JP3045008B2 - ハーフトーン画像の圧縮方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハーフトーン画像の圧
縮方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータのターミナルプリンタ等で
は、文字や線画のような２値画像を印刷する場合は、例
えば縦３００ｄｐｉ×横３００ｄｐｉのような、縦横同
一の解像度をもった通常のドットマトリックスを用いて
表現している（以下、通常のドットマトリックスで表現
した画像を「通常画像」という）。一方、写真のように
ハーフトーンを持った画像を印刷する場合は、例えば縦
３００ｄｐｉ×横１２００ｄｐｉのように、通常のドッ
トマトリックスより横方向（又は縦方向）の解像度がＮ
倍（上記例では４倍）高いドットマトリックスを用いて
表現している（以下、一方向の解像度が通常画像よりＮ
倍高い画像を「Ｎ倍密画像」という）。Ｎ倍密画像を用
いることにより、１画素当たりＮ個のドットの白黒パタ
ーンによりハーフトーンを表現することができる。

【０００３】Ｎ倍密画像は、これを記憶する場合、その
ままでは通常画像のＮ倍のメモリ容量が必要であるが、
圧縮コード化することにより、より少ないメモリ容量で
記憶することができる。従来知られている圧縮コード化
の基本的な一方法は、Ｎドットで表現される１画素に対
して、それが取り得る全てのドットパターンを表現でき
るビット数の圧縮コードを割り当てるものである。

【０００４】例えば上記した４倍密画像の場合、１画素
が取り得るドットパターン数は、画素全体が全ドット白
と全ドット黒の２パターンと、画素の右端から黒ドット
が１個から３個まで並ぶ３パターンと、逆に画素の左端
から黒ドットが１個から３個まで並ぶ３パターンの合計
８パターンである。そのため、圧縮コードとして３ビッ
トのコードが使用でき、必要なメモリ容量は通常画像の
３倍で済む。

【０００５】また、これより更に高い圧縮率を実現する
ために、次のような圧縮コード化の方法も知られてい
る。即ち、横に隣接する２画素を一纏めとして、この２
画素が取り得るドットパターンに一定の制限を与え、こ
の制限の下で２画素が取り得る全てのドットパターンを
表現できるビット数の圧縮コードを割り当てるものであ
る。ここで、ドットパターンの制限とは、２画素の領域
の中で白黒変化が１回以下であること、つまり、２画素
領域の中の白黒パターンが必ず「白」、「黒」、「白
黒」又は「黒白」となるようにし、「白黒白」、「黒白
黒」等のように２回以上の白黒変化がないようにする、
というものである。

【０００６】例えば、４倍密画像の場合、この方法によ
れば、２画素が取り得るパターン数は、２画素領域の全
体が全ドット白と全ドット黒の２パターンと、領域の右
端から黒ドットが１個から７個まで並ぶ７パターンと、
逆に領域の左端から黒ドットが１個から７個まで並ぶ７
パターンの合計１６パターンである。そのため、圧縮コ
ードとして２画素当たり４ビットのコードが使用でき、
必要なメモリ容量は通常画像の２倍で済む。

【０００７】この後者の圧縮コード化方法をより一般的
に説明すれば、Ｎ倍密画像に対して上記のドットパター
ン制限を課して、２画素領域が取り得る白黒パターン数
を４Ｎ通りに制限した上で、 ４Ｎ＝２^M の関係を満たすビット数Ｍの圧縮コードで２画素を表現
するものである。これにより、Ｎ倍密画像を通常画像の
Ｍ／２倍のメモリ容量で記憶することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
後者の圧縮コード化方法は、Ｎ倍密画像を単に記憶する
だけならば効果があるが、Ｎ倍密画像の編集や加工を行
う場合には、圧縮コードのままでは編集や加工を行なう
ことができないという問題がある。

【０００９】即ち、例えば、ポジ写真を反転させてネガ
写真にするとか、写真に文字を重ね合せるというような
編集加工は、写真のＮ倍密画像にＮＯＴの論理演算を行
ったり、写真のＮ倍密画像と文字の通常画像とにＡＮ
Ｄ、ＯＲ又はＸＯＲの論理演算を行ったりするものであ
る。これらの論理演算は、Ｎ倍密画像の画素の白黒パタ
ーンに対する作用という側面から観察してみると、ＮＯ
Ｔは全部の画素の白黒パターンを反転させることであ
り、また、通常画像（各画素が全ドット黒又は全ドット
白）とのＡＮＤ、ＯＲ又はＸＯＲは、個々の画素の白黒
パターンを全ドット白若しくは全ドット黒に変換する又
は反転することと同じである。

