KR102307264B1 - 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 저장 매체 - Google Patents

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 저장 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 화상 처리 장치는, 하프톤 처리에 사용되는 제1 임계값 매트릭스를 저장하도록 구성되는 제1 저장 수단; 하프톤 처리에 사용되고 크기가 제1 임계값 매트릭스보다 큰 임계값 매트릭스인 제2 임계값 매트릭스를 저장하도록 구성되는 제2 저장 수단; 및 화상 데이터에 대한 속성 정보에 기초하여 선택되는, 제1 임계값 매트릭스 또는 제2 임계값 매트릭스를 사용하는 것에 의해 화상 데이터에 하프톤 처리를 수행하도록 구성되는 하프톤 처리 수단을 포함하고, 제1 임계값 매트릭스는 최대 비트수가 N인 임계값을 포함하고 제2 임계값 매트릭스는 최대 비트수가 M(M<N)인 임계값을 포함한다.

Description

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 저장 매체{IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING METHOD, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은 하프톤 처리를 수행하는 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 저장 매체에 관한 것이다.
종래, 계조 재현 방법으로서, 오차 확산법이 잘 알려져 있다. 오차 확산법은, 입력 화상을 각각의 화소마다 임계값과 비교를 수행함으로써 이치(binary) 또는 다치(multivalued) 화상으로 변환하고, 그 과정 동안 입력값과 출력값 사이에 발생한 오차(양자화 오차)를 미리 결정된 근방의 화소 군에 가중치 부여함으로써 확산시키는 것에 의해, 화상 농도를 보존하는 방법이다. 이 오차 확산법은 상술한 바와 같이 오차를 확산시키기 위한 피드백 공정을 필요로 하므로, 처리 속도의 증가가 요망될 경우에는, 오차 확산법은 계조 재현 방법으로서 부적합하다.
그래서, 처리가 간편하고, 처리 속도가 빠른 계조 재현 방법으로서, 독립 결정형 디더법이 알려져 있다. 독립 결정형 디더법은, 입력 화상의 화소값과 임계값 사이에서 1점 대 1점 비교를 수행하는 것에 의해, 출력값을 결정하는 방법이다. 이 독립 결정형 디더법에 의해, 주목하는 화소만을 독립적으로 처리할 수 있고, 주위의 화소에 관한 처리가 수행되지 않으므로, 처리 속도를 증가시킬 수 있다. 임계값을 부여하는 방법의 차이에 따라, 독립 결정형 디더법을 랜덤 디더법과 조직적 디더법으로 분류할 수 있다.
랜덤 디더법은, 각각의 화소마다, 임계값을 랜덤하게 변경하는 방법이다. 그러나, 이 방법에 의해 생성된 도트 패턴은, 백색 노이즈 특성을 갖고, 무아레(moire)가 발생하지 않는다는 장점이 있지만, 입상성이 두드러지기 위해서, 화질은 불량하고, 현재 거의 사용되고 있지 않다.
한편, 조직적 디더법은, 임계값들이 배열된 임계값 매트릭스(디더 매트릭스, 마스크 등이라고도 불림)를 사용하는 방법이며, 임계값 매트릭스의 임계값들이 배열되는 배열 방법에 따라, 도트 집중형과 도트 분산형으로 추가로 분류된다.
여기서, 도트 집중형은, 계조수가 증가함에 따라, 임계값 매트릭스의 중심에 대응하는 위치에 도트 배열들이 함께 밀집해서 증가하도록 설계된다. 또한, 도트 분산형은, 출력 패턴의 도트 배열들이 공간적으로 분산되도록 설계되고, 대표적인 것으로서, 베이어(Bayer)형 조직적 디더법이 종래 알려져 있다(미국 특허 제4736254호).
베이어형 조직적 디더법에서는 임계값 배열이 매우 규칙적이므로, 균일한 그레이 레벨의 입력 화상을 하프톤 처리가 수행되는 경우에, 모든 계조의 입력 화상에 대하여 매우 규칙적인 출력 패턴이 생성된다. 그로 인해, 도트 패턴의 균일성은 양호하지만, 출력 디바이스의 정밀도가 낮으면, 임계값 매트릭스의 크기(256 계조용의 것은 16×16)의 주기에서 눈에 거슬린 텍스처(디더 패턴)가 지각된다. 또한, 입력 화상에 주기 패턴이 포함되면, 출력 화상에 무아레가 발생할 수 있는 그러한 문제가 일어난다.
이러한 문제에 대해, 출력 화상의 도트 패턴이 블루 노이즈 패턴인 경우에, 양호한 화질이 얻어지는 것이 알려지게 되었다(R. L. Ulichney, Dithering with Blue Noise, Proc. IEEE, vol. 76, No. 1, p.56). 블루 노이즈 패턴은, 비주기적, 등방적, 그리고 저주파 성분이 적은 노이즈 성분들로 구성되는 파워 스펙트럼(블루 노이즈 특성)을 갖는 것을 특징으로 한다. 울리치니(Ulichney)는, 종래의 오차 확산법에 불규칙성을 도입하는 것에 의해 섭동 오차 확산법을 고안하고, 따라서 블루 노이즈 패턴을 실현하였다.
그 후, 이 블루 노이즈 패턴을 조직적 디더법을 사용하는 것에 의해 실현하기 위해서 제안된 방법이, 블루 노이즈 마스크법이다(미국 특허 제5111310호). 블루 노이즈 마스크법을 사용하는 것에 의해 마스크 크기가 균일한 그레이 레벨을 갖는 입력 화상을 처리하면, 출력된 도트 패턴은, 블루 노이즈 특성을 갖는다. 그로 인해, 울리치니의 섭동 오차 확산법의 경우에서와 같이 무아레는 발생하지 않고, 랜덤 디더법에 비하여 입상감은 적다.
인간의 시각의 특성 때문에, 인간의 눈이 10 mm 주기 이상의 패턴을 시인하기 어려운 것이 일반적으로 알려져 있다. 그로 인해, 블루 노이즈 마스크법에 의해 바람직한 블루 노이즈 특성을 얻기 위해서는, 예를 들어 600 dpi에 있어서, (도 4a 내지 도 4f에서 후술하는 바와 같이) 256×256 이상의 크기의 디더 매트릭스를 생성할 필요가 있다. 그러나, 256×256 이상의 크기의 디더 매트릭스를 생성하면, 메모리 용량(회로 규모)이 증가한다는 그러한 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 하프톤 처리에 있어서, 필요한 화질을 유지하는 것을 전제로, 회로 규모 또는 연산 규모를 감소시키는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 화상 처리 장치는, 하프톤 처리에 사용되는 제1 임계값 매트릭스를 저장하도록 구성되는 제1 저장 수단; 하프톤 처리에 사용되고 크기가 제1 임계값 매트릭스보다 큰 임계값 매트릭스인 제2 임계값 매트릭스를 저장하도록 구성되는 제2 저장 수단; 및 화상 데이터에 대한 속성 정보에 기초하여 선택되는, 제1 임계값 매트릭스 또는 제2 임계값 매트릭스를 사용하는 것에 의해 화상 데이터에 하프톤 처리를 수행하도록 구성되는 하프톤 처리 수단을 포함하고, 제1 임계값 매트릭스는 최대 비트수가 N인 임계값을 포함하고 제2 임계값 매트릭스는 최대 비트수가 M(M<N)인 임계값을 포함한다.
