JP2009094619A - 圧縮方法、伸張方法及び画像処理装置 - Google Patents

圧縮方法、伸張方法及び画像処理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】圧縮処理による画質劣化を抑える。
【解決手段】画素毎に量子化の方法を決定し（ステップＳ６〜Ｓ８）、当該決定した方法に従って画素単位で画像のデータを量子化し（ステップＳ９、Ｓ１０）、当該量子化された画像のデータを量子化の方法に拘わらず画像メモリの同じＢＴＣプレーン領域に保持させるとともに、この量子化されたデータに対応して、用いた量子化の方法を識別するための識別データを画像メモリに保持させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧縮方法、伸張方法及び画像処理装置に関する。
プリンタ等では、ラスタライズ処理によって書き出した画像データを一旦メモリに保存し、必要なときにメモリから順次読み出す構成となっている。コントローラでは例えば６００dpiの解像度で画像データを生成するが、印刷時には６００dpiから１２００dpiへと解像度変換を行って、解像度の高い印刷を行うことが可能である。
また、メモリに保存する際には、画像データに圧縮処理を施してデータ量を削減することが一般的である。従来、圧縮方式としてＢＴＣ（Block Truncation Coding）方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、複数画素からなるブロック単位で符号化を行う方法である。
特開平１１−１６４１５０号公報
一方、コントローラ側でも１２００dpiと解像度の高い画像データを生成することが可能である。しかしながら、解像度を高くすれば、メモリの容量も増やさなければならず、コスト高につながる。メモリの容量はそのままに、１２００dpiから６００dpiへと解像度変換を行った後にメモリに保存することも考えられるが、単純に解像度変換を行っただけでは画質劣化が生じる場合がある。
特に、文字や線画のエッジ部分については、圧縮処理や解像度変換を経ることにより元の解像度のときの画像を維持できず、鮮鋭性が失われることが分かっている。
本発明の課題は、圧縮処理による画質劣化を抑えることである。
請求項１に記載の発明によれば、
画像のデータを量子化して圧縮する圧縮方法において、
画素毎に量子化の方法を決定し、当該決定した方法に従って画素単位で画像のデータを量子化し、当該量子化された画像のデータを量子化の方法に拘わらずメモリの同じ領域に保持させるとともに、この量子化されたデータに対応して、用いた量子化の方法を識別するための識別データを前記メモリに保持させる圧縮方法が提供される。
請求項２に記載の発明によれば、
前記画像のデータの量子化を行う際に、当該画像を量子化前より低解像度に解像度変換する請求項１に記載の圧縮方法が提供される。
請求項３に記載の発明によれば、
前記量子化の方法を決定する際、量子化する画素が中間調領域の画素であるか、高解像度領域の画素であるかによって、量子化の方法を異ならせる請求項２に記載の圧縮方法が提供される。
請求項４に記載の発明によれば、
前記中間調領域の画素である場合に決定する方法は、当該中間調領域の画素が持つ濃度値に基づいて量子化を行う方法である請求項３に記載の圧縮方法が提供される。
請求項５に記載の発明によれば、
前記中間調領域の画素である場合に決定する方法は、中間調領域である複数の画素が持つ濃度値の平均値を算出し、当該平均値を量子化する方法である請求項４に記載の圧縮方法が提供される。
請求項６に記載の発明によれば、
前記中間調領域の画素である場合に行う量子化は、ＢＴＣ圧縮方式による量子化である請求項４又は５に記載の圧縮方法が提供される。
請求項７に記載の発明によれば、
ＢＴＣ圧縮方式により、画像をｎ×ｎ画素のブロック単位で量子化する際、各ブロックにおける最大濃度値及び最小濃度値に基づいて画像の復号に用いる差分データを求め、この差分データを前記量子化された画像のデータに対応して前記メモリに保持させる請求項６に記載の圧縮方法が提供される。
請求項８に記載の発明によれば、
前記高解像度領域の画素である場合に決定する方法は、画像の濃度パターンに基づいて量子化する方法である請求項３〜７の何れか一項に記載の圧縮方法が提供される。
請求項９に記載の発明によれば、
前記高解像度領域の画素である場合に決定する方法は、高解像度領域である複数の画素により形成される濃度パターンに基づいて量子化する方法である請求項８に記載の圧縮方法が提供される。
請求項１０に記載の発明によれば、
一又は複数の濃度パターンに１つの量子を割り当てて量子化を行う請求項９に記載の圧縮方法が提供される。
請求項１１に記載の発明によれば、
量子化する画素が中間調領域の画素であるか否かによって、量子化の方法を異ならせる請求項１に記載の圧縮方法が提供される。
請求項１２に記載の発明によれば、
前記中間調領域の画素である場合に決定する量子化の方法は、ＢＴＣ圧縮方式における量子化レベルを圧縮した方法である請求項１１に記載の圧縮方法が提供される。
請求項１３に記載の発明によれば、
量子化する画素が高解像度領域の画素である否かによって、量子化の方法を異ならせる請求項１に記載の圧縮方法が提供される。
請求項１４に記載の発明によれば、
前記高解像度領域の画素である場合に決定する量子化の方法は、少なくとも画像に含まれるエッジの形状を濃度パターンにパターン化し、当該濃度パターンに応じて量子化する方法である請求項１３に記載の圧縮方法が提供される。
請求項１５に記載の発明によれば、
ＢＴＣ圧縮方式により画素毎に画像のデータを量子化し、メモリの差分プレーン領域に量子化された画像の復号に用いる差分データを保持させるとともに、当該メモリのＢＴＣプレーン領域に量子化された画像のデータを保持させる圧縮方法であって、
少なくともエッジを含む画像部分の画素については、ＢＴＣ圧縮方式とは異なる方法により量子化してそのデータを前記ＢＴＣプレーン領域に保持させるとともに、画素毎に用いた量子化の方法を識別するための識別データを前記メモリに保持させる圧縮方法が提供される。
請求項１６に記載の発明によれば、
請求項１〜１０の何れかに一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
前記量子化された画像のデータに対応する識別データに応じて、量子化された画像を復号する伸張方法が提供される。
請求項１７に記載の発明によれば、
請求項２〜１０の何れか一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
復号する際に、量子化前の画像と同一の解像度に解像度変換する伸張方法が提供される。
請求項１８に記載の発明によれば、
請求項４〜７の何れか一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
復号する際に、中間調領域の画素に対して量子化前と同一の解像度に解像度変換し、この解像度変換された複数の画素の全てを同一の濃度値とする伸張方法が提供される。
請求項１９に記載の発明によれば、
請求項４〜７の何れか一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
