JP3015134B2 - 画像処理方法及び装置 - Google Patents

画像処理方法及び装置

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JP3015134B2 JP9231091A JP9231091A JP3015134B2 JP 3015134 B2 JP3015134 B2 JP 3015134B2 JP 9231091 A JP9231091 A JP 9231091A JP 9231091 A JP9231091 A JP 9231091A JP 3015134 B2 JP3015134 B2 JP 3015134B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像の縮小・拡大及び
圧縮・伸張を利用した画像処理方法及び装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、画像データを扱う場合、ＣＲＴや
プリンタといった出力デバイスに応じた解像度のビット
マップを用意する必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
出力デバイスの進歩とともに、高解像度の出力デバイス
が求められるようになり、ビットマップ容量も必然的に
増加するようになり、装置全体に占めるメモリのコスト
比率が増大し、メモリ削減の必要が生じている。一般
に、その解決手段としては、（１）フルのビットマップ
を持たずにウィンドウ（バンド）で描画する。（２）圧
縮技術によってビットマップを圧縮する。（３）ビット
マップでは低解像度で保持し、出力段階でスムージング
を行いながら拡大する。等の手段が考えられている。し
かしながら、（１）では、グラフィックデータのような
複雑な図形を描画する場合、各ウィンドウに分解するた
め時間がかかり、ウィンドウ展開が出力デバイス速度に
追いつかず、描画不能になる現象が発生する可能性があ
る。（２）では、現在固定長で非可逆圧縮を行うよい圧
縮手段が存在しない。可変長の圧縮としてはＭＭＲをは
じめとするエントロピー圧縮があるが可変長のため、直
接修正ができず、また複雑な画像ではうまく圧縮が行え
ない場合がある。（３）は、スムージングの方法にもよ
るが、高解像度ビットマップを持った場合に比べ画像品
位の劣化は否めない。上記課題に鑑み、本発明の目的
は、可能な限り画質を保証して出力を行うことができる
画像処理方法及び装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理方法は、メモリ上の画像データを縮
小し、縮小された画像データを格納メモリに格納し、縮
小された画像データを拡大し、縮小される前の画像デー
タと拡大された画像データとの差分データを導出し、導
出された差分データを圧縮し、圧縮された差分データを
格納メモリに格納するとメモリオーバーになるか否かを
判別し、メモリオーバーになると判別された場合、圧縮
された差分データを格納せず、メモリオーバーにならな
いと判別された場合、圧縮された差分データを格納する
第１ステップと、格納メモリに格納されている縮小され
た画像データを獲得し、獲得した縮小された画像データ
を拡大した画像データをメモリ上に書き込み、獲得した
縮小された画像データに対応する圧縮された差分データ
が無い場合、メモリ上の画像データを補正せず、獲得し
た縮小された画像データに対応する圧縮された差分デー
タが有る場合、圧縮された差分データを伸長し、伸長さ
れた差分データによりメモリ上の画像データを補正する
第２ステップと、前記第２ステップにより処理されたメ
モリ上の画像データを出力手段に転送するステップとを
有することを特徴とする。又、本発明の画像処理装置
は、メモリ上の画像データを縮小し、縮小された画像デ
ータを格納メモリに格納し、縮小された画像データを拡
大し、縮小される前の画像データと拡大された画像デー
タとの差分データを導出し、導出された差分データを圧
縮し、圧縮された差分データを格納メモリに格納すると
メモリオーバーになるか否かを判別し、メモリオーバー
になると判別された場合、圧縮された差分データを格納
せず、メモリオーバーにならないと判別された場合、圧
縮された差分データを格納する第１手段と、格納メモリ
に格納されている縮小された画像データを獲得し、獲得
した縮小された画像データを拡大した画像データをメモ
