JP2010004279A - 画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧縮、高品質な画像圧縮を実現しつつも、圧縮処理時間を減らすこと。
【解決手段】画像データに対してライン数１〜４のいずれかのウェーブレット変換処理を行うウェーブレット変換手段１１５と、ウェーブレット変換処理１１５によって得られる複数のサブバンドのうち最小周波のサブバンドに対して予測差分処理を行う予測差分手段１１６と、前記ウェーブレット変換処理によって得られる各サブバンドを前記予測差分処理結果に基づいてエントロピー符号化処理を行うレンジコーダ符号化手段１１７と、前記エントロピー符号化処理によって得られるコードから前記画像データを復元するデコード処理部１２０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、画像符号化のための画像処理装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、画像圧縮方式の一つに、画像符号化技術に、ＪＰＥＧ２０００という規格がある。非特許文献１などによると、ＪＰＥＧ２０００は、静止画像の圧縮・展開の方式を定めた規格で、高圧縮、高品質な画像圧縮が行える。

ＪＰＥＧ２０００では、一度画像を空間領域から周波数領域に変換するために、離散ウェーブレット変換処理を施している。離散ウェーブレット変換処理とは、ウェーブレット関数により画像全体を周波数帯域に分けた縦横それぞれの周波数成分を量子化・符号化して圧縮する方式の変換である。この変換によると、ロッシー圧縮を行うこともできる。また、この変換によると、高圧縮率（低画質）で画像を保存しても、ブロックノイズ（格子状ノイズ）やモスキートノイズ（水面の波紋状のノイズ）が発生しないとされている。

さらに、ＪＰＥＧ２０００では、空間領域から周波数領域に変換した画像を、量子化処理を経てエントロピー符号化処理を施している。この符号化処理には、ＥＢＣＯＴ（Embedded Block Coding with. Optimized Truncation）符号化処理が採用されている。

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しかし、ＪＰＥＧ２０００では、離散ウェーブレット変換処理及びＥＢＣＯＴ符号化処理などを採用することにより、高圧縮、高品質な画像圧縮を実現しているものの、これらの処理は、共に、演算量が多く、圧縮処理の高速化の点で課題があった。

具体的には、ＪＰＥＧ２０００では、離散ウェーブレット変換処理の場合、水平方向に対して１ラインをスキャンし、５タップ又は９タップを用いてウェーブレット変換するとされている。この変換処理の結果得られる画像は、タップサイズが比較的小さいため、高周波として切り出される成分が多く残り、エントロピーの偏りが十分ではない可能性がある。この場合、高圧縮を実現するために、複雑な算術符号化技術を必要とすることになり、結果的に演算時間が増大してしまう。

この対処法として、タップサイズを大きくして、エントロピーを高めることも考えられなくもないが、広域にわたって周波数を解析することになるため、余分な雑音についても処理対象となってしまう可能性が否定できない。したがって、タップサイズを大きくしても、エントロピーの偏りを増やすことに直接結びつかず、圧縮率を高めるためには、複雑な符号化技術を使用せざるを得ない。

そこで、本発明は、高圧縮、高品質な画像圧縮を実現しつつも、圧縮処理時間を減らすことを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、
画像データの互いに隣接する複数のラインを１度にスキャンしてラインベースでウェーブレット変換処理を行うウェーブレット変換手段と、
前記ウェーブレット変換処理によって得られる複数のサブバンドのうち最小周波のサブバンドに対して予測差分処理を行う予測差分手段と、
前記ウェーブレット変換処理によって得られる各サブバンドを前記予測差分処理結果に基づいてエントロピー符号化処理を行う符号化手段とを備える。

すなわち、本発明は、例えば、実施形態において説明するように、適宜画素を選択列して、複数ラインの画素をあたかも１ラインの画素とみなして、適当なサイズのタップを用いてウェーブレット変換を行う。

ここで、昨今、画像は、解像度の向上により、精細な表示が可能となった。このため、ウェーブレット変換に際し、単に、水平方向と垂直方向との１ラインずつをスキャンするよりも、複数ラインを同時にスキャンする方が、画像における近接空間に対して集中的な処理を実行できるので、余分な周波数（高周波帯域）の出現を高頻度に抑えられる。また、この手法によれば、予測値の誤差が少なくなり、結果的に後に実行する符号化処理を簡素なものとしても、画像を高圧縮することが可能となる。

