CN101175140A - 成像装置及其成像方法 - Google Patents

Abstract

一种成像装置，包括：半色调图像转换器，其将每一像素具有多个位的输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；和位编码器，其将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过使用在所述块中的亮像素或暗像素数来执行位编码操作以输出所编码的图像数据。

Description

成像装置及其成像方法

技术领域

本发明的总构思涉及一种成像装置及其成像方法，更具体地，涉及一种提高空间分辨率和通过缩小半色调图像数据的传送尺寸来提高打印速度的成像装置及其成像方法。

背景技术

通过打印质量和打印速度能够确定诸如激光打印机和多功能打印机的成像装置的性能质量。用于确定以每分钟的页数(PPM)为单位来测量的打印速度的因素包括打印分辨率、在计算机内的打印数据处理时间、从计算机到打印机的数据传送时间、在打印机内的打印数据处理时间和在打印机引擎内的打印时间。

通常，主要通过在打印机引擎内的打印时间的持续时间来确定PPM。然而，因为已经提高了在打印机引擎内的打印速度和打印分辨率，所以近来主要通过在计算机内的打印数据处理时间、从计算机到打印机的数据传送时间和在打印机内的打印数据处理时间来确定PPM。

计算机和打印机之间的数据交换方法确定了在计算机内的打印数据处理时间、从计算机到打印机的数据传送时间和在打印机内的打印数据处理时间。如果驱动器采用执行颜色匹配和图像着色(rendering)的图形设备接口(GDI)方法，则由诸如联合二值图像专家组(JBIG)的压缩算法压缩的半色调打印数据被从计算机发送到打印机，以加速数据传送。对发送到打印机的压缩半色调打印数据进行解压缩以由打印部分打印。如果驱动器采用页面描述语言(PDL)，则打印机与GDI方法不同地来处理该打印数据。

图1是缩小传送数据的尺寸的传统成像方法的控制流程图。如这里所示，为了缩小从计算机向打印机传送的数据的尺寸，在操作S102，输入图像数据被转换成要被缩放(scale)的半色调图像数据。在操作S104，使用JBIG标准来压缩该缩放的半色调图像数据，以向该打印机发送。在操作S106，解压缩该压缩的传送数据，以作为缩放的半色调图像数据进行输出。在操作S108，通过空间分辨率提高算法产生具有提高的分辨率的半色调图像数据，以便在操作S110由打印部分打印。

图1所示的方法缩小了传送数据的尺寸。但是，如果通过由其中彼此尽可能接近地形成与二进制图像数据对应的点的聚合网屏(clustered-dotscreen)来获得半色调图像数据，则由网点(clustered-dot)所形成的图案失真，从而引起了噪声。

发明内容

本发明的总构思提供了一种缩小半色调图像数据的传送尺寸以提高打印速度的成像装置及其成像方法。

本发明的总构思也提供了一种提高空间分辨率的成像装置及其成像方法。

本发明的总构思也提供了一种当使用聚合网屏时能够清晰地保持边界线的成像装置及其成像方法。

本发明的总构思的其它方面和效用将在下面的描述中被部分地阐明，并从该描述其将部分地显而易见，或者可以通过实践本发明的总构思而了解到。

通过提供一种成像装置而获得本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用，该成像装置包括：半色调图像转换器，其将每一像素具有多个位的输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；和位编码器，其将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过使用在所述块中的亮像素或暗像素数来执行位编码操作以输出编码图像数据。

所述位编码器可以使用4×4个像素作为该块的预定尺寸。

如果在所述块中的亮像素或暗像素数等于或者小于15，则所述位编码器可以将在所述块中的亮像素或暗像素数转换成与在所述块中的亮像素或暗像素数对应的4位编码二进制图像数据值，并且如果在所述块中的亮像素或暗像素数是16，则所述位编码器将在所述块中的亮像素或暗像素数转换成一个4位编码图像数据值1111。

