JP2004080387A

JP2004080387A - 画像処理装置と画像処理方法

Info

Publication number: JP2004080387A
Application number: JP2002237951A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Yamaguchi; 山口　哲治; Katsumi Minamino; 南野　勝巳
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-19
Also published as: JP3818239B2

Abstract

【構成】６００ｄｐｉ×２５６階調などの画像データを、主走査方向２４００ｄｐｉ、副走査方向６００ｄｐｉの２値画像に変換する。主走査方向２４００ｄｐｉの２値画像が符号化処理部の符号化能力を越える場合、２値画像を副走査方向に平行に複数に分割し、主走査方向の画素数を符号化能力以内にする。
【効果】走査方向の画素数が符号化処理部の能力を越える場合でも、符号化ができる。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は画像処理装置と画像処理方法に関し、特に画像データの符号化と符号化した画像データの復号とに関する。
【０００２】
【従来技術】
プリンタやファクシミリ、スキャナなどの画像処理装置では、画像データの圧縮を目的として、ＭＨ（モディファイド・ホフマン）、ＭＲ（モディファイド・ＲＥＡＤ）、ＭＭＲ（モディファイド・モディファイド・ＲＥＡＤ）、ＪＢＩＧ（Ｊｏｉｎｔ・ｂｉ−ｌｅｖｅｌ・ｉｍａｇｅ・ｅｘｐｅｒｔｓ・ｇｒｏｕｐ）などによる符号化が行われている。ところで画像データの読取に用いるＣＣＤセンサなどでは階調データが得られ、これを例えば２値化すると、階調データを２値化する過程で画素数を増すことが可能である。このため、符号化処理部や復号処理部の処理能力を越える画素数の画像データを、取り扱う必要が生じるようになった。そしてこのような場合に、符号化処理部や復号処理部の処理能力を増して対応するのでは、画像処理装置の高価格化を招くことになる。
【０００３】
【発明の課題】
この発明の課題は、画像データの主走査方向の画素数が符号化手段の符号化能力を越える場合にも、符号化が可能な画像処理装置と画像処理方法を提供することにある（請求項１〜６）。
請求項２の発明での追加の課題は、画像の分割や分割後の合成が容易に行えるようにすることにある。
請求項３の発明での追加の課題は、各ライン画素数が一定でないと符号化できない符号化方式でも、容易に符号化できるようにすることにある。
請求項４の発明での追加の課題は、画像の分割によってデータ圧縮効率が低下しないようにすることにある。
請求項５の発明での追加の課題は、分割した画像を元の画像に容易に復元できるようにすることにある。
【０００４】
【用語法】
この明細書において、データとしての画像を意味する場合、画像と画像データは同義語とする。ラインは特に断らない限り主走査方向のラインを意味する。
【０００５】
【発明の構成】
この発明は、画像読取手段で画像データを読み取り、符号化手段により画像データの主走査方向に沿って符号化するようにした画像処理装置において、画像読取手段で読み取った画像データの主走査方向の画素数を、符号化手段の符号化可能画素数と比較し、符号化可能画素数を越える場合に、該画像データを副走査方向に平行に分割して、分割した各部分の主走査方向の画素数を前記符号化可能画素数以下にして、前記符号化手段で符号化させるための分割手段を設けたことを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
