JP3459704B2

JP3459704B2 - 画像処理装置及び方法

Info

Publication number: JP3459704B2
Application number: JP17870795A
Authority: JP
Inventors: 信孝三宅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 2003-10-27
Anticipated expiration: 2015-07-14
Also published as: JPH0937081A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置及び方
法に関するものであり、入力信号の階調数よりも少ない
階調数にて出力するプリンタ等の画像出力装置に画像情
報を伝送するための画像処理装置及び方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、入力した多階調情報を２値情
報に変換する疑似階調変換として、様々な方法が提案さ
れている。

【０００３】なかでも代表的なものは、入力信号にディ
ザ信号を重畳させて量子化するディザ法や、量子化誤差
をフィードバックして注目画素以降の画素を量子化して
いく誤差拡散法（Ｒ．Ｆｌｏｙｄ＆Ｌ．Ｓｔｅｉｎ
ｂｅｒｇ，“ＡｎＡｄａｐｔｉｖｅＡｌｏｇｏｒｉ
ｔｈｍｆｏｒＳｐｅｔｉａｌＧｒａｙＳｃａｌ
ｅ”，ＳＩＤ７５Ｄｉｇｅｓｔ，ｐｐ３６〜３７）等が
ある。

【０００４】いま、これらの疑似階調処理をプリンタ等
の画像出力装置に用いたと仮定する。最近のＣＰＵパワ
ーの急成長によって、疑似階調処理は、プリンタ本体内
のハードウエアではなく、ホストコンピュータ上でのプ
リンタドライバのソフトウエアによって動作させるプリ
ンタシステムが多くなってきている。図２は、最も一般
的なシステム形態である。２つの破線で囲まれた領域
は、それぞれ、プリンタドライバ、及びプリンタ本体の
ブロックを表している。図中、２０１は入力端子を示
し、ホストコンピュータ上のアプリケーションソフト等
で作成された画像を表わす多階調の画像情報が入力され
る。このアプリケーションソフト等の画像作成をプリン
タドライバ内に含めても構わない。２０２は２値化処理
部を示し、各画素多階調の画像を疑似階調処理により２
値化する。２値化された画像情報はＩ／Ｏ（不図示）を
経由してプリンタ内に送信される。

【０００５】プリンタ側では、送信された情報を複数ラ
イン分、もしくは１ページ分のメモリ２０３に蓄え、イ
ンクジェットプリンタや、熱転写プリンタ等のシリアル
プリンタでは、そのヘッド構成にデータ配列を適合させ
てプリンタエンジン２０４に送られ、出力される。

【０００６】カラープリンタの場合も同様であり、アプ
リケーションソフト、もしくは、プリンタドライバ等
で、ＲＧＢ等の輝度情報をエンジンに適合したＹＭＣＫ
の濃度情報に変換する色変換手段が２値化処理２０２の
前に加わる構成になる。

【０００７】昨今、プリンタエンジンの高解像化が進
み、扱う情報量も増加している。そこで、図２の構成で
はなく、アプリケーションソフト等の画像作成、もしく
は色変換等の処理の負荷を軽減する為に、多階調で扱う
画像の解像度をプリンタエンジンの出力解像度よりも低
く設定し、補間処理部３０１により画素数を増加させた
後に、２値化処理を施す構成も考えられる（図３に示し
た構成）。

【０００８】しかし、図２、図３に示した構成では、高
解像エンジンになればなるほど、プリンタドライバから
プリンタへの転送情報量が多くなり、転送時間の増加、
また、メモリの大容量化によるプリンタのコストアップ
等の弊害が起こってしまう。

【０００９】そこで、図２、図３の構成に加え、情報量
の圧縮処理が加えることが考えられる。図４の構成は、
２値化処理後の画像情報をランレングス等を基本とした
可逆圧縮処理を行なう圧縮部４０１が付加されている。
圧縮された画像情報はプリンタ側に送信され、メモリ２
０３に格納された後、伸張部４０２により伸張され、プ
リンタエンジン２０４に送られ出力される。また、転送
時間のみ短縮する目的の場合には、伸張した後にメモリ
に格納する構成をとることも可能である。