【００１０】ところが、従来の圧縮コードは、上述した
ように２画素に対して一つのＭビットコードを与えてい
るものであるが、仮に、この圧縮コードに対し上記論理
演算を行なったとすると、この圧縮コード内の各画素に
対応する部分（つまり、上位Ｍ／２ビット部分又は下位
Ｍ／２ビット部分）に対して、それぞれ上記した反転や
変換を施すことになる。しかし、この圧縮コードに対す
る反転や変換は、その圧縮コードが表す画素の白黒パタ
ーンに対する同一の反転や変換を必ずしも意味するもの
ではなく、むしろ、画素の白黒パターンに対しては全く
異なる内容の変換を意味する場合が多い。

【００１１】このように、Ｎ倍密画像の従来の圧縮コー
ドに対して編集加工を行うと、圧縮前の画素の白黒パタ
ーンに対し、編集加工の意図とは全く異なる処理を施し
てしまう結果となる。そのため、従来は、Ｎ倍密画像を
編集加工する場合、これを圧縮コードから元のＮ倍密画
像に一旦戻した上で編集加工を行ない、その後に再び圧
縮コードに戻して記憶するようにしている。そのため、
通常画像のやはりＮ倍のメモリ容量が必要になってしま
い、圧縮コード化のメリットを完全に活かし切ることが
できない。

【００１２】従って、本発明の目的は、Ｎ倍密ハーフト
ーン画像の圧縮コード化方式において、従来と同様の高
い圧縮率を保ちつつ、Ｎ倍密画像の加工や通常画像との
編集が、圧縮コードのままで行えるようにし、もって、
Ｎ倍密画像の処理が完全に、圧縮コードに必要なメモリ
容量だけで行えるようにすることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に従うハーフトー
ン画像の圧縮方式は、Ｎ倍密画像の各２画素領域が取り
得る２Ｎドットパターンを、白黒変化が１回以下となる
４Ｎ通りのドットパターンのみに制限した条件下で、４
Ｎ通りのドットパターンに対して予め設定された圧縮コ
ードを用いて、ハーフトーン画像を圧縮コード化する手
段を備え、上記圧縮コードは、この圧縮コードの全体が
反転されたとき、対応する２画素領域の２Ｎドットパタ
ーンも反転するように設定されていることを特徴とす
る。

【００１４】この方式において、更に、次の条件(1)(2)
の一方又は双方を満たすように圧縮コードが設定されて
いれば一層望ましい。

【００１５】(1) 圧縮コードの画素対応部分が個別に
全ビット“１”又は全ビット“０”に変換されたとき、
対応する画素のＮドットパターンも全ドット黒又は全ド
ット白に変換される。

【００１６】(2) 圧縮コードの画素対応部分が個別に
反転したとき、対応する画素のＮドットパターンも反転
する。

【００１７】但し、この追加の２つの条件(1)(2)は、全
ての圧縮コードに関して満たすことは実際にはできな
い。好適な実施例では、大部分の圧縮コードはこの条件
(1)(2)を満たすが、小数の圧縮コードは満たすことがで
きない。

【００１８】また、本発明の方式において、上記圧縮コ
ード化手段は、ハーフトーン画像を表わした階調データ
を入力する手段と、予め定めた階調データと圧縮コード
との対応関係を保持する手段と、対応関係に基づいて階
調データを圧縮コードに直接変換する手段とを備えた構
成とすることができる。

【００１９】

【作用】本発明の方式によれば、Ｎ倍密画像の２画素領
域に対するドットパターンが４Ｎ通りのパターンだけに
制限されているため、従来と同様に高い圧縮率が得られ
る。それに加え、圧縮コードを反転したとき２画素領域
のドットパターンも反転するように圧縮コードが設定さ
れているため、圧縮コードに対してＮＯＴの論理演算を
行ってもＮ倍密画像に対してＮＯＴ演算を行ったと同じ
結果が得られる。従って、少なくともＮＯＴ演算につい
ては、圧縮コードのままでの加工が可能である。

【００２０】更に、上記の条件(1)を追加した場合は、
この条件(1)を満たす圧縮コードに関しては、この圧縮
コードに対して通常画像とのＡＮＤ及びＯＲの演算を行
っても、Ｎ倍密画像にＡＮＤ及びＯＲの演算を行ったと
同じ結果が得られる。また、上記条件(2)を追加した場
合は、この条件(2)を満たす圧縮コードに関しては、こ
の圧縮コードに対して通常画像とのＸＯＲ演算を行って
も、Ｎ倍密画像に対してＸＯＲ演算を行ったと同じ結果
が得られる。従って、全く完全ではないにしろ、ＡＮ
Ｄ、ＯＲ、ＸＯＲの演算を圧縮コードのままで行うこと
が可能となる。

