JP3892762B2 - 画像処理装置及びこれを備えた読取装置または印字装置ならびにデジタル複写機 - Google Patents

画像処理装置及びこれを備えた読取装置または印字装置ならびにデジタル複写機 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データを圧縮する、あるいは圧縮された画像データを復元する画像処理装置及びそのような画像処理装置を備えた画像読取装置、印字装置またはデジタル複写機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
デジタル複写機などにおいて、読取部(例えばスキャナ)から読み込んだ画像データに、別途生成した例えばページ番号などのデータを付加して、記録部(例えばレーザープリンタ)により印刷出力することが求められる場合がある。図12は、そのような印刷出力をするための従来のデジタル複写機の一例を示すブロック図である。
【0003】
図12に示すように、このデジタル複写機においては、読取部2から読み込んだデータはラインデータとして読取画処理部4に送られ、そこで、通常、例えば1画素の情報を表すのに8ビットを用いるような、多値連続階調(例えば16進数で表した場合、00〜FF)の画像データ(多値画像データ)に変換される。この多値画像データは誤差拡散処理部6に送られ、そこで誤差拡散処理が施され、1画素あたり1ビット(即ち、0または1の2値)の2値画像データに変換されてページメモリ8に蓄積される。一方、例えばページ番号のような2値データがビットマップ生成部(又は2値データ生成部)10において生成され、データ貼付部12を介してページメモリ8に格納された2値画像データの所定の位置に貼付される。そうしてページ番号を付加された2値画像データはページメモリ8から記録画処理部14に送られ、そこでラインデータに変換されてレーザープリンタ等からなる記録部16に送られ、印刷出力される。このようにして、読み取った画像にページ番号を付加して印刷することができる。
【0004】
上記処理においては、ページメモリ8内に格納される画像データが2値データに変換されているため、同じく2値データとして生成されたページ番号の貼付は容易であった。しかしながら、近年、印刷出力画像の高精細化に対する要請により、画像データを多値データのまま処理し、連続階調画像として印刷出力して画質の向上を図ることが必要となってきている。
【0005】
そのように画像データを多値データとして処理する場合、2値データとして処理するのに比べてデータ量が指数関数的に増大するため、画像データを蓄積するページメモリ8の記憶容量も大きくなり、コストアップになる。そこで、画像データを圧縮してからページメモリ8に蓄積することによりページメモリ8の記憶容量を抑えることが考えられる。このようなデータ圧縮方式としては、例えば多値画像データを周波数領域に直交変換(例えばハール(HARR)変換)した後、その変換後データ(直交変換係数)の周波数領域での局在性を利用して符号化を行い、圧縮する方式が知られている。図13は、そのようなデータ圧縮を行うデジタル複写機の一例を示すブロック図である。尚、図13で、図12と同様の構成要素には同じ符号を付した。
【0006】
図13に示すように、読取部2から読み込んだ多値連続階調の画像データは読取画処理部4を介して符号部18に送られる。符号部18は、多値画像データを所定のサイズ(例えば8×8画素)の複数のブロックに分割し、分割した各ブロックごとに上記したハール関数等の周波数領域で局在する関数により直交変換処理を行う。直交変換されたブロック単位のデータ(直交変換係数)は、周波数領域で局在性を有するため、この局在性を利用して周波数ごとに異なるビット数で量子化を行うことでデータの圧縮を行うことができる。このような直交変換及び量子化を含み得る画像データを圧縮するための処理を符号化と言うこともできる。ブロック単位の符号化された(即ち、圧縮された)データは、ページメモリ8に蓄積され、印刷時にはそこから読み出されて復号部20へ送られ、そこで逆変換処理(逆量子化及び逆直交変換)がなされ、多値連続階調の画像データとして復元される。復元されたデータは記録画処理部14を介して記録部16に送られ、印刷出力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の技術では、ビットマップ生成部10で生成したページ番号などの2値データを貼付しようとした場合、以下の問題が生じる。すなわち、多値連続階調の画像データを直交変換(ハール変換)後量子化して圧縮する方式では、ページメモリ8に蓄積されている画像データは、ブロック単位の符号化データであるため、ページ番号などの2値データを直接付加することができない。
【0008】
この問題を解決するために、例えば図14に示すようにページ番号などの付加データ用の符号部18aを追加して、ページ番号などの2値データをハール変換などの直交変換を用いて符号化してから、ページメモリ8内の符号化された画像データに付加することが考えられる。しかしながら、例えばハール変換は膨大な演算処理を必要とし、ハール変換を行う符号部18、18aを具現するハードウェア(ハール符号器)は高価なものとなる。従って、図14の例のように符号部18aを別途追加すると、装置の大幅なコストアップにつながるという問題が生じる。
【0009】
また、一つの符号部18を切換て使用して、読取部4から読み込んだ画像データを符号部18で直交変換した後、同じ符号部18により2値データ化されたページ番号を直交変換してそれぞれの符号化データを生成した後、合成することも考えられる。しかしながら、この方式では2値データ化されたページ番号を直交変換するための時間が余計に必要になるため、画像処理の高速化が達成できないという問題が生じる。
