JP2005333393A - 画像圧縮装置,画像出力装置,画像伸張装置,印刷装置,画像処理装置,複写機,画像圧縮方法,画像伸張方法,画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 非可逆圧縮データ(圧縮画像データ)とともに生成する領域分離の結果を示す信号のサイズを小さくすることの可能な画像圧縮装置を提供する。
【解決手段】 データ圧縮部17では、非可逆圧縮して得られた圧縮RGBデータを、画像伸張部22によって伸張して伸張RGBデータを生成し、第2領域分離部23によって伸張領域分離信号を生成する。さらに、差分抽出部25によって、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分である差分信号を生成し、第2信号圧縮部26によって圧縮差分信号を生成する。そして、この圧縮差分信号を、記憶用分離信号(領域分離の情報を示す信号)として、圧縮RGBデータとともにデータ記憶部8に出力する。圧縮差分信号は、領域分離信号よりもサイズが小さいため、データ出力にかかる時間を短縮でき、必要な記憶容量を小さくできる。
【選択図】 図1
【解決手段】 データ圧縮部17では、非可逆圧縮して得られた圧縮RGBデータを、画像伸張部22によって伸張して伸張RGBデータを生成し、第2領域分離部23によって伸張領域分離信号を生成する。さらに、差分抽出部25によって、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分である差分信号を生成し、第2信号圧縮部26によって圧縮差分信号を生成する。そして、この圧縮差分信号を、記憶用分離信号(領域分離の情報を示す信号)として、圧縮RGBデータとともにデータ記憶部8に出力する。圧縮差分信号は、領域分離信号よりもサイズが小さいため、データ出力にかかる時間を短縮でき、必要な記憶容量を小さくできる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、原画像データを非可逆圧縮する画像圧縮装置、および、非可逆圧縮された画像データを伸張する伸張装置に関するものである。
従来のプリンターでは、スキャナーで読み込んだり外部入力されたりした原画像データ(RGBデータなど)をメモリに記憶する際、メモリ使用量を少なくするために、原画像データを圧縮する技術が使用されている。
圧縮した画像データを印刷(画像再現)する場合、このデータを伸張した後、CMYKデータに変換し、印刷エンジンに出力するようになっている。
圧縮した画像データを印刷(画像再現)する場合、このデータを伸張した後、CMYKデータに変換し、印刷エンジンに出力するようになっている。
また、特許文献1では、データ圧縮率の高い非可逆圧縮技術が用いられている。
ところで、通常、非可逆圧縮後に伸張された画像データは、原画像データからのずれがあるため、画像再現に関する信頼性・忠実度は低くなる。これは、伸張後の画像データ(CMYKデータ)に基づいて像域分離を行うため、像域判定精度が低くなるからである。
ところで、通常、非可逆圧縮後に伸張された画像データは、原画像データからのずれがあるため、画像再現に関する信頼性・忠実度は低くなる。これは、伸張後の画像データ(CMYKデータ)に基づいて像域分離を行うため、像域判定精度が低くなるからである。
そこで、上記の特許文献1では、高画質の画像処理を可能にするために、非可逆圧縮前の原画像データに像域分離を実施し、領域分離信号(像域データ)を生成してメモリ(像域メモリ)に格納する。そして、非可逆圧縮データを伸張した後、領域分離信号に基づいて、伸張後の画像データ(CMYKデータ)を補正するようになっている。
特開2003−162382(発行日;2003年3月6日)
インターネット<http://cis.k.hosei.ac.jp/~hana/pdfs/iip/image_compress.pdf>
インターネット<http://www.sanyo.co.jp/giho/no72/pdf/7211.pdf>
しかしながら、特許文献1では、領域分離信号のサイズが大きい場合、像域メモリも増やす必要があり、また、データ転送に時間がかかるという問題がある。
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものである。
そして、その目的は、非可逆圧縮データ(圧縮画像データ)とともに生成する領域分離の結果を示す信号のサイズを小さくすることの可能な画像圧縮装置と、上記の信号を用いて完全な領域分離信号を復元できる画像伸張装置とを提供することにある。
そして、その目的は、非可逆圧縮データ(圧縮画像データ)とともに生成する領域分離の結果を示す信号のサイズを小さくすることの可能な画像圧縮装置と、上記の信号を用いて完全な領域分離信号を復元できる画像伸張装置とを提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の画像圧縮装置(本圧縮装置)は、原画像データを非可逆圧縮する画像圧縮装置において、
原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する第1分離部と、
原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮部と、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第1画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第2分離部と、
領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する差分抽出部と、
上記の差分信号を可逆圧縮して圧縮差分信号を生成する差分信号圧縮部とを備えていることを特徴としている。
原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する第1分離部と、
原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮部と、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第1画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第2分離部と、
領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する差分抽出部と、
上記の差分信号を可逆圧縮して圧縮差分信号を生成する差分信号圧縮部とを備えていることを特徴としている。
本圧縮装置は、スキャナーなどの画像出力装置(画像データを外部に出力する装置)に備えることの可能な画像圧縮装置である。
そして、本圧縮装置は、原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮部を備えており、この圧縮画像データを外部(記録装置(メモリ)や記録媒体,通信回線,印刷装置など)に対して出力する機能を有している。
そして、本圧縮装置は、原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮部を備えており、この圧縮画像データを外部(記録装置(メモリ)や記録媒体,通信回線,印刷装置など)に対して出力する機能を有している。
ここで、原画像データとは、シート状の原稿に記載された画像を読み取る(スキャンする)ことで得られる原稿画像や、コンピュータグラフィックスなどの電子画像のことである。
また、圧縮画像データとは、原画像データを、サイズを小さくするために非可逆圧縮したものである。非可逆圧縮は、圧縮後に伸張しても、完全な原画像データを得ることのできないような圧縮方法である。
また、圧縮画像データとは、原画像データを、サイズを小さくするために非可逆圧縮したものである。非可逆圧縮は、圧縮後に伸張しても、完全な原画像データを得ることのできないような圧縮方法である。
特に、本圧縮装置は、圧縮画像データに加えて、原画像データを領域分離した結果に応じた、領域分離の情報も生成・出力するように設計されている。
そして、領域分離の情報を得るために、本圧縮装置は、第1分離部,第1画像伸張部,第2分離部,差分抽出部,差分信号圧縮部を備えている。
そして、領域分離の情報を得るために、本圧縮装置は、第1分離部,第1画像伸張部,第2分離部,差分抽出部,差分信号圧縮部を備えている。
すなわち、本圧縮装置では、第1分離部によって、原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する。
次に、非可逆圧縮して得られた圧縮画像データを、第1画像伸張部によって伸張し、伸張画像データを生成する。
次に、非可逆圧縮して得られた圧縮画像データを、第1画像伸張部によって伸張し、伸張画像データを生成する。
そして、この伸張画像データに対して、第2分離部によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
さらに、差分抽出部によって、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する。そして、この差分信号を、差分信号圧縮部によって可逆圧縮して圧縮差分信号を生成し、領域分離の情報として外部に出力するように設定されている。
さらに、差分抽出部によって、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する。そして、この差分信号を、差分信号圧縮部によって可逆圧縮して圧縮差分信号を生成し、領域分離の情報として外部に出力するように設定されている。
この圧縮差分信号は、可逆圧縮によって生成されるため、差分信号として完全に復元されることが可能なものである。
そして、差分信号は、伸張画像データ(圧縮画像データを伸張して得られる画像データ)に対する領域分離の結果である伸張領域分離信号と演算することで、通常の領域分離信号(圧縮前の原画像データを領域分離して得られるもの)を生成できるものである。
そして、差分信号は、伸張画像データ(圧縮画像データを伸張して得られる画像データ)に対する領域分離の結果である伸張領域分離信号と演算することで、通常の領域分離信号(圧縮前の原画像データを領域分離して得られるもの)を生成できるものである。
ここで、通常、伸張画像データは、原画像データに対して歪のあるものではあるが、原画像データに非常に類似した画像である。従って、伸張領域分離信号は、高周波成分が落ちて文字エッジ検出などで差が出るにしても、通常の領域分離信号と大部分が一致することとなる。
従って、通常、差分信号は、大部分が「0(空白)」の信号となる。このため、差分信号を可逆圧縮して得られる圧縮差分信号では、「0」部分を容易に除くことが可能であるため、圧縮率を極めて高くできる(例えば、差分信号をブロックに分けて番号を付け、全てが「0」のブロックを省略するというようなことも可能である)。このため、本圧縮装置では、圧縮差分信号のサイズを非常に小さくすることが可能となる。
このように、本圧縮装置は、圧縮画像データに加えて、領域分離の情報として小サイズの圧縮差分信号を外部出力するようになっている。
従って、本圧縮装置では、圧縮画像データに加えて領域分離信号や圧縮した領域分離信号を出力する構成に比して、出力にかかる領域分離の情報を小さくできる。
このため、本圧縮装置では、データ出力(転送)にかかる時間を短縮できる。また、生成した圧縮画像データ等を記憶部に記憶させる場合には、必要な記憶容量を小さくすることが可能となる。
従って、本圧縮装置では、圧縮画像データに加えて領域分離信号や圧縮した領域分離信号を出力する構成に比して、出力にかかる領域分離の情報を小さくできる。
このため、本圧縮装置では、データ出力(転送)にかかる時間を短縮できる。また、生成した圧縮画像データ等を記憶部に記憶させる場合には、必要な記憶容量を小さくすることが可能となる。
なお、上記したように、通常、差分信号(および圧縮差分信号)は、領域分離信号や圧縮した領域分離信号よりも小さいサイズの信号である。しかしながら、原画像データの状態や、圧縮・伸張の形式によっては、領域分離信号よりも圧縮差分信号が大きくなることも考えられる。
従って、このような場合に対応するために、差分信号圧縮部に加えて、領域分離信号圧縮部およびサイズ比較部を本圧縮装置に備えることが好ましい。
ここで、領域分離信号圧縮部は、領域分離信号を可逆圧縮して圧縮領域分離信号(圧縮した領域分離信号)を生成するものである。
なお、可逆圧縮とは、圧縮したデータを伸張すると、完全なデータを復元できるような圧縮方法である。
ここで、領域分離信号圧縮部は、領域分離信号を可逆圧縮して圧縮領域分離信号(圧縮した領域分離信号)を生成するものである。
なお、可逆圧縮とは、圧縮したデータを伸張すると、完全なデータを復元できるような圧縮方法である。
また、サイズ比較部は、圧縮領域分離信号と上記の圧縮差分信号とのいずれかサイズの小さい方の信号を、領域分離の情報(画像伸張に使用する情報)として選択するものである。
これにより、本圧縮装置では、圧縮差分信号が圧縮領域分離信号よりも大きくなった場合には、領域分離の情報として領域分離信号を出力することが可能となる。
また、本圧縮装置の画像圧縮部を、原画像データに対して、周波数領域への変換およびエントロピー符号化を施すことにより、圧縮画像データを生成する構成とすることが可能である。
