JP3037363B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像処理装置に関し、例えば複数の画素から
なるブロツクに分割して符号化された画像データを復号
する画像処理装置に関する。

［従来の技術］ 従来、画像読取装置から読み取つた画像データをLBP
（レーザビームプリンタ）等のプリンタへ出力する場
合、画像読取と画像出力とがリアルタイムに処理できな
い場合等は、画像データを一度符号化してメモリに保存
してから再度読み出す手法が採用されている。また符号
化は複数画素からなるブロツクに分割して行うため、復
号を行う際に、例えば複数のドラムを用いて同時にプリ
ントする場合等は、１つのメモリを複数のアドレスで同
時アクセスする必要性が生じ、この同時アクセスは困難
であつた。そこで、同時アクセスする数、例えばドラム
を四つ（Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫ用）使用する場合を例に挙
げると、上記の復号処理には四つのドラムへ同時にそれ
ぞれの色成分データを供給する必要からメモリ等の保存
手段を四倍に増加させる構成、すなわち、同時アクセス
するアドレスの数に比例したメモリ容量の増加が考えら
れる。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例では、メモリを同時にアク
セスする分だけメモリを増加させることが必要となる。
このために、メモリ等の記憶手段も大型化し、符号化お
よび復号の構成が装置全体に占める割合が非常に大きく
なってしまうのみならず、メモリ等の記憶手段による電
力消費量が増大し、それに伴う発熱が問題になるといっ
た欠点があつた。

本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、
単一の符号化データを、複数の出力色成分データそれぞ
れの生成タイミングに合わせて効率よく読み出すことが
できる画像処理装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下
の構成を備える。本発明にかかる画像処理装置は、画像
データを入力する入力手段と、入力される画像データを
所定画素サイズのブロックごとに符号化する符号化手段
と、得られた符号化データを前記ブロックごとに記憶す
る記憶手段と、符号化されていない前記所定画素サイズ
のブロックの画像データを処理して複数の出力色成分デ
ータそれぞれを生成するための、前記符号化データの読
出タイミングを、前記ブロック単位で時分割に割り当
て、前記符号化データを読み出す読出手段と、読み出さ
れた符号化データに基づいて復号処理を行う復号手段と
を有することを特徴とする。

［実施例］ 以下、添付図に従つて本発明による好適な実施例を詳
細に説明する。

《第１実施例》 ＜カラー画像処理方法の概要の説明＞ 第１図は第１実施例の符号化・復号化処理の流れを示
す図である。同図において、101は原稿画像、102は画素
ブロツク、103は符号化コードメモリ、104は復号データ
制御回路、105cはラインメモリ、105aはデータ並直回
路、105bはデータ直並回路、106は表示画像、107は画素
ブロツクをそれぞれ示している。

まず、画素ブロツク102は例えば４×４の画素X₁〜X₁₆
で構成される（ａ）。この画素ブロツク102は、例え
ば、R,G,BのCCDラインセンサにより原稿を読取る際に、
３原色R,G,Bの色成分ブロツクに分割される。各色成分
ブロツクには、画素X₁がR₁,G₁,B₁、…、画素X₁₆がR₁₆,G
₁₆,B₁₆に分割されて取り込まれる（ｂ）。更に色情報処
理の便宜より、上記R,G,Bの各データは、画素毎に、例
えばCIE 1976 L^＊ａ^＊ｂ^＊表色系の明度指数Ｌ^＊及び色
度指数ａ^＊,b^＊に変換される（ｃ）。この変換は、公知
の変換式により、例えば、ROMテーブル等により行うこ
とができる。このようにして得られた明度データのブロ
ツクＬ^＊（L₁〜L₁₆）は最終的なＬ−codeに符号化され
る。また、色度データのブロツクａ^＊（a₁〜a₁₆）及び
ｂ^＊（b₁〜b₁₆）は複数段階を経て順次統括的に符号化
され、最終的にはab−codeとして得られる。この符号化
は例えば４×４画素ブロツクで考えた場合、通常の16画
素×３色×８ビツト＝384ビツトに代わつて符号化によ
り32ビツトで済み、これはデータを1/12に圧縮したこと
になる。この符号化されたコードデータは符号化コード
メモリ103に一旦記憶され、必要に応じて順次読み出さ
れる（ｄ）。この際、符号化コードメモリ103中のコー
ドデータは、４×４のブロツクとしてコード化されてお
り、復号するためには、４×４に対応した分だけデータ
を復号手段に対して供給する必要性がある。そのため
に、復号データ制御回路104が必要となる。復号データ
制御回路104は大きく分けてラインメモリ105cとデータ
並直回路105aとデータ直並回路105bに大別され、この構
成は例えば、32ビツトを８ビツト×４に変換させ、メモ
リの有効利用を図つている。以上の様に符号化コードメ
モリ103からのデータは復号データ制御回路104を経て、
この復号データ制御回路104の後に設けられた復号化テ
ーブルにより、符号化と逆の手段によりＬ^＊′ａ^＊′ｂ
^＊′へ（ｆ）、更には、色成分変換テーブルにより
Ｒ′,G′,B′へとそれぞれ復号化される（ｇ）。そし
て、例えば、表示装置へ出力する場合、（ｇ）の色成分
ブロツクＲ′,G′,B′の各データは、画素X₁′〜X₁₆′
の画素ブロツク107として出力される（ｈ）。

