專利名稱：編碼和解碼圖像的方法和裝置的制作方法
技術領域：
與本發(fā)明一致的裝置和方法涉及編碼和解碼圖像，更具體地，涉及使用 半色調圖像的圖案的特性來編碼和解碼圖像。
背景技術：
一般來說，諸如打印機、傳真機和復印機之類的圖像形成設備基本上傳 遞僅具有與黑和白對應的兩種顏色的各種色彩感覺。例如，彩色數(shù)字打印機 通過與黑和白對應的兩個值來表示出現(xiàn)在監(jiān)視器上的彩色圖像。在這種情況 下，為了使用彩色數(shù)字打印機打印出在監(jiān)視器上出現(xiàn)的具有各種亮度的彩色
圖像，打印機或個人計算機(PC)執(zhí)行一系列的處理，以將輸入圖像轉換成 二進制圖像。換句話說，打印機或PC將具有像素的圖像轉換成具有在0到 255范圍的灰度級的圖像，然后將具有灰度級的圖像轉換成二進制圖像。 具有0到255之間的灰度級值的圖像被表示為灰度級圖像，將灰度級圖像轉 換成二進制圖像的過程被表示為半色調。
一般來說，主機設備使用聯(lián)合雙電平圖像專家組(JBIG)或JBIG 2壓 縮技術來編碼半色調后的二進制圖像數(shù)據(jù)，并且將編碼后的圖像傳送到圖像 形成設備。此外，圖像形成設備解碼并輸出從主機設備接收到的數(shù)據(jù)。
但是，在傳統(tǒng)的圖像編碼和解碼中，雖然在半色調期間根據(jù)掩膜，圖像 在每條線中包括特定的圖像圖案，但卻不考慮該圖像圖案而編碼和解碼圖 像，因此使得編碼和解碼的執(zhí)行效率低下，從而降低了壓縮比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種通過根據(jù)為生成半色調數(shù)據(jù)而應用的圖案的特性來排 列圖像從而編碼和解碼圖像的方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種編碼圖像的方法，該方法包括通過 將由每個顏色信道指定的圖案應用于輸入數(shù)據(jù)來生成半色調數(shù)據(jù)；根據(jù)所應 用的圖案的特性來重排所生成的半色調數(shù)據(jù)；以及預測重排后的半色調數(shù)據(jù)并且編碼經(jīng)預測的半色調數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種編碼圖像的裝置，該裝置包括半 色調數(shù)據(jù)生成器，通過將由每個顏色信道指定的圖案應用于輸入數(shù)據(jù)來生成 半色調數(shù)據(jù)；預處理器，根據(jù)所應用的圖案的特性來重排所生成的半色調數(shù) 據(jù)；以及熵編碼單元，預測重排后的半色調數(shù)據(jù)并且編碼經(jīng)預測的半色調數(shù) 據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種解碼圖像的方法，該方法包括對 根據(jù)在生成半色調數(shù)據(jù)時所應用的圖案的特性而重排和編碼的半色調數(shù)據(jù) 進行解碼，并且預測解碼后的半色調數(shù)據(jù)；按照與重排所生成的半色調數(shù)據(jù) 的次序相反的次序來排列經(jīng)預測的半色調數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種解碼圖像的裝置，該裝置包括解 碼單元，對根據(jù)在生成半色調數(shù)據(jù)時所應用的圖案的特性而重排和編碼的半 色調凄t據(jù)進行解碼，并且預測解碼后的半色調數(shù)據(jù)；后處理器，按照與重排 所生成的半色調數(shù)據(jù)的次序相反的次序來排列經(jīng)預測的半色調數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機可讀記錄介質，其上包含有 用于執(zhí)行一方法的計算機程序，所述方法包括通過將由每個顏色信道指定 的圖案應用于輸入數(shù)據(jù)來生成半色調數(shù)據(jù)；根據(jù)所應用的圖案的特性來重排 