JP2005252442A - 画像処理装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通信コストの低減やパフォーマンスの向上、画質劣化の抑制を図る。
【解決手段】 情報を伝達する相手の目的や優先度に対応して、最も効率のよい圧縮手段５３における符号化モード、画像処理手段５６における画質及び透かし埋込手段５５における透かし埋込モードを選択する。これにより、データ伝送効率の向上を図るとともにファイルのセキュリティ管理をすることができるので、通信コストの低減やパフォーマンスの向上、画質劣化の抑制につながるという効果を得ることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像処理装置、画像読取装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、いわゆる複合機において、読み取り信号の画像処理、メモリへの画像蓄積、複数機能の並行動作及びそれぞれの画像処理を最適化する画像処理装置について開示されている。

特開平８−２７４９８６号公報

画像を扱う画像処理装置（デジタル複写機又はいわゆる複合機等）においては、画像データをネットワークを介して配信可能としたものがある。そして、ネットワーク配信される画像データは、一般的にはデータ量の削減を目的として圧縮符号化されている。

しかしながら、圧縮符号化のための圧縮符号化方式は多種多様であり、データ送信側とデータ受信側でそれぞれ符号化・復号化できるフォーマットが一致していない場合には、受信した画像データを閲覧することができないという問題がある。このようなフォーマット（圧縮符号化方式）の違いは、画質や画像処理装置のデータ容量によって異なるものである。

また、画像データの用途によっては、画質を優先させるような場合や、操作性を良くするためにデータ量を削減させるような場合が考えられる。これらの場合において、用途に適したフォーマットを選択できないのは不便である。

さらに、近年においては、画像データファイルの有効性や安全性を補償すべく、画像データファイルのセキュリティ管理が望まれている。

本発明は、通信コストの低減やパフォーマンスの向上、画質劣化の抑制を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明の画像処理装置は、画像データを所定のフォーマットで圧縮符号化した符号データを伸張する伸張手段と、伸張後の画像データを画像処理する画像処理手段と、画像処理後の画像データに対して電子透かし情報を埋め込む透かし埋込手段と、前記電子透かし情報が埋め込まれた画像データを圧縮符号化する圧縮手段と、を備え、前記伸張後の画像データの内容に応じて、前記画像処理手段の画像処理設定を変更し、この画像処理設定の変更に応じて前記透かし埋込手段の動作モードも連動して変更する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記画像処理手段の画像処理設定は、前記伸張後の画像データの重要度によって制御される。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記画像処理手段の画像処理設定は、前記伸張後の画像データについて絵柄画像部分と文字画像部分の区別を行い、絵柄画像部分であるか文字画像部分であるかによって制御される。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記画像処理手段の画像処理設定は、前記透かし埋込手段により埋め込まれる前記電子透かし情報のデータ量によって制御される。

請求項５記載の発明の画像読取装置は、原稿の画像を読み取る光電変換素子と、この読み取った原稿の画像データを記憶する記憶装置と、この記憶装置に入出力する画像データを処理対象の少なくとも一部としている請求項１〜４の何れかの一に記載の画像処理装置と、を備えている。

請求項６記載の発明の画像形成装置は、請求項５に記載の画像読取装置と、前記光電変換素子で読み取った原稿の画像データにより用紙上に画像形成するプリンタエンジンと、を備えている。

本発明によれば、情報を伝達する相手の目的や優先度に対応して、最も効率のよい符号化モード、画質及び透かし埋込モードを選択することにより、データ伝送効率の向上を図るとともにファイルのセキュリティ管理をすることができるので、通信コストの低減やパフォーマンスの向上、画質劣化の抑制につながるという効果を得ることができる。

本発明の実施の一形態を図１ないし図５に基づいて説明する。

図１は、本実施の形態のシステム構成の概略を示すブロック図である。このネットワークシステムは、画像形成装置であるデジタル複写機１、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２１、プリンタ２、スキャナ３、サーバコンピュータ４などの情報機器がローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５により相互に接続されている。