中間調領域の画素について復号する際、量子化の際に解像度変換された低解像度のまま、復号する伸張方法が提供される。
請求項２０に記載の発明によれば、
請求項８〜１０の何れか一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
高解像度領域の画素について復号する際、量子化前と同一の解像度である場合における濃度パターンを予測して復号する伸張方法が提供される。
請求項２１に記載の発明によれば、
画像のデータを量子化して圧縮する画像処理装置において、
メモリと、
画素毎に量子化の方法を決定し、当該決定した方法に従って画素単位で画像のデータを量子化し、当該量子化された画像のデータを量子化の方法に拘わらず前記メモリの同じ領域に保持させるとともに、この量子化されたデータに対応して、用いた量子化の方法を識別するための識別データを前記メモリに保持させる画像縮退変換部と、
を備える画像処理装置が提供される。
請求項２２に記載の発明によれば、
メモリと、ＢＴＣ圧縮方式により画素毎に画像のデータを量子化し、メモリの差分プレーン領域に量子化された画像の復号に用いる差分データを保持させるとともに、当該メモリのＢＴＣプレーン領域に量子化された画像のデータを保持させる画像縮退変換部とを備えた画像処理装置であって、
前記画像縮退変換部は、少なくともエッジを含む画像部分の画素については、ＢＴＣ圧縮方式とは異なる方法により量子化してそのデータを前記ＢＴＣプレーン領域に保持させるとともに、画素毎に用いた量子化の方法を識別するための識別データを前記メモリに保持させる画像処理装置。
請求項２３に記載の発明によれば、
請求項２１又は２２に記載の画像処理装置によって量子化された画像を復号し、伸張する画像処理装置であって、
前記量子化された画像のデータに対応する識別データに応じて、量子化された画像を復号する画像予測変換部を備える画像処理装置が提供される。
請求項１、２１に記載の発明によれば、高解像度の維持が必要な画像領域の画素については高解像度の維持が可能な量子化の方法に決定する等、画素単位で画像の特性に応じた量子化を行うことができ、圧縮によって生じる画質劣化を抑えることができる。伸張時には識別データにより用いた量子化の方法に応じた伸張方法をとることが可能である。また、何れの方法をとるにしても同じメモリ領域に画像のデータを保持するので、データ保持に必要なメモリ領域を抑えることができる。
請求項２に記載の発明によれば、低解像度に変換することにより、量子化された画像を保持するためのメモリ領域を削減することができる。よって、メモリを拡張することなく、コスト高を回避することができる。
請求項３〜７に記載の発明によれば、高解像度を特に必要としない中間調領域の画素については、濃度値つまり階調性を重視した圧縮を行うことができる。
請求項８〜１０に記載の発明によれば、高解像度の維持が必要な高解像度領域の画素については、画像の濃度パターンつまり解像度の維持を重視した圧縮を行うことができる。
請求項１１、１２に記載の発明によれば、高解像度を特に必要としない中間調領域の画素に応じた量子化の方法、つまり濃度値を用いたＢＴＣ圧縮方式を用いることにより、階調性を重視した圧縮を行うことができる。
請求項１３、１４に記載の発明によれば、高解像度の維持が必要な高解像度領域の画素に応じた量子化の方法、つまりエッジ等の形状をパターン化した濃度パターンを用いる方法をとることにより、解像度の維持を重視した圧縮を行うことができる。
請求項１５、２２に記載の発明によれば、高解像度の維持が必要なエッジ等の画素についてはＢＴＣ圧縮方式ではなく高解像度の維持が可能な量子化の方法に決定する等、画素単位で画像の特性に応じた量子化を行うことができ、圧縮又は解像度変換によってエッジ等で生じる画質劣化を抑えることができる。伸張時には識別データにより用いた量子化の方法に応じた伸張方法をとることが可能である。また、何れの方法をとるにしても同じメモリ領域に画像のデータを保持するので、データ保持に必要なメモリ領域を抑えることができる。
請求項１６、２３に記載の発明によれば、識別データを用いて画素単位で量子化の方法を識別することができ、当該量子化の方法に応じた伸張を行うことができる。
請求項１７、１８に記載の発明によれば、元の高解像度の維持が可能となる。
請求項１９に記載の発明によれば、高解像度を特に必要としない中間調領域の画素については解像度変換を省略することができ、処理効率がよい。
請求項２０に記載の発明によれば、元の画像の高解像度を維持しつつ、画像の再現性を向上させることができる。
本実施形態では、本発明をＭＦＰ（Multi Function Peripheral）に適用した例を説明する。
図１に、ＭＦＰ１００を示す。
ＭＦＰ１００は、外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２００と接続されており、当該外部ＰＣ２００から送信されたＰＤＬ（Page Description Language）形式のデータから画像データを生成して画像処理した後、印刷を行うものである。
図１に示すように、ＭＦＰ１００は、画像処理部１０、制御部１１、コントローラ１２、操作部１３、表示部１４、記憶部１５、画像メモリ１６、印刷装置１７を備えて構成されている。
制御部１１は、記憶部１５に記憶された各種制御プログラムとの協働によりＭＦＰ１００の各部を集中制御する。
コントローラ１２は、ラスタライズ処理により画素毎の画像データを生成する。
具体的には、外部ＰＣ２００において作成したドキュメントのデータがプリンタドライバソフトによってＰＤＬ形式に変換されて、コントローラ１２に送信されるので、コントローラ１２はラスタライズ処理によって画素毎の画像のデータを生成する。ラスタライズ処理では、ＰＤＬコマンドを解析し、描画すべき画像単位（これをオブジェクトという）毎にＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（黄）、Ｋ（黒）の各色の画像のデータを生成する。つまり、描画するオブジェクトについて画素を割り当て、この割り当てた画素毎にデータ値を設定することにより生成する。
操作部１３は、オペレータの操作指示を入力するためのものであり、各種キーや表示部１４と一体に構成されるタッチパネル等を備えて構成されている。操作部１３は、操作に応じた操作信号を生成して制御部１１に出力する。
表示部１４は、制御部１１の制御に従ってディスプレイ上に操作画面等を表示する。
記憶部１５は、各種制御プログラムの他、処理に必要なパラメータや設定データ等を記憶している。
画像メモリ１６は、画像のデータを記憶するためのメモリである。
印刷装置１７は、画像処理部１０から入力される印刷用の画像に基づいて印刷を行う。印刷用の画像とは、プリンタコントローラ１２によって生成された画像に、画像処理部１０が必要な画像処理を施して生成したものである。
印刷装置１７は、電子写真方式による印刷を行い、例えば給紙部、露光部、現像部、定着部等からなる。印刷時には、画像のデータに基づいて露光部が感光ドラム上にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。そして、現像部によりトナーを付着させてトナー像を形成すると、これを給紙部から給紙された用紙上に転写させ、定着部により用紙への定着を行う。