所生成的半色調數(shù)據(jù)；以及預測重排后的半色調數(shù)據(jù)并且編碼經(jīng)預測的半色 調數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機可讀記錄介質，其上包含有 用于執(zhí)行一方法的計算機程序，所述方法包括對根據(jù)在生成半色調數(shù)據(jù)時 所應用的圖案的特性而重排和編碼的半色調數(shù)據(jù)進行解碼，并且預測解碼后 的半色調數(shù)據(jù)；按照與重排所生成的半色調數(shù)據(jù)的次序相反的次序來排列經(jīng) 預測的半色調數(shù)據(jù)。


通過下面結合附圖對示范性實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它方
面將變得更明顯，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的編碼圖像的方法的流程圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的在每個信道中的青色、品紅、
黃色和黑色(CMYK)的圖案；々青色信
道；
圖3B示出了才艮據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的由用于編碼圖像的方法和裝 置重排的圖3A的半色調教:據(jù)；
圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的具有對角線的特性的品紅信 道或黃色信道；
圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的由用于編碼圖像的方法和裝 置重排的圖4A的半色調數(shù)據(jù)；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于編碼圖像的裝置的框圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的解碼圖像的方法的流程圖；和
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的解碼圖像的裝置的框圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖更完整地描述本發(fā)明，其中附圖中示出了本發(fā)明的示范 性實施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的編碼示范性圖像的方法的流程圖。
在操作100，由每個顏色信道指定的圖案被應用于與位圖(即圖像數(shù)據(jù)) 對應的輸入數(shù)據(jù)，并且生成半色調數(shù)據(jù)。例如，輸入數(shù)據(jù)可以由與青色、品 紅、黃色和黑色(CMYK)對應的四個顏色信道形成。在這種情況下，如圖 2所示，具有水平線的特性的圖案可以被應用于青色信道，具有左對角線的 特性的圖案可以被應用于品紅信道，具有右對角線的特性的圖案可以被應用 于黃色信道，具有垂直線的特性的圖案可以^皮應用于黑色信道。
在操作100,將形成作為輸入數(shù)據(jù)的位圖的每個像素值與對應于預定掩 膜的每個像素的預設值進行比較，比較的結果由"0"或"1"表示，從而生 成半色調數(shù)據(jù)。例如，如果來自形成位圖的像素中的坐標(3， 25)處的像 素的值是"150",而在掩膜中與坐標(3， 25 ) 一致的預設像素的值是"250"， 以使得位圖中的像素的值小于掩膜中預設的像素的值，則將"0"分配給半 色調數(shù)據(jù)中的相應像素。但是，根據(jù)本發(fā)明的另一個示范性實施例，當位圖 中的像素的值大于掩膜中預設的像素的值時，可以分配"1"。