この場合、第1画像伸張部は、圧縮画像データに対し、エントロピー複合化および周波数領域からの逆変換を施して、伸張圧縮画像データを生成することとなる。
この場合、第1画像伸張部は、圧縮画像データに対し、エントロピー複合化および周波数領域からの逆変換を施して、伸張圧縮画像データを生成することとなる。
なお、上記のように、第1画像伸張部による画像伸張処理は、第2分離部によって伸張領域分離信号を生成するために行う処理である。
すなわち、この処理は、第1画像伸張部によって得られる伸張画像データ(原画像データを非可逆圧縮した後に伸張して得られる、画像の劣化した画像データ)に対して第2分離部による領域分離処理を行い、伸張領域分離信号を生成するための処理である。
すなわち、この処理は、第1画像伸張部によって得られる伸張画像データ(原画像データを非可逆圧縮した後に伸張して得られる、画像の劣化した画像データ)に対して第2分離部による領域分離処理を行い、伸張領域分離信号を生成するための処理である。
従って、第1画像伸張部に出力する原画像データは、周波数領域への変換(非可逆圧縮)の施されたものであれば、エントロピー符号化(可逆圧縮)されている必要はないといえる。
このため、この場合には、画像圧縮部は、第1画像伸張部に対し、周波数領域への変換のみを施して得られる圧縮画像データを出力するように設計されていることが好ましい。
このような構成では、第1画像伸張部においてエントロピー復号化を行う必要がないので、第1画像伸張部の回路構成を単純化できる。従って、第1画像伸張部のコストを低減できる。また、第1画像伸張部における伸張処理の時間を短縮できる。
このような構成では、第1画像伸張部においてエントロピー復号化を行う必要がないので、第1画像伸張部の回路構成を単純化できる。従って、第1画像伸張部のコストを低減できる。また、第1画像伸張部における伸張処理の時間を短縮できる。
なお、上記した周波数領域への変換としては、例えば、DCT変換やウエーブレット変換(DWT)を挙げられる。また、および、エントロピー符号化としては、算術符号化やハフマン符号化を挙げられる。
また、本発明の第1画像伸張装置(第1伸張装置)は、
本圧縮装置によって生成された圧縮画像データおよび圧縮差分信号に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号を生成する画像伸張装置において、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離部と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張部と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元部と、
を備えていることを特徴としている。
本圧縮装置によって生成された圧縮画像データおよび圧縮差分信号に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号を生成する画像伸張装置において、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離部と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張部と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元部と、
を備えていることを特徴としている。
第1伸張装置は、上記した本圧縮装置によって生成された圧縮画像データおよび圧縮差分信号に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号(原画像データを領域分離して得られる信号)を生成し、外部(印刷装置本体,記録装置や記録媒体,通信回線など)に出力するものである。
そして、圧縮画像データ・圧縮差分信号に基づいて、伸張画像データ・領域分離信号を生成するために、第1伸張装置は、第2画像伸張部,第3分離部,差分信号伸張部,信号復元部を備えている。
すなわち、第1伸張装置では、第2画像伸張部によって、圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する。
また、この伸張画像データに対し、第3分離部によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
さらに、差分信号伸張部によって、圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する。
そして、これらの伸張領域分離信号および差分信号に基づいて、信号復元部が、領域分離信号を生成するようになっている。
また、この伸張画像データに対し、第3分離部によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
さらに、差分信号伸張部によって、圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する。
そして、これらの伸張領域分離信号および差分信号に基づいて、信号復元部が、領域分離信号を生成するようになっている。
このように、第1伸張装置では、圧縮画像データと圧縮差分信号とから、原画像データに応じた完全な領域分離信号を、容易に生成できるようになっている。
また、本発明の第2画像伸張装置(第2伸張装置)は、
本圧縮装置によって生成された圧縮画像データおよび領域分離の情報に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号を生成する画像伸張装置において、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離部と、
上記の領域分離の情報が圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号のいずれであるかを判定する信号判別部と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張部と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元部と、
圧縮領域分離信号を伸張して領域分離信号を生成する領域分離信号伸張部と、
を備えていることを特徴としている。
本圧縮装置によって生成された圧縮画像データおよび領域分離の情報に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号を生成する画像伸張装置において、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離部と、
上記の領域分離の情報が圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号のいずれであるかを判定する信号判別部と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張部と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元部と、
圧縮領域分離信号を伸張して領域分離信号を生成する領域分離信号伸張部と、
を備えていることを特徴としている。
この第2伸張装置は、差分信号圧縮部,領域分離信号圧縮部およびサイズ比較部を備えた構成の本圧縮装置に対応する画像伸張装置である。
従って、この第2伸張装置は、第1伸張装置と同様の第2画像伸張部,第3分離部,差分信号伸張部,信号復元部に加えて、信号判別部,領域分離信号伸張部をさらに備えた構成となっている。
従って、この第2伸張装置は、第1伸張装置と同様の第2画像伸張部,第3分離部,差分信号伸張部,信号復元部に加えて、信号判別部,領域分離信号伸張部をさらに備えた構成となっている。
すなわち、第2伸張装置では、第2画像伸張部によって、圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する。
また、この伸張画像データに対し、第3分離部によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
また、この伸張画像データに対し、第3分離部によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
また、信号判別部によって、入力した領域分離の情報が、圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号のいずれであるかを判定する。
そして、この情報が圧縮差分信号である場合には、差分信号伸張部によって、圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する。その後、信号復元部によって、伸張領域分離信号および差分信号に基づいて、領域分離信号を生成する。
一方、上記の情報が圧縮領域分離信号である場合、この圧縮領域分離信号を、領域分離信号伸張部によって伸張し、領域分離信号を生成する。
そして、この情報が圧縮差分信号である場合には、差分信号伸張部によって、圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する。その後、信号復元部によって、伸張領域分離信号および差分信号に基づいて、領域分離信号を生成する。
一方、上記の情報が圧縮領域分離信号である場合、この圧縮領域分離信号を、領域分離信号伸張部によって伸張し、領域分離信号を生成する。
このように、第2伸張装置では、圧縮画像データと領域分離の情報(圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号)とから、原画像データに応じた完全な領域分離信号を、容易に生成できるようになっている。
また、上記した第1伸張装置や第2伸張装置については、画像を印刷するための印刷装置(プリンター)に備えることが可能である。
この印刷装置では、本圧縮装置(あるいは本圧縮装置を備えた画像出力装置)から伝達された圧縮画像データおよび差分信号(あるいは領域分離の情報)に基づいて、原画像データに相当する画像を良好に印刷することが可能である。
この印刷装置では、本圧縮装置(あるいは本圧縮装置を備えた画像出力装置)から伝達された圧縮画像データおよび差分信号(あるいは領域分離の情報)に基づいて、原画像データに相当する画像を良好に印刷することが可能である。
また、本圧縮装置と第1伸張装置(あるいは第2伸張装置)とを用いて、1つの画像処理装置を構成してもよい。
この構成では、さらに、本圧縮装置によって得られる圧縮画像データおよび圧縮差分信号(あるいは領域分離の情報)を記憶するための、記憶装置を備えることが好ましい。
このような画像処理装置は、例えば、スキャナーとプリンターとを備えた複写機に備えることが可能である。
この構成では、さらに、本圧縮装置によって得られる圧縮画像データおよび圧縮差分信号(あるいは領域分離の情報)を記憶するための、記憶装置を備えることが好ましい。
このような画像処理装置は、例えば、スキャナーとプリンターとを備えた複写機に備えることが可能である。
また、本圧縮装置と第1あるいは第2伸張装置(以下、単に画像伸張装置)とによって1つの画像処理装置を形成する場合、これらを一体的に形成し、本圧縮装置の第1画像伸張部を、画像伸張装置の第2画像伸張部として機能させることが好ましい。
このような画像処理装置では、本圧縮装置と画像伸張装置とが同時に処理を行うことはない。従って、上記のように構成することで、第2画像伸張部を省くことが可能である。
従って、画像処理装置における回路構成を簡略化できる。
このような画像処理装置では、本圧縮装置と画像伸張装置とが同時に処理を行うことはない。従って、上記のように構成することで、第2画像伸張部を省くことが可能である。
従って、画像処理装置における回路構成を簡略化できる。
また、同様に、本圧縮装置の第2分離部を、画像伸張装置の第3分離部として機能させるようにしてもよい。この構成でも、画像伸張装置に第3分離部を設ける必要がなくなるので、画像処理装置における回路構成の簡略化を図れる。
また、本発明の画像圧縮方法(本圧縮方法)は、
原画像データを非可逆圧縮する画像圧縮方法において、
原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する第1分離工程と、
原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮工程と、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第1画像伸張工程と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第2分離工程と、
領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する差分抽出工程と、
差分信号を可逆圧縮して圧縮差分信号を生成する差分信号圧縮工程と、
を含んでいることを特徴としている。
原画像データを非可逆圧縮する画像圧縮方法において、
原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する第1分離工程と、