【００１０】また、構成としては、図５に示した構成も
考えられる。この構成は、多階調の画像情報をプリンタ
ドライバ内の圧縮部５０１により直交変換等の圧縮処理
を実行させ、プリンタ本体に送信後には、メモリ２０３
に格納し、伸張部５０２を経た後に、補間処理部３０１
による補間、２値化処理部２０２による２値化処理を施
してプリンタエンジン２０４に送られ出力する。

【００１１】この場合の圧縮処理もアプリケーションソ
フト内で実行しても良く、例えば、静止画符号化の国際
標準であるＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐ
ｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）フォーマットに
より圧縮し、プリンタ本体では、ＪＰＥＧファイルの解
凍（伸長）を行なえる構成でも良い。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成例に
は以下に示す問題点がある。まず、図４の構成である
が、疑似中間調処理後の２値画像では圧縮効率が悪いと
いう問題点がある。例えば、文字、線画像等では余白部
等が多い為、ランレングス等の圧縮方法を用いた場合に
は、圧縮効率が上昇する可能性があるが、自然画像に関
しては、２値化後の近接画素との相関性が少なくなり、
圧縮を実行しない場合よりも情報量が増加する危険性も
ある。誤差拡散法や、ディザ化後の２値画像情報の圧縮
方法は幾つか提案されているが、圧縮効率が大幅に上が
るものはなかった。

【００１３】また、圧縮効率以外に問題となる点は、可
変長の符号化ということである。従来の技術では、２値
画像の有する性質は多値画像とは大幅に異なり、情報の
持つ冗長性の違いから可逆圧縮であることが前提として
議論がなされてきた。つまり、２値画像で固定長の符号
化をすることが困難であった。しかしながらプリンタド
ライバから送信される情報が可変長であるということは
プリンタ内部でのメモリ構成の問題、転送時間の偏りの
問題等様々な問題が発生する。

【００１４】図５の構成では、多値画像情報を圧縮して
送信するので、可変長でも、固定長でも符号化方法には
自由度がある。しかし、図５の構成では原情報量の多い
多値画像情報の圧縮の為、圧縮率を大幅に良くしなけれ
ば２値画像の圧縮よりも良くはならない。また、補間処
理部、２値化処理部等をプリンタ本体に搭載しなくては
ならず、プリンタコストとして大幅なコストアップが予
想される。また、直交交換等の圧縮方式を用いた場合に
は、復号部のハードウエアもコストアップに大きく影響
する。

【００１５】

【問題点を解決する為の手段】本発明は、上記問題点を
解決する為になされたものであり、１画素当たりｎ階調
の画像情報を１画素当たりｍ階調のＡ×Ｂ倍に画素数を
増加した画像情報に変換する際に、このｎ階調の画像を
一旦効率よく圧縮し、送信し、これを復号出力してｍ階
調の画像を得る画像処理装置及び方法を提供することを
主な目的とする。特に、ｎ階調の画像を一旦ｐ階調の画
像データにして圧縮することに着目し、ｐ階調の画像中
のエッジ部と平坦部の存在を考慮して効率よく圧縮し、
送信し、これを復号出力してｍ階調の画像を得ることを
目的とする。上記目的を達成するために、本発明の画像
処理装置によれば、１画素当たりｎ階調の画像情報を１
画素当たりｍ階調のＡ×Ｂ倍に画素数を増加した画像情
報に変換する画像処理装置であって（ｎ、ｍは、ｎ＞ｍ
≧２を満足する自然数）、ｎ階調の画像情報を、各画素
毎に、ｐ階調（ただし、ｎ＞ｐ＞ｍ）の画像情報にスカ
ラー量子化する量子化手段と、上記量子化手段からのｐ
階調の画像情報をＣ画素単位（Ｃ≧２）で平坦部である
かエッジ部であるか評価し、該評価結果に基いて、上記
平坦部に該当する場合には上記Ｃ画素分のｐ階調の画像
情報を加算した値を符号化し、上記エッジ部に該当する
場合には上記Ｃ画素分のｐ階調の画像情報からなるベク
トルをベクトル符号化することにより、上記Ｃ画素単位
の画像情報をｐのＣ乗未満の符号に圧縮して符号化する
符号化手段と、上記符号化手段からの符号を送信する送
信手段と、上記送信手段により送信された符号をＣ画素
単位で復号化する復号化手段と、上記復号化手段により
復号された復号信号を基に、各画素ｍ階調のパターンを
出力する濃度パターン法を実行する濃度パターン手段と
を有することを特徴とする。また、上述した様なエッジ
部と平坦部に適した符号化を固定長符号化とすることを
目的とし、上記２つの符号化において何れも固定長のｋ
ビット（例えば実施例ではＣ＝４画素あたり１バイト＝
８ビット）の符号を出力すること、更に、上記符号化で
は、上記加算した値の符号として上記ｋビットの符号が
表現可能なｋ^２個の符号のうちの一部を割り当て、上記
ベクトルの符号として上記ｋビットの符号が表現可能な
ｋ^２個の符号のうちの他の一部を割り当てることを特徴
とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態例を説明する。

