JP2000263875A

JP2000263875A - 印刷装置及び印刷システム

Info

Publication number: JP2000263875A
Application number: JP11070143A
Authority: JP
Inventors: Sachiko Iida; 祥子飯田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】低解像度の入力データを高解像度のデータに
拡大して変換する場合、輪郭部分でジャギーが発生し
て、印刷の品質が劣化する。【解決手段】ページ記述入力情報に基づき画像の拡大
率を求め、入力情報の描画オブジェクトの輪郭を抽出す
る。拡大率に応じて複数の解像度を有するディザマトリ
クスから最適なディザマトリクスを選択して、抽出した
輪郭領域にフィルタリング処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＡＤ、ＣＧ、デザ
イン、ビジネスにおけるＤＴＰ分野等で利用される画像
データを高精細および高階調に印刷・記録処理するため
の印刷装置及び印刷システムで、特に、高解像度印刷時
における低解像度データの輪郭ジャギーの発生を解消す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷装置においては、ホストコン
ピュータより入力された画像データに対して、印刷装置
の出力解像度に合わせた入力画像データの拡大／縮小を
行なった印刷を行なっている。そのために、低解像度の
入力画像データを、高解像度出力を行なう印刷装置で印
刷した場合、画像の拡大率が大きくなるために輪郭線の
ジャギーが生じるという問題があった。

【０００３】これを解決するために、画像の拡大処理方
法に近傍画素平均法やフィルタリングを用いてジャギー
を回避するということが一般的に行われている。

【０００４】一方、印刷装置内において画像データに対
してディザ処理を行なう際に用いられるディザマトリク
スについては、高解像度入力データに対して高解像度出
力を行なう際に最適な出力を得られるようにディザマト
リクスの解像度線数を高く設定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術において、高解像度の入力データに対して最適
な解像度線数を設定したディザマトリクスは、低解像度
の入力画像データに対する拡大によって生じたジャギー
をディザ処理によって正確に再現してしまうために、印
刷を行なった結果ジャギーが目立ち、視覚的に印刷品質
をより落としてしまう結果となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するべく
本発明にかかる印刷装置、及び印刷システムは、高解像
度入力データに対しては、画像解像度が大きいディザマ
トリクスを用いて、詳細な画像出力を可能とし、低解像
度入力データに対しては、低解像度入力データを拡大す
るため、画像解像度が小さいディザマトリクスを用いる
ことによって、ジャギーが発生する部分に対して輪郭を
鈍らせた出力を行なうことによって、ジャギーの発生を
解消する。前記目的を達成すべく、本発明にかかる印刷
装置、及び印刷システムは、以下の主な構成からなるこ
とを特徴とする。

【０００７】すなわち、ページ記述入力情報を解析し、
所定の解像度に変換して出力する印刷装置は、前記ペー
ジ記述入力情報に基づき画像の拡大率を求める手段と、
前記入力情報の描画オブジェクトの輪郭を抽出する手段
と、前記拡大率に応じて複数の解像度を有するディザマ
トリクスから最適なディザマトリクスを選択して、前記
抽出した輪郭領域にフィルタリング処理を施す手段と、
を備え、低解像度の入力画像データを高解像度出力に整
合して画像データの拡大を行なうことによって生ずる輪
郭線のジャギーの発生を解消する。

【０００８】前記ディザマトリクスは、注目画素の量子
化データに基づき選択される。

【０００９】あるいは、ホストコンピュータでフィルタ
リング処理して生成したデータを印刷装置で印刷する印
刷システムは、生成するページ記述情報と、前記印刷装
置で出力するための解像度情報とに従い、画像の拡大率
を求める手段と、前記生成するページ記述情報の描画オ
ブジェクトの輪郭を抽出する手段と、前記拡大率に応じ
て複数の解像度を有するディザマトリクスから最適なデ
ィザマトリクスを選択して、前記抽出した輪郭領域にフ
ィルタリング処理を施す手段とを備え、低解像度の画像
データを高解像度に整合して画像データの拡大を行なう
ことによって生ずる輪郭線のジャギーの発生を解消す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】（第1の実施形態）以下、添付図
面を参照して本発明に関する高解像度印刷時における低
解像度データの輪郭ジャギーを回避する方法を詳細に説
明する。