リ上に書き込み、獲得した縮小された画像データに対応
する圧縮された差分データが無い場合、メモリ上の画像
データを補正せず、獲得した縮小された画像データに対
応する圧縮された差分データが有る場合、圧縮された差
分データを伸長し、伸長された差分データによりメモリ
上の画像データを補正する第２手段と、前記第２手段に
より処理されたメモリ上の画像データに基づき出力を行
う出力手段とを有することを特徴とする。
【０００５】
【実施例】図１は、本発明の画像処理装置の１実施形態
である印刷装置の構成を説明するブロック図である。
尚、本発明は、これに限るものではなく、装置或いは、
複数の装置から成るシステムにおいて本発明が達成され
ていても良く、或いは、装置やシステムにプログラムを
供給することにより、本発明を達成することができる場
合を含むことは言うまでもない。図中、１は本実施例の
印刷装置本体であり、２は本実施例の印刷装置に印刷デ
ータを供給するとともに、本実施例の印刷動作の制御を
行う外部のホストコンピュータである。３は、プログラ
ムＲＯＭに内蔵された例えば図３に示す制御手順に従
い、本印刷装置１の全制御を行うＣＰＵ装置である。４
は、ホストコンピュータからの描画命令・排紙命令等の
受信データを一時的に蓄える入力バッファである。５
は、上述した後述する一連の制御フロー実行のためのプ
ログラム等が格納されているプログラムＲＯＭである。
６は、画像データを縮小する縮小回路であり、図２に示
すように、縦方向のビットと横方向のビットを１つずつ
間引きをする方法により解像度を２分の１に縮小する回
路である。７は、画像データを拡大する拡大回路であ
り、図３に示すように、１ビットを縦横２倍拡大して４
ビットに拡大し、さらに図４に示すように隣接する８個
のビットのうちの斜め方向の３ビットが全てＯＮもしく
はＯＦＦの場合は、その方向の１ビットを斜め方向の３
ビットに合わせるというスムージング補正を同時に行
い、２倍の解像度に拡大する回路である。８は、画像デ
ータを圧縮する圧縮回路であり、ＭＭＲ圧縮法によりデ
ータの可変長圧縮を行う回路である。９は、画像データ
圧縮回路８で圧縮したデータを伸張して復元する画像デ
ータ伸張回路である。１０は、ＣＰＵ３からの画像出力
命令に基づいて、後述のＲＡＭ１２上に展開される画像
データを記録紙上に出力する画像出力部である。１１
は、ＣＰＵ３が後述のＲＡＭ１２をアクセスする際に、
ＲＡＭ１２のメモリ管理を行うＭＭＵ（メモリ管理装
置）であり、図４に示すように、ＣＰＵはメモリとして
左側の仮想メモリ空間（ＶＭ）を使用している。しかし
ながら実際には、ＣＰＵがＭＭＵを通してメモリにアク
セスする際に、ワーク領域には直接アクセスするが、ウ
ィンドウ領域の場合は、後述のウィンドウ管理テーブル
でページ状態の確認を行い、ページインされていれば
（実アドレスが設定されていれば）、ウィンドウ管理テ
ーブルを介して実メモリへアクセスし、ページインされ
ていなければ（ＮＵＬＬが設定されていれば）、現在ペ
ージインされているページをページアウトし、新しいウ
ィンドウをページインしてウィンドウ管理テーブルを介
して実メモリへアクセスするようなメモリ管理を行う装
置である。１２は、ＣＰＵ３がプログラム実行時にワー
ク及び画像メモリ等として使用するＲＡＭであり、ＭＭ
Ｕ１１を介してアクセスされる。内部には、ＭＭＵが前
述の仮想メモリ空間のウィンドウ領域を管理するための
ウィンドウ管理テーブル１２ａ、仮想メモリ空間内の１
ウィンドウとして使用されるウィンドウメモリ１２ｂ、
ウィンドウメモリをページアウト・ページインする際に
使用されるワークエリア１２ｃ、ウィンドウメモリをペ
ージアウトした際に、縮小回路６で縮小後の縮小データ
を格納する格納メモリ１２ｄ、拡大復元時の差分データ
を圧縮回路８で圧縮後格納する格納メモリ１２ｆ、及び
可変長の圧縮データを格納メモリ１２ｆで管理するため
の管理テーブル１２ｅを包含する。
【０００６】図５、図６および図７は、本発明の１実施
例である印刷装置の動作を示すフローチャートである。
まず、印刷装置１に不図示の電源装置を介して電源を供
給すると、ウィンドウ管理テーブル１２ａ、縮小ウィン
ドウ格納メモリ１２ｄ、および差分データ管理テーブル
１２ｅ等の初期化が行われる（Ｓ１）。次に、ホストコ
ンピュータ２よりデータを受信し、これを入力バッファ
に格納し、１単位データ分読み出す（Ｓ２）。次に、こ