原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮工程と、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第1画像伸張工程と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第2分離工程と、
領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する差分抽出工程と、
差分信号を可逆圧縮して圧縮差分信号を生成する差分信号圧縮工程と、
を含んでいることを特徴としている。
本圧縮方法は、上記した本圧縮装置において使用されている圧縮方法である。従って、本圧縮装置を用いれば、圧縮画像データに加えて、領域分離の情報として小サイズの圧縮差分信号を出力することが可能である。
従って、圧縮画像データに加えて領域分離信号や圧縮した領域分離信号を出力する構成に比して、出力にかかる領域分離の情報を小さくできる。
このため、データ出力(転送)にかかる時間を短縮できる。また、生成した圧縮画像データ等を記憶部に記憶させる場合には、必要な記憶容量を小さくできる。
このため、データ出力(転送)にかかる時間を短縮できる。また、生成した圧縮画像データ等を記憶部に記憶させる場合には、必要な記憶容量を小さくできる。
また、本発明の画像伸張方法(本伸張方法)は、上記の本圧縮方法によって生成された圧縮画像データおよび圧縮差分信号に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号を生成する画像伸張方法において、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張工程と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離工程と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張工程と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元工程とを含んでいることを特徴としている。
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張工程と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離工程と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張工程と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元工程とを含んでいることを特徴としている。
本伸張方法は、上記した第1伸張装置において用いられている方法である。従って、本伸張方法を用いれば、本圧縮方法や本圧縮装置によって得られる圧縮画像データと圧縮差分信号とから、原画像データに応じた完全な領域分離信号を、容易に生成できる。
また、本発明の画像処理プログラムは、コンピューターに、本圧縮方法の工程(第1分離工程,画像圧縮工程,第1画像伸張工程,第2分離工程,差分抽出工程)あるいは本伸張方法の工程(第2画像伸張工程,第3分離工程,信号復元工程)を実行させるプログラムである。
コンピューターにこれらのプログラムを読み込ませることで、本圧縮方法や本伸張方法の各工程を、そのコンピューターによって実施することが可能となる。
また、このプログラムをコンピューターによって読取可能な記録媒体に記録させておくことで、プログラムの保存・流通を容易に行えるようになる。
また、このプログラムをコンピューターによって読取可能な記録媒体に記録させておくことで、プログラムの保存・流通を容易に行えるようになる。
以上のように、本発明の画像圧縮装置(本圧縮装置)は、原画像データを非可逆圧縮する画像圧縮装置において、原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する第1分離部と、原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮部と、圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第1画像伸張部と、伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第2分離部と、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する差分抽出部と、上記の差分信号を可逆圧縮して圧縮差分信号を生成する差分信号圧縮部とを備えていることを特徴としている。
本圧縮装置は、圧縮画像データに加えて、原画像データを領域分離した結果に応じた、領域分離の情報も生成・出力するように設計されている。
そして、領域分離の情報を得るために、本圧縮装置は、第1分離部,第1画像伸張部,第2分離部,差分抽出部,差分信号圧縮部を備えている。
そして、領域分離の情報を得るために、本圧縮装置は、第1分離部,第1画像伸張部,第2分離部,差分抽出部,差分信号圧縮部を備えている。
すなわち、本圧縮装置では、第1分離部によって、原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する。
次に、非可逆圧縮して得られた圧縮画像データを、第1画像伸張部によって伸張し、伸張画像データを生成する。
次に、非可逆圧縮して得られた圧縮画像データを、第1画像伸張部によって伸張し、伸張画像データを生成する。
そして、この伸張画像データに対して、第2分離部によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
さらに、差分抽出部によって、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する。そして、この差分信号を、差分信号圧縮部によって可逆圧縮して圧縮差分信号を生成し、領域分離の情報として外部に出力するように設定されている。
さらに、差分抽出部によって、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する。そして、この差分信号を、差分信号圧縮部によって可逆圧縮して圧縮差分信号を生成し、領域分離の情報として外部に出力するように設定されている。
この圧縮差分信号は、可逆圧縮によって生成されるため、差分信号として完全に復元されることが可能なものである。
そして、差分信号は、伸張画像データ(圧縮画像データを伸張して得られる画像データ)に対する領域分離の結果である伸張領域分離信号と演算することで、通常の領域分離信号(圧縮前の原画像データを領域分離して得られるもの)を生成できるものである。
そして、差分信号は、伸張画像データ(圧縮画像データを伸張して得られる画像データ)に対する領域分離の結果である伸張領域分離信号と演算することで、通常の領域分離信号(圧縮前の原画像データを領域分離して得られるもの)を生成できるものである。
ここで、通常、伸張画像データは、原画像データに対して歪のあるものではあるが、原画像データに非常に類似した画像である。従って、伸張領域分離信号は、高周波成分が落ちて文字エッジ検出などで差が出るにしても、通常の領域分離信号と大部分が一致することとなる。
従って、通常、差分信号は、大部分が「0(空白)」の信号となる。このため、差分信号を可逆圧縮して得られる圧縮差分信号では、「0」部分を容易に除くことが可能であるため、圧縮率を極めて高くできる(例えば、差分信号をブロックに分けて番号を付け、全てが「0」のブロックを省略するというようなことも可能である)。このため、本圧縮装置では、圧縮差分信号のサイズを非常に小さくすることが可能となる。
このように、本圧縮装置は、圧縮画像データに加えて、領域分離の情報として小サイズの圧縮差分信号を外部出力するようになっている。
従って、本圧縮装置では、圧縮画像データに加えて領域分離信号や圧縮した領域分離信号を出力する構成に比して、出力にかかる領域分離の情報を小さくできる。
このため、本圧縮装置では、データ出力(転送)にかかる時間を短縮できる。また、生成した圧縮画像データ等を記憶部に記憶させる場合には、必要な記憶容量を小さくすることが可能となる。
従って、本圧縮装置では、圧縮画像データに加えて領域分離信号や圧縮した領域分離信号を出力する構成に比して、出力にかかる領域分離の情報を小さくできる。
このため、本圧縮装置では、データ出力(転送)にかかる時間を短縮できる。また、生成した圧縮画像データ等を記憶部に記憶させる場合には、必要な記憶容量を小さくすることが可能となる。
本発明の一実施形態について説明する。
図2は、本実施の形態にかかるカラーデジタル複写機(本複写機)の構成を示す説明図である。
この図に示すように、本複写機は、スキャナー部1,画像処理部2,プリンター部3を備えている。
図2は、本実施の形態にかかるカラーデジタル複写機(本複写機)の構成を示す説明図である。
この図に示すように、本複写機は、スキャナー部1,画像処理部2,プリンター部3を備えている。
スキャナー部(画像出力装置)1は、光走査ユニット,原稿載置台,CCD(Charge Coupled Device)等を備えている(全て図示せず)。そして、原稿からの反射光像をCCDによって読み取り、RGB(R:赤,G:緑,B:青)の画像データ(RGBデータ)を出力するものである。
画像処理部(画像処理装置)2は、スキャナー部1から出力されたRGBデータを、圧縮した状態で記憶するものである。また、画像処理部2は、圧縮されたRGBデータ(圧縮RGBデータ)を、印刷に適したCMYKのデジタル画像データ(CMYKデータ)に変換し、プリンター部3に出力する機能も有している。
なお、画像処理部2の詳細な構成については後述する。
なお、画像処理部2の詳細な構成については後述する。
プリンター部(印刷装置)3は、電子写真方式のプリンターであり、4つの感光体および定着器(ともに図示せず)を備えている。そして、CMYKデータに応じた静電潜像を各感光体に形成し、これらをシート(記録紙)に転写・定着させることで、画像を印刷するものである。
操作パネル4は、液晶ディスプレイからなる表示画面、設定ボタン・テンキー等(全て図示せず)を備えている。そして、ユーザーの指示を受け付けるとともに、ユーザーに対し、印刷処理の経過や結果を示す機能を有している。
制御部5は、本複写機の全動作を制御する、本複写機の中枢部である。すなわち、制御部5は、操作パネル4に対するユーザーからの指示に基づいて、スキャナー部1による原稿画像の読み取り処理、画像処理部2による圧縮RGBデータの生成およびCMYKデータの生成・出力処理、プリンター部3による印刷処理を実行するものである。
次に、画像処理部2の詳細な構成について説明する。
図3は、画像処理部2の構成を示す説明図である。
この図に示すように、画像処理部2は、入力処理部6,出力処理部7およびデータ記憶部8を備えた構成である。
図3は、画像処理部2の構成を示す説明図である。
この図に示すように、画像処理部2は、入力処理部6,出力処理部7およびデータ記憶部8を備えた構成である。
入力処理部(画像圧縮装置)6は、スキャナー部1から出力されたRGBデータを圧縮RGBデータに変換して出力するものである。また、入力処理部6は、RGBデータを領域分離した結果を示す領域分離信号を生成・出力する機能も有している。
データ記憶部(記憶装置)8は、入力処理部6から出力された圧縮RGBデータ、および、記憶用分離信号を記憶するメモリ(データ記録デバイス)である。
出力処理部(画像伸張装置)7は、データ記憶部8から圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を読み出し、これらに基づいて、CMYKデータを生成・出力するものである。
出力処理部(画像伸張装置)7は、データ記憶部8から圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を読み出し、これらに基づいて、CMYKデータを生成・出力するものである。
次に、入力処理部6の詳細な構成について説明する。
図3に示すように、入力処理部6は、入力インターフェース11,シェーディング補正部12,ガンマ補正部13,第1領域分離部14,フィルタ処理部15,色補正部16,データ圧縮部(画像・領域分離信号圧縮部)17,出力インターフェース18を備えた構成である。
図3に示すように、入力処理部6は、入力インターフェース11,シェーディング補正部12,ガンマ補正部13,第1領域分離部14,フィルタ処理部15,色補正部16,データ圧縮部(画像・領域分離信号圧縮部)17,出力インターフェース18を備えた構成である。
入力インターフェース11は、スキャナー部1から出力されたRGBデータを入力するための入力部である。
シェーディング補正部12は、RGBデータから、スキャナー部1の照明系,結像系,撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理(シェーディング補正)を施すものである。
ガンマ補正部13は、シェーディング補正部12によって処理されたRGBデータをγ補正するものである。
シェーディング補正部12は、RGBデータから、スキャナー部1の照明系,結像系,撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理(シェーディング補正)を施すものである。
