JP3864681B2 - Image data encoding apparatus, image data encoding method, recording medium, and image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化装置、画像データ符号化方法、記録媒体及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、画像形成装置の分野においては、例えば既に画像形成を行った画像についての画像データをメモリに格納しておき、ユーザから指示があった場合にはメモリから画像データを取り出して再度の画像形成を行う、いわゆるメモリリコール機能を備えるものが実用化されている。
【0003】
このメモリリコール機能を用いると、メモリに格納されている画像データを用いて再度の画像形成を行う場合には、再度イメージリーダなどで原稿を読み取ったり、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」と表記する。)等の外部機器から画像データを送信したりする必要がなくなるから、一般的には、メモリに格納できる画像の枚数が多いほど、ユーザの使い勝手は向上するものと考えられる。
【0004】
しかしながら、格納できる画像の枚数を増やすためにメモリの容量を大きくすると、画像形成装置の製造コストが上昇するという問題が生じる。この問題点は、例えば、一旦画像データをメモリに格納してからソートして複数部の出力を行ういわゆる電子ソート機能を用いる場合において、ソート可能なページ数を増加させようとするような場合にも生じ得るし、モノクロの画像だけではなく、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各再現色ごとに画像データをメモリに格納する必要のあるフルカラーの画像形成装置においては特に顕著となる。
【0005】
係るメモリの大容量化に伴う製造コスト上昇を抑制すべく、メモリに画像データを圧縮して格納するために、画像データを符号化する方法が種々検討されている。以下、従来の画像データ符号化方法の一例として、1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを固定長符号化するブロックトランケーション圧縮(以下、「BTC法」という。)と称される方法について説明する。なお、この方法は、特開平10−271299号公報に従来技術として記載されているものである。
【0006】
図9は、BTC法について説明するための図である。同図に示されるのは、1画素の画素値が8ビットで表される256階調の多値画像データを固定長符号化する場合を例としたものであり、同図(a)の如く、多値画像データ901から縦4画素*横4画素ごとのブロック902を順次切り出して符号化を行う場合を示すものである。
【0007】
具体的には、まず、画像データ901から切り出した縦4画素*横4画素(計16画素)のブロック902に含まれる各画素D0〜Df(同図(b)参照)のそれぞれの画素値から、最大階調レベル(QMAX)と最小階調レベル(QMIN)とを求める。この処理は、単に前記16画素の中から最も大きい画素値と最も小さい画素値とを求めるものである。
【0008】
次に、平均データ(LA)及び階調ダイナミックレンジ(LD)を求める。ここで、LAとは、前記QMAXとQMINとを加算して2で割ったもの、LDとは、QMAXからQMINを減算したものであり、それぞれ8ビットで表される。このLAとLDとを、ブロック内の画素の階調特性を表すデータという意味で、以下、「階調特性データ」という。
【0009】
階調特性データを求めた後は、さらに、量子化リファレンスとしてLMAX及びLMINの値を求める。ここでLMAX及びLMINは、以下の(式1)及び(式2)にて表されるものであり、後述の量子化データを得る際の閾値となる値である。
LMAX=(3*QMAX+QMIN)/4 ・・(式1)
LMIN=(QMAX+3*QMIN)/4 ・・(式2)
以上のように求められた各値を用いて、上記ブロック902に含まれる16画素の量子化処理を行う。ここでは、各画素を2ビットに量子化する場合について説明すると、画素値がLMAXを上回る場合には量子化ビットを「11」とし、画素値がLAを上回ってLMAX以下である場合には量子化ビットを「10」とする。
【0010】
また、画素値がLMINを上回りLA以下である場合には量子化ビットを「01」とし、画素値がLMIN以下である場合には量子化ビットを「00」とする。以上のような処理により、図9(c)に示されるような圧縮されたデータ(以下、「BTCデータ」という。)903が得られる。BTCデータは、1画素が8ビットで表される画像データの16画素を48ビットに圧縮したものであるから、データ量としては3/8に圧縮されることとなる。このBTC法は、同一ブロック内の画素の画素値がほぼ等しい場合が多いことを利用した符号化法であり、いわゆる不可逆圧縮でありながら画質の劣化が少なく、回転処理が容易であり、また簡便な回路構成で実現できるなど、特に画像形成装置に適用するには好適と考えられる画像圧縮手法である。
【0011】
上記特開平10−271299号公報に記載されている従来の方法では、BTC法により全画像データに対応するBTCデータを取得した後、得られたBTCデータを、そのままブロックごとに、元の画像データ901内における位置関係を保った状態で縦横に並べ、例えばJBIG(ジョイント・バイレベル・イメージ・グループ)に規定されている算術符号化等の手法を用いて符号化することが行われていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手法では、圧縮率の向上に限界があった。本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであって、従来以上に圧縮率を向上させる新たな可能性を開き、ひいては一定容量の記録媒体に格納できる画像の量を増加させることができる可能性を有する画像データ符号化装置、画像データ符号化方法、記録媒体及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像データ符号化装置は、1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化装置であって、多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化手段と、前記固定長符号化手段により生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)のビットからなるnセットのビットデータとに分割する分割手段と、前記分割手段により分割された、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化手段とを備えること特徴としている。
【0014】
本発明に係る画像データ符号化の手法においては、元の多値画像データから得られた固定長符号化データを、階調特性データと、各画素ごとの量子化データを構成するビットのビット列における同一のm番目のビットからなるnセットのビットデータとに分割し、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化する。このように分割された階調特性データおよび量子化データのnセットのビットデータのそれぞれは、分割前の階調特性データと量子化データとが連続してなるデータよりもランダム性が低く、エントロピー符号化における圧縮率の向上が望める。
【0015】
従って、例えば、エントロピー符号化の手法として、符号化の対象となる注目ビットに対して所定の位置に存在する、複数の参照ビットの値の状態に対応する前記注目ビットの値の確率値に基づく予測を伴う算術符号化を行うような場合、例えばJBIGに規定されている算術符号化を行うような場合において、階調特性データについて、従来の手法と比較して圧縮率を向上させる可能性を開くものであるし、他のエントロピー符号化の手法を用いる場合でも、特に最上位のビットから成るビットデータについて圧縮率の向上を図ることができる。最上位ビットから成るビットデータは、元の画像データと同様に近接する画素について同一の値となる可能性が高いものとなるからである。なお、前記所定の閾値は、前記階調特性データに基づいて決定することができる。
【0016】
ここで、前記固定長符号化手段は、前記階調特性データから、前記読み出された複数の画素の画素値の階調差の大きさを判別する階調差判別手段を含み、前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合には、前記複数の画素に対応する量子化データとして所定のビット列を生成するようにしてもよい。この構成によれば、例えばブロック内の画素値にほとんど階調差が存在しないような場合の量子化データを、例えば全て0(若しくは全て1)のビット列とすることができるため、量子化のための演算量を削減することができる他、上記算術符号化を行う場合のみならず、MH、MR、MMRなどのエントロピー符号化手法を用いる場合でも、圧縮率の向上を図ることができる。
【0017】
また、前記固定長符号化手段はさらに、前記階調特性データから、前記読み出された複数の画素の画素値の平均的な値を取得する平均値取得手段を含み、前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合であって、前記前記平均値取得手段により取得された値が所定の範囲内にある場合には、さらに前記複数の画素に対応する階調特性データとして所定のビット列を生成するようにすることもできる。具体的には、複数画素間の階調差が所定の大きさよりも小さく、当該複数画素の画素値の平均的な値が画素値の最大値に近いような場合には、黒ベタ画像であるものとしてその旨を表す階調特性データを生成したり、画素値の平均的な値が画素値の最小値に近いような場合には、白ベタ画像であるものとして、その旨を表す階調特性データを生成したりすることが可能である。さらにこの場合には、前記量子化データの量子化ビット数を削減するようにしてもよい。具体的には、複数ビットで量子化された量子化データを1ビットで量子化した量子化データとすることができる。実質的に2値画像に近いものと考えられ、量子化データのビット数を削減しても画質への影響が少ないと考えられるからである。
【0018】
また、前記画像データ符号化装置はさらに、前記分割手段により分割されたデータの少なくとも一部に対して、エントロピー符号化に先立ちコード変換を行うコード変換手段を有することもできる。既述の如く、本発明の手法ではエントロピー符号化の対象となるデータは、元の画像データとの関連性が極めて薄いからであり、具体的には、例えば所定数のビットごとにバイナリ・データからグレイ・コードへの変換を行うことなどで圧縮率の向上を図ることができる。
【0019】
さらに、前記読み出し手段は、多値画像データから、縦方向及び横方向に所定の同じ数の画素から成るブロックごとに画素を読み出し、前記エントロピー符号化手段は、エントロピー符号化の対象となるデータを、それぞれ、1ブロックごとの縦方向のビット数と横方向のビット数とが等しくなるように二次元平面上に展開した形式で記憶する記憶手段を含み、当該記憶手段のラインごとにエントロピー符号化を行うようにすれば、画像の回転処理(特に90度回転)を行う場合に好都合である。例えば上記BTC法により固定長符号化したデータを分割した状態で容易に回転処理することが可能となるからである。
【0020】
なお、階調特性データとしては、前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値の平均値と、階調ダイナミックレンジの値とから成るものとする他、前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値の最大値と最小値とから成るものとすることもできる。ここで、前記分割手段は、前記複数の画素の画素値の平均値と階調ダイナミックレンジの値、若しくは前記複数の画素の画素値の最大値と最小値を、さらに分割するようにしてもよい。
【0021】
また、前記画像データ符号化装置はさらに、前記分割手段により分割された量子化データのうち、最上位ビットに対応するビットデータについて、前記エントロピー符号化手段による符号化の圧縮率を取得する圧縮率取得手段と、前記圧縮率取得手段により取得された圧縮率を所定の閾値と比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果に基づいて、符号化された当該多値画像データの復号化に、分割された量子化データの他のビットデータが必要か否かを判定する判定手段とを備えることができる。最上位ビットの圧縮率から、当該画像が文字画像のように2値画像に近いものか、写真画像のように中間階調の画素を多く含むものかの判別が可能であることに基づくものである。
【0022】
具体的には、前記エントロピー符号化手段は、前記判定手段により、前記他のビットデータが必要でないと判定された場合には、当該他のビットデータの符号化を行わないようにすることができるし、前記画像データ符号化装置は、前記エントロピー符号化手段により符号化されたデータを記憶する符号化データ記憶手段と、前記判定手段により、前記他のビットデータが必要でないと判定された場合には、前記符号化データ記憶手段に記憶されている、当該他のビットデータに対応する符号化データを削除する符号化データ削除手段とを備えることもできる。
【0023】
また、また、本発明に係る画像データ符号化方法は、1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化方法であって、多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出しステップと、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化ステップと、生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)のビットからなるnセットのビットデータとに分割する分割ステップと、分割された、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【0024】
さらに、本発明に係る第1の記録媒体は、1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化処理を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、当該記録媒体に記録されたプログラムがコンピュータ上で動作することにより、若しくは当該記録媒体に記録されたプログラムが、他の汎用プログラムと共にコンピュータ上で動作することにより、多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出し処理と、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化処理と、生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)のビットからなるnセットのビットデータとに分割する分割処理と、分割された、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化処理とを含む処理をコンピュータに実現させるプログラムであることを特徴とする。
【0025】
上記記録媒体によれば、画像形成装置のみならず、PCなどの汎用的な情報処理装置を用いても、本発明に係る画像データ符号化の手法を利用することができる。なお、上記記録媒体は、本発明の画像データ符号化の手法を実現するために必要な全てのプログラムを記録するようにしてもよいし、上記記録媒体には必要最小限のプログラムのみを記録し、コンピュータにインストールされた後は、例えばオペレーティング・システムや、他のソフトウェアプロダクト等の汎用プログラムなどの機能を利用し、当該他のプログラムと共に動作することにより、本発明の手法を実現するようにしてもよい。
【0026】
さらに、本発明に係る第2の記録媒体は、1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化したデータを記録した記録媒体であって、前記符号化したデータは、符号化前の多値画像データを所定数の画素ごとに読み出し、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のビットに量子化した量子化データとを生成した後、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)のビットからなるnセットのビットデータとに分割し、分割された、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化することにより符号化されたデータであることを特徴としている。
【0027】
上記の如く、本発明に係る画像データ符号化の手法により符号化されたデータを格納した記録媒体は、同一容量の記録媒体を用いた場合でも、より多くの画像が格納される可能性を有するものであり、例えば当該記録媒体を販売し、後述の本発明の画像形成装置において画像形成を行うといった実施の形態が考えられる。ここで、当該記録媒体としては、CD−ROM、DVD−ROMなどのディスク型媒体の他、Smartmedia(登録商標)等のメモリカードなども含まれる。