【００２１】好適な実施例では、条件(1)(2)を大部分の
圧縮コードが満たしているため、実質的に問題を生じる
ことなく、圧縮コードのままでのＡＮＤ、ＯＲ、ＸＯＲ
の演算が可能である。

【００２２】また、上記圧縮コード化手段の構成を上記
のようにした場合は、階調データから圧縮コードに直接
変換できるため、プリンタなどでホストコンピュータか
ら階調データを得てＮ倍密画像として出力するような場
合、装置内部では、完全に圧縮コードだけで処理ができ
るため、メモリ容量が圧縮コード対応分だけに完全に削
減できる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。

【００２４】図１は、本発明の一実施例に係る圧縮コー
ド化方式を適用して４倍密画像を圧縮コード化し、この
圧縮コードにＮＯＴの論理演算を施し、再び４倍密画像
に戻した場合の具体例を示したものである。

【００２５】図１の一番上に示す画像Ａは、例えば縦３
００ｄｐｉ×横１２００ｄｐｉの４倍密画像である。こ
の４倍密画像Ａ内の各正方形の領域が各画素であり、各
画素内の短冊形の領域が各ドットである。各画素は横方
向に並んだ４個のドットから構成され、この４ドットの
白黒パターンにより各画素のハーフトーンが表現され
る。

【００２６】この４倍密画像Ａは、横に隣接し合う２つ
の画素の組（以下、「２画素領域」とよぶ）ａ、ｂ、
ｃ、…に論理的に分割され、各２画素領域内の８ドット
の白黒パターンが一つの圧縮コードに変換される。

【００２７】圧縮率を高めるために、各２画素領域内の
８ドットが取り得る白黒パターンに対し、従来と同様の
制限が課されている。即ち、８ドットを通じての白黒パ
ターンは、必ず「白」、「黒」、「白黒」及び「黒白」
のいずれか、つまり白黒変化が１回以下であり、「白黒
白」や「黒白黒」等のように２回以上の白黒変化があっ
てはならない。図１に示した４倍密画像Ａ内のドットパ
ターン例も、この制限に従っている。この制限により、
８ドットが取り得るパターン数は１６通りとなるので、
圧縮コードは４ビットで足りることになり、圧縮コード
化した４倍密画像の記憶に必要なメモリ容量は通常画像
の２倍で済むことになる。

【００２８】なお、このドットパターン制限は、２画素
領域内での黒ドットの配置に対する制限であり、黒ドッ
トが自由に位置できないことを意味する。しかし、２画
素領域の横サイズは極めて微小（例えば横１２００ｄｐ
ｉの場合は１／１５０インチ）であるから、その微細な
領域内で黒画素の配置が変動しても、黒画素の個数さえ
一定であれば人間の目には同一のトーンに見える。よっ
て、このドットパターン制限はハーフトーン画像の画質
に対して実質的影響を与えない。

【００２９】この４倍密画像を本実施例の方式で圧縮コ
ード化した結果が画像Ｂであり、この圧縮コード画像Ｂ
にＮＯＴ演算（反転）を施した結果が画像Ｃであり、こ
の反転圧縮コード画像Ｃを４倍密画像に伸張した結果が
出力画像Ｄである。ここで、出力画像Ｄと元の４倍密画
像の白黒パターンを比較してみると、正確にＮＯＴの論
理関係となっている。

【００３０】このように、本実施例では、圧縮コードに
対してＮＯＴ演算を行うと、それは４倍密画像の画素の
白黒パターンに対してＮＯＴ演算を行ったと同じ結果と
なる。

【００３１】更に、後に具体例で検証するが、本実施例
の圧縮コードの画素対応部分（上位２ビット部分又は下
位２ビット部分）を個別に“１１”若しくは“００”に
変換し又は反転すると、それは殆どのケースにおいて、
個々の画素の白黒パターンを全ドット黒若しくは全ドッ
ト白に変換し又は反転したのと同じ結果となる。つま
り、４倍密画像の圧縮コードと通常画像とのＡＮＤ，Ｏ
Ｒ，ＸＯＲ等の論理演算が可能である。

【００３２】図２は、本実施例における４ビット圧縮コ
ードの原理を示している。

【００３３】上述したように、この圧縮コードの画素対
応部分（上位２ビット又は下位２ビット）を個別に、反
転又は“１１”若しくは“００”に変換すると、対応す
る画素の４ドットパターンも反転又は全ドット黒若しく
は全ドット白に変換される必要がある。この条件を満た
すために、まず、画素対応部分たる２ビットコードと画
素の４ビットパターンとの間に、図２（Ａ）に示すよう
な対応関係を設定する。