ガンマ補正部13は、シェーディング補正部12によって処理されたRGBデータをγ補正するものである。
第1領域分離部(第1分離部)14は、シェーディング補正部12によって処理されたRGBデータに基づいて、「このデータに応じた画像の各部分が、どのような画像領域に分類されるのか」を判定し、判定結果に応じた領域分離信号(4ビット)を出力するものである。
なお、第1領域分離部14によって分類される画像領域の種類は、黒文字エッジ画像,色文字エッジ画像,写真画像,網点画像,背景画像,ベタ画像,その他、である。
なお、第1領域分離部14によって分類される画像領域の種類は、黒文字エッジ画像,色文字エッジ画像,写真画像,網点画像,背景画像,ベタ画像,その他、である。
フィルタ処理部15は、γ補正されたRGBデータを、カラーフィルタによってフィルタ処理するものである。
色補正部16は、フィルタ処理されたRGBデータに対し、補間演算方法による色補正処理を施すものである。
色補正部16は、フィルタ処理されたRGBデータに対し、補間演算方法による色補正処理を施すものである。
データ圧縮部17は、色補正処理されたRGBデータに対し、JPEG(Joint Photographic Experts Group)圧縮による非可逆圧縮処理を施し、圧縮RGBデータを生成するものである。
また、データ圧縮部17は、フィルタ処理されたRGBデータと、第1領域分離部14から出力された領域分離信号とに基づいて、記憶用分離信号(後述)を生成する機能を有している。
また、データ圧縮部17は、フィルタ処理されたRGBデータと、第1領域分離部14から出力された領域分離信号とに基づいて、記憶用分離信号(後述)を生成する機能を有している。
出力インターフェース18は、データ圧縮部17の生成した圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号をデータ記憶部8に伝達する出力部である。
ここで、データ圧縮部17の詳細な構成について説明する。
図1は、データ圧縮部17の構成を示す説明図である。
この図に示すように、データ圧縮部17は、画像圧縮部21,画像伸張部22,第2領域分離部23,第1信号圧縮部24,差分抽出部(領域分離差分抽出部)25,第2信号圧縮部26,サイズ比較部(データサイズ比較部)27を備えている。
図1は、データ圧縮部17の構成を示す説明図である。
この図に示すように、データ圧縮部17は、画像圧縮部21,画像伸張部22,第2領域分離部23,第1信号圧縮部24,差分抽出部(領域分離差分抽出部)25,第2信号圧縮部26,サイズ比較部(データサイズ比較部)27を備えている。
画像圧縮部21は、色補正部16から出力されたRGBデータに対し、DCT部31によってDCT変換および量子化を施した後、算術符号化部32によって算術符号化(エントロピー符号化)を実施する。これにより、画像圧縮部21は、RGBデータを非可逆圧縮(JPEG圧縮)し、圧縮RGBデータを生成するように設計されている。
なお、画像圧縮部21は、生成した圧縮RGBデータを、データ記憶部8と、画像伸張部22とに出力するようになっている。
なお、画像圧縮部21は、生成した圧縮RGBデータを、データ記憶部8と、画像伸張部22とに出力するようになっている。
画像伸張部(第1画像伸張部)22は、圧縮RGBデータに対し、算術復号化部33によって算術復号化化(エントロピー復号化)を実施した後、逆DCT部34によって逆DCT変換および逆量子化を施す。これにより、画像伸張部22は、圧縮RGBデータを暫定的に伸張して得られる伸張RGBデータ(非可逆圧縮後に伸張されたRGBデータ)を生成するようになっている。
第2領域分離部(第2分離部)23は、画像伸張部22によって生成された伸張RGBデータに対し、第1領域分離部14と同様の領域分離処理を施す。
そして、第2領域分離部23は、領域分離処理の結果を示す伸張領域分離信号を生成・出力するように設計されている。
そして、第2領域分離部23は、領域分離処理の結果を示す伸張領域分離信号を生成・出力するように設計されている。
差分抽出部25は、この伸張領域分離信号と、第1領域分離部14(図3参照)から出力された領域分離信号とを比較し、それらの差分を抽出する。そして、抽出結果を示す差分信号を出力するものである。
ここで、領域分離信号,伸張領域分離信号および差分信号の例について説明する。
図4(a)は、色補正部16からデータ圧縮部17に出力されたRGBデータを示す説明図である。また、図4(b)は、このRGBデータを画像圧縮部21によって非可逆圧縮し、画像伸張部22によって伸張した伸張RGBデータを示す説明図である。
これらの図に示すように、図4(b)に示す伸張RGBデータでは、図4(a)に示すRGBデータに比して画質が劣化しており、画像中の文字『A』のエッジが歪んだ状態となっている。
図4(a)は、色補正部16からデータ圧縮部17に出力されたRGBデータを示す説明図である。また、図4(b)は、このRGBデータを画像圧縮部21によって非可逆圧縮し、画像伸張部22によって伸張した伸張RGBデータを示す説明図である。
これらの図に示すように、図4(b)に示す伸張RGBデータでは、図4(a)に示すRGBデータに比して画質が劣化しており、画像中の文字『A』のエッジが歪んだ状態となっている。
また、図4(c)は、色補正部16から出力されたRGBデータを領域分離して得られる領域分離信号に応じた画像を示す説明図である。また、図4(d)は、伸張RGBデータを領域分離して得られる伸張領域分離信号に応じた画像を示す説明図である。
図4(d)に示すように、伸張領域分離信号に応じた画像では、図4(b)に示した伸張RGBデータと同様の、エッジ部分での歪みが現れている。
図4(d)に示すように、伸張領域分離信号に応じた画像では、図4(b)に示した伸張RGBデータと同様の、エッジ部分での歪みが現れている。
また、図4(e)は、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分である差分信号に応じた画像を示す説明図である。
この図に示すように、差分信号は、伸張領域分離信号における歪みに応じたものとなる。そして、領域分離信号や伸張領域分離信号に比して、データ量が大幅に小さくなる。
この図に示すように、差分信号は、伸張領域分離信号における歪みに応じたものとなる。そして、領域分離信号や伸張領域分離信号に比して、データ量が大幅に小さくなる。
また、図1に示した第2信号圧縮部(差分信号圧縮部)26は、差分抽出部25から出力された差分信号を可逆圧縮し、圧縮差分信号を出力するものである。
第1信号圧縮部(領域分離信号圧縮部)24は、第1領域分離部14から出力された領域分離信号を可逆圧縮し、圧縮領域分離信号を出力するものである。
第1信号圧縮部(領域分離信号圧縮部)24は、第1領域分離部14から出力された領域分離信号を可逆圧縮し、圧縮領域分離信号を出力するものである。
サイズ比較部27は、第2信号圧縮部26から出力された圧縮差分信号と、第1信号圧縮部24から出力された圧縮領域分離信号とのサイズを比較する。そして、サイズの小さい方の信号を、記憶用分離信号として出力インターフェース18(図3参照)を介してデータ記憶部8に出力するように設計されている。
次に、図3に示した出力処理部7の詳細な構成について説明する。
図3に示すように、出力処理部7は、入力インターフェース41,データ伸張部(画像・領域分離信号伸張部)42,フィルタ処理部43,ガンマ補正部44,CMYK変換部(RGB→CMYK変換部)45,中間調処理部46,出力インターフェース47を備えている。
図3に示すように、出力処理部7は、入力インターフェース41,データ伸張部(画像・領域分離信号伸張部)42,フィルタ処理部43,ガンマ補正部44,CMYK変換部(RGB→CMYK変換部)45,中間調処理部46,出力インターフェース47を備えている。
入力インターフェース41は、データ記憶部8から出力された圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を入力するための入力部である。
データ伸張部42は、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を伸張し、伸張RGBデータおよび領域分離信号を生成・出力するものである。なお、このデータ伸張部42の詳細な構成については後述する。
データ伸張部42は、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を伸張し、伸張RGBデータおよび領域分離信号を生成・出力するものである。なお、このデータ伸張部42の詳細な構成については後述する。
フィルタ処理部43は、伸張RGBデータおよび領域分離信号を、カラーフィルタによってフィルタ処理するものである。
ガンマ補正部44は、フィルタ処理された伸張RGBデータおよび領域分離信号を、γ補正するものである。
ガンマ補正部44は、フィルタ処理された伸張RGBデータおよび領域分離信号を、γ補正するものである。
CMYK変換部45は、γ補正された伸張RGBデータおよび領域分離信号を、CMYKに関するデータに変換し、CMYKデータおよびCMYK領域分離信号を生成するものである。
中間調処理部46は、CMYKデータおよびCMYK領域分離信号に対し、ディザ処理や誤差拡散処理などの中間調処理を施し、適切なCMYKデータを生成するものである。
出力インターフェース47は、中間調処理部46から出力されたCMYKデータを、図2に示したプリンター部3に出力する出力部である。
出力インターフェース47は、中間調処理部46から出力されたCMYKデータを、図2に示したプリンター部3に出力する出力部である。
次に、データ伸張部42の詳細な構成について説明する。
図5は、データ伸張部42の構成を示す説明図である。
この図に示すように、データ伸張部42は、画像伸張部51,信号判別部52,第1信号伸張部53,第2信号伸張部54,領域分離部55,信号復元部56,信号選択部57から構成されている。
図5は、データ伸張部42の構成を示す説明図である。
この図に示すように、データ伸張部42は、画像伸張部51,信号判別部52,第1信号伸張部53,第2信号伸張部54,領域分離部55,信号復元部56,信号選択部57から構成されている。
画像伸張部(第2画像伸張部)51は、画像伸張部22と同様の逆DCT部および算術復号化部を備えており、圧縮RGBデータを伸張して、伸張RGBデータを生成するものである。また、画像伸張部51は、生成した伸張RGBデータを、フィルタ処理部43(図3参照)および領域分離部55に出力するように設計されている。
領域分離部(第3分離部)55は、伸張RGBデータに領域分離処理を施して、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成するものである。
領域分離部(第3分離部)55は、伸張RGBデータに領域分離処理を施して、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成するものである。
信号判別部52は、データ記憶部8から出力された記憶用分離信号の種類(圧縮領域分離信号であるのか、あるいは圧縮差分信号であるのか)を判別するものである。
そして、信号判別部52は、記憶用分離信号が圧縮領域分離信号であると判断した場合、その信号を第1信号伸張部53に出力する。一方、圧縮差分信号であると判断した場合、その信号を第2信号伸張部54に出力するように設計されている。
そして、信号判別部52は、記憶用分離信号が圧縮領域分離信号であると判断した場合、その信号を第1信号伸張部53に出力する。一方、圧縮差分信号であると判断した場合、その信号を第2信号伸張部54に出力するように設計されている。
第1信号伸張部(領域分離信号伸張部)53は、圧縮領域分離信号を復元して、領域分離信号を生成(復元)するものである。
また、第2信号伸張部(差分信号伸張部)54は、圧縮差分信号を伸張(復元)して、差分信号を生成するものである。
また、第2信号伸張部(差分信号伸張部)54は、圧縮差分信号を伸張(復元)して、差分信号を生成するものである。
信号復元部56は、この差分信号と、領域分離部55によって生成された伸張領域分離信号とを入力し、これらに基づいて領域分離信号を生成(復元)するものである。
信号選択部57は、信号復元部56あるいは第1信号伸張部53によって生成された領域分離信号を、フィルタ処理部43(図3参照)に出力するものである。なお、信号選択部57は、信号復元部56あるいは第1信号伸張部53のいずれの生成した信号を出力するべきかの情報(信号判別部52の判定結果)を、信号判別部52から伝達されるように設計されている。
次に、本複写機の複写(コピー)動作について説明する。
本複写機では、ユーザーによって、スキャナー部1に原稿画像が載置され、操作パネル4のスタートボタン(図示せず)が押されると、制御部5が複写動作を開始する(図2参照)。
すなわち、制御部5は、スキャナー部1を制御して原稿画像を読み取らせ、この画像に応じたRGBデータを生成させる。
本複写機では、ユーザーによって、スキャナー部1に原稿画像が載置され、操作パネル4のスタートボタン(図示せず)が押されると、制御部5が複写動作を開始する(図2参照)。
すなわち、制御部5は、スキャナー部1を制御して原稿画像を読み取らせ、この画像に応じたRGBデータを生成させる。
