JP2000287088A - 画像処理装置、及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定長圧縮に於いてダイナミックレンジを不
必要に狭めずにスパイクノイズをカットする。簡単なハ
ードウェア構成で実現する。 【解決手段】 ブロック内の画素値の最大値、最小値、
平均値、及び中間値を求め、求めた平均値と中間値の大
小比較結果に基づいて、最大値と最小値の一方を階調最
大指数又は階調最小指数とし、他方を平均値と中間値の
差分に基づく濃度だけ平均値の方向へ補正した濃度を階
調最小指数又は階調最大指数として平均値指標（濃度指
標）と階調幅指標（範囲指標）を求める固定長圧縮方
式。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データから順
に所定数の画素のブロックを切り出し、ブロック内の濃
度範囲を示す範囲指標とブロックとしての濃度を示す濃
度指標を求め、ブロック内の各画素の量子化値と範囲指
標と濃度指標とから成る固定長の符号に圧縮符号化する
画像処理（固定長符号化処理）に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像データから順に所定数の画素のブロ
ックを切り出し、ブロック内の濃度範囲を示す範囲指標
とブロックとしての濃度を示す濃度指標を求め、求めた
範囲指標と濃度指標に基づいて各画素値を量子化し、こ
の量子化画素値と範囲指標と濃度指標とから成る固定長
の符号（固定長符号）に変換（圧縮符号化）する画像処
理（固定長圧縮処理）が行なわれている。

【０００３】固定長圧縮処理に於いて範囲指標と濃度指
標を求める手法としては、下記の手法が例として挙げら
れる。 （１）ブロック内の画素値の最大値Ｄmax と最小値Ｄmi
n 平均値Ａvgを求め、最大値Ｄmax と最小値Ｄmin の差
分（Ｄmax −Ｄmin ）を範囲指標ＬＤとし、ブロック内
の画素値の平均値Ａvgを濃度指標ＬＡとする手法。 （２）ブロック内の画素値の最大値Ｄmax と最小値Ｄmi
n を求め、最大値Ｄmaxと最小値Ｄmin の間を所定の比
で内分する画素値Ｐmax と所定の比の逆比で内分する画
素値Ｐmin を求め、最大値Ｄmax 〜画素値Ｐmax の間の
平均値を最大階調指数Ｑmax として求め、画素値Ｐmin
〜最小値Ｄmin の間の平均値を最小階調指数Ｑmin とし
て求め、最大階調指数Ｑmax と最小階調指数Ｑmin の差
分を範囲指標ＬＤとし、最大階調指数Ｑmax と最小階調
指数Ｑmin の平均値Ａvgを濃度指標ＬＡとする手法。こ
の（２）の手法を、図１１に示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記（１）の手法で
は、画素値の最大値Ｄmax 〜最小値Ｄmin 間がダイナミ
ックレンジとなるため、最大値Ｄmax 又はその付近及び
／又は最小値Ｄmin 又はその付近にスパイクノイズが存
在する場合でも、そのスパイクノイズをカットすること
ができない。スパイクノイズとは、原稿の汚れやスキャ
ナの入力特性等に起因して、本来の画像値ではない画素
値として表現されているノイズである。このため、上記
（２）の手法が提案され、図１０のように最大値付近及
び最小値付近を平均化した値を最大階調指数Ｑmax 及び
最小階調指数Ｑmin として採用することで、スパイクノ
イズをカットするようにしたのである。

【０００５】しかしながら、上記（２）の手法は、下記
（ａ）（ｂ）の問題点を有する。 （ａ）スパイクノイズが無い場合でもダイナミックレン
ジを狭めてしまう。つまり、ダイナミックレンジを狭め
る必要が無い場合でも狭めてしまい、伸長後に本来の階
調を表現できなくなる。 （ｂ）最大階調指数Ｑmax と最小階調指数Ｑmin を求め
る演算が煩雑であり、ハードウェア構成も複雑となる。
また、電力消費も大きい。

【０００６】本発明は、スパイクノイズをカットするた
めにダイナミックレンジを狭める度合いを必要最小限に
すること、及び、このことを簡単なハードウェア構成で
実現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の画像処理装置
は、画像データから順に所定数の画素のブロックを切り
出し、ブロック内の濃度範囲を示す範囲指標とブロック
としての濃度を示す濃度指標を求め、ブロック内の各画
素の量子化値と範囲指標と濃度指標とから成る固定長の
符号に圧縮符号化する画像処理装置であって、ブロック
内の画素値の最大値、最小値、平均値、及び中間値を求
める第１の演算手段と、平均値と中間値の大小を比較し
た比較結果に基づいて、最大値と最小値の一方を階調最
大指数又は階調最小指数とし、他方を平均値と中間値の
差分に基づく濃度だけ平均値の方向へ補正した濃度を階
調最小指数又は階調最大指数とする第２の演算手段と、
第２の演算手段により求めた階調最大指数と階調最小指
数の差分を求めて範囲指標とする第３の演算手段と、を
有することを特徴とする。請求項２の画像処理装置は、
請求項１に於いて、第２の演算手段は、他方を平均値と
中間値の差分の１／２の濃度だけ平均値の方向へ補正し
た濃度を階調最小指数又は階調最大指数とする、ことを
特徴とする。請求項３の画像処理装置は、請求項１又は
請求項２に於いて、第３の演算手段は、第２の演算手段
により求めた階調最大指数と階調最小指数の中間値を求
めて濃度指標とする、ことを特徴とする。