のデータが描画命令か排紙命令かを判断し（Ｓ３）、描
画命令の場合は、描画位置のウィンドウがページインさ
れているかをＭＭＵ１１がウィンドウ管理テーブルの該
当ウィンドウのアドレスがＮＵＬＬか否かで判断する
（Ｓ４）。ページインされていなければ、後述する図６
のフローで示すサブルーチンにより、現在ページインさ
れているウィンドウをページアウトし（Ｓ５）、後述す
る図７のフローで示すサブルーチンにより、新しいウィ
ンドウをページインする（Ｓ６）。次に、ページインさ
れているウィンドウに描画命令に従って描画を行う（Ｓ
７）。なお、ステップＳ４ですでにウィンドウがページ
インされていると判断された場合は、そのままページイ
ンされているウィンドウに描画命令に従って描画を行う
（Ｓ７）。そして、ステップＳ２に戻る。
【０００７】他方、ステップＳ３で排紙命令と判断され
た場合、仮想ウィンドウの先頭ウィンドウがページイン
されているかをＭＭＵ１１がウィンドウ管理テーブルの
該当ウィンドウのアドレスがＮＵＬＬか否かで判断する
（Ｓ８）。ページインされていなければ、後述する図６
のフローで示すサブルーチンにより、現在ページインさ
れているウィンドウをページアウトし（Ｓ９）、後述す
る図７のフローで示すサブルーチンにより、新しいウィ
ンドウをページインする（Ｓ１０）。次に、ページイン
されているウィンドウを画像出力部１１に転送する（Ｓ
１１）。なお、ステップＳ４ですでにウィンドウがペー
ジインされていると判断された場合は、そのままページ
インされているウィンドウを画像出力部１１に転送する
（Ｓ１１）。次に全ウィンドウの転送が終了したかどう
か確認し（Ｓ１２）、終了していなければ、転送するウ
ィンドウの仮想アドレスをインクリメントし、次のウィ
ンドウの先頭にして、ステップ（Ｓ１０）に戻る（Ｓ１
３）。なお、ステップＳ１２で、終了と判断された場合
はステップＳ２に戻る。
【０００８】次に、ステップＳ５およびステップＳ９の
共通サブルーチンである図６のフローチャートについて
説明する。
【０００９】まず、圧縮データ管理テーブル１２ｅを介
して、更新される現在のウィンドウに対応する差分デー
タを削除し、差分データを詰める、ただし、現在のウィ
ンドウに対応する差分データが存在しない場合は何もし
ない（Ｓ１０１）。現在のウィンドウ１２ｂを画像縮小
回路６で縮小する（Ｓ１０２）。縮小したデータを縮小
ウィンドウ格納メモリ１２ｄの現在のウィンドウ位置に
格納する（Ｓ１０３）。縮小したウィンドウデータを画
像拡大回路７でワークメモリ１２ｃ上に拡大する（Ｓ１
０４）。このデータと現在のウィンドウ１２ｂとの排他
的論理和（ＸＯＲ）をウィンドウメモリ１２ｃ上に取る
（Ｓ１０５）。この差分データを画像圧縮回路８でワー
クメモリ１２ｃ上に圧縮する（Ｓ１０６）。差分データ
管理テーブル１２ｅにより、現在余っている差分データ
格納メモリ１２ｆの総量を求め、圧縮された差分データ
のサイズと比較する（Ｓ１０７）。圧縮された差分デー
タのサイズの方が小さい場合は、圧縮された差分データ
を差分データ管理テーブルを介して、差分データ格納メ
モリに格納し（Ｓ１０８）、サブルーチンを終了する。
一方、圧縮された差分データのサイズの方が大きい場合
は、差分データ管理テーブルの現在のウィンドウ位置に
ＮＵＬＬを設定し（Ｓ１０９）、サブルーチンを終了す
る。
【００１０】次に、ステップＳ６およびステップＳ１１
の共通サブルーチンである図７のフローチャートについ
て説明する。
【００１１】まず、新しいウィンドウに対応する縮小ウ
ィンドウデータを縮小ウィンドウ格納メモリ１２ｄから
獲得する（Ｓ２０１）。この縮小ウィンドウデータを画
像拡大回路７でウィンドウメモリ１２ｂ上に拡大する
（Ｓ２０２）。次に、差分データ管理テーブルに新しい
ウィンドウに対応する差分データが存在するか検索する
（Ｓ２０３）。存在する場合は、その圧縮差分データを
画像伸長回路９でワークメモリ１２ｃ上に伸長・復元し
（Ｓ２０４）、ワークメモリ１２ｃ上の差分データによ
るＸＯＲ演算でウィンドウメモリ１２ｂを補正し（Ｓ２
０５）、サブルーチンを終了する。一方、差分データが
存在しない場合は、ウィンドウメモリの補正を行わず、
そのままサブルーチンを終了する。
【００１２】［他の実施例］本実施例では、縮小ウィン
ドウ格納メモリと圧縮差分データ格納メモリを別々に分
けて管理したが、一括で管理するようにしても構わな
い。その場合、縮小ウィンドウ用のメモリが不足した場
