JP2003283844A - 画像処理装置及びその制御方法及びコンピュータプログラム及び記憶媒体 - Google Patents
画像処理装置及びその制御方法及びコンピュータプログラム及び記憶媒体Info
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Abstract
く、目標サイズに収まるよう符号化させると共に、その
符号化する際に圧縮する際のモードとしてユーザーの意
図を反映させて符号化することを可能にする。 【解決手段】 入力された画像データは符号化部102
で符号化され、第1、第2のメモリにそれぞれ格納され
る。符号化シーケンス部108はこの符号量を監視し、
設定値に達したと判断した場合には、第1のメモリ内の
データを破棄させ、符号化手段に対して量子化ステップ
を更に上げるよう指示して、符号化を継続させる。従前
の符号化データは第2のメモリに保存されているので、
再符号化部109でパラメータ変更後の符号化部102
と同じ量子化ステップで再度符号化させ、それを第1、
第2のメモリに格納する。このとき、符号化部102、
再符号化部109は、モード指定部125で指定された
量子化演算のモードに従って量子化誤差に対する演算を
行い、符号化する。
Description
化する画像処理装置及びその制御方法及びコンピュータ
プログラム及び記憶媒体に関するものである。
サイン変換を利用したJPEG方式や、Wavelet変換を
利用した方式が多く使われている。この種の符号化方式
は、可変長符号化方式であるので、符号化対象の画像毎
に符号量が変化するものである。
画像に対して1組の量子化マトリクスしか定義できない
ので、プリスキャン無しには、符号量調整が行えず、限
られたメモリに記憶するシステムで使用する場合におい
ては、メモリオーバーを起こす危険性があった。
量を確保しておくことが必要となるが、入力される画像
のサイズが一律同じではなく、異なる場合もある。した
がって、これまでは、その入力する可能性のある最大サ
イズ分に適合し得る容量のメモリを確保せざるを得な
い。
イズに合わせてメモリを確保するような装置において
は、それより小さなサイズの画像を入力する場合にもそ
のメモリが確保されることを意味することになり、メモ
リを有効活用しているとは到底言えない。
像に合わせることが考えられるが、今度は、符号化処理
で得られた符号データがそれを越えてしまうということ
が発生する。
りオーバーした場合は、圧縮率を変更して、原稿の再読
み込みを行なう方法や、予めプリスキャンによる符号量
見積もりを行ない、符号量を調整するために、量子化パ
ラメータの再設定を行なう方法などが知られている。
として、例えば、プリ圧縮したデータを内部バッファメ
モリに入れ、これを伸長し、圧縮パラメータを変え、本
圧縮し、外部記憶に出力する方式が知られている。この
とき、本圧縮は、プリ圧縮よりも圧縮率を高めにする必
要がある。
て、目標圧縮率以上の圧縮バッファが必要となり、中間
的に使うバッファのオーバーフローを防ぐには、原画の
データを記録できるほどの容量が必要となることは避け
られなかった。
圧縮した全データに対して、復号、再圧縮を行なう処理
が入るため、連続処理のスピードがあがらないという問
題があった。
であり、画像の再入力を不要とし、且つ、少ないメモリ
量でもって目的とするサイズ以下に圧縮符号化させると
共に、画質についてもユーザの意図を反映させることを
可能ならしめる画像処理装置及びその制御方法、並びに
コンピュータプログラム及び可読記憶媒体を提供しよう
とするものである。
め、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備え
る。すなわち、画像データを圧縮符号化する画像処理装
置であって、量子化演算に関するモードを指定する指定
手段と、量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメ
ータが変更可能な第1の圧縮符号化手段と、量子化ステ
ップ及び量子化演算に関するパラメータが変更可能であ
って、前記第1の圧縮符号化手段で圧縮した符号データ
を復号し、再圧縮する第2の圧縮符号化手段と、前記第
1の圧縮符号化手段によって生成される符号量を監視す
ると共に、当該符号データ量が所定量になったか否かを
判断する符号量監視手段と、該符号量監視手段によって
前記所定量に達したと判断した場合、前記量子化ステッ
プを次の段階のステップにすると共に、前記指定手段で
指定されたモードに従った量子化演算となるよう前記第
1、第2の圧縮符号化手段にパラメータを設定するパラ
メータ設定手段と、該パラメータ設定手段によりパラメ
ータを変更した場合、前記第1の圧縮符号化手段で従前
に生成された符号データを前記第2の圧縮符号化手段に
よって再符号化させ、当該再符号化を済ませた符号デー
タを、前記第1の圧縮符号化手段のパラメータ変更後の
符号データとして所定の記憶手段に記憶すると共に、パ
ラメータ変更後の前記第1の圧縮符号化手段で生成され
た符号化データを、後続符号データとして前記記憶手段
に保存させる制御手段とを備える。
係る実施形態を説明するが、先ず、基本部分について説
明する。
100の機能ブロック構成図である。以下、同図の各部
を簡単に説明する。
から画像を入力する入力部101を備えている。なお、
入力部101は、ページ記述言語をラスターイメージに
レンダリングする手段などから画像データを入力しても
良いし、記憶媒体に格納された画像ファイルを読込むこ
とで実現しても良く、場合によってはネットワークより
受信するようにしても良い。
の符号化を行なう。なお、符号化方式は公知のJPEG
符号化方式を用い、8×8画素単位に相当する画像デー
タを直交変換し、後述する量子化ステップを用いた量子
化、ハフマン符号化処理を行なうものである。
リ制御部105は、上記符号化部102から夫々に出力
されてくる上記符号化データ(同じ符号化データ)を第
1のメモリ104と第2のメモリ106へ格納する様に
制御する。ここで、第1のメモリ104は、最終的に確
定した(目標値以内のデータ量に圧縮し終わった)符号
化データを、図1の基本構成の外部に接続されるネット
ワーク機器、画像出力装置や大容量記憶装置等へ出力す
るために、該符号化データを保持するためのメモリであ
る。また、第2のメモリ106は、前記符号化データを
第1のメモリ上に形成するための圧縮符号化処理を補助
する作業用のメモリである。
て圧縮符号化された画像データのデータ量をカウント
し、該カウント値を保持すると共に、そのカウント結果
により符号化シーケンスの制御を行なう符号化シーケン
ス制御部108に出力する。
ンタ107のカウント値がある設定値に達したかどうか
を検出し、その設定値に達した(目標値を越えた)こと
を検出した時にメモリ104内の格納済みのデータを廃
棄するよう第1のメモリ制御部103に制御信号を出力
する。上記第1のメモリ制御部103は、この制御信号
に基づいて、メモリアドレスカウンタをクリアするか、
あるいは符号化データ管理テーブルをクリアすることに
より、前記格納データを廃棄する。また、このとき、符
号化シーケンス制御部108は、第1のカウンタ107
をゼロクリアする(入力部101からの入力は継続して
いる)と共に、符号化部102に対して今までより、高
い圧縮率で符号化を行なうよう制御する。すなわち、本
装置の符号化処理で発生する符号化データのデータ量が
最終的に例えば1/2になるように制御する。なお、こ
こでは、1/2としたが任意に設定できることは言うま
でもない。
これまでと同様、第1のメモリ制御部103と第2のメ
モリ制御部105を経て、第1のメモリ104と第2の
メモリ106に夫々格納される。
は、カウンタ107のカウント値がある設定値に達した
場合に、第2のメモリ制御部105に対して、これまで
に第2のメモリ106に格納した符号化データを読み出
し、符号化データ変換手段である再符号化部109に該
符号化データを出力するよう制御信号を出す。
ータを復号化し、データ量を減らすための再量子化等を
行なった後に再び符号化処理を行ない、圧縮率が変更さ
れた符号化部102と同じ圧縮率のデータ量を第2のカ
ウンタ110に出力する。
化データは、第1のメモリ制御部103と第2のメモリ
制御部105を経由して、それぞれ、第1のメモリ10
4と第2のメモリ106に格納される。
のメモリ制御部が検出する。すなわち、再符号化処理す
るために読み出すデータが無くなれば、再符号化処理の
終了を符号化シーケンス制御部108に知らせる。実際
には、第2のメモリ制御部105の読みだし処理だけで
なく、再符号化部109の処理も終了した後に、符号化
処理が完了したことになる。
値は、再符号化処理が完了した後、第1のカウンタ10