【0028】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る画像データ符号化装置により符号化されたデータ、本発明に係る画像データ符号化方法により符号化されたデータ、本発明に係る第1の記録媒体に記録されたプログラムが動作可能な状態とされたコンピュータにおいて符号化されたデータ、本発明に係る第2の記録媒体に記録されたデータの少なくとも一つを復号化する復号化手段と、前記復号化手段により復号化された画像データを用いて画像形成を行う画像形成手段とを備えることを特徴としている。これにより、本発明に係る画像データ符号化の手法により符号化された画像データを用いて画像形成を行うことができる。本発明の画像形成装置においては、有線、無線のネットワークを介して伝送されてくる符号化データを復号化して画像形成を行うことも可能である。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像データ符号化装置等の実施の形態について、画像データ符号化装置を画像形成装置に適用した場合を例として、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
(1)画像形成装置の全体構成
図1は、画像形成装置の一例としてのデジタル複写機(以下、単に「複写機」という。)1の全体構成を示す概略断面図である。
【0030】
本実施の形態の複写機1は原稿を読み取って画像信号に変換する走査系10、走査系10から送られる画像信号を処理する画像信号処理部20、画像信号処理部20から入力される画像データや、PC等の外部機器からネットワークを介して送信されてくる多値画像データを符号化してメモリに記憶したり、符号化されたデータを復号化するメモリユニット部30、メモリユニット部30から出力される画像データに基づいて半導体レーザ62を駆動する印字処理部40、外部機器からネットワークを介して送信されてくる画像データをメモリユニット部30に送る外部インタフェース部50、半導体レーザ62からのレーザ光を感光体ドラム71上の露光位置に導く光学系60、露光により形成された静電潜像を現像し、記録紙に転写、定着して画像を形成する作像系70、原稿を搬送し必要に応じて表裏の反転を行う原稿搬送部500などにより構成される。
【0031】
外部インタフェース部50は、外部機器からの画像データをメモリユニット部30に送る他、当該外部機器との制御信号および画像データの授受に関する制御も行う。画像データはメモリユニット部30から印字処理部40へ送られ、この画像データに基づいて半導体レーザ62が駆動される。半導体レーザ62より発生したレーザー光は光学系60により偏向され、作像系70へと導かれる。
【0032】
作像系70では、帯電チャージャ72により一様に帯電された矢印A方向に回転する感光体ドラム71に上記レーザ光が照射されることにより感光体ドラム71表面に静電潜像が形成され、当該静電潜像は現像器73からのトナーの供給を受けて可視像化される。可視像化されたトナー像は転写チャージャ74により給紙カセット80a、80bから搬送されてくる記録紙に転写され、さらに当該記録紙が定着ローラ84の位置まで搬送されて、定着ローラ84によりトナー像が記録紙に定着されることで最終的に画像が記録紙に形成される。
【0033】
(2)画像データ符号化装置の構成
次に、本発明に係る画像データ符号化装置の実施の形態について説明する。本実施の形態では、本発明の画像データ符号化装置はメモリユニット部30内に備えられる。図2は、本実施の形態における画像データ符号化装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、本実施の形態の例では複写機に適用した例について説明するが、その他、種々の用途に適用することも可能である。
【0034】
本実施の形態の画像データ符号化装置は、画像データを取得する画像データ取得部101、取得された画像データをBTC法により固定長符号化しBTCデータを得るBTC圧縮処理部102、得られたBTCデータを分割し、二次元平面上に展開した形式でバッファメモリ104に格納するBTC分割処理部103、分割されたBTCデータ(以下、「分割BTCデータ」ともいう。)に対して、JBIGに規定されているテンプレートを用いた予測を伴う算術符号化(以下、「JBIG圧縮」という。)の手法を用いて圧縮、若しくは伸張を行うため、分割BTCデータを一旦記憶するバッファメモリ104、バッファメモリ104に記憶された分割BTCデータに、前記JBIG圧縮の手法に基づく圧縮及び伸張の処理を行うJBIG圧縮伸張処理部105、JBIG圧縮伸張処理部105により圧縮された符号化データが格納される符号メモリ106を備えている。なお、符号メモリ106には、符号化データが、例えば現画像データを示す識別子と対応付けられて格納され、格納された符号化データは、復号化に際してはJBIG圧縮伸張処理部105により伸張処理がなされてバッファメモリ104に格納され、BTC復元処理部107によるBTCデータの復元処理、BTC復号処理部108による復号化処理の後、画像データ出力部109を介して出力される。
【0035】
画像データ取得部101には、画像信号処理部20から送られてきた画像データや、PC等の外部機器から送信された画像データなどが入力される。本実施の形態では、1画素の画素値が8ビットにより表される256階調のモノクロ画像データが入力されるものとする。
BTC圧縮処理部102は、入力された画像データからBTCデータを生成するが、BTCデータの生成処理については既に説明したので、ここでの説明は省略する。
【0036】
BTC分割処理部103は、BTCデータを、階調特性データと、量子化データから生成される各ビットデータとに分割し、分割BTCデータを二次元平面上に展開する形式でバッファメモリ104に格納する。本実施の形態の画像データ符号化装置は、このBTCデータの分割処理を行うことにより、例えば上記JBIG圧縮において、より高い圧縮率が実現できる可能性を開いたものである。BTCデータの分割処理、及び分割BTCデータの二次元平面への展開処理(以下、「二次元展開」ともいう。)については、後に詳細に説明する。
【0037】
バッファメモリ104に格納されたデータは、JBIG圧縮伸張処理部105においてJBIG圧縮処理され、符号メモリ106に格納される。本実施の形態で用いられるJBIG圧縮伸張処理部105は、いわゆるQMコーダを中心として構成され、その内部に2ライン分若しくは3ライン分のラインメモリを含んでいる。このラインメモリにより、後述のいわゆるテンプレートを用いた予測が行われる。
【0038】
なお、符号メモリ106に格納された符号化データは、復号化に際しては、JBIG圧縮伸張処理部105により復号化され、バッファメモリ104上に展開された後、BTC復元処理部107によって、上記BTC分割処理部103によるBTCデータの分割処理と逆の処理(BTCデータの復元処理)が行われ、BTC復号処理部108によって、上記BTC圧縮処理部102による符号化時の処理と逆の処理がなされて画像データ出力部108を介して出力される。BTC復号処理部108においては、前記したように量子化データからの復号を行うが、この量子化データからは、元の画像と全く同じ画像を再現することはできないため、復号化された画像データは厳密には元の画像とは異なっている(不可逆圧縮)。なお、BTCデータの復元処理及び復号化処理については後述する。
【0039】
(3)画像データ符号化処理の内容
次に、本実施の形態における画像データ符号化処理の内容について説明する。なお、本実施の形態の画像データ符号化の動作は、CPUを中心として構成された制御部(不図示)により制御されている。
図3は、係る画像符号化処理の処理内容を示すフローチャートである。同図に示されるように、本実施の形態の画像符号化処理においては、画像データを取得すると、上記したようにBTCデータを生成し(S101)、BTCデータの分割及び二次元展開を行いバッファメモリ104に格納する(S102)。ここで、BTCデータの分割処理及び二次元展開について詳細に説明する。
【0040】
図4は、本実施の形態におけるBTCデータの分割処理及び分割BTCデータの二次元展開について説明するための図である。同図に示されるように、BTCデータの分割及び二次元展開処理では、BTCデータ201をバッファメモリ104に格納するに際して、前記したLA及びLDから成る階調特性データ(1ブロック当り8ビット*2=16ビット)、量子化データ(各画素2ビット)の上位ビット(1ブロック当り16ビット)、及び量子化データの下位ビット(1ブロック当り16ビット)の三つに分割し、分割された各々の各16ビットを縦4ビット*横4ビットに二次元展開してそれぞれバッファメモリ104a〜104cに個別に格納する。この処理を、画像データから切り出された全ブロックについて行い、順次バッファメモリ104a〜104cに格納する。なお、バッファメモリ104a〜104cにおけるブロックごとの配置に関しては、本実施の形態では、元の画像データ上における位置関係を保って縦横に順次配置するものとするが、この配置を変更することも可能である。
【0041】
図3のフローチャートに戻って、以上のようなBTCデータの分割及び二次元展開処理を、所定エリア分について終了すると(S103:Yes)、バッファメモリ104a〜104cに分割して格納された分割BTCデータについて、それぞれ1ラインごとのJBIG圧縮処理を行う(S104)。ここで、所定エリア分の処理は、1ラインごとのJBIG圧縮処理が可能となった場合に終了と判定される。具体的には、例えば縦4ビット*横4ビットの各ブロックの配置がバッファメモリ104a〜104cそれぞれの横方向の全領域について終了した場合(縦方向に4列分のデータが配置されることとなる。)に所定エリア分の処理が終了したものと判定することができる。
【0042】
なお、本実施の形態では、その後のJBIG圧縮処理(S104)においては、バッファメモリ104a〜104cに格納されたデータのそれぞれについて並行してJBIG圧縮処理を行うようにしている。そのためには、具体的には、BTCデータを分割した数(本実施の形態では三つ)の分だけJBIG圧縮器を備えて並列して動作させるようにしてもよいし、高速の圧縮器を少数備えて時分割処理するようにしてもよい。
【0043】
以上のようにして、全エリア分の符号化処理が終了すると(S105:Yes)、JBIG圧縮処理により符号化されたデータが、それぞれ、例えば原画像データを示す識別子と対応付けられて符号メモリ106に格納され、画像データ符号化処理は終了する。なお、符号化されたデータは、以上に説明した符号化処理と逆の処理を行うことで容易に復号化することができる。即ち、図5に示すように、まず分割された状態で符号化されたデータをJBIG圧縮伸張処理部102により伸張して分割BTCデータ104a〜104cを復元する。
【0044】
復元された分割BTCデータ104a〜104cはバッファメモリ104に格納されるので、さらに、BTC復元処理部107において、データの並び替えを行い、BTCデータ201を復元する。BTC復号処理部108によるBTCデータ201の復号化処理には、公知の手法を用いることができるので、詳細な説明は省略する。
【0045】
次に、前記したようなBTCデータの分割及び二次元展開処理を行うことによって、何故、その後に実行されるJBIG圧縮において高い圧縮率が期待できるかについて説明する。
図6は、JBIG圧縮処理において用いられる、いわゆるテンプレートの例を示す図である。同図(a)は、3ラインにまたがるビットデータを参照する際に用いられるテンプレートであり、同図(b)は、2ラインのデータを参照する場合のテンプレートである。
【0046】
それぞれのテンプレートにおいて、「?」は符号化しようとするビット(以下、「注目ビット」という。)を表しており、「X」は注目ビットの予測に際して参照されるビット(以下、「参照ビット」という。)である。なお、「A」は参照ビットではあるが、一定の範囲内で移動させることが可能なビットであり、Aを初期位置から移動させたテンプレートはアダプティブ・テンプレート(AT)と称される。
【0047】
以上のようにテンプレートを用いた予測を伴う算術符号化処理では、参照ビット(Aで示される画素を含む。)10ビットの状態(マルコフ状態)により注目ビットのとる値の確率値に基づいて予測を行うから、参照ビットのマルコフ状態から導き出される注目ビットの値の確率が0か1かのどちらか一方に偏っている割合が大きいほど圧縮率は向上するのではないか、と予想される。一方、特に階調特性データを二次元展開したものは、従来の手法におけるJBIG圧縮の対象であったBTCデータとは、特性が顕著に異なるものであり、階調特性データのみを含むビット列である。即ち、二次元平面上に現れるビット列は通常の自然画像に起因するランダムな部分を含まず、参照ビットのマルコフ状態に対応する注目ビットの値の確率値も、また、従来のBTCデータと比較すると大きな偏りが生じるのではないかと考えられ、従って従来の方法と比較して極めて良好な圧縮率が実現されるのではないかと期待できるのである。
【0048】
一方、量子化データから得たビットデータ、特に上位ビットのみを含むデータについては、元の画像データと同様に近接する画素について同一の値となる可能性が高いものとなるから、従来のように上位ビットと下位ビットとが混在した状態で符号化する場合より圧縮率の向上が期待できる。以上のように、BTCデータの分割により、画像全体の圧縮率を大きく向上させることも可能になると考えられるのである。
【0049】
もっとも、上記JBIG圧縮処理の原理から考えても、あらゆる画像において従来よりも飛躍的に圧縮率が向上することが保証される、というわけではない。例えば、文字、写真の別や、色彩などの画像の種類によって圧縮率に相違が生じる可能性はあると思われるが、当該画像の種類によってはかなりの圧縮率の向上が実現される場合も有り得ると考えられる。
【0050】
また、本発明の骨子はBTCデータの分割にあり、従って上記に説明したように、分割BTCデータについて上記JBIG圧縮処理を行うことにより、特に高い圧縮率が実現できる可能性を有するものではあるが、上記の符号化手法に限定されるわけではなく、例えばテンプレートを用いた予測に替えて、適宜いわゆる予測符号化(TP)を行うようにしてもよいし、分割BTCデータの符号化に際しては、一般的なMH、MR、MMR等の他のエントロピー符号化手法を用いても構わない。また、前記ATを利用して圧縮率の向上を図るようにすることも可能である。
【0051】
さらに、上記の実施の形態では、分割BTCデータの三つの部分(階調特性データ、量子化データの上位ビット、下位ビット)の全てについて二次元展開を行った場合について説明したが、分割BTCデータの一部、即ち、例えば階調特性データのみを二次元展開し、他の部分は二次元展開せずに符号化するなどしてもよい。既に触れたように、圧縮率は画像の性質等によっても変化し得るものであるから、上記実施の形態の方法に限定されるわけではなく、具体的な符号化に際しては種々の方法が可能であろうと考えられる。
【0052】
(変形例)
以上、本発明に係る画像データ符号化の手法について、実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が上記に詳細に説明した具体例並びに適宜考察した変形例に限定されるわけではなく、さらに、例えば以下のような変形例を考えることもできる。
【0053】
(1)上記実施の形態では、1画素の画素値が8ビットで表される256階調の多値画像データを符号化する場合について説明したが、1画素の画素値が8ビットの場合に限定されないのは勿論であり、また、BTC法における量子化処理においても、各画素の画素値を2ビットに量子化する場合に限定されず、量子化データのビット数を増加させた場合でも容易に対処することが可能である。また、モノクロ画像に限らずフルカラーの画像に適用することもできる。例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各再現色ごとに符号化を行うようにすればよいからである。
【0054】
(2)上記実施の形態では、階調特性データとしてLA及びLDの値を用いたが、これに限定されず、ブロック内の画素の階調特性が判別できるような情報であれば、他のデータを用いることも可能である。具体的には、ブロック内の画素の画素値の中で最大の値(QMAX)と最小の値(QMIN)とを保持するようにしてもよい。また、多値画像データの画素値から画像の種別(例えば、文字、写真などの別)を判定し、判定結果により、上記階調特性データの内容を変更することで圧縮率の向上を図ることも可能である。
【0055】
(3)画像データの中には、白ベタの部分や黒ベタの部分、あるいは中間濃度のベタ部分が含まれているものがある。これらのベタの領域では切り出されたブロックに含まれる画素の画素値が全て同一若しくはほとんど同一となる場合があり、この場合は上記BTC法における画素値の量子化処理を行っても、全ての画素、若しくは殆どの画素の量子化ビットが同一となる(以下、このような状態を、「ブロック内に階調差が存在しない状態」という。)。
【0056】