さらに、上記手法によれば、タップサイズの大小に関わらず、従来技術に比して近接的な空間内での処理が可能となり、余計な雑音に左右されずにエントロピーの偏りを効率よく得られることから、簡素な符号化処理を用いても高い圧縮効果が得られ、高速な画像圧縮処理が可能となる。このことから、本発明は、ロッシー圧縮方式はもとより、特に、ロスレス圧縮方式に有効利用することができる。

また、前記ウェーブレット変換手段は、前記ライン数を選択する選択手段を具備することもできる。

さらに、前記選択手段は、前記画像データの動画／静止画の別と、前記画像データの圧縮率を所定値以下としたいか否かを示す情報とに基づいてライン数を決定する。

さらにまた、本発明は、前記符号化処理によって得られるコードから前記画像データを復元する復元手段を備える。

本発明の画像形成装置は、上記の画像処理装置を有する。

本発明によると、具体的には、ＪＰＥＧ２０００による圧縮処理の場合に、約２秒の圧縮時間を要する画像に対して、本発明の画像処理装置で圧縮処理を行った場合には、ロスレス時でも最大（１ラインをスキャンでウェーブレット変換したとき）で０．０３〜０．０８秒程度という、まさに桁違いの圧縮時間を実現できる。

このため、例えば、圧縮対象の画像が静止画の場合の顕著な効果として、高画質の静止画のメモリに対する保存枚数を増加させることが可能となる。また、圧縮対象の画像が動画の顕著な効果として、ロスレス圧縮動画の実現も可能となる。

発明の実施の形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の画像処理装置１００の模式的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、画像処理装置１００は、エンコード処理部１１０と、デコード処理部１２０とに大別される。コンテナ１３０は、画像処理装置１００自体に必須に備えられている必要はなく、例えば、画像処理装置１００に対して着脱可能なメモリとすることもできる。

エンコード処理部１１０は、以下説明する、タイル分割手段１１１と、転送手段１１２と、ＤＣレベルシフト手段１１３と、色変換手段１１４と、ウェーブレット変換手段１１５と、予測差分処理手段１１６と、レンジコーダ符号化手段１１７とを備える。

タイル分割手段１１１は、圧縮処理対象の画像を、タイルサイズに分割するものである。なお、タイル分割手段１１１は、各コンポーネント間の同じ相対位置で、エンドユーザによって指定された大きさにタイル分割を行っている。この指定された大きさは図示しないメモリ等に保存される。タイルコンポーネントは、互いに独立に符号化され符号化処理の基本的な単位となる。以下の各処理の実行回数は、タイル数と同じである。また、圧縮処理対象の画像の入力元は、限定的でなく、例えば、画像データを生成して入力する画像入力部、スキャナやディジタルカメラなどの撮像装置、画像データが記憶されている記憶媒体から画像データを読み出して入力する装置、更には通信回線等から画像データを受信して入力するインターフェース回路等が含まれる。

転送手段１１２は、タイル分割手段１１１によって分割されたタイルごとに、タイルコンポーネントを、それぞれ内部ビットマップに転送するものである。現状、コンポーネント数はＲＧＢの３つの場合が大半であるが、ＲＧＢＥなどの４つ、さらにはそれ以上であってもよい。上記転送処理により、符号化されたコードがコンテナ１３０に格納されるまでの処理は、内部ビットマップを対象に実行されることになる。

ＤＣレベルシフト手段１１３は、転送手段１１２によって転送された各タイルコンポーネントの信号値がＲＧＢ信号のように符号なし整数の場合に、当該各タイルコンポーネントのダイナミックレンジの半分を減算するというＤＣレベルシフトを行うものである。一例として、ＤＣレベルシフト手段１１３は、画像データが２４ビットのビットマップであり、かつ、３つのコンポーネント（ＲＧＢ）が存在している場合には、各コンポーネントは、「０〜２５５」の８ビット符号なし整数で表されているので、これを「−１２７〜１２７」にレベルシフトして、その平均値を例えば「０」とする。もっとも、圧縮対象の画像が、ＹＣｂＣｒ信号等の場合には、ＤＣレベルシフト手段１１３による本処理はスキップしてもよい。

