JP2008017361A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 印刷装置における色空間変換処理負荷の軽減を図る。
【解決手段】 印刷ヘッドを備える印刷装置において、該印刷ヘッドを動作させるための動作データを生成する画像処理装置であって、入力されたデータを描画展開することで得られた一連の画素データからなる描画データに対して、可逆の圧縮符号化を行い、圧縮符号列を生成する圧縮部(202)と、前記圧縮符号列を、前記印刷装置が有する色空間に変換する色変換部(204)と、前記変換された圧縮符号列を復号する伸長部(206)と、前記復号された圧縮符号列を、前記動作データとしての解像度および階調数に変更する変換する量子化部(207)とを備える。
【選択図】 図2

Description

本発明は、印刷装置に配された画像処理装置における画像処理技術に関するものである。
印刷装置において印刷を行う際に用いられる画像処理機能として、従来より、図1に示す各機能が知られている。
同図において、101は画像構成部であり、受信した印刷データを描画展開し一連の画素データからなる描画データを生成する。102は色変換部であり、印刷データの色空間である入力色空間を、印刷装置の色空間である出力色空間に変換し、色材ごとの描画データに変換する。特許文献1には、色変換部102における色空間変換処理にルックアップテーブルを用いる構成が提案されている。
103は量子化部であり、色材ごとの描画データを印刷部104の解像度および階調数における色材量データに変換する。104は印刷部であり、色材量データに基づいて印刷ヘッドが動作し、紙などの媒体上に印刷を行う。印刷方式としては、例えば、インクジェット方式や電子写真方式等がある。
特開2004−274131号公報
ここで、上述のような印刷装置の色空間変換処理で用いられるルックアップテーブルを、例えばダイナミックラム等に格納して利用しようとすると、格子点データの読み出しに時間がかかり、色空間変換処理に遅延が生じてしまう。この結果、印刷処理全体も遅延することとなる。このため、上述のような印刷装置では色空間変換処理の処理負荷を軽減させ、色空間変換処理の遅延を回避することが求められている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、印刷装置における色空間変換処理負荷の軽減を図ることを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明に係る画像処理装置は以下のような構成を備える。即ち、
印刷ヘッドを備える印刷装置において、該印刷ヘッドを動作させるための動作データを生成する画像処理装置であって、
入力されたデータを描画展開することで得られた一連の描画データに対して、可逆の圧縮符号化を行い、圧縮符号列を生成する圧縮手段と、
前記圧縮符号列を、前記印刷装置が有する色空間に変換する第1の変換手段と、
前記変換された圧縮符号列を復号する復号手段と、
前記復号された圧縮符号列を、前記動作データとしての解像度および階調数に変更する変換する第2の変換手段とを備える。
本発明によれば、印刷装置における色空間変換処理負荷の軽減が実現できる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。
[第1の実施形態]
図2は本発明の第1の実施形態にかかる画像処理装置を備える印刷装置の機能構成を示す図である。
201は画像構成部であり、入力された印刷データを描画展開し、一連の画素データからなる描画データを生成する。
202は圧縮部であり、画像構成部201によって生成された一連の画素データからなる描画データを圧縮し、第1の圧縮符号列を生成する。描画データの圧縮方式としては、例えば、ランレングス圧縮方式が挙げられる。
なお、ここでは、画像構成部201より出力される描画データを構成する画素データが、R、G、Bの各色成分量により表現されているものとする。そうすると、ランレングス圧縮方式により圧縮された第1の圧縮符号列は、図3に示すように、RGB色空間で各画素の色を表現する部分符号301と、同一の値の画素データの連続数を示す部分符号302とによって構成されることとなる。
つまり、圧縮部202では、描画データを所定の順序で処理した際に、同一の値の画素データが連続していた場合には、部分符号302を用いることで、それらの画素データをまとめる処理を行う。一方、処理対象となっている画素データが直前に処理した画素データと異なっていた場合には、該処理対象となっている画素データはまとめられることなく上記第1の圧縮符号列に追加されることとなる。また、部分符号302の値が所定の閾値を越えた場合にも、該閾値を超えた際に処理対象となっていた画素データが上記第1の圧縮符号列に追加されることとなる。通常の印刷データの場合、このような簡単な圧縮方式でも良好な圧縮効果が得られる。
図2に戻る。203は抽出部であり、圧縮部202より出力された第1の圧縮符号列のうち、色を表現する情報からなる部分符号301を抽出し、色変換部204に送出する。また、抽出部203では、あわせて第1の圧縮符号列全体を置換部205に送出する。
204は色変換部であり、RGB色空間の画素データからCMYK色空間の画素データへと色空間変換処理を行う。