【００１７】（第１の実施例）図１は、本発明第１の実
施例を示す要部ブロック図である。先の構成例で説明し
たと同様に、２つの破線で囲んだ領域はそれぞれ、ホス
トコンピュータ内のプリンタドライバのブロックと、プ
リンタ本体内のブロックとに分類している。図中、１０
１はホストコンピュータ上のアプリケーションソフト上
で作成された画像を表わす多階調の画像情報を入力する
入力端子を示している。これは、自然画像のみならず、
ＰＤＬ（ページ記述言語）により記述された文字、線画
像の情報が展開されてラスタライズされた画像情報も入
力することが可能である。

【００１８】入力した多階調の画像情報は、スカラー量
子化部１０２において、各画素の階調数を減少させる。
ここで、本実施例のスカラー量子化について説明する。

【００１９】図６はスカラー量子化の説明図である。図
中、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６
は各画素を表わし、夫々入力した多階調情報とする。本
実施例のスカラー量子化は、量子化する閾値を画素位置
に応じて規則的にディザをかけている。図６の例によれ
ば、斜線を引いた画素画素（６０１、６０３、６０５）
は図中、左側に示した量子化閾値によるスカラー量子化
を、また、その他の画素（６０２、６０４、６０６）は
右側に示した量子化閾値によるスカラー量子化を施す設
定になっている。図中、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは量子化代
表値を示し、その量子化代表値を決定する閾値をｊ，
ｋ，ｌ，ｍとおいている。しかし、右側に示した量子化
条件と、左側に示した量子化条件では、量子化代表値間
の相対的な閾値の位置関係が異なる。

【００２０】尚、この例では、１次元方向のみの奇数、
偶数によるディザ表現を示したが、当然、２次元に拡張
した方が良い。

【００２１】また、規則性についても２画素単位にこだ
わる必要はない。このようなディザを用いたスカラー量
子化により、平坦部でも量子化値が一定になってしまう
ことを防いでくれる。また、この量子化は線形とは限ら
ず、非線形的な量子化でも構わない。

【００２２】いま、入力が１画素あたりｎ階調の画像情
報として、このスカラー量子化によりｐ階調に減少した
と仮定する（ｎ＞ｐ）。また、量子化された各量子化値
は、値の小さい順から０〜ｐまで番号を割り振る。これ
を量子化係数と称する。例えば、図６の量子化代表値
が、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの５階調の例では、ａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅの各々の量子化係数は０、１、２、３、４、
５になる。

【００２３】さて、図１において、スカラー量子化され
た各画素の量子化係数は、パッキング部１０３により複
数画素毎にパッキングされる。このパッキングする単位
は、前述したディザの周期と同じでも異なっていても構
わないし、１次元方向でも２次元方向でも限定しない。
この単位は、むしろ本発明を画像処理システムに応用し
た時に、圧縮率をどの程度に設定するかでおおよそ決定
される。このパッキング化は、複数画素の処理単位が矩
形になる場合には、ブロック化と同じことである。

【００２４】いま、Ｃ画素毎にパッキングしたと仮定す
る。情報量としては、ｐ階調の画素がＣ画素分の配列に
なるため、ｐのＣ乗の状態数になる。本実施例における
符号化は、この状態数を減らすことにある。