본 발명의 추가의 특징들은 첨부 도면들을 참조하여 예시적인 실시예들의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 처리 장치를 포함한 화상 형성 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다;
도 2는 화상 처리 유닛의 구성을 도시하는 블록도이다;
도 3은 하프톤 처리 유닛의 구성을 도시하는 블록도이다;
도 4a는 도트 집중형 임계값 매트릭스의 크기 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 4b는 도트 집중형 임계값 매트릭스의 크기 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 4c는 도트 집중형 임계값 매트릭스의 크기 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 4d는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 크기 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 4e는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 크기 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 4f는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 크기 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 5a는 도트 집중형 임계값 매트릭스의 계조수의 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 5b는 도트 집중형 임계값 매트릭스의 계조수의 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 5c는 도트 집중형 임계값 매트릭스의 계조수의 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 5d는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 계조수의 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 5e는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 계조수의 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 5f는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 계조수의 차이의 영향을 설명하기 위한 도면이다;
도 6은 하프톤 처리 유닛에 있어서 수행되는 하프톤 처리의 절차를 나타내는 흐름도이다;
도 7a는 하프톤 처리 유닛에서의 처리의 개요를 설명하기 위한 도면이다;
도 7b는 하프톤 처리 유닛에서의 처리의 개요를 설명하기 위한 도면이다;
도 8은 하프톤 처리 유닛의 구성을 도시하는 블록도이다;
도 9a는 도트 집중형 임계값 매트릭스의 출력 계조수의 차이에 의한 처리 결과들의 차이를 설명하기 위한 도면이다;
도 9b는 도트 집중형 임계값 매트릭스의 출력 계조수의 차이에 의한 처리 결과들의 차이를 설명하기 위한 도면이다;
도 9c는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 출력 계조수의 차이에 의한 처리 결과들의 차이를 설명하기 위한 도면이다;
도 9d는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 출력 계조수의 차이에 의한 처리 결과들의 차이를 설명하기 위한 도면이다;
도 10은 하프톤 처리 유닛에 있어서 수행되는 하프톤 처리의 절차를 나타내는 흐름도이다;
도 11a는 하프톤 처리 유닛에서의 처리의 개요를 설명하기 위한 도면이다; 및
도 11b는 하프톤 처리 유닛에서의 처리의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
[제1 실시예]
이하, 본 발명의 실시예는 도면들 및 흐름도를 사용하는 것에 의해 설명된다. 그러나, 본 발명의 기술적 범위는, 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[화상 형성 시스템]
도 1은, 본 실시예에 따른 화상 처리 장치를 포함한 화상 형성 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시되는 화상 형성 시스템은, 호스트 컴퓨터(1) 및 화상 형성 장치(2)를 포함한다. 화상 형성 장치(2)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(21), 인쇄 엔진(22) 및 조작 유닛(23)을 포함한다.
호스트 컴퓨터(1)는, 예를 들어 PC(Personal Computer) 및 WS(Workstation) 등의 컴퓨터이다. 그 후, 이 호스트 컴퓨터(1)에 설정된 프린터 드라이버 등의 소프트웨어 애플리케이션에 의해 생성된 화상이나 문서는, PDL 데이터로서, LAN 등의 네트워크를 통해서 화상 형성 장치(2)에 송신된다.
화상 형성 장치(2)는, 상술한 바와 같이, 컨트롤러(21), 인쇄 엔진(22) 및 조작 유닛(23)을 포함하고, 컨트롤러(21)(보다 정확하게는, 호스트 I/F 유닛(101))에 의해, 호스트 컴퓨터(1)로부터 송신된 PDL 데이터를 수신한다.
컨트롤러(21)가 인쇄 엔진(22)에 접속되고, 호스트 컴퓨터(1)로부터 PDL 데이터를 수신하는 경우에, 컨트롤러(21)는 PDL 데이터를 인쇄 엔진(22)에서 처리 가능한 인쇄 데이터로 변환하고, 그 인쇄 데이터를 인쇄 엔진(22)에 출력한다.
인쇄 엔진(22)은, 컨트롤러(21)로부터 출력된 인쇄 데이터에 기초하여, 화상의 인쇄를 수행한다. 본 실시예에 있어서, 인쇄 엔진(22)은, 전자 사진 방식의 인쇄 엔진인 것으로 가정한다.
조작 유닛(23)은, 유저에 의해, 예를 들어 여러가지 기능의 선택 등의 조작들(지시들)을 수행하기 위해서 사용된다. 조작 유닛(23)은, 표면에 터치 패널이 제공된 액정 디스플레이, 스타트 키, 스톱 키 및 텐 키 등의 각종 키를 배치한 키보드, 조작들을 위한 각종 스위치, LED 표시 디바이스 등을 포함한다.
이어서, 화상 형성 장치(2)의 컨트롤러(21)에 대해서, 상세하게 설명한다. 컨트롤러(21)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 호스트 I/F(인터페이스) 유닛(101), CPU(102), RAM(103), ROM(104), 화상 처리 유닛(105), 엔진 I/F 유닛(106) 및 내부 버스(107)를 포함한다.
호스트 I/F 유닛(101)은, 호스트 컴퓨터(1)로부터 송신된 PDL 데이터를 수신하기 위한 인터페이스이다. CPU(102)는, RAM(103)이나 ROM(104)에 저장되는 프로그램들 및 데이터를 사용하여, 화상 형성 장치(2) 전체를 제어하는 것뿐만 아니라, 후술하는 각종 처리를 수행한다.
RAM(Random Access Memory)(103)은, CPU(102)가 각종 처리를 수행하기 위한 작업 영역을 포함한다. ROM(Read Only Memory)(104)은, 후술하는 각종 처리를 CPU(102)로 하여금 수행하게 하기 위한 프로그램들, 및 이에 더하여, 데이터(예를 들어, 컨트롤러(21)의 설정 데이터 등)를 저장한다.
화상 처리 유닛(105)은 화상 처리 장치로서 기능하고, 화상 처리 유닛(105)은 CPU(102)로부터의 설정에 따라, 호스트 I/F 유닛(101)에 의해 수신한 PDL 데이터에 대하여 인쇄용 화상 처리를 수행하고, PDL 데이터를 인쇄 엔진(22)에서 처리 가능한 인쇄 데이터로 변환하는(인쇄 데이터를 생성하는) 기능을 갖는 ASIC 또는 ASIP이다. 보다 상세하게는, 화상 처리 유닛(105)은, 수신한 PDL 데이터에 대하여 래스터화(rasterize)를 수행함으로써, 화소당 복수의 색 성분을 갖는 화상 데이터를 생성한다. 여기서, 복수의 색 성분은, 예를 들어 RGB(적색, 녹색, 청색) 등의 색 공간에서 서로 독립적인 색 성분들을 지칭한다. 또한, 화상 데이터는 각각의 화소마다 색 성분당 10비트(1,024 계조) 값을 갖는다. 즉, 화상 데이터는, 다치의 화소를 포함하는, 다치의 비트맵 데이터이다.
화상 처리 유닛(105)은, 생성한 화상 데이터 및 속성 정보를 사용하여, RGB 색 공간으로부터 CMYK(시안, 마젠타, 옐로우, 블랙) 색 공간으로의 색 변환 및 하프톤 처리 등의 화상 처리를 수행함으로써, 인쇄 데이터를 생성한다. 화상 처리 유닛(105)에서의 처리는, 후술하는 도 2를 사용하는 것에 의해 상세히 설명할 것이다.