205は置換部であり、色変換部204においてCMYK色空間の画素データに変換された部分符号301を用いて、抽出部203より送出された第1の圧縮符号列を置換し、第2の圧縮符号列を生成する。
図4は、第2の圧縮符号列の一例を示す図である。図4に示すように、第2の圧縮符号列は、CMYK色空間の画素データで表現された部分符号401と、同一の値の画素データの連続数を示す部分符号402とによって構成される。第1の圧縮符号列では、部分符号301がRGB色空間の画素データであるのに対し、第2の圧縮符号列では、部分符号401がCMYK色空間の画素データとなっている。このため、図4に示すように部分符号401の符号長は部分符号301の符号長とは異なってくる。
再び、図2に戻る。206は伸張部であり、置換部205において生成された第2の圧縮符号列を非圧縮形式に伸張する。207は量子化部であり、画像構成部201の解像度および色変換部204の出力階調数を、印刷部209に応じた解像度・階調数に変換し、色材量データを生成する。
209は印刷部であり、色材量データに基づいて印刷ヘッドが動作し、紙などの媒体上に出力する。
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、色変換部の前に描画データを圧縮する圧縮部を設け、色変換部において処理される描画データのデータ量を削減することにより、色空間変換処理負荷の軽減を実現することが可能となる。
なお、本実施形態によれば、圧縮部から伸長部までの間の描画データのデータ量が削減されるため、この間に配されるバッファ(不図示)についてのメモリ容量を削減できるという付帯的な効果も得られる。
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、一連の画素データからなる描画データにおいて同一の値の画素データが連続していた場合に、該連続する画素データのうちの1つを部分符号301とし、連続する回数を部分符号302として第1の圧縮符号列を生成した。しかしながら、本発明における第1の圧縮符号列は特にこれに限定されない。以下、本実施形態の詳細について説明する。なお、本実施形態にかかる印刷装置の機能構成は図1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
1.圧縮部202で生成される第1の圧縮符号列(その1)
図5は、圧縮部202において生成される第1の圧縮符号列の構成を示す図である。同図は、圧縮部202が一連の画素データからなる描画データを処理していくにあたり、それまでに処理していなかった画素データを処理対象とした場合に生成される第1の圧縮符号列の一例である。
図5に示すように、この場合の第1の圧縮符号列は、2種類の符号(画素データ登録符号501、連続数符号502)から構成される。501は画素データ登録符号であり、符号の種類を判別するためのフラグ501−1と、後述する辞書Dに登録するRGB色空間の画素データ501−2とを備える。一方、502は連続数符号であり、符号の種類を判別するためのフラグ502−1と、辞書Dに登録された画素データ501−2を識別するための辞書インデックス(識別情報)502−2と、連続する画素データの連続数502−3とを備える。
2.圧縮部202で生成される第1の圧縮符号列(その2)
図6は、圧縮部202において生成される第1の圧縮符号列の他の構成を示す図である。同図は、圧縮部202が一連の画素データからなる描画データを処理していくにあたり、処理対象となる画素データの値と同一の値の画素データをすでに処理していた場合に生成される第1の圧縮符号列の一例である。
図6に示すように、この場合の第1の圧縮符号列は、1種類の符号(連続数符号602)のみから構成される。602は連続数符号であり、符号の種類を判別するためのフラグ602−1と、当該画素データに対応する辞書インデックス602−2と、連続する画素データの連続数602−3とを備える。
3.置換部205で生成される第2の圧縮符号列(その1)
図7は、置換部205で生成される第2の圧縮符号列の構成を示す図であり、圧縮部202において、図5に示す第1の圧縮符号列(画素データ登録符号501と連続数符号502とを備える)が生成された場合に、生成される第2の圧縮符号列を示す図である。
図5で示したように、それまでに処理していなかった画素データを処理対象とした場合に圧縮部202にて生成される第1の圧縮符号列には、画素データ登録符号501と連続数符号502とが含まれる。この場合、画素データ登録符号501の画素データ登録符号501−2(RGB色空間の画素データ)は、抽出部203で抽出され、色変換部204で色空間変換処理がなされた後、置換部205に送信される。また、あわせて第1の圧縮符号列全体が抽出部203から置換部205に送信される。
このため、図7に示すように、第2の圧縮符号列は、2種類の符号(画素データ登録符号701、連続数符号502)から構成されることとなる。701は画素データ登録符号であり、符号の種類を判別するためのフラグ701−1と、CMYK色空間の画素データ701−2とを備える。502は圧縮部202で生成された連続数符号である。
つまり、第2の圧縮符号列を構成する2種類の符号のうち、連続数符号502は、圧縮部202で生成された第1の圧縮符号列の連続数符号502そのものである。
一方、第2の圧縮符号列を構成する2種類の符号のうち、画素データ登録符号701は、色変換部204において色空間変換処理された処理結果を受け取って、第1の圧縮符号列の画素データ501−2を置換することで得られたものである。