合は、圧縮差分データを削除して領域を確保するように
して、常に縮小ウィンドウメモリは確保されるようにす
る必要がある。
【００１３】本実施例では、印刷装置に適用したが、画
像メモリを使用するデバイスなら、ＣＲＴ、ＣＲＴを使
用するコンピュータ等限定されない。
【００１４】本実施例では、圧縮・伸長手段としてＭＭ
Ｒ法を用いたが、圧縮法であれば、ハフマン、ランレン
グス、ＭＨ、ＭＲ等何であってもかまわないが、圧縮効
率の高い、可逆圧縮法が望ましい。
【００１５】本実施例では、縮小法として２分の１の単
純な間引き縮小法をとったが、縮小率やその手段は限定
されない、ただし、拡大によってできるだけ元の画像と
の差分が少なくなる縮小法が望ましい。同様に、拡大法
も２倍の単なる拡大と単純なスムージングとで行った
が、拡大率は縮小率と同一であればよく、また拡大法や
スムージング法も限定されないが、縮小法と同様拡大に
よってできるだけ元の画像との差分が少なくなる拡大法
が望ましい。
【００１６】本実施例では、圧縮・縮小および縮小・拡
大を回路装置を用いてハードウエアで行ったが、当然ソ
フトウエアで行ってもかまわない。また本実施例ではＲ
ＡＭの管理をＭＭＵを利用して、仮想メモリ管理方式で
行ったが、必ずしもこの方法に限定するわけではなく、
ＭＭＵを使用せずすべてソフトウエアで行ってもかまわ
ない。 ［レーザビームプリンタの説明（図８）］本実施例の構
成を説明する前に、本実施例を適用するレーザビームプ
リンタの構成を図８を参照して説明する。
【００１７】図８は、実施例のレーザビームプリンタ
（以下ＬＢＰと略す）の内部構造を示す断面図で、この
ＬＢＰは不図示のデータ源から文字パターンの登録や定
型書式（フォームデータ）などの登録が行える。図にお
いて、１００はＬＢＰ本体であり、接続されている外部
装置（図１の２）から供給される文字情報（文字コー
ド）やフォーム情報あるいはマクロ命令などを入力して
記憶するとともに、それらの情報に従って対応する文字
パターンやフォームパターンなどを作成し、記録媒体で
ある記録紙上に像を形成する。１０１は操作のためのス
イッチ及びＬＥＤ、ＬＣＤ表示器などが配置されている
操作パネル、１はＬＢＰ１００全体の制御及び外部装置
から供給される文字情報などを解析する印刷装置であ
る。この印刷装置１は文字情報などを対応する文字パタ
ーンのビデオ信号に変換してレーザドライバ１０２に出
力する。
【００１８】レーザドライバ１０２は半導体レーザ１０
３を駆動するための回路であり、入力されたビデオ信号
に応じて半導体レーザ１０３から発射されるレーザ光１
０４をオン・オフ切り替えする。レーザ光１０４は回転
多面鏡１０５で左右方向にふられて静電ドラム１０６上
を走査する。これにより、静電ドラム１０６上には文字
パターンの静電潜像が形成される。この潜像は静電ドラ
ム１０６周囲の現像ユニット１０７により現像された
後、記録紙に転写される。この記録紙にはカットシート
を用い、カットシート記録紙はＬＢＰ１００に装着した
用紙カセット１０８に収納され、給紙ローラ１０９及び
搬送ローラ１１０と１１１とにより装置内に取り込まれ
て、静電ドラム１０６に供給される。
【００１９】以上説明した様に、本実施例によれば、例
えば６００ｄｐｉモノクロ２値のプリンタにおいて、従
来フルビットマップがＡ４サイズで約４ＭＢ必要であっ
たのに対し、例えば本実施例でウィンドウをフルビット
マップ１０分の１にとるとして、ウィンドウサイズ０．
４ＭＢ、ワークメモリ０．４ＭＢ、縮小ウィンドウメモ
リ１ＭＢ、管理テーブル、差分メモリ等０．２ＭＢの計
２ＭＢ、すなわち２分の１のメモリサイズでフルビット
マップを実現可能であるという効果を有する。なお、上
記の数値は、あくまでも１つの例に過ぎず、実施する装
置の特性、パフォーマンス、コスト等に合わせ、自由に
変更することが出来る。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、格
納メモリが許す限り差分データを格納することにより画
像データを可逆に圧縮して保持し、差分データの有無に
応じて伸長して出力することにより、可能な限り画質を
保証して出力を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例の印刷装置のブロック
図、
【図２】縮小回路の機能を説明する図、
【図３】拡大回路の機能を説明する図、