【００２５】いま、説明を容易にする為に、ｐ＝１７，
Ｃ＝２の場合について説明する。この状態は２８９通り
である。つまり、２８９通りの符号を設定すれば送信は
可能である。

【００２６】図１中、１０４は評価部を示し、パッキン
グした画素の量子化係数のベクトル情報を評価する。本
実施例では、パッキング内での量子化係数の差分値で評
価することにする。前述のｐ＝１７、Ｃ＝２の例では、
２画素の量子化係数の差分値を算出する。３画素以上の
場合には、パッキング内の最大値、最小値を求めて、最
大値−最小値の値で評価しても良い。量子化係数の差分
値が小さいと判断された場合には、スイッチ１０５に
て、加算符号化部１０６を、また、差分値が大きいと判
断された場合には、ベクトル符号部１０７を選択する。
この大小の判断は、予め閾値を設定しておいて差分値と
比較する構成で良い。

【００２７】加算符号化部１０６では、各量子化係数を
加算した値を符号にする。また、ベクトル符号化部１０
７では、各量子化係数の値に多少の歪みが生じても良い
から主に解像性を保存するように設定する。つまり、画
像のエッジ部から平坦部かで、符号化の方式を切り換え
る。この時、加算符号化に割り当てる符号と、ベクトル
符号化に割り当てる符号と区別するのは当然である。

【００２８】どちらかの符号化部で符号化された各々の
パッキング単位の符号は、Ｉ／Ｏを経由してプリンタ側
に送信され、メモリ１１０に格納される。本実施例で
は、割り当てる符号数が確定している為、送信する符号
は固定長である。その為、メモリの構成は容易であり、
転送時間は偏りがない。メモリ１１０に格納された符号
情報は、復号化部１１１にて復号化される。

【００２９】加算符号の場合には、符号自体がパッキン
グした単位の量子化係数の加算値である為に、Ｃ画素単
位で画像の濃度を表現する。これは、濃度パターン変換
部１１２において公知の疑似階調手法である濃度パター
ン法を実行する。また、ベクトル符号の場合には、１画
素単位の量子化係数が復号できる為に、１画素単位で濃
度パターン法を実行する。

【００３０】濃度パターン法は、入力された値に応じ
て、所定のドットの数だけ、予め設定された配置におい
てドットを配していく方法である。この配置方法は、デ
ィザ法と同様に、中心値からドットを配していく集中
型、また、空間周波数が高くなるように分散してドット
を配していく分散型等がある。

【００３１】そして、ディザ法と異なる点は、入力信号
に対する閾値信号が１対１ではなく、ひとつの入力に対
して２値化された複数画素が出力される。その為、解像
度変換と２値化が一度に実現できる。いま、拡大率を横
Ａ倍、縦Ｂ倍と仮定する。濃度パターン法により、作成
された２値情報はプリンタエンジン１１３に送信され、
出力される。

【００３２】図７を基に、本実施例の符号化、及び２値
化の様子を説明する。

【００３３】図７において、拡大率Ａ、ＢはＡ＝Ｂ＝
４、パッキング画素数Ｃは、Ｃ＝４とする。最終的な出
力情報が２値であるならば、スカラー量子化の階調数ｐ
はＡ×Ｂ＋１に設定するのが好ましい為、ｐ＝１７とす
る。

【００３４】図中、７０１は多階調の画像情報の一部分
を示している。７０２は、ブロック情報であり、画像情
報７０１をスカラー量子化して４画素にてパッキングし
た量子化係数を示している。各画素の量子化係数は０〜
１６まで取り得る。

【００３５】いま、評価部１０４により、このパッキン
グしたブロックがその量子化係数により平坦部であると
判断される。従って、加算符号化部１０６かスイッチ１
０５により選択される。７０３は、この４画素の量子化
係数を加算符号化部１０６にて加算して符号を割り当て
た結果である（１１＋１０＋１０＋１０＝４１）。