在操作110，才艮據(jù)在操作100中應用于與位圖對應的輸入數(shù)據(jù)的每個顏 色信道指定的圖案的特性，來重排在操作100中生成的半色調數(shù)據(jù)。例如，圖案的特性指重復出現(xiàn)在半色調凝:據(jù)中的^f象素的特定線或周期(period)。在 操作110，將在像素的預設位置處或在預設線中準備的半色調數(shù)據(jù)的像素分 組，并且將每組收集成一幅圖像，從而重排該半色調數(shù)據(jù)。例如，以"nxn" 塊的形式重復的圖案可以按照重復的周期的每條線來分組。這里，可以通過 將每條線移動預定的像素數(shù)來執(zhí)行該分組，或者在像素的預設位置中準備的 像素可以被分組到線中，而不用按照每條線進行分組。
在操作110中根據(jù)圖案的特性重排半色調數(shù)據(jù)的過程如下。
首先，當在操作100中所應用的圖案具有水平線或垂直線的特性時，中 心值重復存在于以"nxn，，塊的形式^皮灰度分級的半色調數(shù)據(jù)中的固定位置 處，以使得在其中存在中心值的位置處準備的像素被分組在一起，而剩余像 素被單獨分組，從而重排半色調數(shù)據(jù)。當圖3A所示的半色調數(shù)據(jù)按照這種 方式被重排時，半色調數(shù)據(jù)可以被重排到第一組310和第二組320，第一組 310由在其中存在中心值的位置中準備的線形成，第二組320由剩余像素形 成，如圖3B所示。
第二，當在操作100中的圖案具有對角線的特性時，對角線圖案存在于 以"nxn"塊的形式被灰度分級的半色調數(shù)據(jù)中，以使得每條線通過移動"n" 被分組，從而重排半色調數(shù)據(jù)。當圖4A所示的半色調數(shù)據(jù)按照這種方式被 重排時，半色調數(shù)據(jù)#皮分組到第一組410、第二組420、第三組430和第四 組440并且被重排，從而產(chǎn)生垂直線圖案，如圖4B所示。
但是，這些過程不限于操作110中，并且其可以考慮4艮據(jù)圖案的各種特 性而重復的線或位置來被不同地設置，從而對操作100中生成的半色調數(shù)據(jù) 進行分組。
由于在搡作110中根據(jù)圖案的特性重排半色調數(shù)據(jù)，因此在操作120中 可以更準確地預測參考像素的值。
在操作120，根據(jù)預設方式，參照重排后的半色調數(shù)據(jù)來預測與每個像 素對應的參考像素的值。
在操作130，提取與在操作120中預測的參考像素的值對應的上下文， 并且確定半色調數(shù)據(jù)的每個像素值為"0"或"1"的概率。這里，上下文是 指列出在由模板確定的位置處準備的像素的值的向量。
在操作140，對操作130中確定的概率進行熵編碼。例如，在操作140, 可以對操作130中確定的概率進行算術編碼或霍夫曼(Huffman)編碼。圖5是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于編碼圖像的裝置的框圖。該裝 置包括半色調數(shù)據(jù)生成器500、預處理器510、預測單元520、上下文建模單 元530和熵編碼單元540。
半色調數(shù)據(jù)生成器500將由每個顏色信道指定的圖案應用于輸入數(shù)據(jù)并 生成半色調數(shù)據(jù)，該輸入數(shù)據(jù)是通過輸入端子IN輸入的，并且與位圖(即 圖像數(shù)據(jù))對應。例如，輸入數(shù)據(jù)可以由與CMYK信道對應的四個顏色信 道形成。在這種情況下，具有水平線的特性的圖案可以^皮應用于青色信道， 具有左對角線的特性的圖案可以^皮應用于品紅信道，具有右對角線的特性的 圖案可以被應用于黃色信道，具有垂直線的特性的圖案可以被應用于黑色信 道。
在半色調數(shù)據(jù)生成器500中，形成位圖(其是輸入數(shù)據(jù))的每個像素值 與對應于預定掩膜的每個像素的預設值進行比較，并且比較的結果用"0" 或"1"來表示，從而生成半色調數(shù)據(jù)。例如，如果來自形成位圖的像素中 的坐標(3， 25)處的像素的值是"150",而在掩膜中與坐標(3， 25) —致 的預設像素的值是"250"，以使得位圖中的像素的值小于掩膜中預設的像素 的值，則將"0"分配給半色調數(shù)據(jù)中的相應像素。但是，根據(jù)本發(fā)明的另 一個示范性實施例，當位圖中的像素的值大于掩膜中預設的像素的值時，可 以分配T。
