JP3798553B2 - Image processing device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置、あるいは制御信号を受けて入力データを処理する画像表示装置、及び画像出力装置における画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像処理装置においては、近年の処理能力向上と、複写機のコピースピードの増加に伴い、処理の基準時間となるクロックスピードの増加が激しくなってきている。また、それに伴って、画像処理における画像データフォーマットや画像データの同期信号と画像データの関係を改良して、画像データの量子化数を今までより減らして複数画素を束ねて(パッキングして)処理することで一度に複数画素分の処理を実行させたり、また、並列に複数の画像ラインを処理させたり、また、1ラインを複数に分割して平行処理することにより、画像処理速度を向上させることが行われつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
特開平10−13626号公報は、以上のことを鑑みてデータの処理速度を高速化するために、高周波数で処理する方法とは別に、一度に複数のラインについて並列処理を行うことにより画像処理の高速化を図っているが、それでは、並列処理を行う際に、必要な処理回路と共に、画像データを一時的に保持するFIFOなどのラインメモリの数を並列処理数に比例して増加し、回路規模が大きくなる。
【0004】
そこで本発明は、1主走査ラインを複数に分割して処理する方式に対応することで、メモリ領域の増加を抑えつつ、かつ画像処理高速化を可能にした画像処理装置の提供、さらに、複雑になるメモリアクセス方式を簡素化し、位相制御にも対応することで、更なる階調表現の向上が可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、多値誤差拡散による画像処理装置であって、1主走査ラインを複数のブロックに分割して、各ブロック毎に並列に入力された画像データを同時に処理する複数の並列処理ブロックを備え、前記複数の並列処理ブロックは夫々に、受け取った画像データをそのデータビット数より少ないビット数の画像データに変換する再量子化手段と、再量子化手段が再量子化した際に発生した誤差を算出する演算手段と、誤差データを一時的に保持する記憶手段と、所定マトリクスを参照して処理対象となる画像データの周辺誤差データを算出し、記憶手段によって記憶された誤差データに誤差補正を加える演算手段と、前記分割されたブロック間の境界に位置する処理対象となる画像データの誤差データを算出するための演算情報を前記並列処理ブロック間で受け渡しする手段を備えたことを特徴とするものである。
【0006】
また上記目的を達成するために、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、誤差拡散処理に際し、分割されたブロック間の境界の画像データ処理時における並列処理ブロック間でのデータ受け渡しにフリップフロップを利用することを特徴とするものである。
【0007】
また上記目的を達成するために、請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、
誤差拡散処理の後に位相処理を行うことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。
まず、本発明が適用される一例として、デジタル複写機の概略を説明する。
図1はデジタル複写機の外観を示しており、図2はデジタル複写機の読み取り光学系を示している。
【0009】
図1及び図2において、原稿は読み取り面が下向きになるように原稿台1にセットされ、光源2により照明され、その反射光がミラー3及びレンズと中継のミラー群4を通して順次収束、反射され、イメージラインセンサ(以下、CCD)5により読み取られる。ここで、複写機の読み取り速度を上げるために、CCD5を複数本重ね、CCD5の本数分のラインを一度に読み取ることが可能になる。図1において、符号6は操作部、7は用紙カセットを示す。
【0010】
入力された画像データを制御するために、副走査方向及び主走査方向の画像範囲を示す同期信号(以下、副走査範囲信号及び主走査範囲信号)と、主走査方向の開始点を示す同期信号(以下、主走査同期信号)が用いられる。
【0011】
図3及び図4は、従来の一般的なデジタル複写機における原稿台で読み取られたデータと画像制御信号との関係を示している。図3において、副走査範囲信号(FGATE)は、図2の光源2とミラー3が走査する方向、つまり副走査方向の画像範囲を示す信号であり、主走査同期信号(LSYNC)は、図2のCCD5の読み取り方向、つまり主走査方向のラインの開始点を示す主走査同期信号であり、主走査範囲信号(LGATE)は、主走査方向の画像範囲を示す信号である。主走査方向の原稿の読み取りは、図4に示すように、CCD5によって主走査方向にライン1、ライン2、ライン3毎に走査されることで行われる。
【0012】
これらFGATE、LSYNC、LGATEの時間的な関係を図5に示す。これにより、2次元である原稿画像のデータを時間軸による画像データに置き換えて処理を行う。本実施形態でも上述したと類似の処理を行うが、その詳細は後で、図9〜図11を参照して説明する。
【0013】