色変換手段１１４は、各タイルコンポーネントの色空間を、ＲＧＢ色空間などの符号なし整数からＹＣｂＣｒ色空間などの符号あり整数へ変換するものである。この変換には、ＲＣＴ（Reversible multiple component transformation）などの可逆変換と、ＩＣＴ（Irreversible multiple component transformation）などの非可逆変換とのいずれを用いてもよい。もっとも、圧縮対象の画像が、ＹＣｂＣｒ信号等の場合には、ＤＣレベルシフト手段１１３による本処理はスキップしてもよい。

ウェーブレット変換手段１１５は、画像データを複数のラインを１度にバッファリングして水平方向のフィルタリングを行い、その結果得られたデータ列に対して垂直方向のフィルタリングを行うという、ラインベースのウェーブレット変換を行う。或いは、垂直及び水平方向の双方向の画像データに対して同時にウェーブレット変換（ブロックベースのウェーブレット変換）を行う。

図２は、本実施形態におけるウェーブレット変換手段１１５の変換処理例を示す図である。図２（ａ）には８×２画素のウェーブレット変換処理例を示し、図２（ｂ）には本実施形態の８×２画素のウェーブレット変換処理例を示している。ここでは、水平方向のウェーブレット変換処理例を示しているが、垂直方向のウェーブレット変換処理も、同様に行えばよい。

なお、図２には、参考のため、５×３フィルタを用いた場合のＪＰＥＧ２０００方式の水平方向のウェーブレット変換処理例も付記してある。図面内の○印は画素を意味し、図面内の●印はタップを意味する。まずは、そのＪＰＥＧ２０００方式のウェーブレット変換処理例について説明する。ＪＰＥＧ２０００方式の場合、既知のように、１回目のスキャンで第１ラインのみをスキャンし、ウェーブレット変換処理を実行し、ついで、２回目のスキャンで第２ラインのみをスキャンし、ウェーブレット変換処理を実行する。以下、同様に、１回のスキャンを１ラインずつ行う。

一方、本実施形態の場合には、図２（ａ）の「選択例１」に示すように、８×２画素のウェーブレット変換処理の場合、水平方向の２ラインに配列されている画素を線で相互に結んでいるように、「１行１列目の画素」「２行１列目の画素」「２行２列目の画素」「１行２列目の画素」・・・・のように、画素をジグザグにスキャンして、ウェーブレット変換処理を実行する。

この種のスキャンをする理由は、以下の通りである。すなわち、相対的に近い位置にある画素相互の周波数ほど内包される周波帯に差がない確率が高い一方で、相対的に遠い位置にある画素相互の周波数ほど内包される周波帯に差がある確率が高い。したがって、画像処理の際に、周波数の差が大きいものをウェーブレット変換処理するよりも、周波数のレベル差が小さいものをウェーブレット変換処理した方が、余分周波（高周波）として抽出される数値を低く抑えることができ、この結果、高周波サブバンドのエントロピーを高めることが可能になるため、高圧縮効率の実現が可能となるためである。

したがって、「選択例２」に示すものであっても、余分周波（高周波）として抽出される数値を低く抑えることができ、この結果、高周波サブバンドのエントロピーを高めることが可能になるため、高圧縮効率の実現が可能となる。

「１行１列目の画素」「２行１列目の画素」「２行２列目の画素」「１行２列目の画素」・・・・のように、画素をジグザグにスキャンした後には、「１行１列目の画素」から「２行８列目の画素」の画素群に隣接する８×２画素群を、次のスキャン対象とする。すなわち、「１行９列目の画素」「２行９列目の画素」「２行１０列目の画素」「１行１０列目の画素」・・・・のようにスキャンし、以下同様に、スキャン対象の画素群が選択されていく。なお、スキャン対象の画素群が水平方向にずれて選択されていくのみならず、垂直方向にずれて選択されていくようにしてもよい。