【図４】ＭＭＵのメモリ管理機能を説明する図、
【図５】本実施例の動作フローチャート、
【図６】本実施例の動作フローチャート、
【図７】本実施例の動作フローチャート、
【図８】プリンタの構造図、
【符号の説明】
１ 印刷装置本体 ２ ホストコンピュータ ３ ＣＰＵ ４ 入力バッファ ５ プログラムＲＯＭ ６ 画像縮小回路 ７ 画像拡大回路 ８ 画像圧縮回路 ９ 画像伸長回路 １０ 画像出力部 １１ ＭＭＵ（メモリ管理装置） １２ ＲＡＭ １２ｅ 圧縮差分データ管理テーブル １２ｆ 圧縮差分データ格納メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 5/30 B41J 2/485 G06F 3/12 G09G 5/26

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 メモリ上の画像データを縮小し、縮小さ
    れた画像データを格納メモリに格納し、縮小された画像
    データを拡大し、縮小される前の画像データと拡大され
    た画像データとの差分データを導出し、導出された差分
    データを圧縮し、圧縮された差分データを格納メモリに
    格納するとメモリオーバーになるか否かを判別し、メモ
    リオーバーになると判別された場合、圧縮された差分デ
    ータを格納せず、メモリオーバーにならないと判別され
    た場合、圧縮された差分データを格納する第１ステップ
    と、 格納メモリに格納されている縮小された画像データを獲
    得し、獲得した縮小された画像データを拡大した画像デ
    ータをメモリ上に書き込み、獲得した縮小された画像デ
    ータに対応する圧縮された差分データが無い場合、メモ
    リ上の画像データを補正せず、獲得した縮小された画像
    データに対応する圧縮された差分データが有る場合、圧
    縮された差分データを伸長し、伸長された差分データに
    よりメモリ上の画像データを補正する第２ステップと、 前記第２ステップにより処理されたメモリ上の画像デー
    タを出力手段に転送するステップとを有することを特徴
    とする画像処理方法。
  2. 【請求項２】 縮小された画像データを格納する領域が
    不足した場合、格納されている差分データを削除し、縮
    小された画像データを格納する領域を確保することを特
    徴とする請求項１記載の画像処理方法。
  3. 【請求項３】 前記出力手段は、レーザービームプリン
    タを含むことを特徴とする請求項１記載の画像処理装
    置。
  4. 【請求項４】 メモリ上の画像データを縮小し、縮小さ
    れた画像データを格納メモリに格納し、縮小された画像
    データを拡大し、縮小される前の画像データと拡大され
    た画像データとの差分データを導出し、導出された差分
    データを圧縮し、圧縮された差分データを格納メモリに
    格納するとメモリオーバーになるか否かを判別し、メモ
    リオーバーになると判別された場合、圧縮された差分デ
    ータを格納せず、メモリオーバーにならないと判別され
    た場合、圧縮された差分データを格納する第１手段と、 格納メモリに格納されている縮小された画像データを獲
    得し、獲得した縮小された画像データを拡大した画像デ
    ータをメモリ上に書き込み、獲得した縮小された画像デ
    ータに対応する圧縮された差分データが無い場合、メモ
    リ上の画像データを補正せず、獲得した縮小された画像
    データに対応する圧縮された差分データが有る場合、圧
    縮された差分データを伸長し、伸長された差分データに
    よりメモリ上の画像データを補正する第２手段と、 前記第２手段により処理されたメモリ上の画像データに
    基づき出力を行う出力手段とを有することを特徴とする
    画像処理装置。
  5. 【請求項５】 縮小された画像データを格納する領域が
    不足した場合、格納されている差分データを削除し、縮
    小された画像データを格納する領域を確保することを特
    徴とする請求項１記載の画像処理装置。
  6. 【請求項６】 前記出力手段は、レーザービームプリン
    タを含むことを特徴とする請求項１記載の画像処理装
    置。
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