図6にはデジタル複写機の全体ブロック構成の例を示している。
処理全般の指示を与える指示部(以下、CPU)10は、各ブロックに処理や設定の指示を送る。CCD5により読み取られた画像データは、まずスキャナ11に送られ、A/D変換を行われてスキャナ特性の補正を受け、画像処理部12においてディザ、誤差拡散などの所定の画質処理を施された後、下位ブロックの画像フォーマットに従って出力され、画像蓄積部13に送られる。
【0014】
画像蓄積部13は、少なくともコピー出力紙(転写紙)1枚分の画像編集用の一時的なメモリ領域と、HDなどの大容量の記憶媒体を持つことにより、多数部の画像データを蓄積可能で、画像データの圧縮/伸張機能を有して、画像情報の蓄積量をさらに増やしている。
プリンタ14は、画像蓄積部13から画像データを受け取って、転写紙に出力する。
【0015】
ここで階調処理を行う画質処理部のうちの誤差拡散処理のための既知の構成を図7に示す(本発明に係る誤差拡散処理に関しては後に図12等を用いて詳述する)。誤差加算部100は、処理対象画素となる入力画像データDFijと、誤差演算部104から受け取った入力画像データDFijに対しての周辺誤差情報を受け取り、それらの和を取って、誤差補正後の入力画素データSFijを出力する。量子化部101は、誤差補正後の入力画素データSijと、CPU10から受け取った求める量子化数(入力画像データMビットに対しNビット、但しM>N)に合わせた量子化しきい値とに基づいて階調処理を行って、出力画像データGFijを出力する。
【0016】
誤差算出部102は、誤差補正後の入力画素データSijと、出力画像データGijを受け取って、入力画像データDijを量子化した際の量子化誤差EiJを求める。量子化誤差EiJは、誤差マトリクス蓄積部103において、ラインメモリなどの記憶素子に対して、書き込み/読み出しされる。誤差演算部104は、誤差マトクリス蓄積部103から得られた、図8に示すような形状の誤差拡散マトリクスを生成し、各マトリクス係数に従って、処理対象画素となる入力画像データDijの周辺誤差情報を算出する。
【0017】
図8に示すような誤差マトリクスとその係数の場合、注目画素Dijに対する周辺誤差情報Eは、
E=(Di−2,j−1+2* Di−1,j−1+4* Di,j−1+2* Di+1,j−1+Di+2,j−1+2* Di−2,j+4* Di−1,j)/16
で与えられる。
位相制御部105は、特開平9−139847号公報に示すように、誤差拡散後のデータと、位相モード、像域判定結果、位相決定しきい値からなる位相制御設定を基に、注目画素前後との画像濃度の関係から注目画素についての位相信号を決定するものであり、誤差拡散処理特有に発生するテクスチャを取り除く効果がある。
【0018】
図9及び図10は、本実施形態における原稿台で読み取られたデータと画像制御信号との関係を示している。1ラインを主走査方向に2分割して読み取った場合の、原稿台で読み取られたデータと画像制御信号との関係を示している。図9において、副走査有効領域(以下、xfgate)は図2の光源2とミラー3が走査する方向、つまり副走査方向の画像範囲を示す信号であり、主走査有効領域1(以下、xflgate)及び主走査有効領域2(以下、xllgate)は、主走査方向の画像範囲を示す信号である。また、図9では省略しているが、主走査同期信号1(以下、xflsync)及び主走査同期信号2(以下、xllsync)が得られて、CCD5の読み取り方向、つまり主走査方向のラインの開始点を示す信号となっている。但し、このCCD5で1走査ライン分を複数に分割しているため、主走査ラインを2分割する例を示した図10の例では、前半ライン(F側)及び後半ライン(L側)の2つの画像データが平行して同時に発生する(図11参照)
【0019】
主走査方向の原稿の読み取りは、図10に示すように、CCD5によってF側のラインAとラインC、ラインE、そしてL側のラインBとラインD、ラインFと別々に走査されて行くことになる。なお、図示例ではF側とL側の走査方向は同じになっているが、CCD5の電荷蓄積の並びを変更することで、F側とL側の画素の並びを変更することも可能である。
【0020】
これらxfgate,xflsync,xllsync,xflgate,xllgateの時間的な関係を図11に示す。
この場合は、F側とL側の画像データと制御信号がxlsync1つ分ずれて同じタイミングで入ってくるものであるが、これは並んだCCD5の電荷蓄積タイミングが同一なためであり、これをずらすことで、ファースト/ラター側のタイミングを前後させることができる。また、別の方法としては、図6のスキャナ11から画像処理部12へのインターフェイス部の段階でラインメモリ等を用いてタイミングをずらすことも可能である。
【0021】
ここで本発明の誤差拡散処理部の第1の構成例を図12に示す。図中で上側に示されているF側処理ブロックと下側のL側処理ブロックとは同等対称の構成になっているので、以下の説明では重複する部分についてはF側処理ブロックを例に説明する。(F側処理ブロックの)誤差加算部100は、処理対象画素となる入力画像データDijと、誤差演算部104から受け取った入力画像データDijに対しての周辺誤差情報を受け取り、それらの和を取って、誤差補正後の入力画素データSijを出力する。再量子化手段としての量子化部101は、誤差補正後の入力画素データSijと、CPU10から受け取った求める量子化数(入力画像データMビットに対しNビット、但しM>N)に合わせた量子化しきい値とに基づいて階調処理を行って、出力画像データGijを出力する。