엔진 I/F 유닛(106)은, 화상 처리 유닛(105)에 의해 생성된 인쇄 데이터를 인쇄 엔진(22)에 송신하는 인터페이스이다. 내부 버스(107)는, 상술한 각각의 유닛(호스트 I/F 유닛(101) 내지 엔진 I/F 유닛(106))을 접속하는 시스템 버스이다.
[화상 처리 유닛]
이어서, 화상 형성 장치(2)의 화상 처리 유닛(105)의 상세에 대해서 설명한다. 도 2에서는, PDL 데이터에 대하여 래스터화 처리를 수행함으로써 생성되는, RGB의 다치의 화상 데이터에 대하여 수행되는 인쇄용 화상 처리(즉, 인쇄 데이터를 생성하는 처리)에 대해서 설명한다.
화상 처리 유닛(105)은, 인쇄용 화상 처리를 수행하는 데 있어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 색 변환 처리 유닛(201), 감마 보정 처리 유닛(202), 하프톤 처리 유닛(203)을 포함한다.
색 변환 처리 유닛(201)은, 다치의 화상 데이터에 대하여 RGB 색 공간으로부터 CMYK 색 공간으로의 색 변환 처리를 수행한다. 이 색 변환 처리에 의해, 화소당 10비트(1,024 계조)의 다치의 농도값(계조값, 신호값이라고도 불림)을 갖는 CMYK 화상 데이터가 생성된다. 생성된 CMYK 화상 데이터는, 색 변환 처리 유닛(201) 내에 개략적으로 도시되지 않은 버퍼에 저장된다.
감마 보정 처리 유닛(202)은, 하프톤 처리 유닛(203)에서 하프톤 처리가 수행되는 화상 데이터를 기록지에 전사했을 때, 원하는 농도 특성이 얻어지도록, 일차원의 룩업 테이블을 사용하는 것에 의해, 입력된 화상 데이터를 보정한다. 본 실시예에서는, 그 일례로서, 입력이 그대로 출력되는 것 같은, 선형성을 갖는 일차원의 룩업 테이블을 사용한다. CPU(102)는 이 룩업 테이블을 인쇄 엔진(22)의 상태 변화에 따라 재기입할 수 있다.
하프톤 처리 유닛(203)은, 감마 보정 처리 유닛(202)에 의해 감마 보정이 수행된 화상 데이터에 하프톤 처리를 수행하고, 화상 데이터를 인쇄 데이터로서, 엔진 I/F 유닛(106)에 출력한다.
[하프톤 처리]
이어서, 도 3 내지 도 7a 및 도 7b를 사용하여, 본 실시예에 따른 화상 처리 장치에서의 하프톤 처리 유닛(203)의 구성 및 처리에 대해서 설명한다. 본 실시예에 있어서, 입력 화상의 주주사(main scan)의 화소수를 Xmax로서, 부주사(sub scan)의 화소수를 Ymax로서 취함으로써 설명한다. 또한, 본 실시예에서는, CMYK 4색 중, 1색에 대해서만 설명하는데, 하프톤 처리는, CMYK 모두에 대하여 수행되는 것으로 가정한다.
[하프톤 처리 유닛의 구성]
도 3은, 하프톤 처리 유닛(203)의 블록도이다. 좌표 특정 유닛(301)은, 하프톤 처리를 수행하는 경우에, 화상(주목 화소)의 좌표를 특정한다. 좌표 특정 유닛(301)은, 주목 화소의 좌표를 특정한 후에, 특정된 좌표를 임계값 취득 유닛(304)에 송신한다(특정된 좌표를 임계값 취득 유닛(304)에 통지한다). 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)은, 속성 정보가 화상 또는 그래픽인 것으로 판정된 경우에 선택되는, 좌표 (X, Y)에서의 미리 결정된 비트수(예를 들어, M비트)에 의해 설정된 임계값 th를 저장(보유)한다. 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)은, 속성 정보가 문자 또는 선인 것으로 판정된 경우에 선택되는, 좌표 (X, Y)에서의 미리 결정된 비트수(예를 들어, N비트)에 의해 설정된 임계값 th를 저장(보유)한다. 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에 저장되는 임계값 th의 비트수는, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)에 저장되는 임계값 th의 비트수보다 작은 값으로 설정된다. 즉, 비트수가 M>N이 유지되도록 설정된다.
임계값 취득 유닛(304)은, 좌표 특정 유닛(301)에 의해 좌표 정보 (X, Y)가 통지되면, 속성에 따라, 그 화상 위치(좌표 정보)에 대응하는 임계값을, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302) 또는 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)으로부터 취득한다.
비교 유닛(305)은, 비트 변환 유닛(306)으로부터 취득된 화상 IN (X, Y)의 화소값과, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302) 또는 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)으로부터 취득된 임계값 th를 비교한다. 비교 유닛(305)은, 비교의 결과, 화상 IN (X, Y)의 화소값이 임계값 th보다 크면, 1을 반환하고, 화상 IN (X, Y)의 화소값이 임계값 th보다 작거나 같으면 0을 반환한다. 비트 변환 유닛(306)은 속성 정보에 따라 비트 변환을 수행한다. 본 실시예에서는, 비트 변환 유닛(306)은, 주목 화소의 화소값의 비트수를, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에 보유되는 임계값의 비트수와 정합하기 위해, 비트 변환을 수행한다.
[임계값 매트릭스의 특성 및 임계값]
이어서, 도 4a 내지 도 4f 및 도 5a 내지 도 5f를 사용하여, 진폭 변조 특성을 갖는 도트 집중형 임계값 매트릭스와, 주파수 변조 특성을 갖는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 특성에 대해서 설명한다.
도 4a 내지 도 4f는, 도트 집중형 임계값 매트릭스와 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스 사이의 크기 차이의 영향을 설명하기 위한 도면들이다. 도 4a, 도 4b, 도 4c는, 미리 결정된 농도에서의 도트 집중형 임계값 매트릭스에 의한 하프톤 처리의 결과를 예시한 것이다. 또한, 도 4d, 도 4e 및 도 4f는, 미리 결정된 농도에서의 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스에 의한 하프톤 처리의 결과들을 예시한다. 도 4a 및 도 4d에서 임계값 매트릭스의 크기는 64Х64로 설정되고, 도 4b 및 도 4e에서 임계값 매트릭스의 크기는 128Х128로 설정되고, 도 4c 및 도 4f에서 임계값 매트릭스의 크기는 256Х256으로 설정된다.
우선, 도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하는 것에 의해, 임계값 매트릭스의 크기와 관계없이, 처리 결과들이 크게 다르지 않다는 것으로 알려져 있다. 그 이유는, 예를 들어 134개의 선 27도의 도트 집중형 임계값 매트릭스인 경우, 하나의 하프톤 도트를 형성하는 임계값 매트릭스의 크기가 20Х4이고, 이는 하프톤 도트를 형성하는 임계값 매트릭스의 크기(주기성)가 64Х64보다 충분히 작다는 것을 의미하기 때문이다.
이어서, 도 4d, 도 4e 및 도 4f를 참조하여, 도 4d에서는 임계값 매트릭스의 주기성이 눈에 띄고 있지만, 도 4e 및 도 4f에 도시된 바와 같이, 임계값 매트릭스의 크기가 커짐에 따라, 임계값 매트릭스의 주기성은 눈에 덜 띄게 된다.
이는, 5 내지 200 [cycle/inch] 부근의 주파수 대역에서 인간의 시각 감도가 높고, 이 주파수 대역이 가장 눈에 띄기 쉽다는 특성이 있는 것에 기인하고, 도 4e 및 도 4f에서, 이 순서로 주기가 더 짧아지고, 이 주파수 대역으로부터 주파수 대역이 멀어진다.