一方、この階調差の存在しない状態であるか否かは、階調特性データから判別することが可能である。具体的には、LDを表す値が所定の閾値よりも小さい場合(QMAX及びQMINを階調特性データとして保持する場合には、両者の差が所定の閾値よりも小さい場合)には、ブロック内に階調差が存在しない状態であると判別できる。
【0057】
上記判別により、階調差が存在しない状態であるとされた場合には、量子化データとして全て同一の値を設定することでBTCデータの生成に要するBTC圧縮処理部102による演算量を減らすこともできるし、量子化データを全て0(若しくは全て1)とすることにより、エントロピー符号化(JBIG圧縮を含む。)における圧縮率の向上を図ることもできる。即ち、このような処理をすることで、JPIG圧縮を行う場合の他、MH、MR等のランレングス符号化を用いる場合においても、圧縮率の向上を図ることができる。
【0058】
図7は、このような階調差の判別に基づくデータ丸め込み処理の内容の一例を示すフローチャートである。このデータ丸め込み処理は、図3のフローチャートにおけるステップS101の中で実行することができる。即ち、図7の例では、まず、取得された階調ダイナミックレンジLDの値が所定の閾値(LD_TH)より小さいか否かを判定する(S201)。
【0059】
LDの値が所定の閾値以上である場合には(S201:No)、データの丸め込みは画質の劣化を招来するので、その後のデータ丸め込み処理は行わないが、LDの値が処理の閾値より小さい場合には(S201:Yes)、LAの値が、白ベタ画像判別用の閾値(LAW_TH)より小さいか否かを判定する(S202)。LAの値は、ブロック内の画素値の平均的な値を示すものであるから、この値が前記白ベタ判別用の閾値よりも小さい場合には(S202:Yes)、当該ブロックが白ベタ画像の部分を示すものと判定し、その旨を示すBTCデータを生成する(S203)。具体的には、LA及びLDの値として全て0を設定し、かつ、量子化データを全画素について全て同一とすることでデータの丸め込みを行うことができる(量子化データの全ビットを0又は1としてもよい。)。
【0060】
一方、LAの値が白ベタ判別用の閾値以上である場合には(S202:No)、次にLAの値が黒ベタ判別用の閾値より大きいか否かを判定する(S204)。LAの値が前記黒ベタ判別用の閾値よりも大きい場合には(S204:Yes)、当該ブロックが黒ベタ画像の部分を示すものと判定し、その旨を示すBTCデータを生成する(S205)。具体的には、LAの値として画素値の最大値を設定し、LDの値として全て0を設定する。そして、量子化データを全画素について全て同一とすることでデータの丸め込みを行うことができる(量子化データの全ビットを0又は1としてもよい。)。
【0061】
ステップS204においてLAの値が黒ベタ判別用の閾値以下である場合は(S204:No)、中間濃度のベタ部分であると判別できるから、中間濃度用のデータ丸め込み処理を行う(S206)。具体的には、LAの値はそのままとしてLDの値を全て0とし、量子化データを全画素について全て同一とすることでデータの丸め込みを行う。量子化データの全ビットを0又は1としてもよいのは、白ベタ又は黒ベタの場合と同様である。
【0062】
以上のようなデータ丸め込み処理を行うことで、演算量の削減や圧縮率向上を図ることができる。なお、上記各閾値(LD_TH、LAW_TH、LAB_TH)は、例えば予めレジスタ等に設定しておくことができる。また、白ベタ又は黒ベタの他、2値画像の場合には、量子化データのビット数を削減して1ビットとするようにしてもよい。2値画像の場合には、このようにしても復号化した画像の画質にはほとんど影響がないと考えられるからである。
【0063】
(4)また、最初は複数ビットで量子化しておき、当該量子化データのいずれか1ビットにより構成されるビットプレーンをエントロピー符号化した場合の圧縮率に応じて量子化データの量子化ビット数を削減するようにしてもよい。ビットプレーンの圧縮率から、当該画像が文字画像のように2値画像に近いものか、写真画像のように中間階調の画素を多く含むものかを判定することができるからである。
【0064】
圧縮率に基づいて、量子化データのビット数の削減を行う場合の具体的な処理の内容の一例について、以下に説明する。図8は、係る量子化データの削減処理を含めた画像データ符号化処理の内容を示すフローチャートである。なお、同図におけるステップS301からS305までは、上記実施の形態で説明した画像データ符号化処理の内容と同一であるから、説明は省略する。
【0065】
同図の例では、ステップS306において、最上位データにより構成されたビットプレーンについての圧縮率を算出する。同図の例では、最上位データのビットプレーンを用いているが、他のビットプレーンを用いてもよい。どのビットプレーンを用いた場合でも、2値画像に近い場合と、中間階調の画素を多く含む画像とでは圧縮率に差があるからである。
【0066】
圧縮率を算出した後は、算出された圧縮率を所定の閾値と比較する(S307)。圧縮率が所定の閾値よりも大きい場合には(S307:Yes)、2値画像と判定して、符号メモリ106に格納されている、最上位データ以外のビットプレーンについての符号化データを削除する(S308)。一方、圧縮率が所定の閾値以下である場合には(S307:No)、そのまま画像データ符号化処理を終了する。なお、この閾値として絶対的な値を決定することは困難であるから、エントロピー符号化の方法など、各種条件を考慮して別途決定する必要がある。もっとも、JBIG圧縮を行う場合、文字原稿(CCITT標準テストチャート8種類)についての圧縮率の平均は約20、疑似中間調(SCIDのディザ・誤差拡散)についての圧縮率は、約1.25〜7.17程度とされているので、JBIG圧縮を行う場合には、閾値を約10〜15程度に設定することが考えられる。
【0067】
また、上記の例では、一旦全てのビットプレーンについて符号化を行ってから、圧縮率に応じて不要な符号化データを削除するようにしたが、例えば、最初に最上位データから構成されるビットプレーンについてエントロピー符号化を行い、その圧縮率に基づいて、他のビットプレーンのエントロピー符号化を行うか否かを判定するようにしてもよい。
【0068】
(5)また、上記実施の形態では、二次元展開処理において階調特性データについてはLA及びLDを合わせて縦4ビット*横4ビットとなるように二次元展開処理を行い、量子化データからのビットデータについても、縦4ビット*横4ビットとなるように二次元展開を行った。このように縦のビット数と横のビット数を等しくすることは、画像形成装置において画像の回転処理(特に90度回転)を行うためには好都合であるが、二次元展開の方法もこれに限定されるわけではなく、縦横のビット数に特に制限はない。また、LAとLD(若しくはQMAXとQMIN)を、さらに分割して二次元展開や符号化を行うようにしてもよい。
【0069】
さらに、縦横に二次元展開する場合のビットの並べ方についても、上記実施の形態のように左上に最上位ビットを配置し右下に最下位ビットを配置するように順番に並べる方法に限定されず、本発明の手法にて圧縮率の向上が期待できる理由に鑑みれば、復号化が可能である限りビットの並び替えも任意である。また、例えば4ビットごとに、画素値に対応した通常のバイナリ・データからグレイ・コードにコード変換するなどして、より圧縮率の向上を図ることもできる。さらに、同様の理由により、画素単位の並び順も任意に変更できる。
【0070】
(6)なお、上記実施の形態では、本発明に係る画像データ符号化装置を、画像形成装置への画像データの蓄積に適用した場合について説明したが、本発明の画像データ符号化処理は、例えばCD−ROMやDVD−ROMなどの各種記録媒体を介して、若しくは有線、無線のネットワークなどを通じてPCなどの情報処理装置にインストールされたソフトウェアが動作することによっても実現される。当該ソフトウェアの配布の態様としては、本発明に係る画像データ符号化処理に必要な全てのソフトウェアを前記種々の記録媒体に格納する場合もあるし、予めコンピュータにインストールされている各種オペレーティングシステムなどの汎用プログラムが有する機能を利用する場合も考えられる。
【0071】
一方、近年の画像形成装置の利用の態様に鑑みると、例えばPCなどの情報処理装置を用いて本発明に係る画像データ符号化処理を行った場合、符号化されたデータを記録媒体に格納して販売し、店頭に設置された画像形成装置を利用して画像データの復号化及び画像形成を行うといった形態も考えられる。このような形態は、上記実施の形態で説明した画像形成装置の符号メモリを着脱自在な記録媒体を用いて構成した場合にも考えられるものである。用いられる記録媒体としては、例えば、CD−Rやフロッピーディスクなどの各種ディスク型記録媒体の他、SmartMedia(登録商標)、CompactFlashなどの各種メモリカードなど種々の記録媒体が考えられるし、符号化されたデータを有線、無線のネットワークを介して配信するような実施の形態も可能であることは言うまでもない。
【0072】
(7)さらに、本発明の手法は画像形成装置や情報処理装置以外にも、例えばファクシミリ装置における画像データ送信前のデータ符号化に適用してもよいし、その他、種々の装置に適用することができる。
【0073】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る画像データ符号化装置は、1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化装置であって、多値画像データを所定数の画素ごとに読み出し、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長の複数ビットに量子化した量子化データとを生成するとともに、生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの、ビット列における同一順番ごとのビットから成る各ビットデータとに分割し、分割されたデータの少なくとも一部をエントロピー符号化するようにしているので、従来の画像データ圧縮の手法と比較して、より圧縮率を向上させる可能性を開くものであると言える。また、本発明に係る画像データ符号化方法によっても、同様の効果が得られる。
【0074】
また、本発明の第1の記録媒体には、本発明に係る画像データ符号化の手法を実現するために必要なソフトウェアが記録されているので、当該ソフトウェアが、例えばPCや、その他の汎用的な情報処理装置などにインストールされることにより、種々の装置で本発明の手法を用いることが可能となる。また、本発明の第2の記録媒体には、本発明に係る画像データ符号化の手法により符号化されたデータが記録されており、例えば同じ容量の記録媒体を用いる場合においても、より多くの画像を格納できる可能性を開くものである。
【0075】
さらに、本発明の画像形成装置は、本発明に係る画像データ符号化の手法により符号化されたデータを復号化して画像形成する画像形成手段を有しているので、本発明の手法により符号化されたデータを画像形成に用いることができる。これは、特に画像形成装置内に画像データを蓄積する場合において、小容量の画像メモリで、より多くの画像データを蓄積できるようにする可能性を開くものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の適用例である画像形成装置の一例としてのデジタル複写機1の全体構成を示す概略断面図である。
【図2】本発明の実施の形態における画像データ符号化装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態における画像データ符号化処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図4】BTCデータの分割処理及び分割BTCデータの二次元展開について説明するための図である。
【図5】BTCデータの復元処理について説明するための図である。
【図6】JBIG圧縮処理において用いられるテンプレートの例を示す図である。
【図7】データ丸め込み処理の内容の一例を示すフローチャートである。
【図8】量子化データの削減処理を含めた画像データ符号化処理の内容を示すフローチャートである。
【図9】BTC法について説明するための図である。
【符号の説明】
30 メモリユニット部
50 外部インターフェース部
101 画像データ取得部
102 BTC圧縮処理部
103 BTC分割処理部
104 バッファメモリ
105 JBIG圧縮伸張処理部
106 符号メモリ
107 BTC復元処理部
108 BTC復号処理部
109 画像データ出力部
201 BTCデータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image data encoding apparatus, an image data encoding method, a recording medium, and an image forming apparatus that encode multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the field of image forming apparatuses, for example, image data for an image that has already been formed is stored in a memory, and when there is an instruction from a user, the image data is taken out of the memory and then formed again. A device having a so-called memory recall function has been put into practical use.
[0003]
When this memory recall function is used, when image formation is performed again using image data stored in the memory, an original is read again by an image reader or the like, or a personal computer (hereinafter referred to as “PC”). Therefore, it is generally considered that the user-friendliness improves as the number of images that can be stored in the memory increases.
[0004]
However, if the memory capacity is increased in order to increase the number of images that can be stored, there arises a problem that the manufacturing cost of the image forming apparatus increases. This problem occurs when, for example, an attempt is made to increase the number of pages that can be sorted in the case of using a so-called electronic sort function in which image data is once stored in a memory and then sorted to output a plurality of copies. This is particularly noticeable in a full-color image forming apparatus that needs to store image data for each reproduction color of yellow, cyan, magenta, and black as well as a monochrome image.
[0005]
In order to suppress an increase in manufacturing cost associated with an increase in the capacity of such a memory, various methods for encoding image data have been studied in order to compress and store the image data in the memory. Hereinafter, as an example of a conventional image data encoding method, block truncation compression (hereinafter referred to as “BTC method”) in which multi-value image data in which a pixel value of one pixel is expressed by a plurality of bits is fixed-length encoded. Will be described. This method is described as a prior art in Japanese Patent Laid-Open No. 10-271299.