【0022】
誤差算出部102は、誤差補正後の入力画素データSijと、出力画像データGijを受け取って、入力画像データDijを量子化した際の量子化誤差Eijを求める。誤差マトリクスF蓄積部106または誤差マトリクスL蓄積部107は、互いにラインの分割境界近傍のデータをやり取りしつつ、量子化誤差EFij(またはELij)をラインメモリなどの記憶素子に対して、書き込み/読み出しを行う。
【0023】
誤差演算部104,104は、前段の誤差マトクリスFもしくはL蓄積部(106もしくは107)から得られた、図8に示すような形状の誤差拡散マトリクスを生成し、各マトリクス係数に従って、(F側処理ブロックを例にとれば)処理対象画素となる入力画像データDijの周辺誤差情報を算出する。図8に示すような誤差マトリクスとその係数の場合、注目画素Dijに対する周辺誤差情報Eは、E=(Di−2,j−1+2* Di−1,j−1+4* Di,j−1+2* Di+1,j−1+Di+2,j−1+2* Di−2,j+4* Di−1,j)/16で与えられる。また、以上の処理ブロックは分割処理されたデータに対しても同様に処理を行う。
【0024】
ここでさらに誤差マトリクスF蓄積部106及び誤差マトリクスL蓄積部107について述べる。
図13及び図14は誤差マトリクス蓄積部の詳細例及び誤差マトリクス蓄積部における1ライン2分割の分岐点の処理タイミングを表している。
【0025】
図14で示した2分割時における副走査方向n番目のラインにおける境界〔ファースト(First)側とラター(Latter)側の境界〕について、ファースト側の最終画素とラター側の先頭画素での誤差拡散マトリクスの形成を考える。この場合、図8に示したような主走査/副走査について5×2の参照マトリクスの誤差拡散のときは、FIFO等のラインメモリ(図13の122、123)に記憶された1ライン前の主走査側に前後2画素のデータと、現処理ラインの前2画素の誤差拡散データを参照することになる。
【0026】
この場合、図13の受け渡しのデータに示すように、分岐点の前後で、
▲1▼ファースト側の最終画素では、1ライン前のラター側の先頭2画素(dlerr1)を参照する必要、
▲2▼ラター側の先頭画素では、1ライン前のファースト側最終2画素の誤差拡散データ(dferr1)かつ現処理データのファースト側最終2画素の誤差拡散データ(dferr0)を参照する必要、
の2つのデータの受け渡しが出てくる。
【0027】
図14に示すように、これらタイミングは、ファースト側/ラター側の互いのFIFO制御と重なるので、結果、この処理を実現するために、一時的にデータを保持してラインの始まりに、FIFOに相手から貰ったデータをライトすること、及びラター側の半周期送れた処理開始タイミングを少しだけファースト側より早めて行うことで実現する。
【0028】
さらに、この手法によるラインメモリの必要量は、1ラインを分割して同時に処理し、1ラインを処理する時間を少なくする方法であり、必要とするFIFO等のメモリ量は結局元の1ライン分の容量で済み(1ライン分のメモリ量×並列処理数/分割数)、複数ラインを並列に処理する場合のような、並列処理数×1ライン分のメモリ量とはならず、結果、回路規模の増大は並列処理した演算回路分のみに留まる。
【0029】
また、上記の動作の場合、ファースト側/ラター側の互いの処理間でデータをやり取りして、FIFOなどのラインメモリにリード/ライト制御を行うため、ラインメモリへのアクセスが複雑になり、結果、処理回路の構成が煩雑になる。これを解消するため敢えてラインメモリに記憶させずにFF(フリップフロップ)にデータを保持しておいて、必要なときに読み出す方法がある。
【0030】
これは、
▲1▼の場合:dlerr1をラター側の先頭処理のときにxllgateの立ち上がりを合図としてFFに保持し、ファースト側の最終画素(注目画素L)のときに参照する、
▲2▼の場合:dferr0,dferr1をファースト側の最終処理のときにxflgateの立ち上がりを合図としてFFに保持し、ラター側の先頭画素(注目画素M)のときに参照する、
ことで、相手側の処理(ファースト側のときはラター側を見て、ラター側のときはファースト側を見て)によって、FIFOにリード/ライトアクセスする必要がなくなり、回路を簡素化できる。
【0031】
図15は本発明の第3の構成例を示している。
ここでは、図12の構成に加えて、位相制御部F108及び位相制御部L109が追加されている。
【0032】
誤差拡散後の画像データGijに対して、位相制御のタイミングを図16で考えると、注目画素が副走査方向にn番目のライン目で、
▲1▼ファースト側の最終画素における位相判定、
▲2▼ラター側の先頭画素における位相判定、
の2つの場合に、互いにファースト/ラター相手側の画素を参照する必要が出てくる。
【0033】
▲1▼の場合、注目画素Dに対して、ラター側の最初の画素Eも参照して位相処理を行うが、画素Dと画素Eは連続して処理されなければ、演算結果と画素遅延が一致しなくなるため、図16に示すように、ファースト側とラター側の処理は連続して行われる必要がある。
この位相処理を誤差拡散処理の後に追加することで、誤差拡散特有に発生するテクスチャを除去することが可能となる。