所述装置还可以包括联合二值图像专家组(JBIG)压缩器，其根据JBIG标准压缩所述编码图像数据并输出相应的JBIG图像数据。

通过提供一种成像装置也可以获得本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用，该成像装置包括：接口，其接收通过将半色调图像数据分成预定尺寸的块并通过使用在所述预定尺寸的每一个块中的亮像素或暗像素数来进行位编码而产生的编码图像数据；和位解码器，其通过将所接收的编码图像数据解码为具有二进制像素的另一个半色调图像数据而产生解码块。

所述位解码器可以包括数目计算器，其通过使用该解码块的编码图像数据和相邻块的编码图像数据来计算在该解码块中的亮像素或暗像素数。

所述装置还可以包括区域确定器，其通过使用在该解码块中的亮像素或暗像素数和在相邻块中的亮像素或暗像素数来从该解码块中确定网屏(screen)区域和边缘区域。

所述区域确定器可以使用与在邻近该解码块的上方和下方的块中的亮像素或暗像素数之间的差和在邻近该解码块的左方和右方的块中的亮像素或暗像素数之间的差相对应的两个值中的较大值来确定网屏区域和边缘区域。

所述位解码器还可以包括网屏区域处理器，其通过使用用于将编码图像数据转换成具有二进制像素的另一个半色调图像数据的半色调表格来计算网屏顺序(order)。

如果是利用在预定尺寸的块中的暗像素数而对编码图像数据进行位编码的，则所述网屏区域处理器可以通过下述来将该编码图像数据解码为另一个半色调图像数据：使用该网屏顺序，以使其具有小于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的位置对应的暗像素，和以使其具有大于或等于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的另一位置对应的亮像素。

所述位解码器还可以包括边缘区域处理器，其利用加权函数和在相邻块中的亮像素或暗像素数来计算边缘顺序以表示边缘区域。

所述边缘区域处理器可以使用通过遗传算法优化的加权值作为加权函数。

通过提供一种成像方法也可以获得本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用，该成像方法包括：将每一像素具有多个位的输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；和将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过在所述块中的亮像素或暗像素数来对编码图像数据进行位编码而输出该编码图像数据。

所述编码图像数据的输出可以包括使用4×4个像素作为该预定块的尺寸。

所述编码图像数据的输出可以包括：如果在所述块中的亮像素或暗像素数等于或者小于15，则将在所述块中的亮像素或暗像素数转换成与所述亮像素或暗像素数对应的4位编码二进制图像数据；并且如果在所述块中的暗像素数是16，则将在所述块中的暗像素数转换成4位编码图像数据值1111。

所述方法还可以包括通过根据联合二值图像专家组(JBIG)标准压缩所述编码图像数据来输出JBIG图像数据。

所述方法还可以包括将所述编码图像数据解码为具有二进制像素的另一个半色调图像数据。

将所述编码图像数据解码为半色调图像数据可以包括通过使用该解码块的编码图像数据和相邻块的编码图像数据来计算在该解码块中的亮像素或暗像素数。

将所述图像数据解码为半色调图像数据还可以包括通过使用在该解码块中的亮像素或暗像素数和在相邻块中的亮像素或暗像素数来从该解码块中确定网屏区域和边缘区域。

所述从该解码块中确定网屏区域和边缘区域可以包括使用与在邻近该解码块的上方和下方的块中的亮像素或暗像素数之间的差和在邻近该解码块的左方和右方的块中的亮像素或暗像素数之间的差相对应的两个值中的较大值。

将所述图像数据解码为半色调图像数据还可以包括：如果该解码块被确定为是网屏区域，则通过使用用于将输入图像数据转换成具有二进制像素的另一个半色调图像数据的半色调表格来计算网屏顺序，以处理该数据。

所述网屏顺序的计算和数据的处理可以包括：如果是通过利用在预定尺寸的块中的暗像素数而对编码图像数据进行位编码的，则通过下述来将该编码图像数据解码为所述半色调图像数据：使用该网屏顺序，以使其具有小于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的位置对应的暗像素，并以使其具有大于或等于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的另一位置对应的亮像素。