【００３４】即ち、２ビットコード“００”と“１１”
は、それぞれ、４ドットパターン“００００”と“１１
１１”とに対応する（ドットパターンの“０”は白ドッ
ト、“１”は黒ドットを意味する）。この対応関係によ
り、任意の２ビットコードをもつ画素対応部分を“１
１”又は“００”に変換すると、対応する画素の４ドッ
トパターンも全ドット黒又は全ドット白に変換される、
という条件が満足される。同時に、“１１”又は“０
０”のコードをもつ画素対応部分を反転すると、画素の
４ドットパターンも反転するという条件も満足される。

【００３５】また、２ビットコード“０１”は４ドット
パターン“０００１”又は“１０００”に対応し、２ビ
ットコード“１０”は４ドットパターン“０１１１”又
は“１１１０”に対応する。ここで、一つの２ビットコ
ードに対して２つの４ドットパターンが選択的に対応し
ているが、いずれを選択するかは、２画素領域内の隣の
画素の４ドットパターンとの関係を考慮して、上述した
２画素領域に対するドットパターンの制限を満たす方の
４ドットパターンを選択することになる。この対応関係
により、“０１”又は“１０”のコードをもつ画素対応
部分を反転すると、画素の４ドットパターンも反転する
という条件が満足される。

【００３６】次に、図２（Ａ）の２ビットコードを２つ
づつ組合わせることにより、４ビット圧縮コードを作成
する。これにより、図２（Ｂ）に示すような４ビット圧
縮コードと８ドットパターンとの対応関係が得られる。
この対応関係によれば、上述の説明から明らかなよう
に、４ビット圧縮コードの個々の画素対応部分に対し反
転、“１１”への変換、又は“００”への変換を行なう
と、対応する画素の白黒パターンに対しても同様に反
転、全ドット黒への変換、又は全ドット白への変換を行
うことになる。つまり、４倍密画像に対し、圧縮コード
のままでＮＯＴ演算、並びに通常画像とのＡＮＤ、ＯＲ
及びＸＯＲの演算が自由に行える。

【００３７】ところで、４ビット圧縮コードのコード数
は全部で１６通りであるが、このうち図２（Ｂ）の対応
関係に含まれるコードは１２通りであり、４通りのコー
ドが欠けている。この４通りのコードとは、２ビットコ
ード“０１”と“１０”とを組合わせて出来る４ビット
コードであるが、この４つのコードについては、図２
（Ａ）の対応関係を適用しても、上述したドットパター
ンに対する制限を満足させることができないものであ
る。

【００３８】そこで、この４つの圧縮コードに対して
は、個別に８ドットパターンとの対応を設定する。図２
（Ｃ）はその結果を示している。この図２（Ｃ）の対応
関係は、少なくとも、圧縮コードの反転、つまりＮＯＴ
演算が行えるように設定されている。

【００３９】以上のようにして１６通りの圧縮コードに
対する８ドットパターンの対応関係が完全に設定され
る。図３は、この最終的な対応関係を示している。

【００４０】上述の説明から明らかなように、図３の対
応関係では、圧縮コードに対するＮＯＴ演算の結果が問
題ないことは完全に保証されており、また通常画像との
ＡＮＤ、ＯＲ及びＸＯＲの演算については、図２（Ｃ）
に示した４通りの圧縮コードについてはエラーが生じる
ことになるが、図２（Ｂ）に示した１２通りの圧縮コー
ドについては全く問題がないことが保証されている。

【００４１】図４は、図３に示した対応関係を用いて４
倍密画像を圧縮コードに変換した上で、通常画像とＡＮ
Ｄ演算を行った具体例を示す。

【００４２】図４において、画像Ａは元の４倍密画像
（例えば、解像度が縦３００ｄｐｉ×横１２００ｄｐ
ｉ）であり、これを圧縮コード化したものが画像Ｂ（例
えば、縦３００ｄｐｉ×横６００ｄｐｉ）である。ま
た、画像Ｅは通常画像（例えば、縦３００ｄｐｉ×横３
００ｄｐｉ）であり、これを横方向に２倍に拡大（１画
素を単純に２ドットで表現）して圧縮コード化画像Ｂと
同じ解像度にしたものが画像Ｆである。ＡＮＤ演算は、
４倍密画像の圧縮コード化画像Ｂと、通常画像の横２倍
拡大画像Ｆとの間で行う。その結果、画像Ｇが得られ、
これを４倍密画像に拡大すると出力画像Ｈとなる。

【００４３】この出力画像Ｈと、元の４倍密画像Ａ及び
通常画像Ｅとを対照してみると、殆ど正確にＡＮＤ演算
が行われたように見える。実際には、図示の画像（８画
素×８画素）の大きさは、上記した解像度例の下では、
一辺の長さが約１／４０インチであるため、肉眼には全
く正確なＡＮＤ演算の結果に見える。