【0034】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、1主走査ラインを複数に分割して処理する方式に対応して、メモリ領域の増加を抑えつつ処理周波数を高めることなく画像処理高速化を可能とすることができる。
【0035】
請求項2記載の発明によれば、上記の効果に加え、複雑になるメモリアクセス方式を簡素化できる効果がある。
【0036】
請求項3記載の発明によれば、上記の効果に加え、位相制御にも対応することで、さらなる階調表現の向上が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】デジタル複写機の外観図である。
【図2】読み取り光学系の構成図である。
【図3】原稿と制御信号の関係例を示す図である。
【図4】デジタル複写機の画像走査の具体例を示す図である。
【図5】同期信号群のタイミング関係を示す図である。
【図6】デジタル複写機の全体ブロック構成図である。
【図7】一般的な誤差拡散処理部のブロック構成図である。
【図8】誤差拡散マトリクスの一例を示す図である。
【図9】原稿と制御信号の関係を示す図である。
【図10】画像走査の具体例を示す図である。
【図11】画像データ制御信号の具体例を示す図である。
【図12】本発明の第1の実施の形態を示す誤差拡散処理部のブロック構成図である。
【図13】誤差マトリクス蓄積部の詳細例を示すブロック構成図である。
【図14】1ライン2分割時の分岐点の処理タイミングを示す図である。
【図15】本発明の第2の実施の形態を示す誤差拡散処理部のブロック構成図である。
【図16】位相制御のタイミング例を示す図である。
【符号の説明】
1 原稿台
2 光源
3 ミラー
4 ミラー群
5 CCD
6 操作部
7 用紙カセット
10 指示部(CPU)
11 スキャナ
12 画像処理部
13 画像蓄積部
14 プリンタ
100 誤差加算部
101 量子化部
102 誤差算出部
104 誤差演算部
106 誤差マトリクスF蓄積部
107 誤差マトリクスL蓄積部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or the like, an image display apparatus that processes input data in response to a control signal, and an image processing apparatus in the image output apparatus.
[0002]
[Prior art]
In an image processing apparatus, with an increase in processing capability in recent years and an increase in copy speed of a copying machine, an increase in clock speed that is a reference time for processing has become severe. Along with this, the image data format in image processing and the relationship between the image data synchronization signal and the image data are improved, and the quantization number of the image data is reduced so that a plurality of pixels are bundled (packed). Increases image processing speed by processing multiple pixels at once, processing multiple image lines in parallel, or dividing one line into multiples for parallel processing Is being done.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, Japanese Patent Laid-Open No. 10-13626 discloses image processing by performing parallel processing on a plurality of lines at a time separately from a method of processing at a high frequency in order to increase the processing speed of data. However, in parallel processing, when performing parallel processing, the number of line memories such as FIFO that temporarily holds image data is increased in proportion to the number of parallel processing, together with necessary processing circuits. The circuit scale becomes large.