7で保持されているカウンタ値に加算される。この加算
結果は再符号化処理が完了した直後における、第1のメ
モリ104内のデータ量の合計を表す。即ち、1画面分
(ページ分)の符号化部102と再符号化部109の符
号化処理が終了した時点では、上記加算後の第1のカウ
ンタ107で保持されているカウンタ値は、1画面分
(1ページ分)を本装置が符号化した場合に発生した総
データ量を表す(詳細は後述)。
未終了に関わらず、符号化するべき入力部101からの
画像データが残っている限りは符号化処理を継続して行
なう。
に達したかどうかは入力部101から入力される1ペー
ジ分の画像データの符号化処理(符号化、再符号化)が
終わるまで繰り返され、上述した符号化と再符号化の処
理は、ここで得られる検出結果に応じた制御の上で実行
される。
と次の通りである。
符号化部102にて初期段階での量子化パラメータQ1
に従い圧縮符号化を行う。生成された圧縮符号データ
は、第1のメモリ104、第2のメモリ106にそれぞ
れ書き込まれていく。このとき、第1のカウンタ107
は生成される符号データ量を計数していくが、設定量以
下のまま圧縮符号化処理が完了した場合には、第1のメ
モリ104に格納されたデータを外部に出力し、後続す
る画像があれば、カウンタ107、110をリセットし
てその入力を行う。
に、生成される符号化データ量が設定値に達したと符号
化シーケンス制御部108が判断した場合、第1のメモ
リ104内のデータを破棄させ、符号化部102に対し
て更に高い圧縮率となるよう、次の段階の量子化パラメ
ータQ2を設定して画像データの入力を継続させる。こ
れにより、設定値に達したと判断された以降に入力され
た画像データは、更に高い圧縮率で符号化が行われるこ
とになる。また、符号化データ量が設定値に達する以前
の符号化データ(量子化パラメータQ1で符号化された
データ)は、第2のメモリ106に格納されている。そ
こで、このデータを再符号化部109にて、再度符号化
を行い、その結果を、第1のメモリ104、第2のメモ
リ106にそれぞれ格納する。再符号化部109で再符
号化する際の量子化パラメータは、変更後の符号化部1
02の量子化パラメータQ2と同じである。第2のメモ
リ106に格納されていた以前の符号化データに対する
再符号化が完了すると、その符号量は第2のカウンタ1
10に保持されているので、それを第1のカウンタ10
7に足しこむ。
メモリ106それぞれには、1ページの先頭から量子化
パラメータQ2で圧縮された符号化データが格納される
ことになる。この量子化パラメータQ2で圧縮符号化し
ている最中に、再度、カウンタ107の値が設定値に達
したと判断した場合、更に高い圧縮率となるべく、量子
化パラメータQ3を符号化部102及び再符号化部10
9に設定して、上記の処理を行う。そして、量子化パラ
メータQ3でも設定値に達したと判断した場合には、量
子化パラメータをQ4に設定することになる。
再符号化部109における設定する量子化パラメータQ
i(i=1、2、3)は、量子化ステップと、量子化す
る際の演算モード(演算誤差の取り扱いを指定するモー
ド)の2つで構成される。
=Q2×m、Q4=Q3×m…と、m倍(m>1)ずつ
大きくしていく(必ずしも等倍である必要はない)。量
子化ステップを大きくすると、DCT変換した際の周波
数成分値が小さな値、すなわち、少ないビット数で表現
できるわけであるから、データ量を減らすことが可能と
なる。
ード指定部125で指定されたモードに従い決定する。
の種類は、圧縮率優先、エッジ強調強、エッジ強調弱の
3種類存在する(もちろん、これ以上であっても以下で
あっても構わない)。
である。同図は、モード指定部125で指定されたモー
ドに基づく、シナリオテーブルであって、符号化シーケ
ンス制御部108内にテーブル(メモリ)として予め記
憶されているものである。各モードついて説明すると以
下の通りである。
値に達しないまま符号化が行われる場合)は、符号器で
四捨五入が選ばれる。再符号化時は、切り捨て処理が選
ばれる [エッジ強調強]再符号化が無い場合は、符号器で四捨
五入が選ばれる。再符号化時は、条件付き切り上げ処理
が選ばれる。ここで言う条件つき切り上げとは、DCT
係数の値が所定閾値以上の値の場合に切り上げることを
意味する(それ以外の場合には切り捨てる)。換言すれ
ば、DCT係数が小さい場合には、その切り上げによる
影響が大きくなり、結果的にノイズ成分となりやすくな
るからでもある。
符号器で四捨五入が選ばれる。最初に設定値に達した場
合には、条件付き切り上げを行い。2回目以降にも設定
値に達した場合には、無条件で切り捨てを行うことを意
味する。
表わすフローチャートを図8に示すが、説明を簡単にす
るため、簡略化した図3のフローチャートに従って先ず
説明する。
置100は、スキャナ等の入力部101から入力した1
ページの画像データを所定のデータ量以下に圧縮符号化
する装置である。該符号化処理を実現するために、前記
入力部101以外に、符号化部102、再符号化部10
9、第1のメモリ104、第2のメモリ106等を有す
る。これらの機能ブロックを用い、図3に示すフローチ
ャートに基づいて符号化処理を行なう。
記の3つの処理フェーズに分かれる。 (1)符号化フェーズ (2)符号化・再符号化フェーズ (3)転送フェーズ 上記それぞれの処理フェーズおいて、どのように画像デ
ータ、符号化データ等が流れて処理され,メモリにどの
ように格納されるかを視覚的に解り易く示したのが図4
乃至図7である。
テップS303とS305に対応する符号化フェーズの
初期状態を表わす。また、図5はステップS307〜S
315に対応する符号化・再符号化フェーズの処理状態
を、図6はステップS317に対応する転送フェーズの
処理状態を、図7は転送フェーズ後の符号化フェーズの
処理状態を表わす。以下、各フェーズについて説明す
る。
データの符号化処理は、符号化パラメータの、モード指
定部125で指定された初期設定(ステップS301)
から始まる。ここでは符号化処理する画像サイズ(スキ
ャナ等の入力部101から読み取る用紙サイズ)から一
意的に定まる符号化データ量の上限値や符号化部102
(ここでは公知のJPEG符号化方式を用いるものとす
る)に適用する量子化パラメータ(量子化ステップと演
算モード)を設定する。
ウンタ107は、実際の符号化処理(画像の8×8画素
単位にJPEG圧縮)を行ない、出力される符号化デー
タのデータ量を累積カウントする。
カウント値が上記上限値をオーバーしたかどうかを検知
し、オーバーしていなければステップS303のJPE
G符号化処理を継続する。これが初期状態の符号化フェ
ーズである。
は、図4に示すように第1のメモリ104と第2のメモ
リ106の両方に格納されていく。縦縞で示した領域が
該格納した符号を表現している。
部102の符号化処理が進行し、前記データ量のカウン
ト値が設定されている上限値をオーバーすると、ステッ
プS307にて、第1のメモリ104内の符号化データ
を廃棄すると共に、ステップS309にて、符号化部1
02の量子化パラメータをQ2に変更する。
定された上限値をオーバーするという事は、圧縮後のデ
ータ量が目標値以内に収まらないことを意味する。よっ
て同じ量子化ステップを用いて符号化処理を継続しても
意味が無いので、前よりもデータ量が少なくなるよう
に、Q1よりも量子化ステップ幅の大きい量子化ステッ
プQ2に変更するわけである。また、この際、量子化演
算モードに設定されたシナリオに従って設定されること
になる。
した後、ステップS311では符号化部102の符号化
処理を再開し、図5に示すように符号化データを第2の
メモリ106のみに格納する。それと並行して、ステッ
プS313の再符号化処理を行なう。再符号化処理で
は、第2のメモリ106に格納済みの符号化データを読
み出して、再符号化部109にて再符号化処理を行な
い、前記2つのメモリ104、106に格納する。そし
て、縦縞の符号を全て再符号化するまで、該符号化処
理と再符号化処理を継続する。再符号化部109から出
力される再符号化データは、量子化パラメータ変更後の
符号化部102と全く同じである。
ータを一旦ハフマン復号した後の各量子化値に対して、
これら値を2nで割った結果と同様の結果が出るビット
シフト処理を施した後、再度ハフマン符号化を行なうこ
とにより実現される(m=2の場合)。この方法は、ビ
ットシフトのみで量子化ステップを変更する点と逆直交
変換や再直交変換処理を行なわない点で、高速な再符号
化処理が可能である。ステップ315では、再符号化処
理の終了検知が行なわれる。
化データのデータ量よりも少なくなるので、図5に示す
ように、再符号化前の符号を格納していたメモリ領域に