이하, 도 4d, 도 4e 및 도 4f에 대한 설명을 보충한다. 도 4d에서의 임계값 매트릭스의 크기가 64이므로, 임계값 매트릭스의 주기성은, 600 dpi/64 = 9.3 [cycle/inch]이며, 인간의 눈에 띄기 쉽다. 도 4e에서의 임계값 매트릭스의 크기가 128이므로, 임계값 매트릭스의 주기성은, 600 dpi/128 = 4.7 [cycle/inch]이며, 인간의 눈에 띄기 쉽다. 도 4f에서의 임계값 매트릭스의 크기가 256이므로, 임계값 매트릭스의 주기성은, 600 dpi/256 = 2.3 [cycle/inch]이며, 덜 눈에 띈다.
도 5a 내지 도 5f는, 도트 집중형 임계값 매트릭스와 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스 사이의 계조수의 차이의 영향을 설명하기 위한 도면들이다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c는, 좌측 상단부터 우측 하단에 걸쳐서 농도가 짙게 변하고 있는 화상에서의, 도트 집중형 임계값 매트릭스에 의한 하프톤 처리의 결과들을 예시한다. 또한, 도 5d, 도 5e 및 도 5f는, 좌측 상단부터 우측 하단에 걸쳐서 농도가 짙게 변하고 있는 화상에서의, 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스에 의한 하프톤 처리의 결과들을 예시한다.
도 5a 및 도 5d는 임계값 매트릭스의 임계값의 비트수를 6으로 취하고, 도 5b 및 도 5e는 임계값 매트릭스의 임계값의 비트수를 8로 취하고, 도 5c 및 도 5f는 임계값 매트릭스의 임계값의 비트수를 10으로 취하는 것에 의해 처리를 수행한 결과들이다.
우선, 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하는 것에 의해, 규칙적으로 하프톤 도트가 배열되어 있으므로, 도 5c, 도 5b 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 이 순서로 임계값의 계조수가 적어짐에 따라, 계조 단차가 더 두드러진다. 이어서, 도 5d, 도 5e 및 도 5f를 참조하여, 블루 노이즈 마스크는 랜덤 노이즈를 포함하고 있으므로, 계조 단차가 덜 두드러지는 경향이 있는 것으로 알려져 있다.
계조 단차에 대해서, 임계값 매트릭스의 임계값의 비트수가 같은 즉, 8인 도 5b와 도 5e가 비교되는 경우에, 도 5e에서의 결과들이 도 5b에서의 결과들보다 덜 두드러지는 것으로 알려져 있다. 또한, 도 5e에 도시된 결과들로부터, 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스에서는, 임계값 매트릭스의 임계값의 비트수를 8로 설정함으로써, 충분한 화질을 달성할 수 있는 것으로 알려져 있다.
이상과 같이, 도 4a 내지 도 4f의 처리 결과들로부터, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에서 보유되는 임계값 매트릭스의 크기는, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)에서 보유되는 임계값 매트릭스의 크기보다 크게 설정된다. 즉, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에서 보유되는 임계값들의 수(R)는 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)에서 보유되는 임계값 매트릭스들의 수(S)보다 많게 설정된다. 즉, 임계값들의 수들은 S<R이 유지되도록 설정된다.
추가적으로, 도 5a 내지 도 5f에서의 처리 결과들로부터, 본 실시예에서, 하프톤 처리 유닛(203)의 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)에서 보유되는 임계값의 비트수는 10으로 설정된다. 또한, 하프톤 처리 유닛(203)의 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에서 보유되는 임계값의 비트수는 8로 설정된다.
보충으로서, 하프톤 처리 유닛(203)의 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에서 보유되는 임계값의 메모리양이 저감되는 것에 대해서, 종래의 경우와 비교함으로써 설명한다. 종래에는, 필요한 계조수의 최댓값에 따라, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에서 보유되는 임계값의 비트수가 결정된다. 그로 인해, 하프톤 처리 유닛(203)의 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에서 보유되는 임계값의 메모리양으로서, 임계값들의 수 HХI에 임계값의 비트수, 즉 10을 곱하여 얻어진 값(HХIХ10 (비트))이 필요하다.
이에 대조하여, 본 실시예에서는, 임계값의 비트수가 8로 설정되므로, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에서 보유되는 임계값의 메모리양으로서, 임계값의 수 HХI에 비트수, 즉 8을 곱하여 얻어진 값(HХIХ8 (비트))이 충분하다. 그 결과, 종래의 방법에 비하여, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에서 보유되는 메모리양을 1/5 감소시키는 것이 가능하게 된다.
[하프톤 처리의 절차]
이어서, 도 6의 흐름도를 사용하여, 하프톤 처리 유닛(203)에서 수행되는 하프톤 처리의 절차를 설명한다. 좌표 특정 유닛(301)은, 좌표 정보 (X, Y)에 0을 대입하는 것에 의해, 좌표 정보의 초기화를 수행한다(S601). 좌표 특정 유닛(301)은, 좌표 정보의 초기화를 수행한 후, 좌표 정보 (X, Y)를 임계값 취득 유닛(304)에 통지한다(S602).
임계값 취득 유닛(304)은, 속성 정보에 기초하여, 임계값을 취득하는 매트릭스 저장 유닛을 선택한다(S603). 즉, 임계값 취득 유닛(304)은 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302), 또는 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)을 선택한다.
여기서, 속성 정보에 따라, 도트 집중형 임계값 매트릭스 또는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스를 선택하는 처리에 대해서 설명을 보충한다. 본 실시예의 화상 데이터는 복수의 화소를 포함하고, 각 화소는 미리 결정된 화소값을 갖는다. RGB의 화소 데이터에서는, 각 화소가 R, G 및 B의 3개 성분의 휘도값을 갖고, CMYK 화상 데이터에서는, 각 화소가 C, M, Y 및 K의 4개 성분의 농도값을 갖는다. 또한, 화상 데이터는, 각각의 화소마다 연관되는 속성 데이터를 갖는다. 이는 각 화소가 속하는 오브젝트의 종별을 나타내고, 각 화소에 대해서는, 연관되는 속성의 종류에 따라, 대응하는 화상 처리가 수행된다.
예를 들어, 화상 속성이나 그래픽 속성의 화소에 대해서는, 매끄러운 계조성이 요구되므로, 계조성을 중요하다고 간주하는 처리가 적용되고, 문자 속성의 화소에 대해서는, 시인성이 요구되므로, 해상성을 중요하다고 간주하는 처리가 적용된다. 그 결과, 본 실시예에서는, 화소의 속성이 화상 속성일 경우, 스크린 선 수(screen ruling)가 낮은 도트 집중형 스크린을 하프톤 처리 유닛(203)에 적용하고 화소의 속성이 문자 속성일 경우, 해상성이 높은 블루 노이즈 마스크를 하프톤 처리 유닛(203)에 적용한다.
속성 데이터는, PDL(Page Description Language) 커맨드에 기초하는 렌더링에 의해, 페이지의 화상 데이터가 생성되는 때, 그 PDL 커맨드의 종류에 따라 생성된다. 예를 들어, 문자를 그리기 위한 PDL 커맨드의 경우, 그 PDL 커맨드에 의해 생성되는 오브젝트를 구성하는 화소의 속성은 문자 속성(TEXT)이다. 그 후, 이 생성된 속성 데이터와, 화상 데이터는 서로 연관된다.