【０００８】請求項４の画像処理方法は、画像データか
ら順に所定数の画素のブロックを切り出し、ブロック内
の濃度範囲を示す範囲指標とブロックとしての濃度を示
す濃度指標を求め、ブロック内の各画素の量子化値と範
囲指標と濃度指標とから成る固定長の符号に圧縮符号化
する画像処理方法であって、ブロック内の画素値の最大
値、最小値、平均値、及び中間値を求める過程、求めた
平均値と中間値の大小を比較し、その比較結果に基づい
て、最大値と最小値の一方を階調最大指数又は階調最小
指数とし、他方を平均値と中間値の差分に基づく濃度だ
け平均値の方向へ補正した濃度を階調最小指数又は階調
最大指数とする過程、及び階調最大指数と階調最小指数
の差分を求めて範囲指標とする過程、を実行することを
特徴とする。請求項５の画像処理方法は、請求項４に於
いて、階調最大指数と階調最小指数を求める過程に於い
て、他方を平均値と中間値の差分の１／２の濃度だけ平
均値の方向へ補正した濃度を階調最小指数又は階調最大
指数とする、ことを特徴とする。請求項６の画像処理方
法は、請求項４、又は請求項５に於いて、さらに、階調
最大指数と階調最小指数の平均値を求めて濃度指標とす
る過程、を実行することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、原稿スキャナ画像処理部１
２又はプリンタコントローラ１４から入力されるＹ（イ
エロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂｋ（ブラ
ック）の画像データに基づいてフルカラーの画像を形成
する画像形成装置（コンピュータに接続されてプリンタ
としても機能可能なディジタルカラー複写機）に即し
て、本発明の実施の形態を説明する。以下に述べる複写
機では、画像データがスキャナ画像処理部１２から入力
されたか、又は、プリンタコントローラ１４から入力さ
れたかに応じて、可変長圧縮用の属性を決定する際の参
照値が切り換えられる。また、固定長圧縮後に更に可変
長圧縮を行なうか否かが、原稿サイズに応じて切り換え
られる。しかしながら、これらの構成は何れも二義的な
ものであり、『スパイクノイズを低減しつつダイナミッ
クレンジを拡げた固定長圧縮を、簡易なハードウェアで
実現する』という本発明の技術思想を具体化した固定長
圧縮部２１１が搭載される装置の一例を示したものであ
る。

【００１０】〔１〕プリントイメージ制御部（ＰＩＣ
部）：図１は実施の形態の画像形成装置のシステム構成
を示す模式図、図２は図１に示す画像形成装置のプリン
トイメージ制御部（ＰＩＣ部；画像データからプリント
用のデータを生成する処理部）を示すブロック図であ
る。

【００１１】[1-1] システムの概要：図１に示すシステ
ムは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの４色の画像を転写ベルト上に
出力して用紙上に略同時に転写する電子写真方式の画像
形成装置であり、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の作像ユニッ
ト（感光体ドラム（ＰＣ），現像器，ＬＥＤアレイ等か
ら成るユニット）が、転写ベルトに沿って等間隔（図示
の例ではＬｍｍ）で設けられている。

【００１２】図２に示すように、ＰＩＣ部での処理は、
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の画像データの並列処理が基本
となる。つまり、スキャナ画像処理部１２から画像デー
タが送られて来る場合は、１回のスキャン動作に基づい
て生成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の画像データが画
像インターフェース２０を介して同時にＰＩＣ側へ入力
される。また、プリンタコントローラ１４から画像デー
タが送られて来る場合はＲＩＰ（Raster Image Process
er）展開後のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の画像データが画
像インターフェース２０を介して同時にＰＩＣ側へ入力
される。画像データがスキャナ画像処理部１２から入力
されるか、プリンタコントローラ１４から入力されるか
に応じて、本画像形成装置では、後述のように、可変長
圧縮時の属性決定のパラメータ（参照値）が切り換えら
れる。

【００１３】Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色のトナーの現像タ
イミングは、各色に対応する作像ユニットが、Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｂｋの順で転写ベルトの進行方向に等間隔に配置さ
れているため、その間隔に相当する時間だけ遅延させる
ことで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色のトナーを転写ベルト
上にて色ずれなく重ねる必要がある。このため、図示の
システムでは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各作像タイミング
を、上記間隔に相当する時間だけ順に遅延制御してい
る。

【００１４】また、図示のシステムでは、４個のＬＥＤ
ヘッドの走査によりＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の各感光体ドラ
ムの帯電表面にそれぞれ静電潜像を形成するため、主走
査方向での印字開姶位置のズレや感光体ドラムとＬＥＤ
ヘッドの平行度のズレによってスキユー歪みが生ずる
と、色ずれが発生する。このため、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの
各画像データに対して位置補正や画像補正を行なうこと
で上記の現象を防止して色ずれの発生を防止している。