再符号化後の符号化データを上書きするように格納する
ことができる。再符号化処理が終了した時点で、縦縞
の符号化データのデータ量は図6に示すの斜め縞の符
号化データのデータ量へと減少する。
が、符号化・再符号化フェーズで行なう処理である。
したら、ステップS317では転送処理が行なわれる。
該転送処理では、図6に示すように、符号化・再符号化
フェーズで第2のメモリ106のみに格納した斜め縞
の符号化データを、第1のメモリ104内の斜め線の
符号化データに連結されるアドレスに転送し、格納す
る。その一方で、第2のメモリ106上で分散してしま
っている斜め縞の符号化データと斜め縞の符号化デ
ータが第1のメモリ104上で連続して格納される様
に、前記斜め縞の符号化データを第2のメモリ106
内で転送し、連結させる。これが、転送フェーズで行な
う処理である。
S303、S305の符号化フェーズに戻り、図7に示
すように斜め縞の符号を符号化部102から出力して
2つのメモリ104,106に格納する。この符号化フ
ェーズは、初期状態の符号化フェーズ(図4)と少し異
なり、符号化部102で符号化する際の量子化ステップ
がQ1からQ2に変更されていると共に、2つのメモリ
104,106に格納されている符号化データも様々な
フェーズで処理された符号の集まりである。それらの違
いを無視すれば、転送フェーズ直後の符号化フェーズと
初期状態の符号化フェーズは、同じと見なせる。
化フェーズと転送フェーズの3つを繰り返すことで、最
終的に1ページの画像データをデータ量設定値以下に圧
縮した符号を第1のメモリに格納することが出来る。し
かも、入力部101は一連の処理が終わるまで、入力を
継続するだけである。すなわち、画像を再度最初から入
力し直すということが無くなる。
解しやすいように、図4、図5、及び、図6に示した各
フェーズに対応する処理のみを記述した。しかしながら
実際には、1ページの画像データの入力はどこかのフェ
ーズで終了する。従って、どのフェーズで終了したかに
よって、それ以降の対応も多少異なる。それを考慮した
流れを示したのが図8のフローチャートである。図8の
フローチャートは、1ページ分の画像データの入力完了
と図3で説明した各種処理との関係を考慮したものであ
り、ここでは図3のフローチャートに、ステップS80
1、S803、S805、S807を追加している。
は、それぞれ、符号化フェーズ、符号化・再符号化フェ
ーズ、転送フェーズにおいて、入力部101からの1ペ
ージ分の画像データの入力が終了したことを検知する。
分の画像データの入力が終了したことを検知した場合
(ステップS801、S805)、ステップS807へ
移り、当該ページの圧縮符号化処理を終了し、次に処理
すべき1ページ以上の画像データがあれば、次の1ペー
ジ分の画像データの圧縮符号化処理を開始し(各カウン
タをリセットし、量子化パラメータを初期値に設定す
る)、無ければ停止状態に入る。
ジ分の画像データの入力終了を検知した場合(ステップ
S803)には、符号化部102では再符号化処理する
画像データが無くなるまで一旦動作を止める必要がある
ので、ステップS311の符号化処理をパスし、ステッ
プS313で、今までに符号化部102で符号化済みの
画像データを所定の符号化データ量に抑える為の再符号
化処理のみを継続して行なう。再符号化処理が全て終了
して、その後の転送処理が終わらないと、1ページ分の
画像データ全体の符号化データが第1のメモリ上に集ま
らないため、1ページ分の画像データの入力終了後も再
符号化処理及びそれに続く転送処理は継続して行われる
必要がある。この場合には、ステップS315にて、再
符号化処理が全て終了したことを検知すると、符号化・
再符号化フェーズ中に、第2のメモリ106のみに格納
された符号化データを第1のメモリに転送し(ステップ
S317)た後、次のステップS805にて、1ページ
分の画像データの入力終了が検知されてステップS80
7へ移ることになる。
る。
は図5、図6の概念図で示したメモリ格納方法の変形例
を示す図である。
化フェーズでは、符号化部102から出力する符号化デ
ータは第2のメモリ106のみに格納していたが、図9
に示すように符号化・再符号化フェーズ中に、符号化部
102から出力する符号化データを第1、第2メモリの
両方に直接格納する。
で符号化して出力する符号化データも両方のメモリへ格
納することになる。また、図6の概念図とは異なり、図
10に示す様に、転送フェーズでメモリ間のデータ転送
が必要なくなる。またこの変形例の場合には、符号化・
再符号化フェーズにおいて、符号化データと再符号化デ
ータを第1のメモリ104へ送った順序で順次格納され
る。そのため2種類のデータが入り混じってしまうとい
う問題は有る。
する為に符号化データをある単位で区切って、ファイル
或いはパケットとして管理する様にする。具体的には、
ファイル管理テーブル、或いは、パケット管理テーブル
等を別に作成して管理する。
のデータを第1メモリ104に格納する際、適当な単位
(例えば前記直交変換の単位が8×8のブロックである
ので、8×i(i=1、2…の整数)ライン分のデー
タ)毎に、画像データの先頭から管理番号を割り当て、
各管理番号に対応する符号化データの格納先頭アドレス
と該符号化データ量とを、管理番号順に格納できるよう
な管理テーブルを作成する。
中のデータの管理番号を保持し、該管理番号に基づい
て、符号化データ格納時の先頭アドレスと符号化データ
量とを管理テーブルに書き込む。このようにすれば、符
号化部102と再符号化部109で処理した符号化デー
タをランダムに格納したとしても、前記管理テーブルを
管理番号順にアクセスし、その時読み出させる先頭アド
レスと符号化データ量に基づいて、符号化データを第1
メモリ104から読み出せば、画像の先頭から順番に符
号化データを読み出すことができる。このような管理機
構を設ければ、画像上で連続するデータをメモリ上で連
続するように格納する必要性が無くなる。
符号化フェーズは、これまで説明した2つの符号化フェ
ーズ(図4、図7)とほとんど同じであり、第1のメモ
リ内における符号の格納状態が図11に示した様に若干
異なるだけである。よって、先の説明と本変形例は、3
つのフェーズを繰り返して処理することに変わりは無
い。
特徴的な符号化処理を行なう為の、第2の実施形態(こ
れまで説明した構成を第1の実施形態という)を図2を
用いて説明する。
00のブロック構成図である。
置100と大きく異なる点は、最初に符号化を行なう符
号化部が2つ並列に存在する点である。画像処理装置2
00は、入力部201から入力される画像データを、第
1の符号化部202と第2の符号化部205で並行して
符号化し、互いに圧縮率の異なる2種類の符号化データ
を生成する。本第2の実施形態でも、符号化方式は公知
のJPEG符号化方式を用い、8×8画素単位に相当す
る画像データを直交変換し、後述する量子化ステップを
用いた量子化、ハフマン符号化処理を行なうものであ
る。
も、第2の符号化部205の方が適用する圧縮率を高く
設定する場合について説明する。具体的には、モード指
定部126で指定された演算モードに従い、第1の符号
化部202における量子化パラメータをQ1、第2の符
号化部205の量子化パラメータをQ2(Q2の量子化
ステップは、Q1の量子化ステップより大きい)とす
る。
タは、第1のメモリ制御部203を経由して、第1のメ
モリ204に格納される。このとき、第1のカウンタ2
08は、符号化部202から出力される符号化データの
データ量をカウントし、これを保持すると共に、符号化
シーケンス制御部209にも出力する。
化データは、第2のメモリ制御部206を経由して、第
2のメモリ207に格納される。このとき、第2のカウ
ンタ210は、符号化部205から出力される符号化デ
ータのデータ量をカウントし、これを保持する。更に、
後述する第2のメモリ207に格納している符号化デー
タを第1のメモリ204に転送する時には、それと同時
に上記カウント値を、第1のカウンタ208に転送す
る。
02から出力される符号化データのデータ量をカウント
中に、該カウント値がある設定値に達した時には、符号
化シーケンス制御部209は、第1の実施形態と同様、
メモリ制御部203に対して第1のメモリ204に格納
されているデータを廃棄するよう制御信号を出す。
は、第2のメモリ207に格納している符号化データを
読み出して第1のメモリ204に転送し、第1のメモリ
204に格納するよう、メモリ制御部206とメモリ制
御部203に制御信号を出力する。この結果、第2のカ
ウンタ210のカウント値が第1のカウンタ208に転
送され、その値が第1のカウンタのカウント値としてロ
ード(上書き)される。
ウント値は、第2のメモリ207に格納している符号化
