JP4143519B2

JP4143519B2 - 画像処理方法及び装置

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Inventors: 浩蕪木; 純平林
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Description

本発明は、画像信号を解像度を変換して出力する画像処理方法及び装置に関するものである。

従来からプリンタや複写機などにおいて、ＰＤＬ（ページ記述言語）データをそのコントローラにより展開した場合には、その展開された解像度と等しい解像度のプリンタを使用して印刷を行っていた。例えば、解像度６００ｄｐｉで展開されたイメージデータは、解像度が６００ｄｐｉのプリンタで出力していた。また、既にイメージに展開された画像信号を受信した場合でも同様に同じ解像度で出力していた。或は、ＰＤＬデータの展開速度を上げるために、例えば、解像度３００ｄｐｉで展開した後、そのイメージデータを２倍に拡大して解像度６００ｄｐｉのプリンタで出力する場合もあった。

これらは、全てプリンタの解像度以下の解像度でイメージデータに展開、或はプリンタの解像度以下の解像度のイメージデータを受信するものであるため、プリンタの解像度以上の画質を表現することはできない。

これに対してプリンタの解像度より高い解像度でＰＤＬデータをイメージデータに展開して印刷する構成も提案されている。それは、例えばＰＤＬデータを解像度１２００ｄｐｉのイメージデータに展開し、スポット多重技術等により、解像度が６００ｄｐｉのプリンタで印刷する構成である。これは、解像度６００ｄｐｉのプリンタを使用して解像度１２００ｄｐｉ相当の画質が表現できるという特徴がある。しかし、このためには、解像度１２００ｄｐｉでＰＤＬデータを展開したイメージデータを処理するための大規模な画像処理回路が必要となる（特許文献１〜３）。
特表平０６−５０４００４号公報特表平０５−５００４４３号公報特開平０４−３３６８５９号公報

ところで、先に述べたスポット多重技術を用いた方法では、前述したようにビットマップに変換した解像度１２００ｄｐｉの画像に対して画像処理を施すため、解像度６００ｄｐｉ規模の画像処理回路と比較して約４倍もの回路規模が必要になる。このため、コスト的に高い構成で、かつ処理速度が遅くなる問題点があった。この処理速度が遅くなる理由は、処理すべきデータ量が４倍に増えるためである。

一方、前述した解像度１２００ｄｐｉでＰＤＬデータをイメージ展開した直後に解像度６００ｄｐｉのイメージデータに変換する方法では、解像度６００ｄｐｉに変換した後の画像データの処理に際して、従来の解像度６００ｄｐｉ規模のものが利用できるため、コスト的にも処理速度的にも優位となるという特徴がある。しかしながら、上記手法に関しては以下の問題があった。

解像度１２００ｄｐｉのイメージデータを解像度６００ｄｐｉのイメージデータに変換する際、解像度情報を階調情報に変換しているため、８ビット場合、「０」と「２５５」で表現されていた文字やラインのエッジが、「２５５」以下のハーフトーンデータに変換されてしまう。

図２４（ａ）（ｂ）は、その様子を説明する図で、図２４（ａ）は解像度６００ｄｐｉでイメージ展開した例を示し、図２４（ｂ）は解像度１２００ｄｐｉでイメージ展開した直後に解像度６００ｄｐｉのイメージデータに変換した例を示している。図２４（ａ）では、８ビットデータの「０」と「２５５」だけで表されているのに対し、図２４（ｂ）では、「０」、「２５５」以外の中間調データが発生している。

このような現象は、プリンタに出力する際に、８ビット信号のままプリンタに出力するのではなく、８ビット未満の擬似中間調信号に変換して出力するために発生していた。擬似中間調表現を行う必要性は、プリンタが８ビット信号を忠実に表現することが難しいためである。更に、誤差拡散やスクリーンなどの擬似中間調表現の中でも、スクリーン処理の一つである２〜４ビットのディザ処理を用いることが多かった。それは、ファットニングと呼ばれるドットを集中化させた擬似中間調表現の方が電子写真プリンタとの親和性がよく、安定した高画質な表現が可能になるためであった。

説明を戻すが、解像度１２００ｄｐｉから解像度６００ｄｐｉへ変換した場合、解像度情報が階調情報に変換されるため、前述した擬似中間調表現処理を施すとエッジ部にガタツキが発生するという問題があった。このガタツキは、解像度６００ｄｐｉのＰＤＬデータの展開では発生しないが、ＰＤＬデータを展開した直後に解像度１２００ｄｐｉから解像度６００ｄｐｉに変換する場合に発生するものであった。