도 6으로 복귀하여, 속성 정보가 화상 또는 그래픽인 경우에는, 상술한 바와 같이, 좌표 정보 (X, Y)에 기초하여, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)으로부터 임계값 th를 취득한다(S604). 또한, 속성 정보가 문자인 경우에는, 좌표 정보 (X, Y)에 기초하여, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)으로부터 임계값 th를 취득한다(S605). 임계값 취득 유닛(304)은, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302), 또는 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)으로부터 임계값 th를 취득한 후, 그 취득한 임계값 th를 비교 유닛(305)에 출력한다.
이어서, 비교 유닛(305)은, 비트 변환 유닛(306)으로부터 화상 IN (X, Y)를 취득한다(S606). 비트 변환 유닛(306)은 속성 정보에 따라 비트 변환을 수행한다. 보다 상세하게는, 비트 변환 유닛(306)은, 속성 정보가 문자일 경우에, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에 보유되는 임계값의 비트수와 주목 화소의 화소값의 비트수를 정합하기 위해서, 비트 변환을 수행한다. 구체적으로는, 비트 변환 유닛(306)은, 속성 정보가 문자일 경우에, 주목 화소의 화소값 상위 8비트를 비교 유닛(305)에 화상 IN (X, Y)로서 출력한다.
비교 유닛(305)은 화상 IN (X, Y)와 임계값 th를 비교하고(S607), 화상 IN (X, Y)가 임계값 th보다 큰 경우에는 비교 유닛(305)은 "1"을 출력하고(S608), 화상 IN (X, Y)가 임계값 th보다 작거나 같은 경우에는 "0"을 출력한다(S609).
좌표 특정 유닛(301)은, 비교 유닛(305)에서, 화상 IN (X, Y)와 임계값 th의 비교 처리가 완료되면, X가 주주사의 화소수인 Xmax와 서로 일치하는지 여부를 비교한다(S610). 단계 S610에서, X와 Xmax가 서로 일치하지 않는 경우(S610 아니오), X의 값을 인크리먼트(increment)함으로써, 화소(주목 화소)를 주주사 방향으로 1 화소 시프트한다(S611).
또한, 단계 S610에서, X와 Xmax가 서로 일치하는 경우(S610 예), Y와 부주사의 화소수인 Ymax가 서로 일치하는지 여부를 비교한다(S612). 즉, 모든 화소에 대하여 처리가 수행되었는지 여부가 판정된다. 단계 S612에서, Y와 Ymax가 서로 일치하는 경우(S612 예), 모든 화소에 대하여 처리를 수행했다고 판정하고, 도 6에 도시된 처리를 종료한다. 또한, Y와 Ymax가 서로 일치하지 않는 경우(S612 아니오), 좌표 특정 유닛(301)은, X에 0을 대입하고, Y의 값을 인크리먼트함으로써, 화상(주목 화소)을 주주사 방향의 선두로 되돌리고, 부주사 방향으로 1 화소 시프트한다(S613).
[하프톤 처리의 개요]
이어서, 도 7a 및 도 7b를 사용하여, 도 6에 나타내는 하프톤 처리를 보충한다. 도 7a 및 도 7b는, 하프톤 처리 유닛(203)에서의 처리의 개요를 설명하기 위한 도면들이며, 도 7a는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스에서의 처리 예이며, 도 7b는 도트 집중형 임계값 매트릭스에서의 처리 예이다. 임계값 매트릭스는, 화상 데이터의 수평 방향에서 K 화소 및 수직 방향에서 L 화소의 주기로 타일 방식으로 적용된다. 또한, 여기서는, 설명의 편의상, 좌표 특정 유닛(301)에 의해 좌표 정보 (X, Y)의 초기화가 수행되고(S601), 임계값 취득 유닛(304)은 좌표 정보 (0, 0)을 이미 통지 받은 것으로 가정한다.
우선, 단계 S603에서, 속성 정보로서 "문자" 또는 "선"이 취득되고, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)이 선택된 경우에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 좌표 정보가 (0, 0)이므로, 화상 데이터의 좌측 상단 화소가 주목 화소로서 선택되고, 그 화소에 대응하는 임계값 th 58이 취득되고(S605), 비교 유닛(305)에 출력된다.
이어서, 비교 유닛(305)은, 비트 변환 유닛(306)으로부터 화상 IN (X, Y)을 취득한다. 이 경우, 화상 데이터의 좌측 상단 화소에 대해서, 화상 IN (0, 0)은 949이며 또한 비트수를 정합하기 위해서, 8비트로 비트 변환이 수행됨으로써(949>>2 = 237), 237을 취득한다.
또한, 비교 유닛(305)은, 화상 IN (X, Y)와 임계값 th를 비교한다(S607). 즉, 화상 IN (X, Y)인 237과, 임계값 th인 58을 비교한다. 그 후, 이 경우, 화상 IN (X, Y)가 임계값 th보다 크므로, 1을 출력한다. 즉, 도 7a의 하프톤 데이터에 대응하는 좌표에, 1이 설정된다.
계속해서, 단계 S603에서, 속성 정보로서 "화상" 또는 "그래픽"이 취득되고, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)이 선택된 경우에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 좌표 정보가 (0, 0)이므로, 화상 데이터의 좌측 상단 화소가 주목 화소로서 선택되고, 그 화소에 대응하는 임계값 th 662가 취득되고(S605), 비교 유닛(305)에 출력된다.
이어서, 비교 유닛(305)은, 비트 변환 유닛(306)으로부터 화상 IN (X, Y)을 취득한다. 이 경우, 화상 데이터의 좌측 상단 화소에 대해서, 화상 IN (0, 0)은 949이다. 이 경우, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)에 보유되는 임계값의 비트수는 10이며, 주목 화소의 화소값의 비트수와 동일한 것이므로, 비트 변환 유닛(306)에 의해 비트 변환을 수행하지 않고, 화소값을 취득한다. 즉, 화상 IN (0, 0)로서, 949를 취득한다.
또한, 비교 유닛(305)은, 화상 IN (X, Y)와 임계값 th를 비교한다. 즉, 화상 IN (X, Y)인 949와, 임계값인 662를 비교한다. 그 후, 이 경우, 화상 IN (X, Y)가 임계값 th보다 크므로, 1을 출력한다. 즉, 도 7b의 하프톤 데이터에 대응하는 좌표에, 1이 설정된다.
상술한 바과 같이, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)에 보유되는 임계값의 비트수를, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(302)에 보유되는 임계값의 비트수보다 작게 함으로써, 필요한 화질을 유지한 채, 화상 처리 유닛(105)의 회로 규모를 감소시킬 수 있다. 본 실시예에서, 화상 처리 유닛(105)이 ASIC 또는 ASIP이며, 하프톤 처리가 ASIC 또는 ASIP에 의해 실현되는 경우가 예시되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 예를 들어, 범용 하드웨어 프로세서나 DSP를 구성하는 회로와 프로그램들을 사용하는 것에 의해 하프톤 처리를 실현하는 경우에도 적용될 수 있다. 이 경우, 하프톤 처리에 따른 연산 비용을 감소시킬 수 있다.
본 실시예에서는, 비트 변환 유닛(306)에서 입력 화상을 비트 시프트함으로써, 임계값의 비트수가 정합되지만, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(303)으로부터 취득한 임계값을 비트 시프트함으로써, 비트수를 입력 화상의 비트수와 또한 정합할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 비트 시프트를 수행함으로써 비트수를 축소하지만, 비트수를 확장할 경우에는, 상위 비트를 하위 비트로 복사함으로써 비트수를 확장할 수 있다. 추가적으로, 피보나치(Fibonacci) LFSR 및 갈루아(Galois) LFSR 등의 난수 발생기에 의해 난수를 발생시키는 것에 의해, 발생된 난수를 하위 비트에 또한 부가할 수 있다.