【００４４】図５は、このＡＮＤ演算によって出力画像
に生じるエラーを全ての圧縮コードについて検証した結
果を示す。図５（Ａ）は、圧縮コードの上位２ビットだ
けが“００”に変換された場合であり、図５（Ｂ）は、
下位２ビットだけが“００”に変換された場合を示す。

【００４５】図５に示すように、図２（Ｂ）の１２の圧
縮コードにおいては、完全に正しい出力ドットパターン
が得られ、図２（Ｃ）の４つの圧縮コードにおいての
み、正しい出力ドットパターンと異なるエラーが発生す
る。しかし、これらのエラーはいずれも、１ドット分の
エラーであり、これは上記した解像度例の下では、１／
１２００インチのエラーにすぎない。この極めて微細な
エラーは人間の目には全く認識されない。

【００４６】図６は、図３に示した対応関係を用いて４
倍密画像を圧縮コードに変換した上で、通常画像とＯＲ
演算を行った具体例を示す。

【００４７】図６において、画像Ａ、Ｂ、Ｅ及びＦは図
４に示したそれと同じものである。ＯＲ演算は、４倍密
画像の圧縮コード化画像Ｂと、通常画像の横２倍拡大画
像Ｆとの間で行なわれ、その結果として画像Ｉが得ら
れ、これを４倍密画像に拡大すると出力画像Ｊとなる。

【００４８】この出力画像Ｊと、元の４倍密画像Ａ及び
通常画像Ｅとを対照してみると、殆ど正確にＯＲ演算が
行われたように見える。実際には、前述のように図示の
画像は一辺の長さが約１／４０インチであるため、肉眼
には全く正確なＯＲ演算の結果に見える。

【００４９】図７は、このＯＲ演算によって出力画像に
生じるエラーを全ての圧縮コードについて検証した結果
を示す。図７（Ａ）は、圧縮コードの下位２ビットだけ
が“１１”に変換された場合であり、図７（Ｂ）は、上
位２ビットだけが“１１”に変換された場合を示す。

【００５０】図７に示すように、ＡＮＤの場合と同様に
上記４つの圧縮コードにおいてのみ、１ドット分のエラ
ー、つまり１／１２００インチの極めて微細なエラーが
生じるが、人間の目には全く認識されない。

【００５１】図８は、通常画像とのＸＯＲ演算を行った
場合の同様の検証結果を示す。図８（Ａ）は、圧縮コー
ドの全体が反転した場合であり、図８（Ｂ）は、圧縮コ
ードの下位２ビットだけが反転した場合であり、図８
（Ｃ）は、上位２ビットだけが反転した場合を示す。

【００５２】図８に示すように、下位又は上位２ビット
だけが反転した場合にだけ、上記４つの圧縮コードにお
いてのみ、４ドット分のエラー、つまり４／１２００イ
ンチのエラーが生じる。このエラーも微細であり、人間
の目には認識されにくい。しかも、下位又は上位２ビッ
トだけ反転した場合のみエラーが生じるということは、
画像の或領域に対してＸＯＲを行った場合、その領域の
内部ではエラーは発生せず、その領域の境界においての
みエラーが発生することを意味する。通常、この境界と
は、例えば写真と文字とをＸＯＲするような場合、写真
と文字との境界であり、そこではトーンが大きく変化す
ることが多いため、微細なエラーは人間の目には一層認
識されにくい。

【００５３】図９は、以上説明した圧縮コード化方式を
利用して４倍密画像と通常画像の処理を行うターミナル
プリンタの一実施例のブロック構成を示す。

【００５４】図９において、プリンタ１は、パーソナル
コンピュータ３から画像のデータを受信するためのイン
ターフェイス５と、受信した画像を処理するためのＣＰ
Ｕ７と、ＣＰＵのプログラムやその他固定的情報を記憶
したＲＯＭ９と、ＣＰＵのワークエリア１１１やＣＰＵ
が作成した４ビットコード（圧縮コード）画像をページ
単位で保持するためのページバッファ１１３を含んだＲ
ＡＭ１１と、ページバッファ内の４ビットコード画像を
４倍密画像に変換するイメージ出力回路１３と、イメー
ジ出力回路１３の出力を受けて４倍密画像を実際に印刷
するプリントエンジン１５とを有する。尚、ＲＯＭ９に
は、プログラム９１の他、パーソナルコンピュータ３か
ら受信したハーフトーン画像のデータから圧縮コード化
画像を直接作るためのハーフトーン生成用配列データ９
３、及び文字や記号のフォントデータ９５が記憶されて
いる。

【００５５】図１０は、このプリンタが行う画像データ
に対する処理の流れを示す。

【００５６】図１０のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３に示す
ように、画像データは、階調データ（Ｓ１）、文字コー
ド（Ｓ２）及びビットイメージ（Ｓ３）の３種類のいず
れかの形態で、ホストコンピュータから受信される。