[0006]
FIG. 9 is a diagram for explaining the BTC method. The figure shows an example in which 256-level multi-value image data in which the pixel value of one pixel is represented by 8 bits is fixed-length encoded, as shown in FIG. The figure shows a case where encoding is performed by sequentially cutting out a block 902 for every 4 vertical pixels * 4 horizontal pixels from the multi-valued image data 901.
[0007]
Specifically, first, from the pixel values of the respective pixels D0 to Df (see FIG. 5B) included in the block 902 of 4 vertical pixels × 4 horizontal pixels (16 pixels in total) cut out from the image data 901. The maximum gradation level (QMAX) and the minimum gradation level (QMIN) are obtained. This process simply obtains the largest pixel value and the smallest pixel value from the 16 pixels.
[0008]
Next, average data (LA) and gradation dynamic range (LD) are obtained. Here, LA is the sum of QMAX and QMIN divided by 2, and LD is the subtraction of QMIN from QMAX, each represented by 8 bits. The LA and LD are hereinafter referred to as “gradation characteristic data” in the sense of data representing the gradation characteristics of the pixels in the block.
[0009]
After obtaining the gradation characteristic data, the values of LMAX and LMIN are further obtained as quantization references. Here, LMAX and LMIN are expressed by the following (formula 1) and (formula 2), and are values serving as threshold values when obtaining quantized data described later.
LMAX = (3 * QMAX + QMIN) / 4 (Equation 1)
LMIN = (QMAX + 3 * QMIN) / 4 (Expression 2)
Using the values obtained as described above, the quantization process of 16 pixels included in the block 902 is performed. Here, the case where each pixel is quantized to 2 bits will be described. When the pixel value exceeds LMAX, the quantization bit is set to “11”, and when the pixel value exceeds LA and is equal to or less than LMAX, The quantization bit is set to “10”.
[0010]
Further, when the pixel value exceeds LMIN and is equal to or less than LA, the quantization bit is set to “01”, and when the pixel value is equal to or less than LMIN, the quantization bit is set to “00”. By the above processing, compressed data (hereinafter referred to as “BTC data”) 903 as shown in FIG. 9C is obtained. Since BTC data is obtained by compressing 16 pixels of image data in which one pixel is represented by 8 bits into 48 bits, the data amount is compressed to 3/8. This BTC method is an encoding method that utilizes the fact that the pixel values of pixels in the same block are almost equal, and is a so-called irreversible compression with little deterioration in image quality, easy rotation processing, and simple This is an image compression technique that is considered to be particularly suitable for application to an image forming apparatus.
[0011]
In the conventional method described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-271299, after obtaining BTC data corresponding to all image data by the BTC method, the obtained BTC data is directly used as the original image data for each block. They are arranged vertically and horizontally while maintaining the positional relationship in 901, and are encoded using a technique such as arithmetic coding defined in JBIG (Joint Bilevel Image Group), for example.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method has a limit in improving the compression rate. The present invention has been made in view of such a problem, and opens up a new possibility of improving the compression rate more than before, and thus can increase the amount of images that can be stored in a recording medium of a certain capacity. It is an object of the present invention to provide an image data encoding device, an image data encoding method, a recording medium, and an image forming apparatus that have a possibility.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an image data encoding device according to the present invention is an image data encoding device that encodes multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits. Read-out means for reading out image data for each predetermined number of pixels, and from the pixel values of the plurality of pixels read out by the read-out means, fixed-length gradation characteristic data representing the gradation characteristics of the plurality of pixels, The pixel value of each of the plurality of pixels is set to a fixed length by a predetermined threshold value.nFixed-length encoding means for generating quantized data quantized into bits, and data generated by the fixed-length encoding means for the gradation characteristic data and the quantized data corresponding to each pixelEach mth bit (1 ≦ m ≦ n)Consisting of a bit ofn setsDividing means for dividing into bit data and divided by the dividing meansThe gradation characteristic data and the n sets of bit data are each developed on a two-dimensional plane.And entropy encoding means for performing entropy encoding.
[0014]
  In the image data encoding method according to the present invention, the fixed-length encoded data obtained from the original multi-valued image data is composed of gradation characteristic data and quantized data for each pixel.nIdentical in bit sequence of bitsM thConsist of bitsn setsDivided into bit data,The gradation characteristic data and the n sets of bit data are each developed on a two-dimensional plane.Entropy encoding.Each of the n sets of bit data of the gradation characteristic data and the quantized data divided in this way has lower randomness than the data in which the gradation characteristic data before the division and the quantized data are continuous, and the entropy. The improvement of the compression rate in encoding can be expected.
[0015]
Therefore, for example, as a method of entropy encoding, based on the probability value of the value of the target bit corresponding to the state of the value of a plurality of reference bits existing at a predetermined position with respect to the target bit to be encoded In the case of performing arithmetic coding with prediction, for example, in the case of performing arithmetic coding specified in JBIG, the possibility of improving the compression rate of gradation characteristic data compared to the conventional method is shown. Even when other entropy coding methods are used, the compression rate can be improved particularly for bit data composed of the most significant bits. This is because the bit data composed of the most significant bits is likely to have the same value for adjacent pixels as in the original image data. The predetermined threshold value can be determined based on the gradation characteristic data.
[0016]
Here, the fixed-length encoding means includes gradation difference determining means for determining the magnitude of the gradation difference of the pixel values of the read-out pixels from the gradation characteristic data, and the gradation When the difference determining unit determines that the gradation difference is smaller than a predetermined size, a predetermined bit string may be generated as quantized data corresponding to the plurality of pixels. According to this configuration, for example, the quantized data in the case where there is almost no gradation difference among the pixel values in the block can be a bit string of all 0 (or all 1), for example. In addition to the case where the above arithmetic coding is performed, the compression rate can be improved not only when the entropy coding method such as MH, MR, or MMR is used.