[제2 실시예]
제1 실시예에서는, 임계값 매트릭스의 특성에 따라, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스의 임계값의 비트수를 도트 집중형 매트릭스의 임계값의 비트수보다 작게 함으로써 회로 규모 또는 연산 비용이 감소된다. 그 결과, 제2 실시예에서는, 하프톤 처리에서, 1 화소가 복수의 상이한 임계값과 비교되는 경우, 임계값 매트릭스의 특성에 따라, 1 화소에 대해 비교되는 임계값들의 수가 변경되는 것을 검토한다.
제2 실시예에서, 인쇄 엔진(22)은, 화소당 4비트(즉, 16 계조)를 갖는 화상 데이터를 처리할 수 있는 것으로 가정한다. 또한, 이하의 설명에서는, 주로 제1 실시예와의 차이에 대해서 설명한다.
[하프톤 처리]
이하에서, 도 8 내지 도 11a 및 도 11b를 사용하는 것에 의해, 본 실시예에 따른 화상 처리 장치에서의 하프톤 처리 유닛(203)의 구성 및 처리에 대해서 설명한다. 본 실시예에서, 입력 화상의 주주사의 화소수는 Xmax이고, 부주사의 화소수는 Ymax인 것으로 가정하여 설명한다. 또한, 본 실시예에서는, CMYK 4색 중, 1색에 대해서만 설명하지만, 하프톤 처리는 CMYK 모두에 대하여 수행되는 것으로 가정한다.
[하프톤 처리 유닛의 구성]
도 8은 하프톤 처리 유닛(203)의 블록도이다. 좌표 특정 유닛(801)은, 하프톤 처리를 수행하는 경우에, 화상(주목 화소)의 좌표를 특정한다. 좌표 특정 유닛(801)은, 주목 화소의 좌표를 특정한 후에, 특정된 좌표를 임계값 취득 유닛(804)에 송신한다(특정된 좌표를 임계값 취득 유닛(804)에 통지한다). 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802)은, 속성 정보가 화상 또는 그래픽인 것으로 판정된 경우에 선택되는, 좌표 (X, Y)에서의 미리 결정된 비트수에 의해 설정된 임계값 th를 저장(보유)한다. 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802)은, 후술하는 바와 같이, 15개의 임계값 매트릭스를 저장한다. 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)은, 속성 정보가 문자 또는 선인 것으로 판정된 경우에 선택되는, 좌표 (X, Y)에서의 미리 결정된 비트수에 의해 설정된 임계값 th를 저장(보유)한다. 또한, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)은, 후술하는 바와 같이, 1개의 임계값 매트릭스를 저장한다.
임계값 취득 유닛(804)은, 좌표 특정 유닛(801)에 의해 좌표 정보 (X, Y)가 통지되면, 속성에 따라, 그 화상 위치(좌표 정보)에 대응하는 임계값을, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802) 또는 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)으로부터 취득한다.
비교 유닛(805)은, 화상 IN (X, Y)의 화소값과, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802) 또는 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)으로부터 취득된 임계값 th를 비교한다. 비교 유닛(805)은, 비교의 결과들이 화상 IN (X, Y)의 화소값이 임계값 th보다 크다는 것을 표시하는 경우에 1을 반환하고, 화상 IN (X, Y)의 화소값이 임계값 th보다 작거나 같은 경우에 0을 반환한다.
속성 정보가 "화상" 또는 "그래픽"인 경우, 주목 화소의 값을, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802)에 저장된 제1 내지 제15 레벨의 각각의 임계값 매트릭스에서의, 단계적으로 설정된 임계값들과 비교하고, 그 비교 결과를 합산하여 얻어진 값을 출력한다. 비트 변환 유닛(806)은, 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스가 선택된 경우에, 출력값들의 최댓값을 정합하기 위해서, 그 값에 미리 결정된 수를 곱하고 출력한다.
[임계값 매트릭스의 특성 및 임계값]
이어서, 도 9a 내지 도 9d를 사용하여, 도트 집중형 임계값 매트릭스와 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 특성에 대해서 설명한다. 도 9a 내지 도 9d는, 도트 집중형 임계값 매트릭스와 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스 사이의 출력 계조수의 차이에 의한 처리 결과들의 차이를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9a 및 도 9b는, 미리 결정된 농도에서의 도트 집중형 임계값 매트릭스에 의한 하프톤 처리의 결과들을 예시한다. 또한, 도 9c 및 도 9d는, 미리 결정된 농도에서의 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스에 의한 하프톤 처리의 결과들을 예시한다. 도 9a 및 도 9c는, 임계값 매트릭스의 출력 계조수를 2(1비트)로 설정하는 경우를 도시하고, 도 9b 및 도 9d는, 임계값 매트릭스의 출력 계조수를 16(4비트)으로 설정하는 경우를 도시한다.
우선, 도 9a를 참조하여, 본래의 하프톤 도트 주기보다 긴 주기로 텍스처 패턴이 발생하고 있는 것이 알려져 있다. 또한, 출력 계조수가 16인 도 9b로부터, 그 텍스처 패턴이 덜 두드러진 것이 알려져 있다.
이어서, 도 9c를 참조하여, 도 9a에 도시된 바와 같은 텍스처 패턴이 발생하고 있지 않다는 것이 알려져 있다. 이는, 랜덤 노이즈들이 포함되고, 그 성분이 인간의 눈에 의해 용이하게 시인되지 않는 주파수를 갖는 것에 기인한다.
이상과 같이, 도 9a 내지 도 9d의 처리 결과들로부터, 본 실시예에서, 하프톤 처리 유닛(203)의 도트 집중형 임계값 매트릭스의 출력 계조수를 16으로 설정한다. 즉, 화소당 15개의 임계값을 설정한다. 또한, 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스의 출력 계조수로서 1이 충분하므로, 그 수는 1로 설정한다. 즉, 화소당 1개의 임계값을 설정한다. 즉, 도트 집중형 임계값 매트릭스들의 수를 O개로 취하고, 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스들의 수를 P개로 취하면, O 및 P가 O>P가 유지되도록 설정된다.
본 실시예에서, 인쇄 엔진(22)은, 화소당 4비트(즉, 16 계조)를 갖는 화상 데이터를 처리할 수 있다. 여기서, 16 계조에서의 하프톤 처리의 경우, 후술하는 도 11b에 도시된 바와 같이, 제1 레벨 내지 제15 레벨(레벨 1 내지 레벨 15)의 임계값 매트릭스들이 설정된다. 또한, 하프톤 처리에서는, 주목 화소의 값을, 제1 레벨 내지 제15 레벨의 각각의 임계값 매트릭스에서의 관련 임계값과 비교하고, 그 비교 결과들을 합산하여 얻어진 값을 출력한다. 그 후, 이 출력된 값이 하프톤 처리 후에 4비트 계조값에 대응한다.
보충으로서, 하프톤 처리 유닛(203)의 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)에서 보유되는 임계값의 메모리양이 저감되는 것에 대해서, 종래의 경우와 비교함으로써 설명한다. 종래에는, 인쇄 엔진(22)이 처리할 수 있는 계조수에 따라, 화소당 임계값 매트릭스들의 수가 결정된다. 이로 인해, 하프톤 처리 유닛(203)의 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)에서 보유되는 임계값의 메모리양으로서, 임계값의 수 H×I에 비트수와 임계값 매트릭스들의 수를 곱하여 얻어진 값이 필요하다. 즉, HХIХ10(비트)Х15가 필요하다.
