) 데이터라고 칭하고, PWM 처리부(105)로부터 출력되는 화상 데이터를 출력 화상 데이터라고 칭한다.

본 제1 실시예에 있어서, 원화상 데이터는, 입력 화상 해석부(100)에 입력될 때에 미리 정해진 척도(예를 들면, 농도)에 의거해서 비례관계(linear relationship)를 갖는 것이 바람직하다. 그렇지만, 그러한 비례관계를 갖지 않는 원화상 데이터도, 입력 γ 보정부(102)로 감마 보정이 행해져서 이상적인 특성이 취득된다.

이하, 도 1에 나타낸 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상처리장치(1)의 동작을, 도 2의 플로차트를 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서 원화상 데이터는 CMYK의 컬러 화상이며, 각 색의 계조수 L은 256이라고 가정한다. 또한, 출력 화상 데이터는 원화상 데이터와 해상도가 갖다고 가정하고, 계조수 N가 9로 변환되도록 계조 변환이 행해진다. 본 제1 실시예에서는 화소 블록마다 처리가 행해진다. 그 화소 블록에 있어서 부주사 방향으로 인접하는 화소의 개수를 나타내는 변수 n을 2라고 가정하고, 부주사 방향으로 2화소마다 처리를 행한다.

스텝 S1에서는, 입력 화상 해석부(100)는, 부주사 방향으로 인접하는 2화소의 화소값 간의 차분을 순차 산출하고, 스레숄드와 각 차분을 비교한다. 이 처리 를, 도 3을 사용해서 상세히 설명한다. 도 3은, 원화상 데이터의 일부(주주사 방향으로 1∼7화소와 부주사 방향으로 1∼2화소로부터)를 나타낸다. 각 화소(사각형 블록에 대응) 내의 숫자는 화소값이다. 입력 화상 해석부(100)는 우선, 주주사 방향의 1화소와 부주사 방향의 2화소로부터 각각 형성된 화소 블록들의 차분값을, 하기식에 따라 주주사 방향으로 순차 산출한다.

차분값 = │상부 화소의 화소값 - 하부 화소의 화소값│ …（1)

도 3에 있어서, 주주사 방향의 제1 화소에 있어서의 부주사 방향으로 2화소의 화소 블록에 있어서, 화소값들 간의 차분은, 식(1)에 따라 │100-50│=50이다.

다음에, 입력 화상 해석부(100)는, 상기 산출한 차분값이 소정의 스레숄드 이상인지의 여부를 판단한다. 입력 화상 해석부(100)는 상기 판단 결과를 나타내는 2비트의 판정 신호와, 처리 대상의 2화소의 차분값을, 출력 화소 선택부(104)에 출력한다. 또한, 이들 신호는, 출력 화소 선택부(104)에 의해 처리 대상의 2화소를 처리하는 타이밍에서 출력된다.

또한, 상기 2비트의 판정 신호는, 처리 대상의 2화소 중, 어느 화소가 큰 화소값을 갖는지를 나타내는 정보도 포함하고 있다. 좀더 구체적으로는, 판정 신호의 제0 비트는 어느 화소값이 큰지를 나타낸다. 제0 비트 "1"은, 상부 화소값이 크다는 것을 나타내고, "0"은 하부 화소값이 크다는 것을 나타낸다. 판정 신호의 제1 비트는, 차분값이 스레숄드를 초과하는지의 여부를 나타낸다. 제1 비트 "1"는 차분값이 스레숄드를 초과하는 것을 나타내고, "0"은 차분값이 스레숄드를 초과하지 않는 것을 나타낸다.

이하, 입력 화상 해석부(100)에 의한 차분값의 출력 및 판정 신호의 생성에 대해서, 구체적인 수치를 사용하여 설명한다. 예를 들면, 도 3에 있어서, 주주사 방향의 제5 화소의 부주사 방향의 2화소의 화소 블록에 있어서의 차분값은, 식(1)에 따라 │120 - 50│=70이다. 스레숄드를 60이라고 했을 경우, 차분값 "70"은 상기 스레숄드를 초과한다. 이 차분값 "70"과 함께, 입력 화상 해석부(100)는 차분값이 스레숄드를 초과한다는 것을 나타내는 판정 신호를, 출력 화소 선택부(104)에 출력한다. 이 경우, 상부 화소값이 하부 화소값보다도 크기 때문에, 판정 신호의 제0 비트 및 제1 비트가 모두 "1"이다.