将所述图像数据解码为半色调图像数据还可以包括：如果该解码块被确定为是边缘区域，则利用加权函数和在相邻块中的亮像素或暗像素数来计算边缘顺序以表示该边缘区域。

所述边缘顺序的计算可以包括使用通过遗传算法优化的加权值作为加权函数。

通过提供一种成像装置也可以获得本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用，该成像装置包括：计算机部分，其基于被分成块的半色调图像数据的亮像素或暗像素来生成和输出编码图像数据；和打印机部分，其接收该输出的编码图像数据并通过将接收到的编码图像数据解码为另一个半色调图像数据而产生解码块。

所述计算机部分可以包括位编码器，其将亮像素或暗像素数转换成与该亮像素或暗像素数对应的一个4位编码二进制图像数据值。

如果该亮像素或暗像素数是16，则所述4位编码二进制图像数据值可以是1111。

所述打印机部分可以包括位解码器，其基于在所述计算机部分的一个块中的亮像素和暗像素数递减的顺序来以升序对在该解码块中的像素进行编号。

在该解码块中的已编号像素位置的每一个可以被指定为暗，直到达到在该计算机部分的这一个块中的暗像素数。

通过提供一种成像系统也可以获得本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用，该成像系统包括：半色调图像转换器，其将输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；位编码器，其将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过使用在一个块中的亮像素或暗像素数来执行位编码操作，以输出编码图像数据；和位解码器，其通过将从所述位编码器输出的编码图像数据解码为另一个半色调图像数据而产生解码块。

通过提供一种成像方法也可以获得本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用，该成像方法包括：基于被分成块的半色调图像数据的亮像素或暗像素来编码图像数据；和通过将接收到的编码图像数据解码为另一个半色调图像数据而产生解码块。

所述编码可以包括将亮像素或暗像素数转换成与该亮像素或暗像素数对应的一个4位编码二进制图像数据值。

如果该亮像素或暗像素数是16，则所述4位编码二进制图像数据值可以是1111。

所述解码块的产生可以包括基于在所分成的一个块中的亮像素和暗像素数递减的顺序来以升序对在该解码块中的像素进行编号。

所述解码块的产生还可以包括将在该解码块中的已编号像素位置的每一个指定为暗，直到达到在所分成的这一个块中的暗像素数。

通过提供一种在其上已包含有用于执行方法的计算机程序的计算机可读记录媒介也可以获得本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用，其中所述方法包括：将每一像素具有多个位的输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；和将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过在所述块中的亮像素或暗像素数来对编码图像数据进行位编码而输出编码图像数据。

附图说明

通过下面结合附图对示范性实施例的描述，本发明的总构思的前述和/或其它的方面和效用将变得明显和更易理解，其中：

图1是缩小传送数据的尺寸的传统成像方法的控制流程图；

图2A和图2B是根据本发明的总构思的一个实施例的成像装置的配置的控制框图；

图3是根据本发明的总构思的对半色调图像数据进行位编码的控制流程图；

图4A和图4B示出了在图3中的位编码的示例；

图5是根据本发明的总构思对编码图像数据进行位编码的控制流程图；

图6A和图6B示出了将4位编码图像数据转换成暗像素数的过程；

图7示出了确定网屏区域和边缘区域的过程；

图8A到图8C示出了将暗像素数转换成4×4半色调图像数据的过程；

图9A到图9C示出了确定边缘顺序以将在边缘区域的暗像素数转换成4×4半色调图像数据的过程；

图10是计算由遗传算法优化的加权值的控制流程图；

图11示出了定义所述遗传算法的初始串的过程；以及

图12A和图12B示出了所述遗传算法的交叉(crossover)操作和突变(mutation)操作。

具体实施方式

现在对本发明的总构思的实施例进行详细参考，在附图中示出了其示例，其中，通篇中相似的参考数字代表相似的部件。下面将参照附图描述实施例，以阐述本发明的总构思。

图2A和图2B是示出了根据本发明的总构思的一个实施例的成像装置的两个不同部分的配置的控制框图。图2A是示出了成像装置的发送侧(诸如计算机)的配置的控制框图。图2B是示出了成像装置的接收侧(诸如打印机)的配置的控制框图。在图2A中所示的发送侧和在图2B中所示的接收侧可以都包括在一个单个的成像装置内。