【００１５】[1-2] ＰＩＣ部での処理の概要 次に、図２に示すプリントイメージ制御部（ＰＩＣ部）
での処理の概要を、データの流れに沿って説明する。な
お、図２では、図２の処理の流れや各種の設定値を設定
するＣＰＵは、図示を省略している。

【００１６】スキャナ画像処理部１２、又は、プリンタ
コントローラ１４から転送されて来るＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ
の各色の画像データは、画像インターフェース２０を介
して符号化部２１に入力される。画像インターフェース
２０は、画像データが、スキャナ画像処理部１２から入
力されたか、又は、プリンタコントローラ１４から入力
されたかを示す情報ＩＦＳＥＬを、参照値選択部２１２
０（図３参照）へ、所定のタイミングで送る。即ち、現
在入力された画像データについての可変長コード化圧縮
処理（単に『可変長圧縮処理』と記述する場合もある）
に適合するタイミングで送る。情報ＩＦＳＥＬに基づく
参照値選択部２１２０での参照値選択処理の詳細は後述
する。

【００１７】符号化部２１では、４×４画素の各ブロッ
クに対して、本発明を具体化した方式による固定長圧縮
処理が行われ、さらに属性別の可変長コード化圧縮処理
が行われる。なお、可変長圧縮処理を行なうか否かを画
像サイズに応じて決定するような構成も可能である。即
ち、回転等の編集処理が可能な画像サイズ（例：Ａ４サ
イズ）の場合には圧縮状態での編集処理が可能な固定長
圧縮のみにとどめておくことで圧縮状態（固定長圧縮状
態）での編集処理を可能とし、回転等の編集処理が不可
能な画像サイズ（例：Ａ３サイズ）の場合には固定長圧
縮後にさらに可変長圧縮することで圧縮度を上げるよう
に構成することも可能である。以下、このような構成に
即して説明する。

【００１８】固定長圧縮処理では、４×４画素の各ブロ
ックの画像データが、それぞれ４８ビットのデータに圧
縮される。固定長圧縮処理の詳細については後述する。
可変長コード化圧縮処理では、固定長圧縮処理後の４８
ビットのデータが、属性に応じて、２ビット／１０ビッ
ト／５０ビットの何れかに変換される。可変長コード化
圧縮処理については後述する。固定長圧縮処理により４
８ビットに変換された各色のデータ、及び固定長圧縮処
理により４８ビットに変換された後に更に可変長コード
化圧縮処理された各色のデータは、それぞれ１６ビット
のデータバスに出力される。

【００１９】符号化部２１から出力されるＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋの各色のデータは、副走査遅延制御部２３のフレー
ムメモリ２２に格納される。ここで、原稿画像サイズが
回転等の編集処理の不可能なサイズ（Ａ３）の場合に
は、固定長圧縮処理により４８ビットに変換された後
に、さらに、可変長コード化圧縮処理されたデータが格
納される。一方、原稿画像サイズが回転等の編集処理を
施され得るサイズ（Ａ４以下）の場合には、固定長圧縮
のみを施されて４×４画素当り４８ビットとされたデー
タが格納される。

【００２０】副走査遅延制御部２３では、フレームメモ
リ２２からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色のデータを読み出す
タイミングが、各色の現像ユニットの間隔（図示のシス
テムではＬｍｍ）を考慮してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色毎
に独立に制御される。これにより、各色の画像の位置が
補正される。例えば、最下流のＢｋ作像ユニットによる
描画位置をペーパー基準としてＢｋ画像の位置が補正さ
れる。Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のデータは、画像位置補正後の
Ｂｋデータを基準として、各々の画像の位置を補正され
る。

【００２１】副走査遅延制御部２３では、また、プリン
ト動作の過程に応じて、フレームメモリ２２からデータ
を読み出すタイミングが制御される。つまり、用紙の両
面にプリントする両面プリントモード／２頁の画像を同
一用紙の前半と後半にプリントする２イン１モード／画
像を用紙に順にプリントする面順次モード／複数部数を
プリントするために複数頁の画像を繰り返して出力する
メモリリテンションモード等のプリントモードの動作の
過程に応じて、フレームメモリ２２からデータを読み出
すタイミングが制御される。

【００２２】副走査遅延制御部２３では、また、画像の
編集モードに応じて、フレームメモリ２２からデータを
読み出す際の読み出しアドレスが制御される。例えば、
画像を回転するモードが設定されている場合には、読み
出しアドレスを後述の如く制御することにより、画像の
回転が行われる。

【００２３】フレームメモリ２２は、標準でＡ３サイズ
描画用のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色のデータを記憶できる
容量を有する。つまり、標準ではＡ３サイズの画像描画
用のデータを１面分記憶する容量を有し、４面分の容量
まで拡張可能である。４面分まで拡張した場合には、両
面プリント時に用紙の第１面にプリントした後、反転ユ
ニットで反転して第２面にプリントするまでの間に、他
の原稿の画像データを最大で３面分記憶できるため、プ
リント生産性を向上させることができる。

