JP2007060261A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像データを圧縮する際に、もとの画像と圧縮したデータの差分を、別の圧縮方式で圧縮を行う方法は、高い圧縮が期待できるものの、圧縮・伸張方法が複雑になってしまい、画像データの属性に従って圧縮方法を選択する方法は、写真と文字が混在するような画像データは圧縮後のデータ量が大きくなってしまう。
【解決手段】 圧縮部では、まず高階調モードでの圧縮を行い、圧縮処理後のデータサイズを得る。データサイズがある値を超えていたときには、ある属性の画素を、低階調モードの圧縮に切り替え、再度圧縮を行い、データをメモリに保存する。伸張部では、圧縮されたデータから属性情報を読み取り、伸張する画素の階調を判断する。判断した属性および階調の情報を元にして、圧縮データを伸張し、画像データを得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像を圧縮する際に、画像データに付加された属性情報をもとにして画像データの階調を変化させて圧縮した後、ブロックあるいは画素ごとに異なる階調のデータをまとめて送信し、伸張する際は圧縮データに含まれる属性情報から圧縮された階調を判断し、出力データを伸張することを特徴とする画像形成装置に関するものである。

レーザプリンタで階調画像を再現する手法として、画像データに色変換・ディザ処理などの画像処理を施した後、画像データをメモリに保存し、保存したデータを伸張してプリンタエンジンに送信し、プリンタエンジンで印刷するという構成をとるものがある。このとき、メモリ中に画像処理後のデータを複数ページ分保存することができると、プリンタエンジンが印刷処理などを行っている間に後続のページをあらかじめ処理することができるため、印刷の性能が向上する。しかし、プリンタの解像度が向上するにつれて画像を保持するために必要なメモリ量が増大するため、画像処理後のデータを圧縮してメモリに保存する必要が生じる。ここで、複雑な圧縮方法を用いると画像の圧縮および伸張に必要な処理時間が増大してしまい、プリンタエンジンへのデータ転送速度を上げることができないため、処理が簡単で、圧縮率の高い方法が望まれる。

従来の静止画像の圧縮・伸張方法として、2種類の圧縮手段を用い、第一の圧縮手段で画像をJPEG等の標準的な方法で圧縮し、入力画像と圧縮画像の差分を第二の圧縮手段で圧縮するものがある（特開平5-300386）。異なる圧縮方法を用いる方法として属性を用いるものもあり、例えば、画像データを複数の領域に分割して属性を判断し、属性情報をもとにして圧縮方法を変え、属性情報と圧縮データを個別に管理して処理した後に、属性情報を圧縮データに書き込む方法が提案されている(特開平11-252381)。 また、処理が簡単で圧縮率の高い方法として、ディザマトリクスの幅を考慮したランレングス符号化する方法（特開2003-224722）などが提案されている。
特開平０５−３００８６号公報 特開平１１−２５２３８１号公報 特開２００３−２２４７２２号公報

画像データを圧縮する際に、もとの画像と圧縮したデータの差分を、別の圧縮方式で圧縮を行う方法は、高い圧縮が期待できるものの、圧縮・伸張方法が複雑になってしまう。

一方、画像データから属性を判断し、その属性に従って圧縮方法を選択する方法は、画像データからエッジなどを判断して属性を決め、その属性を用いて画像データのカラー属性の比率が所定値以上だった場合は画質を優先して圧縮を行わないような処理を行うため、写真と文字が混在するような画像データは圧縮後のデータ量が大きくなってしまう。

また、処理が簡単なランレングス符号化を用いた場合、画像データに繰り返し部分が多い場合は圧縮率が高いという利点があるが、すべての属性に対して同じ階調での圧縮を行うため、属性ごとに圧縮を行った場合と比較してデータが大きくなってしまったり、すべての属性において低い階調で圧縮がされたときには、実際は、圧縮効率の高い画像データであったときに、高画質が期待できない。

そこで本発案では、ブロックごとに属性情報をもつ画像データを印刷する画像印刷装置に接続し、当該画像印刷装置に画像データを供給する画像出力装置において、階調が異なる画像データを圧縮する複数の圧縮手段と、前記圧縮手段により圧縮されたデータを記憶するメモリと、前記圧縮手段により圧縮されたデータ量を演算する演算手段と、前記演算手段により演算された圧縮データ量をもとに、ある属性情報を圧縮するデータの階調を決定する決定手段と、前記圧縮手段により圧縮されたデータを伸張する伸張手段とを有し、前記圧縮手段により圧縮される画像データの階調は、前記画像データに付加された属性情報によって変化することを特徴とした、処理が簡単で、圧縮率の高い画像圧縮、伸張方法を提案する。

本発明によれば、画像形成装置において、処理が簡単で圧縮率の高い画像圧縮・伸張方法を実現することができる。 また、圧縮後のデータサイズにより、ある属性のデータのみを低階調で圧縮することにより、圧縮率の高い属性のデータはそのまま高階調モードの圧縮を保つことができ、高画質が期待できる。データ量の削減と、画像を保存するメモリを効率よく使用することができる。