如图2A所示，成像装置200的发送侧包括半色调图像转换器210、位编码器220和JBIG压缩器230。

半色调图像转换器210包括半色调处理器212和半色调表格214，并将每像素具有多个位的输入图像数据转换成具有仅显示亮像素和暗像素的1位二进制像素的半色调图像数据。

当接收到多位输入图像数据时，半色调处理器212读取存储在存储器中的半色调表格214，并将该输入图像数据转换成1位半色调图像数据。例如，半色调处理器212将输入图像数据分成多个4×4像素块，并将在该多个4×4像素块中的一个块中的像素与该4×4半色调表格214作比较。如果输入图像数据大于半色调表格214的数据，则半色调处理器212确定与该像素对应的1位值为0和1中的一个，以将该数据转换成1位半色调图像数据。因此，如果输入图像数据小于半色调表格214的数据，则半色调处理器212确定与该像素对应的1位值为0和1中的另一个。

半色调表格214可以是网点(clustered-dot)型半色调表格或散点(dispersed-dot)型半色调表格。该半色调图像数据可以具有变化的打印质量，其取决于半色调表格214的类型。

位编码器220将半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过使用在所述块中的亮像素或暗像素来执行位编码而输出编码图像数据。当确认预定块的尺寸是4×4像素单位时，如果该块的亮像素或暗像素数等于或者小于15，则相应数被编码为一个相应的二进制4位图像数据值。换句话说，如果暗像素数是3，则相应的二进制4位图像数据值是0011。如果该块的亮像素或暗像素数是16，则半色调图像数据被编码为相应的二进制4位图像数据值1111。

JBIG压缩器230根据JBIG标准压缩该编码图像数据以输出JBIG图像数据。所述JBIG标准是与二进制图像对应的图像压缩方法的国际标准。所述JBIG标准包括分层编码传送(layer encoding transmission)，其以分辨率递增的顺序来编码和传送图像。因此，具有最低分辨率的图像被首先编码和传送以描绘出轮廓，接着对具有逐渐增加的分辨率的图像进行编码和传送。

如图2B所示，成像装置200的接收侧包括接口240、JBIG解压缩器250、位解码器260和打印部分270。

接口240接收JBIG图像数据。该JBIG图像数据是在图2A的成像装置200的发送侧处通过下述而获得的：将半色调图像数据分成具有预定尺寸的块，然后将通过使用在所述块中的亮像素数或暗像素数进行位编码的编码图像数据进行压缩。

JBIG解压缩器250将在图2A中根据JBIG标准压缩的JBIG图像数据解压缩成编码图像数据。

位解码器260包括数目计算器262、区域确定器264、网屏区域处理器266和边缘区域处理器268，并将编码图像数据解码为具有二进制像素的半色调图像数据。

数目计算器262通过使用将要被解码的块(下文中称之为“解码块”)的编码图像数据和相邻块的编码图像数据来计算该解码块的亮像素或暗像素数。

区域确定器264通过使用在该解码块中的相应像素数和在相邻块中的相应像素数来从该解码块中区分网屏区域和边缘区域。为了确定网屏区域和边缘区域，区域确定器264可以利用与在邻近该解码块的上方和下方的块中的相应像素数之间的差和在邻近该解码块的左方和右方的块中的相应像素数之间的差相对应的两个值中的较大值。

网屏区域处理器266通过使用用于将输入图像数据转换成半色调图像数据的半色调表格214来计算网屏顺序。网屏区域处理器266通过利用该网屏顺序，以使其具有小于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的位置对应的暗像素，并以使其具有大于或等于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的另一位置对应的亮像素，以将根据该块的暗像素数而位编码的编码图像数据解码为半色调图像数据。

边缘区域处理器268利用加权函数和在该解码块的相邻块中的相应像素数来计算边缘顺序以表示边缘区域。所述加权函数可以采用通过遗传算法优化的加权值。

此后，将更详细地描述上述操作。

图3示出了根据本发明的总构思的一个实施例的对半色调图像数据进行位编码的过程。图4A和图4B示出了在图3中的位编码的示例。

参照图2A和图3，位编码器220在操作S302将半色调图像数据分成具有4×4个像素的块(即，4×4块)，并在操作S304计算在该4×4块中的亮像素或暗像素数。下面，将描述计算暗像素数的过程。