도 3에 나타낸 예의 경우, 주주사 방향으로 제1 내지 제4 화소의 각각의 부주사 방향의 2화소의 화소 블록에 있어서의 차분은 │100 - 50│= 50이다. 주주사 방향의 제5 내지 제7 화소의 각각에 관한 차분은 │120-50│=70이다. 주주사 방향의 제1∼제4 화소에 대해서는, 차분값이 스레숄드(60)를 초과하지 않는다. 입력 화상 해석부(100)는 제0 비트에서 "1"을 갖고 제1 비트에서 "0"을 갖는 판정 신호를 차분값 "50"와 함께 출력 화소 선택부(104)에 출력한다. 주주사 방향의 제5∼제7 화소에 대해서는, 차분값이 스레숄드(60)를 넘는다. 입력 화상 해석부(100)는 제0 비트에서 "1"을 갖고 제1 비트에서 "1"을 갖는 판정 신호를 차분값 "70"과 함께 출력 화소 선택부(104)에 출력한다.

이렇게 해서, 입력 화상 해석부(100)는, 부주사 방향으로 인접하는 화소의 화소값들 간의 차분이 큰 경우, 이들 화소가 엣지에 대응한다고 판단한다. 입력 화상 해석부(100)는 그 정보를 판정 신호로서 출력 화소 선택부(104)에 보냄으로써, 출력 화상 데이터에 있어서도 엣지 특성을 보존한다.

입력 화상 해석부(100)에 의해 원화상 데이터의 모두에 대하여 상기 차분값의 산출 및 판정 신호의 출력이 종료한 후에, 원화상 데이터는 그대로 종방향 해상도 변환부(101)에 출력된다.

스텝 S2에 있어서, 종방향 해상도 변환부(101)는, 원화상 데이터에 있어서 종방향(부주사 방향)으로 n화소에 대해서 평균화 처리를 실행한다. 본 제1 실시예에서는 n=2인 경우를 예시하고 있기 때문에, 종방향 2화소 평균화 처리가 행해진다. 좀더 구체적으로, 부주사 방향에 있어서 연속하는 2화소의 값을 하기식과 같이 평균화하여, 새로운 1화소의 값(평균 화상 데이터)을 생성한다.

평균 화상 데이터 = (상부 화소의 화소값 + 하부 화소의 화소값)/2 ‥·(2)

도 4a 및 도 4b을 참조해서 종방향 2화소 평균화 처리에 대해서 상세히 설명한다. 도 4a 및 도 4b는 종방향 2화소 평균화 처리에서의 입력 및 출력의 화상 데이터를 예시하고 있다. 도 4a에 있어서, 주주사 방향으로 제1 화소의 부주사 방향으로 2화소의 화소 블록에서는, 상기 상하 2화소의 화소값이 각각 100과 50이다. 이 화소 블록에 대하여 종방향 2화소 평균화 처리를 실시하면, 도 4b에 나타나 있는 바와 같이, 대응하는 화소값 "75"이 식(2)에 따라 산출된다. 이렇게 해서, 주주사 방향으로 제1∼제4 화소에 대해서 평균값 "75"가 산출된다. 마찬가지로, 제5∼제7 화소에 대해서는 평균값 "85"가 산출된다. 이렇게 산출된 평균값으로부터 형성된 도 4b에 나타내는 화상 데이터는, 입력 γ 보정부(102)에 순차 출력된다. 도 4b로부터도 알 수 있듯이, 종방향 2화소 평균화 처리에 의해 부주사 방향의 원화상 데이터의 화소수가 절반이 된다. 그렇지만, 화소수는 후술하는 스텝 S5에 있어서 2배로 되기 때문에, 최종적으로 취득한 출력 화상 데이터는, 원화상 데이터와 사이즈가 같게 된다.

