JP2006229428A

JP2006229428A - 画像形成コントローラ装置、量子化方法、およびプリンタ装置

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Publication number: JP2006229428A
Application number: JP2005039095A
Authority: JP
Inventors: Hideki Takemura; 秀城竹村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】画像品位の低下を抑制しつつ、誤差メモリ容量の削減と誤差メモリへのアクセスに係る処理速度の向上を可能にする画像形成コントローラ装置、量子化方法、およびプリンタ装置を提供する。
【解決手段】量子化の際に生じる量子化誤差を後続のラインに拡散するかどうかを色要素ごとに決定し、さらにラインごとに後続のラインに誤差を拡散する色要素を選択的に切り替えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成エンジンと接続して画像形成装置を構成可能な画像形成コントローラ装置、画像形成コントローラ装置において実行される量子化方法、および画像形成コントローラ装置と画像形成エンジンから構成されるプリンタ装置に関し、特にメモリ容量の低減および高速に処理を行うことが可能な画像形成コントローラ装置、量子化方法、およびプリンタ装置に関する。

情報通信技術の急速な発達に伴い、パーソナルコンピュータ装置等の情報機器がオフィス用途および家庭用途ともに広く普及している。また、こうした機器の普及によって、出力装置としてのプリンタ装置の需要もますます増大してきており、なかでも複数色のインク液滴によって画像を形成するインクジェットプリンタ装置がさまざまな産業分野で、また家庭用途として利用されている。特に近年は、インクジェットプリンタ技術の高度化が進み、カラー写真のような高精細なカラー画像を出力可能なプリンタ装置や、Ａ０幅やＢ０幅の大型の記録媒体に出力可能なプリンタ装置が開発されている。

インクジェットプリンタ装置は、各色のインクを貯留するインクタンクからプリンタヘッドに供給されたインクを、プリンタヘッドに形成された多数の細孔（ノズル）から微小な液滴として吐出し、このプリンタヘッドを記録媒体に平行な一定方向（主走査方向）に往復運動させるとともに、記録媒体を、これを含む平面上で主走査方向と略直交する方向（副走査方向）へ移動させることにより、記録媒体上に画像を形成する。

インクジェットプリンタ装置で扱う画像データは、画素ごとにそれぞれの色要素のインク滴を吐出するかどうかを表す二値のデータとして表現される。一方、プリンタ装置に印刷を指示するコンピュータ装置等のホスト装置上で扱う画像データは、画素ごとに例えば各色８ビットや１０ビット、すなわち２５６階調や１０２４階調で表現される高階調画像データとして構成される。従って、インクジェットプリンタ装置で印刷を行うためには、高階調画像データを二値画像データに変換する量子化処理（二値化処理）を行う必要がある。

量子化処理を行う方式として誤差拡散方式とディザ方式が広く知られている。誤差拡散方式は、各画素において画素値と閾値を比較して量子化を行うとともに、量子化処理により発生する量子化誤差を未処理の周辺画素に分配する量子化方式である。誤差拡散方式では、量子化処理によっても画像全体の濃度が保存されるため、良好な擬似階調表現が可能である。

インクジェットプリンタ装置において、画像データに誤差拡散方式による量子化処理を施す場合は、主走査方向に形成される１ラインに対して一方端の画素から他方端の画素に順次処理を行い、１ラインの処理が終了すると、副走査方向の隣接するラインに対して同様に量子化処理を行う。各画素の量子化処理により発生する量子化誤差を周辺画素へ拡散するには、例えば図に示すように処理画素Ｐと同一ライン上の未処理画素であるＡ、Ｂ、Ｈ、およびＩの各画素、ならびに副走査方向に隣接するライン上の画素であるＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧの各画素、またはこれらの一部の画素に拡散する。このとき、同一ライン上の画素Ａ、Ｂ、Ｈ、およびＩに対して拡散する誤差は、誤差拡散回路内のバッファにそれぞれの画素を処理するまでの間一時的に保存される。また、隣接ライン上の画素Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧに対する拡散誤差は、１ライン分まとめて誤差メモリ上に格納され、当該ラインの量子化処理時に、画素ごとに対応する拡散誤差をメモリから読み出して量子化処理を行う。

ところで、プリンタ装置が扱う画像データのサイズは、印刷画像の高精細化や出力用紙サイズの大型化により、従前に比べて増大しており、誤差拡散処理により生じる誤差データを格納する誤差メモリもより大容量のものが要求されている。また、プリンタエンジンの高機能化により処理の高速化、すなわちメモリアクセスの高速化が必要になっている。