【００２４】フレームメモリ２２から読み出されるＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各データは、固定長データ変換部（可変
長コード化伸長部）２５にて可変長コード化伸長され
る。可変長コード化伸長処理は、可変長コード化圧縮処
理の逆変換処理である。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ
の各色のデータは、可変長コード化圧縮処理される前の
データ（＝固定長圧縮データ；４×４画素当り４８ビッ
トのデータ）に逆変換される。この４×４画素当り４８
ビットのデータは、複数ラインの記憶容量を有する内部
メモリに格納される。なお、可変長コード化圧縮処理さ
れていないデータの場合には、当然ながら、固定長デー
タ変換部２５での可変長コード化伸長処理は行われな
い。可変長コード化伸長処理については後述する。

【００２５】４×４画素当り４８ビットに可変長コード
化伸長されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色のデータ、又はフ
レームメモリ２２から読み出された４×４画素当り４８
ビットのデータに対し、補正部２７にて、主走査方向の
位置調整と、副走査方向のスキュー補正が行われ、さら
に、固定長伸長処理（ＧＢＴＣ復号）が行われる。

【００２６】主走査方向の位置調整は、用紙サイズによ
り異なる主走査方向の基準位置（中央位置）を転写ベル
トの中央位置に合わせるように、内部メモリから読み出
すタイミングを制御することで行われる。副走査方向の
スキュー補正は、スキューの程度によって定まる所定数
の画素を単位として、ラインをずらすように、内部メモ
リから読み出すタイミングを制御することで行われる。
ここで、スキューの程度は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の
テストパターンを転写ベルト上にて重ね、Ｂｋ成分に対
するズレ量を測定することで検出される。ズレ量の測定
はＢｋ作像ユニットの下流側に設けた不図示のセンサを
用いて行われる。固定長伸長処理は、固定長圧縮処理の
逆変換処理である。これにより、圧縮されていたＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各データから画像データが再生されて階
調再現部２９へ送られる。

【００２７】階調再現部２９では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの
各色の２４００ｄｐｉ化の解像度変換処理の後、電子写
真プロセスにおけるγ特性による階調歪みを補正するγ
補正が行われ、補正後の各色の画像データがプリントヘ
ッド制御部３０の対応するＬＥＤドライバへそれぞれ転
送される。また、γ補正に先立ち、再度、画像のエッジ
検出が行われ、文字エッジ部では解像度が優先されて１
ドット周期の強度変調が行われる。また、連続階調部で
は階調再現が優先されて２ドット周期の強度変調が行わ
れる。この時、２ドット周期の強度変調では、画像の粒
状性が向上するように、色毎に異なるスクリーン角が設
定される。

【００２８】〔２〕符号化処理（圧縮）の詳細：次に、
本発明を具体化した方式の固定長圧縮処理と、固定長圧
縮後に実行される可変長コード化圧縮処理の詳細を、図
３〜図６を参照して説明する。図３は符号化部２１を主
に示すブロック図、図４は図３の固定長圧縮部２１１を
示すブロック図、図５は図４の固定長圧縮部２１１での
処理の流れを説明するフローチャート、図６は図３の属
性判別部２１２と可変長コード化圧縮部２１５とを主に
示すブロック図である。

【００２９】[2-1] ブロック生成：図３に示すブロック
生成部２１０では、１画素当り８ビットのＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋの各色の画像のラスターデータから、４×４画素を
１ブロックとしてブロック切り出しが行われる。切り出
された各ブロックは８×４×４＝１２８ビットから成
り、固定長圧縮部２１１へ送られる。

【００３０】[2-2] 固定長圧縮処理：図４に示す固定長
圧縮部２１１では、上記１２８ビットのデータが本発明
を具体化した圧縮方式により符号化され、ブロック内の
濃度範囲を示す８ビットの範囲指標ＬＤと、ブロックと
しての濃度を示す８ビットの濃度指標ＬＡと、範囲指標
ＬＤと濃度指標ＬＡと各画素値に基づいて各々求めた各
２ビットで合計３２ビットの量子化画素値から成る４８
ビットのデータに変換される。

【００３１】まず、ブロック内の階調レベルが４等分さ
れる（Ｓ５１）。次に、最上位の階調レベルにある画素
値の中の最大値Ｄmax と、最下位の階調レベルにある画
素値の中の最小値Ｄmin が検出され（Ｓ５３）、検出さ
れた最大値と最小値に基づいて両者の中間値Ｍidが求め
られる。また、平均値Ａvgが算出される。

【００３２】次に、中間値Ｍidと平均値Ａvgの大小が判
定される。その結果、中間値Ｍidが平均値Ａvgより小さ
い場合（Ｍid＜Ａvg）は、図９の上段に示すように最小
値Ｄmin 又はその付近にスパイクノイズが現れた場合と
考えられるため、平均値Ａvgから中間値Ｍidを減算した
値を２で除算した値『（Ａvg−Ｍid）／２』が最小値Ｄ
min に加算され、この値『Ｄmin ＋（Ａvg−Ｍid）／
２』が、階調最小指数Ｑmin とされる。即ち、