図２は、デジタル複写機１の電気的な接続を示すブロック図である。原稿を光学的に読み取る画像読取装置である読み取りユニット１１は、原稿に対するランプ照射の反射光をミラーおよびレンズなどからなる光学系によりＣＣＤ（電荷結合素子）などの光電変換素子に集光する。この光電変換素子は、ＳＢＵ（センサ・ボード・ユニット）１２に搭載され、光電変換素子において電気信号に変換された画像信号はデジタル画像信号に変換された後、ＳＢＵ１２から出力される。ＳＢＵ１２から出力される画像信号はＣＤＩＣ（圧縮／伸張およびデータインターフェイス制御部）１３に入力される。機能デバイスおよびデータバス間における画像データの伝送はＣＤＩＣ１３が全て制御する。ＣＤＩＣ１３は画像データに関し、ＳＢＵ１２、パラレルバス１４、ＩＰＰ（画像処理プロッセッサ）１５間のデータ転送、本システムの全体制御を司るシステムコントローラ（ＣＰＵ）１６と画像データに対するプロセスコントローラ２７間の通信を行なう。符号１６ａ，１６ｂは、システムコントローラ１６が使用するＲＯＭ、ＲＡＭである。それぞれＳＢＵ１２からの画像信号は、ＣＤＩＣ１３を経由してＩＰＰ１５に転送され、光学系およびデジタル画像信号への量子化に伴う信号劣化（スキャナ系の信号劣化とする）が補正されて、再度ＣＤＩＣ１３へ出力される。

このデジタル複写機１では、読み取りユニット１１による読み取り画像をメモリに蓄積して再利用するジョブと、メモリに蓄積しないジョブとがあり、以下ではそれぞれの場合について説明する。メモリに蓄積する例としては、１枚の同一原稿を複数枚複写する場合、読み取りユニット１１で１回だけ原稿の読取動作を行ない、メモリに蓄積し、蓄積データを複数回読み出す使い方がある。メモリを使わない例としては、１枚の原稿を１枚だけ複写する場合、読み取り画像をそのまま印刷すればよいので、メモリアクセスを行なう必要はない。

まず、メモリを使わない場合、ＩＰＰ１５からＣＤＩＣ１３へ転送された画像データは、再度ＣＤＩＣ１３からＩＰＰ１５へ戻される。ＩＰＰ１５において光電変換素子による輝度データを面積階調に変換するための画質処理を行なう。この画質処理後の画像データはＩＰＰ１５からＶＤＣ（ビデオ・データ制御）１７に転送する。そして、面積階調に変化された信号に対し、ドット配置に関する後処理およびドットを再現するためのパルス制御を行ない、電子写真方式で画像形成するプリンタエンジンである作像ユニット１８により、転写紙上に再生画像を形成する。なお、作像ユニット１８の印刷方式は、電子写真方式のほか、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方式、溶融型熱転写方式など、様々な方式を用いることができる。

メモリに画像データを蓄積し、画像データの読み出し時に付加的な処理、例えば、画像方向の回転、画像の合成等を行なう場合の画像データの流れを説明する。ＩＰＰ１５からＣＤＩＣ１３へ転送された画像データは、ＣＤＩＣ１３からパラレルバス１４を経由してＩＭＡＣ１９（画像メモリアクセス制御）１９に送られる。ＩＭＡＣ１９では、システムコントローラ１６の制御に基づき画像データの、記憶装置であるＭＥＭ（メモリモジュール）２０へのアクセス制御、外部のＰＣ（パソコン）２１へのプリント用データの展開、ＭＥＭ２０のメモリ有効活用のための画像データの圧縮／伸張を行なう。ＩＭＡＣ１９へ送られた画像データはデータ圧縮後ＭＥＭ２０へ蓄積され、この蓄積データは必要に応じて読み出される。読み出した画像データは伸張されて本来の画像データに戻され、ＩＭＡＣ１９からパラレルバス経由でＣＤＩＣ１３へ戻される。

ＣＤＩＣ１３からＩＰＰ１５への転送後は画像データに対して画質処理およびＶＤＣ１７でのパルス制御を行ない、その画像データにより作像ユニット１８において転写紙上に画像形成する。

このデジタル複写機１は、いわゆる複合機であり、ＦＡＸ送信機能を備えている。このＦＡＸ送信機能は、読み取り画像データにＩＰＰ１５にて画像処理を実施し、ＣＤＩＣ１３およびパラレルバス１４を経由してＦＣＵ（ＦＡＸ制御ユニット）２２へ転送する。ＦＣＵ２２にて通信網へのデータ変換を行ない、ＰＮ（公衆回線）２３へＦＡＸデータとして送信する。ＦＡＸ受信は、ＰＮ２３からの回線データをＦＣＵ２２で画像データへ変換し、パラレルバス１４およびＣＤＩＣ１３を経由してＩＰＰ１５へ転送する。この場合、特別な画質処理は行なわず、ＶＤＣ１７においてドット再配置およびパルス制御を行ない、作像ユニット１８において転写紙上に再生画像を形成する。