【００５７】ここで、階調データとは、ハーフトーン画
像の各画素の階調（例えば、２５６階調）を表わしたデ
ータである。この階調データを受信した場合は、まず、
これを縦１５０ｄｐｉ×横１５０ｄｐｉの階調データに
変換した後（ステップＳ４）、ＲＯＭ９内のハーフトー
ン生成用配列データ９３を用いて、この階調データを既
に説明したような４ビット圧縮コード化画像（縦３００
ｄｐｉ×横６００ｄｐｉ）に変換する（ステップＳ
５）。

【００５８】また、文字コードを受信した場合は（ステ
ップＳ２）、ＲＯＭ９から文字フォントを読み出して既
に説明したような縦３００ｄｐｉ×横３００ｄｐｉの通
常画像を作成する（ステップＳ６）。次に、この通常画
像を既に説明したように横方向に２倍に拡大して、圧縮
コード化画像と同じ解像度の縦３００ｄｐｉ×横６００
ｄｐｉの画像とする（ステップＳ７）。

【００５９】また、ビットイメージを受信した場合、つ
まり、線画のような縦３００ｄｐｉ×横３００ｄｐｉの
通常画像を受信した場合は（ステップＳ３）、この通常
画像も横方向に２倍に拡大して縦３００ｄｐｉ×横６０
０ｄｐｉの画像とする（ステップＳ８）。

【００６０】以上のようにして、どの形態で受信した画
像も圧縮コード化画像と同じ解像度の画像とした後、次
に、この画像をＲＡＭ１１のページバッファ１１１に書
き込む（ステップＳ９）。ここで、書き込み方として
は、上書き、ＮＯＴ演算、ＡＮＤ演算、ＯＲ演算及びＸ
ＯＲ演算等がある。この書込において、既に説明したよ
うな４ビット圧縮コードのままでの編集加工が行われる
ことになる。

【００６１】次に、ページバッファ１１１内の編集加工
後の４ビット圧縮コードを順次に読み出して、イメージ
出力回路１３により４倍密画像の８ドットパターンに変
換し（ステップＳ１０）、これをエンジン１５が受けて
印字を行う（ステップＳ１１）。

【００６２】図１１〜図１４は、上記ステップＳ５の処
理において、１５０ｄｐｉの階調データを４ビット圧縮
コードを直接変換するために用いるハーフトーン配列デ
ータ（図９の参照番号９３）の一例を示す。

【００６３】この配列データにおいて、階調データが示
す０〜２５５の各階調ｄiに対応して、位置番号ｐ＝０
〜７で識別される８個の圧縮コードｃｏｄｅ（ｄi、
ｐ）が設定されている。尚、図において、階調ｄiは１
０進表記であり、圧縮コードｃｏｄｅ（ｄi、ｐ）は１
６進表記で、これを２進表記すれば４ビットとなる。

【００６４】図１５は、この配列データを用いて、１５
０ｄｐｉ×１５０ｄｐｉの階調データから４ビット圧縮
コードを直接得るための処理手順を示す。

【００６５】まず、図１５（Ａ）に示すように、１５０
ｄｐｉの階調データ中から２×２マトリックスの４つの
画素Ａ1〜Ａ4の階調データｄ1〜ｄ4を取り出す。次に、
同図（Ｂ）に示すように、この４つの画素Ａ1〜Ａ4の各
々を縦に並ぶ２つの領域（つまり、３００ｄｐｉの２画
素領域）に分け、全部で４×２マトリックスの８個の２
画素領域ａ1〜ａ8に対して位置番号ｐ＝０〜７を与え
る。そして、この８個の２画素領域ａ1〜ａ8に対し、各
々の階調データｄiと位置番号ｐとに該当する圧縮コー
ドｃｏｄｅ（ｄi、ｐ）を配列データ中から読み出す。
その結果、同図（Ｃ）に示すように、４×２マトリック
スの２画素領域ａ1〜ａ8に対しする４ビット圧縮コード
が確定する。

【００６６】図１６は、図１５（Ａ）の４画素Ａ1〜Ａ4
が全て階調ｄi＝６４である場合を例に、図１５の処理
結果を具体的に示したものである。

【００６７】図１２の左欄最上段に示すように、階調６
４に対する圧縮コードの配列データは４，１，２，８，
１，４，８，２である。そこで、図１６（Ａ）に示すよ
うに、この８個の圧縮コード４，１，２，８，１，４，
８，２を、各々の位置番号ｐに対応した２画素領域に割
り当てることにより、４ビット圧縮コードが確定する。

【００６８】既に説明したように、プリンタ内では、こ
の４ビット圧縮コードのままで画像の編集加工が行わ
れ、最後にプリントエンジンに送る際に逐次に４倍密画
像のドットパターンに変換される。