次に、図２を参照して本実施形態に係る画像処理部１０について説明する。
コントローラ１２から入力された画像は、一旦画像メモリ１６に保存され、印刷指示があると画像メモリ１６から読み出されて印刷装置１７へと出力される。画像処理部１０は画像メモリ１６へ画像を保存する際に、当該画像に圧縮処理を施すとともに低解像度への解像度変換を行う。一方、画像メモリ１６から読み出された画像に対し、伸張処理を施すととともに、元の解像度へ戻す解像度変換を行う。その後、γ補正処理やスクリーン処理等の各種画像処理を施し、印刷用の画像を生成して印刷装置１７に出力する。
図２は、圧縮処理又は伸張処理時に主に機能する構成部分である、画像縮退変換部１、画像予測変換部２を示す図である。ここでは、コントローラ１２において、ＣＭＹＫの各色について解像度１２００dpi、１画素８bitのデータからなる画像データが生成された場合を例に説明する。
最初に、画像縮退変換部１により行われる圧縮処理について、図３を参照して説明する。
画像縮退変換部１は、図４に示すように生成された画像データに対して量子化を行い、１画素８bitを４bitのデータに変換して圧縮する。圧縮処理は８×８画素のブロック単位で行う。また、量子化の際、解像度１２００dpiを６００dpiへと解像度変換する。画像メモリ１６には、この圧縮及び解像度変換された画像データが保存される。
図５に、図４の元画像（1200dpi、8bit、８×８画素）が圧縮及び解像度変換された処理画像（600dpi、4bit、４×４画素）のデータ構成を示す。
図５に示すように、処理画像は4bitのデータからなり、画像メモリ１６ではこの処理画像を保持するための領域が形成されることとなる。つまり、１画素１bitで４×４画素分のデータ層（プレーンという）が４つ形成されることとなる。
0〜1bit目では処理画像のデータ値BTC(bij)（2bit）を保持する。この0〜１bit目のデータ層はＢＴＣプレーンと呼ばれる。
2bit目では識別フラグのデータ値flag(bij)（1bit）を保持する。識別フラグとは各画素について用いた量子化の方法を識別するための識別データである。量子化の方法は中間調領域又は高解像度領域に応じた方法に決定されるので、本実施形態では、識別フラグを中間調領域又は高解像度領域の何れの画素であるかを示すデータとする。中間調領域、高解像度領域については後述する。この２bit目のデータ層は識別プレーンと呼ばれる。3bit目では元画像の８×８画素のブロックにおける最大値及び最小値（何れも８bit）を保持する。図５では、最大値をMax(k)、最小値をmin(k)（kはビット位置を示す。0≦k≦7）で示している。8bitのデータ値はビット位置によって４×４画素のうちkによって定められた位置に保持される。この３bit目のデータ層は差分プレーンと呼ばれる。
次に、圧縮処理の流れについて説明する。
図３に示すように、まずコントローラ１２で生成された画像（1200dpi、8bit）から８×８画素のブロック単位で画像を抽出し、入力すると（ステップＳ１）、当該ブロック内の画素が持つデータ値のうちの最大値Max、最小値minを取得する（ステップＳ２）。画素が持つデータ値は印刷後の濃度値を示すので、Maxは８×８画素の中での最大濃度値、minは最小濃度値となる。
図４に示す例では、元画像（1200dpi、8bit）の各画素をaij（0≦i≦7、0≦j≦7）、処理後の処理画像（600dpi、4bit）の各画素をbij（0≦i≦3、0≦j≦3）で表している。以下、aij、bijの画素が持つデータ値をaij、bijで示す場合がある。元画像においてMaxはaijがもつデータ値のうちの最大値、minは最小値となる。なお、この元画像におけるMax、minは、処理画像のMax、minでもある。
次いで、量子化を行うが、各画素が中間調領域の画素であるか、高解像度領域の画素であるかによって、異なる量子化の方法をとる。中間調領域とは、高解像度の維持が特に必要ない画像領域をいい、例えば中間調の濃度を持つ画像部分や、中間調でなくとも同程度の濃度を持つ画像部分等をいう。高解像度領域とは、高解像度の維持が必要な画像領域をいい、例えばオブジェクトのエッジ部分や、細線構造、孤立点等の画像部分をいう。高解像度領域では階調よりも解像度が重要視されるのに対し、中間調領域では解像度よりも階調が重要視される。このように画像の特性によって求められる画質が異なるため、画像を高解像度領域と中間調領域に分け、それぞれ別の方法により量子化を行う。
そのため、画像縮退変換部１は、元画像において中間調条件を満たすか、高解像度条件を満たすかを判断する。判断は元画像aijの２×２画素単位（処理画像の１画素bijにあたる）で行う。また、判断するにあたっては下記式により表される閾値THa1〜THa3を算出して用いる。
THa1=min+(Max-min)×1/6
THa2=min+(Max-min)×3/6
THa3=min+(Max-min)×5/6
そして、以下の中間調条件（１）〜（４）の何れかを満たす場合、２×２画素のaijは中間調領域の画素であると判断する。
（１）４つの画素aijのうち、THa1＜aij≦THa3となる画素が１つでもある場合
（２）４つの画素aij全てが、aij≦Tha1を満たす場合
（３）４つの画素aij全てが、aij＞THa3を満たす場合
（４）Max-min＜T（0≦T≦255）を満たす場合
TはMaxとminの差、つまり濃度幅が小さいかどうかを判断するため設定された閾値である。例えば、T=30等の値を設定することができる。
上記中間調条件（１）〜（４）により、４つの画素aijにおいて、中間調の濃度を有するか、濃度値が全て最大値或いは最小値付近であり、同程度の濃度を有するか又は濃度変化が小さいかを判断し、中間調領域の画素か否かを判断する。
一方、以下の高解像度条件（１）を満たす場合、２×２画素のaijは高解像度領域の画素であると判断する。
（１）４つの画素aijにおいて、aij≦THa1を満たす画素と、aij＞THa3を満たす画素が混在している場合
つまり、高解像度条件（１）により、４つの画素aijにおいて、濃度変化が大きいかどうかを判断し、高解像度領域の画素であるか否かを判断している。
処理の流れとしては、まず(Max-min)＜Tを満たすかどうかを判断し（ステップＳ３）、満たす場合には（ステップＳ３；Ｙ）、上記中間調条件（４）を満たすとして中間調条件処理に移行する（ステップＳ９）。(Max-min)＜Tを満たさない場合であっても（ステップＳ３；Ｎ）、閾値THa1〜THa3を算出したうえで（ステップＳ４）、２×２画素のaij、例えば図４の元画像の左上のa00、a01、a10、a11に注目した場合（ステップＳ５）、このa00、a01、a10、a11の何れか１つでもTHa1＜aij≦THa3を満たす場合（ステップＳ６；Ｙ）、a00、a01、a10、a11全てがaij≦Tha1を満たす場合（ステップＳ７；Ｙ）、或いはa00、a01、a10、a11全てがaij＞THa3を満たす場合（ステップＳ８；Ｙ）、上記中間調条件（１）〜（３）を満たすので、中間調条件処理に移行する（ステップＳ９）。