【００３６】量子化係数は０〜１６であるため、加算符
号した結果は、０〜６４までである。その為、いま、送
信する符号量が、入力４画素で１バイトと仮定すると、
図１１に示した様に、０〜６４までが加算符号化による
符号、６５〜２５５までをベクトル符号化による符号に
割り振ることができる。

【００３７】さて、図７の符号７０３において“４１”
と符号を割り当てられたパッキングの情報は、プリンタ
ドライバからプリンタ側に送信され、濃度パターン変換
部１１２にて２値化される。前述したように加算符号化
のパッキングの２値化は、パッキングしたＣ画素単位
（この場合は４画素単位）で、濃度パターン法を行な
う。濃度パターン法は拡大率分の配置マトリクスが必要
な為、７０４に示したような、Ａ×Ｂ×Ｃ画素による濃
度パターンの配置マトリクスを用いることになる。この
配置マトリクス７０４は集中型の例を示しているが、こ
れに限るわけではない。

【００３８】この配置マトリクス７０４の情報と、“４
１”という符号から、濃度パターン変換部１１２は、７
０５に示したドットパターンの２値情報を作成する。濃
度パターンの実行は、拡大率が小さい場合には、全てＬ
ＵＴ（ルックアップテーブル）にてパターンを作成でき
るが、拡大率が大きい場合には、配置マトリクスの各画
素を閾値として各々“４１”の信号と比較すれば、ディ
ザ法と同様に、ドットがＯＮかＯＦＦかが判断でき、容
易に２値情報が作成できる。

【００３９】続いて、ベクトル符号の例を示す。図７
中、７１１は、画像情報７０１と同様に入力した多階調
情報の一部を示す。７１２は各々スカラー量子化した後
に、２画素×２画素にてパッキングしたブロック情報を
示す。評価部１０４でこのブロック情報の評価結果がエ
ッジ部と判定されると、ベクトル符号化部１０７が選択
され、ベクトル符号化をすることになる。いま、図１１
に示したように、出力可能な符号が４画素当たり１ｂｙ
ｔｅと仮定し、加算符号では縮退せずに６５階調分符号
を割り当てるとすると、ベクトル符号に用いられる符号
量は残りの１９１通りになる。すなわち代表的な１９１
通りをテーブルに設定しておいて、最も近いベクトル情
報に近似して出力するようにする。

【００４０】いま、ブロック情報７１２はベクトル符号
化部１０７において７１３のベクトルに近似されたとす
る。ベクトル７１３を表す符号がプリンタドライバから
プリンタ側に送信された後に、プリンタ側では、濃度パ
ターン変換部１１２によりこのベクトル情報を基に２値
化を実行する。前述したように、ベクトル符号の場合の
２値化は、各画素毎に濃度パターンを行なうもので、拡
大率Ａ＝Ｂ＝４の例では、７１４に示すような４×４画
素による濃度パターンの配置マトリクスを用意する。こ
の配置マトリクス７１４の各画素をそれぞれ、“１
４”、“１４”、“１４”、“２”と比較して７１５に
示すような２値情報を作成する。

【００４１】以上、加算符号の例とベクトル符号の例を
述べたが、複数画素のパッキング情報から符号化方式を
分離することで平坦部では階調性が保存され、エッジ部
では解像性が保存できる。また、加算符号の濃度パター
ンの配置マトリクスを符号化時のスカラー量子化と適
合、最適化することにより、加算符号時には歪みがなく
スカラー量子化時の歪みを濃度パターン法での歪みと全
く同じにする圧縮方法が可能になる。

【００４２】図８はベクトル符号の濃度パターン変換
を、図７とは異ならせる例を示す。図７に示した濃度パ
ターンの変換の方法では、加算符号の配置パターンとベ
クトル符号の配置パターンが異なると、プリンタにおけ
る近接ドットの重なりによるドットゲインが異なり、信
号上では同じ濃度の場合でも、ドットの配置手順により
紙上での濃度が変化する可能性がある。すなわち、出力
した紙上で符号化方式の切り換えが検知されてしまう危
険性がある。また、加算符号で用いる配置パターンのマ
トリクスのサイズと、ベクトル符号で用いるパターンの
マトリクスサイズが異なっている点も不具合になる可能
性がある。