なお、色変換部204で色空間変換処理されることで得られた画素データ701−2は、辞書インデックス502−2と対応付けて辞書Dに登録される。
4.置換部205で生成される第2の圧縮符号列(その2)
図8は、置換部205で生成される第2の圧縮符号列の構成を示す図であり、圧縮部202において、図6に示す第1の圧縮符号列(連続数符号602のみを備える)が生成された場合に、生成される第2の圧縮符号列を示す図である。
上述のように、圧縮部202が一連の画素データからなる描画データを処理していくにあたり、処理対象となる画素データの値と同じ値の画素データをすでに処理していた場合に生成される第1の圧縮符号列には、連続数符号601のみが含まれる。この場合、連続数符号601のみが抽出部203を介して置換部205に送信される。
このため、図8に示すように、第2の圧縮符号列は、連続数符号602のみから構成されることとなる。連続数符号602は、圧縮部202で生成された第1の圧縮符号列の連続数符号602そのものである。つまり、置換部205では圧縮部202で生成された第1の圧縮符号列の連続符号602を第2の圧縮符号列として出力する。
5.辞書Dの構成
図9は、辞書Dの構成を示す図である。同図に示すように、辞書Dは、圧縮部202で生成された第1の圧縮符号列に含まれる画素データ501−2(RGB色空間の画素データ)および辞書インデックス502−2を備える。また、色変換部204で色空間変換処理がなされ、置換部205に送信された画素データ701−2(CMYK色空間の画素データ)を備える(これらは互いに対応付けられて、リストとして格納されている)。
つまり、処理対象となる画素データの値と同一の値の画素データをすでに処理していた場合には、辞書Dを用いることで当該画素データについての色空間変換処理後の画素データを取得することができる。つまり、色変換部204を用いる必要がない。なお、辞書Dより色空間変換処理後の画素データを取得するにあたっては、辞書インデックス602−2を検索条件として用いる。
6.圧縮部202における処理の流れ
図10は、本実施形態における第1の圧縮符号列を生成するための、圧縮部202における処理の流れを示す図である。
ステップS1001では、辞書Dの初期化を行う。ステップS1002では、一連の画素データからなる描画データのうち、最初の画素データ(RGB)を得る。ステップS1003では、ステップS1002で得られた最初の画素データ(RGB)を辞書Dに登録する。その際に、当該最初の画素データを含む画素データ登録符号601を出力する。なお、辞書Dへの登録に際して付される辞書インデックスは、登録順に付されるものとする。
ステップS1004では、同一の値の画素データの連続判定に用いるパラメータである前処理画素データPおよび同一の値の画素データの連続数カウンタNが設定される。具体的には、前処理画素データPには、当該最初の画素データが設定される。また、連続数カウンタNには1が設定される。以下、引き続き一連の画素データからなる描画データの各画素データを全て処理するためにステップS1005乃至ステップS1012の処理が繰り返される。
ステップS1005では、次の処理対象の画素データ(RGB)を得る。ステップS1006では、同一の値の画素データが連続しているか否かを判定する。具体的には、該処理対象の画素データ(RGB)が前処理画素データPと等しいか否かにより判定する。処理対象の画素データ(RGB)が前処理画素データPと等しいと判定された場合には、ステップS1007に進む。一方、等しくないと判定された場合には、ステップS1008に進む。
ステップS1007では、連続数カウンタNのカウントアップを行う。一方、ステップS1008では、前処理画素データPの辞書インデックスおよび連続数カウンタNを含む連続数符号602を出力する。
ステップS1009では、処理対象の画素データ(RGB)を辞書D内で検索し、該画素データ(RGB)が辞書Dに登録されているか否かを判定する。処理対象となる画素データが既に辞書Dに登録されていると判定された場合には、ステップS1011に進む。一方、登録されていないと判定された場合には、ステップS1010に進む。
ステップS1010では、ステップS1003と同様に、画素データ(RGB)を新たに辞書Dに登録する。新たに使用する辞書インデックスは直前に登録したものより一つ大きいものとする。ただし、辞書Dに登録可能な所定の色数を超える場合には、既に登録されている画素データのうち最初に登録されたものを削除して、以降、削除されたものと同じ辞書インデックスを新たに登録する画素データで使用するものとする。
なお、辞書Dに登録可能な所定の色数を超えた場合の処理については、特にこれに限られない。例えば、画素データ登録符号602について辞書インデックスを指定する欄を設け、さらに、辞書Dに登録された画素データの参照順序、もしくは、参照頻度に基づいて削除する辞書インデックスを選択するように構成してもよい。
一方、ステップS1011では、検索された辞書インデックスを取得する。
ステップS1012では、同一の値の画素データの連続判定に用いる前処理画素データPおよび同一の値の画素データの連続数カウンタNを設定する。具体的には、現在の処理対象の画素データ(RGB)が前処理画素データPに設定される。また、連続数カウンタNには1が設定される。