如上所述，如果在操作S306中在该块中的暗像素数是16，则在操作S308将该暗像素数转换成二进制编码图像数据值1111。同样如上所述，如果在操作S306中在该块中的暗像素数等于或小于15，则在操作S310将该暗像素数转换成相应的二进制4位编码图像数据。

图4A示出了部分半色调图像数据，其中，在该4×4块中被示出为“0”的暗像素数是7。图4B示出了在图4A中的半色调图像数据的位编码结果。图4A示出了16位图像数据，而图4B示出了4位图像数据，因而将传送数据的尺寸缩小为四分之一。

表1提供了对于暗像素数进行位编码的编码图像数据。

表1

暗像素数	编码图像数据	暗像素数	编码图像数据
				0	0000	9	1001
1	0001	10	1010
				2	0010	11	1011
3	0011	12	1100
				4	0100	13	1101
5	0101	14	1110
				6	0110	15	1111
7	0111	16	1111
				8	1000

在操作S312，所转换的编码图像数据被输出到JBIG压缩器230或暂时存储在存储器中。在操作S314，除非输入的半色调图像数据的所有块都被处理，否则在操作S316不重叠地连续对下一块进行位编码。

图5是根据本发明的总构思的一个实施例的对编码图像数据进行位编码的控制流程图。图6A和图6B示出了将4位编码图像数据转换成暗像素数的过程。图7示出了确定网屏区域和边缘区域的过程。图8A到图8C示出了将暗像素数转换成4×4半色调图像数据的过程。

在操作S502，位解码器260的数目计算器262将4位编码图像数据转换成十进制数据，以计算出在该块中的暗像素数。在操作S504中，如果十进制数据值不是15，则在操作S506以该十进制数据值来表示该块中的暗像素数。在操作S504中，如果该十进制数据值是15，则在操作S508确定具有十进制数据值为15的相邻块数是否大于1。如果具有十进制数据值为15的相邻块数是1或小于1，则在操作S510，在该块中的暗像素数是15。如果具有十进制数据值为15的相邻块数大于1，则在操作S512，在该块中的暗像素数是16。

图6A和图6B示出了上述计算的一个示例。即，图6A和图6B示出了将4位编码图像数据值转换成暗像素数的过程。由于通过位编码器220的位编码将暗像素数15和16都转换成编码图像数据值1111，所以编码图像数据值1111在位解码器260的位解码过程中被识别为十进制数据值15和16。如图6A所示，如果四个相邻块中具有十进制数据值为15的数目是1或小于1，则编码图像数据值1111表示具有十进制数据值15的暗像素数。但是，如图6B所示，如果四个相邻块中具有十进制数据值为15的数目是2或更多，则编码图像数据值1111表示具有十进制数据值16的暗像素数。

在操作S514，区域确定器264通过使用在该解码块中的相应像素数和在相邻块中的相应像素数来从该解码块中区分网屏区域和边缘区域。因为如果以和网屏区域相同的方式来执行边缘区域的位解码，则半色调图像数据将被解码为完全不同的图像数据值，所以通过将该解码块识别为网屏区域和边缘区域而执行位解码。

图7示出了确定网屏区域和边缘区域的过程。在图7中的d1、d2、d3、d4和d5各自代表在解码块和相邻块中的暗像素数。公式1用于确定解码块是网屏区域还是边缘区域。

[公式1]

Max(|d1-d5|，|d2-d4|)≥参考值(1)

这里，参考值是指边缘的范围。在本发明的总构思中用7作为参考值。通过使用由在上方和下方块中的相应像素数之间的差和在左方和右方块中的相应像素数之间的差而产生的两个值中的较大值来确定网屏区域和边缘区域，其中，上方块、下方块、左方块和右方块都与该解码块相邻。