その後、制御部5は、画像処理部2の入力処理部6を制御して、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を生成させ、データ記憶部8に記憶させる(図3参照)。
このとき、制御部5は、RGBデータに対し、入力処理部6のシェーディング補正部12,ガンマ補正部13,第1領域分離部14,フィルタ処理部15,色補正部16による処理を施す。そして、RGBデータおよび領域分離信号をデータ圧縮部17に出力させる。
このとき、制御部5は、RGBデータに対し、入力処理部6のシェーディング補正部12,ガンマ補正部13,第1領域分離部14,フィルタ処理部15,色補正部16による処理を施す。そして、RGBデータおよび領域分離信号をデータ圧縮部17に出力させる。
そして、制御部5は、データ圧縮部17の各部材21〜26を制御して圧縮RGBデータ,圧縮差分信号,圧縮領域分離信号を生成させる(図1参照)。
その後、制御部5は、データ圧縮部17におけるサイズ比較部27を制御して、圧縮差分信号あるいは圧縮領域分離信号のいずれかサイズの小さい方を、記憶用分離信号として設定させる。
その後、制御部5は、データ圧縮部17におけるサイズ比較部27を制御して、圧縮差分信号あるいは圧縮領域分離信号のいずれかサイズの小さい方を、記憶用分離信号として設定させる。
データ記憶部8に圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を記憶させた後、制御部5は、出力処理部7を制御して、データ記憶部8から圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を読み出させる(図3参照)。そして、これらに基づいたCMYKデータをプリンター部3に出力させる(図2参照)。
このとき、制御部5は、出力処理部7のデータ伸張部42における画像伸張部51(図5参照)を制御して、圧縮RGBデータから伸張RGBデータを生成させ、フィルタ処理部43(図3参照)に出力させる。
また、制御部5は、データ伸張部42の信号判別部52を制御して、「データ記憶部8から読み出した記憶用分離信号が、圧縮差分信号あるいは圧縮領域分離信号のいずれであるか」、を判断させる(図5参照)。
また、制御部5は、データ伸張部42の信号判別部52を制御して、「データ記憶部8から読み出した記憶用分離信号が、圧縮差分信号あるいは圧縮領域分離信号のいずれであるか」、を判断させる(図5参照)。
そして、記憶用分離信号が圧縮領域分離信号である場合、制御部5は、第1信号伸張部53を制御して領域分離信号を生成させ、信号選択部57を介してフィルタ処理部43に出力させる。
一方、記憶用分離信号が圧縮差分信号であるときには、制御部5は、第2信号伸張部54,領域分離部55および信号復元部56によって領域分離信号を生成させ、信号選択部57を介してフィルタ処理部43に出力させる。
一方、記憶用分離信号が圧縮差分信号であるときには、制御部5は、第2信号伸張部54,領域分離部55および信号復元部56によって領域分離信号を生成させ、信号選択部57を介してフィルタ処理部43に出力させる。
その後、制御部5は、伸張RGBデータおよび領域分離信号に対し、出力処理部7のフィルタ処理部43,ガンマ補正部44,CMYK変換部45,中間調処理部46による処理を実行させ、CMYKデータを生成させる(図3参照)。そして、出力インターフェース47を介してプリンター部3に出力させる(図2参照)。
最後に、制御部5は、プリンター部3を制御して、シート(印刷用紙)に対し、CMYKデータに応じた画像を印刷させ、処理を終了する。
最後に、制御部5は、プリンター部3を制御して、シート(印刷用紙)に対し、CMYKデータに応じた画像を印刷させ、処理を終了する。
以上のように、本複写機における画像処理部2の入力処理部6は、圧縮RGBデータに加えて、RGBデータを領域分離した結果に応じた、圧縮差分信号も生成・出力するように設計されている。
そして、圧縮差分信号を得るために、入力処理部6は、第1領域分離部14に加えて、データ圧縮部17の画像伸張部22,第2領域分離部23,差分抽出部25,第2信号圧縮部26を備えている。
そして、圧縮差分信号を得るために、入力処理部6は、第1領域分離部14に加えて、データ圧縮部17の画像伸張部22,第2領域分離部23,差分抽出部25,第2信号圧縮部26を備えている。
すなわち、入力処理部6では、第1領域分離部14によって、RGBデータに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する。
次に、非可逆圧縮して得られた圧縮RGBデータを、データ圧縮部17の画像伸張部22によって伸張し、伸張RGBデータを生成する。
次に、非可逆圧縮して得られた圧縮RGBデータを、データ圧縮部17の画像伸張部22によって伸張し、伸張RGBデータを生成する。
そして、この伸張RGBデータに対して、第2領域分離部23によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
さらに、差分抽出部25によって、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する。その後、この差分信号を、第2信号圧縮部26によって圧縮(可逆圧縮)し、圧縮差分信号を生成する。そして、この圧縮差分信号を、記憶用分離信号(領域分離の情報を示す信号)としてデータ記憶部8に出力するように設定されている。
さらに、差分抽出部25によって、領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する。その後、この差分信号を、第2信号圧縮部26によって圧縮(可逆圧縮)し、圧縮差分信号を生成する。そして、この圧縮差分信号を、記憶用分離信号(領域分離の情報を示す信号)としてデータ記憶部8に出力するように設定されている。
この圧縮差分信号は、可逆圧縮によって生成されるため、差分信号として完全に復元することが可能なものである。
そして、差分信号は、伸張RGBデータ(圧縮RGBデータを伸張して得られるRGBデータ)に対する領域分離の結果である伸張領域分離信号と演算することで、通常の領域分離信号(圧縮前のRGBデータを領域分離して得られるもの)を生成できるものである。
そして、差分信号は、伸張RGBデータ(圧縮RGBデータを伸張して得られるRGBデータ)に対する領域分離の結果である伸張領域分離信号と演算することで、通常の領域分離信号(圧縮前のRGBデータを領域分離して得られるもの)を生成できるものである。
ここで、通常、伸張RGBデータは、RGBデータに対して歪のあるものではあるが、RGBデータに非常に類似した画像である。従って、伸張領域分離信号は、高周波成分が落ちて文字エッジ検出などで差が出るにしても、通常の領域分離信号と大部分が一致することとなる。
従って、通常、図5(e)に示したように、差分信号は、大部分が「0(空白)」の信号となる。このため、差分信号を可逆圧縮して得られる圧縮差分信号では、「0」部分を容易に除くことが可能であるため、圧縮率を極めて高くできる(例えば、差分信号をブロックに分けて番号を付け、全てが「0」のブロックを省略するというようなことも可能である)。このため、入力処理部6では、圧縮差分信号のサイズを非常に小さくすることが可能となる。
このように、本圧縮装置は、圧縮RGBデータに加えて、領域分離の情報として小サイズの圧縮差分信号を外部出力するようになっている。
従って、入力処理部6では、圧縮RGBデータに加えて領域分離信号や圧縮した領域分離信号を出力する構成に比して、出力にかかる記憶用分離信号を小さくできる。
このため、入力処理部6では、データ記憶部8に対するデータ出力(データバスによる転送)にかかる時間を短縮できる。また、データ記憶部8における必要な記憶容量を小さくすることが可能となる。
従って、入力処理部6では、圧縮RGBデータに加えて領域分離信号や圧縮した領域分離信号を出力する構成に比して、出力にかかる記憶用分離信号を小さくできる。
このため、入力処理部6では、データ記憶部8に対するデータ出力(データバスによる転送)にかかる時間を短縮できる。また、データ記憶部8における必要な記憶容量を小さくすることが可能となる。
なお、上記したように、通常、圧縮差分信号は、領域分離信号や圧縮した領域分離信号よりも小さいサイズの信号である。しかしながら、RGBデータの状態や、圧縮・伸張の形式によっては、圧縮した領域分離信号よりも圧縮差分信号が大きくなることも考えられる。
従って、このような場合に対応するために、入力処理部6のデータ圧縮部17は、第2信号圧縮部26に加えて、第1信号圧縮部24およびサイズ比較部27を備えている。
ここで、第1信号圧縮部24は、領域分離信号を可逆圧縮して圧縮領域分離信号(圧縮した領域分離信号)を生成するものである。
ここで、第1信号圧縮部24は、領域分離信号を可逆圧縮して圧縮領域分離信号(圧縮した領域分離信号)を生成するものである。
また、サイズ比較部27は、圧縮領域分離信号と上記の圧縮差分信号とのいずれかサイズの小さい方の信号を、記憶用分離信号として選択するものである。
これにより、入力処理部6では、圧縮差分信号が圧縮領域分離信号よりも大きくなった場合には、記憶用分離信号として領域分離信号を出力することが可能となる。
また、本複写機の画像処理部2における出力処理部7は、データ記憶部8から入力した圧縮RGBデータ・記憶用分離信号に基づいて、伸張RGBデータ・領域分離信号を生成するために、画像伸張部51,領域分離部55,信号復元部56に加えて、信号判別部52,第2信号伸張部54,第1信号伸張部53を備えた構成となっている。
すなわち、出力処理部7のデータ伸張部42では、画像伸張部51によって、圧縮RGBデータを伸張して伸張RGBデータを生成する。
また、この伸張RGBデータに対し、領域分離部55によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
また、この伸張RGBデータに対し、領域分離部55によって領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する。
また、信号判別部52によって、入力した記憶用分離信号が、圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号のいずれであるかを判定する。
そして、この信号が圧縮差分信号である場合には、第2信号伸張部54によって、圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する。その後、信号復元部56によって、伸張領域分離信号および差分信号に基づいて、領域分離信号を生成する。
一方、記憶用分離信号が圧縮領域分離信号である場合、この圧縮領域分離信号を、第1信号伸張部53によって伸張し、領域分離信号を生成する。
そして、この信号が圧縮差分信号である場合には、第2信号伸張部54によって、圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する。その後、信号復元部56によって、伸張領域分離信号および差分信号に基づいて、領域分離信号を生成する。
一方、記憶用分離信号が圧縮領域分離信号である場合、この圧縮領域分離信号を、第1信号伸張部53によって伸張し、領域分離信号を生成する。
このように、出力処理部7では、圧縮RGBデータと記憶用分離信号(圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号)とから、RGBデータに応じた完全な領域分離信号を、かつ容易に生成できるようになっている。
なお、本実施の形態では、図1に示したように、入力処理部6におけるデータ圧縮部17の画像圧縮部21に、DCT部31および算術符号化部32を備えるとしている。すなわち、画像圧縮部21は、RGBデータにDCT変換・量子化を施した後、算術符号化を行っている。
さらに、データ圧縮部17の画像伸張部22では、圧縮RGBデータを算術復号化し、逆DCT変換および逆量子化を行って、伸張RGBデータを生成している。
さらに、データ圧縮部17の画像伸張部22では、圧縮RGBデータを算術復号化し、逆DCT変換および逆量子化を行って、伸張RGBデータを生成している。
ここで、画像伸張部22によるこのような画像伸張処理(算術復号化,逆DCT変換,逆量子化)は、第2領域分離部23によって伸張領域分離信号を生成するために行う処理である。
すなわち、この処理は、画像伸張部22によって得られる伸張RGBデータ(RGBデータを非可逆圧縮した後に伸張して得られる、画像の劣化したRGBデータ)に対して第2領域分離部23による領域分離処理を行い、伸張領域分離信号を生成するための処理である。
すなわち、この処理は、画像伸張部22によって得られる伸張RGBデータ(RGBデータを非可逆圧縮した後に伸張して得られる、画像の劣化したRGBデータ)に対して第2領域分離部23による領域分離処理を行い、伸張領域分離信号を生成するための処理である。
従って、画像伸張部22に出力する圧縮RGBデータは、DCT変換(周波数領域への変換;非可逆圧縮)されたものであれば、算術符号化(可逆圧縮)されている必要はないといえる。
このため、データ圧縮部17を、図6に示す構成としてもよい。
このため、データ圧縮部17を、図6に示す構成としてもよい。