[0017]
The fixed-length encoding unit further includes an average value acquisition unit that acquires an average value of pixel values of the plurality of read-out pixels from the gradation characteristic data, and the gradation difference determination unit Therefore, when it is determined that the gradation difference is smaller than a predetermined size, and the value acquired by the average value acquisition unit is within a predetermined range, it further corresponds to the plurality of pixels. It is also possible to generate a predetermined bit string as gradation characteristic data to be performed. Specifically, when the gradation difference between the plurality of pixels is smaller than a predetermined size and the average value of the pixel values of the plurality of pixels is close to the maximum value of the pixel values, the image is a solid black image. If tone characteristic data representing that is generated or if the average value of the pixel values is close to the minimum value of the pixel values, it is assumed that the image is a solid white image, It is possible to generate characteristic data. Furthermore, in this case, the number of quantization bits of the quantized data may be reduced. Specifically, quantized data quantized with a plurality of bits can be converted into quantized data with one bit quantized. This is because it is considered to be substantially close to a binary image, and even if the number of bits of quantized data is reduced, it is considered that there is little influence on the image quality.
[0018]
The image data encoding apparatus may further include code conversion means for performing code conversion prior to entropy encoding on at least part of the data divided by the dividing means. As described above, in the method of the present invention, the data to be entropy-encoded is very weakly related to the original image data. Specifically, for example, binary data is obtained every predetermined number of bits. The compression ratio can be improved by converting from gray code to gray code.
[0019]
Further, the readout means reads out pixels for each block comprising the same number of pixels in the vertical direction and the horizontal direction from the multi-valued image data, and the entropy encoding means reads the data to be entropy encoded. Each of which includes storage means for storing in a form expanded on a two-dimensional plane so that the number of bits in the vertical direction and the number of bits in the horizontal direction for each block are equal, and entropy coding for each line of the storage means It is convenient to perform image rotation processing (especially 90 ° rotation). This is because, for example, it is possible to easily perform rotation processing in a state where data that has been fixed-length encoded by the BTC method is divided.
[0020]
The gradation characteristic data includes an average value of pixel values of a plurality of pixels read by the reading unit and a value of a gradation dynamic range, and is read by the reading unit. It may be composed of a maximum value and a minimum value of pixel values of a plurality of pixels. Here, the dividing unit may further divide an average value and a gradation dynamic range value of the pixel values of the plurality of pixels, or a maximum value and a minimum value of the pixel values of the plurality of pixels. .
[0021]
In addition, the image data encoding device further obtains a compression rate of the encoding by the entropy encoding unit for the bit data corresponding to the most significant bit among the quantized data divided by the dividing unit. An decoding unit for comparing the compression rate acquired by the acquisition unit, the compression rate acquired by the compression rate acquisition unit, and a comparison result by the comparison unit; Determining means for determining whether other bit data of the divided quantized data is necessary. Based on the compression rate of the most significant bit, it is possible to determine whether the image is close to a binary image such as a character image or whether the image includes many intermediate gradation pixels such as a photographic image. is there.
[0022]
Specifically, the entropy encoding unit can prevent the encoding of the other bit data when the determination unit determines that the other bit data is not necessary. When the image data encoding device determines that the other bit data is not required by the encoded data storage unit that stores the data encoded by the entropy encoding unit and the determination unit. Can also include encoded data deleting means for deleting encoded data corresponding to the other bit data stored in the encoded data storage means.
[0023]
  The image data encoding method according to the present invention is an image data encoding method for encoding multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits, and the multi-value image data is A readout step for reading out a predetermined number of pixels, and a fixed-length gradation characteristic data representing gradation characteristics of the plurality of pixels from the read pixel values of the plurality of pixels, and pixel values of each of the plurality of pixels A fixed length with a predetermined thresholdnA fixed-length encoding step for generating quantized data quantized into bits, and the generated data for the gradation characteristic data and quantized data corresponding to each pixel;Each mth bit (1 ≦ m ≦ n)Consisting of a bit ofn setsDividing step into bit data and dividedThe gradation characteristic data and the n sets of bit data are each developed on a two-dimensional plane.An entropy encoding step for entropy encoding.
[0024]
  Furthermore, the first recording medium according to the present invention is a computer-readable recording in which a program for realizing an image data encoding process for encoding multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits is recorded. The medium is a program recorded on the recording medium, or the program recorded on the recording medium is operated on a computer together with other general-purpose programs. Read processing for reading out multi-valued image data for each predetermined number of pixels, fixed-length gradation characteristic data representing gradation characteristics of the plurality of pixels from the read pixel values of the plurality of pixels, and the plurality Each pixel value of thenFixed-length encoding processing that generates quantized data quantized into bits, and the generated data is converted into the gradation characteristic data and the quantized data corresponding to each pixel.Each mth bit (1 ≦ m ≦ n)Consisting of a bit ofn setsDividing process into bit data and dividedThe gradation characteristic data and the n sets of bit data are each developed on a two-dimensional plane.It is a program for causing a computer to execute processing including entropy encoding processing for entropy encoding.
[0025]
According to the above recording medium, the image data encoding method according to the present invention can be used not only with an image forming apparatus but also with a general-purpose information processing apparatus such as a PC. Note that the recording medium may record all the programs necessary for realizing the image data encoding method of the present invention, or the recording medium records only the minimum necessary programs. After being installed in the computer, the method of the present invention is realized by using a function such as an operating system or a general-purpose program such as another software product and operating together with the other program. Also good.
[0026]
  Furthermore, the second recording medium according to the present invention is a recording medium that records data obtained by encoding multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits, and the encoded data is: Multi-valued image data before encoding is read for each predetermined number of pixels, fixed-length gradation characteristic data representing gradation characteristics of the plurality of pixels from the pixel values of the plurality of pixels read, and the plurality The pixel value of each of the pixels of a fixed length by a predetermined thresholdnAfter generating quantized data quantized into bits, the gradation characteristic data and the quantized data corresponding to each pixelEach mth bit (1 ≦ m ≦ n)Consisting of a bit ofn setsDivided into bit data and dividedThe gradation characteristic data and the n sets of bit data are each developed on a two-dimensional plane.It is characterized by being data encoded by entropy encoding.
[0027]
As described above, the recording medium storing the data encoded by the image data encoding method according to the present invention has a possibility of storing more images even when the recording medium having the same capacity is used. For example, an embodiment in which the recording medium is sold and image formation is performed in an image forming apparatus of the present invention described later is conceivable. Here, the recording medium includes a disk type medium such as a CD-ROM and a DVD-ROM, and a memory card such as Smartmedia (registered trademark).
[0028]
An image forming apparatus according to the present invention includes data encoded by the image data encoding apparatus according to the present invention, data encoded by the image data encoding method according to the present invention, and the first recording medium according to the present invention. Decoding means for decoding at least one of data encoded in a computer in which the program recorded on the computer is operable, data recorded on the second recording medium according to the present invention, and the decoding And image forming means for forming an image using the image data decoded by the converting means. Thereby, image formation can be performed using the image data encoded by the image data encoding method according to the present invention. In the image forming apparatus of the present invention, it is also possible to perform image formation by decoding encoded data transmitted via a wired or wireless network.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an image data encoding apparatus and the like according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where the image data encoding apparatus is applied to an image forming apparatus.
(Embodiment 1)
(1) Overall configuration of image forming apparatus
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of a digital copying machine (hereinafter simply referred to as “copying machine”) 1 as an example of an image forming apparatus.
[0030]
The copying machine 1 of the present embodiment includes a scanning system 10 that reads a document and converts it into an image signal, an image signal processing unit 20 that processes an image signal sent from the scanning system 10, and image data that is input from the image signal processing unit 20. Or, multi-value image data transmitted from an external device such as a PC via a network is encoded and stored in a memory, or output from the memory unit 30 and the memory unit 30 for decoding the encoded data. Print processing unit 40 for driving the semiconductor laser 62 based on the image data to be processed, an external interface unit 50 for sending image data transmitted from an external device via a network to the memory unit unit 30, and a laser beam from the semiconductor laser 62 An optical system 60 that guides the photosensitive drum 71 to an exposure position on the photosensitive drum 71, develops the electrostatic latent image formed by the exposure, transfers it to a recording paper, And image forming system 70 to form an image, and the like document transport unit 500 that performs reversal of sides as required to convey the document.
[0031]
The external interface unit 50 sends image data from an external device to the memory unit unit 30 and also performs control related to transmission and reception of control signals and image data with the external device. The image data is sent from the memory unit 30 to the print processing unit 40, and the semiconductor laser 62 is driven based on this image data. Laser light generated from the semiconductor laser 62 is deflected by the optical system 60 and guided to the image forming system 70.
[0032]
In the image forming system 70, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 71 by irradiating the photosensitive drum 71 that is uniformly charged by the charging charger 72 and rotating in the direction of arrow A with the laser beam. The electrostatic latent image is visualized by the supply of toner from the developing device 73. The visualized toner image is transferred to the recording paper conveyed from the paper feed cassettes 80 a and 80 b by the transfer charger 74, and further, the recording paper is conveyed to the position of the fixing roller 84, and the toner is conveyed by the fixing roller 84. By fixing the image on the recording paper, the image is finally formed on the recording paper.
[0033]
(2) Configuration of image data encoding device
Next, an embodiment of an image data encoding device according to the present invention will be described. In the present embodiment, the image data encoding device of the present invention is provided in the memory unit 30. FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the image data encoding apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, an example applied to a copying machine will be described, but it can also be applied to various other purposes.
[0034]
The image data encoding apparatus according to the present embodiment includes an image data acquisition unit 101 that acquires image data, a BTC compression processing unit 102 that obtains BTC data by performing fixed-length encoding on the acquired image data using the BTC method, and an obtained BTC. The BTC division processing unit 103 that divides the data and stores it in the buffer memory 104 in a form expanded on a two-dimensional plane, and stipulated in JBIG for the divided BTC data (hereinafter also referred to as “divided BTC data”). The buffer memory 104 for temporarily storing the divided BTC data and the buffer memory 104 in order to perform compression or expansion using a method of arithmetic coding (hereinafter referred to as “JBIG compression”) with prediction using a template that has been used. JBIG performs compression and decompression processing based on the JBIG compression technique on the divided BTC data stored in Reduced expansion processing unit 105, coded data compressed by JBIG compression expansion processing unit 105 and a code memory 106 to be stored. In the code memory 106, encoded data is stored in association with, for example, an identifier indicating the current image data, and the stored encoded data is subjected to expansion processing by the JBIG compression / decompression processing unit 105 upon decoding. The data is stored in the buffer memory 104, and is output via the image data output unit 109 after the BTC data restoration processing by the BTC restoration processing unit 107 and the decoding processing by the BTC decoding processing unit 108.
[0035]
The image data acquisition unit 101 receives image data transmitted from the image signal processing unit 20, image data transmitted from an external device such as a PC, and the like. In the present embodiment, it is assumed that 256-tone monochrome image data in which the pixel value of one pixel is represented by 8 bits is input.
The BTC compression processing unit 102 generates BTC data from the input image data. Since the BTC data generation processing has already been described, the description thereof is omitted here.
[0036]
The BTC division processing unit 103 divides the BTC data into gradation characteristic data and each bit data generated from the quantized data, and stores the divided BTC data in the buffer memory 104 in a format to be developed on a two-dimensional plane. To do. The image data encoding apparatus according to the present embodiment opens the possibility of realizing a higher compression rate in the JBIG compression, for example, by performing this BTC data division processing. The division processing of BTC data and the development processing of the divided BTC data on a two-dimensional plane (hereinafter also referred to as “two-dimensional development”) will be described in detail later.
[0037]
The data stored in the buffer memory 104 is subjected to JBIG compression processing in the JBIG compression / decompression processing unit 105 and stored in the code memory 106. The JBIG compression / decompression processing unit 105 used in the present embodiment is configured around a so-called QM coder, and includes a line memory for two lines or three lines therein. Prediction using a so-called template described later is performed by this line memory.