また、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊からの信号は図示しない簡単な装
置によつて、Y,M,C或はY,M,C,Kへも変換可能である。こ
の場合、プリンタへの出力等が該当する。

以下の説明では、Y,M,C,Kで印字するプリンタの場合
を例として説明する。

＜構成の説明＞ 第２図は第１実施例の符号器の構成を示すブロツク図
である。同図において、201は色変換器であつて、入力
のR,G,B各８ビツトデータをCIE 1976 L^＊ａ^＊ｂ^＊表色
系の明度データＬ^＊及び色度データａ^＊,b^＊に変換する
処理が行なわれる。202は明度符号器であつて、明度デ
ータＬ^＊をＬ−code（20ビツト）に符号化する処理が行
なわれる。203は色度符号器であつて、色度データａ^＊,
b^＊を統括しつつ、最終的なab−code（12ビツト）に符
号化する処理が行なわれる。

以上の構成による動作では、色変換器201,明度符号器
202,色度符号器203により第１図の（ｂ）〜（ｄ）のス
テツプが実施される。

第３図は第１実施例の復号器の構成を示すブロツク図
である。同図において、302は色度復号器であつて、ab
−code（12ビツト）から色度データａ^＊,b^＊（各８ビツ
ト）に復号する処理が行なわれる。301は明度復号器で
あつて、Ｌ−code（20ビツト）を明度データＬ^＊（８ビ
ツト）に復号化する処理が行なわれる。301は色変換器
であつて、複号化された明度データＬ^＊及び色度データ
ａ^＊,b^＊からR,G,B（または、Y,C,M）各８ビツトデータ
に変換する処理が行なわれる。

以上の構成による動作では、復号化は符号化に比べて
扱うビツト数が少ないため、構成は小さくなるが、アル
ゴリズムとしては符号化の逆を行うことで実施できる。
この動作は、第１図の（ｅ）〜（ｈ）までのステツプで
ある。

第５図は第１実施例の復号データ制御回路104の構成
を示す回路図である。第５図において、51〜57はＤ型フ
リツプフロツプ（以下に、「FF」と称す）、58,59はそ
れぞれ４入力１出力、２入力１出力のセレクタ、61はビ
デオクロツク（VCK）を２ビツトのバツフアでカウント
する２ビツトカウンタ、62,63はシグナルデイレーを示
している。

＜動作の説明＞ 次に、第１実施例の時分割データ処理を詳細に説明す
る。

第４図は第１実施例の符号化コードメモリ103へのア
クセスの時分割処理を説明する図である。同図におい
て、41は第１実施例で扱う４×４の画素ブロツクを示し
ている。LE1〜LE4は主走査方向での画素位置をイネーブ
ルにするラインイネーブル信号を示し、PE1〜PE4は副走
査方向の一ラインをイネーブルにするページイネーブル
信号を示している。PE1〜PE4はそれぞれ４ライン毎に１
ラインパルスを出力し、LE1〜LE4はそれぞれ４クロツク
毎に１クロツク分のパルスを出力する。