一方、中間調条件（１）〜（４）の何れも満たさない場合（ステップＳ６；Ｎ、Ｓ７；Ｎ、Ｓ８；Ｎ）、すなわちa00、a01、a10、a11においてaij≦THa1を満たすものと、aij＞THa3を満たすものが混在する場合には、高解像度条件（１）を満たすとして高解像度条件処理に移行する（ステップＳ１０）。
最初に、中間調条件処理について、図６を参照して説明する。
図６に示すように、中間調条件を満たす２×２画素のaijについてはＢＴＣ圧縮方式により量子化を行う。まず、２×２画素のaijのデータ値を平均した平均値avr(bij)を算出する（ステップＳ９１）。a00、a01、a10、a11の例でいえば、avr(b00)=1/4(a00+a01+a10+a11)である。次いで、閾値THa1、THa2、THa3を用いて８bitの平均値avr(bij)を00、01、10、11の２bitのデータ値BTC(bij)に量子化する（ステップＳ９２）。
量子化は次の条件に従って行う。
min≦avr(bij)＜THa1のとき、BTC(bij)=00
THa1≦avr(bij)＜THa2のとき、BTC(bij)=01
THa2≦avr(bij)＜THa3のとき、BTC(bij)=10
THa3≦avr(bij)≦Maxのとき、BTC(bij)=11
すなわち、図７に示すように、ＢＴＣ圧縮方式により、Max、min、THa1〜THa3で定められる濃度範囲の何れに属するかによって２bitのデータ値に量子化される。これにより、８bitから２bitへと量子化レベルが圧縮される。
この２bitのデータ値BTC(bij)が処理画像の１画素bijのデータ値となる。つまり、中間調条件を満たす画像部分の濃度は同程度であると考えられるので、量子化を行うとともに、b00の画素に該当する４つの画素a00、a01、a10、a11を平均化することにより、解像度変換も行っているのである。
次いで、識別フラグのデータ値flag(bij)を、中間調領域の画素であることを示すflag(bij)=0に設定する。そして、識別プレーン（図５参照）のbijに対応する位置に保持させる（ステップＳ９３）。次いで、差分プレーン（図５参照）のbijに対応する位置に、Max又はminのデータ値のうちbijに対応するビット位置の1bitを保持させる（ステップＳ９４）。
例えばb00の画素についてBTC(00)のデータ値が得られた場合、識別プレーンのflag(b00)の位置に0のデータ値を保持させるとともに、差分プレーンのb00に対応する位置にminの７bit目のデータ値を保持させる。
以上の処理を終えると、図３のステップＳ１１の処理に移行する。
次に、図８を参照して、高解像度条件処理について説明する。
高解像度条件処理では、２×２画素のaijを濃度パターンにパターン化し、当該濃度パターンに応じて量子化を行う。
まず２×２画素のaijの各データ値を下記条件に従って0、1の値に２値化する（ステップＳ１０１）。
aij＞THa3のとき、aij=1
aij＜THa1のとき、aij=0
高解像度条件を満たす場合、aij=1の画素は最大値Maxに近く、aij=0の画素は最小値minに近いため、0、1のパターンは、２×２画素のaijの画像部分の濃度パターンを示すこととなる。よって、２×２画素のaijのブロックにおける0、1の濃度パターンにより、00、01、10、11の2bitのデータ値BTC(bij)に量子化する（ステップＳ１０２）。量子化は、複数の濃度パターン毎に割り当てられている量子00、01、10、11に変換することにより行う。ここでは、図９に示すようにＨ０〜Ｈ３の４つのグループに濃度パターンを分類し、各グループに対して量子00、01、10、11が割り当てられている場合を説明する。
図９に示すように、濃度パターンＨ０のグループは、２×２画素のaijのうち、aij=1となる画素が１つのみとなる場合であり、この場合はBTC(bij)=00に量子化する。また、濃度パターンＨ１のグループは、aij=1が２つであり、かつ図９に示す所定のパターンに該当する場合である。この場合はBTC(bij)=01に量子化する。濃度パターンＨ２のグループは、濃度パターンＨ１と同じくaij=1が２つであるが、濃度パターンＨ１とは異なる所定のパターンに該当する場合であり、BTC(bij)=10に量子化する。濃度パターンＨ３のグループは、aij=1が３つとなるパターンであり、BTC(bij)=11に量子化する。
復号化の際、量子化後のBTC(bij)のデータ値から濃度パターンを予測するが、上記のように、２×２画素の濃度が同じ（0、1の数が同じ）となる濃度パターンを同一グループにして量子化することにより、予測を誤った場合でも２×２画素の範囲では同一濃度で表すことができる。つまり、誤差が生じたとしても視覚的には画質劣化として現れにくいという効果がある。
なお、濃度ではなく、0、1の並び位置等によって一又は複数の濃度パターンにグループ分類し、各グループに量子を割り当てることとしてもよい。
次に、識別フラグのデータ値flag(bij)を、高解像度領域の画素であることを示すflag(bij)=1に設定し、図５に示す識別プレーンに保持させる（ステップＳ１０３）。次いで、図５に示す差分プレーンのbijに対応する位置に、Max又はminのデータ値のうちbijに対応するビット位置の1bitを保持させる（ステップＳ１０４）。
以上の処理を終えると、図３のステップＳ１１の処理に移行する。
図３に戻り、ステップＳ１１の処理から説明を続ける。
ステップＳ１１では、中間調条件処理又は高解像度条件処理を経て得た、４×４画素のbijの処理画像（６００dpi、４bit）を画像メモリ１６へ出力する。
次いで、元画像の８×８画素のaijのブロック内全てについて中間調条件処理又は高解像度条件処理を終えたかどうかを判断する（ステップＳ１２）。まだ処理途中である場合はステップＳ５に戻り、８×８画素のaijのブロック内において、他の未処理の２×２画素のaijについてステップＳ５〜Ｓ１１の処理を繰り返す。
８×８画素aijのブロック内全てについて処理を終えている場合（ステップＳ１２；Ｙ）、元画像の終端まで処理を終えたかどうかを判断し（ステップＳ１３）、終えていない場合（ステップＳ１３；Ｎ）、ステップＳ１へ戻って、元画像において他の未処理の８×８画素のaijのブロックについてステップＳ１〜Ｓ１３の処理を繰り返す。元画像の終端まで終えた場合（ステップＳ１３；Ｙ）、本処理を終了する。
次に、図１０を参照して画像予測変換部２による処理について説明する。
画像予測変換部２は、図１１に示すように画像メモリ１６から入力された処理画像を復号し、１画素４bitを８bitのデータに変換して伸張する。伸張処理は圧縮時の処理単位である８×８画素（aij）に対応して、４×４画素（bij）のブロック単位で行う。また、復号化の際、解像度６００dpiを１２００dpiへと解像度変換する。
図１０に示すように、まず４×４画素のbijのブロック単位で処理画像を入力すると（ステップＰ１）、当該処理画像の差分プレーンからMax(k)、min(k)をそれぞれ取得し、ビット順に並べてMax、minのデータを復元する（ステップＰ２）。次いで、１画素毎に元画像の復号を行うため、４×４画素のブロック内の１画素bijに注目する（ステップＰ３）。