好ましくは、前記分割手段を、分割前の画像データでの主走査方向の１ラインが、分割した画像データでの連続した複数のラインに分割され、分割前の画像データでの主走査方向の次のラインが、分割した画像データでの前記複数のラインの次の連続した複数のラインとして配置されるように、画像データを分割するように構成する（請求項２）。
さらに好ましくは、分割画像での主走査方向に沿った各ラインの画素数が共通になるように、所定のラインにダミーの画素のデータを付加するためのダミーデータ付加手段を設ける（請求項３）。
【０００７】
また好ましくは、前記分割手段を、分割した各部分が各々１つのページを構成するように分割し、前記符号化手段に該各ページ毎に符号化させるように構成する（請求項４）。
【０００８】
特に好ましくは、分割して符号化した画像データを、分割前の画像データに復元できるようにするための、分割情報を作成するための分割情報作成手段を設ける（請求項５）。
【０００９】
この発明は、画像データを読み取り、画像データの主走査方向に沿って符号化するようにした画像処理方法において、画像データの主走査方向の画素数を符号化可能画素数と比較し、符号化可能画素数を越える場合に、該画像データを副走査方向に平行に分割して、分割した各部分の主走査方向の画素数を符号化可能画素数以下にして、前記符号化手段で符号化させるようにしたことを特徴とする（請求項６）。
【００１０】
【発明の作用と効果】
この発明の画像処理装置では、主走査方向の画素数が符号化手段で符号化可能な画素数を越える場合でも、副走査方向に平行に画像データを分割するので、分割後の主走査方向の画素数は符号化可能画素数以下となり、符号化手段の能力を増強せずに、符号化可能画素数を越える画像データを符号化できる（請求項１〜５）。
【００１１】
請求項２の発明では、分割前の画像データでの主走査方向の１ラインが、複数の連続したラインとなるように画像を分割するので、画像の分割や分割した画像の合成時の処理が簡単になる。
ここで各ラインの画素数が一定でないと符号化できないＭＲ，ＭＭＲなどの符号化方式でも符号化できるように、所定のラインにダミーの画素のデータを付与すると、これらの方式でも符号化できる（請求項３）。
【００１２】
請求項４の発明では、分割した各部分が各々１ページとなるように分割して、ページ毎に分割するので、各ページでの前後のライン間にデータの相関があり、符号化時のデータ圧縮効率を高くできる。
【００１３】
請求項５の発明では、分割前の画像データに復元できるようにするための分割情報を作成するので、符号化した画像データを元の画像データに復元するのが容易になる。
【００１４】
この発明の画像処理方法では、主走査方向の画素数が符号化手段で符号化可能な画素数を越える場合でも、副走査方向に平行に画像データを分割するので、分割後の主走査方向の画素数は符号化可能画素数以下となり、符号化手段の能力を増強せずに、符号化可能画素数を越える画像データを符号化できる（請求項６）。
【００１５】
【実施例】
図１〜図５に実施例を示す。２は画像処理装置で、ファクシミリやプリンタ、コピー機、ネットワークスキャナなどの画像データの読取装置、等として用いる。４はスキャナで、画像読取手段の例であり、ＣＣＤセンサなどを備え、例えばその出力は主走査方向並びに副走査方向とも解像度が６００ｄｐｉで、２５６階調の階調型データとする。６は画像処理部で、解像度変換部を備え、スキャナ４の画像データに対してシェーディング補正やγ補正などを施し、かつ主走査方向６００ｄｐｉの画像データを主走査方向２４００ｄｐｉに変換し、これと同時に２５６階調から２値画像へ変換する。なお副走査方向は６００ｄｐｉのままである。
【００１６】
８はメモリコントローラで、ラスターフォーマットで画像データを記憶するイメージメモリ１０を管理し、特にイメージメモリ１０への書込アドレスと読出アドレスとを発生させるアドレスジェネレータとして動作する。メモリコントローラ８は、後述のように画像データを分割する場合、画像データを分割した旨の分割情報を記憶したヘッダ情報を作成する。さらにメモリコントローラ８は、画像の分割時に各ラインの画素数を揃えるためにダミーデータを追加する場合、ダミーデータの位置と画素数とを前記のヘッダ情報に記述する。例えば画像データをＮ分割し、Ｎ番目のブロックにＭ画素ずつダミーデータを追加する場合、ヘッダ情報には、（Ｎ，Ｎ，Ｍ）のデータが含まれている。ダミーデータを付加する位置が固定の場合、付加するダミーデータの画素数Ｍのみをヘッダ情報に含めても良い。