[0038]
The encoded data stored in the code memory 106 is decoded by the JBIG compression / decompression processing unit 105 and expanded on the buffer memory 104 before being decoded by the BTC restoration processing unit 107. The processing opposite to the BTC data division processing (BTC data restoration processing) by the processing unit 103 is performed, and the BTC decoding processing unit 108 performs processing opposite to the encoding processing by the BTC compression processing unit 102. The image data is output via the image data output unit 108. The BTC decoding processing unit 108 performs decoding from the quantized data as described above. Since the quantized data cannot reproduce the same image as the original image, the decoded image data Is strictly different from the original image (lossy compression). The BTC data restoration process and decoding process will be described later.
[0039]
(3) Contents of image data encoding process
Next, the contents of the image data encoding process in the present embodiment will be described. Note that the image data encoding operation of the present embodiment is controlled by a control unit (not shown) that is configured around a CPU.
FIG. 3 is a flowchart showing the processing content of the image encoding processing. As shown in the figure, in the image encoding processing of the present embodiment, when image data is acquired, BTC data is generated as described above (S101), and the BTC data is divided and two-dimensionally expanded to be buffered. Store in the memory 104 (S102). Here, BTC data division processing and two-dimensional development will be described in detail.
[0040]
FIG. 4 is a diagram for explaining the BTC data division processing and the two-dimensional development of the divided BTC data according to the present embodiment. As shown in the figure, in the BTC data division and two-dimensional expansion processing, when the BTC data 201 is stored in the buffer memory 104, the gradation characteristic data (8 bits per block * 2 = 16 bits), the upper bits (16 bits per block) of the quantized data (2 bits for each pixel), and the lower bits (16 bits per block) of the quantized data, Each of the 16 bits is two-dimensionally expanded into vertical 4 bits * horizontal 4 bits and individually stored in the buffer memories 104a to 104c. This processing is performed for all blocks cut out from the image data, and sequentially stored in the buffer memories 104a to 104c. In addition, regarding the arrangement of each block in the buffer memories 104a to 104c, in this embodiment, the arrangement is sequentially arranged in the vertical and horizontal directions while maintaining the positional relationship on the original image data. However, this arrangement can be changed. It is.
[0041]
Returning to the flowchart of FIG. 3, when the above-described BTC data division and two-dimensional expansion processing are completed for a predetermined area (S103: Yes), the divided BTC data divided and stored in the buffer memories 104a to 104c. Is subjected to JBIG compression processing for each line (S104). Here, the processing for the predetermined area is determined to be finished when the JBIG compression processing for each line becomes possible. Specifically, for example, when arrangement of each block of 4 bits in the vertical direction and 4 bits in the horizontal direction is completed for all the horizontal areas of the buffer memories 104a to 104c (4 columns of data are arranged in the vertical direction) It can be determined that the processing for the predetermined area has been completed.
[0042]
In the present embodiment, in the subsequent JBIG compression processing (S104), the JBIG compression processing is performed in parallel for each of the data stored in the buffer memories 104a to 104c. To that end, specifically, the JBIG compressor may be provided in parallel for the number of divided BTC data (three in the present embodiment), or may be operated in parallel. A small number may be provided to perform time-sharing processing.
[0043]
As described above, when the encoding process for all areas is completed (S105: Yes), the data encoded by the JBIG compression process is associated with, for example, an identifier indicating original image data, for example, in the code memory 106. And the image data encoding process ends. The encoded data can be easily decoded by performing a process reverse to the encoding process described above. That is, as shown in FIG. 5, first, the data encoded in the divided state is decompressed by the JBIG compression / decompression processing unit 102 to restore the divided BTC data 104a to 104c.
[0044]
Since the restored divided BTC data 104a to 104c are stored in the buffer memory 104, the BTC restoration processing unit 107 rearranges the data to restore the BTC data 201. Since a known method can be used for the decoding process of the BTC data 201 by the BTC decoding processing unit 108, detailed description thereof is omitted.
[0045]
Next, the reason why a high compression rate can be expected in the JBIG compression performed after that by performing the above-described BTC data division and two-dimensional expansion processing will be described.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a so-called template used in the JBIG compression process. FIG. 4A is a template used when referring to bit data extending over three lines, and FIG. 4B is a template when referring to data of two lines.
[0046]
In each template, “?” Represents a bit to be encoded (hereinafter referred to as “target bit”), and “X” represents a bit referred to in predicting the target bit (hereinafter referred to as “reference bit”). It is said.) Although “A” is a reference bit, it is a bit that can be moved within a certain range, and a template in which A is moved from the initial position is referred to as an adaptive template (AT).
[0047]
As described above, in the arithmetic coding process involving the prediction using the template, prediction is performed based on the probability value of the value of the bit of interest based on the reference bit (including the pixel indicated by A) 10-bit state (Markov state). Therefore, it is expected that the higher the ratio of the probability of the value of the target bit derived from the Markov state of the reference bit biased to either 0 or 1, the higher the compression rate will be. On the other hand, the two-dimensionally developed gradation characteristic data, in particular, is a bit string that includes only the gradation characteristic data and has significantly different characteristics from the BTC data that was the target of JBIG compression in the conventional method. . That is, the bit string appearing on the two-dimensional plane does not include a random part due to a normal natural image, and the probability value of the value of the bit of interest corresponding to the Markov state of the reference bit is also compared with the conventional BTC data. It is thought that a large bias may occur, and therefore it can be expected that a very good compression rate is realized as compared with the conventional method.
[0048]
On the other hand, bit data obtained from quantized data, particularly data including only the upper bits, is likely to have the same value for adjacent pixels as in the original image data. An improvement in compression rate can be expected as compared with the case where encoding is performed in a state where upper bits and lower bits are mixed. As described above, it is considered that the compression ratio of the entire image can be greatly improved by dividing the BTC data.
[0049]
However, even considering the principle of the JBIG compression process, it is not guaranteed that the compression rate is dramatically improved for all images as compared with the conventional art. For example, it seems that there is a possibility that the compression rate may differ depending on the type of image such as characters and photographs and colors, but depending on the type of the image, a considerable improvement in the compression rate may be realized. it is conceivable that.
[0050]
Further, the gist of the present invention lies in the division of BTC data. Therefore, as described above, by performing the JBIG compression processing on the divided BTC data, there is a possibility that a particularly high compression ratio can be realized. However, the present invention is not limited to the above encoding method. For example, instead of prediction using a template, so-called predictive encoding (TP) may be performed as appropriate, or when encoding divided BTC data, Other entropy encoding methods such as general MH, MR, and MMR may be used. It is also possible to improve the compression rate using the AT.
[0051]
Further, in the above-described embodiment, the case where two-dimensional expansion is performed on all of the three parts of the divided BTC data (gradation characteristic data, upper bits and lower bits of the quantized data) has been described. However, the divided BTC data For example, only the gradation characteristic data may be developed two-dimensionally, and the other parts may be encoded without being two-dimensionally developed. As already mentioned, since the compression ratio can change depending on the properties of the image, it is not limited to the method of the above embodiment, and various methods can be used for specific encoding. It is thought to be.
[0052]
(Modification)
As described above, the image data encoding method according to the present invention has been described based on the embodiments. However, the content of the present invention is not limited to the specific examples described in detail above and the modified examples considered as appropriate. Further, for example, the following modifications can be considered.
[0053]
(1) In the above embodiment, the case where 256-level multi-value image data in which the pixel value of one pixel is represented by 8 bits has been described has been described. However, when the pixel value of one pixel is 8 bits, Of course, it is not limited, and the quantization processing in the BTC method is not limited to the case where the pixel value of each pixel is quantized to 2 bits, and is easy even when the number of bits of the quantized data is increased. It is possible to deal with. Further, the present invention can be applied not only to a monochrome image but also to a full color image. This is because, for example, encoding may be performed for each reproduction color of cyan, magenta, yellow, and black.
[0054]
(2) In the above embodiment, the values of LA and LD are used as the gradation characteristic data. However, the present invention is not limited to this, and any other information can be used as long as it is information that can determine the gradation characteristics of the pixels in the block. It is also possible to use data. Specifically, the maximum value (QMAX) and the minimum value (QMIN) among the pixel values of the pixels in the block may be held. Further, it is possible to improve the compression rate by determining the type of image (for example, character, photograph, etc.) from the pixel value of the multi-value image data and changing the content of the gradation characteristic data according to the determination result. Is also possible.
[0055]
(3) Some image data includes a white solid portion, a black solid portion, or an intermediate density solid portion. In these solid areas, the pixel values of the pixels included in the cut-out block may all be the same or almost the same. In this case, even if the pixel value quantization processing in the BTC method is performed, all pixels Or, the quantization bits of most of the pixels are the same (hereinafter, such a state is referred to as “a state where there is no gradation difference in the block”).
[0056]
On the other hand, whether or not there is a gradation difference can be determined from the gradation characteristic data. Specifically, when the value representing LD is smaller than a predetermined threshold value (when QMAX and QMIN are held as gradation characteristic data, the difference between the two is smaller than the predetermined threshold value), It can be determined that there is no gradation difference.
[0057]
If it is determined by the above determination that there is no gradation difference, the same amount is set as the quantized data, thereby reducing the amount of computation by the BTC compression processing unit 102 required for generating the BTC data. It is also possible to improve the compression rate in entropy coding (including JBIG compression) by setting all quantized data to 0 (or all 1). That is, by performing such processing, the compression rate can be improved not only when performing JPIG compression but also when using run-length encoding such as MH and MR.
[0058]
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the content of the data rounding process based on such a gradation difference discrimination. This data rounding process can be executed in step S101 in the flowchart of FIG. That is, in the example of FIG. 7, it is first determined whether or not the acquired value of the gradation dynamic range LD is smaller than a predetermined threshold value (LD_TH) (S201).
[0059]
If the LD value is equal to or greater than the predetermined threshold value (S201: No), the data rounding causes degradation of the image quality, so that subsequent data rounding processing is not performed, but the LD value is smaller than the processing threshold value. In this case (S201: Yes), it is determined whether or not the value of LA is smaller than the threshold value (LAW_TH) for white solid image discrimination (S202). Since the value of LA indicates an average value of the pixel values in the block, when this value is smaller than the white solid discrimination threshold (S202: Yes), the block is a white solid image. And BTC data indicating that fact is generated (S203). Specifically, the data can be rounded by setting all the values of LA and LD to 0 and making the quantized data all the same for all pixels (all the bits of the quantized data are set to 0 or 1).
[0060]
On the other hand, if the LA value is equal to or greater than the threshold value for white solid determination (S202: No), it is next determined whether the LA value is larger than the threshold value for black solid determination (S204). If the value of LA is larger than the black solid determination threshold (S204: Yes), it is determined that the block indicates a black solid image portion, and BTC data indicating that is generated (S205). . Specifically, the maximum pixel value is set as the LA value, and 0 is set as the LD value. Then, it is possible to round the data by making the quantized data the same for all the pixels (all the bits of the quantized data may be 0 or 1).
[0061]
If the LA value is equal to or less than the threshold value for black solid determination in step S204 (S204: No), it can be determined that it is a solid portion of intermediate density, and therefore data rounding processing for intermediate density is performed (S206). Specifically, the data is rounded by keeping the value of LA as it is, setting the values of LD as 0, and making the quantized data the same for all pixels. All the bits of the quantized data may be set to 0 or 1, as in the case of white solid or black solid.
[0062]
By performing the data rounding process as described above, the amount of calculation can be reduced and the compression rate can be improved. Each of the threshold values (LD_TH, LAW_TH, LAB_TH) can be set in advance in a register, for example. Further, in the case of a binary image other than white solid or black solid, the number of bits of the quantized data may be reduced to 1 bit. This is because in the case of a binary image, it is considered that there is almost no influence on the image quality of the decoded image.