そこで、特許文献１においては、所定の演算的手続きに従い誤差データのビット数を削減してメモリに格納することで、誤差メモリの小容量化を容易に実現する画像処理装置が開示されている。

また、特許文献２においては、量子化方式として誤差拡散方式とディザ方式を選択的に切り替えられる構成とし、メモリ残量に応じて適切な量子化方式を適用できる画像処理装置が開示されている。
特開２００１−２８５６３３号公報特開２０００−１９６８８３号公報

しかしながら、上述した従来例の画像処理装置では、拡散する誤差データのビット数を低減するものにあっては、演算手続きに処理時間を必要とし、誤差拡散処理の高速化が阻害されるという問題があった。ビット数低減の演算をハードウエアによって実現する場合には処理時間の問題は回避されるが、回路規模が増大するという問題が生じることになる。

また、ディザ方式によって量子化処理する場合は、誤差拡散方式に比べて処理が単純であるので高速な処理が可能であるが、誤差拡散方式に比べて画像品位が低下するという問題があった。

そこで、本発明は上記従来例の問題点に鑑みてなされたもので、画像品位の劣化を抑制しつつ、使用するメモリ容量を低減し、高速に処理を行うことのできる画像形成コントローラ装置、量子化方法、およびプリンタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る画像形成コントローラ装置では、複数の色要素についてそれぞれ３以上の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって二値化画像データに量子化処理を行う画像形成コントローラ装置において、量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散手段と、前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散手段と、ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択手段と、前記色要素選択手段により選択された色要素については前記第一の誤差拡散手段による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素については前記第二の誤差拡散手段によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御手段を備えたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項２記載の発明に係る画像形成コントローラ装置では、請求項１記載の画像形成コントローラ装置において、ラインごとに行う量子化処理は、画像データの主走査方向に沿うラインごとに行うことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項３記載の発明に係る画像形成コントローラ装置では、請求項２記載の画像形成コントローラ装置において、前記第一の誤差拡散手段において誤差を拡散する隣接する未処理のラインは、主走査方向に沿う処理ラインに対して副走査方向に隣接する未処理のラインであることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項４記載の発明に係る画像形成コントローラ装置では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成コントローラ装置において、前記色要素選択手段は周期を有し、前記周期ごとに同じ色要素が選択されることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項５記載の発明に係る画像形成コントローラ装置では、請求項４記載の画像形成コントローラ装置において、前記周期間に前記色要素選択手段によってそれぞれの色要素が選択される回数が等しいことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項６記載の発明に係る画像形成コントローラ装置では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成コントローラ装置において、前記色要素選択手段は、ラインごとにランダムに色要素を選択することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項７記載の発明に係る画像形成コントローラ装置では、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像形成コントローラ装置において、前記色要素選択手段は、少なくとも前ラインで選択されなかった色要素を選択することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項８記載の発明に係る画像形成コントローラ装置では、複数の色要素についてそれぞれ３以上の第一の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって前記第一の階調数より小さく２以上の第二の階調数によって表現される階調化表現された画像データに量子化処理を行う画像形成コントローラ装置において、量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散手段と、前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散手段と、ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択手段と、前記色要素選択手段により選択された色要素については前記第一の誤差拡散手段による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素については前記第二の誤差拡散手段によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御手段を備えたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項９記載の発明に係る量子化方法では、複数の色要素についてそれぞれ３以上の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって二値化画像データに変換する量子化方法において、量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散工程と、前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散工程と、ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択工程と、前記色要素選択工程により選択された色要素については前記第一の誤差拡散工程による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素については前記第二の誤差拡散工程によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御工程を備えたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１０記載の発明に係る量子化方法では、請求項９記載の量子化方法において、ラインごとに行う変換処理は、画像データの主操作方向に沿うラインごとに行うことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１１記載の発明に係る量子化方法では、請求項１０記載の量子化方法において、前記第一の誤差拡散工程において誤差を拡散する隣接する未処理のラインは、主走査方向に沿う処理ラインに対して副走査方向に隣接する未処理のラインであることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１２記載の発明に係る量子化方法では、請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載の量子化方法において、前記色要素選択工程は周期を有し、前記周期ごとに同じ色要素が選択されることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１３記載の発明に係る量子化方法では、請求項１２記載の量子化方法において、前記周期間に前記色要素選択工程によりそれぞれの色要素が選択される回数が等しいことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１４記載の発明に係る量子化方法では、請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載の量子化方法において、前記色要素選択工程は、ラインごとにランダムに色要素を選択することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１５記載の発明に係る量子化方法では、請求項９乃至請求項１４のいずれか一項に記載の量子化方法において、前記色要素選択工程は、少なくとも前ラインで選択されなかった色要素を選択することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１６記載の発明に係る量子化方法では、複数の色要素についてそれぞれ３以上の第一の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって前記第一の階調数より小さく２以上の第二の階調数によって表現される階調化表現された画像データに変換する量子化方法において、量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散工程と、前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散工程と、ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択工程と、前記色要素選択工程により選択された色要素については前記第一の誤差拡散工程による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素については前記第二の誤差拡散工程によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御工程を備えたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１７記載の発明に係るプリンタ装置では、画像形成コントローラ装置と、前記画像形成コントローラ装置が出力する画像形成データに基づき印刷を行う画像形成エンジンとを有するプリンタ装置において、前記画像形成コントローラ装置は、複数の色要素についてそれぞれ３以上の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって二値化画像データに量子化処理を行う機能を備え、量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散手段と、前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散手段と、ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択手段と、前記色要素選択手段により選択された色要素については前記第一の誤差拡散手段による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素のついては前記第二の誤差拡散手段によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御手段を備えてなることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項１８記載の発明に係るプリンタ装置では、画像形成コントローラ装置と、前記画像形成コントローラ装置が出力する画像形成データに基づき印刷を行う画像形成エンジンとを有するプリンタ装置において、前記画像形成コントローラ装置は、複数の色要素についてそれぞれ３以上の第一の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって前記第一の階調数より小さく２以上の第二の階調数によって表現される階調化表現された画像データに量子化処理を行う機能を備え、量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散手段と、前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散手段と、ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択手段と、前記色要素選択手段により選択された色要素については前記第一の誤差拡散手段による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素のついては前記第二の誤差拡散手段によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御手段を備えてなることを特徴とする。