【００１１】＜全体構成＞図１において、ホスト計算機
１はアプリケーションとして情報を作成し、対応するデ
ータをページ記述言語（ＰＤＬ）形式に変換してデータ
を記録するためのコントローラ１４に送出する。コント
ローラ１４は所定のデータ変換を実行して、その変換デ
ータをプリンタ１３に出力する。

【００１２】ホスト計算機１から送られたＰＤＬデータ
は、記録コントローラ１４の入力バッファ２に格納さ
れ、プログラムＲＯＭ４内のＰＤＬコマンド解析プログ
ラムによって、入力データは解析される。３は文字のビ
ットパターンまたはアウトライン情報、及び文字ベース
ラインや文字メトリック情報を格納するフォントＲＯＭ
であり、文字の印刷に際して利用される。４はコントロ
ーラソフトウェアを格納するＲＯＭであり、ＣＰＵ１２
がデータを読み込み、処理を実行する。解析した中間デ
ータや、グローバル情報等が本ＲＡＭに格納される。

【００１３】フィルタリング部７は、入力画像データの
拡大に際して、入力画像データにフィルタリング処理を
施す。

【００１４】ハードレンダラ８は、レンダリング処理を
ＡＳＩＣハードウェアで実行することにより、プリンタ
インタフェース（ＩＦ）１０のビデオ転送に同期して実
時間でレンダリング処理を行ない、少ないメモリ容量で
のバンディング処理を実現するものである。オブジェク
トバッファ６は、描画データをビットマップデータにし
たページオブジェクトを格納するバッファである。ディ
ザ１１は少ないビット深さで色精度を再現するための擬
似階調処理を行う。

【００１５】ＣＰＵ１２はプリンタコントローラ内部の
処理を制御する演算装置である。１３はコントローラか
ら送出するビデオ信号を印字するプリンタである。

【００１６】＜ディザ処理＞ディザ処理を説明するため
に、まず単純多値化の原理を、「多値として８ｂｉｔ
（２５６レベル）入力を２ｂｉｔ（４レベル）化」、を
例としてアルゴリズムを示す。

【００１７】図４（ａ）は入力データの閾値による量子
化を説明する図である。入力データが属しているＡＲＥ
Ａ内部で、そのＡＲＥＡ内の閾値（６４，１２８，１９
２）を利用し、出力データが範囲内のＡＲＥＡ端点の値
となるような２値化処理を行なう。図中の太い縦線が領
域の区切り（端点）を示し、上段の数値は８ｂｉｔレベ
ルのデータを、下段の括弧付きの数値は２ｂｉｔレベル
の出力を示す。細い縦線が領域内での閾値８ｂｉｔレベ
ルを示す。ディザマトリクスで設定されている値により
変動する。

【００１８】注目画素の入力値が６４未満だと０（０
０）、６４以上１２８未満だと８５（０１）を、１２８
以上１９２未満だと１７０（１０）を、１９２以上２５
５以下だと２５５（１１）を出力する。

【００１９】この２値化処理を多値ディザに応用する例
を、図４（ｂ）を参照して説明する。図４（ｂ）で示さ
れる注目画素データと注目画素に対応するディザマトリ
クス図４（ｃ）の値からその領域に適した閾値を計算
し、注目画素のデータをこの閾値で２値化する。ここで
ディザマトリクスは、４×４のパターンとしてページバ
ッファ上で同じパターンを繰り返す。ディザマトリクス
の最大値は２５５／（ビットレベル−１）となる。入力
データは拡大、縮小処理があるとすでにページメモリの
解像度に変換されている。