【0010】
さらに別の方法として、ページ番号などの2値データをハール変換などの直交変換を用いて符号化したデータを予め不揮発メモリ等に蓄積しておき、ページ番号などを付加するに際して不揮発メモリから読み出して、符号化された画像データに付加することも考えられる。しかしながら、この方式では、符号化されたページ番号データを蓄積するための不揮発メモリを追加するのでその分コストが増大するとともに、付加可能なデータが制限されフレキシビリティに欠けるという問題がある。
【0011】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決するためのものであり、本発明の主な目的は、多値連続階調の画像データを圧縮符号化して符号化データに変換した後にページ番号などのデータの付加処理を行うに際して、ハードウェアの増加及び処理時間の増加を招くことなく低コストでかつ高速にそのようなデータ付加処理を行うことを可能とする画像処理装置及びこれを備えた読取装置、印字装置またはデジタル複写機を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の請求項1に係る画像処理装置(100)は、多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段(122)と、各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段(124)と、各ブロックの直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段(126)と、ブロック単位の符号化データと当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを所定ブロックサイズを有する第1の2値データブロックをなすようにビットマップ状に配列するビット配列手段(128)と、ビット配列手段により生成された第1の2値データブロックを記憶するデータ記憶手段(108)と、所定の2値データを前記所定ブロックサイズと同じブロックにビットマップ状に配列した第2の2値データブロックを生成するとともに、この第2の2値データブロックに当該第2の2値データブロックが所定の2値データを含むことを示す識別情報を付加する2値データ生成手段(110)と、データ記憶手段に記憶された第1の2値データブロックのうち所定のものを第2の2値データブロックに書き換える書換手段(112)と、を具備するものとした。
【0013】
これによると、多値連続階調の画像データを直交変換を用いて符号化して圧縮した後に、例えばページ番号などの2値データを付加する際は、データ記憶手段に記憶された、画素データをブロック単位で直交変換した後量子化して得られた量子化された直交変換係数をビットマップ状に配列した第1の2値データブロックのうち所定のものを、画素データのブロックと同じブロックサイズを有し所定の2値データ(例えば、ページ番号)をビットマップ状に配列した第2の2値データブロックに直接書き換えるだけで実現できる。従って、多値画像データを直交変換を用いて圧縮する場合においても、ページ番号付加用の直交変換符号器を追加したり、ページ印字用の不揮発メモリを追加したり、あるいは一つの直交変換符号器を画像データと付加すべき2値データの両方に切換て使用したりすることなく、画像データに2値データを付加することができるため、そのような画像処理をコストの増加あるいは処理時間の増加を招くことなく実現することができる。
【0014】
請求項2に係る画像処理装置は、上記請求項1の構成において、直交変換手段は、ハール関数による直交変換を行うものとするものとした。このように、多値連続階調の画像データをブロック単位で直交変換するに際して、時間領域と周波数領域の両方で局在するハール関数を用いることにより、複数ブロックに分割することによるブロック歪みを潜在させることなく多値連続階調の画像データを復元することができ、多値連続階調の画像データの圧縮復元を画像の劣化を招くことなく且つ高圧縮率で実現することが可能となる。
【0015】
請求項3に係る画像処理装置は、上記請求項1の構成において、2値データ生成手段は、第2の2値データブロック内の所定位置の2値データを識別情報に書き換えることとした。これにより、特別なハードウェアを必要とせず所定位置の2値データを識別情報に書き換えるだけで簡単に2値データ識別情報を付加することができるので、2値データ生成手段のコスト増加を防止することができる。
【0016】
請求項4に係る画像処理装置は、上記請求項1の構成において、所定の2値データは、ページ番号であることとした。これにより、多値連続階調の画像データを圧縮符号化して符号化データに変換した後にページ番号の付加処理を行うに際して、ページ番号が2値データとして生成されて付加されるので、ハードウェアの増加及び処理時間の増加を招くことなく低コストでかつ高速に実現することができる。
【0017】