第１図に示されるように、画像データは４×４画素の
ブロツクで順次統括的に符号化されるため、４画素×４
ラインを一単位として、メモリ空間の１アドレスに32ビ
ツトの符号化コードデータを第４図の“WRITE"に示すタ
イミングで格納し、更に、Y,M,C,Kそれぞれのタイミン
グで読出していく。即ち、これは、４×４画素のデータ
に対応するブロックが圧縮された32ビットデータを16個
のブロックに時分割して、各ブロツク毎にメモリへの符
号化データの書込み（WRITE）や各色の読出し（READ）
タイミングなどを予め決めておく、というそれぞれ独立
したメモリ空間へのアドレスを時分割でアクセスする処
理系である。従来は、アクセスする回数分、すなわち、
書き込みと読み出しの合計五つのアクセスカウンタを使
用したり、また、複数ブロック分のメモリを使用して対
応したが、第１実施例ではアドレスカウンタを一つ用意
すればよい。

次に、時分割処理を行い符号化コードデータを読出
し、更に復号化処理を行うプロセスについて説明する。

上記したように、符号化コードデータの読出しは、時
分割処理により、４×４のブロツク中の任意のタイミン
グで行われる。ところが、符号化は４×４の画素ブロツ
クを統括的に行い、この結果を１つのデータとしてい
る。このため、符号化コードメモリ103から読出し復号
化する場合には、符号化前の４×４の画素データに戻す
ことが必要となる。これは、復号化に対して１つの色成
分について、同一の符号化データから４×４の画素ブロ
ツクの各画素に対応したデータ（つまり、16個分のデー
タ）を読出すことが必要となる。従つて、第１実施例で
は、第５図に示される回路が追加される。

例えば、第４図において、イエローデータの読出し、
即ち、Ｙ（READ）のタイミングについて考える。第５図
のLE1〜LE4にはLE3、D_inには32ビツトの符号化コードデ
ータが入力される。このコードデータはLE3のタイミン
グでFF51においてラツチされ、FF52に４画素分ずつ同一
の32ビツトコードデータが出力される。この32ビツトの
コードデータは、セレクタ58において、８ビツトずつ４
つに分割され、セレクタ59を経て、セレクタ64およびラ
インメモリ105cに入力される。ラインメモリ105cには32
ビツトを８ビツト毎の４つのデータに並直変換された符
号化コードデータが１ブロツクに１つの割合でストアさ
れ、副走査方向の４ライン分のストアが終了するまでラ
インメモリ105cからデータを出力し続ける。また、ライ
ンメモリ105cから出力されるデータは後段の直並変換部
105bにより再度32ビツトデータに戻される。以上の構成
によつて、ラインメモリ105cを32ビツトから８ビツトに
することができ、メモリの節約に貢献できる構成とし
た。他に、M,C,Kもそれぞれ第５図に示される復号デー
タ制御回路104を独立に有し、LE1〜LE4の入力に対して
それぞれLE1,LE2,LE4のタイミングパルスを入力するこ
とで同様に動作させることができる。

ここで、PE3のシグナルデイレーは、データが第6A図
〜第6E図の形までくるデイレーを与えることによつて、
データとPE3との信号の遅れを合わせている。また、LE1
のシグナルデイレーも同様に、第6A図〜第6E図の形まで
の信号の遅れ分を合わせている。また、２ビツトカウン
タ61は、４入力１出力セレクタ58のS0,S1の各入力に対
して、VCKの１クロック目で0,0、２クロツク目で1,0、
３クロツク目で0,1、４クロツク目で1,1となる信号を毎
回出力する。

さらに、上記動作をさらに具体的に説明する。

第6A図〜第6E図は第１実施例の復号化動作の一例を説
明する図である。第6A図〜第6E図において、M1〜M3,C1
〜C3,Y1〜Y3,K1〜K3はそれぞれマゼンタ，シアン，イエ
ロー，ブラックの１ブロック分の符号化されたデータを
示している。