つぎに、図２（ｂ）を用いて、４×４画素分の画素のウェーブレット変換処理例について説明する。この場合も、図２（ａ）に示す場合と同様に、通常、選択例１，２等に示すような態様でスキャンをすることができる。そして、この場合にも、高圧縮効率を実現することが可能となる。

なお、図２（ａ），図２（ｂ）のいずれの場合であっても、指定ライン内の画素選択、ウェーブレット変換処理自体は、適宜設計すればよい。また、ここでは、８×２画素のウェーブレット変換処理例、及び、４×４画素のウェーブレット変換処理例について説明したが、これらは例示であって、たとえば、水平方向に着目した際の横の画素数はいくつとしてもよいし、３ラインを対象としたウェーブレット変換処理を行ってもよい。

なお、既述のように、垂直方向に対しては同様の手法を用いて別途フィルタリングを行うことを想定している。もちろん、行列計算をうまく組み合わせることで水平・垂直方向に対し同時にフィルタリングを掛けることも可能である。

なお、一例としては、４ラインを対象とする場合に、４×４の１６画素群を１回当たりのスキャン対象としてもよい。この理由はいくつかあるが、第１にフォーマット上の問題が挙げられる。画素数が、縦横それぞれ４の倍数単位でしか対応しないフォーマットが存在する。したがって、この種のフォーマットが採用されている製品に対しても、必要部分のみを効率よく取り出すことを可能とすることで有効に本実施形態の画像処理装置１００が使用できることになる。

第２に、ＣＰＵ、マザーボードの能力の問題が挙げられる。ＣＰＵは、１回当たりの演算処理において１６画素を超える画素を処理対象としないこととしている。したがって、当該演算処理の効率を考えると、最大１６画素とする意義がある。

第３に、画素の行列数の問題等が挙げられる。ディスプレイをはじめとする画像分野においては、画素の行列数として４の倍数が採用されている。このため、画素の行列数が４の倍数であることが、効率よく画像処理を行う場合の必要条件となる。

ここで、処理対象の画素数が多くなるほど、ウェーブレット変換処理における余分周波（高周波）に該当する周波数帯の数が少なくなるというメリットがあるものの、その一方で、演算処理に時間を要することになるというデメリットが生じる。このため、仮に、最大３２画素、最大６４画素のような相対的に多くの画素を処理対象とはすべきでない（実際には、最大３２画素、最大６４画素を採用した場合と、最大１６画素を採用した場合とでは、上記信頼性にはほとんど差がない）。

このように、種々要素を考慮すると、画素の行列数、対エントロピー符号化処理におけるウェーブレット変換処理の有効性、演算処理に要する時間の兼ね合いから、たとえば１６画素を１回当たりのスキャン対象とするとよい。

ウェーブレット変換手段１１５は、圧縮対象の画像の静止画／動画の別を示す情報と、画像データの圧縮率を例えば５０％以下としたいか否かを示す情報とに基づいて、ライン数を選択する選択手段を備えている。この選択手段は、概念的には、
圧縮対象の画像が動画かつ圧縮率が５０％以下である場合にライン数１、
圧縮対象の画像が動画かつ圧縮率が５０％以下でない場合にライン数２、
圧縮対象の画像が静止画かつ圧縮率が５０％以下である場合にライン数３、
圧縮対象の画像が静止画かつ圧縮率が５０％以下でない場合にライン数４、を選択するようにしてある。

既述のように、ライン数が多くなればなるほど、演算処理時間が増加してしまうが、予測値の信頼性を高められる。換言すると、ライン数が多くなればなるほど、圧縮率を増加させることができる。このため、典型的には、静止画を高圧縮率でロスレス圧縮したい場合には、ライン数を相対的に増やすことが賢明である、一方、静止画を高速にロッシー圧縮したい場合には、ライン数を相対的に減らすことが賢明である。

ロスレス圧縮、ロッシー圧縮の選択に応じて、ライン数を選択することは、動画の場合も同様である。さらに、動画を圧縮する場合には、再生速度を維持する必要があり、圧縮効率が若干落ちるものの、演算処理時間を考慮すると、静止画の圧縮の場合よりもライン数を相対的に減らすことが賢明である。