【数１】 Ｑmin ＝Ｄmin ＋（Ａvg−Ｍid）／２ ・・・・（１） とされる。これにより、スパイクノイズがダイナミック
レンジから除かれる。なお、『２』による除算に代え
て、例えば、『３』や『１．５』等、他の値を適宜に切
り換えて用いてもよい。例えば、ノイズの現れ方や頻度
等が異なる画像データの種別等に応じて適宜に切り換え
て用いてもよい。階調最大指数Ｑmax としては画素値の
最大値Ｄmax がそのまま用いられ、これにより、ダイナ
ミックレンジが必要以上に狭められることが防止され
る。

【００３３】一方、中間値Ｍidが平均値Ａvgより大きい
場合（Ｍid＞Ａvg）は、図９の下段に示すように最大値
Ｄmax 又はその付近にスパイクノイズが現れた場合と考
えられるため、中間値Ｍidから平均値Ａvgを減算した値
を２で除算した値『（Ｍid−Ａvg）／２』が最大値Ｄma
x から減算され、この値『Ｄmax −（Ｍid−Ａvg）／
２』が、階調最大指数Ｑmax とされる。即ち、

【数２】 Ｑmax ＝Ｄmax −（Ｍid−Ａvg）／２ ・・・・（２） とされる。これにより、スパイクノイズがダイナミック
レンジから除かれる。なお、『２』による除算に代え
て、例えば、『３』や『１．５』等、他の値を適宜に切
り換えて用いてもよい。例えば、ノイズの現れ方や頻度
等が異なる画像データの種別等に応じて適宜に切り換え
て用いてもよい。階調最小指数Ｑmin としては画素値の
最小値Ｄmin がそのまま用いられ、これにより、ダイナ
ミックレンジが必要以上に狭められることが防止され
る。

【００３４】中間値Ｍidと平均値Ａvgが等しい場合は、
最小値Ｄmin 又はその付近及び最大値Ｄmax 又はその付
近の何れにもスパイクノイズが現れなかった場合である
と考えられる。この場合は、階調最小指数Ｑmin として
画素値の最小値Ｄmin をそのまま用い、且つ、階調最大
指数Ｑmax として画素値の最大値Ｄmax をそのまま用い
る。なお、上記（１）式又は（２）式の何れか一方の処
理を採用するように構成してもよい。

【００３５】階調最大指数Ｑmax と階調最小指数Ｑmin
が求まると、次に、これらに基づいて、平均値指標（濃
度指標と記述される場合もある）ＬＡが下記数式（３）
により求められ、また、階調幅指標（範囲指標と記述さ
れる場合もある）ＬＤが下記数式（４）により求められ
る（Ｓ５７）。

【数３】 ＬＡ＝（Ｑmax ＋Ｑmin ）／２ ・・・・・（３） ＬＤ＝（Ｑmax −Ｑmin ） ・・・・・（４）

【００３６】本装置の固定長圧縮部２１１では、前記の
ように階調最大指数Ｑmax と階調最小指数Ｑmin を求め
ているため、比較処理が少なく、演算が簡単であり、回
路構成を簡素化できる効果がある。また、前記のように
求めた階調最大指数Ｑmax と階調最小指数Ｑmin に基づ
いて、上記のように平均値指標ＬＡと階調幅指標ＬＤを
求めているため、スパイクノイズを有効にカットしつ
つ、ダイナミックレンジを不必要に狭めてしまうことが
防止できる。このため、図１２（ａ）に従来の方式（同
図（ｂ））と比較して示すように、隣接したブロック間
での平均値指標ＬＡの変動量を低減することができ、よ
り自然な画像を再現できる効果もある。

【００３７】次に、平均値指標ＬＡ及び階調幅指標ＬＤ
と各画素のデータ値との大小関係に基づいて、各画素の
データ値が下記数式（５）〜（８）の規則に従って量子
化される（Ｓ５９）。即ち、各画素に対して２ビットの
符号が割り当てられる。

【数４】 データ値＞ＬＡ＋ＬＤ／４ → １１ ・・・（５） ＬＡ＋ＬＤ／４≧データ値＞ＬＡ → １０ ・・・（６） ＬＡ≧データ値＞ＬＡ−ＬＤ／４ → ０１ ・・・（７） ＬＡ−ＬＤ／４≧データ値 → ００ ・・・（８）

【００３８】以上のようにして、４×４×８ビット＝１
２８ビットの画像データが、８ビットの平均値指標ＬＡ
と、８ビットの階調幅指標ＬＤと、１画素当り２ビット
で４×４画素の合計で３２ビットの量子化画素値とから
成る、合計４８ビットの固定長データに圧縮される。

【００３９】[2-3] 可変長コード化圧縮：固定長圧縮さ
れたデータは、本装置では原稿サイズがＡ３の場合には
更に可変長コード化圧縮される。なお、前述したよう
に、固定長圧縮後のデータを全て可変長圧縮する構成で
もよい。可変長コード化圧縮部２１５では、属性判別部
２１２での判別結果に応じた圧縮処理が行われる。