스텝 S3에 있어서, 입력 γ 보정부(102)는 해상도 변환된 화상 데이터에 대하여 γ 보정 처리를 행한다.

스텝 S4에서는, 멀티 레벨 오차 확산 처리부(103)는 예를 들면 9레벨의 오차 확산 처리를 행한다. 좀더 구체적으로는, 256계조를 9레벨로 양자화하는 경우, 256계조와 9레벨을 대응시키는 스레숄드 테이블을 사용함으로써, 오차확산에 의해 산출되는 주목 화소의 농도값이 9레벨값으로 변환된다. 상기 9레벨 변환 후의 오차(잔여 부분)는 보유된다. 다음 화소의 9레벨 변환에 있어서, 그 주변화소에 대하여 보유되어 있는 상기 오차가 가중되어 가산된다. 그리고 나서, 상기 9레벨 변환이 반복된다.

스텝 S5에서는, 출력 화소 선택부(104)는, 멀티 레벨 오차 확산 처리부(103)로부터 공급되는 9입력 레벨(계조)에 대응하는 2화소(화소 블록)의 화상 데이터를 선택한다. 출력 화소 선택부(104)에 의해 선택되는 화소수는, 종방향 해상도 변환부(101)에 의해 평균화된 화소수와 같다. 좀더 구체적으로, 입력 1화소에 대하여 출력되는 2화소를 선택함으로써, 출력 화상 데이터의 해상도가, 평균화 전의 원화상 데이터의 해상도와 같게 된다.

이하의 예에 있어서, 9입력 레벨을 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8이라고 한다. 도 5는, 본 제1 실시예에 있어서 각 입력 레벨에 대응하는 2화소(입력 레벨 대응 화소값)를 예시하고 있다. 출력 화소 선택부(104)의 내부 메모리(도면에 나타내지 않는다)는 이 입력 레벨 대응 화소값을 출력 화소의 선택 대상으로서 미리 보유하고 있다. 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 본 제1 실시예에서는, 입력 레벨이 0인 경우, 대응하는 2화소의 화소값을 0으로 한다. 입력 레벨이 1씩 상승할 때마다, 대응시하는 2화소의 화소값을, 예를 들면 32씩 증가시킨다. 물론, 입력 레벨 대응 화소값은, 도 5에 나타낸 예에 한정되지 않는다.

출력 화소 선택부(104)에는 상기한 바와 같이, 입력 화상 해석부(100)로부터 화소 블록의 차분값 및 그 대응하는 판정 신호가 입력된다. 출력 화소 선택부(104)에는, 예를 들면 입력 레벨 4가 입력되고, 대응하는 판정 신호의 제1 비트가 0인(차분값이 스레숄드를 넘지 않는다) 경우, 도 6a에 나타나 있는 바와 같이, 도 5에 있어서 화소값 "128"에 대응하는 2화소가 선택되어, PWM 처리부(105)에 출력된다.

판정 신호의 제1 비트가 1인(차분값이 스레숄드를 넘는다) 경우의 출력 화소선택 처리에 대해서 설명한다. 멀티 레벨 오차 확산 처리부(103)로부터 공급되는 입력 레벨이 4이며, 입력 화소 해석부(100)로부터의 화소 블록의 차분값이 128이며, 판정 신호의 제0 비트 및 제1 비트 양쪽이 1이라고 가정한다. 이 경우, 선택된 2화소는, 도 5에 나타낸 입력 레벨 대응 화소값에는 따르지 않는다.