[0063]
(4) Also, the number of quantization bits of the quantized data is initially quantized with a plurality of bits and entropy-coded when a bit plane composed of any one bit of the quantized data is entropy-coded. May be reduced. This is because it can be determined from the compression rate of the bit plane whether the image is close to a binary image such as a character image or includes many intermediate gradation pixels such as a photographic image.
[0064]
An example of specific processing contents when the number of bits of quantized data is reduced based on the compression rate will be described below. FIG. 8 is a flowchart showing the contents of the image data encoding process including the quantization data reduction process. Note that steps S301 to S305 in the figure are the same as the content of the image data encoding process described in the above embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0065]
In the example shown in the figure, in step S306, the compression rate for the bit plane composed of the most significant data is calculated. In the example of the figure, the most significant bit plane is used, but other bit planes may be used. This is because, regardless of which bit plane is used, there is a difference in compression rate between a case close to a binary image and an image including many intermediate gradation pixels.
[0066]
After calculating the compression rate, the calculated compression rate is compared with a predetermined threshold (S307). When the compression rate is larger than the predetermined threshold (S307: Yes), it is determined as a binary image, and the encoded data for the bit plane other than the most significant data stored in the code memory 106 is deleted. (S308). On the other hand, when the compression rate is equal to or lower than the predetermined threshold (S307: No), the image data encoding process is terminated as it is. Since it is difficult to determine an absolute value as the threshold value, it is necessary to separately determine in consideration of various conditions such as an entropy encoding method. However, when JBIG compression is performed, the average compression ratio for character originals (eight types of CCITT standard test charts) is about 20, and the compression ratio for pseudo-halftones (SCID dither / error diffusion) is about 1.25. Since it is set to about 7.17, when performing JBIG compression, it is conceivable to set the threshold to about 10-15.
[0067]
In the above example, all the bit planes are once encoded, and then unnecessary encoded data is deleted according to the compression rate. Entropy coding may be performed on a plane, and it may be determined whether to perform entropy coding on another bit plane based on the compression rate.
[0068]
(5) In the above-described embodiment, the two-dimensional expansion processing is performed on the gradation characteristic data so that LA and LD are combined to be vertical 4 bits * horizontal 4 bits. For the bit data, the two-dimensional expansion was performed so as to be vertical 4 bits * horizontal 4 bits. It is convenient to make the number of vertical bits equal to the number of horizontal bits in this manner in order to perform image rotation processing (especially 90 degree rotation) in the image forming apparatus. The number of bits in the vertical and horizontal directions is not particularly limited. Further, LA and LD (or QMAX and QMIN) may be further divided to perform two-dimensional expansion and encoding.
[0069]
Furthermore, the way of arranging the bits when two-dimensionally developing in the vertical and horizontal directions is not limited to the method of arranging the bits in order so that the most significant bit is arranged at the upper left and the least significant bit is arranged at the lower right as in the above embodiment. Considering the reason why the compression ratio can be expected to be improved by the method of the present invention, the rearrangement of bits is arbitrary as long as decoding is possible. Further, the compression rate can be further improved, for example, by performing code conversion from normal binary data corresponding to pixel values to gray codes every 4 bits. Further, for the same reason, the arrangement order of pixel units can be arbitrarily changed.
[0070]
(6) In the above embodiment, the case where the image data encoding apparatus according to the present invention is applied to the accumulation of image data in the image forming apparatus has been described. For example, it is also realized by operating software installed in an information processing apparatus such as a PC via various recording media such as a CD-ROM and a DVD-ROM, or via a wired or wireless network. As a distribution mode of the software, all software necessary for the image data encoding processing according to the present invention may be stored in the various recording media, or various operating systems installed in the computer in advance. A case where a function of a general-purpose program is used may be considered.
[0071]
On the other hand, in view of recent usage of image forming apparatuses, when image data encoding processing according to the present invention is performed using an information processing apparatus such as a PC, the encoded data is stored in a recording medium. The image data can be decrypted and formed using an image forming apparatus installed at the store. Such a configuration is also conceivable when the code memory of the image forming apparatus described in the above embodiment is configured using a detachable recording medium. As the recording medium used, for example, various recording media such as various media such as CD-R and floppy disk, and various memory cards such as SmartMedia (registered trademark) and CompactFlash can be considered and encoded. It goes without saying that an embodiment in which data is distributed via a wired or wireless network is also possible.
[0072]
(7) In addition to the image forming apparatus and the information processing apparatus, the method of the present invention may be applied to, for example, data encoding before image data transmission in a facsimile apparatus, or may be applied to various other apparatuses. Can do.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, the image data encoding device according to the present invention is an image data encoding device that encodes multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits, and is a multi-value image. The data is read for each predetermined number of pixels, and from the read pixel values of the plurality of pixels, the fixed-length gradation characteristic data representing the gradation characteristics of the plurality of pixels and the pixel values of each of the plurality of pixels are obtained. Quantized data quantized into a plurality of fixed-length bits according to a predetermined threshold is generated, and the generated data is converted into the same order in the bit sequence of the gradation characteristic data and the quantized data corresponding to each pixel. Since each bit data is divided into bit data and at least part of the divided data is entropy-encoded, compared with the conventional image data compression method It can be said that opens up the possibility to further improve the compression ratio. The same effect can be obtained by the image data encoding method according to the present invention.
[0074]
Further, since the software necessary for realizing the image data encoding method according to the present invention is recorded on the first recording medium of the present invention, the software is, for example, a PC or other general-purpose software. When installed in a simple information processing apparatus or the like, the method of the present invention can be used in various apparatuses. In addition, data encoded by the image data encoding method according to the present invention is recorded on the second recording medium of the present invention. For example, even when a recording medium having the same capacity is used, more data is recorded. It opens up the possibility of storing images.
[0075]
Furthermore, since the image forming apparatus of the present invention has image forming means for decoding the data encoded by the image data encoding method according to the present invention and forming an image, the image forming apparatus is encoded by the method of the present invention. The processed data can be used for image formation. This opens up the possibility of storing a larger amount of image data with a small-capacity image memory, particularly when storing image data in the image forming apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of a digital copying machine 1 as an example of an image forming apparatus as an application example of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of an image data encoding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the processing contents of image data encoding processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining BTC data division processing and two-dimensional development of divided BTC data;
FIG. 5 is a diagram for explaining BTC data restoration processing;
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a template used in JBIG compression processing.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the contents of data rounding processing;
FIG. 8 is a flowchart showing the contents of image data encoding processing including quantization data reduction processing;
FIG. 9 is a diagram for explaining the BTC method.
[Explanation of symbols]
30 Memory unit
50 External interface section
101 Image data acquisition unit
102 BTC compression processing unit
103 BTC division processing unit
104 Buffer memory
105 JBIG compression / decompression processor
106 Code memory
107 BTC restoration processing unit
108 BTC decoding processing unit
109 Image data output unit
201 BTC data

Claims (24)

1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化装置であって、
多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化手段と、
前記固定長符号化手段により生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)のビットからなるnセットのビットデータとに分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化手段と
を備えることを特徴とする画像データ符号化装置。
An image data encoding device for encoding multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits,
Reading means for reading out the multi-value image data for each predetermined number of pixels;
From the pixel values of the plurality of pixels read by the reading means, fixed-length gradation characteristic data representing the gradation characteristics of the plurality of pixels and the pixel values of the plurality of pixels are fixed by a predetermined threshold. Fixed-length encoding means for generating quantized data quantized to n bits of
The data generated by the fixed-length encoding means is an n-set bit composed of the gradation characteristic data and the m-th bit (1 ≦ m ≦ n) of the quantized data corresponding to each pixel. Dividing means for dividing into data,
Image data, comprising: entropy encoding means for entropy encoding the gradation characteristic data and the n sets of bit data divided by the dividing means in a form developed on a two-dimensional plane. Encoding device.
前記所定の閾値は、
前記階調特性データに基づいて決定される
ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ符号化装置。
The predetermined threshold is:
The image data encoding device according to claim 1, wherein the image data encoding device is determined based on the gradation characteristic data.
前記固定長符号化手段は、
前記階調特性データから、前記読み出された複数の画素の画素値の階調差の大きさを判別する階調差判別手段を含み、
前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合には、前記複数の画素に対応する量子化データとして所定のビット列を生成する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像データ符号化装置。
The fixed length encoding means includes
A gradation difference determining means for determining a magnitude of a gradation difference of pixel values of the plurality of read pixels from the gradation characteristic data;
The predetermined bit string is generated as quantized data corresponding to the plurality of pixels when the gradation difference determining unit determines that the gradation difference is smaller than a predetermined size. The image data encoding device according to 1 or 2.
前記固定長符号化手段はさらに、
前記階調特性データから、前記読み出された複数の画素の画素値の平均的な値を取得する平均値取得手段を含み、
前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合であって、前記平均値取得手段により取得された値が所定の範囲内にある場合には、さらに前記複数の画素に対応する階調特性データとして所定のビット列を生成する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像データ符号化装置。
The fixed length encoding means further includes:
Average value acquisition means for acquiring an average value of pixel values of the plurality of read-out pixels from the gradation characteristic data;
By the gradation difference determination means, even if the gradation difference is judged to be smaller than the predetermined size, when the value obtained by the previous SL average value acquisition unit is within a predetermined range, further The image data encoding apparatus according to claim 3, wherein a predetermined bit string is generated as gradation characteristic data corresponding to the plurality of pixels.
前記固定長符号化手段はさらに、
前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合であって、前記平均値取得手段により取得された値が所定の範囲内にある場合には、前記複数の画素に対応する階調特性データとして所定のビット列を生成するとともに、前記量子化データの量子化ビット数を削減する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像データ符号化装置。
The fixed length encoding means further includes:
When it is determined by the gradation difference determination means that the gradation difference is smaller than a predetermined magnitude, and the value acquired by the average value acquisition means is within a predetermined range, the plurality of The image data encoding apparatus according to claim 4, wherein a predetermined bit string is generated as gradation characteristic data corresponding to each pixel and the number of quantization bits of the quantization data is reduced.
前記エントロピー符号化手段は、
符号化の対象となる注目ビットに対して所定の位置に存在する、複数の参照ビットの値の状態に対応する前記注目ビットの値の確率値に基づく予測を伴う算術符号化を行う
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
The entropy encoding means includes
Performing arithmetic coding with prediction based on a probability value of a value of the target bit corresponding to a state of a plurality of reference bit values existing at a predetermined position with respect to the target bit to be encoded. The image data encoding device according to claim 1.
前記画像データ符号化装置はさらに、
前記分割手段により分割されたデータの少なくとも一部に対して、エントロピー符号化に先立ちコード変換を行うコード変換手段を有する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
The image data encoding device further includes:
The image data encoding according to any one of claims 1 to 6, further comprising code conversion means for performing code conversion prior to entropy encoding on at least a part of the data divided by the dividing means. apparatus.
前記コード変換手段は、
所定数のビットごとに、バイナリ・データからグレイ・コードへのコード変換を行うことを特徴とする請求項7に記載の画像データ符号化装置。
The code conversion means includes
8. The image data encoding apparatus according to claim 7, wherein code conversion from binary data to gray code is performed for each predetermined number of bits.
前記読み出し手段は、
多値画像データから、縦方向及び横方向に所定の同じ数の画素から成るブロックごとに画素を読み出し、
前記エントロピー符号化手段は、
エントロピー符号化の対象となるデータを、それぞれ、1ブロックごとの縦方向のビット数と横方向のビット数とが等しくなるように二次元平面上に展開した形式で記憶する記憶手段を含み、
当該記憶手段のラインごとにエントロピー符号化を行う
ことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
The reading means includes
From multi-valued image data, pixels are read out for each block composed of the same number of pixels in the vertical and horizontal directions,
The entropy encoding means includes
Storage means for storing data to be subjected to entropy encoding in a form expanded on a two-dimensional plane so that the number of bits in the vertical direction and the number of bits in the horizontal direction for each block are equal,
The image data encoding apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein entropy encoding is performed for each line of the storage unit.