【００２０】実際のディザ・アルゴリズムを以下に上式
及び図を用いて説明する。

【００２１】１．入力データにおける注目画素を読み取
り、どのＡＲＥＡに属するのかを判断する。この場合、
注目画素の８ｂｉｔレベルは１８０であり、図４（ａ）
の量子化を適用するとＡＲＥＡ２に属している。

【００２２】２．対応するディザマトリクスの値を読み
込み、このＡＲＥＡに合致する閾値に変更する。対応す
るディザマトリクスの閾値は７４であり、この値がＡＲ
ＥＡ０の閾値（８ｂｉｔレベル）を示す。この場合、Ａ
ＲＥＡ２の閾値（８ｂｉｔレベル）は７４＋８５×２＝
２４４となる。

【００２３】３．注目画素データが閾値以上であればこ
のＡＲＥＡの最大値（右端点の値）、閾値未満であれば
ＡＲＥＡの最小値（左端点の値）を出力値とする。注目
画素（１８０）＜閾値（２４４）なので、ＡＲＥＡの最
小値（左端点の値）１７０を出力する。

【００２４】４．次の画素に対して、同様の処理を行
う。

【００２５】この処理はハードウェア的にはルックアッ
プテーブルにより、高速処理が可能である。このテーブ
ルに入力濃度レベルが０から２５５の各々について、４
×４のディザマトリクスの各位置においてディザ変換し
た２ｂｉｔ出力濃度値をあらかじめ格納しておくことに
より実現できる。

【００２６】この際のテーブルサイズは、各ＹＭＣＫご
とに、２５６×４×４×２ｂｉｔ＝１０２４ｂｙｔｅ分
必要であり、２ｂｉｔずつを図５（ａ）に示すポインタ
により示されるディザマトリクステーブル図５（ｂ）よ
りアクセスする。

【００２７】＜フィルタリング＞次に、ジャギーを回避
するフィルタリング処理について説明する。

【００２８】フィルタリングとは画像を拡大する際にあ
らかじめ拡大によってジャギーの発生しやすい輪郭部分
を抽出し、その部分の拡大について処理を施すものであ
る。

【００２９】例として、図６に３×３のデータにおい
て、斜め４５度斜線を２倍に拡大するフィルタリング処
理について説明する。

【００３０】画像入力解像度が６００ｄｐｉであり、プ
リンタエンジンの出力解像度が１２００ｄｐｉであった
時、入力画像データに対しては２倍の画像拡大処理が施
される。３×３の４５度の斜線について、入力画像デー
タより、図６（ａ）に示されるようなフィルタを用いて
輪郭の抽出を行なう。

【００３１】４５度右下がりの輪郭について抽出を行な
い、抽出された輪郭部分を２倍に拡大する場合には図６
（ｂ）に示されるような２倍拡大処理フィルタを用いて
拡大を行なう。

【００３２】１．入力データ図６（ｃ）の拡大を行なう
際に、入力データの３×３の領域に対して主走査方向に
図６（ａ）に示される３×３マトリクスとの比較を行な
い、対応する輪郭を抽出する。

【００３３】２．抽出された３×３の入力データ部分の
拡大処理について図６（ｂ）に示されるスムージングフ
ィルタによって拡大を行なう。図６（ａ）,（ｂ）に示
される「＊」ヘの入力はなんでも良く入力データになら
う。

【００３４】３．図６（ａ）の３×３マトリクスによっ
て抽出されなかった画像データに関しては単純拡大処理
が行なわれる。これによって、図６（ｄ）に示されるよ
うに、描画オブジェクトデータの４５度右下がりの部分
に関しては、フィルタリング処理が行なわれる。一方、
描画オブジェクトデータの左下がりの輪郭に関してはフ
ィルタリング処理が行われず、単純に２倍拡大が行われ
ている。その結果、６００ｄｐｉプリンタエンジン解像
度出力時には図６（ｃ）のような出力画像が得られる
時、図６（ｄ）に示されるような１２００ｄｐｉ出力画
像が得られる。