データのデータ量を表わしているので、そのカウント値
と符号化データを、互いの対応付けが変わらない様に、
そのまま第1のカウンタと第1のメモリへコピーしたと
考えれば良い。
第1の符号化部202および、第2の符号化部205に
対して、今までよりも、符号化データが少なくなるよう
な符号化を行なうように制御信号を出す。
2の符号化部205における量子化ステップをそれぞれ
2倍に切り替える。この結果、第1の符号化部202
は、その直前までの第2の符号化部205における量子
化パラメータQ2を継承することになり、第2の符号化
部205は更に大きな量子化ステップQ3を用いて、次
のオーバーフローに備えた更に高い圧縮率の符号化処理
を行うことになる。
としたがこれに限らず、任意に設定できることは示すま
でもない。切り替えられた各符号化部202、205か
ら出力された符号化データは、それぞれ、対応するメモ
リ制御部203、206を経由して、対応するメモリ2
04、207に格納される。
メモリ制御部206に対し、既に第2のメモリ207内
に格納している符号化データを読み出して、再符号化部
211にデータを送るよう制御信号を出す。再符号化部
211は、図1の再符号化部109と同様にして符号化
データの再符号化処理を行なう。
1が出力したデータ量をカウントするもので、再符号化
処理を開始する直前にゼロにリセットされ、再符号化処
理中の出力データ量をカウントする。このカウンタ21
2は、再符号化処理が終了した時点で、そこで得られた
カウント値を第2のカウンタ210に転送する。
きたデータ量カウント値を、第2のカウンタ210内に
保持しているカウンタ値に加算することにより、再符号
化処理中にメモリ207に格納した、符号化データと再
符号化データの合計のデータ量を算出する。即ち、メモ
リ207に格納しているデータ量とカウンタ210のカ
ウント値とが一致する。
符号化するべき入力部201からの画像データが残って
いれば、2つの符号化部202と205による符号化処
理を継続して行なう。そして、カウンタ208のカウン
ト値がある設定値に達したかどうかの監視は入力部20
1から入力される1ページ分の画像データの符号化処理
(符号化、再符号化)が終わるまで繰り返され、上述し
た符号化と再符号化の処理は、ここで得られる検出結果
に応じた制御の上で実行される。
化部205は、第1の符号化部202よりも1つ上の圧
縮率での符号化を行う。そして、第1の符号化部202
で生成された符号量が設定量に達した場合、第1の符号
化部202の量子化パラメータを、直前の第2の符号化
部205と同じにする。また、第2の符号化部205の
量子化パラメータを更に高い圧縮率となるよう設定す
る。そして、第1のメモリ204内のデータを破棄し、
第2のメモリ207に格納されていたデータを第1のメ
モリ204に転送すると共に、第2のカウンタ210の
値を第1のカウンタ208に書き込む。そして、第2の
メモリ内のデータを更に高い圧縮率で再符号化させるた
め、再符号化部211に対して、第2の符号化部205
に新に設定した量子化パラメータと同じにする。この結
果、第2のメモリ207内のデータは、ページの先頭か
ら新たなに設定された量子化パラメータで圧縮したのと
等価の符号データが格納されることになる。
際のモードがモード指定部126で指定できるようにな
っている。第2の符号化部205は、第1の符号化部2
02よりも常に高い圧縮率での符号化を行っているの
で、以下では、この第2の符号化部205を高圧縮率符
号化器と呼び、逆に、第1の符号化部202を底圧縮率
符号化器と呼んで、各モードについて説明する。
6で指定可能な、DCT係数に関する量子化演算誤差に
かかる演算モードは、図27に示すごとく、画質優先、
圧縮率優先、エッジ強調(強)、エッジ強調(弱)の4
つ存在する(ただし、図18に示したものを本第2の実
施形態に採用しても構わないし、図27を第1の実施形
態に適用しても構わない。) [画質優先]初期段階では、低圧縮率用符号器、高圧縮
率用符号器とも四捨五入が選ばれる。再符号化時1回
目、2回目以降は、切り捨て処理が選ばれる。
符号器は四捨五入が選ばれ、高圧縮率用符号器は、切り
捨てが選ばれる。再符号化時1回目、2回目以降は、切
り捨て処理が選ばれる。
縮率用符号器は、四捨五入が選ばれ、高圧縮率用符号器
は、条件付切り上げ処理が選ばれる(条件は第1の実施
形態と同様)。再符号化時1回目、2回目以降は、条件
付切り上げ処理が選ばれる。
縮率用符号器は、四捨五入が選ばれ、高圧縮率用符号器
は、条件付切り上げ処理が選ばれる。再符号化時1回
目、2回目以降は、切り捨て処理が選ばれる。
ーを表わすフローチャートを図12に示す。
場合は、図12に示すフローチャートに基づいて1ペー
ジ分の画像データの符号化を行なう。なお、図12の説
明は、符号化部が1つの場合のフローチャートである図
8とは、大半は類似しており、当業者であれば上記説明
から本第2の例の特徴は十分に理解できるであろうか
ら、符号化部1つの場合と同じように3つのフェーズで
処理を説明する様にし、図8と異なる点を主に説明する
こととする。
一番大きな違いは、ステップS317の転送処理が、ス
テップS307とステップS309の間に移動している
ことである。要するに、符号化・再符号化フェーズと転
送フェーズが入れ替わったと見なせば良い(ステップS
307の符号化データの廃棄処理は例外である)。
期設定では、第1の符号化部202に量子化パラメータ
Q1を、第2の符号化部205には量子化パラメータQ
2を設定する。ただし、量子化パラメータQ2で表され
る量子化ステップは、Q1よりも大きく、演算モードは
モード指定部126で指定されたシナリオに従って決定
される。
S303、S305を繰り返し実行する。ステップS8
01とステップS305は符号化部が1つの場合と同じ
処理であるが、ステップS303の符号化処理だけは図
13に示すように異なっている。
タは圧縮率が段階的に高くなるようにするため、最初に
格納する符号化データは圧縮率が一番低い量子化パラメ
ータQ1で符号化したデータを格納し、第2のメモリへ
格納する符号化データは量子化パラメータQ2で符号化
したデータを格納する。
設定されている上限値をオーバーしたら(ステップS3
05)、直ちに、第1のメモリ204で保持していた符
号化データを廃棄し(ステップS307)、第2のメモ
リ207で保持している圧縮率の高い符号化データを、
第1のメモリ204へ転送する(ステップS317、図
14参照)。これにより、第1の実施形態で説明した1
回目の再符号化処理の終了を待たずに、速やかに、上限
値をオーバーしない適切な2番目の候補の符号化データ
を第1のメモリ207内に格納出来る。これが、図1に
対する、2つの符号器を持つ図2を適用することの最大
の利点である。
4、207で同じ圧縮率の符号化データを持っているこ
とが無駄という考え方なので、第2のメモリ207に
は、第1のメモリ204に格納する符号化データよりも
圧縮率の高い符号化データを格納しておくようにしてい
る。従って、それ以降の処理もこの考え方に基づき行わ
れるものであり、第2のメモリ207内の符号化データ
を第1のメモリ204に転送する処理(転送フェーズ)
が終了した後は、第2のメモリ207の符号化データ
を、更に1段階圧縮率の高い符号化データを保持する様
に再符号化することとなる。
フェーズの次の符号化・再符号化フェーズでは、上記再
符号化の前に、2つの符号化部202,205に適用さ
れる各量子化パラメータQ1、Q2をそれぞれQ2、Q
3へ変更し(ステップS309)、1ページの画像デー
タの入力が終了せずに続いていれば(ステップS80
3)、後続の画像データは新たな量子化ステップが設定
された2つの符号化部で該入力データを符号化して(ス
テップS311)、対応する各メモリ204,207へ
格納する。そして、上記符号化処理と並行して第2のメ
モリに格納されている符号化データ(第1のメモリ20
4に転送したもの)は、第1のメモリ内の符号化データ
よりも1段階高い圧縮率の符号化データに変更するべ
く、再符号化部211にて量子化パラメータQ3を用い
て符号化されたデータが得られる様な再符号化処理(S
313)を行ない、再符号化データを第2のメモリ20
7に格納し直す。
形態と同様、再符号化処理では、符号化データを一旦ハ
フマン復号した後の各量子化値に対して、これら値を2
nで割った結果と同様の結果が出るビットシフト処理を
施した後、再度ハフマン符号化を行なうことにより実現
される。この方法は、ビットシフトのみで量子化ステッ
プを変更する点と逆直交変換や再直交変換処理を行わな
い点で、高速な再符号化処理が可能である。
る場合には、図15に示したように、第2のメモリ20