【００１７】
１２は符号化処理部で、１３は分割した画像の符号化を容易にするためのダミーデータを付加するためのダミーデータ付加部である。１４は復号処理部で、１５は分割画像を復号した際に、ダミーデータを除去するためのダミーデータ除去部である。実施例では、画像処理の高速化のため、符号化処理部１２と復号処理部１４とを別体としたが、これらを一体として共通のハードウェアを用いても良い。またダミーデータの画素数を副走査方向に沿って一定にし、ダミーデータでの画素の値は、例えば原稿画像での地色に対応する値などに固定しておく。ダミーデータの付加や除去は、メモリコントローラ８で指定された画素数だけ指定された位置に既知の値の画素を追加する（付加）、あるいはヘッダ情報に従って指定された位置の所定数の画素を除去する（除去）などの処理となり、極めて簡単である。実施例ではダミーデータ付加部１２や除去部１３をメモリコントローラ８と別体に示したが、メモリコントローラ８でダミーデータを付加あるいは除去することもできる。
【００１８】
符号化処理部１２では、ＭＨ，ＭＲ，ＭＭＲ，ＪＢＩＧなどの符号化方式により画像データを符号化し、これによって画像データを圧縮する。復号処理部１４ではＭＨやＭＲ，ＭＭＲ，ＪＢＩＧなどにより符号化された画像データを復号し、元の画像データを復元する。１６はプリンタ制御部で、２４００ｄｐｉの画像データを２４００ｄｐｉ相当のビデオ信号に変換して、プリンタ１８に出力すると共に、プリンタ１８を制御する。プリンタ１８は２４００ｄｐｉ相当の解像度のプリンタで、２０はコマンドや符号化済みの画像データなどのためのシステムバスである。
【００１９】
２２はＣＰＵで、２４は操作部で、２６は表示部である。表示部２６は例えばＬＣＤパネルなどを用い、操作部２４は、ＬＣＤパネルに重ねて設けたタッチパネルや、スイッチなどを用いる。２８は符号化済みメモリで、符号化処理部１２で符号化した画像データを保存し、前記のヘッダ情報は例えば符号化済みメモリ２８で画像データと共に記憶する。３０はプログラムなどを記憶するためのＲＯＭで、３２は様々な一時的データを保存するためのＲＡＭで、前記のヘッダ情報はＲＡＭ３２で記憶しても良い。３４はモデム、３６はＮＣＵ（網制御ユニット）で、これらにより電話回線網などとの接続を確立し、ファクシミリ通信を行う。
【００２０】
上記の他にＬＡＮインターフェースなどを設けて、ＬＡＮを介してパーソナルコンピュータなどのクライアントやメールサーバなどに接続しても良い。実施例では、画像データを分割してダミーデータを付加して符号化し、符号化済みメモリ２８に記憶した後に、復号処理部１４で復号し、ダミーデータを除去して、分割した複数のブロックを合体して元の画像を復元し、プリンタ１８でプリントする例を示す。しかし分割してダミーデータを付加し符号化した画像データをファクシミリ送信して、受信側で復号後にダミーデータを除去し合体しても良い。また文書管理装置などに読み取った画像データを記憶する際に、分割してダミーデータを付加して符号化して記憶させても良い。
【００２１】
図２に、読取原稿４０をスキャナ４で読み取った後、符号化するまでの過程を示す。読取原稿４０をスキャナ４で読み取ると、例えば主走査方向Ｘと副走査方向Ｙのいずれもが解像度６００ｄｐｉで２５６階調の画像データが得られる。画像処理部６は得られた画像データに対してγ補正やシェーディング補正などの画像処理を施し、プリンタでのプリントやファクシミリ送信などの便宜のために、主走査方向を４倍に引き伸ばして２４００ｄｐｉとし、これと同時に２５６階調の画像データを２値画像に変換すると、解像度変換済みの画像データ４２となる。解像度変換済みの画像データ４２を、メモリコントローラ８で発生させた書込アドレスで、一旦イメージメモリ１０に記憶する。