【００３５】これを比較すると、フィルタリング処理を
施した部分に関しては、滑らかな輪郭が得られているこ
とがわかる。

【００３６】一方、フィルタリング処理を施されなかっ
た左方下がりの輪郭部分に関しては、ジャギーが発生し
ている。

【００３７】図２及び図３のフローチャートにより、本
実施形態の処理を説明する。

【００３８】ホスト計算機１よりステップ２０１におい
て図３に示されるような７２ｄｐｉの画像解像度を持っ
たＰＤＬ画像入力データが入力される（Ｓ３０１）。

【００３９】ステップ２０２において、入力画像データ
の解像度情報がプリンタに渡される。

【００４０】ステップ２０３において、実際のプリンタ
エンジンの出力解像度に合わせるために、低解像度の入
力画像データの拡大率が求められる。

【００４１】ステップ２０４において、プリンタエンジ
ンの出力解像度情報を獲得する。

【００４２】ここで、ステップ２０３において求められ
た拡大率によって入力画像データを拡大するに際して入
力画像データの解像度がある程度大きい場合によっては
単純な拡大方法による拡大処理でもジャギーの発生が少
なく、画質的に十分な場合がある。

【００４３】そこで、ステップ２０５において入力画像
データの解像度の大きさによって、近傍画素平均法や、
フィルタリングステップ３０３によって画像データの拡
大を行なうかどうかの判断がなされる。

【００４４】ステップ２０５において、入力画像データ
の解像度が低い場合はステップ２０７において、近傍画
素平均法や、フィルタリング処理によって画像の拡大に
おけるジャギーの発生の回避が行なわれる。

【００４５】一方、ステップ２０５において入力画像デ
ータの解像度が十分に大きいと判断された場合はステッ
プ２０６において、単純拡大によって画像の拡大をおこ
ない処理時間の短縮を図るようにする。

【００４６】ステップ２０８において、ステップ２０３
において求められた拡大率と、プリンタエンジンの出力
画像解像度から、入力画像データの拡大率に対して良好
なディザ処理を行なうディザマトリクスの選択を行なう
（Ｓ３０５）。

【００４７】ここで、図３のステップ３０６からステッ
プ３０８に示されるように、１００ｌｐｉ，１５０ｌｐ
ｉ，２００ｌｐｉの３種類の解像度線数を持つディザマ
トリクスが、あらかじめ用意されていた場合、プリンタ
エンジンの出力解像度が１２００ｄｐｉであり、入力画
像データ（Ｓ３０１）の解像度が７２ｄｐｉであった場
合の入力画像の拡大率は大きく、入力画像データの拡大
処理によるジャギーの発生も顕著となる。よって、ディ
ザ処理においてはディザマトリクス解像度線数の一番小
さな１００ｌｐｉのディザマトリクス３０６が選択され
る。

【００４８】ジャギーの発生する部分をディザマトリク
スの解像度線数を落とすことにより、輪郭線の出力精度
を鈍らせ、ジャギーの発生を可能な限り回避するような
出力画像を実現する。

【００４９】一方、入力画像データの解像度が６００ｄ
ｐｉと大きい場合は、プリンタエンジンの解像度出力１
２００ｄｐｉに比べて、入力画像データの拡大率は小さ
い。

【００５０】よって入力画像データを拡大しても拡大処
理によるジャギーの発生は少なく、ディザマトリクス解
像度線数の一番大きい２００ｌｐｉのディザマトリクス
３０８によるディザ処理を行なっても、ジャギーは発生
しにくい。

【００５１】よって、ディザマトリクス解像度線数の一
番大きい２００ｌｐｉのディザマトリクス３０８によっ
てディザ処理３０９を行ない、全体的に高精細な出力画
像３１０を実現可能とする。