前記階調特性データは、
前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値の平均値と、階調ダイナミックレンジの値とから成る
ことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
The gradation characteristic data is
The image data encoding device according to claim 1, comprising an average value of pixel values of a plurality of pixels read by the reading unit and a value of a gradation dynamic range.
前記階調特性データは、
前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値の最大値と最小値とから成る
ことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
The gradation characteristic data is
The image data encoding device according to any one of claims 1 to 9, comprising a maximum value and a minimum value of a plurality of pixel values read by the reading unit.
前記分割手段は、
前記複数の画素の画素値の平均値と階調ダイナミックレンジの値、若しくは前記複数の画素の画素値の最大値と最小値を、さらに分割する
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の画像データ符号化装置。
The dividing means includes
The average value of the pixel values of the plurality of pixels and the value of the gradation dynamic range, or the maximum value and the minimum value of the pixel values of the plurality of pixels are further divided. Image data encoding device.
前記読み出し手段は、
1画素がNビットで表される多値画像データから、縦p画素*横q画素の(p*q)画素から成るブロックごとに画素を読み出し、
前記固定長符号化手段は、
前記読み出し手段により読み出された(p*q)画素から、(2*N)ビットから成る前記階調特性データと、前記(p*q)画素それぞれの画素値を所定の閾値によりnビット(n<N)に量子化した量子化データとを生成し、
前記分割手段は、
前記固定長符号化手段により生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)の(p*q)ビットから成るnセットのビットデータに分割し、
前記エントロピー符号化手段は、
前記階調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化する
ことを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
The reading means includes
A pixel is read out from the multi-value image data in which one pixel is represented by N bits for each block of (p * q) pixels of vertical p pixels * horizontal q pixels,
The fixed length encoding means includes
From the (p * q) pixels read out by the reading means, the gradation characteristic data consisting of (2 * N) bits and the pixel values of the (p * q) pixels are set to n bits ( n <N) and quantized quantized data are generated,
The dividing means includes
The data generated by the fixed-length encoding means is obtained from the gradation characteristic data and (p * q) bits of the m-th bit (1 ≦ m ≦ n) of the quantized data corresponding to each pixel. Divided into n sets of bit data,
The entropy encoding means includes
The image data encoding device according to any one of claims 1 to 11, wherein the gradation characteristic data and the n sets of bit data are entropy-encoded in a format developed on a two-dimensional plane. .
前記読み出し手段は、
多値画像データから、縦4画素*横4画素の16画素から成るブロックごとに画素を読み出し、
前記固定長符号化手段は、
前記読み出し手段により読み出された16画素から、16ビットから成る前記階調特性データと、前記16画素それぞれの画素値を所定の閾値により2ビットに量子化した量子化データとを生成し、
前記分割手段は、
前記固定長符号化手段により生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの上位ビット16ビットから成る第1のビットデータと、それぞれの画素に対応する量子化データの下位ビット16ビットから成る第2のビットデータとに分割し、
前記エントロピー符号化手段は、
前記階調特性データと、前記第1のビットデータと、前記第2のビットデータとを、1ブロックごとの縦方向のビット数と横方向のビット数とが等しくなるように、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化する
ことを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
The reading means includes
From multi-valued image data, pixels are read out for each block consisting of 16 pixels of 4 vertical pixels x 4 horizontal pixels,
The fixed length encoding means includes
From the 16 pixels read by the reading means, the gradation characteristic data consisting of 16 bits and quantized data obtained by quantizing the pixel values of the 16 pixels into 2 bits with a predetermined threshold value are generated,
The dividing means includes
The data generated by the fixed-length encoding means includes the gradation characteristic data, the first bit data composed of the upper 16 bits of the quantized data corresponding to each pixel, and the quantum corresponding to each pixel. Divided into the second bit data consisting of the lower 16 bits of the digitized data,
The entropy encoding means includes
The gradation characteristic data, the first bit data, and the second bit data are two-dimensional planes so that the number of bits in the vertical direction and the number of bits in the horizontal direction for each block are equal. The image data encoding device according to any one of claims 1 to 11, wherein entropy encoding is performed in a form expanded above.
前記画像データ符号化装置はさらに、
前記分割手段により分割された量子化データのうち、最上位ビットに対応するビットデータについて、前記エントロピー符号化手段による符号化の圧縮率を取得する圧縮率取得手段と、
前記圧縮率取得手段により取得された圧縮率を所定の閾値と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果に基づいて、符号化された当該多値画像データの復号化に、分割された量子化データの他のビットデータが必要か否かを判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ符号化装置。
The image data encoding device further includes:
Compression rate acquisition means for acquiring a compression rate of encoding by the entropy encoding means for bit data corresponding to the most significant bit among the quantized data divided by the dividing means,
Comparison means for comparing the compression rate acquired by the compression rate acquisition means with a predetermined threshold;
Determination means for determining whether other bit data of the divided quantized data is necessary for decoding the encoded multi-valued image data based on the result of comparison by the comparison means. The image data encoding device according to claim 1.
前記エントロピー符号化手段は、
前記判定手段により、前記他のビットデータが必要でないと判定された場合には、当該他のビットデータの符号化を行わない
ことを特徴とする請求項15に記載の画像データ符号化装置。
The entropy encoding means includes
16. The image data encoding device according to claim 15, wherein when the determination unit determines that the other bit data is not necessary, the other bit data is not encoded.
前記画像データ符号化装置は、
前記エントロピー符号化手段により符号化されたデータを記憶する符号化データ記憶手段と、
前記判定手段により、前記他のビットデータが必要でないと判定された場合には、前記符号化データ記憶手段に記憶されている、当該他のビットデータに対応する符号化データを削除する符号化データ削除手段とを備える
ことを特徴とする請求項15に記載の画像データ符号化装置。
The image data encoding device includes:
Encoded data storage means for storing data encoded by the entropy encoding means;
Encoded data for deleting the encoded data corresponding to the other bit data stored in the encoded data storage unit when the determining unit determines that the other bit data is not necessary The image data encoding device according to claim 15, further comprising: a deleting unit.
前記エントロピー符号化手段は、The entropy encoding means includes
前記分割手段により分割された、前記階調特性データと前記nセットのビットデータとを、縦方向のビット数と横方向のビット数とが等しくなるように、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するA format in which the gradation characteristic data and the n sets of bit data divided by the dividing unit are expanded on a two-dimensional plane so that the number of bits in the vertical direction and the number of bits in the horizontal direction are equal to each other. Entropy encoding with
ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ符号化装置。  The image data encoding apparatus according to claim 1.
前記エントロピー符号化手段は、
前記分割手段により分割された、前記階調特性データと前記nセットのビットデータとを、同一の符号化方式によりエントロピー符号化する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ符号化装置
The entropy encoding means includes
The gradation characteristic data and the n sets of bit data divided by the dividing unit are entropy-encoded by the same encoding method.
The image data encoding apparatus according to claim 1 .
前記エントロピー符号化手段は、The entropy encoding means includes
JBIG(ジョイント・バイレベル・イメージ・グループ)圧縮を行うことにより、前  JBIG (Joint Bilevel Image Group) 記エントロピー符号化を行うEntropy coding
ことを特徴とする請求項1または請求項18に記載の画像データ符号化装置。  19. The image data encoding device according to claim 1 or 18, wherein the image data encoding device is an image data encoding device.
1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化方法であって、
多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出しステップと、
読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化ステップと、
生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)のビットからなるnセットのビットデータとに分割する分割ステップと、
分割された、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化ステップと
を含むことを特徴とする画像データ符号化方法。
An image data encoding method for encoding multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits,
A readout step of reading out the multi-value image data for each predetermined number of pixels;
Based on the read pixel values of the plurality of pixels, the fixed-length gradation characteristic data representing the gradation characteristics of the plurality of pixels and the pixel values of the plurality of pixels are converted to n bits of a fixed length by a predetermined threshold value. A fixed-length encoding step for generating quantized quantized data;
A dividing step of dividing the generated data into the gradation characteristic data and n sets of bit data including the m-th bit (1 ≦ m ≦ n) of the quantized data corresponding to each pixel. When,
An entropy encoding step for entropy encoding the divided gradation characteristic data and the n sets of bit data in a form expanded on a two-dimensional plane, respectively .
1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化処理を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記プログラムは、当該記録媒体に記録されたプログラムがコンピュータ上で動作することにより、若しくは当該記録媒体に記録されたプログラムが、他の汎用プログラムと共にコンピュータ上で動作することにより、
多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出し処理と、
読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化処理と、
生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)のビットからなるnセットのビットデータとに分割する分割処理と、
分割された、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化処理と
を含む処理をコンピュータに実現させるプログラムであることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
A computer-readable recording medium storing a program for realizing image data encoding processing for encoding multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits,
When the program recorded on the recording medium operates on the computer, or the program recorded on the recording medium operates on the computer together with other general-purpose programs,
A readout process for reading out multi-valued image data for each predetermined number of pixels;
Based on the read pixel values of the plurality of pixels, the fixed-length gradation characteristic data representing the gradation characteristics of the plurality of pixels and the pixel values of the plurality of pixels are converted to n bits of a fixed length by a predetermined threshold value. A fixed-length encoding process for generating quantized quantized data;
Division processing for dividing the generated data into the gradation characteristic data and n sets of bit data including the m-th bit (1 ≦ m ≦ n) of the quantized data corresponding to each pixel When,
A program for causing a computer to realize processing including entropy encoding processing for entropy encoding the divided gradation characteristic data and the n sets of bit data in a format developed on a two-dimensional plane. A computer-readable recording medium.
1画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化したデータを記録した記録媒体であって、
前記符号化したデータは、
符号化前の多値画像データを所定数の画素ごとに読み出し、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のビットに量子化した量子化データとを生成した後、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第mビット目(1≦m≦n)のビットからなるnセットのビットデータとに分割し、分割された、前記諧調特性データと前記nセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化することにより符号化されたデータである
ことを特徴とする記録媒体。
A recording medium on which data obtained by encoding multi-value image data in which a pixel value of one pixel is represented by a plurality of bits is recorded,
The encoded data is
Multi-valued image data before encoding is read for each predetermined number of pixels, fixed-length gradation characteristic data representing gradation characteristics of the plurality of pixels from the pixel values of the plurality of pixels read, and the plurality And generating the quantized data obtained by quantizing the pixel value of each pixel to a fixed length of n bits with a predetermined threshold, and then generating the gradation characteristic data and each mth bit of the quantized data corresponding to each pixel It is divided into n sets of bit data composed of the first (1 ≦ m ≦ n) bits, and the divided gradation characteristic data and the n sets of bit data are respectively developed on a two-dimensional plane. A recording medium encoded by entropy encoding.
請求項1から20のいずれかに記載の画像データ符号化装置により符号化されたデータ、請求項21に記載の画像データ符号化方法により符号化されたデータ、請求項22に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムが動作可能な状態とされたコンピュータにおいて符号化されたデータ、請求項23に記載の記録媒体に記録されたデータの少なくとも一つを復号化する復号化手段と、
前記復号化手段により復号化された画像データを用いて画像形成を行う画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
The data encoded by the image data encoding device according to any one of claims 1 to 20, the data encoded by the image data encoding method according to claim 21 , and the computer-readable data according to claim 22 24. Decoding means for decoding at least one of data encoded in a computer in which a program recorded in a recording medium is operable, and data recorded in the recording medium according to claim 23 ,
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image using the image data decoded by the decoding unit.
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