【００４０】[2-3-1] 属性判別：図６に示すように、属
性判別部２１２では、４×４画素の各ブロックの属性が
平均値指標ＬＡと階調幅指標ＬＤに基づいて属性判別部
２１２内に示す規則に従って判別され、２ビットの属性
コードが各ブロック毎に生成される。即ち、 （ａ）ＬＤが階調幅参照値ＬＤref 以下で、ＬＡが平均
値第１参照値ＬＡref1以下の場合は、ブロック内の階調
差が少なく、濃度レベルが低い（＝０付近）場合であ
り、属性情報ＡＴＲは『００』とされる。 （ｂ）ＬＤが階調幅参照値ＬＤref 以下で、ＬＡが平均
値第２参照値ＬＡref2以上の場合は、ブロック内の階調
差が少なく、濃度レベルが高い（＝２５５付近）場合で
あり、属性情報ＡＴＲは『０１』とされる。 （ｃ）ＬＤが階調幅参照値ＬＤref 以下で、ＬＡが平均
値第１参照値ＬＡref1より大きく平均値第２参照値ＬＡ
ref2より小さい場合は、ブロック内の階調差が少なく、
濃度レベルが中間付近（平均値指標ＬＡが示す濃度付
近）の場合であり、属性情報ＡＴＲは『１０』とされ
る。 （ｄ）上記以外の場合、即ち、ＬＤが階調幅参照値ＬＤ
ref より大きい場合はブロック内の階調差が大きい場合
であり、属性情報ＡＴＲは『１１』とされる。

【００４１】上記の判定に供される３つの参照値ＬＤre
f ，ＬＡref1，ＬＡref2の中、ＬＤref とＬＡref2は、
ＣＰＵから内部レジスタに設定される値である。また、
ＬＡref1は、ＣＰＵから内部レジスタに、画像インター
フェース２０から送られて来る情報ＩＦＳＥＬ（画像デ
ータがスキャナ画像処理部１２から入力されたか又はプ
リンタコントローラ１４から入力されたかを示す情報）
に応じて切り換えて設定される値である。即ち、画像デ
ータがスキャナ画像処理部１２から入力された場合は、
原稿画像の汚れやスキャナ読み取り時のノイズ成分が階
調として表現されてしまわないように、相対的に高濃度
の値ＬＡref1-A（例：５程度）が設定される。また、画
像データがプリンタコントローラ１４から入力された場
合は、低濃度領域の微妙な階調を十分に表現できるよう
に、相対的に低濃度ＬＡref1-B（例：０程度）の値が設
定される。

【００４２】上記の判定に供される３つの参照値ＬＤre
f ，ＬＡref1，ＬＡref2は、下記の意味を有する。これ
ら３つの参照値（ＬＡref1の場合は２種類の参照値）を
適宜の値に設定することで、可変長コード化圧縮の圧縮
率を画質とのバランスを考慮して調整することが可能と
なる。 （ａ）階調幅参照値ＬＤref ：階調差の大小判定に使用
される。ＬＤref を大きな値に設定すると『ＡＴＲ＝１
１』が減少して、階調差を持たないブロックの数が増加
し、階調差を持つブロックの数が減少する。ＬＤref を
小さな値に設定すると『ＡＴＲ＝１１』が増加して、階
調差を持たないブロックの数が減少し、階調差を持つブ
ロックの数が増加する。 （ｂ）平均値第１参照値ＬＡref1：濃度レベルの低いブ
ロックの判定に使用される。ＬＡref1を大きな値に設定
すると『ＡＴＲ＝００』が増加する。 （ｃ）平均値第２参照値ＬＡref2：濃度レベルの高いブ
ロックの判定に使用される。ＬＡref2を小さな値に設定
すると『ＡＴＲ＝０１』が増加する。

【００４３】[2-3-2] 可変長コード化：可変長コード化
圧縮部２１５では、属性判別部２１２から入力される属
性情報ＡＴＲの値に応じて、４×４画素の各ブロックの
データが、図５内右下欄に示す規則に従ってそれぞれ変
換される。即ち、 （ａ）『ＡＴＲ＝００』のブロックは、２ビットの属性
情報『００』のみに変換される。 （ｂ）『ＡＴＲ＝０１』のブロックは、２ビットの属性
情報『０１』のみに変換される。 （ｃ）『ＡＴＲ＝１０』のブロックは、２ビットの属性
情報『１０』と、該属性情報『１０』に続く８ビットの
平均値指標ＬＡから成る１０ビットのデータに変換され
る。 （ｄ）『ＡＴＲ＝１１』のブロックは、２ビットの属性
情報『１１』と、該属性情報『１１』に続く４８ビット
の固定長圧縮データから成る５０ビットのデータに変換
される。

【００４４】属性情報ＡＴＲの値に応じて、４８ビット
の固定長圧縮データから、２ビットの属性情報／２ビッ
トの属性情報／２ビットの属性情報と８ビットの平均値
指標ＬＡから成る１０ビットデータ／２ビットの属性情
報と４８ビットの固定長圧縮データから成る５０ビット
データ、の何れかに変換された可変長圧縮データは、図
７内右上欄に示すように内部レジスタに記憶された後、
１６ビットのデータバスに適合するようにシリアル変換
されて出力される。