以上、ステップS1005よりステップS1012までを所定回数繰り返す。ステップS1013では、前処理画素データPの辞書インデックスおよび連続数カウンタNを含む連続数符号602を出力する。これにより最後の画素データに対応する連続数符号602が出力される。
以上の手順で一連の描画データに含まれる画素データについての第1の圧縮符号列が得られる。抽出部203では、当該第1の圧縮符号列を順次置換部205に送出する。その際、画素データ登録符号501を検出した場合は、これを抽出し、色変換部204に送出すると共に、色変換部204対して色空間変換処理を行うよう指示を出す。
置換部205では、第1の圧縮符号列中、連続数符号502または602と同じものを第2の圧縮符号列の連続数符号502または602として出力する。また、画素データ登録符号501については色変換部204より得られる色空間変換結果(CMYK値)701−2で置換し、画素データ登録符号701として出力する。
6.伸長部206における処理の流れ
図11は伸張部206における伸張処理の流れを示す図である。伸張部206は所定の色数を登録することが可能な辞書Dを用いて伸張を行う。
ステップS1101では、辞書Dおよび伸張処理の初期化を行う。ステップS1102乃至S1109の一連の処理を繰り返すことによって所定数の画素データを得ることができる。
ステップS1102では、第2の圧縮符号列の入力の要否を判定する。すなわち、以前の連続数符号502(または602)による連続数502−3(または602−3)が0になるまでの間は、直前と同じ画素データ(CMYK)を出力するようにステップS1103以降の処理を飛ばしてステップS1109へと進む。
ステップS1103では、第2の圧縮符号列の画素データ登録符号701と連続数符号502(または602)のフラグF(701−1、502−1、602−1)を入力する。
ステップS1104では、フラグFの内容によって、ステップS1105もしくはステップS1107へと分岐する。具体的には、第2の圧縮符号列が、画素データ登録符号701と連続数符号702とを含むものであった場合(すなわち、図7に示す第2の圧縮符号列であった場合)には、ステップS1105に進む。一方、第2の圧縮符号列が、連続数符号602のみを含むものであった場合(すなわち、図8に示す第2の圧縮符号列であった場合)には、ステップS1107に進む。
ステップS1105では、辞書Dに登録すべき画素データ(CMYK)701−2を取得する。更にステップS1106では、当該画素データ(CMYK)701−2を辞書Dに登録する。
一方、ステップS1107では、辞書インデックス602−2および連続数602−3を取得するとともに、取得した連続数602−3を連続数カウンタNに設定する。ステップS1108では、辞書Dを用いて辞書インデックス602−2より画素データ(CMYK)を得る(これにより、色空間変換処理後の画素データが得られる。つまり、図8に示す第2の圧縮符号列であった場合には、伸長部が色空間変換処理を行う色変換部として機能する)。ステップS1109では、当該取得した画素データを出力するとともに、連続数カウンタNをデクリメントする。
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、圧縮部202において処理対象となる画素データが辞書Dに登録されていた場合には、画素データ登録符号501が発生せず、色変換部204での色空間変換処理は行われない。つまり、色空間変換処理は画素データ登録符号501毎に1回行われるだけとなるため、第1の実施形態と比較して、色空間変換処理の処理負荷がさらに軽減されることとなる。
画素データ登録符号501が発生するのは、各色が最初に使用されるとき、もしくは、辞書Dから削除されて以降最初に使用されるときに限られる。つまり、画素データ登録符号501が発生するケースとは、色空間変換処理においてルックアップテーブルにキャッシュを適用した場合の、キャッシュミスが発生したケースに相当すると考えることができる。しかしながら、色空間変換処理にキャッシュを用いた構成と比較すると、本実施形態の場合は、圧縮によるデータ量削減により、バッファのメモリ量が削減できるという更なる効果がある。また、圧縮によるデータ量削減により色空間変換処理の回数を削減できるため、機器の消費電力を削減できるという効果もある。
[他の実施形態]
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給するよう構成することによっても達成されることはいうまでもない。この場合、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することにより、上記機能が実現されることとなる。なお、この場合、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピ(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される場合に限られない。例えば、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。つまり、プログラムコードがメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって実現される場合も含まれる。