7に符号化データと再符号化データを混在して格納する
状況が発生する。従って、前述したように、符号化デー
タをある単位で区切って、ファイル或いはパケットとし
て管理することが、第2のメモリ207に対しても必要
になる。その為には、例えば第1の実施形態における変
形例と同様の構成を設ければ良いであろう。
テップS315で検知したら、また符号化フェーズ(ス
テップS801、S303)に移行する。なお、符号化
・再符号化フェーズ後の符号化フェーズでは、図16に
示すように、2つのメモリ204,207が保持する符
号化データは圧縮率が違うだけでなく、符号化データの
混在の仕方(アドレス)もかなり違ってくる。従って、
再度、第1のメモリ204のデータ量が設定値をオーバ
ーした場合には、第2のメモリ207で保持されている
符号化データ(+の横縞の領域の符号)が第1のメ
モリ204へ転送される必要が出てくる。これらを考慮
すると、第2のメモリ207だけでなく、第1のメモリ
204でも符号化データをファイル或いはパケットとし
て管理する必要がある。よって、第1のメモリ204に
も前述の管理テーブルを用いた管理機構が必要となる。
は、量子化パラメータと符号化データの混在の仕方が、
再符号化処理の前後で異なっていること以外は、初期状
態の符号化フェーズ(図13)と同じである。よって、
符号化フェーズ、転送フェーズと符号化・再符号化フェ
ーズを繰り返すことで、最終的に、1ページ分の画像デ
ータを設定した上限値以下に圧縮した符号化データを確
実に第1のメモリ204に格納することが出来る。
ズと符号化・再符号化フェーズの配置順が逆であること
から、図8において転送処理後に行なっていた1ページ
分の画像データの入力終了検知(ステップS805)
は、符号化・再符号化フェーズで行なう1ページ分の画
像データの入力終了検知(ステップS803)と、ほと
んど同じタイミングになってしまう。また、2つの検知
処理は、機能的にはステップS805と同じで、タイミ
ング的にはステップS803と同じである、従って、こ
れら2つのステップは、新たな1ページ分の画像データ
の入力終了を検知するステップとして統合し、ステップ
S1201と表記しておく。
第1のメモリと第2のメモリは物理的に別のメモリであ
るとして説明をしてきた。これは、2つのメモリに対す
るアクセスが独立したものとすることができるので有利
なためであり、本発明の特徴となす。しかしながら、第
1のメモリと第2のメモリを、物理的に別のメモリとし
ない場合も本発明の範疇に含まれる。物理的に1つのメ
モリ上に、前記第1のメモリと第2のメモリに相当する
2つの領域を確保して、第1のメモリを第1のメモリ領
域、第2のメモリを第2のメモリ領域と言い直して、こ
れまでの説明を読み直せば、本発明は、1つのメモリで
も実現できることが分かる。
場合には、前記転送フェーズで説明したデータ転送処理
のいくつかは不要となる。その詳細はその都度容易に想
像できるので説明は省略するが、前記2つの領域を厳密
に別けて使用する場合、物理的に2つのメモリを持つ時
と同じようにデータ転送処理が必要であるが、2つの領
域間で同じデータを共有することになれば、データ転送
処理が不要になるだけでなく記憶容量の削減も図れる。
符号化データを、第1のメモリ領域へ転送する際、該符
号化データが格納されている先頭アドレスとデータサイ
ズの2つの情報を第2のメモリ制御部から第1のメモリ
制御部へ転送するだけで、前記符号化データを転送した
のと同じ効果が得られる。
ット形式で格納している場合は、メモリ制御部の間で転
送する情報は少し増え、該符号化データに関連する管理
テーブル情報を転送する必要がある。それでも、符号化
データを転送するよりは、効率が良い。
用するデジタル画像処理装置のブロック構成図である。
(像域情報及びカラー画像データ)である。この入力ポ
ート1000には、図示に示す如く、イメージスキャナ
ー1020及びホストコンピュータから出力されてきた
印刷データに基づくレンダリングエンジン1021のい
ずれか一方を選択するセレクタ1023が接続されてい
る(不図示の操作パネルで選択するか、入力があった方
を自動選択する)。いずれからもカラー画像データ10
31、1032と像域情報1033、1034(画素毎
に、その画素が文字・線画領域か中間調領域にあるか、
及び、カラーかモノクロかを識別する情報)が出力され
てくるものとする。レンダリングエンジン1021にお
いては、印刷データに基づいて像域情報を生成できる
(中間調画像の場合にはホストコンピュータコンピュー
タからイメージデータとして転送されてくるし、文字線
画の場合には描画コマンドに従うからである)。一方、
イメージスキャナ部1020では、基本的に原稿画像を
読み取って、その読み取った画像に基づいて文字線画領
域か中間調領域かの判断、及び、カラーかモノクロかを
判断する必要がある。従ってこの像域情報を生成する回
路が内臓されているものとする。
述するタイルを抽出するだけの容量)を有するラインバ
ッファである。また、1002はカラー画像符号化器で
あり、図1における符号化部102、図2における符号
化部202に対応する。ただし、本実施形態におけるカ
ラー画像符号化器1002内には、入力したカラー画像
データを一旦、輝度信号と色差信号に変換する変換回路
を備え、その変換された後のデータについて圧縮符号化
するものとする。輝度、色差信号としては、Y、Cr、
Cb等で代表される色空間があるが、YIQでも構わな
い。従って、実施形態では便宜上、輝度データをY、色
差信号をC1、C2と表記することとする。
する外部メモリである(例えばハードディスク等)。1
005は外部メモリ1004から読み込んだ符号化済み
画像データに対して復号処理するために一時的に格納す
る復号バッファであり、1006は復号器である。10
07は復号された画像を一時的に記憶するラインバッフ
ァである。1008は接続されたプリンタ部1009
に、ラインバッファ1008に格納された画像を出力す
るための出力ポートである。なお、プリンタ部1009
内には、Y、C1、C2のデータを記録色成分である
Y、M、C(もしくはY、M、C、Bk)に変換する変
換回路が設けられているものとする。また、プリンタ部
1009の記録方式は例えばレーザビームプリンタ、イ
ンク液滴を吐出するタイプのプリンタ等、その印刷方式
は如何なるものでも良い。
格納される符号データ量を監視する符号量監視部であ
り、1011は再度符号化を行う符号変換部である。
003が、図1における第1のメモリ、第2のメモリを
兼用することになる。また、符号シーケンス制御部10
8、第1カウンタ107、第2カウンタ110、セレク
タ111が符号量監視部1010に対応し、再符号化部
109が符号変換部1011に対応することになる。
バッファ1001に格納された画像データを8×8画素
のサイズのタイルに分割し(各タイルは8×8に限らず
M×M画素でも良い)、この8×8画素毎にカラー情報
の符号化を行う。カラー画像については離散コサイン変
換符号化(JPEG)、像域情報についてはランレングス符
号化に分けて符号化される。
あるが、本実施形態のように8×8ブロック毎にDCT
で処理するものに対しては、ブロック毎に、像域フラグ
を代表させて用いられることになる。像域の分け方とし
ては、先に説明したように、画像の文字領域と写真領
域、カラーかモノクロかであるものとするが、これ以外
であってもよいし、これに更なる成分を追加しても構わ
ない。
1002によって生成される符号量の監視を行い、設定
量を超えると予想された場合は、符号化器1002に対
してそれ以降に入力されるカラー画像データ(及び属性
情報)についてはより高くなるように符号化を行わせ、
従前に符号化されたデータについては、符号変換器10
11で再符号化をしてより高い符号化を行うことにな
る。なお、不図示の操作部には、第1、第2の実施形態
で説明したモード指定部が設けられ、指定されたシナリ
オに従って処理が行われるものである。
との関係の説明図である。以下、同図に従って、動作シ
ーケンスについて簡単に説明する。
(初期段階での量子化パラメータ)での符号化データ量
がオーバーフローしたことを示している。
と判断されたとき以前の再符号化が完了し、第1のメモ
リ104への転送処理が完了したことを示している。
ローするので,再符号化処理をスタートする。このとき
のオーバーフローは2回めであるので、指定したシナリ
オに従う2回めの量子化パラメータ(演算モード)で設
定することになる。5/8の時点で、この再符号化が終
了し、転送処理を完了していることを示している。そし
て、8/8の時点で、1ページの符号化が完了している
ことを示している。
25%オーバーランしているが、これは、圧縮率と再符
号化時間で、決まってくるものであり、実機では、設計