【００２２】
メモリコントローラ８は、画像データをイメージメモリ１０に書き込むためのアドレス生成を行う際等に、主走査方向の画素数と副走査方向のライン数を把握する。そしてこの画素数が符号化処理部１２での符号化能力を越える場合、メモリコントローラ８は、画像データの読み出し時に、画像データを主走査方向の途中で副走査方向に平行にＮ分割する（Ｎは２以上の自然数で、分割数）。またダミーデータ付加部１３は、分割した各ブロックの主走査方向の画素数が等しくなるように、ダミーデータを付加する。画像を分割しダミーデータを付加すると、主走査方向の画素数が符号化処理部１２の符号化可能画素数を越える場合でも、同じ符号化処理部１２で符号化できる。また画像を分割した旨やダミーデータの画素数は、ヘッダ情報に記述されているので、復号に支障を来さない。
【００２３】
分割した画像データ４４では、分割前の画像での主走査方向の１ラインが、連続した複数のＮラインとなる（Ｎは分割数）。例えば分割前の画像で、主走査方向の第１ラインをブロック１−１〜１−４に分割し、第２ラインをブロック２−１〜２−４に分割したとする。分割後の画像では、ライン１−１〜１−４が順に並び、次にライン２−１〜２−４が順に並ぶように配置する。そして後の添字４のラインに、ダミーデータを一定画素ずつ付加する。
【００２４】
ここで符号化処理部の能力について数値的な例を示す。符号化処理部１２の符号化可能画素数は例えば７４００画素程度で、Ａ４用紙をその長辺方向を主走査方向として６００ｄｐｉで読み取ると、主走査方向の画素数が最大で約７０００画素、副走査方向の画素数が最大で約５０００画素となる。主走査方向について画素数を４倍に増すと、符号化処理部１２の符号化可能画素数７４００画素を超過する。ここで画像データを副走査方向に平行に４分割すると、分割した各ブロックの主走査方向の画素数は最大で７４００画素程度になり、符号化ができる。
【００２５】
図３に画像データの構成の変化を示す。画像データ４１は解像度変換前の画像データで、解像度変換後の画像データ４２には、仮想的に４分割した分割線と付加するダミーデータ４５とを示してある。１−１などの記号は、分割後の画像での各ラインを示し、符号化済みの画像データ４８ではライン１−１〜１−４、ライン２−１〜２−４…の順に配置されている。
【００２６】
図４に、実施例での符号化アルゴリズムを示す。ステップ１で画像データを読み取り、ステップ２で１ページ分の画像データをイメージメモリに格納する。ステップ３で主走査方向の画素数が符号化可能画素数を越えているかどうか、言い換えると主走査方向の幅が最大幅を越えているかどうかをチェックし、越えていない場合は、分割せずにそのまま符号化し、符号化済み画像メモリに格納する（ステップ４，５）。画像データの幅が最大幅を越えていることをステップ３で検出した場合、符号化可能画素数ずつ（最大幅ずつ）符号化するものとして、分割数をＮとする。そして主走査方向の画素数がＮの倍数かどうかをチェックし（ステップ６）、倍数でなければ画像データの右端（各ラインの行末）に所定数ずつダミーデータを付加する（ステップ７）。
【００２７】
ステップ８で画像データを幅方向に複数の分割ブロックが並ぶように、即ち副走査方向に平行にＮ分割する（ステップ８）。ステップ９で、左端の分割ブロックから順に各ブロックから１ラインずつ取り出して符号化する。分割と符号化は、分割前の画像の右端に必要に応じてダミーデータを付加し、１ラインをＮ分割して新たな１ラインとして、符号化すれば良く、極めて簡単である。そして符号化した画像データを符号化済みメモリに格納し、この処理を全てのラインを符号化して格納するまで繰り返す（ステップ１１）。全てのラインを符号化すると、ヘッダ情報を作成し、符号化済みメモリなどに格納する。