（実施例１）
＜装置説明＞
図1は本発明の実施例における画像処理装置のシステム構成を示すブロック図である。

CPU 11 は、ROM 13 から初期化のデータを読み込んで起動し、システムの制御を行うとともに、外部I/F 12 から受信したプリンタ言語データを画像データに変換する。外部I/F 12 は、USB等であり、PC等のプリンタ外部とのデータの送受信を行う。データ処理部 14 は画像データを処理・一時保存し、後述するプリンタエンジン 15 の要求に従ってデータを出力する。プリンタエンジン 15 は、データ処理部 14 からデータを受け取り、紙への印刷動作を行う。

次に、データ処理部 14 の内部について説明する。画像処理部 140 では、画像データに対して色変換・ディザ処理などの画像処理を行う。出力階調決定部 141 では、画像データに付加された属性情報をもとに画像データの階調を決定する。高階調用圧縮部 142 では、高階調に対応する画像データの圧縮を行い、圧縮データ量演算部 142a では、高階調モードで圧縮されたデータ量を演算する。 低階調用圧縮部 143 では、低階調に対応した画像圧縮を行う。メモリコントローラ 144 はメモリ 145 へのデータの読み書きをコントロールする。メモリ 145 は、圧縮された画像データを一時保存する。属性解読部 146 は、圧縮された画素の属性を圧縮データから解読し、伸張部 147 へ圧縮データと属性情報を送信する。伸張部 147 は、圧縮されたデータを伸張する。エンジンI/F 148 は、プリンタエンジン 15 からの要求に従ってデータを出力する。

＜動作説明＞
図2は、圧縮の流れを示すフローチャートである。

以下、図1、図2を用いて説明する。

図1 において、外部I/F 12 を通して受信したプリンタ言語データをCPU 11 で画像データへ変換する。変換した画像データは画素ごとに属性情報を持ち、CPU 11 から画像処理部 140 へ画像データを送信する(S21)。データ処理部 14 へ入力された画素データは、画像処理部 140 で色変換・ディザ処理などを行い、属性データとともに出力階調決定部 141 へ送信される。送信されたデータはまず、すべての属性の画素も高階調モードで圧縮される(S22)。圧縮データ量演算部 142a で高階調モードでの圧縮後のデータサイズがある値より小さいかを判断し(S23)、小さければデータをメモリなどに格納し(S25)、高階調モードのまま圧縮を終了する。もし高階調モードでの圧縮後のデータサイズがある値より大きかった場合は(S23)、圧縮階調決定部 149 でどの属性のデータを低階調モードで圧縮するかを決定する。

ある属性の画素のみ低階調で圧縮する場合(S24)を図3を用いて詳細に説明する。

出力階調決定部 141 では、画像データに付加されている属性により、圧縮するデータの階調を決定する(S32)。出力階調決定部 141 で決定された階調に合わせ、低階調で処理する属性の画素は低階調用圧縮部 143 でもとの画像データの階調を落として圧縮し(S33)、メモリに圧縮データを保存する(S35)。高階調で処理する属性の画素データは高階調用圧縮部 142 で圧縮を行い(S34)、メモリに圧縮データを保存する(S35)。その後、圧縮処理を終了するか否か判断し(S36)、次の画像データが存在する場合は再び出力階調の判断処理(S32)へ戻り、存在しない場合は処理を終了する(S37)。

図4は、圧縮後のデータサイズから、属性により、2種類の圧縮モード(低階調圧縮、高階調圧縮)が選択されたときの、伸張の流れを示すフローチャートである。図1において、メモリコントローラ144 はプリンタエンジン 15 からの要求に従い、圧縮データをメモリ 145 から属性解読部 146へ送信する。属性解読部 146 では、圧縮データに埋め込まれた属性情報を読み取り、その属性情報と圧縮された画像データを伸張部 147 へ送信する。 伸張部では、属性情報をもとに低階調圧縮か高階調圧縮かを判断し(S42)、低階調で伸張するものは低階調用の伸張を行い(S43)、それ以外は高階調用の伸張を行う(S44)。 伸張した画像データは、エンジンI/F 148 を通してプリンタエンジン15へ送信される(S45)。

次に、本実施例における圧縮方法とデータ形式について説明する。

図5は、1画素4bit 表現のハフマン符号化方式の例を示したものである。高階調の場合は、4bit の符号化を行い、低階調で符号化する場合は図5 の低階調用の符号化を行う。このとき、低階調で圧縮する場合は、階調をもとの 4bit から 3bit に落として圧縮しているため、画像データは 0 〜 7 の 8通りとなっている。また、属性は属性情報符号により判断することができる。属性情報符号は属性が変化するときに圧縮データ中に挿入され、その符号を判断して属性を解読することができる。そのため圧縮する画像データは属性ごとに送信するのではなく、画素順に順次ならべて送信することができる。