출력 화소 선택부(104)의 내부 메모리는, 각 차분값에 대응하는 2화소의 화상 데이터(차분값 대응 화소값)을, 출력 화소의 선택 대상으로서 미리 보유하고, 차분값이 스레숄드를 넘는 경우에 참조된다. 판정 신호의 제1 비트가 1인 경우, 출력 화소 선택부(104)는 이 차분값 대응 화소값을 참조한다. 이 경우, 차분값이 128 이기 때문에, 출력 화소 선택부(104)는 대응하는 2화소값으로서, 예를 들면 192와 64를 상기 메모리로부터 선택한다. 다음에, 출력 화소 선택부(104)는 판정 신호의 제0 비트를 참조하여, 상하 화소값 중 어느 것이 크게 설정되는지를 결정한다. 이 경우, 제0 비트가 1이기 때문에, 도 6b에 나타나 있는 바와 같이, 출력 화소 선택부(104)는 상부 화소값이 하부 화소값보다 커지도록, 상부 화소값으로서 "192"를 결정하고, 하부 화소값으로서 "64"를 결정한다. 이 출력 화소 선택부(104)는 이렇게 해서 결정된 화소값을 갖는 2화소를 PWM 처리부(105)에 출력한다.

도 6a 및 도 6b를 비교하면, 이 2개의 예에 있어서는 출력 2화소의 평균 화소값이 128이지만, 원화상 데이터에 있어서의 차분값이 컸던 도 6b의 예에서는 보다 많이 화상의 엣지 특성을 재현하도록 출력 화소값이 선택되는 것을 알 수 있다.

출력 화소 선택부(104)는, 입력 화상 해석부(100)로부터의 판정 신호에 근거하여, 원화상 데이터의 엣지 특성을 재현하도록 출력 화상을 생성할 수 있다.

스텝 S6에서는, PWM 처리부(105)는, 프린트 닷(print dot)을 안정해서 출력시키기 위한 펄스 폭 변조(PWM) 처리를 행한다. 도 7은, 본 제1 실시예에 있어서의 PWM 처리에 의한 펄스 폭 변조를 예시한 도면이다. 본 제1 실시예에서는, 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 출력 화소 선택부(104)로부터 입력되는 화소 데이터 중, 주주사 방향의 홀수번째 화소 데이터에 관해서는 닷(dot)을 우측으로부터 성장시키고, 짝수번째 화소 데이터에 관해서는 좌측으로부터 성장시킨다. 닷의 성장을 제어함으로써, 인접한 닷을 클러스터(cluster)로서 표현할 수 있어, 보다 안정한 닷 형성이 달성된다. 스텝 S6에서의 PWM 처리가 종료한 후에, 본 제1 실시예의 화상처리 장치(1)는 출력 화상 데이터를 완성한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 제2 실시예에 의하면, 인접하는 화소들을 평균화하기 전에, 원화상 데이터에 있어서의 오차 등의 해석 정보를 보유한다. 평균화에 의해 저감된 화소수에 대한 오차 확산 처리의 종료 후에, 상기 해석 정보에 의거하여 출력 화소값을 제어한다. 이에 따라, 원화상 데이터의 엣지 특성을 잃지 않고, 고화질 출력 화상을 고속으로 얻을 수 있다.

한층 더, 상기 해석 정보에 의거하여 닷의 성장 방향을 제어하기 위한 PWM 처리를 행한다. 한층 더 안정한 닷을 인쇄지 위에 형성할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 제1 실시예에서는, 원화상 데이터의 계조수가 256이고, 출력 화상 데이터가 원화상 데이터와 해상도가 같으며 9계조를 갖고, 화소 블록에서의 평균화 유닛으로서 기능하는 부주사 방향의 화소수가 2이다. 그렇지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않고, 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리장치 및 화상처리방법에 적용가능하다. 이 경우에, 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소를, 그 차분값을 해석한 후에 평균화한다. 상기 해석 결과에 의거하여, 복수의 출력 화소값을 선택한다. 즉, 계조수와 평균화 대상이 되는 화소수를 다르게 설정 가능하다.

또한, 본 제1 실시예에서는, 원화상 데이터의 256 계조를, 멀티 레벨 오차 확산 처리에 의해 출력 화상 데이터에 대응하는 9계조로 감소시킨다. 본 발명에 있어서의 멀티 레벨 오차 확산 처리 후의 계조수는, 원화상 데이터보다도 작으면 되 고, 출력 화상 데이터의 계조수와 같지 않아도 된다. 예를 들면, L 계조의 원화상 데이터에 대하여 멀티 레벨 오차 확산 처리를 행함으로써, M 계조(M < L)의 저레벨 화상 데이터를 얻는다. 상기 M 계조의 화상 데이터에 대한 출력 화소 선택시에, N계조(N≤M)를 실현하도록 화소값을 할당하여, 출력 화상 데이터를 작성한다. 좀더 구체적으로, 멀티 레벨 오차 확산 처리에 의해, 상기 제1의 계조수 L을 갖는 화상 데이터를 상기 제2의 계조수 이상인 계조수 M을 갖는 저레벨 화상 데이터로 변환한다. 출력 화소 선택시에는, M레벨 화상 데이터를 상기 제2의 계조수 N을 갖는 출력 화상 데이터로 변환한다.