パラメータとして、バッファメモリの余裕分として確保
する必要があるが、それほど大きくなるものではない。
処理時間は、図からわかるように、1枚画像を符号化す
る時間内で終了している。
直流係数(DC係数)の説明図である。同図(b)はDC係
数符号化の説明図である。8×8のDCT変換されたD
C係数値(図の左上の小さい正方形)とその隣接するブ
ロックのDC係数値との差分をとり、これを可変長符号化
する。
C係数1205は、ブロック遅延器1201で遅延され
た直前のブロックのDC係数との差分が差分器1202で
とられる。差分値は,グループ化処理でグループ番号SS
SSに変換される。
たように、DC差分値に応じた付加ビット数が決定され
る。また、グループ番号SSSSは1次元ハフマン符号化器
1204,同図(d)で示した表にしたがって、ハフマ
ン符号化される。
い方がハフマン符号と付加ビット数が少ないことがわか
る(場合によっては同じ)。
と,グループ番号が1つ小さくなり、ハフマン符号と付
加ビットを合わせた可変長符号部が1〜2ビット短くな
ることがわかる。
係数の符号化方式の説明図である。
に並び替えて、判定器1302で0の場合は,ランレン
グスカウンタ1303で0の係数の連続数(ラン長)を
計数しラン長NNNN1306を出力する。また0以外の係
数値は、図20と同じようにグループ化器1304でグ
ループ番号1307と付加ビット1302を出力する。
二次元ハフマン符号化器1305では,ラン長NNNNとグ
ループ番号SSSSを組み合わせてハフマン符号化する(図
23参照)。
16を示すZRLを必要な数だけ出力する。たとえば,ラ
ン長35は,ZRL+ZRL+ラン長3に変換し、符号化す
る。
後に,EOB(End of Block)を付加する。
ついてDCT処理することになるので、ジグザグスキャ
ンする順番は図22に示すようになる。
ン符号テーブルの一部を示したものである。
と、グループ番号が1つ小さくなり、ハフマン符号と付
加ビットを合わせた可変長符号部が1〜2ビット短くな
ることがわかる。
なるので、符号化対象となる優位シンボルの数も減少す
るので、符号長がさらに短くなる。
と、量子化ステップを2倍にしたものは等価であること
を示した説明する図である。ただし、厳密には、量子化
時には、四捨五入ではなく、切り捨て処理をした場合に
限定される。
3,65,129...}が入力される。量子化器91
では、量子化ステップ{16}を2倍した値{32}
で、係数列が除算され、出力列{0,0,1,2,
4...}が結果として出力される。一方、量子化器9
2では、量子化ステップ{16}、係数列が除算され、
出力列{0,1,2,4,8...}が出力され、さら
に、ビットシフト器93で、量子化値の右シフトによ
り、{0,0,1,2,4...}が結果として出力さ
れる。すなわち、量子化ステップを2倍するのと、量子
化したあとに、ビットシフトで1/2にするのは、等価
となる。また、負の係数値に関しても、サイン符号と絶
対値を分けて処理をすれば、同じ効果が得られる。
を切捨てると、復号時に、適正なレベルシフト補正処理
を行わないと、画像がボケやすいという問題があった。
ら、以下のような、条件付切上処理に切り替える、画像
の先鋭度をある程度保つことができる。
そのまま、係数値1の時は、切捨て、係数値2以上の時
は、切上などとする方法である。すなわち、切り上げす
るのはある程度、大きな値にすることである。小さい値
を切り上げてしまうと、その小さな値における切り上げ
による誤差値の占める割合が大きく、ノイズとして目立
つためである。
{1,17,33,49,65,81,97,113,
129}に対して、シフト処理の場合のビットシフト回
路93を通った場合、{0,0,1,1,2,2,3,
3,4}という出力が、条件付切上器95を通った場合
は、{0,0,1,2,2,3,3,4,4}という出
力に変更される。
傾向の変換となり、画像の先鋭度をある程度保つことが
できるようになる。
及びその適用例によれば、入力されつつある画像データ
を圧縮符号化している最中に、目標値に達した場合であ
っても、その入力を継続しつつ、より高い圧縮率に設定
し、最終的に目標量以下の符号化データを得ることが出
来るようになる。また、目標値に達した、或いは越えて
しまった場合でも、再符号化の回数が少ない段階は、符
号量の削減よりも画質を重視する再量子化手法を用い、
再符号化の回数が進むにつれて、符号の削減量が多くな
るようにすることにより、符号量制御と画質制御を両立
させることが可能となる。
式的に示す図であり、その処理内容は先に説明した第1
の実施形態と同様であるので、以下に簡単に説明する。
号化部102に相当する)は、入力された画像データを
DCT変換を行い、得られたDCT係数を、設定された
量子化ステップ(=2nで、初期状態ではn=0)で量
子化し、ハフマン符号化処理を行い、その結果をハード
ディスク等の外部メモリ304(図1における第1のメ
モリ104に相当する)、読み書きが高速なRAMで構
成される内部バッファ306(図1の第2のメモリ10
6に相当する)に格納していく。
ータ量を監視し、それが予め設定された値に達した(或
いは越えた)場合、外部メモリ304のデータを破棄す
ると共に、JPEG符号化部300に対して従前よりも
2倍にした量子化ステップ(n←n+1)を設定し、符
号化を継続させる。また、このとき、外部メモリ304
内のデータは破棄されているので、ページの途中から、
新に設定された量子化ステップに従って圧縮符号化され
たデータが外部メモリ304に格納されていくことにな
るが、それ以前のデータは内部バッファ306に保存さ
れている。そこで、それをハフマン復号部301で復号
することで、ハフマン符号化前のシンボルまで復号し、
符号変換部302によって再開ビットを削除し(1ビッ
ト右シフトして1/2にする)、ハフマン符号化部30
3で再度符号化の処理を行い、その結果を内部バッファ
306及び外部メモリ304に格納する。
は、量子化ステップを更に大きなものものに設定し、上
記処理を繰り返すことになる。
ものとし、その構成の説明は省略し、処理手順を図29
のフローチャートに従って説明する。
を符号化し、それをバッファメモリ及び外部メモリそれ
ぞれに出力する。この状態は図30に示す通りであり、
内部バッファ及び外部メモリの両方に符号化データが格
納されていくことになる。
に達したと判断した場合には、外部メモリ304のデー
タを破棄し、量子化ステップを変更し、圧縮処理を再圧
縮処理を行わせる。また、再符号化処理では、内部バッ
ファ内の符号データをハフマン符号前のシンボルにまで
復号化し、それの最下位ビットを削除(最下位方向に1
ビットシフト)し、再符号化を行う。この状態を示すの
が図31である。
とで得たデータを内部バッファ及び外部メモリに転送す
る。この状態を示すのが図32である。
1504で、内部バッファへの書き込み位置を、最後尾
に写して、符号化データの格納位置を更新する。格納位
置を変更した後は、更新された量子化ステップで符号化
されたデータが、図33に示すように、内部バッファ及
び外部メモリそれぞれに格納される。
び設定量に達した場合には、量子化ステップを更新して
上記処理を繰り返すことになる。この場合の、外部メモ
リ304の充足の推移は、先に説明した図19と実質的
同じであり、再符号化する再におけるビットシフトに関
しても図26で説明した通りであるので、その説明は省
略する。
下、その動作概要を説明する。
に対応するものであり、カラー信号の場合、赤(R)、
緑(G)、青(B)(各8ビットとする)は、符号化部
400内の色変換部で輝度色差信号Y、Cb、Crに変
換される。変換して得られた輝度色差信号それぞれはD
CT(離散コサイン変換)部402で空間周波数成分へ
の変換が行われる。次いで、量子化部403で、不図示
の操作部等から指定された内容に従った量子化パラメー
タに基づく量子化が行われる。量子化後のデータは可変
長符号化部(VLC)404で圧縮符号化を行い、これ
を圧縮バッファ600に記憶する。
力される符号データ量を監視する。そして、予め設定さ
れた設定量(設定値)に達した、或いは越えたと判断し
た場合(以下、オーバーフローという)、量子化パラメ
ータを更新し、量子化部403に再度設定する。また、
オーバーフローした場合には、再符号化部700で従前
に符号化されたデータを再符号化する。このため、従前
の符号データを可変長復号部(VLD)701で、符号
化する以前のデータ(量子化済み係数データ)にまで復
号する。そして、この結果を受け、係数変換部702は
係数データをレベルシフトすることで、より小さな値に
する。そして、VLC703が再度符号化を行い、圧縮
バッファ600に戻す。こうして、圧縮バッファ600