第6A図〜第6E図には、Ｙ信号を水増しする復号化の例
が示されている。

まず、復号化コードメモリ103からは、主走査，副走
査方向で４×４画素のブロック中の決められたタイミン
グ（WRITE）時のみデータが出力される。これは、メモ
リアクセスをシリアルに行なうためである。このタイミ
ングで符号化コードデータが読み出され、例えば、デー
タY1を読み出すためには、FF51で３ライン目且つ３ブロ
ック目のデータY1をラツチさせ、他のデータM1,C1,K1も
同様のタイミングに合わせるため、LE1によつてFF52で
再びラツチさせる。ここで、符号化コードメモリ103か
らのデータを復号するためには、４×４の画素ブロツク
中で同じデータを出力し続ける必要がある。即ち、デー
タY1ならば、４×４で16画素分のデータを出力すること
によつて復号が完了する。

上述のように、例えばＹデータの水増しが必要なの
は、メモリ上に記憶されているコードデータは４×４画
素のブロックであり、画素ごとの復号データを得るため
には、画素毎にコードデータが必要なためである。

以上説明したように、第１実施例によれば、符号化コ
ードメモリのアクセスを１つのアドレスカウンタで時分
割に行い、かつ符号化コードメモリから読出したデータ
を復号器へ入力する方法として最適な復号データ制御回
路を具備することにより、画像データの符号化・復号化
を行うための回路規模の縮小化及びコストダウンが可能
となり、これは開発投資の削減を行うことができる。

《第２の実施例》 次に、第２実施例について説明する。

第７図は第２実施例の符号化コードメモリへのアクセ
スの時分割処理を説明する図であり、第８図は第２実施
例の復号データ制御回路の構成を示す回路図である。第
８図において、第１実施例と同様の構成には同様の番号
が付加され、64は新たに付加された２入力１出力のセレ
クタを示している。または、ラインメモリ103からは、
セレクタ９とセレクタ64の各Ｂ端子に入力され、セレク
タ64の入力の切り換えは、後述のモードによつて行なわ
れる。

さて、メモリ等のアクセスタイムが画素クロツクが早
いために対応できない場合、またその他タイミングに問
題がある場合には、第７図に示されるように、４×４の
画素ブロツクを８つのタイミングに分割（１ブロツクは
２クロツク分に相当）して、時分割にメモリをアクセス
する方法を利用する。

この第２実施例でも第１実施例と同様の動作回路によ
つて説明する。

LE1〜LE4の入力においては、M,YのREADに対してLE2、
C,KのREADに対してはLE4をそれぞれ入力する。またPE3
〜PE4の入力においては、M,Cに対してPE3、Y,Kに対して
PE4をそれぞれ入力し、尚、M,Cに対しては符号化コード
データを１ライン遅らせる為、メモリの読出しモード
（読出す色成分）に応じてY,Kの読出しのときには、セ
レクタ入力をＢ端子に設定する。このような構成をとる
ことにより、M,C,Yのそれぞれの符号化コードデータは
Ｋのデータ出力タイミングに一致させることになる。従
つて、第２実施例では、第１実施例と同様にそれぞれ４
×４の画素ブロツク中ではそのブロツクの符号化コード
データを復号器へと出力することが可能な構成となつて
いる。

《第３実施例》 次に、第３実施例について説明する。

第９図は第３実施例の符号化コードメモリへのアクセ
スの時分割処理を説明する図であり、第10図は第３実施
例の復号データ制御回路の構成を示す回路図である。第
10図において、第１実施例と同様の構成には同様の番号
が付加され、66,67はラインメモリ105aと同様の構成の
ラインメモリを示し、65はセレクタ59と同様の構成を有
したセレクタを示している。ラインメモリ105c,66,67は
直列に設けられ、ラインメモリ67から出力されるデータ
は、ラインメモリ103cに入力されるデータに対して３ラ
イン分の遅延がある。セレクタ65は、後述のモード1,モ
ード２による選択信号によつてセレクタ59、ラインメモ
リ105c,66,67からそれぞれ出力されるデータのひとつを
選択する。

第９図に示されるように、第２実施例を更にメモリア
クセスタイミング的に応用可能にしたものが第３実施例
である。第10図のPE1〜PE4の入力には、M,C,Y,Kに対し
てPE1,PE2,PE3,PE4をそれぞれ入力し、モード0,モード
１にはM,C,Yに対してそれぞれセレクタ入力D,C,Bが選択
される様に設定する。その結果、符号化コードデータは
Ｋの出力タイミングにM,C,Yをすべて一致させることが
でき、復号器側に対して４×４のブロツク中ではそのブ
ロツクの符号化コードデータを出力することが可能な構
成となつている。