本実施形態は、以上の考察に基づくものであり、動画／静止画の別、圧縮率の高低をパラメータとして、処理対象のライン数を決定するのである。

ここで云うラインは、画素がマトリックス配置されていた場合の行と列とのいずれか一方を意味する。したがって、ラインが行のみ或いは列のみを示すわけではない点に留意されたい。

また、選択手段は、例えば、圧縮対象の画像と上記ライン数との対応関係を記憶してあるテーブルメモリと、圧縮対象の画像に付加されている属性情報に基づいて圧縮対象の画像の静止画／動画の別を判定する第１判定手段と、エンドユーザによって指示された圧縮対象の画像の圧縮率が例えば５０％以下であるか否かを判定する第２判定手段と、第１及び第２判定手段の判定結果に基づいて上記テーブルメモリを参照してウェーブレット変換のライン数を決定する決定手段とを備える。

もっとも、上記選択手段によるウェーブレット変換のライン数の選択に代えて、ユーザが特定のライン数を選択できるようにしてもよいし、選択処理自体を割愛し、固定的なライン数でのウェーブレット変換処理を行うようにしてもよい。ユーザが選択した特定のライン数、又は、上記第２判定手段が参照するエンドユーザによって指示された圧縮対象の画像の圧縮率が例えば５０％以下であるか否かの情報は、図示しないメモリ等に保存される。

ウェーブレット変換により、各タイルコンポーネントは、水平ローパス垂直ローパス（ＬＬ）バンド、水平ハイパス垂直ローパス（ＨＬ）バンド、水平ローパス垂直ハイパス（ＬＨ）バンド、水平ハイパス垂直ハイパス（ＨＨ）バンドの各サブバンドに４分割される。更に、例えば、水平ローパス垂直ローパス（ＬＬ）について、同様に、４分割され、ＬＬ−ＬＬバンド、ＬＬ−ＨＬバンド、ＬＬ−ＬＨバンド、ＬＬ−ＨＨバンドバンドの合計７サブバンドに分割される。もっとも、更にＬＬ−ＬＬバンドを更に分割するなど、更なる細分化も可能であり、どの程度まで細分化するかは、画像データの大きさに応じて、エンドユーザ等が決定すればよい。

予測差分処理手段１１６は、ウェーブレット変換手段１１５によって得られた画像の最低周波のサブバンドであるＬＬ−ＬＬバンドに対して、予測差分処理を実行するものである。予測差分処理は、符号化されている任意の画素又は任意のライン（典型的には、１行１列目の画素又は第１ライン）に対する、他の画素又は他のラインのズレ量を示す誤差（相対値）を予測し、予測結果と実際の画素値又はライン値との差分を符号化するものである。或いは、１行１列目の画素と１行２列目の画素との誤差、１行２列目の画素と１行３列目の画素との誤差、１行３列目の画素と１行４列目の画素との誤差といった具合に、互いに隣接する画素（又はライン）間の誤差を予測して、上記符号化を行ってもよい。もちろん、予測差分処理については、限定的でなく周辺画素を用いて行うなど種々の手法を採用することができる。

レンジコーダ符号化手段１１７は、ウェーブレット変換手段１１５によって得られた７サブバンドの各々のうちＬＬ−ＬＬバンドを除く６バンドに対してレンジコーダを用いてエントロピー符号化し、かつ、ＬＬ−ＬＬバンドに対して予測差分処理手段１１６による予測差分処理結果に基づいて、レンジコーダを用いてエントロピー符号化するものである。なお、符号化方式はレンジコーダ符号化に限られるものではなく、例えば、ハフマン符号化、他の算術符号化等を採用することもできる。なお、レンジコーダ符号化の具体的内容については、例えば、「Ｃマガジン２００２／７月号」奥村晴彦著「データ圧縮の基礎から応用まで」を参照されたい。

なお、レンジコーダ符号化手段１１７によってレンジコーダ符号化されたコードは、コンテナ１３０に格納される。

デコード処理部１２０は、以下説明する、レンジコーダ復号化手段１２１と、格納手段１２２と、予測差分復元手段１２３と、ウェーブレット逆変換手段１２４と、色逆変換手段１２５と、ＤＣレベルシフト手段１２６と、タイル合成手段１２７とを備える。