本発明によれば、後続の未処理ラインに拡散する誤差データの色要素を処理ラインごとに選択する構成とすることで、誤差メモリに格納される誤差データのサイズを小さくするとともに誤差メモリへのアクセスを低減することができ、画像品位の低下を抑制しつつ量子化処理に必要なメモリ容量の削減と処理の高速化を可能にするという効果を奏する。

以下、本発明をプリンタ装置に適用した場合の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係るプリンタ装置の構成を示すブロック図である。図中の符号１００はプリンタ装置であり、画像形成コントローラ装置１０１とプリンタエンジン１１５で概略構成される。

画像形成コントローラ装置１０１は、パーソナルコンピュータ等のホスト装置から印刷指示および印刷用の画像データを受信し、受信した画像データをプリンタエンジン１１５で印刷可能な構成の二値化画像データに変換して出力する機能を提供する。画像形成コントローラ装置１０１は、ＣＰＵ１０２、画像処理部１０３、プリンタエンジンインターフェース部１０４、通信インターフェース部１０５、拡張バス回路部１０６、およびメモリコントローラ１０７を備えており、これらの各ブロックはそれぞれバスライン１０９ａ〜１０９ｆを介してシステムバスブリッジ１０８に接続されている。本実施の形態では、これらのブロックはシステムＬＳＩとして一つのパッケージに封止された画像形成コントローラＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）１１０として実現されている。

また、画像形成コントローラ装置１０１は、機能拡張ユニットを装着する拡張スロット１１１およびＲＡＭ部１１３を備えるほか、図示しないＲＯＭ部、操作部、表示部等から構成される。

ＣＰＵ１０２は、画像形成コントローラ装置１０１全体の制御を司るもので、図示しないＲＯＭ部またはＲＡＭ部１１３に格納された制御手順（プログラム）を順次読み出し実行することによって、ホスト装置と通信するための通信インターフェース部１０５の制御や通信プロトコルの解釈、ホスト装置から受信した画像データをプリンタエンジン１１５で印刷可能な画像形成データ（二値化データ）に変換するための画像処理部１０３の制御、画像処理部１０３で生成された画像形成データをプリンタエンジン１１５へ転送するためのプリンタエンジンインターフェース部１０４の制御等を行う。また、ＣＰＵ１０２は、画像処理部１０３において高階調画像データを誤差拡散方式で量子化して二値化画像データを生成する際に、処理ラインごとに選択した色要素についてのみ後続の未処理ラインの画素に量子化誤差を拡散する制御を行う機能を備えている。

画像処理部１０３は、ホスト装置から受信した画像データをプリンタエンジン１１５で印刷可能な二値化画像データに変換する機能を備えている。なお、画像処理部１０３の詳細な構成については図を参照して後述する。