図２５（ａ），（ｂ）は、これを説明する図で、図２５（ａ）は、解像度６００ｄｐｉでＰＤＬデータをイメージ展開した例を示す。これは画素データ「０」と「２５５」を使用して展開されたイメージデータであるため、画像形成処理を施しても何も変化がない。一方、図２５（ｂ）の場合は、解像度１２００ｄｐｉでＰＤＬデータをイメージ展開した直後に解像度６００ｄｐｉに変換したイメージデータに対して、ディザで擬似中間調処理した例を示している。この図２５から分かるように、文字のエッジ部にジャギーが発生している。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本願発明の特徴は、デジタル画像信号を解像度変換する際、その解像度変換に応じた画像属性を示す像域信号を生成し、その像域信号を基にディザ処理の結果を切り替えることにより、上述の問題点を解決することにある。

本願発明の画像処理装置は以下のような構成を有する。即ち、
デジタル画像データの解像度を、当該デジタル画像データに含まれる画像の属性に対応する画像域を示す像域信号に基づいて、より低い解像度である所定解像度に変換する画像解像度変換手段と、
前記画像解像度変換手段による解像度の変換に応じて前記像域信号の解像度を前記所定解像度に変換する像域解像度変換手段と、
前記画像解像度変換手段により前記所定解像度に変換された画像データに対して、それぞれ異なるディザ閾値マトリクスを適用してディザ処理を行う複数のディザ処理手段と、
前記像域解像度変換手段により前記所定解像度に変換された像域信号に基づいて、前記複数のディザ処理手段のいずれかの出力を選択する選択手段とを有し、
前記ディザ閾値マトリクスの少なくとも一つは、当該マトリクスのサイズに対応する全領域の単位で、濃度の低い階調の画像データから濃度の高い階調の画像データを順次ドットデータに変換して平面的にドットを成長させる閾値を有する第１閾値マトリクスであり、前記選択手段は、前記像域信号に所定情報が含まれている場合に前記第１閾値マトリクスを適用したディザ処理の出力を選択することを特徴とする。

本願発明の画像処理方法は以下のような工程を有する。即ち、
デジタル画像データの解像度を、当該デジタル画像データに含まれる画像の属性に対応する画像域を示す像域信号に基づいて、より低い解像度である所定解像度に変換する画像解像度変換工程と、
前記画像解像度変換工程での解像度の変換に応じて前記像域信号の解像度を前記所定解像度に変換する像域解像度変換工程と、
前記画像解像度変換工程で解像度変換された画像データに対して、それぞれ異なる複数のディザ閾値マトリクスを適用してディザ処理を行うディザ処理工程と、
前記像域解像度変換工程で前記所定解像度に変換された像域信号に基づいて、前記複数のディザ閾値マトリクスを適用したディザ処理結果の一つを選択する選択工程とを有し、
前記ディザ閾値マトリクスの少なくとも一つは、当該マトリクスのサイズに対応する全領域の単位で、濃度の低い階調の画像データから濃度の高い階調の画像データを順次ドットデータに変換して平面的にドットを成長させる閾値を有する第１閾値マトリクスであり、前記選択工程では、前記像域信号に所定情報が含まれている場合に前記第１閾値マトリクスを適用したディザ処理の出力を選択することを特徴とする。

本発明によれば、デジタル画像信号を解像度変換する際、その解像度変換に応じた画像属性を示す像域信号を生成し、その像域信号を基にディザ処理の結果を切り替えることにより、例えば文字部におけるジャギーや周辺部のガタツキを抑えることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、この実施の形態では、電子写真技術を用いた複合機の場合で説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。

［複合機の全体構成の説明］
図２は、本発明の実施例１に係る多機能複合機の機械的構成を示す概略断面図である。この複合機は、カラースキャナ部Ａとプリンタ部Ｂとを備えている。

先ず最初にカラースキャナ部Ａについて説明する。

原稿給送装置２０１Ａは、原稿を最終頁から順に１枚ずつプラテンガラス２０２Ａ上へ給送する。そして、その原稿が読み取られた後、プラテンガラス２０２Ａ上の原稿を排出する。この原稿給送装置２０１Ａにより原稿がプラテンガラス２０２Ａ上に搬送されるとランプ２０３Ａを点灯し、このランプ２０３Ａを搭載したスキャナユニット２０４Ａを移動させて原稿を露光走査する。この露光走査による原稿からの反射光は、ミラー２０５Ａ，２０６Ａ，２０７Ａ及びレンズ２０８ＡによってＣＣＤカラーイメージセンサ（以下、単にＣＣＤという）２０９Ａへ導かれる。そして、ＣＣＤ２０９Ａに入射した反射光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に色分解された色毎の輝度信号に変換される。更に、ＣＣＤ２０９Ａから出力される輝度信号はＡ／Ｄ変換によってデジタルの画像データに変換されて画像処理部３０４（図３参照）に入力され、シェーディング補正、階調補正、２値化などの周知の画像処理が施された後、プリンタ部Ｂ（３０５）へ出力されて印刷される。