【００４３】ここでは、両者のマトリクスサイズ、及
び、ドットの配置手順を同じにする例について説明す
る。

【００４４】図８中、８０１はベクトル符号のパッキン
グ例で、図７のベクトル７１３と同じである。加算符号
の濃度パターン変換の方法は図７での説明と同様であ
る。

【００４５】８０２は、ベクトル符号に対しての濃度パ
ターンの配置マトリクスを示す。加算符号とは異なり、
配置マトリクスの閾値と比較する量子化係数の値が４画
素の加算ではない為に、配置マトリクス８０２では、同
じレベルの閾値を４画素分ずつ配置している。８０３
は、濃度パターンにより作成した２値情報を表してい
る。すなわち、本実施例では、濃度パターンの配置マト
リクスの各閾値との比較に用いる値が、加算符号ではパ
ッキングされた単位で１種類、ベクトル符号ではパッキ
ングされた単位でＣ画素分であるという点が特徴であっ
て、濃度パターンの配置マトリクスのサイズ、ドットの
配置手順にはこだわらない。

【００４６】（第２の実施例）図９は本発明の第２の実
施例を示す要部ブロック図である。図９は、図１中のベ
クトル符号化部１０７の構成を示している。すなわち、
パッキングした画素数Ｃ画素、及び階調数ｐの値が大き
いと、ベクトル符号をＬＵＴ（ルックアップテーブル）
のみで符号を割り当てることが困難になる。すなわち、
ｐのＣ乗ほどの入力の状態数が必要になるからである
（例えばｐ＝１７の時には、１階調分を犠牲にしてｐを
１６に丸めて４ｂｉｔとして用いることもできる）。

【００４７】そこで、本実施例ではＬＵＴの容量を減ら
し、また、簡便な方法で符号を割り当てる方法について
述べる。

【００４８】図９中、９０１は入力端子を示し、パッキ
ングされたＣ画素分の量子化係数情報が入力される。９
０２は、最大値、最小値検出部を示し、Ｃ画素内での最
大値、最小値を検出する。この最大値、最小値検出部９
０２は、図１中の評価部１０４の検出機構と共有化でき
る。但し、ここでは、両者の差分を算出するのではな
く、９０３に示す閾値算出部にて最大値、及び最小値に
より、パッキング内のＣ画素を２値化する閾値を算出す
る。本実施例では、閾値＝（最大値＋最小値）／２にて
算出する。算出された閾値を基に、９０４に示す単純２
値化部にてパッキング内のＣ画素を単純２値化する。最
大値、最小値の量子化係数情報は、ＬＵＴ９０５へ、ま
た、２値化されたパッキング情報は、ＬＵＴ９０６へ送
信される。この２つのＬＵＴはブロック上では分離した
が、当然同一のメモリを用いても良い。両者のＬＵＴか
ら出力された値を基に９０７に示す符号化部にて符号化
されて出力端子９０８に出力される。

【００４９】本実施例の処理を図１０を用いて説明す
る。いま、ｐ＝１７、Ｃ＝８と仮定する。当然、このま
までは入力の状態数が多く、ＬＵＴで符号の割り当ては
困難である。

【００５０】図１０中、１００１は、入力したパッキン
グ情報を示す。ここで、最大値、最小値検出部９０２で
検出される最大値は１３、最小値は２である為、閾値算
出部９０３にて求められる閾値は７、もしくは８にな
る。１００２は算出した閾値にて単純２値化部９０４に
より量子化係数情報を単純２値化した結果を示す。この
８ｂｉｔ分の２値情報をＬＵＴ９０６に入力し、近似さ
れた結果を１００３に示す。一方、（最大値、最小値）
のベクトル情報は、（１３、２）であったが、このベク
トル情報をＬＵＴ９０５に入力し、近似された結果が
（１４、２）であったとする。両者の近似された結果を
基に符号化したパッキング情報は１００４になる。すな
わち、本実施例では、解像性と階調性を分離して処理す
るので、ＬＵＴの容量を減らすことができる。図１０の
例では解像性、階調性の両者を近似させて圧縮していた
が、圧縮率に余裕がある時には、ベクトル符号内の処理
では解像性を保存した方が良い。