<제2 실시예>

이하, 본 발명에 따른 제2 실시예에 관하여 설명한다.

도 8은, 제2 실시예에 따른 화상처리장치(2)의 구성을 나타내는 블럭도다. 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 제2 실시예의 화상처리장치(2)는, 전술한 제1 실시예의 화상처리장치(1)와 거의 동일한 구성을 갖는다. 제2 실시예는 입력 화상 해석부(200), 멀티 레벨 오차 확산 처리부(203), 및 출력 화소 선택부(204)의 동작이, 제1 실시예와는 다르다.

입력 화상 해석부(200)는, 제1 실시예와 같이, 화소 블록에 있어서의 차분값에 근거하는 2비트의 판정 신호를 생성하고, 이 판정 신호만을, 멀티 레벨 오차 확산 처리부(203)와 출력 화소 선택부(204)에 출력한다. 판정 신호의 구성에 관해서는 전술한 제1 실시예와 같다. 제2 실시예에서는, 멀티 레벨 오차 확산 처리부(203)는, 판정 신호에 따라 멀티 레벨 오차 확산의 양자화값을 전환한다.

이하, 도 8에 나타낸 구성을 갖는 제2 실시예에 따른 화상처리장치(2)의 동작에 대해서 상세히 설명한다. 제2 실시예에 있어서의 화상처리는, 기본적으로 전술한 제1 실시예에서 도 2에 나타낸 플로차트와 같다. 이하, 원화상 데이터는 CMYK의 컬러 화상이고, 각 색의 계조수 L은 256이며, 또 출력 화상 데이터는 원화상 데이터와 해상도가 같으며, 출력 화상 데이터의 계조수 N은 9 혹은 3이라고 가정하고 설명한다. 또한, 화소 블록에 있어서의 처리 유닛으로서 기능하는 부주사 방향으로 인접하는 화소의 개수 n을 2이라고 가정한다.

스텝 S1에서, 입력 화상 해석부(200)는 입력 화상 해석 처리를 행한다. 입력 화상 해석부(200)는 상기 해석에 의해 얻은 2비트의 판정 신호를, 멀티 레벨 오차 확산 처리부(203) 및 출력 화소 선택부(204)에 출력하는 점이, 제1 실시예와 다르다.

스텝 S2에 있어서의 종방향 2화소 평균화 처리 및 스텝 S3에 있어서의 입력 γ 보정 처리는, 제1 실시예와 같다.

다음에, 스텝 S4에 있어서의 멀티 레벨 오차 확산 처리부(203)의 동작에 관하여 설명한다. 제2 실시예에 있어서의 멀티 레벨 오차 확산 처리로서는, 3레벨 오차 확산 처리와 9레벨 오차 확산 처리를 실행한다. 3레벨 오차 확산 처리는, 양자화값을 제외하고 제1 실시예에서 설명한 9레벨 오차 확산 처리와 같은 방법에 의해 실현된다. 좀더 구체적으로, 256 계조를, 256 계조와 3레벨을 대응시키는 스레숄드 테이블을 사용하여 3레벨로 변환한다. 멀티 레벨 오차 확산 처리부(203)는, 입력 화상 해석부(200)로부터 출력된 판정 신호에 의거해서, 3레벨 오차 확산 처리와 9 레벨 오차 확산 처리 중의 어느 것을 적용할지를 전환한다. 예를 들면, 판정 신호의 제1 비트가 1로, 차분값이 스레숄드를 초과하는 것을 나타내는 경우에는, 대응하는 화소는 엣지라고 간주된다. 엣지를 강조하기 위해서, 3레벨 오차 확산 처리가 실행된다. 한편, 상기 제1 비트가 0으로, 차분값이 스레숄드를 초과하지 않는다는 것을 나타내는 경우에는, 대응하는 화소는 엣지가 아니라고 간주된다. 보다 원활한 계조 표현을 재현하기 위해서, 9레벨 오차 확산 처리가 실행된다.