そして、注目画素bijについてflag(bij)を参照する。flag(bij)=0であれば（ステップＰ４；Ｙ）、当該注目画素bijは圧縮処理時に中間調領域に応じた量子化の方法がとられているので、中間調復号処理を実行し（ステップＰ５）、当該量子化の方法に応じた復号を行う。一方、flag(bij)=1であれば（ステップＰ４；Ｎ）、当該注目画素bijは圧縮処理時に高解像度領域に応じた量子化の方法がとられているので、高解像度復号処理を実行し（ステップＰ６）、当該量子化の方法に応じた復号を行う。
最初に、図１２を参照して、中間調復号処理について説明する。
中間調復号処理では、復元したMax、minのデータを用いて、ＢＴＣ伸張方式により２bitのBTC(bij)のデータを復号し、８bitのデータに伸張する（ステップＰ５１）。復号の際、１画素bijを２×２画素のaijに分割して解像度変換を行い、各画素aijに伸張により得られた８bitのデータをそれぞれ割り当てる。つまり、復号後の２×２画素aijのデータ値は全て同値となる（ステップＰ５２）。
例えばb00の１画素をa00、a01、a10、a11の４画素に解像度変換する場合、次の条件に従って伸張を行う。
BTC(b00)=00のとき、a00=a01=a10=a11=min
BTC(b00)=01のとき、a00=a01=a10=a11=min+(Max-min)×1/3
BTC(b00)=10のとき、a00=a01=a10=a11=min+(Max-min)×2/3
BTC(b00)=11のとき、a00=a01=a10=a11=Max
すなわち、図１３に示すように、Max、minにより定まる濃度範囲を均等に３分割した濃度値に復号化される。
復号後は、図１０のステップＰ７の処理に移行する。
次に、図１４及び図１５を参照して、高解像度復号処理について説明する。
高解像度条件を満たす高解像度領域については、元画像のaijの1と0の濃度パターンによって量子化を行っている。量子化の際、複数の濃度パターン毎にグループ分けしてBTC(bij)の値（00、01、10、11）を割り当てているので、これを元の８bitのデータに復号化するにあたっては、図１６に示すようにBTC(bij)のデータ値によっていくつかの濃度パターンが考えられるはずである。高解像度復号処理では、元画像がどの濃度パターンであったかを予測しながら復号化する。
濃度パターンの予測は、テンプレートを用いて行う。
図１７は、BTC(bij)=00である場合に用いるテンプレートと、そのテンプレートを用いて予測される濃度パターンとの関係を示す図である。各テンプレートには識別番号（テンプレートの左上の数字）が付与されている。
各テンプレート上に定められているC、Mは、テンプレートとの一致条件の一部をなしている。
CはそのCの位置の画素が、中間調条件を満たし、かつCの位置の画素と注目画素bijの濃度差｜Cden-bijMax｜＜TCとなる場合に、一致したと判断することを示す。CdenはCの位置の画素のデータ値（２bit）を、図１３に示した条件によって８bitに復号したときの値である。つまり、Cの位置の画素がBTC（bij）=00であればCden=min、BTC(bij)=01であればCden=min+(Max-min)×1/3、BTC(bij)=10であればCden=min+(Max-min)×2/3、BTC（bij）=11であればCden=Maxである。bijMaxは注目画素bijが属するＢＴＣ圧縮時のブロック（４×４画素のbij。以下同じ）におけるMax値を示す。
MはそのMの位置の画素が、高解像度条件を満たし、かつMの位置の画素と注目画素bijの濃度差｜MMax−bijMax｜＜TMとなる場合に、一致したと判断することを示す。MMaxはMの位置の画素が属するＢＴＣ圧縮時のブロックにおけるMax値、bijMaxは注目画素bijが属するＢＴＣ圧縮時のブロックにおけるMax値を示す。Mの位置の画素と注目画素bijとが同じブロックに属する場合にはMMax=bijMax=Maxとなるので、濃度差は０である。
なお、TC、TMは濃度差が小さいかどうかを判断するための閾値であり、例えばTC=30、TM=35等に設定することができる。TC、TMは異なる値としてもよいし同じ値としてもよい。このTC、TMと比較することより、濃度差が小さい、つまりC又はMの位置の画素と注目画素bijとが同程度の濃度となる濃度パターンを予測する。
同様に、図１８及び図１９は、BTC(bij)=01である場合に用いるテンプレートと、予測される濃度パターンとの関係を示す図であり、図２０及び図２１はBTC(bij)=10である場合の図、図２２はBTC(bij)=11である場合の図である。
図１８〜図２１において、M1の一致条件は、M1の位置の画素がMの条件を満たし、かつ濃度パターンＨ１に該当することである。つまり、M1の位置の画素がBTC(bij)=01であることが条件となる。
M2の一致条件は、M2の位置の画素がMの条件を満たし、かつ濃度パターンＨ２に該当することである。つまり、M2の位置の画素がBTC(bij)=10であることが条件となる。
また、Qの一致条件は、Qの位置の画素がC、M、M1、M2の何れの一致条件をも満たさない場合に一致したと判断する。
各テンプレートはＸ１、Ｘ２、Ｘ３の３つのグループに分類している。これは３段階に分けて予測を行うためである。まず、Ｘ１グループのテンプレート群との照合を行い、何れにも一致しなかった場合にＸ２グループのテンプレート群との照合を行う。Ｙのテンプレートの何れにも一致しなかった場合に次にＸ３グループのテンプレート群と照合を行う。
Ｘ１グループのテンプレートは、そのテンプレートで定められているC、M等の全ての条件を満たすことが当該テンプレートに一致したと判断する条件となる。一方、Ｘ２、Ｘ３のテンプレートは、全ての一致条件を満たすかどうかではなく、どの程度の一致条件を満たすか評価を行い、その評価結果によって一致したと判断する。具体的には、Ｘ２グループであれば、Ｘ２グループのテンプレート群全てについて一度照合を行い、各テンプレートにつき、C、M等の一致条件を満たす画素の個数を計数する。これが評価値となる。そして、この評価値が最大となるテンプレートと一致したと判断する。
これらテンプレートは、注目画素bijの濃度パターンを元画像に含まれるエッジの形状や細線構造等から予測するために用いられる。エッジ形状は注目画素bijの周辺画素の濃度パターンから特定できるので、テンプレートではエッジ形状をなすときの周辺画素の条件を、CやM等の一致条件として定めているのである。
特にＸ１グループは、注目画素bijが高解像度の維持が必要な細線構造の画素である場合の濃度パターンを予測できるようにテンプレートを設計し、Ｘ２、Ｘ３のグループではＸ１よりも緩やかな条件として広くエッジ形状等を予測できるように設計している。
例えば、図２３（ａ）に示すテンプレート８（図１９に示すBTC(bij)=01のときのテンプレート８と同じ）は、元画像に含まれる１ドット幅の斜線の細線構造における濃度パターンを予測するために設計されたＸ１グループのテンプレートである。