プリンタエンジンインターフェース部１０４は、画像形成コントローラ装置１０１とプリンタエンジン１１５との間でデータの送受信を行うブロックである。プリンタエンジンインターフェース部１０４は、ＤＭＡＣ（ＤｙｎａｍｉｃＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ダイナミックメモリアクセスコントローラ）を有し、画像処理部１０３で生成されＲＡＭ部１１３に格納されている二値化画像データを、メモリコントローラ１０７を介して順次読み出してプリンタエンジン１１５に転送する機能を備えている。

通信インターフェース部１０５は、パーソナルコンピュータやワークステーション等のホスト装置との間でデータの送受信を行う機能を備え、ホスト装置から受信した画像データを、メモリコントローラ１０７を介してＲＡＭ部１１３に格納する機能を備えている。通信インターフェース部１０５の通信方式としては、ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４などの高速シリアル通信、ＩＥＥＥ１２８４などのパラレル通信、あるいは１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等のネットワーク通信などいずれの方式であってもよく、またこれらの複数の通信方式を有していてもよい。さらには、有線による通信方式に限らず、無線による通信方式であっても本発明を構成する。

拡張バス回路部１０６は、拡張スロット１１１に装着した機能拡張ユニットを制御する機能を備え、拡張バス１１２を介して機能拡張ユニットにデータを送信する制御および機能拡張ユニットが出力するデータを受信する制御を行う。拡張スロット１１１に装着される機能拡張ユニットとしては、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４、ＩＥＥＥ１２８４、あるいはネットワーク通信などホスト装置との通信機能を提供する通信ユニットや、大容量記憶機能を提供するハードディスクドライブユニットなどが装着可能である。

なお、画像処理部１０３、通信インターフェース部１０５、および拡張バス回路部１０６は、プリンタエンジンインターフェース部１０４と同様にＤＭＡＣを有し、メモリアクセス要求を発行する機能を備えている。

メモリコントローラ１０７は、メモリバス１１４を介して画像形成コントローラＡＳＩＣ１１０に接続されたＲＡＭ部１１３の制御を行う機能を備えている。メモリコントローラ１０７はＣＰＵ１０２およびＤＭＡＣを有する各ブロックからシステムバスブリッジ１０８を介して、ＲＡＭ部１１３への書き込み要求やＲＡＭ部１１３からの読み出し要求に応じて必要な制御信号を生成してＲＡＭ部１１３へのデータの書き込みならびにＲＡＭ部１１３からのデータの読み出しを行い、ＣＰＵ１０２および各ブロックとの間でデータの中継を行う。

システムバスブリッジ１０８は、画像形成コントローラＡＳＩＣ１１０を構成する各ブロック間を接続する機能を備えるほか、複数のブロックから同時にアクセス要求が発行された場合に、バス権を調停する機能を備えている。ＣＰＵ１０２およびＤＭＡＣを有する各ブロックがメモリコントローラ１０７を介してＲＡＭ部１１３へのアクセス要求をほぼ同時に発行する場合があり、システムバスブリッジ１０８は予め指定されたプライオリティーに従って適切に調停を行うことができる。

ＲＡＭ部１１３は、同期ＤＲＡＭ等で構成され、ＣＰＵ１０２が実行する制御手順の格納、画像処理部１０３において生成された画像形成データの一時的な記憶、通信インターフェース部１０５がホスト装置から受信した画像データの一時的なバッファリング、拡張バス１１２を介して接続された機能拡張ユニットとの間で受け渡しされるデータの一時保存、およびＣＰＵ１０２のワークメモリなどの機能を提供するメモリブロックである。

プリンタエンジン１１５は、画像形成コントローラ装置１０１から送出される二値化画像データに基づいて記録媒体上に画像を印刷する印刷機構である。本実施の形態では、プリンタエンジン１１５は、インクジェット方式であり、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）、ライトシアン（ＬＣ）、およびライトマゼンタ（Ｍ）の６色のインクによって画像を記録するものである。

次に、本実施の形態に係るプリンタ装置の画像処理部について、図面を参照して説明する。図２は、画像処理部１０３の機能ブロックの構成および処理される画像データの形式を示したものである。

画像処理部１０３は、色変換処理部２０１、量子化処理部２０２、レジスタ部２０３、画像データリードＤＡＭＣ２０４、画像データライトＤＭＡＣ２０５、誤差データリードＤＭＡＣ２０６、および誤差データライトＤＭＡＣ２０７で概略構成される。