[0004]
Therefore, the present invention provides an image processing apparatus that can increase the speed of image processing while suppressing an increase in memory area by supporting a method in which one main scanning line is divided into a plurality of parts, and is further complicated. An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of further improving the gradation expression by simplifying the memory access method to become and corresponding to the phase control.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an image processing apparatus based on multi-level error diffusion, wherein one main scanning line is divided into a plurality of blocks and inputted in parallel for each block. A plurality of parallel processing blocks for simultaneously processing the image data, each of the plurality of parallel processing blocks each converting the received image data into image data having a bit number smaller than the data bit number; Calculation means for calculating an error generated when the quantization means re-quantizes, storage means for temporarily storing error data, and calculation of peripheral error data of image data to be processed with reference to a predetermined matrix and an arithmetic means for adding an error correction on the error data stored by the storage means, the image data to be processed is located at the boundary between the divided blocks error data It is characterized in further comprising means for passing between the parallel processing blocks computation information for calculating a.
[0006]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 is the data according to claim 1, wherein the data between the parallel processing blocks at the time of the image data processing at the boundary between the divided blocks in the error diffusion processing. A flip-flop is used for delivery.
[0007]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1,
The phase processing is performed after the error diffusion processing.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, an outline of a digital copying machine will be described as an example to which the present invention is applied.
FIG. 1 shows the appearance of a digital copying machine, and FIG. 2 shows a reading optical system of the digital copying machine.
[0009]
1 and 2, the document is set on the document table 1 so that the reading surface faces downward, and is illuminated by the light source 2, and the reflected light is sequentially converged and reflected through the mirror 3, the lens, and the relay mirror group 4. The image is read by an image line sensor (hereinafter, CCD) 5. Here, in order to increase the reading speed of the copying machine, it is possible to stack a plurality of CCDs 5 and to read as many lines as the number of CCDs 5 at a time. In FIG. 1, reference numeral 6 denotes an operation unit, and 7 denotes a paper cassette.
[0010]
In order to control input image data, a synchronization signal indicating an image range in the sub-scanning direction and the main scanning direction (hereinafter referred to as a sub-scanning range signal and a main scanning range signal) and a synchronization signal indicating a start point in the main scanning direction (Hereinafter, the main scanning synchronization signal) is used.
[0011]
3 and 4 show the relationship between the data read on the document table and the image control signal in a conventional general digital copying machine . In FIG. 3, a sub-scanning range signal (FGATE) is a signal indicating an image range in the scanning direction of the light source 2 and the mirror 3 in FIG. 2, that is, the sub-scanning direction, and a main scanning synchronization signal (LSYNC) is shown in FIG. The main scanning synchronization signal indicates the starting point of the line in the CCD 5 reading direction, that is, the main scanning direction, and the main scanning range signal (LGATE) is a signal indicating the image range in the main scanning direction. As shown in FIG. 4, the reading of the document in the main scanning direction is performed by scanning the line 1, the line 2, and the line 3 in the main scanning direction by the CCD 5.
[0012]
FIG. 5 shows a temporal relationship between these FGATE, LSYNC, and LGATE. Thus, the processing is performed by replacing the data of the two-dimensional original image with the image data on the time axis. In the present embodiment, processing similar to that described above is performed, and details thereof will be described later with reference to FIGS.
[0013]
FIG. 6 shows an example of the entire block configuration of the digital copying machine.
An instruction unit (hereinafter referred to as “CPU”) 10 that gives instructions for overall processing sends processing and setting instructions to each block. The image data read by the CCD 5 is first sent to the scanner 11, subjected to A / D conversion, subjected to scanner characteristic correction, and subjected to predetermined image quality processing such as dithering and error diffusion in the image processing unit 12. Thereafter, the image is output according to the image format of the lower block and sent to the image storage unit 13.
[0014]
The image storage unit 13 has a temporary memory area for image editing for at least one copy output paper (transfer paper) and a large-capacity storage medium such as HD, so that a large number of image data can be stored. Therefore, the image data compression / decompression function is provided to further increase the storage amount of the image information.
The printer 14 receives the image data from the image storage unit 13 and outputs it to transfer paper.