請求項5に係る画像処理装置(101)は、所定ブロックサイズを有する複数のブロックに分割された多値画像データをブロック単位に直交変換して空間周波数に対応した直交変換係数に分解した後、空間周波数ごとに所定ビット数を用いて量子化したブロック単位の符号化データと当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むことを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズの2値ブロックに配列してなる第1の2値データブロック、または前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し所定の2値データを含むとともに所定の2値データを含むことを示す識別情報が付加された第2の2値データブロックを受け取り、受け取った2値データブロックの識別情報により当該2値データブロックが第1の2値データブロックであるか第2の2値データブロックであるか判定する識別情報判別手段(134)と、識別情報判別手段により、受け取った2値データブロックが第1の2値データブロックであると判定された場合、受け取った2値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段(140、142)と、復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段(144)と、復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段(146)と、識別情報判別手段により、受け取った2値データブロックが第2の2値データブロックであると判定された場合、受け取った2値データブロックの2値データを多値データに置換する多値化手段(138)と、を具備するものとした。
【0018】
これによると、多値連続階調の画像データを直交変換後符号化を行い圧縮した後にページ番号などの2値データを付加したデータをブロック単位で受け取りページ番号が付加された多値画像を再生する際、識別情報によりブロック単位のデータが符号化データを含むことが示される場合(即ち第1の2値データブロックである場合)は、それを復号処理(即ち、ブロックデータの復元、逆量子化及び逆直交変換)して元の多値画像データを復元し、識別情報によりブロック単位のデータが所定の2値データを含むことが示される場合(即ち第2の2値ブロックデータである場合)は、そのデータブロックの2値データを多値データに置換することにより、簡単に多値画像データ化が実現できる。これにより、多値画像データを直交変換等を用いて圧縮符号化したデータにページ番号などの2値データを付加したデータからページ番号が付加された多値画像データを再生する処理を、特別なハードウェアの増加及び処理時間の増加を招くことなく、低コストでかつ高速に実現することができる。
【0019】
請求項6に係る画像処理装置は、上記請求項5の構成において、第2の2値データブロックの識別情報は、当該第2の2値データブロックの所定の位置のビットの値によって表され、多値化手段は、識別情報を表すビットの周囲の2値データ配列から当該識別情報を表すビットの値を補間した後に多値データへの置換を行うこととした。これにより、特別なハードウェアを必要とせず識別情報周囲の2値データの配列から識別情報を2値データに補間した後に、多値データに置換することができるので、多値化手段のコスト増加を防止しつつ、識別情報を用いたことに伴う印刷出力時の不都合を回避することができる。
【0020】
請求項7に係る発明によると、上記した請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像処理装置を備えた読取装置(100)が提供される。それにより、読取装置において、多値画像データを符号化して圧縮した場合でも、ページ番号などの所定の2値データを付加することが低コストに且つ高速に可能となる。このような読取装置においても、直交変換手段はハール関数による直交変換を行うと好適である。また、2値データ生成手段は、第2の2値データブロック内の所定位置の2値データを識別情報に書き換えるものとすると、識別情報の付加を容易に、特別なハードウェアを必要とすることなく行うことができる。更に、所定の2値データをページ番号とすると、多値画像データを圧縮符号化した場合でも、ページ番号の画像データへの付加を低コスト且つ高速に行うことができる。
【0021】
請求項に係る発明によると、上記した請求項5乃至請求項6のいずれかに記載の画像処理装置を備えた印字装置(101)が提供される。それにより、印字装置において、多値連続階調の画像データを直交変換後符号化を行い圧縮した後にページ番号などの2値データを付加したデータをブロック単位で受け取りページ番号が付加された多値画像を再生して印字する処理を、特別なハードウェアの増加及び処理時間の増加を招くことなく、低コストでかつ高速に行うことができる。このような印字装置においても、第2の2値データブロックの識別情報は、当該第2の2値データブロックの所定の位置のビットの値によって表され、多値化手段は、識別情報を表すビットの周囲の2値データ配列から当該識別情報を表すビットの値を補間した後に多値データへの置換を行うものとすると、特別なハードウェアを必要とせず識別情報周囲の2値データの配列から識別情報を2値データに補間した後に、多値データに置換することができるので、多値化手段のコスト増加を防止しつつ、識別情報を用いたことに伴う印刷出力時の不都合を回避することができる。
【0022】
請求項の発明によると、多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段(122)と、各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段(124)と、各ブロックの直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段(126)と、ブロック単位の符号化データと、当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズを有する第1の2値データブロックをなすように配列するビット配列手段(128)と、ビット配列手段により生成された第1の2値データブロックを記憶するデータ記憶手段(108)と、所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し、所定の2値データを含む第2の2値データブロックを