図6に示したデータ圧縮部17で、図1の構成において、画像伸張部22を、算術復号化部33を省いた逆DCT部34のみとした構成である。さらに、このデータ圧縮部17では、画像圧縮部21のDCT部31によって得られるDCT変換および量子化されたRGBデータが、画像伸張部22の逆DCT部34に入力されるように設計されている。
このような構成であっても、第2領域分離部23によって、図1の構成と同様の伸張領域分離信号を得ることが可能である。
そして、この構成では、画像伸張部22に算術符号化部32を備える必要がないので、製造コストを低減できる。また、画像伸張部22における算術符号化処理を省けるので、処理時間を短縮できる。
そして、この構成では、画像伸張部22に算術符号化部32を備える必要がないので、製造コストを低減できる。また、画像伸張部22における算術符号化処理を省けるので、処理時間を短縮できる。
また、本実施の形態では、DCT部31がRGBデータにDCT変換・量子化を施し、逆DCT部34が、算術復号化された圧縮RGBデータに、逆DCT変換および逆量子化を施すとしている。しかしながら、DCT部31は、RGBデータにDCT変換のみを施す(量子化を施さない)構成であってもよい。この場合、逆DCT部34も、圧縮RGBデータに逆DCT変換のみを施す(逆量子化を施さない)構成となる。
また、本実施の形態では、圧縮RGBデータを生成するために、画像圧縮部21のDCT部31および算術符号化部32が、RGBデータにDCT変換および算術符号化を施すとしている。
しかしながら、これに限らず、圧縮RGBデータの生成については、DCT変換以外の変換方法(周波数領域への変換方法;ウエーブレット変換(DWT)など)を用いてもよい。また、算術符号化以外のエントロピー符号化(ハフマン符号化やEBCOTなど)を用いてもよい(非特許文献1・2参照)。
なお、JPEG2000では、DCT変換の代わりにウエーブレット変換(DWT)、エントロピー符号化としてEBCOTが用いられる(非特許文献2参照)。
なお、JPEG2000では、DCT変換の代わりにウエーブレット変換(DWT)、エントロピー符号化としてEBCOTが用いられる(非特許文献2参照)。
また、図1に示した入力処理部6と、図5に示した出力処理部7とを、一体的に構成してもよい。さらに、入力処理部6のデータ圧縮部17と出力処理部7のデータ伸張部42とを一体化することが好ましい。
この場合、データ圧縮部17の画像伸張部22およびデータ伸張部42の画像伸張部51に代えて、1つの画像伸張部を用いるようにしてもよい。さらに、入力処理部6の第2領域分離部23および出力処理部7の領域分離部55についても、1つの領域分離部に代えることが好ましい。
この構成では、画像伸張部および領域分離部を1つづつ減少させられるので、入力処理部6と出力処理部7とを合わせた回路の規模を小さくできる。
この構成では、画像伸張部および領域分離部を1つづつ減少させられるので、入力処理部6と出力処理部7とを合わせた回路の規模を小さくできる。
また、本実施の形態では、差分抽出部25が、伸張領域分離信号と、第1領域分離部14から出力された領域分離信号とを比較し、それらの差分を抽出するとしている。また、信号復元部56が、この差分信号と、領域分離部55によって生成された伸張領域分離信号とを入力し、これらに基づいて領域分離信号を生成(復元)するとしている。
ここで、差分信号が「伸張領域分離信号−領域分離信号」によって生成されている場合、信号復元部56は、「伸張領域分離信号−差分信号」を演算することで、領域分離信号を生成する。一方、差分信号が「領域分離信号−伸張領域分離信号」によって生成されている場合、信号復元部56は、「伸張領域分離信号+差分信号」を演算することで、領域分離信号を生成することとなる。
また、本実施の形態では、画像処理部2が、伸張RGBデータをCMYKデータに変換してプリンター部3に出力するとしている。しかしながら、これに限らず、プリンター部3として、RGBデータを処理するものを用いる場合には、画像処理部2は、伸張RGBデータをCMYKデータに変換することなく、そのままプリンター部3に出力することとなる。
また、本実施の形態では、入力処理部6が、圧縮領域分離信号および圧縮差分信号のいずれかサイズの小さい方の信号を記憶用分離信号としてデータ記憶部8に出力するとしている。
そして、出力処理部7のデータ伸張部42が、データ記憶部8から入力した記憶用分離信号が圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号のいずれであるかを判断し、判断結果に基づいて、領域分離信号を生成する手法を変えている。
そして、出力処理部7のデータ伸張部42が、データ記憶部8から入力した記憶用分離信号が圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号のいずれであるかを判断し、判断結果に基づいて、領域分離信号を生成する手法を変えている。
しかしながら、これに限らず、入力処理部6は、圧縮領域分離信号を生成せず、常に差分信号を記憶用分離信号とするように設定されていてもよい。
この場合、出力処理部7は、常に圧縮差分信号に基づいて、領域分離信号を生成することとなる。
この場合、サイズ比較部27,信号判別部52,第1信号伸張部53を不要とできるので、入力処理部6,出力処理部7のコストを低減できる。
この場合、出力処理部7は、常に圧縮差分信号に基づいて、領域分離信号を生成することとなる。
この場合、サイズ比較部27,信号判別部52,第1信号伸張部53を不要とできるので、入力処理部6,出力処理部7のコストを低減できる。
また、本実施の形態では、本複写機が、スキャナー部1,画像処理部2,プリンター部3,操作パネル4,制御部5を有するとしている。
しかしながら、画像処理部2を、スキャナー部1あるいはプリンター部3に含めるように構成してもよい。また、含め方については、画像処理部2の全体をスキャナー部1あるいはプリンター部3に含めてもよい。また、画像処理部2の構成をばらした状態として、スキャナー部1・プリンター部3に備えるようにしてもよい。
しかしながら、画像処理部2を、スキャナー部1あるいはプリンター部3に含めるように構成してもよい。また、含め方については、画像処理部2の全体をスキャナー部1あるいはプリンター部3に含めてもよい。また、画像処理部2の構成をばらした状態として、スキャナー部1・プリンター部3に備えるようにしてもよい。
例えば、画像処理部2の入力処理部6をスキャナー部1に、出力処理部7をプリンター部3に含めるように構成してもよい。この場合、画像処理部2のデータ記憶部8については、スキャナー部1あるいはプリンター部3のいずれに含めてもよい。
また、本実施の形態では、画像処理部2の入力処理部6におけるデータ圧縮部17が、色補正処理されたRGBデータに対し、JPEG圧縮による非可逆圧縮処理を施し、圧縮RGBデータを生成するとしている。
しかしながら、データ圧縮部17による非可逆圧縮の方法は、JPEG圧縮に限らず、他のどのような方法でもよい。
しかしながら、データ圧縮部17による非可逆圧縮の方法は、JPEG圧縮に限らず、他のどのような方法でもよい。
また、本実施の形態では、第1領域分離部14によって分類される画像領域の種類が、黒文字エッジ画像,色文字エッジ画像,写真画像,網点画像,背景画像,ベタ画像,その他、であるとしている。しかしながら、第1領域分離部14によって分類される画像領域の種類は、上記に限らず、どのような種類でもよい(例えば、文字,写真,網点の3種類でもよい)。
また、本実施の形態では、画像処理部2の入力処理部6における色補正部16が、フィルタ処理されたRGBデータに対し、補間演算方法による色補正処理を施すとしている。しかしながら、色補正部16による色補正処理の方法は、保管演算方法に限らず、他のどのような方法でもよい。
また、本実施の形態では、本複写機の画像処理部2が、入力処理部6と出力処理部7との双方を備えている。
しかしながら、本発明の他の実施形態として、入力処理部6のみを備えたスキャナーを構成することもできる。
このようなスキャナーは、図2に示したスキャナー部1のような一般的なスキャナーに、図1に示した入力処理部6を備えたものである。そして、外部装置(記憶装置やプリンターなど)に、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を出力するものである。
しかしながら、本発明の他の実施形態として、入力処理部6のみを備えたスキャナーを構成することもできる。
このようなスキャナーは、図2に示したスキャナー部1のような一般的なスキャナーに、図1に示した入力処理部6を備えたものである。そして、外部装置(記憶装置やプリンターなど)に、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を出力するものである。
また、本発明の他の実施形態として、入力処理部6(あるいはデータ圧縮部17)のみからなる入力画像処理装置を構成することも可能である。このような装置は、外部からRGBデータを入力し、これに基づいて圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を生成・出力するものである。
このようなRGBデータとしては、ファクシミリ、コンピューター、デジタルカメラ、ビデオプレーヤ等の電子映像機器(画像出力装置)から出力する画像情報(電子画像)を挙げられる。
また、入力処理部6(あるいはデータ圧縮部17)を、上記のような電子映像機器に備えることも可能である。
また、入力処理部6(あるいはデータ圧縮部17)を、上記のような電子映像機器に備えることも可能である。
上記のようなスキャナー,入力画像処理装置,電子映像機器であっても、従来に比して、出力するデータの量を低減できるので、これらのデータの処理に必要な時間・メモリーサイズを小さくすることが可能となる。従って、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を処理可能なプリンターとともに用いることで、画質の良好な印刷を低コストで実現できる。
また、本発明の他の実施形態として、出力処理部7を備えたプリンターを構成することもできる。
このようなプリンターは、図2に示したような一般的なプリンター部3に、出力処理部7を備えたものである。そして、外部装置(記憶装置やスキャナー)から、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を入力し、これらに基づいて画像を印刷するものである。
このようなプリンターは、図2に示したような一般的なプリンター部3に、出力処理部7を備えたものである。そして、外部装置(記憶装置やスキャナー)から、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を入力し、これらに基づいて画像を印刷するものである。
このようなプリンターであっても、圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を生成・出力可能な装置を用いることで、画質の良好な印刷を低コストで実現できる。
また、本発明の他の実施形態として、出力処理部7のみからなる出力画像処理装置を構成することも可能である。このような装置は、外部から圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を入力し、これらに基づいて、RGBデータあるいはCMYKデータを生成・出力するものである。
また、上記のような入力処理部6を備えた装置(スキャナー,入力画像処理)によって生成された圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号を、記憶媒体あるいは通信媒体(インターネット)を介して、出力処理部7を備えた装置(プリンター,出力画像処理装置)に伝達することも可能である。
また、出力処理部7(あるいはデータ伸張部42)を、液晶ディスプレイやCRTなどの画像表示装置に備えてもよい。この構成では、入力処理部6(データ圧縮部17)を備えた画像出力装置から出力された圧縮RGBデータおよび記憶用分離信号に基づいて、良好な画像表示を行うことが可能となる。
また、上記では、本複写機における全ての処理を、制御部5の制御により行うとしている。しかしながら、これに限らず、これらの処理を行うためのプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムを読み出すことのできる情報処理装置(コンピューター)を、制御部5に代えて用いるようにしてもよい。
すなわち、本複写機における全ての処理(特に画像圧縮・伸張処理)については、ASICで作成された上記のような画像処理部2(画像圧縮・伸張デバイス)および制御部5によって実現することが可能である一方、これらの処理を行うためのプログラム(例えば画像圧縮・伸張プログラム)をDSP(Digital Signal Processor)などの演算装置に組み込んで、この演算装置によって処理を実行する(ソフトウェアによって処理を実行する)ことも可能である。
この構成では、情報処理装置の演算装置(CPUやMPU,DSP)が、記録媒体に記録されているプログラムを読み出して処理を実行する。従って、このプログラム自体が処理を実現するといえる。
ここで、上記の情報処理装置としては、一般的なコンピューター(ワークステーションやパソコン)の他に、コンピューターに装着される、機能拡張ボードや機能拡張ユニットを用いることができる。