には最終的に1ページ分の画像に対する圧縮データが生
成されるので、それを外部メモリ800に出力する。
画像を読み取る装置を例にし、その装置の機能動作につ
いて説明した。そして、その機能のほとんど(符号化処
理も含む)は、上述した様にコンピュータプログラムに
よって実現できる。
等の汎用情報処理装置上で動作するアプリケーションプ
ログラムに適用しても構わない。アプリケーションプロ
グラムに適用する場合には、圧縮元となる画像ファイル
をユーザに指定させると共に、目標サイズをユーザに選
択させる等のGUIを設ければ良いであろう。このとき
の目標値は、ユーザーが任意に設定できるものとする
が、数値での設定はわかりずらいので、原稿サイズと画
質(高中低等)を加味した直感的に分かりやすいメニュ
ーから選択させることで、決定するようにすれば良いで
あろう。
ップ及び量子化する際の演算モードの2つとして説明し
たが、圧縮率の異なるデータが混在した際に、それらの
間での画質が違和感が発生しないようにする限りは、他
のパラメータを用いても良い。但し、例えば、図1の構
成においては、再符号化部109からの再度符号化する
データが、パラメータ変更後の符号化部102からの符
号化データと実質的に同じにするには、上記実施形態に
示す如く、量子化ステップを増加する手法が好ましい。
色差データとして圧縮符号化する例を説明したが、色成
分を表現する色空間として輝度、色差に限定されるもの
ではない。例えば、La*b*表色空間等を用いてもよ
い。
タを変更するが、その対象としては人間の視覚では判別
しずらい色成分を優先して量子化ステップを大きくする
ことが望ましい。従って、RGB色空間よりは、むし
ろ、輝度、色差(色相、彩度)といった、人間の視覚特
性に適合する色空間を採用することが望ましい。
で動作するアプリケーションプログラムによって実現で
きるものであるので、本発明はコンピュータプログラム
をも含むものである。また、コンピュータプログラム
は、通常、フロッピー(登録商標)ディスクやCDRO
M等の記憶媒体を装置にセットしてコピー或いはインス
トールことで行われるので、かかる記憶媒体も本発明の
範疇に当然に含まれる。
ータを入力するものとして説明したが、ホストコンピュ
ータ上で動作するプリンタドライバに適用しても良い。
プリンタドライバに適用する場合には、上位処理(アプ
リケーション等)から印刷対象のデータを受信したとき
に、その時点で、そのデータが中間調画像か、文字・線
画かは勿論は判別できるので、像域情報生成処理にかか
る構成を省くか、或いはより簡素なものとすることがで
きる。
と適当なハードウェア(符号化回路等)の組み合わせに
も適用できる。
像の符号化において、再入力を行うことなく、目標サイ
ズに収まるよう符号化させると共に、その符号化する際
に圧縮する際のモードとしてユーザーの意図を反映させ
て符号化することも可能になる。
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
ローチャートである。
ーとメモリ内容を表わす図である。
ーとメモリ内容を表わす図である。
容を表わす図である。
タフローとメモリ内容を表わす図である。
ャートである。
フェーズにおけるデータフローとメモリ内容を表わす図
である。
データフローとメモリ内容を表わす図である。
化フェーズにおけるデータフローとメモリ内容を表わす
図である。
ャートである。
ーズにおけるデータフローとメモリ内容を表わす図であ
る。
データフローとメモリ内容を表わす図である。
ーズにおけるデータフローとメモリ内容を表わす図であ
る。
ーズ後の符号化フェーズにおけるデータフローとメモリ
内容を表わす図である。
である。
シナリオテーブルの内容を示す図である。
の推移の一例を示す図である。
係数(DC係数)の変換にかかる構成と、符号化の処理内
容を説明するための図である。
係数(AC)係数の符号化処理の内容を説明するための
図である。
ある。
示す図である。
ルの一部を示す図である。
れを示す図である。
の処理の流れを示す図である。
シナリオテーブルの内容を示す図である。
ク構成図である。
を示すフローチャートである。
における装置の動作内容を示す図である。
における装置の動作内容を示す図である。
における装置の動作内容を示す図である。
における装置の動作内容を示す図である。
構成を示す図である。
Claims (22)
- 【請求項1】 画像データを圧縮符号化する画像処理装
置であって、 量子化演算に関するモードを指定する指定手段と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能な第1の圧縮符号化手段と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能であって、前記第1の圧縮符号化手段で圧縮した
符号データを復号し、再圧縮する第2の圧縮符号化手段
と、 前記第1の圧縮符号化手段によって生成される符号量を
監視すると共に、当該符号データ量が所定量になったか
否かを判断する符号量監視手段と、 該符号量監視手段によって前記所定量に達したと判断し
た場合、前記量子化ステップを次の段階のステップにす
ると共に、前記指定手段で指定されたモードに従った量
子化演算となるよう前記第1、第2の圧縮符号化手段に
パラメータを設定するパラメータ設定手段と、 該パラメータ設定手段によりパラメータを変更した場
合、前記第1の圧縮符号化手段で従前に生成された符号
データを前記第2の圧縮符号化手段によって再符号化さ
せ、当該再符号化を済ませた符号データを、前記第1の
圧縮符号化手段のパラメータ変更後の符号データとして
所定の記憶手段に記憶すると共に、 パラメータ変更後の前記第1の圧縮符号化手段で生成さ
れた符号化データを、後続符号データとして前記記憶手
段に保存させる制御手段とを備えることを特徴とする画
像処理装置。 - 【請求項2】 前記量子化演算のモードには、圧縮率優
先モード、エッジ強調強モード、エッジ強調弱モードが
含まれることを特徴とする請求項第1項に記載の画像処
理装置。 - 【請求項3】 前記量子化演算のモードには、画質優先
モードが更に含まれることを特徴とする請求項第2項に
記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記圧縮率優先モードは、初期段階では
量子化後のデータの小数点以下を四捨五入し、符号デー
タ量が前記所定量には到達し以降では切り捨てが行われ
ることを特徴とする請求項第2項に記載の画像処理装
置。 - 【請求項5】 前記エッジ強調強モードは、初期段階で
は量子化後のデータの小数点以下を四捨五入し、符号デ
ータ量が前記所定量には到達し以降では条件つき切り上
げが行われることを特徴とする請求項第2項に記載の画
像処理装置。 - 【請求項6】 前記条件つき切り上げは、量子化後のデ
ータが所定値以上の値である場合に行われることを特徴
とする請求項第5項に記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 前記エッジ強調弱モードは、初期段階で
は量子化後のデータの小数点以下を四捨五入し、符号デ
ータ量が前記所定量には到達し以降では条件つき切り捨
てが行われることを特徴とする請求項第2項に記載の画
像処理装置。 - 【請求項8】 前記条件つき切り捨ては、量子化後のデ
ータが所定値以上の値である場合に行われることを特徴
とする請求項第7項に記載の画像処理装置。 - 【請求項9】 画像データを圧縮符号化する画像処理方
法であって、 量子化演算に関するモードを所定の指定手段より入力す
る工程と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能な第1の圧縮符号化工程と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能であって、前記第1の圧縮符号化工程で圧縮した
符号データを復号し、再圧縮する第2の圧縮符号化工程
と、 前記第1の圧縮符号化工程によって生成される符号量を
監視すると共に、当該符号データ量が所定量になったか
否かを判断する符号量監視工程と、 該符号量監視工程によって前記所定量に達したと判断し
た場合、前記量子化ステップを次の段階のステップにす
ると共に、前記指定手段で指定されたモードに従った量
子化演算となるよう前記第1、第2の圧縮符号化工程に
パラメータを設定するパラメータ設定工程と、 該パラメータ設定工程によりパラメータを変更した場
合、前記第1の圧縮符号化工程で従前に生成された符号
データを前記第2の圧縮符号化工程によって再符号化さ
せ、当該再符号化を済ませた符号データを、前記第1の