生成するとともに、この第2の2値データブロックに当該第2の2値データブロックが所定の2値データを含むことを示す識別情報を付加する2値データ生成手段(110)と、データ記憶手段に記憶された第1の2値データブロックのうち所定のものを第2の2値データブロックに書き換える書換手段(112)と、データ記憶手段に記憶された第1または第2の2値データブロックを読み出し、識別情報により当該読み出した2値データブロックが第1の2値データブロックであるか第2の2値データブロックであるか判定する識別情報判別手段(134)と、識別情報判別手段により、受け取った2値データブロックが第1の2値データブロックであると判定された場合、受け取った2値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段(140、142)と、復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段(144)と、復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段(146)と、識別情報判別手段により、受け取った2値データブロックが第2の2値データブロックであると判定された場合、受け取った2値データブロックの2値データを多値データに置換する多値化手段(138)と、を具備したデジタル複写機が提供される。
【0023】
れによると、多値画像データを符号化して圧縮した場合でも、ページ番号などの所定の2値データを付加することが、特別なハードウェア(特に符号器)を追加したりすることなく、低コストに且つ高速に可能となり、また、そのような所定の2値データが付加された圧縮された画像データを容易に且つ適切に復元して所定のデータが付加された多値画像データを生成し印刷することが可能である。このようなデジタル複写機においても、直交変換手段はハール関数による直交変換を行うとよい(請求項10)。また、2値データ生成手段は、第2の2値データブロック内の所定位置の2値データを識別情報に書き換え、多値化手段は、識別情報に書き換えられた2値データの周囲の2値データ配列から識別情報に書き換えられた2値データの値を補間した後に多値データへの置換を行うものとするとよい(請求項11)。更に、所定の2値データをページ番号とすると(請求項12)、多値画像データを圧縮符号化した場合でも、ページ番号の付加を低コスト且つ高速に行うことができる。
【0024】
本発明の特徴、目的及び作用効果は、添付図面を参照しつつ好適実施例について説明することにより一層明らかとなるだろう。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施例について図面を参照して説明する。
【0026】
図1は、本発明に基づき構成されたデジタル複写機の好適実施例を示すブロック図である。このデジタル複写機は大きく画像読取部100と画像印字部101とに分かれる。画像読取部100及び画像印字部101は、以下に詳述するように、それぞれの画像処理を行う画像処理装置としての機能を有する。画像読取部100のみを単独で読取装置として用いたり、同様に、画像印字部101のみを単独で印字装置として用いることも可能である。
【0027】
画像読取部100は、画像を読み取るための例えば光学式スキャナのような読取部102と、読み取った画像を多値画像データに変換する読取画処理部104と、多値画像データを例えばハール変換などの直交変換を用いて圧縮(符号化)する符号化及び識別情報付加部118と、符号化及び識別情報付加部118で生成された符号化データを格納するデータ記憶手段としてのページメモリ108と、読み取った画像データに付加する例えばページ番号のような2値データを生成する2値データ生成及び識別符号付加部110と、生成された2値データを画像データに貼付するためのデータ貼付部112とを有する。
【0028】
画像印字部101は、画像読取部100から受け取ったデータを変換してページ番号などのデータが付加された多値画像データを復元する多値画像データ復元部120と、復元された多値画像データに対して記録部特有の画像処理を行う記録画処理部114と、記録画処理部114から受け取った多値画像データに基づいて画像を印刷する記録部(プリンタ部)116とを含む。
【0029】
図2に、本発明の好適実施例に基づく符号化及び識別情報付加部118のブロック図を示す。また図3に、符号化及び識別情報付加部118における処理について説明するための概念図を示す。図2に示すように、読取画処理部104からの多値画像データはブロック分割部122に入力され、例えば各々8×8画素からなる複数のブロックに分割される(図3のB1)。図示されているように、各画素は例えば8ビットの多値データを有する。
【0030】
ブロック分割部122により得られたブロック単位の多値画素データの各々は直交変換手段としてのハール変換部124に入力され、ハール変換により、8×8個の空間周波数成分に対応する係数(直交変換係数)に変換される。図3のB2に示すように、このようなブロック単位の8×8個の空間周波数成分は通常1つの直流(DC)成分と63個の交流(AC)成分を有する。ブロック単位の直交変換係数は量子化部126に送られる。尚、ハール変換以外に、例えば離散コサイン変換(DCT)等、他の適切な直交変換を用いることも可能であるが、ハール変換はブロック分割に伴うブロック歪みを概ね除去することができるため好適である。
【0031】