【００２８】
図５に分割した画像データの復号時の処理を示す。ステップ２０で、画像データを符号化済みメモリから読み出し、ステップ２１で復号する。ステップ２２で、ヘッダ情報を用いて、ダミーデータの有無とその位置並びにダミーデータの画素数を確認し、ダミーデータを除去し、分割したＮライン（Ｎは分割数）を１ラインに合体し、イメージメモリに格納する（ステップ２３）。この段階で符号化前の画像データを復元でき、ステップ２４で画像データをイメージメモリから読み出し、ステップ２５ではプリンタでプリントする。
【００２９】
実施例では、プリンタの解像度に合わせて解像度変換を行い、画像データをプリンタでプリントする場合に画像データの分割を行ったが、画像データをファクシミリ送信する場合や、文書管理装置などに保存する場合にも同様の分割をすることができる。これらの場合も、画像データを分割すると、その旨と分割した数をヘッダ情報に記憶し、またダミーデータを付加した場合、その位置やダミーデータの画素数をヘッダ情報に記憶する。例えばファクシミリ送信の場合、ＮＳＳ（非標準機能設定信号）を用いて、ヘッダ情報を受信側に通知し、受信側で画像データを復号した後に、ヘッダ情報に従ってダミーデータを除去し、分割した画像を合体すればよい。また文書管理装置などに画像データを保存する場合、前記のヘッダ情報を、画像データと同一ファイルに、あるいは画像データのファイルとリンクさせて保存すればよい。
【００３０】
【変形例】
図６〜図８に変形例を示す。なお特に指摘した点以外は図１〜図５の実施例と同様であり、同じ符号や同じステップ番号は同じものや同じ処理を示す。また図１〜図５の実施例に関する開示は、特に指摘した点以外は、そのままこの変形例にも該当する。画像処理装置のハードウェアとしては、図１の画像処理装置２からダミーデータ付加部１３とダミーデータ除去部１５とを除けば良く、画像の分割や分割した各ページの合体は、メモリコントローラ８で読み出しアドレスを制御して行えばよい。またヘッダ情報４６には、画像を分割した旨、例えば画像を分割した旨と分割数Ｎとを記述すればよい。
【００３１】
図６に示すように、読取原稿４０をスキャナ４で読み込み、解像度変換等を施し、解像度変換済み画像データ４２の主走査方向の画素数が符号化可能画素数を越えているかどうかをメモリコントローラでチェックし、越えている場合、イメージメモリ１０からの読み出し時に読み出しアドレスを制御して、例えば４ページの画像に分割する。分割したページを６０〜６３として示し、副走査方向に平行な分割線で画像をＮ分割した各ブロックを各々１ページとする。
【００３２】
符号化処理部１２で各ページを符号化する。この場合、ライン間の画像データの相関が強いので、画像の圧縮効率は実施例に比べて高く、変形例では、ダミーデータの付加や除去は必要ではないが、画像の分割や合体には、メモリコントローラ８での、実施例よりも複雑なアドレス制御が必要である。
【００３３】
図７に符号化のアルゴリズムを示すと、ステップ１で画像を読み取り、ステップ２でイメージメモリに格納し、ステップ３で符号化可能な最大幅を幅が越えているか、即ち符号化可能画素数を主走査方向の画素数が越えているかどうかをチェックし、越えていない場合、そのまま符号化して符号化済みメモリに格納する。最大幅を越えている場合、幅方向に複数の分割ブロックが並ぶように、即ち副走査方向に平行に、例えば最大幅ずつＮ分割し（ステップ３０）、分割した各ページごとに符号化し（ステップ３１）、各ページごとにヘッダ情報を付加し（ステップ３２）、符号化済みメモリに格納して（ステップ３３）、全ての分割ページを符号化するまで（ステップ３４）繰り返す。ヘッダ情報はページごとに付加したが、符号化済みの画像データの全体に対して付加しても良い。
【００３４】