図２３（ａ）に示すように、a00〜a77の元画像に１ドット幅の斜線の画像が含まれる場合、a44、a45、a54、a55の４画素は高解像度条件を満たし、濃度パターンＨ１に該当するため、この４画素に対応する処理画像の画素b22はBTC(b22)=01に量子化されるはずである。そうすると、復号時には周辺画素のb13、b31（注目画素b22の右上、左下）の濃度パターンから、b22の画素は１ドット幅で、しかも画素b13、b31で形成されるドットに連結するようにドットが並んでおり、これらドットの濃度は同程度であると予測することができる。よって、このような濃度パターンを予測するためには、図２３（ａ）に示すように周辺画素において一致条件M1を定めたテンプレート８を準備すればよい。
図２３（ｂ）に示すテンプレート２０（図１８に示すBTC(bij)=01のときのテンプレート２０と同じ）は、Ｘ２グループのテンプレートである。図２３（ｂ）に示すように、元画像においてa00〜a77の画素が、ある濃度を持った画像のエッジを構成している場合、高解像度条件を満たし、濃度パターンＨ１に該当する。よって、復号時にこのようなエッジ形状における濃度パターンを予測するためには、図２３（ｂ）に示すように周辺画素においてCの一致条件を定めたテンプレート２０等を準備すればよい。B22の真上のb12は高解像度条件を満たすため、テンプレート２０ではb22の真上のCの一致条件を満たさないこととなるが、b22の左側３つの画素はCの一致条件を満たすこととなる。評価値は高くなり、このテンプレート２０と一致する可能性は大きくなるはずである。
なお、重み付け評価を行うため、Ｘ２、Ｘ３グループのテンプレートにおいて重み付け係数を設定することとしてもよい。例えば、図２３（ｂ）に示す元画像の場合、注目画素b22の左側に位置する３つの画素全てがCの一致条件を満たせば、注目画素b22は２×２画素のうち左側の２画素が1の値を持つ濃度パターンである可能性が高い。よって、テンプレート２０の注目画素b22の左側に位置する３つの画素について、例えば２倍等の重み付け係数を設定しておき、この３つの画素位置においてCの一致条件を満たす場合には、評価値を重み付け係数を乗じた値とすればよい。これにより、テンプレートとの一致率が高くなるように調整することができる。
図１７〜図２２に挙げたテンプレートは例示である。元画像に含まれると考えられるエッジ形状等に応じて適宜設計すればよい。
処理の流れとしては、図１４に示すように、まずBTC(bij)を参照する。BTC(bij)のデータ値によって用いるテンプレートが異なるからである。BTC(bij)=00の場合（ステップＰ６１；Ｙ）、BTC(bij)=00の濃度パターンＨ０の予測処理に移行する（ステップＰ６２）。同様に、BTC(bij)=01であれば（ステップＰ６１；Ｎ、Ｓ６２；Ｙ）、BTC(bij)=01の濃度パターンＨ１の予測処理に移行し（ステップＰ６４）、BTC(bij)=10であれば（ステップＰ６１；Ｎ、Ｓ６３；Ｎ、Ｓ６５；Ｙ）、BTC(bij)=10の濃度パターンＨ２の予測処理に移行する（ステップＰ６６）。また、BTC(bij)=11であれば（ステップＰ６１；Ｎ、Ｓ６３；Ｎ、Ｓ６５；Ｎ）、BTC(bij)=11の濃度パターンＨ３の予測処理に移行する（ステップＰ６７）。
濃度パターンＨ０〜Ｈ３の予測処理は、用いるテンプレートが異なるだけでその処理内容は基本的に同じである。よって、ここではBTC(bij)=00の場合を代表として濃度パターンＨ０の予測処理（図１５参照）を説明する。
図１５に示すように、まず注目する画素bijを中心としてＸ１グループのテンプレートのうちの１つと照合する。照合したテンプレートと一致する場合（ステップＰ６２１；Ｙ）、画素bijの濃度パターンとして一致したテンプレートに対応する濃度パターンで復号化し、復号化した画像（２×２画素のaij）を出力する（ステップＰ６２８）。復号化は、濃度パターンにおける1のデータ値をMaxに、0のデータ値をminに置き換えることにより行う。圧縮処理において濃度パターンにパターン化する際、Maxに近いものを1、minに近いものを0に置き換えている。よって、1のデータ値を持つ画素aijをMaxに、0のデータ値を持つ画素aijをminに置き換えても、同程度の濃度に復元できると考えられる。
例えば、BTC(bij)=00であり、一致したのがテンプレート１であった場合、図１７に示すように予測される濃度パターンは、左上の画素が1、その他は0となる濃度パターンである。この濃度パターンにおいて、1の値をMax（８bit）に、0の値をmin（８bit）に置き換えた２×２画素のaijの画像を、復号化した画像（１２００dpi、８bit）として出力する。
照合したテンプレートと一致しない場合（ステップＰ６２１；Ｎ）、Ｘ１グループの全てのテンプレートとの照合を終えたかどうかを判断する（ステップＰ６２２）。全ての照合を終えていない場合には（ステップＰ６２２；Ｎ）、ステップＰ６２１の処理に戻り、Ｘグループの何れかのテンプレートと一致するまで、同じＸ１グループに属する他のテンプレートとの照合を繰り返す。
Ｘ１グループのテンプレートの全てと照合を行ったが、何れとも一致しなかった場合（ステップＰ６２２；Ｙ）、Ｘ２グループに属する全てのテンプレートと照合を行い、評価値を算出する（ステップＰ６２３）。そして、各テンプレートについて算出された評価値のうち最大値が０を超えている場合（ステップＰ６２４；Ｙ）、その評価値が最大値のテンプレートと一致したと判断する（ステップＰ６２７）。そして、注目画素bijの濃度パターンとして一致したテンプレートに対応する濃度パターンで復号化を行い、その復号化した画像を出力する（ステップＰ６２８）。
一方、Ｘ２グループのテンプレートで定められた一致条件は何れも満たさず、評価値の最大値が０であった場合（ステップＰ６２４；Ｎ）、Ｘ３グループに属する全てのテンプレートと照合を行い、評価値を算出する（ステップＰ６２５）。各テンプレートについての評価値の最大値が０を超えている場合（ステップＰ６２６；Ｙ）、その評価値が最大となるテンプレートと一致したと判断し（ステップＰ６２７）、注目画素bijの濃度パターンとして一致したテンプレートに対応する濃度パターンで復号化した画像を構成し、出力する（ステップＰ６２８）。
Ｘ３グループについてもテンプレートで定められている一致条件を何れも満たさず、評価値の最大値が０である場合（ステップＰ６２６；Ｎ）、２×２画素のaijにおいて1のデータ値を持つ画素部分が孤立点の画像を形成していることが考えられる。この場合、周辺画素を参照しても濃度パターンを予測するのは困難であるため、平均化パターンにより復元画像を構成し、出力する（ステップＰ６２９）。平均化パターンとは、図１６に示すように、２×２画素の各画素aijについて平均値を割り当てたものである。
例えば、濃度パターンＨ０の場合、２×２画素のaijの中で1のデータ値は１つである。つまり、４画素でMaxの濃度値を出力することとなる。よって、平均化パターンは２×２画素のaij全てに、平均値1/4Maxを割り当てたものとなる。同様に、濃度パターンＨ１、Ｈ２では４画素で2Max、濃度パターンＨ３では４画素で3Maxの濃度を出力するので、それぞれ平均値である1/2Max、3/4Maxの値が２×２画素のaijに割り当てられる。
以上のようにして、復号化した２×２画素のaijの画像を出力すると、図１０のステップＰ７の処理に移行する。