色変換処理部２０１は、ホスト装置から受信した入力画像データの色空間をプリンタエンジン１１５のインク色で表される色空間に変換するブロックである。本実施の形態では、ホスト装置上の画像データは、各画素が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれ８ビットで表現されており、色変換処理部２０１では、この入力画像データを、プリンタエンジン１１５のインク色であるＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＬＣ、ＬＭのそれぞれ１０ビットで表現される色空間に変換する機能を備えている。また、色変換処理部２０１では、プリンタエンジン１１５の出力特性に応じたガンマ補正もあわせて行われる。

量子化処理部２０２は、それぞれの色要素について誤差拡散方式による二値化処理を行う機能を備えている。量子化処理部２０２では、周辺画素から拡散される誤差を注目画素に加算し、閾値と比較することで量子化（二値化）処理を行う。このとき発生する量子化誤差は、周辺の未処理の画素へ拡散され、全体として画像データの濃度が保存される。

レジスタ部２０３は図３に示すように、画像処理の開始を指示する画像処理起動レジスタ３０１、実行する画像処理の内容およびパラメータを指定するコマンド・パラメータレジスタ３０２、前ラインから拡散される誤差の色要素を指定する前ライン拡散誤差レジスタ３０３、処理ラインから隣接ラインへ拡散する誤差の色要素を指定する次ライン拡散誤差レジスタ３０４、およびこのほかの図示しないレジスタ群から構成される。

画像データリードＤＭＡＣ２０４は、ＲＡＭ部１１３に格納された入力画像データをＲＡＭ部１１３から読み出すためのＤＭＡＣであり、画像データライトＤＭＡＣ２０５は、入力画像データに対して量子化処理を行って生成された二値化画像データをＲＡＭ部１１３に格納するためのＤＭＡＣである。

誤差データリードＤＭＡＣ２０６は、隣接ラインから拡散される誤差データをＲＡＭ部１１３から読み出すためのＤＭＡＣであり、誤差データライトＤＭＡＣ２０７は、隣接ラインに拡散する誤差データをＲＡＭ部１１３に格納するためのＤＭＡＣである。なお、本実施の形態では、誤差メモリはＲＡＭ部１１３の一部として構成される。

以下、量子化処理部２０２の動作を詳細に説明する。量子化処理部２０２では、色変換処理部２０１から出力された注目画素の画像データに、前ラインからの拡散誤差データをＲＡＭ部１１３から読み出して加算する。前ラインで発生した誤差データは、図４に示すようにＲＡＭ部１１３に格納されており、誤差データリードＤＭＡＣ２０６を介して注目画素への拡散誤差を読み出す。このとき、前ラインから拡散する誤差の色要素を指定することも可能である。例えば、図５に示すように前ラインからの拡散誤差として、Ｃ、Ｍ、Ｙ、およびＫの色要素の誤差がＲＡＭ部１１３に格納されているときは、前ライン拡散誤差レジスタ３０３にその色要素を指定することで誤差データリードＤＭＡＣ２０６は必要な色要素の誤差データをＲＡＭ部１１３から読み出し、それぞれの色要素の画像データに加算される。また、注目画素には先行する同一ラインからの拡散誤差も加算される。同一ラインからの拡散誤差は、量子化処理部２０２内のバッファに一時的に記憶されている。

同一ラインおよび前ラインからの誤差を拡散した後、それぞれの色要素ごとに閾値と比較して量子化（二値化）を行い、量子化された出力データは、画像データライトＤＭＡＣ２０５によってＲＡＭ部１１３に格納される。量子化処理によって発生する量子化誤差のうち、隣接ラインに拡散する誤差データは誤差データライトＤＭＡＣ２０７を介して図４に示す形式でＲＡＭ部１１３に格納される。このとき後続のラインに拡散する誤差の色要素を指定することができ、例えばＣ、Ｍ、Ｙ、およびＫの四つの色要素について後続ラインに誤差を拡散する場合は次ライン拡散誤差レジスタ３０４にその色要素を指定することで、指定した色要素の誤差が誤差データライトＤＭＡＣ２０７を介して図５に示す形式でＲＡＭ部１１３に格納される。

量子化誤差を周辺画素に拡散する際、後続ラインに誤差を拡散する色要素については、例えば図６（ａ）に示す拡散係数を使用し、後続ラインに誤差を拡散しない色要素については、図６（ｂ）に示す拡散係数を使用することで、いずれの場合も画像全体としての濃度の保存が可能である。

画像処理部１０３は、ＣＰＵ１０２から画像処理起動レジスタ３０１を介して画像処理の開始を指示されると、ＲＡＭ部１１３に格納された画像データの主走査方向の１ラインについて、一方端の画素から他方端の画素まで画像データリードＤＭＡＣ２０４によって順次画像データを読み出して、上述の色変換処理および量子化処理を行う。１ラインの処理が終了すると画像処理部１０３はＣＰＵ１０２に対して割り込みを発行して処理の完了を通知することができ、ＣＰＵ１０２からの指示により副走査方向の隣接ラインについて同様に処理を行うことで画像データ全体の二値化処理が実現できる。