【００６９】図１６（Ｂ）は、この圧縮コードから印刷
された４倍密出力画像を示したものである。この４倍密
画像では、画像の縦横に対し４５度傾いたラインに沿っ
て黒ドットが配列されている。この４５度配列は、画像
の見栄を良くするため従来から採用されている手法であ
る。図１５に示した処理で、４×２マトリックスの２画
素領域ａ1〜ａ8に対し、各々の位置番号ｐに応じた圧縮
コードを割り当てている理由は、２画素領域内の黒ドッ
トの偏る位置（右又は左）を、上記４５度配列が作れる
ように、マトリックス内の相対位置に応じて定めるため
である。

【００７０】以上、４倍密画像に適用した本発明の一実
施例を説明した。この実施例によれば、ハーフトーン画
像を元の階調データから４ビット圧縮コードに直接変換
し、この圧縮コードのままで加工や通常画像との編集を
行い、そして、最後の出力の段階で圧縮コードから４倍
密のドットパターンに戻すようにしている。そのため、
処理に必要なメモリ容量は通常画像の２倍ですみ、従来
技術に比較してメモリ容量を完全に１／２に削減するこ
とができる。しかも、圧縮コードのままで編集加工を行
う際に部分的に生じるエラーは、肉眼では認識できない
程度の極めて微細なエラーであるために、実質的に問題
にならない。

【００７１】図１７〜図１９は、１６倍密画像に適用し
た本発明の圧縮方式の一実施例を示す。

【００７２】１６倍密画像では、一つの画素が１６ドッ
トから構成されており、その２画素領域つまり３２ドッ
トが取り得るドットパターンは、既に述べたように白黒
変化が１回以下であるという制限が課せられるので、全
部で６４パターンである。この２画素領域の６４パター
ンの各々に対して圧縮コードが割り当てられる。圧縮コ
ードに必要なビット数は６ビットであるが、６ビットは
扱いずらいので実際は８ビットの圧縮コードを用いる。

【００７３】図１７は、８ビット圧縮コードの画素対応
部分（上位４ビット又は下位４ビット）と画素の１６ド
ットパターンとの対応関係を示している。この対応関係
も、４倍密の場合と同様に、圧縮コードの画像対応部分
が反転、“１１１１”に変換、又は“００００”に変換
されると、対応する画素の１６ドットパターンも同様に
反転、全ドット黒に変換、又は全ドット白に変換される
ように定められている。

【００７４】図１８は、図１７の関係を２つづつ組み合
せて作成した、８ビット圧縮コードと３２ドットパター
ンとの対応関係を示す。ここには、ドットパターンに対
する上記の制限を満たすことができる６０通りのドット
パターンだけが示されている。

【００７５】残りの４通りのドットパターンについて
は、図１７の関係に基づかずに、個別に圧縮コードを設
定する。その際、８ビット圧縮コード全体を反転すると
３２ドットパターンの全体も反転するように、図１９
（Ａ）に示すような圧縮コードを定める。更に、余って
いる圧縮コードを利用して、同じ４通りのドットパター
ンに関し、圧縮コードの上位又は下位４ビットが個別に
反転すると、対応する画素の１６ドットパターンも反転
するように、図１９（Ｂ）に示すような圧縮コードを定
める。

【００７６】以上のようにして、図１８と図１９に示し
た６４通りの圧縮コードが設定される。この圧縮コード
を用いることにより、圧縮コードのままでの編集加工が
可能となる。その際のエラーは、ＮＯＴの際には発生し
ないことは４倍密の場合と同様であるが、さらに、図１
９（Ｂ）に示した追加の４コードのためにＸＯＲの際に
も全くエラーが生じない。ＡＮＤとＯＲのときだけ、図
１９の４パターンに関してのみエラーが生じるが、通常
画像が３００ｄｐｉの場合、エラーのサイズは１／１２
００インチの微細なものであるから人の目には認識でき
ない。

【００７７】尚、８ビットの圧縮コードを用いた場合
は、２５６パターンが識別できるから、最大６４倍密の
ハーフトーン画像まで圧縮できる。一般に、圧縮コード
をＭドット、圧縮できるハーフトーン画像の最大の倍密
度をＮ倍密とした場合、 ４Ｎ＝２^M の関係が成り立つ。

【００７８】尚、本発明は上記した実施例以外の様々な
倍密態様でも実施することができる。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、Ｎ倍密ハーフトーン画
像の圧縮コード化方式において、従来と同様の高い圧縮
率を保ちつつ、Ｎ倍密画像の加工や通常画像との編集
が、圧縮コードのままで行うことができ、従って、Ｎ倍
密画像の処理が圧縮コードに必要なメモリ容量だけで行
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る圧縮コード化方式を適
用して４倍密画像を圧縮コード化し、この圧縮コードに
ＮＯＴの論理演算を施し、再び４倍密画像に戻した場合
の具体例を示した図。