다음에 스텝 S5에 있어서의 출력 화소 선택부(204)의 동작에 관하여 설명한다. 출력 화소 선택부(204)에서는, 멀티 레벨 오차 확산 처리부(203)에 의해 행해진 오차 확산 처리의 종류(3/9 레벨)에 의존해서, 입력 화상 데이터의 레벨수가 변경된다. 출력 화소 선택부(204)에는 9레벨 오차 확산 처리가 행해졌을 경우에, 9입력 레벨(계조) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8이 입력되고, 3레벨 오차 확산 처리가 행해졌을 경우에는, 3입력 레벨(계조) 0, 1, 2가 입력된다. 출력 화소 선택부(204)에는, 입력 화상 해석부(200)로부터의 판정 신호도 입력된다. 차분값이 스레숄드를 넘는지의 여부를 나타내는 제1 비트에 의거하여, 출력 화소 선택부(204)는 실행된 오차 확산 처리의 종류를 판별할 수 있다. 좀더 구체적으로, 출력 화소 선택부(204)는 판정 신호의 제1 비트가 1이면 3레벨 오차 확산 처리가 실행되었고, 제1 비트가 0이면 9레벨 오차 확산 처리가 실행되었다고 판정한다.

도 9는, 3레벨 오차 확산 처리에서의 각 입력 레벨에 대응시키는 2화소를 예시한다. 도 9를 참조하면, 3레벨 오차 확산 처리 후의 입력 레벨이 0인 경우, 대응하는 2화소의 화소값을 0으로 한다. 또 입력 레벨이 1인 경우에는, 2화소 중의 하 나의 화소값을 255로 하고, 다른 하나의 화소값을 0으로 한다. 또 입력 레벨이 2인 경우에는, 대응하는 2화소의 화소값을 255로 한다. 따라서, 3레벨 오차 확산 처리에서의 입력 레벨이 1이고, 판정 신호의 제1 및 제0 비트가 1인 경우에는, 출력 화소 선택부(204)는 PWM 처리부(105)에 출력하는 2화소 중, 상부 화소의 화소값으로서 "255"를 설정하고, 하부 화소의 화소값으로서 "0"을 설정한다.

이렇게 해서, 3레벨 오차 확산 처리를 행하는 경우, 출력 화소 선택부(204)는, 전술한 제1 실시예의 출력 화소 선택부(104)와 달리, 각 차분값에 대응한 2화소의 화상 데이터(차분값 대응 화소값)를 내부 메모리에 보유하지 않고, 적절한 출력 화소를 선택할 수 있다. 9레벨 오차 확산 처리가 실행되었을 경우(제2 실시예에서는 차분값이 스레숄드 이하인 경우)에 있어서의 출력 화소 선택 처리는, 전술한 제1 실시예와 같기 때문에 그 설명을 생략한다.

다음에 스텝 S6에 있어서의 PWM 처리는, 제1 실시예와 같다.

제2 실시예에서는, 원화상 데이터의 엣지 특성을 나타내는 판정 신호에 근거해서 3/9레벨 오차 확산 처리를 전환한다. 그렇지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않고, 멀티 레벨 오차 확산 처리의 양자화값을, 엣지 특성에 따라 적당히 전환해도 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 제2 실시예에 의하면, 인접하는 화소들을 평균화하기 전에, 원화상 데이터의 해석 정보를 보유한다. 평균화에 의해 저감된 화소수에 대한 오차 확산 처리의 종료 후에, 상기 해석 정보에 의거하여 멀티 레벨 오차 확산 처리를 전환한다. 특히, 저레벨(제2 실시예에서는 3레벨)의 오차 확산 처 리를 행하는 경우에는, 출력 화소 선택부(204)에 차분값에 대응한 화소값을 보유하지 않고, 보다 엣지를 강조한 고화질 출력 화상을 고속으로 얻을 수 있다.