二値化された出力画像データは順次ＲＡＭ部１１３に格納されていき、これをプリンタエンジンインターフェース部１０４によってプリンタエンジン１１５へ送出することで記録媒体への印刷が行われる。

以下、本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の動作を、図を参照して説明する。図７は、本実施の形態のプリンタ装置が、ホスト装置から受信した画像データに対して量子化処理等の画像処理を実行する制御の動作手順を示すフローチャートである。

本フローチャートに示す処理は、プリンタ装置１００のＣＰＵ１０２がＲＡＭ部１１３または図示しないＲＯＭに格納された制御手順に基づき実行する。
プリンタ装置１００がホスト装置から印刷要求および画像データを受信しＲＡＭ部１１３に画像データが保存されると、ＣＰＵ１０２は図７に示す処理手順を実行する。

すなわち、ステップＳ７０１でＣＰＵ１０２は、受信した画像データにまだ量子化処理を行っていないラインが存在するかどうか判定し、未処理のラインが残っている場合はステップＳ７０２へ進み、すべてのラインの処理が完了している場合は、本処理動作を終了して画像処理を終了する。

ステップＳ７０２では、ＲＡＭ部１１３上に格納された画像データのうち処理対象となるラインが格納されているメモリアドレスやライン長などのＤＭＡに関するパラメータをコマンド・パラメータレジスタ３０２に設定する。

次に、ステップＳ７０３でＣＰＵ１０２は、画像処理を行うラインに対して前ラインから拡散される誤差の色要素を前ライン拡散誤差レジスタ３０３に設定する。続くステップＳ７０４では、画像処理を行うラインから後続のラインに対して誤差を拡散する色要素を次ライン拡散誤差レジスタ３０４に設定する。

それぞれのパラメータ等の設定が完了するとステップＳ７０５へ進み、ＣＰＵ１０２は画像処理起動レジスタ３０１に画像処理の開始を指示する。本ステップの処理により画像処理部１０３は１ライン分の画像データに対して色空間変換処理および量子化処理を実行する。

ステップＳ７０６では、ＣＰＵ１０２は指定した１ライン分の画像処理が終了するまで待機する。画像処理部１０３によってライン処理の完了を示す割り込み信号が発行されると、再びステップＳ７０１へ戻って本処理を繰り返し、受信した画像データ全体に対して量子化処理が完了すると本処理動作を終了する。
本実施の形態では、図７に示したフローチャートのステップＳ７０４において、後続ラインに拡散する誤差の色要素を処理ラインごとに指定することが可能である。以下、図面を参照して拡散する誤差の色要素を指定する方法について説明する。

図８は、それぞれの処理ラインにおいて次ラインに拡散する誤差の色要素を示したものである。１ライン目はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを拡散し、２ライン目はＣ、Ｙ、ＬＣ、ＬＭを拡散する様子を表している。同様にして６ライン目まで進むと、７ライン目は再度１ライン目と同じ色要素を拡散し、以下同様に繰り返していく。

次に、同図に従った誤差データの拡散方法について図を参照して説明する。図９は、上述した図７に示すフローチャートのステップＳ７０３およびステップＳ７０４で前ライン拡散誤差レジスタ３０３および次ライン拡散誤差レジスタ３０４に設定する内容を表したものである。すなわち、画像データの１ライン目の処理では、図７のステップＳ７０４で次ライン拡散誤差レジスタ３０４にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを設定する。１ライン目は前ラインからの誤差の拡散がないため、ステップＳ７０３で前ライン拡散誤差レジスタ３０３に「色要素なし」を設定する。２ライン目の処理ではステップＳ７０３で前ラインから拡散される誤差の色要素として、１ライン目で拡散したＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを前ライン拡散誤差レジスタ３０３に設定する。ステップＳ７０４では、次ライン拡散誤差レジスタ３０４にＣ、Ｙ、ＬＣ、ＬＭを設定して、次ラインに拡散する色要素を指定する。同様にして３ライン目の処理では、ステップＳ７０３で前ライン拡散誤差レジスタ３０３にＣ、Ｙ、ＬＣ、ＬＭを、ステップＳ７０４で次ライン拡散誤差レジスタ３０４にＭ、Ｋ、ＬＣ、ＬＭを設定する。以下各処理ラインごとに図９に示すように前ライン拡散誤差レジスタ３０３および次ライン拡散誤差レジスタ３０４を設定して量子化処理を行う。