如果区域确定器264确定该解码块是网屏区域，则在操作S516，网屏区域处理器266将编码图像数据转换成4×4半色调图像数据。图8A到图8C示出了将暗像素数转换成4×4半色调图像数据(也即通过使用暗像素数)以重建图4A中的半色调图像数据的过程。图8A示出了用于将输入图像数据的4×4块进行半色调的4×4半色调表格。图8B示出了在配置了图8A中的半色调表格后以降序来确定网屏顺序的结果。图8C示出了通过使用该网屏顺序的7个暗像素。其与图4A中的半色调图像数据相同。即，网屏区域处理器266以使其具有小于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的位置对应的暗像素，并以使其具有大于或等于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的另一位置对应的亮像素，以将该编码图像数据解码为半色调图像数据。

如果区域确定器264确定该解码块是边缘区域，则在操作S518，边缘区域处理器268通过使用该边缘顺序将暗像素数转换成4×4半色调图像数据。

接着，在操作S520，半色调图像数据被暂时存储在存储器或输出到打印部分270。如果在操作S522中存在要被位解码的块，则在移动到下一块后在操作S524不重叠地连续执行位解码。

下面将更详细地描述图2B中的边缘区域处理器268处理边缘区域的过程。

图9A示出了确定边缘顺序以将在边缘区域的暗像素数转换成4×4半色调图像数据的过程。在相邻块中的暗像素数被用于确定边缘顺序。图9B示出了在相邻块中的暗像素数。图9C示出了边缘顺序和通过使用该边缘顺序对图9A中的相邻块中的暗像素数进行解码的结果。

表2是指为确定边缘顺序在该4×4块的每一位置的代价(cost)。

表2

0.5625	0.8125	7.3125	8.0625
				0.6875	0.9375	7.4375	8.1875
3.9375	4.1875	10.6875	11.4375
				4.3125	4.5625	11.0625	11.8125

在表2中的代价是通过使用遗传算法而优化的距离的加权值和在四个相邻块中的暗像素数来计算的。公式2用于计算表2的代价。

[公式2]

$\mathrm{Cost}(i,j)=\underset{k=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}f\left(k\right)\×W_D---\left(2\right)$

这里，(i，j)指在4×4块中的位置，而f(k)指在四个相邻块中的暗像素数。WD是通过遗传算法优化的距离的加权值。

图10是计算由遗传算法优化的加权值的控制流程图。

在操作S1002中，由预定的二进制数据来表示初始串(即，加权值)。接着，在操作S1004计算适宜(fitness)值。执行再现(reproduction)操作S1006、交叉操作S1008和突变操作S1010的遗传算法操作。在操作S1012确定下一代种群(population)，接着在操作S1014根据串优化来完成操作或重新计算适宜值。

通过比较在被确定为是测试图像的边缘区域的4×4块中的每一像素的半色调结果(即，将“真(true)”值与解码数据进行比较)并增加具有相同值的像素数来计算适宜值。可以通过诸如汉明(hamming)距离或半色调块和解码数据之间的相关性的量化方法来计算适宜值。

图11示出了定义遗传算法的初始串的过程。如这里所示，通过将关于距离的四个加权值转换成二进制数来定义初始串。通过公式3中的由各个串的适宜值确定的再现概率来执行图10的再现操作。

[公式3]

$P\left(i\right)=\frac{F\left(i\right)}{\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}F\left(i\right)}---\left(3\right)$

这里，P(i)指第i个串的再现概率，F(i)是第i个串的适宜值，n是总串数。图12A和图12B示出了图10的交叉操作和图10的突变操作的过程，它们均与遗传算法对应。图12A示出了交叉操作，其中选择了两个串和交叉操作的位置。接着，基于交叉操作的位置交换这两个串。图12B示出了突变操作，其中选择了一个串和交叉操作的位置。接着，反转与该突变操作的位置对应的二进制值。

本发明的总构思也能够被具体化为计算机可读媒介上的计算机可读代码。该计算机可读媒介能够包括计算机可读记录媒介和计算机可读传送媒介。该计算机可读媒介是能够存储其后能被计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读媒介的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、和光学数据存储设备。也可以将计算机可读记录媒介分布于联网的计算机系统上，使得以分布的形式存储并执行计算机可读代码。计算机可读传送媒介能够发送载波或信号(即，通过互联网的有线或无线数据传送)。同样，本发明的总构思所属领域的程序员能够容易地构造实现本发明的总构思的功能性程序、代码和代码段。