これらの各手段１２１〜１２７は、一般的な画像の圧縮−復元処理と同様に、上記各手段１１１〜１１７のいずれかで行った処理の逆処理を行うものである。

レンジコーダ復号化手段１２１は、コンテナ１３０に格納されているコードを読み出して、レンジコーダ復号化するものである。この処理についても、「Ｃマガジン２００２／７月号」奥村晴彦著「データ圧縮の基礎から応用まで」を参照されたい。

格納手段１２２は、レンジコーダ復号化手段１２１によって復号化された各サブバンドを内部ビットマップに格納するものである。この格納処理により、圧縮前の画像が画像処理装置１００から出力されるまでの処理は、内部ビットマップを対象に実行されることになる。

予測差分復元手段１２３は、格納手段１２２によって格納された各サブバンドのうち、最低周波のサブバンドの予測差分を、復元するものである。

ウェーブレット逆変換手段１２４は、各サブバンドを合成して各タイルコンポーネントを復元するために、ウェーブレット逆変換を行うものである。

色逆変換手段１２５は、色逆変換手段１２５による変換処理がなされている場合に、各タイルコンポーネントをＲＧＢ信号等の符号なし整数に逆変換するものである。

ＤＣレベルシフト手段１２６は、ＤＣレベルシフト手段１１３によるＤＣレベルシフトがなされていた場合に、色逆変換手段１２５によって逆変換された各タイルコンポーネントのダイナミックレンジの半分を加算するＤＣレベルシフトするものである。

タイル合成手段１２７は、ＤＣレベルシフト手段１２６によってＤＣレベルシフトされた各タイルコンポーネントを合成することによって圧縮されていた画像を復元するものである。

なお、例えば、エントロピー符号化処理に先立って画像データを暗号化して、暗号化された圧縮符号化データを生成してもよい。好ましくは、暗号化処理は、エントロピー符号化処理後に行うとよい。また、ウォータマークの埋め込みについても、必要に応じて行ってもよい。好ましくは、埋め込み処理は、レンジコーダ復号化処理後に行うとよい。

画像処理装置１００は、ディジタルカメラなどの撮像装置に備えることができる。画像処理装置１００を撮像装置に備えた場合には、撮像装置に着脱可能なメモリなどの記憶媒体（コンテナ１３０）に対して、撮像した画像を符号化して記憶することが可能となる。

また、画像処理装置１００は、パーソナルコンピュータなどから出力された印刷データに基づき記録媒体上に画像を印刷する印刷装置にも備えることができる。この場合、パーソナルコンピュータなどから出力される印刷イメージデータを、画像処理装置１００において、タイル単位に分割し、ウェーブレット変換等することで圧縮符号化してからコンテナ１３０に順次格納する。なお、例えば、画像処理装置１００に、符号化対象となるタイルサイズを、印刷しようとする印刷イメージデータのサイズに応じて調整する手段を備えることもできる。その後、印刷装置内の印刷手段が、コンテナ１３０に記憶された符号化データを順次復号して印刷する。

さらには、画像処理装置１００は、携帯電話機、ＰＤＡ、衛星画像、医療用画像等の伸張器等に備えることもできる。このような場合にも、画像を圧縮記憶することが可能となる。つまり、画像処理装置１００は、画像を入力することが主目的である撮像装置のようなものであっても、画像を出力することが主目的である印刷装置のようなものであっても、或いは、これらの双方が可能な装置であっても、画像を形成することができる装置であれば、適用することができる。

図３，図４は、図１に示す画像処理装置１００の動作の説明図である。ここでは、画像処理装置１００がディジタルカメラに備えられている場合を例に説明する。

まず、ユーザは、必要に応じて、ウェーブレット変換対象のライン数を特定のライン数とするか、例えば圧縮率５０％以下とするか否かの情報を選択して、ディジタルカメラにセットする。この種の情報は、画像処理装置１００内の図示しないメモリ等に記憶される。この状態で、ユーザ等が、ディジタルスチルカメラの電子シャッターを押下すると、被写体からの光がディジタルカメラに取り込まれる。この光は、集光レンズによってＣＣＤセンサ上又はＣＭＯＳセンサ上などに集光される。ＣＣＤセンサ等では、フォトダイオード等によって、この光を電気信号に変換することで画像データを生成する。ＣＣＤセンサの場合には、この画像データを蓄積媒体であるデータメモリに転送する。一方、ＣＭＯＳセンサの場合には、この画像データを内部のコンデンサ等に蓄積する。