【００４５】[2-3-3] 可変長コード化されない場合：可
変長コード化圧縮後は、フレームメモリ２２から読み出
す際のアドレス制御によって回転等の編集を行うことが
できなくなるため、本装置では、上述の可変長コード化
圧縮処理は、原稿画像サイズがＡ３サイズ（出力紙の最
大サイズと同じで回転が不要なサイズ）の場合にのみ行
われる。つまり、原稿サイズがＡ４サイズ（出力紙の最
大サイズより小さく回転が可能なサイズ）の場合には、
フレームメモリ２２からの読み出し時に必要に応じて回
転処理を行い得るように、可変長コード化圧縮処理は行
われず、固定長圧縮処理のみが行われる。なお、前述の
ように、本発明の技術思想に関する限り、固定長圧縮処
理後のデータを全て可変長圧縮処理する構成や、固定長
圧縮処理のみで可変長圧縮処理を行なわない構成も可能
である。

【００４６】〔３〕メモリ書き込み制御（切換制御）：
４×４画素当り４８ビットの固定長圧縮データを更に可
変長圧縮してフレームメモリ２２に書き込むか、又は、
可変長圧縮することなくフレームメモリ２２に書き込む
かの切換は、図５に示すように、ＣＰＵにより内部レジ
スタに設定される固定長／可変長切換信号ＣＯＤＥＳＥ
Ｌに従って行われる。即ち、 （ａ）『ＣＯＤＥＳＥＬ＝０』の場合は、固定長圧縮デ
ータを更に可変長圧縮してフレームメモリ２２に書き込
む。 （ｂ）『ＣＯＤＥＳＥＬ＝１』の場合は、可変長圧縮す
ることなく、固定長圧縮後のデータをフレームメモリ２
２に書き込む。ように制御が行われる。

【００４７】上記のＣＯＤＥＳＥＬは、原稿サイズに応
じて決められる。即ち、原稿サイズがＡ３サイズの場合
は、『ＣＯＤＥＳＥＬ＝０』に設定される。また、Ａ４
サイズ以下の場合は、『ＣＯＤＥＳＥＬ＝１』に設定さ
れる。

【００４８】上記の切換制御により、原稿がＡ４サイズ
以下の場合には、４×４画素当り４８ビットの固定長圧
縮データがフレームメモリ２２に記憶される。このた
め、フレームメモリ２２からの読み出し時に行アドレス
と列アドレスを入れ換えるアドレス制御を行うことで、
画像を９０度回転させることができる。つまり、圧縮し
た状態で編集処理が可能である。また、原稿がＡ３サイ
ズの場合には、４×４画素当り４８ビットの固定長圧縮
データが更に可変長コード化圧縮されてフレームメモリ
２２に記憶される。このため、データ量を更に削減する
ことができる。

【００４９】〔４〕可変長コード化伸長（固定長データ
変換）：図７と図８は、フレームメモリ２２に格納され
ているデータ（固定長圧縮データ／固定長圧縮＆可変長
コード化圧縮データ）を読み出して、４×４画素当り４
８ビットの固定長圧縮データを生成する処理を示す。こ
の処理は、可変長コード化圧縮処理の逆変換、即ち、可
変長コード化伸長処理である。

【００５０】フレームメモリ２２からは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋの各色の圧縮データが、各色の作像ユニットの間隔
（本例ではＬｍｍ）で決定されるタイミングで順に読み
出されて、まず、入力バッファに書き込まれる。

【００５１】ＣＰＵから与えられる固定長／可変長切換
信号ＣＯＤＥＳＥＬが０の場合は固定長圧縮後に更に可
変長コード化圧縮されたデータの場合であり、本装置で
はＡ３サイズの原稿の場合である。この場合は、図７の
下段内上欄に示す固定長生成アルゴリズムに従って、可
変長コード化伸長処理が実行される。

【００５２】即ち、入力バッファから読み出した２ビッ
トの属性情報ＡＴＲの値に対応するアルゴリズムに従っ
て４８ビットのデータ（新固定長圧縮データ）を生成し
て出力バッファに書き込む下記の処理が実行される。 （ａ）属性情報ＡＴＲが『００』の場合は、平均値指標
ＬＡ＝０ｈ、階調幅指標ＬＤ＝０ｈ、符号情報＝０００
０ｈの４８ビットデータが生成される。 （ｂ）属性情報ＡＴＲが『０１』の場合は、平均値指標
ＬＡ＝ｆｆｈ、階調幅指標ＬＤ＝０ｈ、符号情報＝００
００ｈの４８ビットデータが生成される。 （ｃ）属性情報ＡＴＲが『１０』の場合は、該２ビット
の属性情報に続く８ビットデータＦ１ｈが平均値指標Ｌ
Ａとされ、この『ＬＡ＝Ｆ１ｈ』と、階調幅指標ＬＤ＝
０ｈ、符号情報＝００００ｈの４８ビットデータが生成
される。 （ｄ）属性情報ＡＴＲが『１１』の場合は、該２ビット
の属性情報に続く４８ビットのデータがそのまま新固定
長圧縮データとして生成される。

【００５３】一方、ＣＰＵから与えられる固定長／可変
長切換信号ＣＯＤＥＳＥＬが１の場合は、固定長圧縮の
みで圧縮されたデータの場合であり、本例ではＡ４サイ
ズの原稿の場合である。この場合は、図７の下段内下欄
に示すように、入力バッファから読み出されるデータ
が、そのまま新固定長圧縮データとして生成されて出力
バッファに書き込まれる。