以上のように、図９に示したレジスタ設定および図７に示したフローチャートに従った処理を行うことにより、プリンタ装置１００が誤差拡散方式による量子化処理を行う際に、処理するラインごとに後続のラインに拡散する誤差データの色要素を選択的に切り替えることができ、量子化処理に必要となるメモリ容量の削減が可能になり、量子化処理に伴うメモリアクセスが低減されるためプリンタ装置１００全体の処理速度を向上することも可能になる。

なお、上述の実施の形態では、量子化処理により二値化する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、誤差拡散方式により３以上の階調数に量子化する多値誤差拡散方式を採用したプリンタ装置であっても本発明を構成することはいうまでもない。

この場合、多値誤差拡散方式による量子化と濃度パターン法を組み合わせることで二値化画像データを生成することができる。

また、上述の実施の形態では、副走査方向に隣接する１ラインに誤差を拡散する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、副走査方向に隣接する２以上の未処理ラインの画素に誤差を拡散するプリンタ装置であっても本発明を構成することはいうまでもない。

また、上述の実施の形態では、ラインごとに選択する色要素を周期的に決定する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラインごとにランダムに色要素を選択するプリンタ装置であっても本発明を構成することはいうまでもない。

この場合、特定の色要素が２以上の相続くラインにおいて選択されないことがないように色要素を決定することで画像品位の低下を抑制することができる。

また、上述の実施の形態では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＬＣ、およびＬＭの６色のインクによって画像を形成するプリンタ装置の場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｃ、Ｍ、Ｙ、およびＫの４色のインクを有するプリンタ装置や、Ｃ、Ｍ、およびＹの３色のインクを有するプリンタ装置、さらには、ライトイエロー（ＬＹ）など他の淡色やレッド（Ｒ）などの特色のインクを備えたプリンタ装置であっても本発明を構成することはいうまでもなく、上記以外のインク色の組み合わせによって構成されるプリンタ装置であっても本発明を構成することはいうまでもない。

また、上述の実施の形態では、プリンタエンジンがインクジェット方式である場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリンタエンジンがレーザー方式や溶融型熱転写方式であっても本発明を構成することはいうまでもない。

本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の画像処理部の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るプリンタ装置のレジスタ部の構成を示す図である。本発明の実施の形態に係るプリンタ装置において６色の色要素の誤差データがＲＡＭに格納される様子を示す図である。本発明の実施の形態に係るプリンタ装置において４色の色要素の誤差データがＲＡＭに格納される様子を示す図である。本発明の実施の形態に係るプリンタ装置において量子化誤差を周辺画素に拡散する際の拡散係数を説明する図であり、（ａ）は同一ラインの未処理画素と隣接ラインに誤差を拡散する場合、（ｂ）は同一ラインの未処理画素のみに誤差を拡散する場合である。本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の画像処理の動作の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係るプリンタ装置において隣接するラインに誤差を拡散する色要素を周期的に選択する場合の一選択例を説明する図である。本発明の実施の形態に係るプリンタ装置において画像処理部のレジスタに設定する内容を説明する図である。誤差拡散方式による量子化処理において未処理の周辺画素に誤差を拡散する様子を示す図である。

符号の説明

１００プリンタ装置
１０１画像形成コントローラ装置
１０２ＣＰＵ
１０３画像処理部
１０４プリンタエンジンインターフェース部
１０５通信インターフェース部
１０６拡張バス回路部
１０７メモリコントローラ
１０８システムバスブリッジ
１０９バスライン
１１０画像形成コントローラＡＳＩＣ
１１１拡張スロット
１１２拡張バス
１１３ＲＡＭ部
１１４メモリバス
１１５プリンタエンジン
２０１色変換処理部
２０２量子化処理部
２０３レジスタ部
２０４画像データリードＤＭＡＣ
２０５画像データライトＤＭＡＣ
２０６誤差データリードＤＭＡＣ
２０７誤差データライトＤＭＡＣ
３０１画像処理起動レジスタ
３０２コマンド・パラメータレジスタ
３０３前ライン拡散誤差レジスタ
３０４次ライン拡散誤差レジスタ