[0015]
FIG. 7 shows a known configuration example for error diffusion processing in the image quality processing unit that performs gradation processing (the error diffusion processing according to the present invention will be described in detail later with reference to FIG. 12 and the like) . Error addition unit 100 receives the input image data DFij to be processed pixel, the peripheral error information to the input image data DFij received from the error calculating unit 104, taking their sum, the input of after the error correction Pixel data SFij is output. Quantization unit 101, based on the input pixel data Sij after error correction, a combined quantization thresholds on the number of quantization for obtaining received from CPU 10 (N bits for M-bit input image data, where M> N) Then, gradation processing is performed, and output image data GFij is output.
[0016]
The error calculation unit 102 receives the input pixel data S F ij after error correction and the output image data G F ij and obtains a quantization error E F ij when the input image data D F ij is quantized. The quantization error E F iJ is written / read to / from a storage element such as a line memory in the error matrix storage unit 103. The error calculation unit 104 generates an error diffusion matrix having a shape as shown in FIG. 8 obtained from the error matrix storage unit 103, and in accordance with each matrix coefficient, the peripheral error of the input image data D F ij serving as the pixel to be processed Calculate information.
[0017]
In the case of an error matrix and its coefficients as shown in FIG. 8, the peripheral error information E for the pixel of interest Dij is
E = (Di-2, j-1 + 2 * Di-1, j-1 + 4 * Di, j-1 + 2 * Di + 1, j-1 + Di + 2, j-1 + 2 * Di-2, j + 4 * Di-1, j) / 16
Given in.
As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-139847, the phase control unit 105 is arranged before and after the target pixel based on the phase control setting including the data after error diffusion, the phase mode, the image area determination result, and the phase determination threshold value. The phase signal for the target pixel is determined from the relationship between the image density and the image density, and has the effect of removing the texture that is peculiar to error diffusion processing.
[0018]
9 and 10 show the relationship between the data read on the document table and the image control signal in the present embodiment. The figure shows the relationship between the data read on the platen and the image control signal when one line is read in two divided in the main scanning direction. In FIG. 9, a sub-scanning effective area (hereinafter referred to as xfgate) is a signal indicating an image range in the scanning direction of the light source 2 and the mirror 3 in FIG. 2, that is, the sub-scanning direction, and a main scanning effective area 1 (hereinafter referred to as xflgate). The main scanning effective area 2 (hereinafter referred to as xllgate) is a signal indicating an image range in the main scanning direction. Although omitted in FIG. 9, a main scanning synchronization signal 1 (hereinafter referred to as xflsync) and a main scanning synchronization signal 2 (hereinafter referred to as xllsync) are obtained , and the reading direction of the CCD 5, that is, the start of a line in the main scanning direction is obtained. It is a signal indicating a point. However, since this CCD 5 divides one scan line into a plurality of parts, in the example of FIG. 10 showing an example in which the main scan line is divided into two, the first half line (F side) and the second half line (L side) Two pieces of image data are generated simultaneously in parallel (see FIG. 11) .
[0019]
As shown in FIG. 10, the reading of the document in the main scanning direction is performed by the CCD 5 separately scanning the lines A and C and E on the F side and the lines B and D and F on the L side separately. become. In the illustrated example, the scanning directions on the F side and the L side are the same, but the arrangement of the pixels on the F side and the L side can be changed by changing the arrangement of the charge accumulation of the CCD 5. is there.
[0020]
FIG. 11 shows the temporal relationship between these xfgate, xflsync, xllsync, xflgate, and xllgate.
In this case, the F-side and L-side image data and the control signal are shifted by xlsync and enter at the same timing. This is because the charge accumulation timings of the aligned CCDs 5 are the same. By shifting, the timing of the first / rutter side can be moved back and forth. As another method, the timing can be shifted using a line memory or the like at the stage of the interface unit from the scanner 11 to the image processing unit 12 in FIG.
[0021]
FIG. 12 shows a first configuration example of the error diffusion processing unit of the present invention. Since the F-side processing block shown on the upper side and the lower L-side processing block in the figure have the same symmetric configuration, in the following description, overlapping portions will be described by taking the F-side processing block as an example. To do. (F-side processing block) error addition unit 100 receives the input image data D F ij to be processed pixel, the peripheral error information to the input image data D F ij received from the error calculating unit 104, they And the input pixel data S F ij after error correction is output. The quantization unit 101 as the re-quantization means matches the error-corrected input pixel data S F ij and the number of quantizations received from the CPU 10 (N bits for input image data M bits, where M> N). Gradation processing is performed based on the quantized threshold value, and output image data G F ij is output.