通常、画像データを直交変換することにより得られる係数は低周波数成分においては大きく、高周波数成分においては小さいというように局在する傾向がある。そのため、低周波数成分の係数を表すには多くのビット(例えば8ビット)が必要であるが、高周波数成分の係数を表すには少ないビットしか要しない。即ち、低周波数成分は細かい量子化を必要とするが、高周波数成分は粗い量子化をしてもよい。量子化部126は、そのような画像データの直交変換係数の性質を利用してデータ圧縮を行うべく、各ブロックの各空間周波数成分に対して異なるビット数を用いて直交変換係数の量子化を行う。これは例えばDC成分には8ビットを割り当て、より高い周波数成分にはより少ないビットを割り当てるというように行うことができる(図3のB3)。高周波数成分は人の視覚に与える影響が小さいため、それらにはビットを割り当てないようにすることもできる。一般に、割り当てるビットの数を小さくするほどデータ圧縮率は大きくなるが、その分データを復元したときの再現性が悪くなる。
【0032】
量子化部126により量子化されたブロック単位の直交変換された画像データ(直交変換係数)は、本発明のビット配列部128に送られる。ビット配列部は、図3のB4に示すように、ブロック単位の量子化された直交変換係数を表すビットを、同じブロックサイズ(この例では8×8)の2値データブロック(ビットマップ)をなすように配列する。これは、例えば一番上の8ビットからなる行(DC0)には直流成分の量子化された変換係数を表すビットを配置し、他の行(AC1〜AC6)にはより高い周波数成分の量子化された変換係数を表すビットを順に配置するというようにして行うことができる。なお、上記した量子化部126における各空間周波数成分に対するビット数の割り当ては、ビット配列部128においてブロック単位の量子化された変換係数を配列する際、これら量子化された変換係数が所定ブロックサイズの2値データブロック内に収まるように調整されている。
【0033】
またビット配列部128は、各2値データブロックが量子化された変換係数を含むものであることを示す識別情報を、各2値データブロックの所定の位置に付加する。例えば、図3のB4に示した例では、上から2つ目の行の右から2つ目のビットがゼロ(0)となっており、それによりこの2値データブロックが量子化された変換係数を含むものであることが示されている。そのため、この例では上から2つ目の行には量子化された変換係数が配置されていないが、2値データブロックに含まれるデータの属性を表すには1ビットしか必要としないので、空いた部分を量子化された変換係数の格納に用いることも可能である。
【0034】
このようにして生成された識別情報付き2値データブロックの各々は、図1に示すように、ページメモリ108へ送られ保存される。このようにブロック単位の多値画像データは、ページメモリ108に格納されるときには2値データブロックに圧縮されているため、ページメモリ108の容量を小さくすることができる。
【0035】
図4は、本発明の好適実施例に基づく2値データ生成及び識別符号付加部110を示すブロック図である。図示したように、この2値データ生成及び識別符号付加部110は、2値データブロック生成部130と識別情報付加部132とを有する。
【0036】
2値データブロック生成部130は、画素データのブロックと同じブロックサイズ(即ち、この例では8×8画素)の、ページ番号などの所望の2値データを含む2値データブロックを生成する。図4には、数字の0を表すべく対応するビットの値を1とし、他のビットはゼロとした2値データブロックを例として示した。2値データブロック生成部130で生成された2値データブロックは、識別情報付加部132に送られ、ページ番号などの所望の2値データを含むことを示す符号が2値データブロックの所定の場所に付加される。この場所は、符号化された画像データを含む2値データブロックにおいて識別符号が付加されるのと同じ位置であることが望ましい。即ち、この例では、図に示した2値データブロックの上から2つめの行の右から2つめのビットを1とし、それにより、この2値データブロックが所望の2値データを含むものであることが示される。
【0037】
再度図1を参照すると、データ貼付部112は、ページメモリ108内に格納された符号化された画像データを含む識別符号付き2値データブロックのうち所定の場所にあるものを、2値データ生成及び識別符号付加部110により生成されたページ番号を含む識別符号付き2値データブロックに書き換える。本発明によれば、ページメモリ108内に格納された符号化された画像データ及び2値データ生成及び識別符号付加部110により生成されたページ番号のいずれも同じブロックサイズの2値データブロックの形態であるため、そのような書き換えを直接的に容易に行うことが可能である。
【0038】
このようにしてページメモリ108内に格納された符号化された画像データを含む2値データブロック及びページ番号を含む2値データブロックは、図1に示すように、画像印字部101の多値画像データ復元部120に送られる。図5に、本発明の好適実施例に基づく多値画像データ復元部120のブロック図を示す。図示されているように、この多値画像データ復元部120は、識別情報判別部134と、復号部136と、多値化部138とを有する。復号部136の構成は図6のブロック図に、多値化部138の構成は図7のブロック図に示した。
【0039】
識別情報判別部134は、ページメモリ108から送られてきた各2値データブロックに含まれる識別情報(即ち、各2値データブロックの所定の場所のビットの値)を見て、識別情報がその2値データブロックが符号化された画像データを含むことを示す場合(この例では、所定の場所のビットの値がゼロである場合)はその2値データブロックを復号部136へ、ページ番号などの所望の2値データを含むことを示す場合(この例では、所定の場所のビットの値が1の場合)は多値化部138へ送る。このように、各2値データブロックに含まれる識別情報に基づいて2値データブロックを復号部136または多値化部138に選択的に送って処理することで、種類の異なるデータを含む2値データブロックがページメモリ108に格納されていても、適切に変換処理して印刷出力することが可能となる。