複数のジョブ、例えば、コピー機能、ＦＡＸ送受信機能、プリンタ出力機能が並行に動作する状況において、読み取りユニット１１、作像ユニット１８およびパラレルバス１４の使用権のジョブへの割り振りをシステムコントローラ１６およびプロセスコントローラ２７で制御する。

プロセスコントローラ（ＣＰＵ）２７は画像データの流れを制御し、システムコントローラ１６はシステム全体を制御し、各リソースの起動を管理する。符号２７ａ，２７ｂは、システムコントローラ２７が使用するＲＯＭ、ＲＡＭである。

ユーザは、操作パネル２４を選択入力することで各種の機能の選択を行ない、コピー機能、ＦＡＸ機能等の処理内容を設定する。

システムコントローラ１６とプロセスコントローラ２７はパラレルバス１４、ＣＤＩＣ１３およびシリアルバス２５を介して相互に通信を行なう。この際、ＣＤＩＣ１３内においては、パラレルバス１４とシリアルバス２５とのデータインターフェイスのためのデータフォーマット変換を行なう。

ＭＬＣ（Media Link Controller）２６は、画像データの符号変換の機能を実現する。具体的にはＣＤＩＣ１３で使用される符号化方式、ＩＭＡＣ１９で使用される符号化方式から他の符号化方式への変換（例えば、標準であるＪＰＥＧ方式等）を行なう。

図３〜図５は、それぞれ、ＣＤＩＣ１３、ＩＭＡＣ１９およびＭＬＣ２６の構成を示すブロック図である。

まず、ＣＤＩＣ１３の構成について説明する。図３に示すように、ＣＤＩＣ１３において、画像データ入出力制御部３１はＳＢＵ１２からの画像データを入力し、ＩＰＰ１５に対して画像データを出力する。画像データ入力制御部３２では、ＩＰＰ１５でスキャナ画像補正された画像データが入力される。この入力データは、パラレルバス１４での転送効率を高めるためにデータ圧縮部３３に於いて、データ圧縮される。圧縮されたデータはパラレルデータＩ／Ｆ３４を介してパラレルバス１４へ送出される。パラレルバス１４からパラレルデータＩ／Ｆ３４を介して入力される画像データは、バス転送のために圧縮されており、データ伸張部３５で伸張される。伸張された画像データは画像データ出力制御部３６によりＩＰＰ１５へ転送される。データ圧縮部３３、データ伸張部３５での圧縮伸張に使われる符号化方式として最適なものの一例としては、符号語長が固定の方式が挙げられる。固定長の符号化方式は、符号状態で符号化前の画像の位置がわかるために任意の部分の画像のみを再生することが可能である。また、画像加工や編集性にも適している。

このＣＤＩＣ１３は、パラレルデータとシリアルデータの変換機能を併せ持つ。システムコントローラ１６はパラレルバス１４にデータを転送し、プロセスコントローラ２７はシリアルバス２５にデータを転送する。２つのコントローラ１６，２７間での通信のためにデータ変換部３７がデータ変換を行なう。シリアルデータＩ／Ｆ３８はＩＰＰ１５用の分も含めて２系統用意され、ＩＰＰ１５とのインターフェイスともなる。コマンド制御部３９は各種コマンドの制御を行なう。

次に、ＩＭＡＣ１９の構成について説明する。図４に示すように、ＩＭＡＣ１９は、パラレルデータＩ／Ｆ４１において、パラレルバス１４との間で画像データのインターフェイスを管理する。ＩＭＡＣ１９は、構成的にはＭＥＭ２０への画像データの格納／読み出しと、主に外部のＰＣ２１から入力されるコードデータの画像データへの展開を制御する。ここでいうＭＥＭ２０の例としては、半導体メモリ、ハードディスク、もしくはその両方である。ＰＣ２１から入力されたコードデータは、ラインバッファ４２において、ローカル領域でのデータの格納を行なう。ラインバッファ４２に格納されたコードデータは、システムコントローラＩ／Ｆ４３を介して入力されたシステムコントローラ１６からの展開処理命令に基づき、ビデオ制御部４４において画像データに展開される。展開された画像データもしくはパラレルデータＩ／Ｆ４１を介してパラレルバス１４から入力された画像データは、ＭＥＭ２０に格納される。この場合、データ変換部４５において格納対象となる画像データを選択し、データ圧縮部４６においてメモリ使用効率を上げるためにデータ圧縮を行ない、メモリアクセス制御部４７にてＭＥＭ２０のアドレスを管理しながらＭＥＭ２０に画像データを格納する。ＭＥＭ２０に格納された画像データの読み出しは、メモリアクセス制御部４７において読み出し先アドレスを制御し、読み出されたデータはデータ伸張部４８で伸張される。データ圧縮部４６、データ伸張部４８での圧縮伸張に使われる符号化方式の一例としては、ＭＥＭ２０のメモリ領域の節約に適した高能率な符号化方式が挙げられる。これは前述したＣＤＩＣ１３に要求される機能重視の符号化方式と異なり、効率重視の符号化方式である。伸張された画像データをパラレルバス１４へ転送する場合、パラレルデータＩ／Ｆ４１を介してデータ転送を行なう。