プリンタ部Ｂにおいて、レーザドライバ２２１Ｂは、レーザ発光部２０１Ｂを駆動するもので、レーザ発光部２０１Ｂを駆動することにより、画像処理部３０４から出力された色毎の画像データに応じたレーザ光を出力させる。こうして出力されたレーザ光は感光ドラム２０２Ｂに照射され、そのドラム２０２Ｂの表面にレーザ光に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム２０２Ｂの潜像の部分に、現像器２０３Ｂによって現像剤であるトナーが付着される。尚、図２では、現像器は、図示の簡略化のため、唯一つのみが示されるが、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色毎にトナーが用意されており、それに応じて４つの現像器が設けられることは勿論である。また、以上の構成の代わりに感光ドラムや現像器等を色毎に４組設ける構成であってもよい。

上述のレーザ光の照射開始と同期したタイミングで、カセット２０４Ｂ又はカセット２０５Ｂの内の選択されたいずれかから記録紙が給紙され、その記録紙が転写部２０６Ｂへ搬送される。これにより、感光ドラム２０２Ｂに付着した現像剤を記録紙に転写することができる。こうして現像剤が転写された記録紙は定着部２０７Ｂに搬送され、定着部２０７Ｂの熱と圧力により現像剤が記録紙へ定着される。そして、定着部２０７Ｂを通過した記録紙は、排出ローラ２０８Ｂによって排出される。ソータ２２０Ｂは、この排出された記録紙をそれぞれ所定のビンに収納して記録紙の仕分けを行う。尚、ソータ２２０Ｂは、仕分けが設定されていない場合は、最上位のビンに記録済みの記録紙を収納する。

また、両面記録が設定されている場合は、排出ローラ２０８Ｂの位置まで記録紙を搬送した後、排出ローラ２０８Ｂを逆転させ、フラッパ２０９Ｂによって、その記録紙を再び給紙搬送路へ導く。こうして再び給紙搬送路へ導かれた記録紙は、上述したタイミングで転写部２０６Ｂへ給紙される。尚、色毎の潜像及び現像の処理や定着は、上述の記録紙の搬送機構を用い、潜像形成等を４回分繰り返すことによって実現することは周知の通りである。

また３１４はネットワークであり、一般的にイーサネット（登録商標）と呼ばれるネットワーク等に接続されている。これにより、10BaseTや10Base5などの物理的なケーブルを用いてＴＣＰ／ＩＰなどのプロトコルにより、接続される各ユニット相互の情報の授受やデータ転送を行うことができる。無論、この通信は、ネットワークケーブルを用いた有線に限定されるものではなく、無線を用いても同様な環境構築ができる。こうして、ネットワークに接続されているＰＣからＰＤＬデータやビットマップイメージデータを受信し、プリンタ部Ｂで印刷することも可能である。

［システム構成を示すブロック図］
図３は、本実施の形態に係る複合機における電気的な処理概要を説明するためのブロック図である。

画像読み取り部３０９は、レンズ３０１、ＣＣＤセンサ３０２、アナログ信号処理部３０３等を有し、レンズ３０１を介してＣＣＤセンサ３０２に結像された原稿画像３００の画像信号が、ＣＣＤセンサ３０２によりアナログ電気信号に変換される。この変換された電気信号はアナログ信号処理部３０３に入力され、サンプル＆ホールド、ダークレベルの補正等が行われた後、アナログ→デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）される。このようにして変換されたデジタル信号は、前述した解像度１２００から解像度６００ｄｐｉに変換された後、色処理が施される。そして本実施の形態の特徴部分である画像処理部３０４において階調補正が実施される。

また、この画像処理部３０４には、アナログ信号処理部３０３からのデジタル信号以外にも、ネットワーク３１４を介して送られてくる画像信号も入力される。この画像信号には、ＰＣ３１５から送られてくるＰＳ（PostScript）やＬＩＰＳのＰＤＬデータが含まれる。無論、これらデータは圧縮されて送られてくることもあり、その場合は、画像処理部３０４で伸張されて展開されることになる（図示せず）。この画像処理部３０４は、前述した圧縮／伸張処理以外に、シェーディング補正、γ補正等の、原稿画像の読み取り処理で必要な色補正処理や、スムージング処理、エッジ強調、画像形成処理なども行うことが可能であり、それら処理を行った後、その処理済みの画像信号をプリンタ３０５に出力する。このプリンタ３０５は図２を参照して説明したプリンタ部Ｂと同様である。