つぎに、メモリ等に蓄積されている画像データは、Ａ／Ｄ変換器によってアナログ信号からディジタル信号に変換されてから、画像処理装置１００へ入力される。画像処理装置１００は、主電源がオン状態にある場合には、画像入力があるか否かを定期的に判別している（ステップＳ１）。

画像処理装置１００は、上記判別の結果、画像入力がない場合には、図３に示す処理を終了し、次回の当該判別処理を待つ。一方、画像入力がある場合には、タイル分割手段１１１が、入力された画像データを所定サイズに分割して、転送手段１１２へ出力する（ステップＳ２）。

転送手段１１２は、タイル分割手段１１１によって分割された画像データを入力すると、各タイルコンポーネントに分離して内部ビットマップに転送する（ステップＳ３）。その後、以下説明する各処理は、内部ビットマップを対象に実行される。

ＤＣレベルシフト手段１１３は、転送手段１１２によってビットマップに転送された各タイルコンポーネントの信号値が、符号なし整数であるか否かを判定する（ステップＳ４）。判定の結果、各タイルコンポーネントの信号値が、符号なし整数でない場合には、ステップＳ６へ移行する。一方、各タイルコンポーネントの信号値が、符号なし整数である場合には、当該信号値を符号あり整数に変換するために、ＤＣレベルシフト処理を実行する（ステップＳ５）。

つぎに、色変換手段１１４は、画像データの圧縮率を高めるために、各タイルコンポーネントの色空間の変換必要性について判定する（ステップＳ６）。ここでは、典型的には、各タイルコンポーネントの色空間が、ＲＧＢ色空間、ＲＧＢＥ色空間、ＣＭＹＫ色空間である場合に変換必要性があると判定される一方で、モノクロ画像のような色空間の場合には変換必要性がないと判定される。判定の結果、色空間の変換必要性があれば、符号なし整数から符号あり整数へ変換する（ステップＳ７）。なお、必要に応じて、色変換のみならず、輝度変換を行ってもよい。

ウェーブレット変換手段１１５は、スキャンするライン数を選択し、選択したライン数のウェーブレット変換処理を実行し、合計７サブバンドを得る（ステップＳ８）。

本実施形態では、例えば、ウェーブレット変換処理を、図４に示すサブルーチンで以下のように実行している。すなわち、まず、図示しないメモリ内にセットされている、ユーザによってセットされた情報が、ウェーブレット変換対象のライン数として特定のライン数を示すか否かを判定する（ステップＳ２１）。

判定の結果、特定のライン数の選択がなされている場合には、当該選択されているライン数に設定して（ステップＳ２９）、ステップＳ９へ移行する。すなわち、ステップＳ２９では、画像が動画であろうと静止画であろうと、選択されている特定のライン数に対してウェーブレット変換を行う。一方、特定のライン数の選択がなされていない場合には、ウェーブレット変換処理対象の画像が動画であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

判定の結果、ウェーブレット変換処理対象の画像が動画であるか否かに拘らず、ユーザによって選択された内容が、画像データの圧縮率を例えば圧縮率５０％以下とするか否かを判定する（ステップＳ２３，Ｓ２６）。

ステップＳ２２、及び、Ｓ２３又はＳ２６の判定の結果、圧縮対象の画像が動画かつ圧縮率が５０％以下である場合にライン数を「１」に設定し（ステップＳ２４）、圧縮対象の画像が動画かつ圧縮率が５０％以下でない場合にライン数を「２」に設定し（ステップＳ２５）、圧縮対象の画像が静止画かつ圧縮率が５０％以下である場合にライン数を「３」に設定し（ステップＳ２７）、圧縮対象の画像が静止画かつ圧縮率が５０％以下でない場合にライン数ライン数を「４」に設定し（ステップＳ２８）、ステップＳ９へ移行する。