Claims

複数の色要素についてそれぞれ３以上の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって二値化画像データに量子化処理を行う画像形成コントローラ装置において、
量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散手段と、
前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散手段と、
ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択手段と、
前記色要素選択手段により選択された色要素については前記第一の誤差拡散手段による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素については前記第二の誤差拡散手段によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御手段を備えたことを特徴とする画像形成コントローラ装置。
ラインごとに行う量子化処理は、画像データの主走査方向に沿うラインごとに行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成コントローラ装置。
前記第一の誤差拡散手段において誤差を拡散する隣接する未処理のラインは、主走査方向に沿う処理ラインに対して副走査方向に隣接する未処理のラインであることを特徴とする請求項２記載の画像形成コントローラ装置。
前記色要素選択手段は周期を有し、前記周期ごとに同じ色要素が選択されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成コントローラ装置。
前記周期間に前記色要素選択手段によってそれぞれの色要素が選択される回数が等しいことを特徴とする請求項４記載の画像形成コントローラ装置。
前記色要素選択手段は、ラインごとにランダムに色要素を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成コントローラ装置。
前記色要素選択手段は、少なくとも前ラインで選択されなかった色要素を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像形成コントローラ装置。
複数の色要素についてそれぞれ３以上の第一の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって前記第一の階調数より小さく２以上の第二の階調数によって表現される階調化表現された画像データに量子化処理を行う画像形成コントローラ装置において、
量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散手段と、
前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散手段と、
ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択手段と、
前記色要素選択手段により選択された色要素については前記第一の誤差拡散手段による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素については前記第二の誤差拡散手段によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御手段を備えたことを特徴とする画像形成コントローラ装置。
複数の色要素についてそれぞれ３以上の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって二値化画像データに変換する量子化方法において、
量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散工程と、
前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散工程と、
ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択工程と、
前記色要素選択工程により選択された色要素については前記第一の誤差拡散工程による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素については前記第二の誤差拡散工程によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御工程を備えたことを特徴とする量子化方法。
ラインごとに行う変換処理は、画像データの主操作方向に沿うラインごとに行うことを特徴とする請求項９記載の量子化方法。
前記第一の誤差拡散工程において誤差を拡散する隣接する未処理のラインは、主走査方向に沿う処理ラインに対して副走査方向に隣接する未処理のラインであることを特徴とする請求項１０記載の量子化方法。
前記色要素選択工程は周期を有し、前記周期ごとに同じ色要素が選択されることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載の量子化方法。
前記周期間に前記色要素選択工程によりそれぞれの色要素が選択される回数が等しいことを特徴とする請求項１２記載の量子化方法。
前記色要素選択工程は、ラインごとにランダムに色要素を選択することを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載の量子化方法。
前記色要素選択工程は、少なくとも前ラインで選択されなかった色要素を選択することを特徴とする請求項９乃至請求項１４のいずれか一項に記載の量子化方法。
複数の色要素についてそれぞれ３以上の第一の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって前記第一の階調数より小さく２以上の第二の階調数によって表現される階調化表現された画像データに変換する量子化方法において、
量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散工程と、
前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散工程と、
ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択工程と、
前記色要素選択工程により選択された色要素については前記第一の誤差拡散工程による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素については前記第二の誤差拡散工程によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御工程を備えたことを特徴とする量子化方法。
画像形成コントローラ装置と、前記画像形成コントローラ装置が出力する画像形成データに基づき印刷を行う画像形成エンジンとを有するプリンタ装置において、
前記画像形成コントローラ装置は、複数の色要素についてそれぞれ３以上の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって二値化画像データに量子化処理を行う機能を備え、量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散手段と、前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散手段と、ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択手段と、前記色要素選択手段により選択された色要素については前記第一の誤差拡散手段による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素のついては前記第二の誤差拡散手段によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御手段を備えてなることを特徴とするプリンタ装置。
画像形成コントローラ装置と、前記画像形成コントローラ装置が出力する画像形成データに基づき印刷を行う画像形成エンジンとを有するプリンタ装置において、
前記画像形成コントローラ装置は、複数の色要素についてそれぞれ３以上の第一の階調数によって階調化表現された画像データをラインごとに誤差拡散方式によって前記第一の階調数より小さく２以上の第二の階調数によって表現される階調化表現された画像データに量子化処理を行う機能を備え、量子化する際に発生する量子化誤差を処理画素が含まれる処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素および前記処理ラインに隣接する１または複数の未処理のラインの画素に拡散する第一の誤差拡散手段と、前記量子化誤差を前記処理ラインの処理方向に先行する未処理の画素にのみ拡散する第二の誤差拡散手段と、ラインごとに画像データを構成する複数の色要素のうちから一部の色要素を選択する色要素選択手段と、前記色要素選択手段により選択された色要素については前記第一の誤差拡散手段による量子化誤差の拡散を行い、前記画像データの他の色要素のついては前記第二の誤差拡散手段によって量子化誤差の拡散を行うように制御する色要素別誤差拡散制御手段を備えてなることを特徴とするプリンタ装置。