[0022]
Error calculation unit 102 obtains an input pixel data S F ij after the error correction, it receives the output image data G F ij, a quantization error E F ij when the input image data D F ij is quantized. The error matrix F accumulation unit 106 or the error matrix L accumulation unit 107 writes / reads the quantization error EFij (or ELij) to / from a storage element such as a line memory while exchanging data in the vicinity of the line division boundary. I do.
[0023]
The error calculation units 104 and 104 generate an error diffusion matrix having the shape shown in FIG. 8 obtained from the previous error matris F or L accumulation unit (106 or 107), and in accordance with each matrix coefficient (F side If the processing block is taken as an example, peripheral error information of the input image data D F ij to be processed pixels is calculated. In the case of an error matrix and its coefficients as shown in FIG. 8, the peripheral error information E for the pixel of interest D F ij is E = (Di−2, j−1 + 2 * Di−1, j−1 + 4 * Di, j−1 + 2). * Di + 1, j-1 + Di + 2, j-1 + 2 * Di-2, j + 4 * Di-1, j) / 16. Further, the above processing blocks perform the same processing on the divided data.
[0024]
Here, the error matrix F accumulation unit 106 and the error matrix L accumulation unit 107 will be further described.
13 and 14 show a detailed example of the error matrix accumulating unit and the processing timing of the branch point of one line and two divisions in the error matrix accumulating unit.
[0025]
For the boundary in the n-th line in the sub-scanning direction shown in FIG. 14 (the boundary between the first side and the letter side), the error diffusion is performed at the first pixel on the first side and the first pixel on the side of the raster. Consider the formation of a matrix. In this case, in the case of error diffusion of a 5 × 2 reference matrix for main scanning / sub scanning as shown in FIG. 8, the previous line stored in the line memory (122, 123 in FIG. 13) such as FIFO is used . Data on the two pixels before and after the main scanning side and error diffusion data on the two pixels before the current processing line are referred to.
[0026]
In this case, as shown in the delivery data in FIG.
(1) For the first pixel on the first side, it is necessary to refer to the first two pixels (derr1) on the lutter side one line before,
(2) It is necessary to refer to the error diffusion data (dferr1) of the first last two pixels before one line and the error diffusion data (dferr0) of the first last two pixels of the current processing data at the first pixel on the raster side.
The two data will be transferred.
[0027]
As shown in FIG. 14, these timings overlap with each other's FIFO control on the first side / rutter side. As a result, in order to realize this processing, the data is temporarily held at the beginning of the line, and the FIFO is This is realized by writing the data received from the other party and performing the processing start timing sent by the half-cycle on the latter side a little earlier than the first side.
[0028]
Furthermore, the required amount of line memory by this method is a method of dividing one line and processing it simultaneously to reduce the processing time of one line, and the required amount of memory such as FIFO is eventually the same as the original one line. (The amount of memory for one line × the number of parallel processes / the number of divisions), which is not the amount of memory for the number of parallel processes × 1 line as in the case of processing a plurality of lines in parallel. scale increase Ru Tomah only to the arithmetic circuit component in parallel processing.
[0029]
Further, in the case of the above operation, data is exchanged between the processes on the first side / latter side, and read / write control is performed on the line memory such as FIFO, so that the access to the line memory becomes complicated, and as a result Therefore, the configuration of the processing circuit becomes complicated. In order to solve this problem, there is a method in which data is held in an FF (flip-flop) without being stored in the line memory and read out when necessary.
[0030]
this is,
In the case of {circle over (1)}: when dllrr1 is the first processing on the side of the jitter, the rising edge of xlgate is held in the FF as a cue, and is referred to when it is the last pixel on the first side (target pixel L).
In the case of {circle over (2)}: dferr0 and dferr1 are held in the FF as a cue at the rising edge of xflgate at the time of the first-side final processing, and are referred to at the first pixel (the target pixel M) on the raster side.
Thus, it is not necessary to perform read / write access to the FIFO by the processing on the other side (see the ratter side at the first side and the first side at the ratter side), and the circuit can be simplified.
[0031]
FIG. 15 shows a third configuration example of the present invention.
Here, in addition to the configuration of FIG. 12, a phase control unit F108 and a phase control unit L109 are added.
[0032]
When the phase control timing is considered in FIG. 16 with respect to the image data Gij after error diffusion, the target pixel is the nth line in the sub-scanning direction,
(1) Phase determination at the last pixel on the first side,
(2) Phase determination at the first pixel on the Lutter side,
In the two cases, it is necessary to refer to the pixels on the first / rutter partner side.