預處理器510根據(jù)由在半色調數(shù)據(jù)生成器500中應用的每個顏色信道指 定的圖案的特性，來重排在半色調數(shù)據(jù)生成器500中生成的半色調凝:據(jù)。例 如，圖案的特性指重復出現(xiàn)在半色調數(shù)據(jù)中的像素的特定線或周期。預處理 器510將在像素的預設位置處或在預設線中準備的半色調數(shù)據(jù)的像素分組， 并且將每組收集成一幅圖像，從而重排該半色調數(shù)據(jù)。例如，以"nxn"塊 的形式重復的圖案可以按照重復的周期的每條線來分組。這里，可以通過將 每條線移動預定的像素數(shù)來執(zhí)行該分組，或者在像素的預設位置中準備的像 素可以被分組到線中,而不用按照每條線進行分組。
根據(jù)預處理器510應用的圖案的特性重排半色調數(shù)據(jù)的過程如下。 首先，當由半色調凝:據(jù)生成器500應用的圖案具有水平線或垂直線的特 性時，中心值重復存在于以"nxn，，塊的形式被灰度分級的半色調數(shù)據(jù)中的 固定位置處，以使得在其中存在中心值的位置處準備的像素被分組在一起， 而剩余像素被單獨分組，從而重排半色調數(shù)據(jù)。當圖3A所示的半色調數(shù)據(jù)按照這種方式被重排時，半色調數(shù)據(jù)可以被重排到第一組310和第二組320， 第一組310由在其中存在中心值的位置處準備的線形成，第二組320由剩余 #^素形成，如圖3B所示。
第二，當由半色調數(shù)據(jù)生成器500應用的圖案具有對角線的特性時，對 角線圖案存在于以"nxn"塊的形式被灰度分級的半色調數(shù)據(jù)中，以使得每 條線通過移動"n"被分組，從而重排半色調數(shù)據(jù)。當圖4A所示的半色調數(shù) 據(jù)按照這種方式被重排時，半色調數(shù)據(jù)被分組到第一組410、第二組420、 第三組430和第四組440并且被重排，/人而產(chǎn)生垂直線圖案，如圖4B所示。
但是，這些過程不限于在預處理器510中，并且其可以考慮根據(jù)圖案的 各種特性而重復的線或位置被不同地設置，從而對半色調數(shù)據(jù)生成器500中 生成的半色調數(shù)據(jù)進行分組。
由于在預處理器510中根據(jù)圖案的特性重排半色調數(shù)據(jù)，因此在操作 120中可以更準確地預測參考像素的值。
預測單元520根據(jù)預設方式，參照重排后的半色調數(shù)據(jù)來預測與每個像 素對應的參考像素的值。
上下文建模單元530提取與在預測單元520中預測的參考像素的值對應 的上下文，并且確定半色調數(shù)據(jù)的每個像素值為"0"或"1"的概率。這里， 上下文是指列出在由模板確定的位置處準備的像素的值的向量。
熵編碼單元540對上下文建模單元530中確定的概率進行熵編碼，并通 過輸出端子OUT輸出熵編碼后的概率。例如，熵編碼單元540可以對上下 文建模單元530中確定的概率進行算術編碼或霍夫曼編碼。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的解碼圖像的方法的流程圖。
在操作600，對在編碼端才艮據(jù)圖案的特性重排的半色調數(shù)據(jù)和經(jīng)以預設 方式預測并經(jīng)熵編碼的概率進行熵解碼。例如，在操作600，可以對概率進 行算術解碼或霍夫曼解碼。
在操作610，提取與熵解碼后的概率對應的上下文，從而恢復每個像素 的值。
在操作620,根據(jù)預設方式使用在操作610中恢復的每個像素的值來預 測與每個像素對應的像素。