圧縮符号化工程のパラメータ変更後の符号データとして
所定の記憶手段に記憶すると共に、 パラメータ変更後の前記第1の圧縮符号化工程で生成さ
れた符号化データを、後続符号データとして前記記憶手
段に保存させる制御工程とを備えることを特徴とする画
像処理方法。 - 【請求項10】 コンピュータが実行することで、画像
データを圧縮符号化する画像処理装置として機能するコ
ンピュータプログラムであって、 量子化演算に関するモードを指定する指定手段と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能な第1の圧縮符号化手段と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能であって、前記第1の圧縮符号化手段で圧縮した
符号データを復号し、再圧縮する第2の圧縮符号化手段
と、 前記第1の圧縮符号化手段によって生成される符号量を
監視すると共に、当該符号データ量が所定量になったか
否かを判断する符号量監視手段と、 該符号量監視手段によって前記所定量に達したと判断し
た場合、前記量子化ステップを次の段階のステップにす
ると共に、前記指定手段で指定されたモードに従った量
子化演算となるよう前記第1、第2の圧縮符号化手段に
パラメータを設定するパラメータ設定手段と、 該パラメータ設定手段によりパラメータを変更した場
合、前記第1の圧縮符号化手段で従前に生成された符号
データを前記第2の圧縮符号化手段によって再符号化さ
せ、当該再符号化を済ませた符号データを、前記第1の
圧縮符号化手段のパラメータ変更後の符号データとして
所定の記憶手段に記憶すると共に、 パラメータ変更後の前記第1の圧縮符号化手段で生成さ
れた符号化データを、後続符号データとして前記記憶手
段に保存させる制御手段として機能することを特徴とす
るコンピュータプログラム。 - 【請求項11】 請求項10に記載のコンピュータプロ
グラムを格納することを特徴とするコンピュータ可読記
憶媒体。 - 【請求項12】 画像データを圧縮符号化する画像処理
装置であって、 量子化演算に関するモードを指定する指定手段と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能な第1の圧縮符号化手段と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能であって、前記第1の圧縮符号化手段よりも高い
量子化ステップで圧縮する第2の圧縮符号化手段と、 前記第1の圧縮符号化手段によって生成される符号量を
監視すると共に、当該符号データ量が所定量になったか
否かを判断する符号量監視手段と、 該符号量監視手段によって前記所定量に達したと判断し
た場合、前記第1の圧縮符号化手段の量子化ステップを
前記第2の圧縮符号化手段で使用していた量子化ステッ
プで更新し、前記第2の圧縮符号化手段の量子化ステッ
プを次の段階に設定するとと共に、前記指定手段で指定
されたモードに従った量子化演算となるよう前記第1、
第2の圧縮符号化手段にパラメータを設定するパラメー
タ設定手段と、 該パラメータ設定手段によりパラメータを変更した場
合、前記第1の圧縮符号化手段で従前に生成された符号
データとして、前記第2の圧縮符号化手段によって符号
化されたデータを採用して所定の記憶手段に保存させ、 パラメータ変更後の前記第1の圧縮符号化手段で生成さ
れた符号化データを、後続符号データとして前記記憶手
段に保存させる制御手段とを備えることを特徴とする画
像処理装置。 - 【請求項13】 前記量子化演算のモードには、圧縮率
優先モード、エッジ強調強モード、エッジ強調弱モード
が含まれることを特徴とする請求項第12項に記載の画
像処理装置。 - 【請求項14】 前記量子化演算のモードには、画質優
先モードが更に含まれることを特徴とする請求項第13
項に記載の画像処理装置。 - 【請求項15】 前記圧縮率優先モードは、初期段階で
は量子化後のデータの小数点以下を四捨五入し、符号デ
ータ量が前記所定量には到達し以降では切り捨てが行わ
れることを特徴とする請求項第13項に記載の画像処理
装置。 - 【請求項16】 前記エッジ強調強モードは、初期段階
では量子化後のデータの小数点以下を四捨五入し、符号
データ量が前記所定量には到達し以降では条件つき切り
上げが行われることを特徴とする請求項第13項に記載
の画像処理装置。 - 【請求項17】 前記条件つき切り上げは、量子化後の
データが所定値以上の値である場合に行われることを特
徴とする請求項第16項に記載の画像処理装置。 - 【請求項18】 前記エッジ強調弱モードは、初期段階
では量子化後のデータの小数点以下を四捨五入し、符号
データ量が前記所定量には到達し以降では条件つき切り
捨てが行われることを特徴とする請求項第13項に記載
の画像処理装置。 - 【請求項19】 前記条件つき切り捨ては、量子化後の
データが所定値以上の値である場合に行われることを特
徴とする請求項第18項に記載の画像処理装置。 - 【請求項20】 画像データを圧縮符号化する画像処理
方法であって、 量子化演算に関するモードを所定の指定手段より入力す
る工程と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能な第1の圧縮符号化工程と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能であって、前記第1の圧縮符号化工程よりも高い
量子化ステップで圧縮する第2の圧縮符号化工程と、 前記第1の圧縮符号化工程によって生成される符号量を
監視すると共に、当該符号データ量が所定量になったか
否かを判断する符号量監視工程と、 該符号量監視工程によって前記所定量に達したと判断し
た場合、前記第1の圧縮符号化工程の量子化ステップを
前記第2の圧縮符号化工程で使用していた量子化ステッ
プで更新し、前記第2の圧縮符号化工程の量子化ステッ
プを次の段階に設定するとと共に、前記指定手段で指定
されたモードに従った量子化演算となるよう前記第1、
第2の圧縮符号化工程にパラメータを設定するパラメー
タ設定工程と、 該パラメータ設定工程によりパラメータを変更した場
合、前記第1の圧縮符号化工程で従前に生成された符号
データとして、前記第2の圧縮符号化工程によって符号
化されたデータを採用して所定の記憶手段に保存させ、 パラメータ変更後の前記第1の圧縮符号化工程で生成さ
れた符号化データを、後続符号データとして前記記憶手
段に保存させる制御工程とを備えることを特徴とする画
像処理装置。 - 【請求項21】 コンピュータが読み込み実行すること
で、画像データを圧縮符号化する画像処理装置として機
能するコンピュータプログラムであって、 量子化演算に関するモードを指定する指定手段と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能な第1の圧縮符号化手段と、 量子化ステップ及び量子化演算に関するパラメータが変
更可能であって、前記第1の圧縮符号化手段よりも高い
量子化ステップで圧縮する第2の圧縮符号化手段と、 前記第1の圧縮符号化手段によって生成される符号量を
監視すると共に、当該符号データ量が所定量になったか
否かを判断する符号量監視手段と、 該符号量監視手段によって前記所定量に達したと判断し
た場合、前記第1の圧縮符号化手段の量子化ステップを
前記第2の圧縮符号化手段で使用していた量子化ステッ
プで更新し、前記第2の圧縮符号化手段の量子化ステッ
プを次の段階に設定するとと共に、前記指定手段で指定
されたモードに従った量子化演算となるよう前記第1、
第2の圧縮符号化手段にパラメータを設定するパラメー
タ設定手段と、 該パラメータ設定手段によりパラメータを変更した場
合、前記第1の圧縮符号化手段で従前に生成された符号
データとして、前記第2の圧縮符号化手段によって符号
化されたデータを採用して所定の記憶手段に保存させ、 パラメータ変更後の前記第1の圧縮符号化手段で生成さ
れた符号化データを、後続符号データとして前記記憶手
段に保存させる制御手段として機能することを特徴とす
るコンピュータプログラム。 - 【請求項22】 請求項21に記載のコンピュータプロ
グラムを格納することを特徴とするコンピュータ可読記
憶媒体。
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JP2002085507A JP3902968B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 画像処理装置及びその制御方法及びコンピュータプログラム及び記憶媒体 |
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