【００５４】

【発明の効果】本発明では、ブロック内の画素値の最大
値、最小値、平均値、及び中間値を求め、求めた平均値
と中間値の大小比較結果に基づいて、最大値と最小値の
一方を階調最大指数又は階調最小指数とし、他方を平均
値と中間値の差分に基づく濃度だけ平均値の方向へ補正
した濃度を階調最小指数又は階調最大指数としているた
め、スパイクノイズをカットするためにダイナミックレ
ンジを狭める度合いを必要最小限にすることができる。
また、比較処理が少ないため、上記の作用を奏する回路
を簡単なハードウェア構成で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の画像処理装置が搭載される画像形
成装置のシステム構成図。

【図２】実施の形態の画像処理装置を示すブロック図。

【図３】図４の符号化部２１を主に示すブロック図。

【図４】図５の固定長圧縮部２１１を示すブロック図。

【図５】固定長圧縮部２１１での処理の流れを説明する
フローチャート。

【図６】図３の参照値選択部２１２０と属性判別部２１
２と可変長コード化圧縮部２１５を主に説明するブロッ
ク図。

【図７】図２の固定長データ変換部２５を説明するブロ
ック図。

【図８】図７の可変長コード化伸長部２５５での処理の
流れを示すフローチャート。

【図９】本発明の固定長圧縮の階調最大指数Ｑmax と階
調最小指数Ｑmin を求める原理を示す説明図。

【図１０】従来の固定長圧縮の階調最大指数Ｑmax と階
調最小指数Ｑmin を求める原理を示す説明図。

【図１１】従来の固定長圧縮の原理を示す説明図。

【図１２】本発明と従来の固定長圧縮のダイナミックレ
ンジの差異がブロックノイズに及ぼす影響を示す説明
図。

【符号の説明】

２１１ 固定長圧縮部 ２１２ 属性判別部 ２１５ 可変長コード化圧縮部 ２５ 固定長データ変換部（可変長コード化伸長部）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AA26 AA27 AB07 BC07 BC09 DA17 GA23 2H030 AD11 5C059 KK01 MA28 MA29 ME01 ME13 PP01 PP14 SS11 TA00 TC02 TD03 TD11 UA02 UA34 5C078 AA04 AA09 BA44 CA21 DA00 DA01 DA16 DA17 DA18 9A001 HZ27 HZ28 HZ31 JZ35 KZ42

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データから順に所定数の画素のブロ
   ックを切り出し、ブロック内の濃度範囲を示す範囲指標
   とブロックとしての濃度を示す濃度指標を求め、ブロッ
   ク内の各画素の量子化値と範囲指標と濃度指標とから成
   る固定長の符号に圧縮符号化する画像処理装置であっ
   て、 ブロック内の画素値の最大値、最小値、平均値、及び中
   間値を求める第１の演算手段と、 平均値と中間値の大小を比較した比較結果に基づいて、
   最大値と最小値の一方を階調最大指数又は階調最小指数
   とし、他方を平均値と中間値の差分に基づく濃度だけ平
   均値の方向へ補正した濃度を階調最小指数又は階調最大
   指数とする第２の演算手段と、 第２の演算手段により求めた階調最大指数と階調最小指
   数の差分を求めて範囲指標とする第３の演算手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に於いて、 第２の演算手段は、他方を平均値と中間値の差分の１／
   ２の濃度だけ平均値の方向へ補正した濃度を階調最小指
   数又は階調最大指数とする、 ことを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１、又は請求項２に於いて、 第３の演算手段は、第２の演算手段により求めた階調最
   大指数と階調最小指数の中間値を求めて濃度指標とす
   る、ことを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 画像データから順に所定数の画素のブロ
   ックを切り出し、ブロック内の濃度範囲を示す範囲指標
   とブロックとしての濃度を示す濃度指標を求め、ブロッ
   ク内の各画素の量子化値と範囲指標と濃度指標とから成
   る固定長の符号に圧縮符号化する画像処理方法であっ
   て、 ブロック内の画素値の最大値、最小値、平均値、及び中
   間値を求める過程、 求めた平均値と中間値の大小を比較し、その比較結果に
   基づいて、最大値と最小値の一方を階調最大指数又は階
   調最小指数とし、他方を平均値と中間値の差分に基づく
   濃度だけ平均値の方向へ補正した濃度を階調最小指数又
   は階調最大指数とする過程、及び階調最大指数と階調最
   小指数の差分を求めて範囲指標とする過程、 を実行することを特徴とする画像処理方法。
5. 【請求項５】 請求項４に於いて、 階調最大指数と階調最小指数を求める過程に於いて、他
   方を平均値と中間値の差分の１／２の濃度だけ平均値の
   方向へ補正した濃度を階調最小指数又は階調最大指数と
   する、 ことを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】 請求項４、又は請求項５に於いて、さら
   に、 階調最大指数と階調最小指数の平均値を求めて濃度指標
   とする過程、 を実行することを特徴とする画像処理方法。