【0040】
図6に示すように、復号部136は、ブロックデータ復元部140と、逆量子化部142と、逆直交変換手段としての逆ハール変換部144と、ブロック合成部146とを有する。復号部136に入力された符号化された画素データを含む2値データブロックは、まず、ブロックデータ復元部140に入力され、そこで各周波数成分に対する量子化された直交変換係数を有するブロック(図3のB3)が復元される。復元された量子化された直交変換係数を含むブロックは、逆量子化部142に送られて逆量子化され、さらに逆ハール変換部144に送られ逆ハール変換され、ブロック単位の多値画像データ(図3のB1)が復元される。復元されたブロック単位の多値画像データは、ブロック合成部146に送られページ単位の多値画像データが生成され、生成されたページ単位の多値画像データは、図1に示したように、記録画処理部114に送られる。
【0041】
一方、図7に示すように、多値化部138に送られた2値データブロックは、まず、2値補間部148に入力され、そこで、必要な場合、識別符号として働くビット(識別ビットと呼ぶ)の値の修正がなされる。これは、多値化部138に送られてきた2値データブロックの識別ビットの値は、識別符号付加部132によって強制的に1にされており、本来0とするべき可能性があるからである。このような識別ビットの値の修正は、例えば、識別ビットの周囲の画素から識別ビットの本来の値を推測することによって行うことができる。
【0042】
図8〜図10を参照して、そのような2値補間部148による識別ビットの修正の好適実施例について説明する。この実施例では、図8(A)に示すように、識別ビット(上から二つ目の行の右から2つ目のビット)の周りの8つのビットの値に注目して、それらの値から中央に位置する識別ビットのあるべき値を推測し、必要に応じて修正する。
【0043】
図8(B)に示すように、2値補間部148は、切り欠きパターン検出部152、棒線パターン検出部154、データ極性偏重検出部156及び補間データ生成部158を有し、識別ビットの周囲の8つのビットは、切り欠きパターン検出部152、棒線パターン検出部154、データ極性偏重検出部156の各々に入力される。
【0044】
切り欠きパターン検出部152は、識別ビットの周りの8つのビットを一つの角のビットを含む連続的な3つのビットを含むパターン(インナーパターンと呼ぶ)と、残りの5つのビットからなる相補的なパターン(アウターパターンと呼ぶ)とに分け、これら相補的パターン対の各パターン内においてビットの値が同じ(即ち、同極性)かどうか(条件1)を判定し、それが成り立つ場合は、相補するパターン同士で含まれるビットの値が異なる(即ち、逆極性)かどうか(条件2)を判定し、判定結果を補間データ生成部158に送る。これら条件1、2の両方が成り立つ場合、補間データ生成部158は、識別ビットの値をインナーパターンのビットの値に合わせる。上記したような相補するパターン対は、図9(A)に示すように(I)〜(IV)の4つあり、切り欠きパターン検出部は、これら4つのパターン対の各々について判定をする。例えば、識別ビットの周囲の8つのビットが図9(B)に示すような値を有する場合、相補パターン対(I)に対して条件1及び2が成り立つので、識別ビットの値はインナーパターン内のビットの値である0に修正される。また、別の例として、識別ビットの周囲の8つのビットが図9(C)に示すような値を有する場合、相補パターン対(II)について条件1及び2が成り立つが、この場合はインナーパターン内のビットの値は1であるため、識別ビットの値は1のままである。
【0045】
棒線パターン検出部154では、図10(A)及び図10(B)に示すように、識別ビットの左右及び上下の各ビット対の値に注目しこれら各ビット対のビットが同じ値(即ち、同極性)かどうかを判定し、その結果を補間データ生成部158に送る。左右のビット対又は上下のビット対でビットが同じ値を有する場合、補間データ生成部158は、識別ビットの値をその値に合わせる。尚、左右のビット対、上下のビット対それぞれにおいて2つのビットが同じ値を有し、左右のビット対と上下のビット対とで値が異なるときは、例えば、左右のビット対の値を優先する。
【0046】
データ極性偏重検出部156は、識別ビットの周囲の8つのビットの値が1または0に偏っているかどうかを判定する。これは、例えば8つのビットの値を足し合わし、それが3以下または5以上であるか判定することによりなされる。判定結果は補間データ生成部158に送られ、8つのビットの値の合計が3以下の場合識別ビットの値を0に、5以上の場合識別ビットの値を1にする。
【0047】
なお、これら切り欠きパターン検出部152、棒線パターン検出部154及びデータ極性偏重検出部156における判定結果は、切り欠きパターン検出部152の結果が最優先され、次に棒線パターン検出部154の判定結果が優先され、最後にデータ極性偏重検出部156における判定結果が参酌される。このように、2値補間部148により識別ビットの値を補間することにより、そのような補間をせず識別ビットをそのまま印刷出力した場合に生じ得る不都合を回避することができる。
【0048】
再度図7を参照すると、2値補間部148による識別ビットの修正が終了した後、ページ番号等を含む2値データブロックは多値置換部150に送られる。ここでは、2値データブロックの0を多値データの最小値(例えば、16進数の00)に置換し、1を多値データの最大値(例えば、16進数のFF)に置換し、2値データブロックを多値データブロックに変換する。図11に、多値化部138の処理をまとめた概念図を示した。
【0049】