【００５１】以上、量子化情報の符号化処理について述
べたが、いろいろな変形例は考えられる。例えば、加算
符号の濃度パターン変換でも、Ｃ画素の加算情報を濃度
パターンの配置マトリクスの閾値と比較させる方式、加
算情報を各画素に均等になるように割り振った後に、割
り振った値を配置マトリクスの閾値と比較させる方式が
考えられる。また、図１の構成で、スカラー量子化と複
数画素のパッキングの順番は入れ換わっても良い。

【００５２】また、プリンタが２値以上の出力、例えば
１画素当たりｍ階調の出力が可能な場合（ｎ＞ｐ＞ｍ）
には、ｐをｐ＝（Ａ×Ｂ）×（ｍ−１）＋１と設定する
ことができる。また、種々の処理において、ＬＵＴで実
現できる部分はＬＵＴの設定で処理しても構わない。

【００５３】また、以上の構成は、濃度パターン法の性
質を利用したものである。すなわち、解像度変換と２値
化が同時に実現できる濃度パターン法は、入力した階調
数と拡大率の関係により、本来有している情報量がロス
する可能性が高い。例えば、入力信号が各々２５６階調
を有する信号であるならば、２５６倍（例えば１６倍×
１６倍）の拡大をしなければ情報量は損失する（縦横の
倍率は異なっていても良い）。

【００５４】しかしながら、この情報量の損失を圧縮部
に利用したもので、スカラー量子化、符号化、濃度パタ
ーンの配置マトリクスを最適化することで、圧縮、符号
化による劣化を軽減できる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
画素当たりｎ階調の画像情報を１画素当たりｍ階調のＡ
×Ｂ倍に画素数を増加した画像情報に変換する際に、こ
のｎ階調の画像を一旦効率よく圧縮し、送信し、これを
復号出力してｍ階調の画像を得ることができる。特に、
ｎ階調の画像を一旦ｐ階調の画像データにして圧縮する
様にし、ｐ階調の画像情報をＣ画素単位（Ｃ≧２）で平
坦部であるかエッジ部であるか評価し、該評価結果に基
いて、前記平坦部に該当する場合には前記Ｃ画素分のｐ
階調の画像情報を加算した値を符号化し、前記エッジ部
に該当する場合には前記Ｃ画素分のｐ階調の画像情報か
らなるベクトルをベクトル符号化することにより、前記
Ｃ画素単位の画像情報をｐのＣ乗未満の符号に圧縮して
符号化する様にしたので、効率よく圧縮することができ
る。更に、上述した様なエッジ部と平坦部に適した符号
化を固定長符号化とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す要部ブロック図。