ステップＰ７では、処理画像の４×４画素のbijのブロック内全てについて中間調復号処理又は高解像度復号処理を終えたかどうかを判断する（ステップＰ７）。まだ処理途中である場合はステップＳ３に戻り、４×４画素のbijのブロック内で他の１画素bijについてステップＰ３〜Ｐ７の処理を繰り返す。
そして、４×４画素のbijのブロック内全てについて処理を終えると（ステップＰ７；Ｙ）、４×４画素のbijのブロックの各画素bijについて出力されたaijの２×２画素単位の復号化画像から、８×８画素のaijの復号化画像を構成し、出力する（ステップＰ８）。次いで、処理画像の終端まで処理を終えたかどうかを判断し（ステップＰ９）、終えていない場合（ステップＰ９；Ｎ）、ステップＰ１へ戻って、処理画像の次の４×４画素のbijのブロックについてステップＰ１〜Ｐ９の処理を繰り返す。処理画像の終端まで終えた場合（ステップＰ９；Ｙ）、本処理を終了する。
図２４及び図２５は、本実施形態による実施例を示す図である。
図２４は、比較例１〜３、実施例１による、「可逆」の文字（黒１００％）、斜線１（黒１００％、１ドット幅の細線）、斜線２（太線；マジェンタ１００％、６ドット幅、細線；マジェンタ３０％、２ドット幅）の画像を示す。なお、ドット幅は１２００dpi単位でのドット幅である。
一方、図２５は、「ｇ．」の文字（ＣＭＹＫの４色）、人の顔写真に係る写真１（黄）、写真２（ＣＭＹＫの４色）の画像を示している。
比較例１〜３、実施例１における画像処理方法は以下の通りである。
比較例１：６００dpi、８bitでラスタライズされた画像を、６００dpiの１画素のデータ値を１２００dpiの４画素にコピーして１２００dpiとした画像。
比較例２：１２００dpi、８bitでラスタライズされた画像を、平均化を行って６００dpiに解像度変換（１２００dpiの４画素のデータ値を平均化した値を６００dpiの１画素に割り当て）した後、元の１２００dpiに解像度変換（単純に画素を４分割し、同値を割り当て）した画像。
比較例３：１２００dpi、８bitでラスタライズされた画像。この比較例３が目標とする画質となる。
実施例１：１２００dpi、８bitでラスタライズされた画像を、上記説明した本実施形態に係る圧縮方法により６００dpi、４bitに圧縮・解像度変換した後、同じく本実施形態に係る伸張方法により１２００dpi、８bitに伸張・解像度変換した画像。
なお、図２４及び図２５において実施例１の右に示すのは実施例１に係る画像において、中間調領域、高解像度領域と判断された画像部分を分かりやすくするため、中間調領域と高解像度領域とで異なる模様を付してパターン化したものである。
図２４及び図２５からも分かるように、単純に解像度変換を行う比較例２の方法では、圧縮や解像度変換の過程においてデータが失われるため、文字や線画のエッジ部分の再現性が乏しくなり、エッジの鮮鋭性に欠けている。その結果、文字については全体的にぼけた粗い画像になっている。
これに対し、実施例１では、１ドット幅の細線であっても、若干細部において再現性に欠けるものの、1200dpi、８bitのラスタライズデータを印刷した比較例３における細線をほぼ正確に再現することに成功している。また、エッジ部分の再現性も高く、文字や線画の鮮鋭性は1200dpi、８bitのラスタライズデータを印刷した比較例３とほぼ同様である。
以上のように、本実施形態によれば、画素毎に量子化の方法を決定し、決定した方法により画素単位で量子化を行ってその量子化後のデータBTC(bij)を、量子化の方法に拘わらずＢＴＣプレーン領域に保持させる。これにより、画素単位で画像の特性に応じた量子化を行うことができ、圧縮処理により生じる画質劣化を抑えることができる。また、用いた量子化の方法を示す識別フラグのデータflag(bij)を識別プレーン領域に保持させるので、伸張時には識別フラグによりそれぞれの量子化の方法に応じた伸張を行うことができる。
高解像度を特に必要としない中間調領域の画素については、ＢＴＣ圧縮方式をとることにより濃度値つまり階調性を重視した圧縮を行うことができる。一方、高解像度の維持が必要な高解像度領域についてはエッジの形状等を濃度パターンにパターン化し、当該濃度パターンに応じた量子化を行うので、解像度の維持を重視した圧縮を行うことができる。特に、伸張時には周辺画素から濃度パターンの予測を行うので、画像の再現性を向上させることができる。
また、量子化の際には低解像度に解像度変換を行うので、量子化された画像を保持するためのメモリ領域を削減することができ、コスト高を回避することができる。伸張の際には量子化前の解像度に戻す解像度変換を行うので、元の高解像度の維持が可能である。
２×２画素のaijが中間調領域の画素か、高解像度領域の画素かを判断し、中間調領域の画素である場合にはＢＴＣ圧縮方式によって２×２画素のaijが持つ濃度値に基づいて量子化を行い、高解像度領域の画素である場合には２×２画素のaijによって形成される濃度パターンにより量子化を行う。これにより、中間調領域の画素については階調性を重視し、高解像度領域の画素については高解像度を重視した圧縮を行うことができる。
なお、上記実施形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、上記実施形態では、中間調領域、高解像度領域の何れの画素であっても、量子化の際に１２００dpiからより低解像度の６００dpiに変換した後、復号化の際に元の１２００dpiに解像度変換しているが、中間調領域の画素である場合は低解像度の６００dpiのままで復号することとしてもよい。
また、上記実施形態では１２００dpiを６００dpiとする例を説明したが、例えば２４００dpi８bitを１２００dpi4bitに圧縮等した後、２４００dpi８bitに復元する等、別の解像度の場合も適用可能であることは勿論である。
また、上述の説明では、差分データとして、Max、minのデータ値を保持することとしたが、復号時に用いるデータであればこれに限定されない。例えば、中間値であるTHa2とminのデータ値を保持し、このTHa2、minから復号化に必要な他のデータ値Max、THa1、Tha3を算出することもできる。
また、ＭＦＰ以外にも画像処理を行うコンピュータ装置において適用することも可能である。上述した圧縮方法及び復号方法による処理をプログラム化し、当該プログラムを用いてソフトウェアによる画像処理を行うこととしてもよい。
本実施形態におけるＭＦＰの機能的構成を示す図である。 図１の画像処理部の構成部分のうち、圧縮、伸張の処理時に主に機能する構成部分を示す図である。 圧縮処理時の処理の流れを示すフローチャートである。 圧縮処理前後の元画像と処理画像を示す図である。 処理画像のデータ構成例を示す図である。 中間調条件処理の流れを示すフローチャートである。 ＢＴＣ圧縮時の量子化の条件を示す図である。 高解像度条件処理の流れを示すフローチャートである。 濃度パターンと量子化する量子との対応関係を示す図である。 伸張処理時の処理の流れを示すフローチャートである。 伸張処理前後の処理画像と復元画像を示す図である。 中間調復号処理の流れを示すフローチャートである。 ＢＴＣ伸張時の復号化の条件を示す図である。 高解像度条件処理の流れを示すフローチャートである。 濃度パターンＨ０の予測処理の流れを示すフローチャートである。 予測される濃度パターンと復号条件を示す図である。 予測に用いるテンプレートと予測される濃度パターンとの対応関係を示す図である。 予測に用いるテンプレートと予測される濃度パターンとの対応関係を示す図である。 予測に用いるテンプレートと予測される濃度パターンとの対応関係を示す図である。 予測に用いるテンプレートと予測される濃度パターンとの対応関係を示す図である。 予測に用いるテンプレートと予測される濃度パターンとの対応関係を示す図である。 予測に用いるテンプレートと予測される濃度パターンとの対応関係を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は元画像と予測に用いるテンプレートとの関係を示す図である。 圧縮処理及び伸張処理による処理結果を示す図である。 圧縮処理及び伸張処理による処理結果を示す図である。