그것에 대조하여 본 실시예에서는, 임계값 매트릭스들의 수를 1로 설정하므로, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)에 보유되는 임계값의 메모리양으로서, 임계값의 수 H×I에 비트수와 임계값 매트릭스들의 수인 1을 곱하여 얻어진 값이 충분하다. 즉, H×I×10(비트)×1이 충분하다. 따라서, 이로부터, 종래의 방법에 비하여, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)에 보유되는 메모리양을 4/15 감소시키는 것이 가능하게 된다.
[하프톤 처리의 절차]
이어서, 도 10의 흐름도를 사용하여, 하프톤 처리 유닛(203)에서 수행되는 하프톤 처리의 절차를 설명한다. 좌표 특정 유닛(801)은, 좌표 정보 (X, Y)에 0을 대입하는 것에 의해 좌표 정보의 초기화를 수행한다(S1001). 비교 유닛(805)은, 임계값 레벨 i와 출력 Dout에 0을 대입하는 것에 의해, 임계값 레벨 i와 출력 Dout를 초기화한다(S1002). 좌표 특정 유닛(801)은, 좌표 정보의 초기화를 수행한 후에, 좌표 정보 (X, Y)를 임계값 취득 유닛(804)에 통지한다(S1003).
이어서, 비교 유닛(805)은, 화상 IN (X, Y)를 취득한다(S1004). 임계값 취득 유닛(804)은, 속성 정보에 기초하여, 임계값을 취득하는 매트릭스 저장 유닛을 선택한다(S1005). 즉, 비교 유닛(805)은 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802), 또는 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)을 선택한다.
속성 정보가 화상 또는 그래픽인 경우에는, 좌표 정보 (X, Y)에 기초하여, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802)으로부터 임계값 th를 취득한다(S1006). 또한, 속성 정보가 문자인 경우에는, 좌표 정보 (X, Y)에 기초하여, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)으로부터 임계값 th를 취득한다(S1007). 임계값 취득 유닛(804)은, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802), 또는 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)으로부터 임계값 th를 취득한 후에, 그 취득한 임계값 th를 비교 유닛(805)에 출력한다.
비교 유닛(805)은, 이어서 화상 IN (X, Y)와 임계값 th [ i ]를 비교한다(S1008). 그 후, 비교 유닛(805)은, 화상 IN (X, Y)가 임계값 th [ i ]보다 큰 경우에는, Dout에 1을 가산하고(S1009), 화상 IN (X, Y)이 임계값 th [ i ]보다 작거나 같은 경우에는, 처리를 단계 S1010으로 진행한다.
비교 유닛(805)은, 1 화소에 대응하는 모든 임계값과의 비교가 완료되었는지 여부를 판정한다(S1010). 구체적으로는, 비교 유닛(805)은, 임계값 레벨 i와 Imax를 비교하고, 임계값 레벨 i와 Imax가 서로 일치하는지 여부를 판정한다. 그 후, 임계값 레벨 i와 Imax가 서로 일치하지 않는 경우(S1010 아니오), 비교 유닛(805)은, 화상 IN (X, Y)와 다음 임계값 레벨 i의 임계값을 비교하기 위해서, 처리를 S1011로 진행하고, 임계값 레벨 i를 인크리먼트한다. 또한, 임계값 레벨 i와 Imax가 서로 일치하는 경우(S1010 예), 비교 유닛(805)은, 1 화소에 대응하는 모든 임계값과의 비교가 완료된 것으로 판정하고, 처리를 단계 S1012로 진행하고, Dout를 출력한다(S1012).
Imax는, 임계값 매트릭스들의 총 수로서 표시된다. 본 실시예에서, 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스들의 총 수는 1이므로, Imax는 1이고 Dout는 0 또는 1의 값이 된다. 한편, 도트 집중형 임계값 매트릭스의 총 수가 15이므로, Imax는 15이고 Dout는 0으로부터 15까지의 값을 취한다. 이로 인해, 비트 변환 유닛(806)은, 출력값들의 최댓값들을 서로 정합하기 위해서, 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스가 선택된 경우에, Dout에 15를 곱한 것에 의해 Dout를 출력한다.
좌표 특정 유닛(801)은, 비교 유닛(805)이 Dout를 출력하면, X가 주주사의 화소수인 Xmax와 일치하는지 여부가 판정된다(S1013). 단계 S1013에서, X와 Xmax가 서로 일치하지 않는 경우(S1013 아니오), X의 값을 인크리먼트함으로써, 화상(주목 화소)을 주주사 방향으로 1 화소 시프트한다(S1014).
또한, 단계 S1013에서, X와 Xmax가 서로 일치하는 경우(S1013 예), Y가 부주사의 화소수인 Ymax와 일치하는지 여부가 비교된다(S1015). 즉, 모든 화소에 대하여 처리가 수행되었는지 여부가 판정된다. 단계 S1015에서, Y와 Ymax가 서로 일치하는 경우(S1015 예), 모든 화소에 대하여 처리가 수행된 것으로 판정되고, 도 10에 도시된 처리는 종료된다. 한편, Y와 Ymax가 서로 일치하지 않는 경우(S1015 아니오), 좌표 특정 유닛(801)은, X에 0을 대입하고, Y의 값을 인크리먼트함으로써, 화상(주목 화소)을 주주사 방향의 선두로 되돌리고, 부주사 방향으로 1 화소 시프트한다(S1016).
[하프톤 처리의 개요]
이어서, 도 11a 및 도 11b를 사용하여, 도 10에 도시된 하프톤 처리를 보충한다. 도 11a 및 도 11b는, 하프톤 처리 유닛(203)에서의 처리의 개요를 설명하기 위한 도면들이며, 도 11a는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스에서의 처리 예이며, 도 11b는 도트 집중형 임계값 매트릭스에서의 처리 예이다. 여기에서는, 설명의 편의상, 좌표 특정 유닛(801)에 의해 좌표 정보 (X, Y)의 초기화가 수행되고(S1001), 임계값 취득 유닛(804)은 좌표 정보 (0, 0)을 이미 통지 받은 것으로 가정한다.
우선, 단계 S1005에서, 속성 정보로서 "문자" 또는 "선"이 취득되고, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)이 선택된 경우에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 좌표 정보가 (0, 0)이므로, 화상 데이터의 좌측 상단 화소가 주목 화소로서 선택되고, 화상 IN (0, 0)으로서 949가 취득된다(S1004).
이어서, 주목 화소에 대응하는 임계값 th [0]이 356으로서 비교 유닛(805)에 출력된다(S1007). 이 경우, 화상 IN (0, 0)은 949이고, 임계값 th [0]은 356이기 때문에, 화상 IN (0, 0)이 임계값 th [0]보다 크므로, Dout에 1을 가산한다. 출력 시에, Dout에 15를 곱한다.
계속해서, 단계 S1005에서, 속성 정보로서 "화상" 또는 "그래픽"이 취득되고, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802)이 선택된 경우에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 좌표 정보가 (0, 0)이므로, 화상 데이터의 좌측 상단 화소가 주목 화소로서 선택되고, 화상 IN (0, 0)으로서 949가 취득된다(S1004).