【００５２】その他、図２の実施例においては、入力画
像データの解像度の大きさによって、それぞれ対応する
ディザマトリクスの解像度線数３０６−３０８が設定さ
れており、ステップ２０８において、入力画像データの
解像度の大きさによる最適なディザマトリクスの選択が
行なわれる（図３のステップ３０５）。

【００５３】ステップ２０９において、ステップ２０８
で自動的に選択されたディザマトリクスに対して、ユー
ザからの任意のディザマトリクスの指定があった場合に
は、ステップ２１１において、ディザ処理（図３のステ
ップ３０９）に用いるディザマトリクスをユーザの指定
したものに変更する。

【００５４】指定がなければ、ステップ２１０におい
て、ステップ２０８で設定された最適ディザマトリクス
をディザ処理（図３のステップ３０９）に用いるディザ
マトリクスに設定する。

【００５５】ステップ２１２において、ステップ２０
８、または２１０によって指定されたディザマトリクス
を用いて、拡大された入力画像データ３０４に対してデ
ィザ処理を行なう。

【００５６】ステップ２１３において、ステップ２１２
によってディザ処理を施された画像データ３１０がプリ
ンタエンジンに渡され、印刷される。

【００５７】（他の実施形態）第1の実施形態では、ホ
スト計算機１と所定のインターフェースを介して接続さ
れる印刷装置であるが、所定のネットワークや統合ネッ
トワークを介して印刷情報を受信する印刷システムにも
本発明を適用できることはいうまでもない。

【００５８】また、第1の実施形態では、８ｂｉｔデー
タに対し擬似階調処理を行ない２ｂｉｔデータに階調を
落としているが、ディザマトリクスの出力値テーブルに
１、４ｂｉｔ出力値データを格納し、１、４ｂｉｔデー
タに階調を落としたデータに対して本発明を適用できる
ことはいうまでもない。

【００５９】また、第1の実施形態では、ホスト計算機
より入力された画像データに対して、プリンタのコント
ローラ内でディザマトリクスの選択を行なわない処理を
実現しているが、あらかじめホストコンピュータ内で画
像のＰＤＬ言語を解析しディザ処理を行なった印刷画像
情報をプリンタエンジンに直接送るような構成を持つプ
リンタシステムの場合にも、ホストコンピュータ内で行
なわれるディザ処理について、入力画像データの解像度
によってディザマトリクステーブルについて指定を行な
うことでディザマトリクスの選択処理を実現する。

【００６０】よって、あらかじめホストコンピュータ内
で画像のＰＤＬ言語を解析しディザ処理を行なった印刷
画像情報をプリンタエンジンに直接送るような構成を持
つプリンタシステムの場合にも、本発明を適用できるこ
とはいうまでもない。

【００６１】また、第1の実施形態では、白黒出力を行
なう印刷装置について高解像度印刷を行なう場合につい
て処理を実現しているが、カラー印刷装置におけるカラ
ー／白黒画像の高解像度印刷を行なう場合に付いても、
カラー印刷において、ＣＭＹＫ各色に分解された低解像
度な画像情報の各色データに対して、高解像度印刷にお
ける最適な画像出力を行なうために本発明を適用できる
ことはいうまでもない。

【００６２】また、第1の実施形態では、図２において
ステップ２０４における、入力画像データの拡大率によ
って、画像拡大処理に近傍画素平均法やフィルタリング
を行なうかどうかの判断がなされているが、ＣＰＵの演
算処理が早く、画像拡大処理に近傍画素平均法やフィル
タリングを行なっても画像処理時間に差が出ないような
場合には、ジャギーの発生をなるべく回避するために
も、画像拡大処理において常に近傍画素平均法やフィル
タリングを行なうような印刷装置／印刷システムにおい
ても本発明を適用できることはいうまでもない。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、低
解像度の入力画像データを高解像度出力に整合して画像
データの拡大を行なうことによって生ずる輪郭線のジャ
ギーの発生を解消することを可能とする。また、高解像
度入力データの出力に際しては、ディザマトリクスの切
替えを行なうことによって、高詳細な出力を可能とす
る。更に種々な解像度の入力画像データに対して最良の
画像品質を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の基本
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態にかかるアルゴリズム概要を
示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施形態にかかるアルゴリズム概要を
示すフローチャートである。