在操作630,在解碼端按照與重排半色調數(shù)據(jù)的次序相反的次序來排列 操作620中預測的像素。在操作640，使用在操作630中排列的像素的值來恢復作為圖像數(shù)據(jù)的 位圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的解碼圖像的裝置的框圖。該裝置包 括熵解碼單元700、上下文恢復單元710、預測單元720、后處理器730和圖 像數(shù)據(jù)恢復單元740。
熵解碼單元700根據(jù)圖案的特性重排在編碼端通過輸入端子輸入的半色 調數(shù)據(jù)，并對經(jīng)以預設方式預測并經(jīng)熵編碼的概率進行熵解碼。例如，熵解 碼單元700可以對概率進行算術解碼或霍夫曼解碼。
上下文恢復單元710提取與熵解碼后的概率對應的上下文，并恢復每個 像素的值。
預測單元720根據(jù)預設方式使用在上下文恢復單元710中恢復的每個像 素的值來預測與每個像素對應的像素。
在解碼端，后處理器730按照與重排半色調數(shù)據(jù)的次序相反的次序來排 列預測單元720中預測的像素。
圖像數(shù)據(jù)恢復單元740使用在后處理器730中排列的像素值來恢復作為 圖像數(shù)據(jù)的位圖，并通過輸出端子OUT來輸出恢復后的位圖。
在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的編碼和解碼圖像的方法和裝置中，根據(jù) 在生成半色調數(shù)據(jù)時應用的圖案的特性來對半色調數(shù)據(jù)進行重排、編碼和解 碼，從而更有效地執(zhí)行編碼和解碼且^是高了壓縮比。
本發(fā)明也可以被實施為計算機可讀記錄介質(包括具有信息處理功能的 所有設備)上的計算機可讀代碼。該計算機可讀記錄介質可以是能夠存儲以 后能由計算機系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲設備。計算機可讀記錄介質的 示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、 CD-ROM、磁帶、 軟盤和光數(shù)據(jù)存儲設備。
盡管參照本發(fā)明的示范性實施例對本發(fā)明進行了具體圖示和描述，但本 領域技術人員應當理解，在不脫離由所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神 和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行形式和細節(jié)上的各種改變。
對相關申請的交叉引用
本申請要求于2008年5月9日向韓國知識產(chǎn)權局提交的專利申請?zhí)枮?No. 10-2008-0043470的優(yōu)先權，其全部內(nèi)容通過引用而4皮合并于此。
權利要求
1、一種編碼圖像的方法，該方法包括通過將由每個顏色信道指定的圖案應用于輸入數(shù)據(jù)來生成半色調數(shù)據(jù)；根據(jù)所應用的圖案的特性來重排所生成的半色調數(shù)據(jù)；預測重排后的半色調數(shù)據(jù)；以及編碼經(jīng)預測的半色調數(shù)據(jù)。
2、 如權利要求1所述的方法，其中，所述所應用的圖案的特性包括周 期性重復的像素或線的出現(xiàn)。
3、 如權利要求1所述的方法，其中，所述重排所生成的半色調數(shù)據(jù)的 步驟包括對按照所應用的圖案中的重復的特性出現(xiàn)的像素或線進行分組。
4、 如權利要求1所述的方法，其中，所述重排所生成的半色調數(shù)據(jù)的 步驟包括對所生成的半色調數(shù)據(jù)中的在像素的預設位置處或在預設線中的 像素進行分組。
5、 一種編碼圖像的裝置，該裝置包括半色調數(shù)據(jù)生成器，通過將由每個顏色信道指定的圖案應用于輸入數(shù)據(jù) 來生成半色調數(shù)據(jù)；預 處理器，根據(jù)所應用的圖案的特性來重排所生成的半色調數(shù)據(jù)；以及 熵編碼單元，預測重排后的半色調數(shù)據(jù)并且編碼經(jīng)預測的半色調數(shù)據(jù)。