次に、本実施例における伸張部について説明する。図６は伸張の例を示したものである。圧縮されたデータから属性情報(始めは'00')を読み取り、それが高階調であることを判断し、高階調のときの伸張動作を行う。次に、低階調で処理する属性情報 '01' を読み取り、低階調のときの伸張動作を行う。その後、伸張したデータの階調をエンジンI/F 147へ出力するデータの階調に合わせ、エンジンI/F 147 からプリンタエンジン 15 へデータを出力する。

本実施例では、低階調および高階調の属性情報と圧縮データを画素順に並べてメモリに保存するため、伸張する際はデータを読み出した順番通りに伸張することができる。画素ごとに属性情報をもつため、属性情報を別途メモリなどで保持する必要はない。また、メモリから読み出した順に伸張処理を行うことができるため、伸張処理した順にプリンタエンジンへ送信することができ、簡単で高速な処理が可能となる。

（実施例２）
第１の実施例では、低階調および高階調の2種類の圧縮部を用いて画像データを圧縮している。しかし、圧縮部は3種類以上あってもよい。図7に、N個の圧縮部を持つ画像形成装置の構成を示す。

CPU 71 からデータ処理部 74 へ送信されたデータは、画像処理部 740 で画像処理を施された後、出力階調決定部 741 へ送信される。出力階調決定部 741 では、優先モード、階調決定レジスタ 750 の設定値に従って出力階調を決定し、それに対応した圧縮部（圧縮部1〜N）へデータを送信する。このとき、優先モード、階調決定レジスタ 750 は属性と階調のマッピングをレジスタの値として保持している。圧縮されたデータは、第一の実施例と同様に、メモリコントローラ 744 を通してメモリ 745 に一時保存する。メモリ 745 に保存された圧縮データは、プリンタエンジン 75 からの要求に従ってメモリコントローラ744を通して属性解読部 746へ送信される。 属性解読部 746 では、圧縮データから属性情報を読み取り、優先モード、階調決定レジスタ 750 の属性と階調のマッピング情報を用いて圧縮データの階調を判断し、伸張部 747 へ送信する。

レジスタ設定により、たとえば、速度優先モードであれば、圧縮後のデータサイズと比較する閾値を小さく設定することにより、すべての属性の画素を低階調モードで圧縮することも可能となる。また、画質優先モード設定されれば、圧縮のデータサイズが大きいときは、たとえば、文字の属性の画素だけ、低階調で圧縮することも可能である。

（実施例３）
第1、第2の実施例では、まず高階調モードでの圧縮を行った後、圧縮後のデータサイズにより、ある属性の画素において低階調モードの圧縮をする例を挙げたが、図7の優先モード、階調決定レジスタを利用して、高階調モードの圧縮を行わずに、それぞれの属性に対応する圧縮階調、圧縮方式を直接指定してもよい。

本発明の第一の実施例における画像処理装置の構成を示したものである。 本発明の第一の実施例における、圧縮のフローチャートを示したものである。 本発明の第一の実施例における、圧縮フローの詳細を示したものである。 本発明の第一の実施例における、伸張のフローチャートを示したものである。 本発明の第一の実施例における、ハフマン符号化の一例である。 本発明の第一の実施例における、伸張の例を示したものである。 本発明の第二の実施例における画像処理装置の構成を示したものである。

符号の説明

１１ ＣＰＵ
１２ 外部 I/F
１３ ＲＯＭ
１４ データ処理部
１５ プリンタエンジン
１４０ 画像処理部
１４１ 出力階調決定部
１４２ 高階調用圧縮部
１４２a 圧縮データ量演算部
１４３ 低階調用圧縮部
１４４ メモリコントローラ
１４５ メモリ
１４６ 属性解読部
１４７ 伸張部
１４８ エンジン I/F
１４９ 圧縮階調決定部

Claims (7)

1. ブロックごとに属性情報をもつ画像データを印刷する印刷装置に接続し、
   当該印刷装置に画像データを供給する画像出力装置において、
   階調が異なる画像データを圧縮する複数の圧縮手段と、
   前記圧縮手段により圧縮されたデータを記憶するメモリと、
   前記圧縮手段により圧縮された画像データのデータ量を演算する演算手段と、
   前記演算手段により演算された圧縮データ量をもとに、ある属性情報を圧縮するデータの階調を決定する決定手段と、
   前記圧縮手段により圧縮されたデータを伸張する伸張手段とを有し、
   前記圧縮手段により圧縮される画像データの階調は、前記画像データに付加された属性情報ごとに変化することが可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像データのブロックは、1画素であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
3. 前記圧縮手段は、低階調と高階調の２種類のデータ形式に対応した圧縮手段であることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
4. 前記圧縮手段による圧縮方式はランレングス符号化であることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
5. 前記圧縮手段により圧縮されたデータは、データ中に画像の属性情報を含むことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
6. 前記圧縮手段は、その圧縮方法が異なる複数の階調のデータ形式に対応した圧縮手段であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記階調が異なる画像データを圧縮する圧縮手段は、レジスタ設定などで画像の属性と圧縮手段を任意に選択することができることを特徴とする、請求項1〜5に記載の画像形成装置。

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