次に、ＭＬＣ２６の構成について説明する。図５に示すように、ＭＬＣ２６において、システムコントローラＩ／Ｆ５１は、システムコントローラ１６からの処理命令に基づき、データアクセス制御部５２、圧縮手段であるデータ圧縮部５３、伸張手段であるデータ伸張部５４、透かし埋込手段である透かし埋込部５５、画像処理手段である画像処理部５６及びデータ登録・比較部５７の制御を行なう。データアクセス制御部５２は、符号変換の対象となるデータをＩＭＡＣ１９との間で入出力する。具体的にはＩＭＡＣ１９経由でＭＥＭ２０に格納されているデータとの入出力が例として挙げられる。入力されたデータに対しては必要に応じてデータ伸張部５４により元の画像データが再現される。再現された画像データに対しては、２値／多値変換や画質補正のための画像処理（フィルタ、階調処理、変倍）が画像処理部５６で行われる。この画像処理部５６での画像処理後の画像データに対しては、出力すべき符号フォーマットを作成するためにデータ圧縮部５３において圧縮符号化処理が行われる。ところで、本実施の形態においては、画像処理部５６での画像処理後の画像データに対して任意の情報や改ざん検知する為の位置情報などの電子透かし情報を埋め込む処理を、透かし埋込部５５で行うことができる。このような透かし埋込部５５による処理は、データ登録・比較部５７の判断結果を利用して選択的に実行される。データ登録・比較部５７は、あらかじめ使用者が頻繁に使用される定型画像や重要なデータであることを示す定型画像などを登録しておく場所であり、かつ、データ伸張部５４で再現された画像データとの比較を行ない、登録データに該当するか否かを判断する場所である。つまり、データ登録・比較部５７での判断結果により、透かし埋込部５５及びデータ圧縮部５３の制御データが切り替えられる機構を持つ。このようにして新たに作成された符号データはデータアクセス制御部５２にて出力される。なお，対象とするデータが符号でない画像データの場合にはデータ伸張部５４の処理は行われない。逆に、出力すべきデータが符号でない場合には、データ圧縮部５３での処理は行われない。なお、ＭＬＣ２６で処理後の符号データは、ＩＭＡＣ１９を介してＰＣ２１に出力することができる。

透かし埋込部５５においては、任意の情報や改ざん検知する為の位置情報などの電子透かし情報を２値画像や多値画像に埋め込むことができる。ところが、２値画像の場合、画素の取りうる値が０／１、すなわち白／黒しかないため、画質変化が多値画像に比べて著しい。通常、画素の変化点（エッジ）に情報を付け加えるが、元画像に情報量が少ない場合は、画像のないところに画像を付加するしかない。しかしながら、使用用途によっては画質変化をなるべく目立たせないようにしたい場合があり、画像付加には限界がある。ひいては、電子透かし情報が埋め込まれていることを明示することにもなり、透かし埋込のアルゴリズム解析にもつながる可能性がある。つまり、画像が多値画像である場合には、多少の画素変化で情報を埋め込むことができ、しかも画質変化が目立ちにくく、アルゴリズムの解析も困難になる。

なお、２値画像は多値画像に比べて情報量が少ないため、符号化後の符号量は一般的に多値画像より少ない。しかし、一般的には２値画像は多値画像に比べて画質が劣る。文字画像と絵柄画像とを考えた場合に、符号化効率と画質のバランスという点では、文字画像に関しては２値画像符号化方式が適しており、絵柄画像には多値画像符号化方式が適している。また、２値画像と多値画像との関係と同様に、多値画像の場合には、白黒画像とカラー画像との関係が存在する。そして、白黒画像はカラー画像に比べて情報量が少ないため、圧縮符号化後の符号量は一般的にカラー画像より少ない。そして、色の情報があまり重要でない、あるいは、多値画像であるが色情報がない場合には、白黒画像として扱っても画質的には大きな問題はない。