復号部136からのデータと多値化部138からのデータの両方が多値データであるため、図1及び図5に示したように、これら多値データを記録画処理部114を介して記録部116に送り印刷することで、ページ番号等のデータが付加された多値画像データを印刷することができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多値画像データを符号化して圧縮した場合でも、ページ番号などの所定の2値データの画像データへの付加を、特別なハードウェア(特に符号器)を追加したりすることなく、低コストに且つ高速に行うことが可能であり、また、そのような所定の2値データが付加された圧縮された(符号化された)画像データを適切に復元して所定のデータが付加された多値画像データを印刷出力することが可能である。また、そのような画像処理装置を用いた読取装置、印字装置及びデジタル複写機を提供することが可能である。
【0051】
本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、これらの実施例はあくまでも例示であって本発明は実施例によって限定されるものではない。当業者であれば特許請求の範囲によって画定される本発明の技術的思想を逸脱することなく様々な変形若しくは変更が可能であることは言うまでもない。
【0052】
例えば、上記実施例では2値データブロックの識別符号は1ビットのみを用いたが複数ビットを用いることもできる。また、画像データに付加される2値データを、ページ番号以外に、例えば日付け、印刷要求者の名前などとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づくデジタル複写機の好適実施例を示すブロック図。
【図2】図1に示した符号化及び識別符号付加部118の構成を示すブロック図。
【図3】符号化及び識別符号付加部118における処理を説明するための概念図。
【図4】図1に示した2値データ生成及び識別符号付加部110の構成を示すブロック図。
【図5】図1に示した多値画像データ復元部の構成を示すブロック図。
【図6】図5に示した復号部の構成を示すブロック図。
【図7】図5に示した多値化部の構成を示すブロック図。
【図8】図8(A)は識別ビットの値を修正する好適実施例を説明するための模式図であり、図8(B)は図7に示した2値補間部の構成を示すブロック図である。
【図9】図9(A)は切り欠きパターン検出に用いられる4つの補完的パターン対を示す模式図であり、図9(B)及び図9(C)は識別ビットの周囲のビットパターンの例である。
【図10】図10(A)及び図10(B)は、棒線パターン検出の際に注目するビットの位置を示す模式図である。
【図11】多値化部における処理を示した概念図である。
【図12】従来のデジタル複写機の実施例を示すブロック図。
【図13】従来のデジタル複写機の別の実施例を示すブロック図。
【図14】従来のデジタル複写機の更に別の実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
2 読取部
4 読取画処理部
6 誤差拡散処理部
8 ページメモリ
10 ビットマップ生成部(2値データ生成部)
12 データ貼付部
14 記録画処理部
16 記録部
18 符号部
18a 追加の符号部
20 復号部
100 画像読取部
101 画像印字部
102 読取部
104 読取画処理部
108 ページメモリ
110 2値データ生成及び識別符号付加部
112 データ貼付部
114 記録画処理部
116 記録部
118 符号化及び識別情報付加部
120 多値画像データ復元部
122 ブロック分割部
124 ハール変換部
126 量子化部
128 ビット配列部
130 2値データブロック生成部
132 識別情報付加部
134 識別情報判別部
136 復号部
138 多値化部
140 ブロックデータ復元部
142 逆量子化部
144 逆ハール変換部
146 ブロック合成部
148 2値補間部
150 多値置換部
152 切り欠きパターン検出部
154 棒線パターン検出部
156 データ極性偏重検出部
158 補間データ生成部

Claims (12)

  1. 多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段と、各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段と、各ブロックの前記直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段と、前記ブロック単位の符号化データと当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズを有する第1の2値データブロックをなすようにビットマップ状に配列するビット配列手段と、前記ビット配列手段により生成された前記第1の2値データブロックを記憶するデータ記憶手段と、所定の2値データを前記所定ブロックサイズと同じブロックにビットマップ状に配列した第2の2値データブロックを生成するとともに、この第2の2値データブロックに当該第2の2値データブロックが前記所定の2値データを含むことを示す識別情報を付加する2値データ生成手段と、前記データ記憶手段に記憶された前記第1の2値データブロックのうち所定のものを前記第2の2値データブロックに書き換える書換手段と、を具備した画像処理装置。