また、上記のプログラムとは、処理を実現するソフトウェアのプログラムコード(実行形式プログラム,中間コードプログラム,ソースプログラム等)のことである。このプログラムは、単体で使用されるものでも、他のプログラム(OS等)と組み合わせて用いられるものでもよい。また、このプログラムは、記録媒体から読み出された後、装置内のメモリ(RAM等)にいったん記憶され、その後再び読み出されて実行されるようなものでもよい。
また、プログラムを記録させる記録媒体は、情報処理装置と容易に分離できるものでもよいし、装置に固定(装着)されるものでもよい。さらに、外部記憶機器として装置に接続するものでもよい。
このような記録媒体としては、ビデオテープやカセットテープ等の磁気テープ、フロッピー(登録商標)ディスクやハードディスク等の磁気ディスク、CD−ROM,MO,MD,DVD,CD−R等の光ディスク(光磁気ディスク)、ICカード,光カード等のメモリカード、マスクROM,EPROM,EEPROM,フラッシュROM等の半導体メモリなどを適用できる。
また、ネットワーク(イントラネット・インターネット等)を介して情報処理装置と接続されている記録媒体を用いてもよい。この場合、情報処理装置は、ネットワークを介するダウンロードによりプログラムを取得する。すなわち、上記のプログラムを、ネットワーク(有線回線あるいは無線回線に接続されたもの)等の伝送媒体(流動的にプログラムを保持する媒体)を介して取得するようにしてもよい。なお、ダウンロードを行うためのプログラムは、装置内(あるいは送信側装置・受信側装置内)にあらかじめ記憶されていることが好ましい。
また、ネットワーク(イントラネット・インターネット等)を介して情報処理装置と接続されている記録媒体を用いてもよい。この場合、情報処理装置は、ネットワークを介するダウンロードによりプログラムを取得する。すなわち、上記のプログラムを、ネットワーク(有線回線あるいは無線回線に接続されたもの)等の伝送媒体(流動的にプログラムを保持する媒体)を介して取得するようにしてもよい。なお、ダウンロードを行うためのプログラムは、装置内(あるいは送信側装置・受信側装置内)にあらかじめ記憶されていることが好ましい。
また、本実施の形態では、本発明について、本複写機による画像の圧縮・伸張処理に関するものとして記載している。しかしながら、本発明の圧縮・伸張処理については、DSP(Digital Signal Processor)などのプログラムに活用することも可能である。
また、本発明は、原稿スキャナー、ファクシミリ、コンピューター、デジタルカメラ、ビデオプレーヤ等の電子映像機器が出力する画像情報を、カラープリントするカラー画像形成装置およびカラー複写装置、および、それらで用いられる圧縮・伸張処理に関するともいえる。また、本発明の目的は、画像圧縮・伸張部にて、画像データを有効に活用し、最小限の領域分離情報データを生成することにより、メモリ所要容量の低減、データ転送速度の高速化であるともいえる。
また、特許文献1では、画像データを画像メモリに格納する場合、メモリ所要量を少なくするために、データ圧縮率が高い非可逆圧縮が用いられる。非可逆圧縮データを伸張したデータは、原画像データからのずれがあり、画像データの再現の信頼性もしくは忠実度が低い。すなわち、伸張したCMYKデータに基づく像域分離は、像域判定精度が低い。そこで、高画質の画像処理を可能にするために、RGBデータなど、非可逆圧縮前の画像データに基づいて像域分離をして、像域データを像域メモリに格納して、画像メモリから非可逆圧縮データを読出して伸張するときに領域メモリから像域分離データを読出して像域分離の結果に従った特性の補正域は伸張したCMYKデータに施すことが行われている。しかし、特許文献1では、画像データと領域分離データをメモリに書き込んでいる。画像データにも、領域分離データの情報が含まれていることにより、領域分離データをそのまま書き込む必要はない。領域分離データが小サイズの場合は問題ないが、データサイズが大サイズの場合、メモリ所要容量の消費、およびデータ転送速度の遅延が問題になってくる。
また、図2に示した本複写機について、以下のように説明することも可能である。すなわち、入力処理装置(入力処理部6)は、入力RGBデータのそれぞれ(R、G、B画像データ)に、読取補正(シェーディング補正、ガンマ補正、フィルタ処理、色補正)を加える。また、RBGデータが表す画像が、黒文字エッジ、色文字エッジ、写真、網点、背景、ベタ、その他などを判定する領域分離を行い、判定結果を表す4ビットの領域分離信号を発生する。そして、RBGデータおよび領域分離信号を圧縮し、記録デバイス(データ記憶部8)に送出する。出力処理装置(出力処理部7)は、圧縮されたRGBデータおよび領域分離信号を伸張し、出力補正(フィルタ処理、ガンマ処理、RGB→CMYK変換、ディザ処理や誤差拡散処理などの中間調処理)を加え、CMYK画像データを出力I/F(例えば、複写機におけるエンジン部分)に送出する。
図1に示すように、入力処理装置で、入力された画像データは画像圧縮部21にて非可逆圧縮(JPEG圧縮等)され、圧縮画像データを発生し、記録デバイスに送出する。また、画像圧縮部21にて非可逆圧縮された画像データは、画像伸張部22にて伸張され、第2領域分離部23にて領域分離され、伸張領域分離信号を発生する。それとは別に、入力された領域分離信号は、信号圧縮部(第1信号圧縮部24)にて可逆圧縮し、圧縮領域分離信号を発生する。また、領域分離差分抽出部(差分抽出部25)にて、領域分離信号と伸張領域分離信号を比較し、その差分を抽出し、領域分離差分信号(差分信号)を発生する。また、信号圧縮部(第2信号圧縮部26)にて、領域分離差分信号を可逆圧縮し、圧縮領域分離差分信号を発生する。また、データサイズ比較部(サイズ比較部27)にて、圧縮領域分離信号と圧縮領域分離差分信号を比較し、データサイズが小さいデータを、記録デバイスに送出する。前記入力処理装置での作用効果として、領域分離差分信号を抽出することで、領域分離信号情報のデータ容量を低減し、それにより、メモリ所要容量が低減すること、及びデータバスでの転送速度の高速化を目的としている。
図1に示すように、入力処理装置で、入力された画像データは画像圧縮部21にて非可逆圧縮(JPEG圧縮等)され、圧縮画像データを発生し、記録デバイスに送出する。また、画像圧縮部21にて非可逆圧縮された画像データは、画像伸張部22にて伸張され、第2領域分離部23にて領域分離され、伸張領域分離信号を発生する。それとは別に、入力された領域分離信号は、信号圧縮部(第1信号圧縮部24)にて可逆圧縮し、圧縮領域分離信号を発生する。また、領域分離差分抽出部(差分抽出部25)にて、領域分離信号と伸張領域分離信号を比較し、その差分を抽出し、領域分離差分信号(差分信号)を発生する。また、信号圧縮部(第2信号圧縮部26)にて、領域分離差分信号を可逆圧縮し、圧縮領域分離差分信号を発生する。また、データサイズ比較部(サイズ比較部27)にて、圧縮領域分離信号と圧縮領域分離差分信号を比較し、データサイズが小さいデータを、記録デバイスに送出する。前記入力処理装置での作用効果として、領域分離差分信号を抽出することで、領域分離信号情報のデータ容量を低減し、それにより、メモリ所要容量が低減すること、及びデータバスでの転送速度の高速化を目的としている。
また、図4は、領域分離差分信号のイメージ図であり、(a)は入力画像を現しており、(b)は入力画像を画像圧縮部で非可逆圧縮し、その圧縮画像データを伸張した画像データであり、(c)は入力画像を第1信号圧縮部24で領域分離した領域分離信号であり、(d)は入力画像を画像圧縮部21で非可逆圧縮し、その圧縮画像データを伸張した画像データを、第2領域分離部23で領域分離した伸張領域分離信号を表しており、(e)は領域分離信号と伸張領域分離信号との差分である領域分離差分信号を表している。イメージからも領域分離信号の差分を抽出することで、領域分離信号よりもデータ量が大幅に減少されているのがわかる。
出力処理装置で、圧縮画像データは画像伸張部51にて、伸張され画像データを発生する。信号判別部52にて、信号が圧縮領域分離信号か圧縮領域分離差分信号かを判別し、圧縮領域分離信号なら、第1信号伸張部53にて、伸張され、領域分離信号を復元する。また、信号が圧縮領域分離差分信号なら、第2信号伸張部54にて、伸張され、領域分離差分信号を復元し、画像データを領域分離部55で領域分離され、伸張領域分離信号を発生し、領域分離信号復元部(信号復元部56)にて、領域差分信号と伸張領域分離信号から、領域分離信号を復元する。また、信号選択部57にて、信号判別部52と同期して、圧縮領域分離信号から発生された領域分離信号か、圧縮領域分離差分信号から発生された領域分離信号を選択し出力I/Fに送出する。
また、画像データを圧縮する画像圧縮部21では、画像データをDCTして、算術符号化を行っている。さらに、画像伸張部22では、圧縮画像データを算術復号化し、逆DCTを行っている。画像入力処理装置(入力処理部6)の、伸張領域分離信号を発生させるのに、第2領域分離部23で領域分離を行っているが、ここでの領域分離は、画像データを非可逆圧縮して、その圧縮画像データを伸張することにより発生する、劣化した画像データの領域分離を目的としている。そのため、画像圧縮部21で算術符号化(可逆圧縮)部32、および画像伸張部22での算術復号化部33は無駄な処理であるともいえる。図6の構成では、上記における画像圧縮部での算術符号化、および画像伸張部における算術復号化を省略することで、画像処理部での高速化を図ることができる。また、本発明においては、画像圧縮・伸張デバイスのみにかかわらず、方法論として、DSPなどのプログラムにも活用することを目的としている。また、ここでは、画像データを圧縮して記憶装置へ書き込んでおき、記憶装置から読み出した圧縮データを伸張して利用するという、同一装置で圧縮復元を行う例を説明したが、圧縮データを通信あるいは記憶媒体で配布して別装置で伸張してもよい。
また、本発明のポイントは、領域分離信号を小さなサイズに圧縮し、圧縮した信号を元どおりに復元できることであるともいえる。従来技術にも書かれているように、非可逆圧縮・伸張した画像から領域分離信号を算出すると精度が落ちるため、元の画像から算出した領域分離信号を非可逆圧縮した画像データとともに記憶しておいて、伸張した画像データを画像処理する場合に利用する。画像データにくらべて領域分離信号は、(区別する領域の数による)画素当たりのビット数は小さいが、画像データが非可逆圧縮で圧縮率が高いのに比べて、元どおりに復元する必要があるため可逆圧縮しか行えず圧縮率が低くなっている。そこで、本発明では、可逆圧縮でも領域分離信号の圧縮率が上がるように、画像データも利用して領域分離信号の冗長性を除く工夫をしている。
領域分離信号のサイズは、画素当たりのビット数×画素数になるので、元の画像から算出した領域分離信号も、非可逆圧縮・伸張した画像から算出した領域分離信号も、それらの差分も同じサイズとなる。ただ、非可逆圧縮・伸張した画像は、元の画像に対して歪があるとはいえ、非常に類似した画像なので、高周波成分が落ちて文字エッジの検出などで差が出るにしても、2つの画像から算出した領域分離信号は大部分が一致するものと考えられる。それらの画素ごとの差分信号は大部分が「0」になり、差分信号の可逆圧縮による圧縮率が高くなることが期待できる。従って、単に差分信号を生成するだけでなく、可逆圧縮するなどして冗長な「0」を除くことが好ましい。通常用いられる圧縮でなくても、例えば画像をブロックに分けて、順番にブロックに番号を付け、全部「0」のブロックを省略するというようなことも考えられる。また、本発明は、ASICで画像圧縮・伸張デバイスを作成するようなハードウェアで実現するやりかただけでなく、DSPに組み込んで処理させる画像圧縮・伸張プログラムというようなソフトウェアで実現するやりかたも、両方考えられる。
また、本発明を、以下の第1〜第6画像処理デバイス,第1画像処理装置,第1・第2画像処理方法,第1プログラムとして表現することもできる。すなわち、第1画像処理デバイスは、入力された元画像データを非可逆圧縮する画像圧縮手段と、非可逆圧縮された圧縮画像データを伸張する画像伸張手段と、伸張された圧縮伸張画像データから第2の領域分離信号を生成する領域分離手段と、元画像データに対応する入力された第1の領域分離信号と第2の領域分離信号の差分を取って領域分離差分信号を出力する領域分離信号差分抽出手段と、領域分離差分信号を可逆圧縮して圧縮領域分離差分信号を出力する信号圧縮手段とを備える構成である。
また、第2画像処理デバイスは、入力された圧縮画像データを伸張する画像伸張手段と、伸張された圧縮伸張画像データから第2の領域分離信号を生成する領域分離手段と、入力された圧縮領域分離差分信号を伸張して領域分離差分信号を出力する信号伸張手段と、第2の領域分離信号と領域分離差分信号とから第1の領域分離信号を復元する領域分離信号復元手段とを備える構成である。
第1・第2画像処理デバイスによれば、入力画像データを非可逆圧縮した画像データにも、領域分離信号の情報が含まれている。これを利用することで、必要最低限である領域分離信号の差分データのみ、記録デバイスに書き込めばいいので、メモリ所要容量の低減が可能である。また、領域分離信号情報が小さくて済むので、データ転送速度の高速化が可能である。また、データ伸張部において、非可逆圧縮データを伸張した画像データから得られる領域分離信号と、領域分離差分信号から、入力画像データの領域分離信号を完全に復元することができる。