【図２】従来例を示す要部ブロック図。

【図３】従来例を示す要部ブロック図。

【図４】従来例を示す要部ブロック図。

【図５】従来例を示す要部ブロック図。

【図６】第１の実施例のスカラー量子化の処理例を示す
図。

【図７】第１の実施例の処理例を示す図。

【図８】第１の実施例の変形例のベクトル符号の２値化
の処理例を示す図。

【図９】本発明の第２の実施例を示す要部ブロック図。

【図１０】第２の実施例の処理例を示す図。

【図１１】符号の割り当て例を示す図。

【符号の説明】

１０２スカラー量子化部１０３パッキング部１０４評価部１０５加算符号化部１０６ベクトル符号化部１１２濃度パターン変換部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１画素当たりｎ階調の画像情報を１画素
当たりｍ階調のＡ×Ｂ倍に画素数を増加した画像情報に
変換する画像処理装置であって（ｎ、ｍは、ｎ＞ｍ≧２
を満足する自然数）、ｎ階調の画像情報を、各画素毎に、ｐ階調（ただし、ｎ
＞ｐ＞ｍ）の画像情報にスカラー量子化する量子化手段
と、前記量子化手段からのｐ階調の画像情報をＣ画素単位
（Ｃ≧２）で平坦部であるかエッジ部であるか評価し、
該評価結果に基いて、前記平坦部に該当する場合には前
記Ｃ画素分のｐ階調の画像情報を加算した値を符号化
し、前記エッジ部に該当する場合には前記Ｃ画素分のｐ
階調の画像情報からなるベクトルをベクトル符号化する
ことにより、前記Ｃ画素単位の画像情報をｐのＣ乗未満
の符号に圧縮して符号化する符号化手段と、前記符号化手段からの符号を送信する送信手段と、前記送信手段により送信された符号をＣ画素単位で復号
化する復号化手段と、前記復号化手段により復号された復号信号を基に、各画
素ｍ階調のパターンを出力する濃度パターン法を実行す
る濃度パターン手段とを有することを特徴とする画像処
理装置。
【請求項２】前記符号化手段による２つの符号化で
は、何れも固定長のｋビットの符号を出力することを特
徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】前記符号化では、前記加算した値の符号
として前記ｋビットの符号が表現可能なｋ^２個の符号の
うちの一部を割り当て、前記ベクトルの符号として前記
ｋビットの符号が表現可能なｋ^２個の符号のうちの他の
一部を割り当てることを特徴とする請求項２に記載の画
像処理装置。
【請求項４】前記濃度パターン手段は、第１の符号の復号値とＡ×Ｂ×Ｃ画素の配置マトリクス
の各閾値とを比較する第１の比較手段と、第２の符号のＣ画素分の復号値を基に、Ｃ画素分の各画
素をＡ×Ｂ画素の配置マトリクスの各閾値とを比較する
第２の比較手段と、により成ることを特徴とする請求項
１に記載の画像処理装置。
【請求項５】前記評価は、複数画素分の符号の差分値
を基に行われることを特徴とする請求項１に記載の画像
処理装置。
【請求項６】前記量子化手段において、複数画素間
で、各々異なった量子化条件を用いることを特徴とする
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】前記異なった量子化条件として、量子化
閾値にディザ信号を重畳させたことを特徴とする請求項
６に記載の画像処理装置。
【請求項８】前記階調数ｐは、ｐ＝（Ａ×Ｂ）×（ｍ−１）＋１を満たすことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
置。
【請求項９】前記ベクトル符号化において、符号の割
り当てをＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて行な
うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】前記ベクトル符号化において、Ｃ画素
分のｐ階調の画像情報から、特定の画像情報を２種選択
し、Ｃ画素分のｐ階調の画像情報を各々２値に変換し、
選択した２種の特定の画像情報のベクトル情報を符号化
し、Ｃ画素分の２値情報をベクトル符号化することを特
徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１１】前記２種選択した特定の画像情報は、
Ｃ画素内の最大値、最小値であることを特徴とする請求
項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】Ｃ画素内の２値化は、最大値と最小値
の平均値を固定閾値として用い２値化することを特徴と
する請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１３】前記量子化手段、符号化手段及び送信
手段は、ホストコンピュータ上で実行するプリンタドラ
イバ側にあり、前記復号化手段、濃度パターン手段は、
プリンタ側にあることを特徴とする請求項１に記載の画
像処理装置。
【請求項１４】１画素当たりｎ階調の画像情報を入力
して、１画素当たりｍ階調の（Ａ×Ｂ）倍に画素数を増
加した画像情報に変換する画像処理方法であって（ｎ、
ｍは、ｎ＞ｍ≧２を満足する自然数）、ｎ階調情報を、各画素毎に、ｐ階調（ただし、ｎ＞ｐ＞
ｍ）の画像情報にスカラー量子化する量子化ステップ
と、ｐ階調の画像情報をＣ画素単位（Ｃ≧２）で平坦部であ
るかエッジ部であるか評価し、該評価結果に基いて、前
記平坦部に該当する場合には前記Ｃ画素分のｐ階調の画
像情報を加算した値を符号化し、前記エッジ部に該当す
る場合には前記Ｃ画素分のｐ階調の画像情報からなるベ
クトルをベクトル符号化することにより、前記Ｃ画素単
位の画像情報をｐのＣ乗未満の符号に圧縮して符号化す
る符号化ステップと、符号化された画像情報をＣ画素単位で復号化する復号化
ステップと、復号信号を基に、各画素ｍ階調のパターンを出力する濃
度パターン法を実行する出力ステップとを有することを
特徴とする画像処理方法。