尚、上述の入力手段は、CCDラインセンサに限らず、T
Vカメラ、SV（スチルビデオ）カメラ、コンピユータの
インターフエース等であつても良い。

また、出力手段として色毎の像再生手段を有するタイ
プのレーザビームプリンタ（LBP）や、１つのドラムを
用いるタイプのプリンタであつても良い。また、ドツト
プリンタ、熱転写プリンタ、インクジエツトプリンタ、
熱エネルギーによる膜沸騰を利用して液滴を吐出するタ
イプのヘツドを用いたプリンタ等でも良い。

また、本発明は、画像複写装置に限らず、カラーフア
クシミリ、カラー画像フアイルシステムにも適用するこ
とができる。即ち、第１図の符号化コードメモリ103の
出力に対して、モデムを接続することにより、符号化デ
ータを送信することができ、受信側には復号データ制御
回路104以降の回路を設けることにより、カラーフアク
シミリとして使用することができる。また、符号化コー
ドメモリ103を例えば光デイスクやフレキシブルデイス
クにすることにより、フアイルシステムとして使用する
こともできる。

また、画像の符号化方法は、ブロツク毎に符号化する
ものであれば、直行変換符号化、例えば、いわゆるADCT
（adaptive descrete cosine transform）、ベクトル量
子化等、いずれの符号化を用いても良い。

また、Ｌ・ａ・ｂの成分ではなく、Ｌ・Ｕ・ＶやＹ・
Ｉ・Ｑ等の成分で符号化を行つても良い。

また、輝度成分と色度成分に変換せずに、RGBの成分
のまま符号化しても良い。

本実施形態によれば、画像データを符号化・復号する
回路規模の縮小化およびコストダウンが可能になり、さ
らに、開発投資の削減が可能になる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、単一の符号化
データを、複数の出力色成分データそれぞれの生成タイ
ミングに合わせて効率よく読み出すことができる画像処
理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の符号化・復号化処理の流れを示す
図、 第２図は第１実施例の符号器の構成を示すブロツク図、 第３図は第１実施例の復号器の構成を示すブロツク図、 第４図は第１実施例の符号化コードメモリ103へのアク
セスの時分割処理を説明する図、 第５図は第１実施例の復号データ制御回路104の構成を
示す回路図、 第6A図〜第6E図は第１実施例の復号化動作の一例を説明
する図、 第７図は第２実施例の符号化コードメモリへのアクセス
の時分割処理を説明する図、 第８図は第２実施例の復号データ制御回路の構成を示す
回路図、 第９図は第３実施例の符号化コードメモリへのアクセス
の時分割処理を説明する図、 第10図は第３実施例の復号データ制御回路の構成を示す
回路図である。 図中、41,102,107……画素ブロツク、51〜57……FF、5
8,59,65……セレクタ、61……２ビツトカウンタ、62,63
……シグナルデイレー、66,67,105c……ラインメモリ、
101……原稿画像、103……符号コードメモリ、105a……
データ並直回路、105b……データ直並回路、106……表
示画像である。

フロントページの続き (72)発明者 梶田 公司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 栗田 充 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−10765（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−283776（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−181284（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−134681（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/21 H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 - 1/62 G06T 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像データを入力する入力手段と、 入力される画像データを所定画素サイズのブロックごと
   に符号化する符号化手段と、 得られた符号化データを前記ブロックごとに記憶する記
   憶手段と、 符号化されていない前記所定画素サイズのブロックの画
   像データを処理して複数の出力色成分データそれぞれを
   生成するための、前記符号化データの読出タイミング
   を、前記ブロック単位で時分割に割り当て、前記符号化
   データを読み出す読出手段と、 読み出された符号化データに基づいて復号処理を行う復
   号手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】前記出力色成分はイエロー、マゼンタ、シ
   アンおよびブラック色成分であることを特徴とする請求
   項１に記載された画像処理装置。