[0033]
In the case of {circle around (1)}, the phase processing is performed on the target pixel D with reference to the first pixel E on the side of the jitter, but if the pixel D and the pixel E are not processed continuously, the calculation result and the pixel delay are Since they do not coincide with each other, as shown in FIG. 16, it is necessary to perform processing on the first side and the lutter side continuously.
By adding this phase process after the error diffusion process, it is possible to remove the texture that is peculiar to error diffusion.
[0034]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to increase the image processing speed without increasing the processing frequency while suppressing an increase in the memory area, corresponding to a method in which one main scanning line is divided into a plurality of parts. Can do.
[0035]
According to the second aspect of the invention, in addition to the above effect, there is an effect that the complicated memory access method can be simplified.
[0036]
According to the third aspect of the invention, in addition to the above-described effect, there is an effect that the gradation expression can be further improved by supporting the phase control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a digital copying machine.
FIG. 2 is a configuration diagram of a reading optical system.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between a document and a control signal.
FIG. 4 is a diagram illustrating a specific example of image scanning of a digital copying machine.
FIG. 5 is a diagram illustrating a timing relationship of a synchronization signal group.
FIG. 6 is an overall block diagram of the digital copying machine.
FIG. 7 is a block diagram of a general error diffusion processing unit.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an error diffusion matrix.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a document and a control signal.
FIG. 10 is a diagram illustrating a specific example of image scanning.
FIG. 11 is a diagram illustrating a specific example of an image data control signal.
FIG. 12 is a block diagram of an error diffusion processing unit showing the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a detailed example of an error matrix storage unit.
FIG. 14 is a diagram illustrating the processing timing of a branch point when dividing one line into two.
FIG. 15 is a block configuration diagram of an error diffusion processing unit showing a second embodiment of the present invention;
FIG. 16 is a diagram illustrating a timing example of phase control.
[Explanation of symbols]
1 Document stage 2 Light source 3 Mirror 4 Mirror group 5 CCD
6 Operation section 7 Paper cassette 10 Instruction section (CPU)
11 Scanner 12 Image processing unit 13 Image storage unit 14 Printer 100 Error addition unit 101 Quantization unit 102 Error calculation unit 104 Error calculation unit 106 Error matrix F storage unit 107 Error matrix L storage unit

Claims (3)

1主走査ラインを複数のブロックに分割して、各ブロック毎に並列に入力された画像データを同時に処理する複数の並列処理ブロックを備え、
前記複数の並列処理ブロックは夫々に、
受け取った画像データをそのデータビット数より少ないビット数の画像データに変換する再量子化手段と、
再量子化手段が再量子化した際に発生した誤差を算出する演算手段と、
誤差データを一時的に保持する記憶手段と、
所定マトリクスを参照して処理対象となる画像データの周辺誤差データを算出し、記憶手段によって記憶された誤差データに誤差補正を加える演算手段と、
前記分割されたブロック間の境界に位置する処理対象となる画像データの誤差データを算出するための演算情報を前記並列処理ブロック間で受け渡しする手段を備えたことを特徴とする多値誤差拡散による画像処理装置。
A plurality of parallel processing blocks for dividing one main scanning line into a plurality of blocks and simultaneously processing image data input in parallel for each block;
Each of the plurality of parallel processing blocks is
Re-quantization means for converting the received image data into image data having a bit number smaller than the data bit number;
An arithmetic means for calculating an error generated when the requantization means requantizes;
Storage means for temporarily storing error data;
Calculation means for calculating peripheral error data of image data to be processed with reference to a predetermined matrix and adding error correction to the error data stored in the storage means ;
By multi-level error diffusion, characterized in that it includes means for transferring the operation information to calculate the error data of the image data to be processed is located at the boundary between the divided block between said parallel processing block Image processing device.
請求項1記載において、誤差拡散処理に際し、前記分割されたブロック間の境界の画像データ処理時における並列処理ブロック間でのデータ受け渡しにフリップフロップを利用することを特徴とする画像処理装置。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a flip-flop is used for data transfer between parallel processing blocks at the time of image data processing at the boundary between the divided blocks in error diffusion processing. 請求項1記載において、誤差拡散処理の後に位相処理を行うことを特徴とする画像処理装置。  The image processing apparatus according to claim 1, wherein phase processing is performed after error diffusion processing.
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