如上所述，本发明的总构思提供了一种缩小了从计算机发送到打印机的图像数据的尺寸以提高打印速度的成像装置及其成像方法。

同样，本发明的总构思提供了一种通过位编码来提高空间分辨率的成像装置及其成像方法。

此外，本发明的总构思提供了一种当使用聚合网屏时使边界线清晰的成像装置及其成像方法。

尽管已示出并描述了本发明的总构思的几个示范性实施例，但本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的总构思的精神和范围的情况下，可以对这些示范性实施例进行各种修改。

Claims (36)

1.一种成像装置，包括：

半色调图像转换器，其将每一像素具有多个位的输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；和

位编码器，其将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过使用在所述块中的亮像素或暗像素数来执行位编码操作以输出编码图像数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述位编码器使用4×4个像素作为该块的预定尺寸。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，如果在所述块中的亮像素或暗像素数等于或者小于15，则所述位编码器将在所述块中的亮像素或暗像素数转换成与在所述块中的亮像素或暗像素数对应的4位编码二进制图像数据值，并且如果在所述块中的亮像素或暗像素数是16，则所述位编码器将在所述块中的亮像素或暗像素数转换成4位编码图像数据值1111。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括：

联合二值图像专家组JBIG压缩器，其根据JBIG标准压缩所述编码图像数据并输出相应的JBIG图像数据。

5.一种成像装置，包括：

接口，其接收通过将半色调图像数据分成预定尺寸的块并通过使用在所述预定尺寸的每一个块中的亮像素或暗像素数来进行位编码而产生的编码图像数据；和

位解码器，其通过将所接收的编码图像数据解码为具有二进制像素的另一个半色调图像数据而产生解码块。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述位解码器包括：

数目计算器，其通过使用该解码块的编码图像数据和相邻块的编码图像数据来计算在该解码块中的亮像素或暗像素数。

7.根据权利要求6所述的装置，还包括：

区域确定器，其通过使用在该解码块中的亮像素或暗像素数和在相邻块中的亮像素或暗像素数来从该解码块中确定网屏区域和边缘区域。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述区域确定器使用与在邻近该解码块的上方和下方的块中的亮像素或暗像素数之间的差和在邻近该解码块的左方和右方的块中的亮像素或暗像素数之间的差相对应的两个值中的较大值，来确定网屏区域和边缘区域。

9.根据权利要求6所述的装置，其中所述位解码器还包括：

网屏区域处理器，其通过使用用于将编码图像数据转换成具有二进制像素的另一个半色调图像数据的半色调表格来计算网屏顺序。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，如果是利用在预定尺寸的块中的暗像素数而对编码图像数据进行位编码的，则所述网屏区域处理器通过下述来将该编码图像数据解码为另一个半色调图像数据：使用该网屏顺序，以使其具有小于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的位置对应的暗像素，和以使其具有大于或等于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的另一位置对应的亮像素。

11.根据权利要求6所述的装置，其中，所述位解码器还包括：

边缘区域处理器，其利用加权函数和在相邻块中的亮像素或暗像素数来计算边缘顺序以表示边缘区域。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述边缘区域处理器使用通过遗传算法优化的加权值作为加权函数。

13.一种成像方法，包括：

将每一像素具有多个位的输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；和

将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过在所述块中的亮像素或暗像素数来对编码图像数据进行位编码而输出该编码图像数据。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述编码图像数据的输出包括：

使用4×4个像素作为该预定块的尺寸。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述编码图像数据的输出包括：

如果在所述块中的亮像素或暗像素数等于或者小于15，则将在所述块中的亮像素或暗像素数转换成与所述亮像素或暗像素数对应的4位编码二进制图像数据；并且

如果在所述块中的暗像素数是16，则将在所述块中的暗像素数转换成4位编码图像数据值1111。

16.根据权利要求13所述的方法，还包括：

通过根据联合二值图像专家组JBIG标准压缩所述编码图像数据来输出JBIG图像数据。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括：

所述编码图像数据解码为具有二进制像素的另一个半色调图像数据。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，将所述编码图像数据解码为半色调图像数据包括：