또한, 전술한 제1 실시예와 제2 실시예를, 동시에 실현하는 것도 유효하다. 즉, 처리 대상의 색마다, 제1 실시예와 제2 실시예를 전환한다. 예를 들면, C, M, Y, K 중, C와 Y에는 제1 실시예를 적용하고, M과 K에는 제2 실시예를 적용한다. 이에 따라 색에 적합한 오차 확산 처리가 달성될 수 있고, 더 나아가서 화질을 향상시킬 수 있다.

<그 외의 실시예>

본 발명의 국면들은, 상술한 실시예(들)의 기능들을 행하도록 메모리 디바이스 상에 기록된 프로그램을 판독 및 실행하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU 혹은 MPU와 같은 디바이스)에 의해서도 실현될 수 있고, 또 예를 들면 상술한 실시예의 기능을 행하도록 메모리 디바이스 상에 기록된 프로그램을 판독 및 실행함으로써 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 행해지는 방법의 스텝들에 의해 실현될 수 있다. 이 목적을 위해서, 이 프로그램을, 예를 들면 메모리 디바이스(예를 들면, 컴퓨터 판독가능한 매체)로서 기능을 하는 다양한 형태의 기록매체로부터 또는 네트워크를 통해서 컴퓨터에 제공한다.

예시적인 실시 예를 참조하면서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이 개시된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 모든 변형 및 균등구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 할 것이다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 화상처리장치의 구성을 나타낸 블럭도다.

도 2는, 제1 실시예에 있어서의 화상처리동작을 나타낸 플로차트이다.

도 3은, 제1 실시예에 있어서의 원화상 데이터를 예시한 도면이다.

도 4a는, 제1 실시예에 있어서의 종방향 해상도 변환 전의 화상 데이터를 예시한 도면이다.

도 4b는, 제1 실시예에 있어서의 종방향 해상도 변환 후의 화상 데이터를 예시한 도면이다.

도 5는, 제1 실시예에 있어서의 입력 레벨에 대응하는 화소값을 예시한 도면이다.

도 6a는, 제1 실시예에 있어서 차분값이 스레숄드 이하인 경우의 출력 2화소의 선택을 예시한 도면이다.

도 6b는, 제1 실시예에 있어서 차분값이 스레숄드를 초과하는 경우의 출력 2화소의 선택을 예시한 도면이다.

도 7은, 제1 실시예에 있어서의 PWM 처리를 예시한 도면이다.

도 8은, 제2 실시예에 있어서의 화상처리장치의 구성을 나타낸 블럭도다.

도 9는, 제2 실시예에 있어서의 3개의 입력 레벨과 출력 2화소의 대응 예를 도시한 도면이다.

Claims (13)

1. 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 상기 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리장치로서,

   상기 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소들 간의 차분값을 해석하는 입력 화상 해석 유닛과,

   상기 복수의 화소들을 평균화해서 화소수를 줄인 평균 화상 데이터를 생성하는 평균화 유닛과,

   상기 평균 화상 데이터의 계조수를 줄이도록 계조 변환을 실행해서, 저레벨 화상 데이터를 생성하는 계조 변환 유닛과,

   상기 입력 화상 해석 유닛에 의한 해석 결과에 의거하여 상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여 복수의 출력 화소값을 선택함으로써, 상기 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성하는 출력 화소 선택 유닛을 구비하는 화상처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 출력 화소 선택 유닛은, 상기 차분값이 미리 정해진 스레숄드이하인 경우에는, 상기 입력 화상 해석 유닛에 의한 해석 결과에 의거하여 상기 저레벨 화상 데이터의 화소값에 대하여 미리 설정된 한 쌍의 출력 화소값을 선택하고,