6、 如權利要求5所述的裝置，其中，所述所應用的圖案的特性包括周 期性重復的像素或線的出現(xiàn)。
7、 如權利要求5所述的裝置，其中，所述預處理器對按照所應用的圖 案中的特性出現(xiàn)的像素或線進行分組，從而重排所生成的半色調數(shù)據(jù)。
8、 如權利要求5所述的裝置，其中，所述預處理器對所生成的半色調 數(shù)據(jù)中的在像素的預設位置處或在預設線中的像素進行分組，從而重排所生 成的半色調數(shù)據(jù)。
9、 一種解碼圖像的方法，該方法包括對根據(jù)在生成半色調數(shù)據(jù)時所應用的圖案的特性而重排和編碼的半色 調數(shù)據(jù)進行解碼；預測解碼后的半色調數(shù)據(jù)；以及按照與在編碼圖像時重排所生成的半色調數(shù)據(jù)的次序相反的次序來排列預測后的半色調數(shù)據(jù)。
10、 如權利要求9所述的方法，其中，所述所應用的圖案的特性包括周期性重復的像素或線的出現(xiàn)。
11、 如權利要求9所述的方法，其中，通過對按照所應用的圖案中重復 的特性出現(xiàn)的像素或線進行分組，來重排并編碼該半色調數(shù)據(jù)。
12、 如權利要求9所述的方法，其中，通過對在像素的預設位置處或在 預設線中的像素進行分組，來重排并編碼該半色調數(shù)據(jù)。
13、 一種解碼圖像的裝置，該裝置包括解碼單元，對根據(jù)在生成半色調數(shù)據(jù)時所應用的圖案的特性而重排和編 碼的半色調數(shù)據(jù)進行解碼，并且預測解碼后的半色調數(shù)據(jù)；以及后處理器，按照與在編碼圖像時重排所生成的半色調數(shù)據(jù)的次序相反的 次序來排列經(jīng)預測的半色調lt據(jù)。
14、 如權利要求13所述的裝置，其中，所述所應用的圖案的特性包括 周期性重復的像素或線的出現(xiàn)。
15、 如權利要求13所述的裝置，其中，通過對按照所應用的圖案中的 特性出現(xiàn)的像素或線進行分組，來重排并編碼該半色調數(shù)據(jù)。
16、 如權利要求13所述的裝置，其中，通過對在像素的預設位置處或 在預設線中的像素進行分組，來重排并編碼該半色調數(shù)據(jù)。
17、 一種計算機可讀記錄介質，其上包含有用于執(zhí)行一方法的計算機程 序，所述方法包括通過將由每個顏色信道指定的圖案應用于輸入數(shù)據(jù)來生 成半色調數(shù)據(jù)；根據(jù)所應用的圖案的特性來重排所生成的半色調數(shù)據(jù)；以及 預測重排后的半色調數(shù)據(jù)并且編碼經(jīng)預測的半色調數(shù)據(jù)。
18、 一種計算機可讀記錄介質，其上包含有用于執(zhí)行一方法的計算機程 序，所述方法包括對才艮據(jù)在生成半色調lt據(jù)時所應用的圖案的特性而重排 和編碼的半色調數(shù)據(jù)進行解碼；預測解碼后的半色調數(shù)據(jù)；按照與在編碼圖 像時重排所生成的半色調數(shù)據(jù)的次序相反的次序來排列經(jīng)預測的半色調數(shù) 據(jù)。
全文摘要
提供了一種編碼和解碼圖像的方法和裝置。該編碼圖像的方法包括通過將由每個顏色信道指定的圖案應用于輸入數(shù)據(jù)來生成半色調數(shù)據(jù)；根據(jù)所應用的圖案的特性來重排所生成的半色調數(shù)據(jù)；預測重排后的半色調數(shù)據(jù)；以及編碼經(jīng)預測的半色調數(shù)據(jù)。因此，可以更有效地執(zhí)行編碼和解碼，并且可以提高壓縮比。
文檔編號H04N1/52GK101577784SQ20091000238
公開日2009年11月11日 申請日期2009年1月12日 優(yōu)先權日2008年5月9日
發(fā)明者尹載元, 崔大雄, 崔鐘凡, 文榮豪, 樸成范, 沈優(yōu)星 申請人:三星電子株式會社