従来の印刷装置における機能構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態にかかる画像処理装置を備える印刷装置の機能構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態にかかる画像処理装置において生成される第1の圧縮符号列を示す図である。 本発明の第1の実施形態にかかる画像処理装置において生成される第2の圧縮符号列を示す図である。 本発明の第2の実施形態にかかる画像処理装置において生成される第1の圧縮符号列を示す図である。 本発明の第2の実施形態にかかる画像処理装置において生成される第1の圧縮符号列を示す図である。 本発明の第2の実施形態にかかる画像処理装置において生成される第2の圧縮符号列を示す図である。 本発明の第2の実施形態にかかる画像処理装置において生成される第2の圧縮符号列を示す図である。 本発明の第2の実施形態にかかる画像処理装置において生成される辞書を示す図である。 本発明の第2の実施形態にかかる画像処理装置における圧縮処理の流れを示す図である。 本発明の第2の実施形態にかかる画像処理装置における伸長処理の流れを示す図である。
符号の説明
101 画像構成部
102 色変換部
103 量子化部
104 印刷部
201 画像構成部
202 圧縮部
203 抽出部
204 色変換部
205 置換部
206 伸張部
207 量子化部
208 印刷部

Claims (7)

  1. 印刷ヘッドを備える印刷装置において、該印刷ヘッドを動作させるための動作データを生成する画像処理装置であって、
    入力されたデータを描画展開することで得られた一連の画素データからなる描画データに対して、可逆の圧縮符号化を行い、圧縮符号列を生成する圧縮手段と、
    前記圧縮符号列を、前記印刷装置が有する色空間に変換する第1の変換手段と、
    前記変換された圧縮符号列を復号する復号手段と、
    前記復号された圧縮符号列を、前記動作データとしての解像度および階調数に変換する第2の変換手段と
    を備えることを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記圧縮手段は、
    前記一連の画素データを順次処理するにあたり、同じ値の画素データが連続して連なっている場合に、該連続する複数の画素データを、1の該画素データと該連続する回数を表す回数情報とに変換することで、前記圧縮符号列を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記圧縮手段は、
    前記一連の画素データを順次処理するにあたり、同じ値の画素データが連続して連なっている場合に、該連続する複数の画素データを、1の該画素データと該連続する回数を表す回数情報と該画素データを識別する識別情報とに変換することで、前記圧縮符号列を生成するとともに、該画素データを該識別情報と対応付けてリストに登録し、
    同じ値の画素データが連続して連なっている場合であって、該画素データが既に前記圧縮手段により登録された画素データと同じであった場合に、該連続する複数の画素データを、該連続する回数を表す回数情報と該画素データを識別する識別情報とに変換することで、前記圧縮符号列を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  4. 前記第1の変換手段は、前記圧縮符号列に含まれる前記1の画素データを、前記印刷装置が有する色空間に変換するとともに、該1の画素データを識別情報と対応づけて、該変換された1の画素データを前記リストに登録し、
    前記復号手段は、前記変換された1の画素データと前記回数情報とに基づいて前記圧縮符号列を復号することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
  5. 前記第1の変換手段は、前記圧縮符号列に含まれる前記識別情報に基づいて前記リストを検索し、検索された識別情報に対応付けられた前記変換された1の画素データを読み出し、
    前記復号手段は、前記第1の変換手段により読み出された前記変換された1の画素データと前記回数情報とに基づいて前記圧縮符号列を復号することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
  6. 印刷ヘッドを備える印刷装置において、該印刷ヘッドを動作させるための動作データを生成する画像処理装置における画像処理方法であって、
    入力されたデータを描画展開することで得られた一連の画素データからなる描画データに対して、可逆の圧縮符号化を行い、圧縮符号列を生成する圧縮工程と、
    前記圧縮符号列を、前記印刷装置が有する色空間に変換する第1の変換工程と、
    前記変換された圧縮符号列を復号する復号工程と、
    前記復号された圧縮符号列を、前記動作データとしての解像度および階調数に変換する第2の変換工程と
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
  7. 請求項6に記載の画像処理方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラム。
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