이어서, 주목 화소에 대응하는 임계값 th [0]이 152로서 비교 유닛(805)에 출력된다(S1006). 이 경우, 화상 IN (0, 0)은 949이고, 임계값 th [0]은 152이기 때문에, 화상 IN (0, 0)이 임계값 th [0]보다 크므로, Dout에 1을 가산한다.
속성 정보가 "화상" 또는 "그래픽"인 경우, i를 인크리먼트함으로써, 동일한 처리가 반복적으로 수행된다. 그 후, 주목 화소가 화상 데이터의 좌측 상단 화소인 경우, Dout로서 15가 출력된다.
이상과 같이, 블루 노이즈 마스크의 매트릭스 저장 유닛(803)에 보유되는 임계값 매트릭스들의 수를, 도트 집중형 매트릭스 저장 유닛(802)에 보유되는 임계값 매트릭스들의 수보다 적게 함으로써 필요한 화질을 유지한 채, 회로 규모 또는 연산 비용을 감소시킬 수 있다.
[다른 실시예들]
본 발명의 실시예(들)는, 전술한 실시예(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체'라 칭할수도 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어들(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)을 판독 및 실행하고 그리고/또는 전술한 실시예(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어 전술한 실시예(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어들을 판독 및 실행함으로써 그리고/또는 전술한 실시예(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 회로를 제어함으로써 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 실행되는 방법에 의해 실현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 마이크로 처리 유닛(MPU))를 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어들을 판독 및 실행하기 위한 별도의 컴퓨터들 또는 별도의 프로세서들의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어들은 예를 들어 네트워크 또는 저장 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템들의 스토리지, 광 디스크(예컨대, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)™), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
(기타의 실시예)
본 발명은, 상기의 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실현가능하다.
또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행가능하다.
또한, 상술한 실시예에서는, 주파수 변조 특성(즉, 블루 노이즈 특성)을 갖는 블루 노이즈 마스크의 임계값 매트릭스를 도트 분산형 임계값 매트릭스의 예로서 취함으로써 설명했지만, 분포 대역이 중간 주파수에 있는 그린 노이즈 특성에 또한 실시예를 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하프톤 처리에서, 필요한 화질을 유지하는 것을 전제로, 회로 규모 또는 연산 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명을 예시적인 실시예들을 참조하여 설명했지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예들로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항들의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (18)

  1. 화상 처리 장치로서,
    하프톤 처리에 사용되는 블루 노이즈 디더 매트릭스(blue noise dither matrix) 및 하프톤 처리에 사용되는 다른 디더 매트릭스(dither matrix)를 저장하도록 구성되는 저장 수단 - 상기 다른 디더 매트릭스의 매트릭스 크기는 상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 매트릭스 크기보다 작음 -; 및
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스 또는 상기 다른 디더 매트릭스를 사용하는 것에 의해 화상 데이터에 하프톤 처리를 수행하도록 구성되는 하프톤 처리 수단을 포함하고,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 각 임계값의 비트수는 상기 다른 디더 매트릭스의 각 임계값의 비트수보다 작은, 화상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다른 디더 매트릭스는 진폭 변조 특성을 갖는 도트 집중형 임계값 매트릭스인, 화상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 임계값들의 수는 상기 다른 디더 매트릭스의 임계값들의 수보다 큰, 화상 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    속성 정보가 화상 또는 그래픽인 경우에, 상기 블루 노이즈 디더 매트릭스가 상기 하프톤 처리를 위해 선택되고,
    상기 속성 정보가 문자 또는 선인 경우에, 상기 다른 디더 매트릭스가 상기 하프톤 처리를 위해 선택되는, 화상 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스를 사용하는 상기 하프톤 처리가 수행될 상기 화상 데이터의 적어도 일부분의 비트수를 감소시켜, 상기 감소된 비트수가 상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 각 임계값의 비트수와 같아지도록 하기 위한 감소 수단을 더 포함하는 화상 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감소 수단은 상기 다른 디더 매트릭스를 사용하는 상기 하프톤 처리가 수행될 상기 화상 데이터의 다른 부분의 비트수를 감소시키지 않는, 화상 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    복수의 블루 노이즈 디더 매트릭스가 상기 화상 데이터에 대한 상기 하프톤 처리를 위해 사용되고,
    상기 다른 디더 매트릭스를 포함하는 다른 복수의 디더 매트릭스가 상기 화상 데이터에 대한 상기 하프톤 처리를 위해 사용되고,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스들의 수는 상기 다른 디더 매트릭스들의 수보다 작은, 화상 처리 장치.
  8. 하프톤 처리에 사용되는 블루 노이즈 디더 매트릭스 및 상기 하프톤 처리에 사용되는 다른 디더 매트릭스를 저장하는 화상 처리 장치에서의 화상 처리 방법으로서,
    상기 화상 처리 방법은, 상기 블루 노이즈 디더 매트릭스 또는 상기 다른 디더 매트릭스를 사용하는 것에 의해 화상 데이터에 하프톤 처리를 수행하는 하프톤 처리 단계를 포함하고,
    상기 다른 디더 매트릭스의 매트릭스 크기가 상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 매트릭스 크기보다 작고,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 각 임계값의 비트수는 상기 다른 디더 매트릭스의 각 임계값의 비트수보다 작은, 화상 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다른 디더 매트릭스는 진폭 변조 특성을 갖는 도트 집중형 임계값 매트릭스인, 화상 처리 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 임계값들의 수는 상기 다른 디더 매트릭스의 임계값들의 수보다 큰, 화상 처리 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    속성 정보가 화상 또는 그래픽인 경우에, 상기 블루 노이즈 디더 매트릭스가 상기 하프톤 처리를 위해 선택되고,
    상기 속성 정보가 문자 또는 선인 경우에, 상기 다른 디더 매트릭스가 상기 하프톤 처리를 위해 선택되는, 화상 처리 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스를 사용하는 상기 하프톤 처리가 수행될 상기 화상 데이터의 적어도 일부분의 비트수를 감소시켜, 상기 감소된 비트수가 상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 각 임계값의 비트수와 같아지도록 하는 감소 단계를 더 포함하는 화상 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 감소 단계는 상기 다른 디더 매트릭스를 사용하는 상기 하프톤 처리가 수행될 상기 화상 데이터의 다른 부분의 비트수를 감소시키지 않는, 화상 처리 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    복수의 블루 노이즈 디더 매트릭스가 상기 화상 데이터에 대한 상기 하프톤 처리를 위해 사용되고,
    상기 다른 디더 매트릭스를 포함하는 다른 복수의 디더 매트릭스가 상기 화상 데이터에 대한 상기 하프톤 처리를 위해 사용되고,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스들의 수는 상기 다른 디더 매트릭스들의 수보다 작은, 화상 처리 방법.
  15. 컴퓨터로 하여금 화상 처리 장치로서 기능하게 하기 위한 프로그램을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 화상 처리 장치는,
    하프톤 처리에 사용되는 블루 노이즈 디더 매트릭스와, 매트릭스의 크기가 상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 매트릭스 크기보다 작은, 상기 하프톤 처리에 사용되는 다른 디더 매트릭스를 저장하도록 구성되는 저장 수단; 및
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스 또는 상기 다른 디더 매트릭스를 사용하는 것에 의해 화상 데이터에 하프톤 처리를 수행하도록 구성되는 하프톤 처리 수단을 포함하고,
    상기 블루 노이즈 디더 매트릭스의 각 임계값의 비트수는 상기 다른 디더 매트릭스의 각 임계값의 비트수보다 작은, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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