予測差分処理手段１１６は、ウェーブレット変換手段１１５によって得られた最低周波のサブバンドの例えば１行１列目のドットに対する、他のドットの誤差を算出して、レンジコーダ符号化手段１１７へ出力する（ステップＳ９）。

レンジコーダ符号化手段１１７は、ウェーブレット変換手段１１５によって得られた７サブバンドの各々に対して、予測差分処理手段１１６によって算出された誤差に基づいてレンジコーダ符号化し、その結果得られるコードをコンテナ１３０であるところの着脱式メモリに格納する（ステップＳ１０）。このようにして、画像処理手段１００は、入力された画像データを圧縮、記憶する（ステップＳ１１）。なお、既述のように、暗号化処理を、エントロピー符号化処理後等に行ってもよい。

つぎに、画像処理手段１００では、圧縮画像を復元する場合には、まず、レンジコーダ復号化手段１２１が、コンテナ１３０に格納されているコードを読み出して（ステップＳ１２）、レンジコーダ復号化することによって各サブバンドを取得し、これらを格納手段１２２へ出力する。なお、既述のように、埋め込み処理を、レンジコーダ復号化処理後等に行ってもよい。

格納手段１２２は、レンジコーダ復号化手段１２１によって復号化された各サブバンドを、内部ビットマップに格納する（ステップＳ１３）。

予測差分復元手段１２３は、格納手段１２２によって格納された各サブバンドのうち、最低周波のサブバンドの予測差分を復元する（ステップＳ１４）。

ウェーブレット逆変換手段１２４は、各サブバンドを合成して各タイルコンポーネントを復元するためにウェーブレット逆変換を行う（ステップＳ１５）。

色逆変換手段１２５は、色変換手段１１４によってＹＣｂＣｒ信号等の符号あり整数に変換されていたか否かを判定する（ステップＳ１６）。判定の結果、符号あり整数に変換されていなかった場合には、ステップＳ１８へ移行する。一方、符号あり整数に変換されていた場合には各タイルコンポーネントをＲＧＢ信号等の符号なし整数に逆変換する（ステップＳ１７）。

ＤＣレベルシフト手段１２６は、ＤＣレベルシフト手段１１３によってＤＣレベルシフト処理がなされていたか否かについて判定する（ステップＳ１８）。ＤＣレベルシフト処理がなされていなかった場合には、ステップＳ２０へ移行する。一方、ＤＣレベルシフト処理がなされていた場合には、各タイルコンポーネントのダイナミックレンジの半分を加算するＤＣレベルシフトする（ステップＳ１９）。

タイル合成手段１２７は、各タイルコンポーネントを合成することによって圧縮されていた画像を復元する（ステップＳ２０）。

本発明の実施形態の画像処理装置１００の模式的な構成を示すブロック図である。 本実施形態におけるウェーブレット変換手段１１５の変換処理例を示す図である。 図１の画像処理装置１００の動作の説明図である。 図３のステップＳ８のサブルーチンの図である。

符号の説明

Claims (5)

1. 画像データの互いに隣接する複数のラインを１度にスキャンしてラインベースでウェーブレット変換処理を行うウェーブレット変換手段と、
   前記ウェーブレット変換処理によって得られる複数のサブバンドのうち最小周波のサブバンドに対して予測差分処理を行う予測差分手段と、
   前記ウェーブレット変換処理によって得られる最小周波のサブバンドを予測差分処理結果に基づいてエントロピー符号化処理を行うとともに最小周波以外の各サブバンドをエントロピー符号化処理を行う符号化手段とを備える画像処理装置。
2. 前記ウェーブレット変換手段は、前記ライン数を選択する選択手段を具備する請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記選択手段は、前記画像データの動画／静止画の別と、前記画像データの圧縮率を所定値以下としたいか否かを示す情報とに基づいてライン数を決定する請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記符号化処理によって得られるコードから前記画像データを復元する復元手段を備える請求項１から３のいずれか記載の画像処理装置。
5. 請求項１から４のいずれか記載の画像処理装置を有する画像形成装置。

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