  2. 前記直交変換手段は、ハール関数による直交変換を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記2値データ生成手段は、前記第2の2値データブロック内の所定位置の2値データを前記識別情報に書き換えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  4. 前記所定の2値データは、ページ番号であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  5. 所定ブロックサイズを有する複数のブロックに分割された多値画像データをブロック単位に直交変換して空間周波数に対応した直交変換係数に分解した後、空間周波数ごとに所定ビット数を用いて量子化したブロック単位の符号化データと当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むことを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズの2値ブロックに配列してなる第1の2値データブロック、または前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し所定の2値データを含むとともに前記所定の2値データを含むことを示す識別情報が付加された第2の2値データブロックを受け取り、受け取った2値データブロックの前記識別情報により当該2値データブロックが第1の2値データブロックであるか第2の2値データブロックであるか判定する識別情報判別手段と、前記識別情報判別手段により、前記受け取った2値データブロックが前記第1の2値データブロックであると判定された場合、前記受け取った2値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段と、前記復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段と、前記復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段と、前記識別情報判別手段により、前記受け取った2値データブロックが前記第2の2値データブロックであると判定された場合、前記受け取った2値データブロックの2値データを多値データに置換する多値化手段と、を具備した画像処理装置。
  6. 前記第2の2値データブロックの前記識別情報は、当該第2の2値データブロックの所定の位置のビットの値によって表され、前記多値化手段は、前記識別情報を表すビットの周囲の2値データ配列から前記識別情報を表すビットの値を補間した後に前記多値データへの置換を行うことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
  7. 前記請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像処理装置を備えた読取装置
  8. 前記請求項5乃至請求項6のいずれかに記載の画像処理装置を備えた印字装置
  9. 多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段と、各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段と、各ブロックの前記直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段と、前記ブロック単位の符号化データと、当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズを有する第1の2値データブロックをなすように配列するビット配列手段と、前記ビット配列手段により生成された前記第1の2値データブロックを記憶するデータ記憶手段と、前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し、所定の2値データを含む第2の2値データブロックを生成するとともに、この第2の2値データブロックに当該第2の2値データブロックが前記所定の2値データを含むことを示す識別情報を付加する2値データ生成手段と、前記データ記憶手段に記憶された前記第1の2値データブロックのうち所定のものを前記第2の2値データブロックに書き換える書換手段と、
    前記データ記憶手段に記憶された前記第1または第2の2値データブロックを読み出し、前記識別情報により当該読み出した2値データブロックが第1の2値データブロックであるか第2の2値データブロックであるか判定する識別情報判別手段と、前記識別情報判別手段により、前記受け取った2値データブロックが前記第1の2値データブロックであると判定された場合、前記受け取った2値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段と、前記復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段と、前記復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段と、前記識別情報判別手段により、前記受け取った2値データブロックが前記第2の2値データブロックであると判定された場合、前記受け取った2値データブロックの2値データを多値データに置換する多値化手段と、を具備したデジタル複写機。
  10. 前記直交変換手段は、ハール関数による直交変換を行うことを特徴とする請求項に記載のデジタル複写機。
  11. 前記2値データ生成手段は、前記第2の2値データブロック内の所定位置の2値データを前記識別情報に書き換え、前記多値化手段は、前記識別情報に書き換えられた2値データの周囲の2値データ配列から前記識別情報に書き換えられた2値データの値を補間した後に前記多値データへの置換を行うことを特徴とする請求項に記載のデジタル複写機。
  12. 前記所定の2値データは、ページ番号であることを特徴とする請求項に記載のデジタル複写機。
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