通过使用该解码块的编码图像数据和相邻块的编码图像数据来计算在该解码块中的亮像素或暗像素数。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述图像数据解码为半色调图像数据还包括：

通过使用在该解码块中的亮像素或暗像素数和在相邻块中的亮像素或暗像素数来从该解码块中确定网屏区域和边缘区域。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述从该解码块中确定网屏区域和边缘区域包括：

使用与在邻近该解码块的上方和下方的块中的亮像素或暗像素数之间的差和在邻近该解码块的左方和右方的块中的亮像素或暗像素数之间的差相对应的两个值中的较大值。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述图像数据解码为半色调图像数据还包括：

如果该解码块被确定为是网屏区域，则通过使用用于将输入图像数据转换成具有二进制像素的另一个半色调图像数据的半色调表格来计算网屏顺序，以处理该数据。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述网屏顺序的计算和数据的处理可以包括：

如果是通过利用在预定尺寸的块中的暗像素数而对编码图像数据进行位编码的，则通过下述来将该编码图像数据解码为所述半色调图像数据：使用该网屏顺序，以使其具有小于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的位置对应的暗像素，并以使其具有大于或等于在该解码块中的暗像素数的值的方式来表示与解码块的另一位置对应的亮像素。

23.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述图像数据解码为半色调图像数据还包括：

如果该解码块被确定为是边缘区域，则利用加权函数和在相邻块中的亮像素或暗像素数来计算边缘顺序以表示该边缘区域。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述边缘顺序的计算包括：

使用通过遗传算法优化的加权值作为加权函数。

25.一种成像装置，包括：

计算机部分，其基于被分成块的半色调图像数据的亮像素或暗像素来生成和输出编码图像数据；和

打印机部分，其接收该输出的编码图像数据并通过将接收到的编码图像数据解码为另一个半色调图像数据而产生解码块。

26.根据权利要求25所述的成像装置，其中，所述计算机部分包括：

位编码器，其将亮像素或暗像素数转换成与该亮像素或暗像素数对应的4位编码二进制图像数据值。

27.根据权利要求26所述的成像装置，其中，如果该亮像素或暗像素数是16，则所述4位编码二进制图像数据值是1111。

28.根据权利要求25所述的成像装置，其中，所述打印机部分包括：

位解码器，其基于在所述计算机部分的一个块中的亮像素和暗像素数的递减的顺序来以升序对在该解码块中的像素进行编号。

29.根据权利要求28所述的成像装置，其中，将在该解码块中的已编号像素位置的每一个指定为暗，直到达到在该计算机部分的这一个块中的暗像素数。

30.一种成像系统，包括：

半色调图像转换器，其将输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；

位编码器，其将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过使用在一个块中的亮像素或暗像素数来执行位编码操作，以输出编码图像数据；和

位解码器，其通过将从所述位编码器输出的编码图像数据解码为另一个半色调图像数据而产生解码块。

31.一种成像方法，包括：

基于被分成块的半色调图像数据的亮像素或暗像素来编码图像数据；和

通过将接收到的编码图像数据解码为另一个半色调图像数据而产生解码块。

32.根据权利要求31所述的成像方法，其中，所述编码包括：

将亮像素或暗像素数转换成与该亮像素或暗像素数对应的4位编码二进制图像数据值。

33.根据权利要求32所述的成像方法，其中，如果该亮像素或暗像素数是16，则所述4位编码二进制图像数据值是1111。

34.根据权利要求31所述的成像方法，其中，所述解码块的产生包括：

基于在所分成的一个块中的亮像素和暗像素数递减的顺序来以升序对在该解码块中的像素进行编号。

35.根据权利要求34所述的成像方法，其中，所述解码块的产生还包括：

将在该解码块中的已编号像素位置的每一个指定为暗，直到达到在所分成的这一个块中的暗像素数。

36.一种在其上已包含有用于执行方法的计算机程序的计算机可读记录媒介，其中所述方法包括：

将每一像素具有多个位的输入图像数据转换成具有与亮像素或暗像素对应的二进制像素值的半色调图像数据；和

将所述半色调图像数据分成预定尺寸的块，并通过在所述块中的亮像素或暗像素数来对编码图像数据进行位编码而输出编码图像数据。

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