復号時には、図８に示すように、符号化済みメモリから画像データを読み出し（ステップ２０）、復号し（ステップ２１）、イメージメモリに格納する（ステップ２３）。そしてイメージメモリから各ページを１ラインずつ読み出し、合体して１ラインとする（ステップ３６）。例えばＮページに分割した場合、Ｎラインを合体して１ラインとする。そしてプリンタでプリントする（ステップ２５）。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の画像処理装置のブロック図
【図２】実施例の画像処理装置での、画像データの符号化時の処理の流れを模式的に示す図
【図３】実施例の画像処理装置での、画像データの分割構造を模式的に示す図
【図４】実施例の画像処理装置での、画像データの符号化アルゴリズムを示すフローチャート
【図５】実施例の画像処理装置での、復号アルゴリズムを示すフローチャート
【図６】変形例の画像処理装置での、画像データの符号化時の処理の流れを模式的に示す図
【図７】変形例の画像処理装置での、画像データの符号化アルゴリズムを示すフローチャート
【図８】変形例の画像処理装置での、復号アルゴリズムを示すフローチャート
【符号の説明】
２　　　　　画像処理装置
４　　　　　スキャナ
６　　　　　画像処理部
８　　　　　メモリコントローラ
１０　　　　イメージメモリ
１２　　　　符号化処理部
１３　　　　ダミーデータ付加部
１４　　　　復号処理部
１５　　　　ダミーデータ除去部
１６　　　　プリンタ制御部
１８　　　　プリンタ
２０　　　　システムバス
２２　　　　ＣＰＵ
２４　　　　操作部
２６　　　　表示部
２８　　　　符号化済みメモリ
３０　　　　ＲＯＭ
３２　　　　ＲＡＭ
３４　　　　モデム
３６　　　　ＮＣＵ
４０　　　　読取原稿
４１　　　　画像データ
４２　　　　解像度変換済み画像データ
４４　　　　分割した画像データ
４５　　　　ダミーデータ
４６　　　　ヘッダ情報
４８　　　　符号化済みの画像データ
６０〜６３　分割したページ

Claims

画像読取手段で画像データを読み取り、符号化手段により画像データの主走査方向に沿って符号化するようにした画像処理装置において、
画像読取手段で読み取った画像データの主走査方向の画素数を、符号化手段の符号化可能画素数と比較し、符号化可能画素数を越える場合に、該画像データを副走査方向に平行に分割して、分割した各部分の主走査方向の画素数を前記符号化可能画素数以下にして、前記符号化手段で符号化させるための分割手段を設けたことを特徴とする、画像処理装置。
前記分割手段を、分割前の画像データでの主走査方向の１ラインが、分割した画像データでの連続した複数のラインに分割され、分割前の画像データでの主走査方向の次のラインが、分割した画像データでの前記複数のラインの次の連続した複数のラインとして配置されるように、画像データを分割するように構成したことを特徴とする、請求項１の画像処理装置。
分割画像での主走査方向に沿った各ラインの画素数が共通になるように、所定のラインにダミーの画素のデータを付加するためのダミーデータ付加手段を設けたことを特徴とする、請求項２の画像処理装置。
前記分割手段を、分割した各部分が各々１つのページを構成するように分割し、前記符号化手段に該各ページ毎に符号化させるように構成したことを特徴とする、請求項１の画像処理装置。
分割して符号化した画像データを、分割前の画像データに復元できるようにするための、分割情報を作成するための分割情報作成手段を設けたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの画像処理装置。
画像データを読み取り、画像データの主走査方向に沿って符号化するようにした画像処理方法において、
画像データの主走査方向の画素数を符号化可能画素数と比較し、符号化可能画素数を越える場合に、該画像データを副走査方向に平行に分割して、分割した各部分の主走査方向の画素数を符号化可能画素数以下にして、前記符号化手段で符号化させるようにしたことを特徴とする、画像処理方法。