   상기 출력 화소 선택 유닛은, 상기 차분값이 상기 스레숄드를 넘는 경우에는, 상기 차분값에 대하여 미리 설정된 한 쌍의 출력 화소값을 선택하는 화상처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 계조 변환 유닛은, 상기 평균 화상 데이터에 대하여 멀티 레벨 오차 확산 처리에 의한 계조 변환을 행하여, 상기 저레벨 화상 데이터를 생성하는 화상처리장치.
4. 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 상기 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리장치로서,

   상기 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소들 간의 차분값을 해석하는 입력 화상 해석 유닛과,

   상기 복수의 화소들을 평균화해서 화소수를 줄인 평균 화상 데이터를 생성하는 평균화 유닛과,

   상기 평균 화상 데이터의 계조수를 줄이도록 상기 입력 화상 해석 유닛에 의한 해석 결과에 의거하여 계조 변환을 행함으로써 저레벨 화상 데이터를 생성하는 계조 변환 유닛과,

   상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여 복수의 출력 화소값을 선택함으로써, 상기 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성하는 출력 화소 선택 유닛을 구비하는 화상처리장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 계조 변환 유닛은, 상기 입력 화상 해석 유닛에 의한 해석 결과에 근거하여, 멀티 레벨 오차 확산 처리에 있어서의 양자화값을 전환해서 계조 변환을 행하는 화상처리장치.
6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 입력 화상 해석 유닛은, 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 2화소들 간의 차분값이 미리 정해진 스레숄드 이상인지의 여부를 판단하는 화상처리장치.
7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 출력 화소 선택 유닛은, 상기 평균화 유닛에 의해 평균화되어야 하는 화소수와 같은 출력 화소값을 선택하는 화상처리장치.
8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 출력 화소 선택 유닛은, 상기 복수의 출력 화소값으로서 선택되어야 하는 화소값을 미리 보유하는 화상처리장치.
9. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 출력 화상 데이터에 대응한 인쇄 데이터를 형성하기 위해서 상기 입력 화상 해석 유닛에 의한 해석 결과에 의거하여 닷(dot)의 성장 방향을 제어하기 위한 펄스 폭 변조를 행하는 PWM 처리 유닛을 더 구비하는 화상처리장치.
10. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

    상기 계조 변환 유닛은, 상기 제1의 계조수보다도 작고, 또 상기 제2의 계조수 이상의 계조수를 갖는 상기 저레벨 화상 데이터를 생성하는 화상처리장치.
11. 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 상기 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리방법으로서,

    상기 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소들 간의 차분값을 해석하는 입력 화상 해석 단계와,

    상기 복수의 화소를 평균화해서 화소수를 줄인 평균 화상 데이터를 생성하는 평균화 단계와,

    상기 평균 화상 데이터의 계조수를 줄이도록 계조 변환을 실행해서, 저레벨 화상 데이터를 생성하는 계조 변환 단계와,

    상기 입력 화상 해석 단계에 있어서의 해석 결과에 의거하여 상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여 복수의 출력 화소값을 선택함으로써, 상기 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성하는 출력 화소 선택 단계를 포함하는 화상처리방법.
12. 제1의 계조수를 갖는 화상 데이터를, 상기 제1의 계조수보다 작은 제2의 계조수를 갖는 화상 데이터로 변환하는 화상처리방법으로서,

    상기 제1의 계조수를 갖는 입력 화상의 부주사 방향으로 인접하는 복수의 화소들 간의 차분값을 해석하는 입력 화상 해석 단계와,

    상기 복수의 화소를 평균화해서 화소수를 줄인 평균 화상 데이터를 생성하는 평균화 단계와,

    상기 평균 화상 데이터의 계조수를 줄이도록 상기 입력 화상 해석 단계에 있어서의 해석 결과에 의거하여 계조 변환을 행함으로써, 저레벨 화상 데이터를 생성 하는 계조 변환 단계와,

    상기 저레벨 화상 데이터의 각 화소에 대하여 복수의 출력 화소값을 선택함으로써, 상기 제2의 계조수를 갖는 출력 화상 데이터를 작성하는 출력 화소 선택 단계를 포함하는 화상처리방법.
13. 컴퓨터를 청구항 1 또는 4에 기재된 화상처리장치에 있어서의 각 유닛으로서 기능시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능한 기억매체.

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