ここで、ＭＬＣ２６における処理について具体例を挙げつつ詳述する。入力元画像（符号入力の場合は復号後画像）が２値で画像情報が少なく（画素の変化点が少ない場合）、透かし埋込部５５によりそのまま電子透かし情報を埋め込もうとすると画質への影響が大きく好ましくないとデータ登録・比較部５７において判断した場合には、画像処理部５６によって多値化処理を行った後、電子透かし情報埋込による画質変化を極力目立たないように、画像処理部５６での画像処理、透かし埋込部５５での透かし埋込モード（動作モード）、データ圧縮部５３での符号化の一連の設定を切り替えて出力する。なお、この切り替え条件は、データ登録・比較部５７に予め設定されていた画像データファイルの重要度に従って制御する。このようにすることで、セキュリティの重要度が高い場合、もしくは画質重視である場合は多値画像に変換するよう画像処理設定が施され、多値画像において電子透かし情報の埋込が行われる。

また、一つの原稿の中で絵柄画像部分と文字画像部分の区別を行い画像処理部５６における画像処理及び透かし埋込部５５における電子透かし埋込の制御を切り替えることによって、絵柄画像部分への電子透かし情報の埋込を優先し、比較的変化のわかりやすい文字画像部分には電子透かし情報の埋込を抑制して、全体的な画質劣化を目立ちにくくすることができる。

さらに、電子透かし情報のデータ量が多い場合は、画質への影響が大きくなるため、画像処理部５６によって多値化処理を行った後に透かし埋込部５５による電子透かし情報の埋め込みを行うようにする。逆に、電子透かし情報のデータ量が少ない場合は、画質への影響が少なければ２値の状態で埋め込むことによりデータ量の削減が施せることになる。

ここに、情報を伝達する相手の目的や優先度に対応して、最も効率のよい符号化モード、画質及び透かし埋込モードを選択することにより、データ伝送効率の向上を図るとともにファイルのセキュリティ管理をすることができるので、通信コストの低減やパフォーマンスの向上、画質劣化の抑制につながるという効果を得ることができる。

なお、使用する符号化方式の例としては、２値画像に適した符号化方式としては、ＭＭＲ方式のほかにも同じくファクシミリで使用されているＭＨ方式、ＭＲ方式などを、多値画像に適した符号化方式としては、ＪＰＥＧ方式のほかにもＪＰＥＧ2000方式などを挙げることができる。なお、ＪＰＥＧ方式、ＪＰＥＧ2000方式は白黒画像およびカラー画像の両者に適している。

本発明の実施の一形態の全体のシステム構成の概略を示すブロック図である。 実施の形態１であるデジタル複写機の全体構成を示すブロック図である。 ＣＤＩＣの全体構成を示すブロック図である。 ＩＭＡＣの全体構成を示すブロック図である。 ＭＬＣの全体構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１１ 画像読取装置
１８ プリンタエンジン
２０ 記憶装置
５２ 伸張手段
５３ 圧縮手段
５５ 透かし埋込手段
５６ 画像処理手段

Claims (6)

1. 画像データを所定のフォーマットで圧縮符号化した符号データを伸張する伸張手段と、
   伸張後の画像データを画像処理する画像処理手段と、
   画像処理後の画像データに対して電子透かし情報を埋め込む透かし埋込手段と、
   前記電子透かし情報が埋め込まれた画像データを圧縮符号化する圧縮手段と、
   を備え、
   前記伸張後の画像データの内容に応じて、前記画像処理手段の画像処理設定を変更し、この画像処理設定の変更に応じて前記透かし埋込手段の動作モードも連動して変更する、
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像処理手段の画像処理設定は、前記伸張後の画像データの重要度によって制御される、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記画像処理手段の画像処理設定は、前記伸張後の画像データについて絵柄画像部分と文字画像部分の区別を行い、絵柄画像部分であるか文字画像部分であるかによって制御される、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記画像処理手段の画像処理設定は、前記透かし埋込手段により埋め込まれる前記電子透かし情報のデータ量によって制御される、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 原稿の画像を読み取る光電変換素子と、
   この読み取った原稿の画像データを記憶する記憶装置と、
   この記憶装置に入出力する画像データを処理対象の少なくとも一部としている請求項１〜４の何れかの一に記載の画像処理装置と、
   を備えていることを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項５に記載の画像読取装置と、
   前記光電変換素子で読み取った原稿の画像データにより用紙上に画像形成するプリンタエンジンと、
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
   

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