【図２】本実施例における４ビット圧縮コードの原理を
示す図。

【図３】４ビット圧縮コードと８ドットパターンの対応
関係を示す図。

【図４】図３に示した対応関係を用いて４倍密画像を圧
縮コードに変換した上で、通常画像とＡＮＤ演算を行っ
た具体例を示す図。

【図５】ＡＮＤ演算によって出力画像に生じるエラーを
全ての圧縮コードについて検証した結果を示す図。

【図６】図３に示した対応関係を用いて４倍密画像を圧
縮コードに変換した上で、通常画像とＯＲ演算を行った
具体例を示す図。

【図７】ＯＲ演算によって出力画像に生じるエラーを全
ての圧縮コードについて検証した結果を示す図。

【図８】ＸＯＲ演算を行った場合の検証結果を示す図。

【図９】本発明の圧縮コード化方式を利用して４倍密画
像と通常画像の処理を行うターミナルプリンタの一実施
例の構成を示すブロック図。

【図１０】図９のプリンタが行う画像データに対する処
理流れを示すフローチャート。

【図１１】１５０ｄｐｉの階調データを４ビット圧縮コ
ードを直接変換するために用いるハーフトーン配列デー
タを示す図。

【図１２】同ハーフトーン配列データを示す図。

【図１３】同ハーフトーン配列データを示す図。

【図１４】同ハーフトーン配列データを示す図。

【図１５】同配列データを用いて１５０ｄｐｉの階調デ
ータから４ビット圧縮コードを直接得るための処理手順
を示す図。

【図１６】図１５（Ａ）の４画素が全て階調ｄi＝６４
であった場合を例に、図１５の処理結果を具体的に示し
た図。

【図１７】１６倍密画像に適用した本発明の圧縮方式の
一実施例における、８ビット圧縮コードの画素対応部分
と１６ドットパターンとの対応関係を示す図。

【図１８】図１７の関係を２つづつ組み合せて作成し
た、８ビット圧縮コードと３２ドットパターンとの対応
関係を示す図。

【図１９】例外的な４通りのドットパターンについて
の、圧縮コードとドットパターンとの対応関係を示す
図。

【符号の説明】

Ａ ４倍密画像 Ｂ 圧縮コード化した４倍密画像 Ｃ 圧縮コードを反転した画像 Ｅ 通常画像 Ｆ 通常画像を横２倍拡大した画像 Ｇ 圧縮コード化画像と横２倍拡大画像のＡＮＤ画像 Ｉ 圧縮コード化画像と横２倍拡大画像のＯＲ画像 １ プリンタ ３ パーソナルコンピュータ ７ ＣＰＵ １３ イメージ出力回路 ９３ ハーフトーン生成用配列データ １１１ ページバッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 G06T 9/00 H03M 7/30 - 7/40 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) 特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハーフトーン画像の圧縮方式において、 前記ハーフトーン画像を表現するためのＮ倍密画像の各
   ２画素領域が取り得る２Ｎドットパターンを、白黒変化
   が１回以下となる４Ｎ通りのドットパターンのみに制限
   した条件下で、前記４Ｎ通りのドットパターンに対して
   予め設定された圧縮コードを用いて、前記ハーフトーン
   画像を圧縮コード化する手段を備え、 前記圧縮コードは、この圧縮コードの全体が反転された
   とき、対応する前記２画素領域の２Ｎドットパターンも
   反転するように設定されていることを特徴とするハーフ
   トーン画像の圧縮方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方式において、更に、 少なくとも２個以上の前記圧縮コードが、この圧縮コー
   ドの画素対応部分が個別に全ビット“１”又は全ビット
   “０”に変換されたとき、対応する画素のＮドットパタ
   ーンも全ドット黒又は全ドット白に変換されるように設
   定されていることを特徴とするハーフトーン画像の圧縮
   方式。
3. 【請求項３】 請求項１乃至２記載の方式において、更
   に、 少なくとも２個以上の前記圧縮コードが、この圧縮コー
   ドの画素対応部分が個別に反転したとき、対応する画素
   のＮドットパターンも反転するように設定されているこ
   とを特徴とするハーフトーン画像の圧縮方式。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方式において、 前記圧縮コード化手段が、 前記ハーフトーン画像を表わした階調データを入力する
   手段と、 予め定めた前記階調データと前記圧縮コードとの対応関
   係を保持する手段と、 前記対応関係に基づいて、前記階調データを前記圧縮コ
   ードに直接変換する手段と、を備えることを特徴とする
   ハーフトーン画像の圧縮方式。