符号の説明
１００ ＭＦＰ
１０ 画像処理部
１ 画像縮退変換部
２ 画像予測変換部
１２ コントローラ
１６ 画像メモリ

Claims (23)

  1. 画像のデータを量子化して圧縮する圧縮方法において、
    画素毎に量子化の方法を決定し、当該決定した方法に従って画素単位で画像のデータを量子化し、当該量子化された画像のデータを量子化の方法に拘わらずメモリの同じ領域に保持させるとともに、この量子化されたデータに対応して、用いた量子化の方法を識別するための識別データを前記メモリに保持させる圧縮方法。
  2. 前記画像のデータの量子化を行う際に、当該画像を量子化前より低解像度に解像度変換する請求項１に記載の圧縮方法。
  3. 前記量子化の方法を決定する際、量子化する画素が中間調領域の画素であるか、高解像度領域の画素であるかによって、量子化の方法を異ならせる請求項２に記載の圧縮方法。
  4. 前記中間調領域の画素である場合に決定する方法は、当該中間調領域の画素が持つ濃度値に基づいて量子化を行う方法である請求項３に記載の圧縮方法。
  5. 前記中間調領域の画素である場合に決定する方法は、中間調領域である複数の画素が持つ濃度値の平均値を算出し、当該平均値を量子化する方法である請求項４に記載の圧縮方法。
  6. 前記中間調領域の画素である場合に行う量子化は、ＢＴＣ圧縮方式による量子化である請求項４又は５に記載の圧縮方法。
  7. ＢＴＣ圧縮方式により、画像をｎ×ｎ画素のブロック単位で量子化する際、各ブロックにおける最大濃度値及び最小濃度値に基づいて画像の復号に用いる差分データを求め、この差分データを前記量子化された画像のデータに対応して前記メモリに保持させる請求項６に記載の圧縮方法。
  8. 前記高解像度領域の画素である場合に決定する方法は、画像の濃度パターンに基づいて量子化する方法である請求項３〜７の何れか一項に記載の圧縮方法。
  9. 前記高解像度領域の画素である場合に決定する方法は、高解像度領域である複数の画素により形成される濃度パターンに基づいて量子化する方法である請求項８に記載の圧縮方法。
  10. 一又は複数の濃度パターンに１つの量子を割り当てて量子化を行う請求項９に記載の圧縮方法。
  11. 量子化する画素が中間調領域の画素であるか否かによって、量子化の方法を異ならせる請求項１に記載の圧縮方法。
  12. 前記中間調領域の画素である場合に決定する量子化の方法は、ＢＴＣ圧縮方式における量子化レベルを圧縮した方法である請求項１１に記載の圧縮方法。
  13. 量子化する画素が高解像度領域の画素である否かによって、量子化の方法を異ならせる請求項１に記載の圧縮方法。
  14. 前記高解像度領域の画素である場合に決定する量子化の方法は、少なくとも画像に含まれるエッジの形状を濃度パターンにパターン化し、当該濃度パターンに応じて量子化する方法である請求項１３に記載の圧縮方法。
  15. ＢＴＣ圧縮方式により画素毎に画像のデータを量子化し、メモリの差分プレーン領域に量子化された画像の復号に用いる差分データを保持させるとともに、当該メモリのＢＴＣプレーン領域に量子化された画像のデータを保持させる圧縮方法であって、
    少なくともエッジを含む画像部分の画素については、ＢＴＣ圧縮方式とは異なる方法により量子化してそのデータを前記ＢＴＣプレーン領域に保持させるとともに、画素毎に用いた量子化の方法を識別するための識別データを前記メモリに保持させる圧縮方法。
  16. 請求項１〜１０の何れかに一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
    前記量子化された画像のデータに対応する識別データに応じて、量子化された画像を復号する伸張方法。
  17. 請求項２〜１０の何れか一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
    復号する際に、量子化前の画像と同一の解像度に解像度変換する伸張方法。
  18. 請求項４〜７の何れか一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
    復号する際に、中間調領域の画素に対して量子化前と同一の解像度に解像度変換し、この解像度変換された複数の画素の全てを同一の濃度値とする伸張方法。
  19. 請求項４〜７の何れか一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
    中間調領域の画素について復号する際、量子化の際に解像度変換された低解像度のまま、復号する伸張方法。
  20. 請求項８〜１０の何れか一項に記載の圧縮方法によって量子化された画像を復号し、伸張する伸張方法であって、
    高解像度領域の画素について復号する際、量子化前と同一の解像度である場合における濃度パターンを予測して復号する伸張方法。
  21. 画像のデータを量子化して圧縮する画像処理装置において、
    メモリと、
    画素毎に量子化の方法を決定し、当該決定した方法に従って画素単位で画像のデータを量子化し、当該量子化された画像のデータを量子化の方法に拘わらず前記メモリの同じ領域に保持させるとともに、この量子化されたデータに対応して、用いた量子化の方法を識別するための識別データを前記メモリに保持させる画像縮退変換部と、
    を備える画像処理装置。
  22. メモリと、ＢＴＣ圧縮方式により画素毎に画像のデータを量子化し、メモリの差分プレーン領域に量子化された画像の復号に用いる差分データを保持させるとともに、当該メモリのＢＴＣプレーン領域に量子化された画像のデータを保持させる画像縮退変換部とを備えた画像処理装置であって、
    前記画像縮退変換部は、少なくともエッジを含む画像部分の画素については、ＢＴＣ圧縮方式とは異なる方法により量子化してそのデータを前記ＢＴＣプレーン領域に保持させるとともに、画素毎に用いた量子化の方法を識別するための識別データを前記メモリに保持させる画像処理装置。
  23. 請求項２１又は２２に記載の画像処理装置によって量子化された画像を復号し、伸張する画像処理装置であって、
    前記量子化された画像のデータに対応する識別データに応じて、量子化された画像を復号する画像予測変換部を備える画像処理装置。
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