また、第3画像処理デバイスは、第1画像処理デバイスにおいて、入力された第1の領域分離信号を可逆圧縮して圧縮領域分離信号を出力する領域分離信号圧縮手段と、圧縮領域分離信号と圧縮領域分離差分信号のデータサイズを比較して小さいほうを出力するデータサイズ比較手段とをさらに備える構成である。
また、第4画像処理デバイスは、画像処理デバイスにおいて、入力された信号が圧縮領域分離信号か圧縮領域分離差分信号かを判別する信号判別手段と、圧縮領域分離信号を伸張して第1の領域分離信号を出力する領域分離信号伸張手段と、信号判別手段に同期して復元した第1の領域分離信号か伸張した第1の領域分離信号かを選択して出力する信号選択手段とをさらに備える構成である。
第3・第4画像処理デバイスによれば、圧縮領域分信号と圧縮領域差分信号を比較することで、メモリ所要容量の小さいサイズを選択することができ、メモリ所要容量の低減が可能である。また、領域分離信号情報が小さくて済むので、データ転送速度の高速化が可能である。また、出力処理装置においては、信号判別することより、入力信号が圧縮領域分離信号か圧縮領域分離差分信号かを判別して、入力された信号の処理のみを処理することができるので、画像伸張部でのプロセスの高速化が可能である。
また、第5画像処理デバイスは、第1画像処理デバイスにおいて、画像圧縮手段および画像伸張手段はDCT方式のJPEG符号化を用い、画像圧縮手段はエントロピー符号化前の信号を画像伸張手段に出力し、画像伸張手段はエントロピー復号化を省略して処理を行う構成である。これにより、領域分離部での領域分離は、画像データを非可逆圧縮して、その圧縮画像データを伸張することにより発生する、劣化した画像データの領域分離を目的としている。そのため、画像圧縮部で算術符号化(可逆圧縮)部、および画像伸張部での算術復号化部は無駄な処理である。その無駄な処理を省略することにより、入力処理装置での、画像圧縮部、および画像伸張部での処理時間を高速化することができる。
また、第6画像処理デバイスは、第1画像処理デバイスと第2画像処理デバイスとを一体化し、画像伸張手段と領域分離手段をそれぞれ1つで兼用する構成である。これにより、圧縮と伸張を同時に行わないのであれば、回路規模を抑えることができる。また、第1画像処理装置は、第1,第2または第6画像処理デバイスを備えた画像処理装置である。
また、第7画像処理デバイスは、入力された元画像データを非可逆圧縮する画像圧縮手段と、非可逆圧縮された圧縮画像データを伸張する画像伸張手段と、伸張された圧縮伸張画像データから第2の領域分離信号を生成する領域分離手段と、元画像データに対応する入力された第1の領域分離信号と第2の領域分離信号の差分を取って領域分離差分信号を出力する領域分離信号差分抽出手段と、領域分離差分信号を可逆圧縮して圧縮領域分離差分信号を出力する信号圧縮手段とを備えた圧縮部、および、入力された圧縮画像データを伸張する画像伸張手段と、伸張された圧縮伸張画像データから第2の領域分離信号を生成する領域分離手段と、入力された圧縮領域分離差分信号を伸張して領域分離差分信号を出力する信号伸張手段と、第2の領域分離信号と領域分離差分信号とから第1の領域分離信号を復元する領域分離信号復元手段とを備えた復元部を有する構成である。
また、第1画像処理方法は、入力された元画像データを非可逆圧縮するステップと、非可逆圧縮された圧縮画像データを伸張するステップと、伸張された圧縮伸張画像データから第2の領域分離信号を生成するステップと、元画像データに対応する入力された第1の領域分離信号と第2の領域分離信号の差分を取って領域分離差分信号を出力するステップと、領域分離差分信号を可逆圧縮して圧縮領域分離差分信号を出力するステップと、を有する方法である。また、第2画像処理方法は、入力された圧縮画像データを伸張するステップと、伸張された圧縮伸張画像データから第2の領域分離信号を生成するステップと、入力された圧縮領域分離差分信号を伸張して領域分離差分信号を出力するステップと、第2の領域分離信号と領域分離差分信号とから第1の領域分離信号を復元するステップとを有する方法である。また、第1プログラムは、第1または第2画像処理方法をプロセッサに実行させるプログラムである。
なお、実施形態の画像形成装置(本複写機)の場合は、圧縮と伸張とを両方使用しますが、ネットワークあるいは回線によって画像データを通信する場合は、送信側は圧縮のみ受信側は伸張のみということも考えられるので、分けることもできる。従って、第1画像処理デバイス単独でも、効果として、非可逆圧縮した画像データと可逆圧縮した領域分離データの情報量は落とさずに、よりデータ量を少なくできる。
本発明の圧縮装置および伸張装置は、画像処理装置,スキャナーなどの画像出力装置,印刷装置,複写機などに好適に利用可能である。
1 スキャナー部(画像出力装置)
2 画像処理部(画像処理装置)
3 プリンター部(印刷装置)
4 操作パネル
5 制御部
6 入力処理部(画像圧縮装置)
7 出力処理部(画像伸張装置)
8 データ記憶部(記憶装置)
11 入力インターフェース
12 シェーディング補正部
13 ガンマ補正部
14 第1領域分離部(第1分離部)
15 フィルタ処理部
16 色補正部
17 データ圧縮部
18 出力インターフェース
21 画像圧縮部
22 画像伸張部(第1画像伸張部)
23 第2領域分離部(第2分離部)
24 第1信号圧縮部(領域分離信号圧縮部)
25 差分抽出部
26 第2信号圧縮部(差分信号圧縮部)
27 サイズ比較部
31 DCT部
32 算術符号化部
33 算術復号化部
34 逆DCT部
41 入力インターフェース
42 データ伸張部(画像伸張装置)
43 フィルタ処理部
44 ガンマ補正部
45 CMYK変換部
46 中間調処理部
47 出力インターフェース
51 画像伸張部(第2画像伸張部)
52 信号判別部
53 第1信号伸張部(領域分離信号伸張部)
54 第2信号伸張部(差分信号伸張部)
55 領域分離部(第3分離部)
56 信号復元部
57 信号選択部
2 画像処理部(画像処理装置)
3 プリンター部(印刷装置)
4 操作パネル
5 制御部
6 入力処理部(画像圧縮装置)
7 出力処理部(画像伸張装置)
8 データ記憶部(記憶装置)
11 入力インターフェース
12 シェーディング補正部
13 ガンマ補正部
14 第1領域分離部(第1分離部)
15 フィルタ処理部
16 色補正部
17 データ圧縮部
18 出力インターフェース
21 画像圧縮部
22 画像伸張部(第1画像伸張部)
23 第2領域分離部(第2分離部)
24 第1信号圧縮部(領域分離信号圧縮部)
25 差分抽出部
26 第2信号圧縮部(差分信号圧縮部)
27 サイズ比較部
31 DCT部
32 算術符号化部
33 算術復号化部
34 逆DCT部
41 入力インターフェース
42 データ伸張部(画像伸張装置)
43 フィルタ処理部
44 ガンマ補正部
45 CMYK変換部
46 中間調処理部
47 出力インターフェース
51 画像伸張部(第2画像伸張部)
52 信号判別部
53 第1信号伸張部(領域分離信号伸張部)
54 第2信号伸張部(差分信号伸張部)
55 領域分離部(第3分離部)
56 信号復元部
57 信号選択部
Claims (17)
- 原画像データを非可逆圧縮する画像圧縮装置において、
原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する第1分離部と、
原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮部と、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第1画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第2分離部と、
領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する差分抽出部と、
上記の差分信号を可逆圧縮して圧縮差分信号を生成する差分信号圧縮部とを備えていることを特徴とする画像圧縮装置。 - 領域分離信号を可逆圧縮して圧縮領域分離信号を生成する領域分離信号圧縮部と、
この圧縮領域分離信号と上記の圧縮差分信号とのいずれかサイズの小さい方の信号を、領域分離の情報として選択するサイズ比較部とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の画像圧縮装置。 - 上記の画像圧縮部が、
原画像データに対して、周波数領域への変換およびエントロピー符号化を施すことにより、原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成するように設計されていることを特徴とする請求項1に記載の画像圧縮装置。 - 上記の画像圧縮部が、
第1画像伸張部に対し、周波数領域への変換のみを施して得られる圧縮画像データを出力するように設計されていることを特徴とする請求項3に記載の画像圧縮装置。 - 上記画像圧縮部が、原画像データに対し、周波数領域への変換としてのDCT変換、および、エントロピー符号化として算術符号化を施すように設計されていることを特徴とする請求項3に記載の画像圧縮装置。
- 請求項1に記載の画像圧縮装置を備えた画像出力装置。
- 請求項1に記載の画像圧縮装置によって生成された圧縮画像データおよび圧縮差分信号に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号を生成する画像伸張装置において、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離部と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張部と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元部とを備えていることを特徴とする画像伸張装置。 - 請求項2に記載の画像圧縮装置によって生成された圧縮画像データおよび領域分離の情報に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号を生成する画像伸張装置において、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張部と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離部と、
上記の領域分離の情報が圧縮領域分離信号あるいは圧縮差分信号のいずれであるかを判定する信号判別部と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張部と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元部と、
圧縮領域分離信号を伸張して領域分離信号を生成する領域分離信号伸張部とを備えていることを特徴とする画像伸張装置。 - 請求項7あるいは8に記載の画像伸張装置を備えた印刷装置。
- 請求項1に記載の画像圧縮装置と、請求項6に記載の画像伸張装置とを備えた画像処理装置。
- 画像圧縮装置の第1画像伸張部を、画像伸張装置の第2画像伸張部として機能させることを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 画像圧縮装置の第2分離部を、画像伸張装置の第3分離部として機能させることを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 請求項10に記載の画像処理装置を備えた複写機。
- 原画像データを非可逆圧縮する画像圧縮方法において、
原画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す領域分離信号を生成する第1分離工程と、
原画像データを非可逆圧縮して圧縮画像データを生成する画像圧縮工程と、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第1画像伸張工程と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第2分離工程と、
領域分離信号と伸張領域分離信号との差分を抽出して、抽出結果を示す差分信号を生成する差分抽出工程と、
差分信号を可逆圧縮して圧縮差分信号を生成する差分信号圧縮工程と、
を含んでいることを特徴とする画像圧縮方法。 - 請求項14に記載の画像圧縮方法によって生成された圧縮画像データおよび圧縮差分信号に基づいて、伸張画像データおよび領域分離信号を生成する画像伸張方法において、
圧縮画像データを伸張して伸張画像データを生成する第2画像伸張工程と、
伸張画像データに対して領域分離処理を行い、処理結果を示す伸張領域分離信号を生成する第3分離工程と、
圧縮差分信号を伸張して差分信号を生成する差分信号伸張工程と、
伸張領域分離信号および差分信号から領域分離信号を生成する信号復元工程と、
を含んでいることを特徴とする画像伸張方法。 - コンピューターに、請求項14に記載の画像圧縮方法の各工程、あるいは請求項15に記載の画像伸張方法の各工程を実行させるための画像処理プログラム。
- 請求項16に記載の画像処理プログラムを記録した記録媒体。
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