【図４】使用するディザ処理の入出力の関係を示した図
である。

【図５】ディザ処理をハードウェアによる実現を行なう
ための原理図である。

【図６】本発明による画像入力データと、フィルタリン
グ処理による画像の拡大処理、及び高解像度出力された
結果を示した図である。

【符号の説明】

１ホスト計算機２データ入力バッファ３フォントＲＯＭ４プログラムＲＯＭ５管理用ＲＡＭ６オブジェクトバッファ７フィルタリング８ハードウェアレンダラ９ページバッファ１０プリンタインターフェース１１ディザパターン１２ＣＰＵ１３カラー記録装置１４コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/387 １０１Ｇ０６Ｆ 15/66 ３５５Ｐ５Ｃ０７７ 1/405 15/68 ３２０ＡＨ０４Ｎ 1/40 ＣＦターム(参考） 2C062 AA24 AB10 AB13 2C087 AA15 AA18 BD01 BD06 BD53 5B021 AA01 AA02 BB04 CC05 LB08 LL05 5B057 CA01 CA02 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB07 CB12 CB16 CC01 CD05 CE05 CE11 CH07 5C076 AA21 AA22 AA32 AA40 CB04 5C077 LL05 LL19 MP02 MP07 MP08 NN08 NN09 NN19 PP02 PP03 PP20 PP33 PQ08 PQ23 SS05 TT02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ページ記述入力情報を解析し、所定の解
像度に変換して出力する印刷装置であって、前記ページ記述入力情報に基づき画像の拡大率を求める
手段と、前記入力情報の描画オブジェクトの輪郭を抽出する手段
と、前記拡大率に応じて複数の解像度を有するディザマトリ
クスから最適なディザマトリクスを選択して、前記抽出
した輪郭領域にフィルタリング処理を施す手段と、を備え、低解像度の入力画像データを高解像度出力に整
合して画像データの拡大を行なうことによって生ずる輪
郭線のジャギーの発生を解消することを特徴とする印刷
装置。
【請求項２】前記拡大率に応じたディザマトリクスの
選択において、前記ディザマトリクスを切替るための切
替え手段を更に備え、任意の出力画像品質を実現するこ
とを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】前記ディザマトリクスは、注目画素の量
子化データに基づき選択されることを特徴とする請求項
１に記載の印刷装置。
【請求項４】ホストコンピュータでフィルタリング処
理して生成したデータを印刷装置で印刷する印刷システ
ムであって、生成するページ記述情報と、前記印刷装置で出力するた
めの解像度情報とに従い、画像の拡大率を求める手段
と、前記生成するページ記述情報の描画オブジェクトの輪郭
を抽出する手段と、前記拡大率に応じて複数の解像度を有するディザマトリ
クスから最適なディザマトリクスを選択して、前記抽出
した輪郭領域にフィルタリング処理を施す手段と、を備え、低解像度の画像データを高解像度に整合して画
像データの拡大を行なうことによって生ずる輪郭線のジ
ャギーの発生を解消することを特徴とする印刷システ
ム。
【請求項５】前記拡大率に応じたディザマトリクスの
選択において、前記ディザマトリクスを切替るための切
替え手段を更に備え、任意の出力画像品質を実現するこ
とを特徴とする請求項４に記載の印刷システム。
【請求項６】前記ディザマトリクスは、注目画素の量
子化データに基づき選択されることを特徴とする請求項
４に記載の印刷システム。
【請求項７】前記印刷装置はカラープリンタを含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項８】前記印刷装置はカラープリンタを含むこ
とを特徴とする請求項４に記載の印刷システム。