ＣＰＵ回路部３１０は、この装置全体を制御するＣＰＵ３０６、ＣＰＵ３０６により実行されるプログラムやデータを記憶しているＲＯＭ３０７、ＣＰＵ３０６による制御動作時に使用されるワークエリアなどを含むＲＡＭ３０８、及びネットワーク３１４とのインターフェースを制御するネットワーク・インターフェース部３１６等を備え、画像読み取り部３０９、画像処理部３０４、プリンタ３０５、操作部３１３等を制御し、本実施の形態に係る複合機の動作シーケンスを統括的に制御する。

操作部３１３は、ＲＡＭ３１１、ＲＯＭ３１２を備えており、操作部３１３の画面上にＵＩ画面を表示したり、ユーザが設定した情報を記憶することが可能となっている。こうしてユーザによって操作部３１３で設定された情報は、ＣＰＵ回路部３１０を介して、画像読み取り部３０９、画像処理部３０４、プリンタ３０５などに送られる。

［画像処理構成の説明］
図１は、本実施の形態に係る画像処理部３０４の構成を説明するブロック図である。ここでは、解像度１２００ｄｐｉのデータを解像度６００ｄｐｉのデータに変換する場合で説明する。

その前に、まず本実施の形態における全体的な信号の流れについて説明する。

本実施の形態では、まず、図３に示したネットワーク３１４を介してＰＣ３１５より送られてきた信号をネットワーク・インターフェース３１６で受信し、画像処理部３０４でＰＤＬデータからイメージデータに展開する。つまり、ＰＤＬ言語で記述された画像データがビットマップ形式のラスタイメージデータに変換される。このとき、本実施の形態に係る画像処理部３０４は、ＰＤＬデータに基づいて解像度１２００ｄｐｉの８ビットイメージデータに展開している。このイメージ展開法は公知の技術であるため、その説明を省略する。

そして、後述の手法により、解像度１２００ｄｐｉのイメージデータを解像度６００ｄｐｉのイメージデータに変換した後、色補正処理を施し、階調補正を施した後、本実施の形態に係る画像形成処理により４ビット化する。そして最終的に、この４ビット化された画像データをプリンタ３０５へ出力して記録紙に印刷する。言うまでもないが、本発明は、４ビットの画像形成処理に限定しているものではなく、２ビットでも３ビットでも、それ以外のビットでも実施可能である。

次に、解像度１２００ｄｐｉから解像度６００ｄｐｉへの変換について説明する。

解像度６００ｄｐｉへの変換処理は、解像度１２００ｄｐｉの位相情報を保持したまま６００ｄｐｉのデータに変換することを可能にする技術である。つまり、文字（フォント）やラインの比率（プロポーション）が、解像度１２００ｄｐｉ並に解像度６００ｄｐｉでも表現できるという特徴を有している。

図１において、１１２は、解像度１２００ｄｐｉの像域信号を示している。１１３は解像度が１２００ｄｐｉの入力画像データで、解像度１２００ｄｐｉでイメージ展開されたイメージデータを表している。像域信号１１２は、このイメージデータ１１３の画素に対応した像域信号を示している。この像域信号１１２とは、各画素毎に、その画素が文字或は写真領域に含まれていることを表している識別信号である。尚、詳細は後述するが、１０１は像域信号の解像度を変換する像域信号変換部である。この像域信号変換部１０１は、解像度１２００ｄｐｉの像域信号１１２を、解像度６００ｄｐｉの像域信号１１４に変換している。

セレクタ１０２は、解像度１２００ｄｐｉの像域信号１１２をそのまま出力するか、或は像域信号変換部１０１で変換した解像度６００ｄｐｉの像域信号１１４を出力するのかを、レジスタ１１５に設定された１ビット信号に基づいて選択している。セレクタ１１１も同様に、解像度１２００ｄｐｉのイメージデータ１１３をそのまま出力するか、或は画像変換部１０３で変換した解像度６００ｄｐｉのイメージデータを出力するのかを、レジスタ１１５に設定された１ビット信号に基づいて選択している。画像変換部１０３は、解像度１２００ｄｐｉのイメージデータを解像度６００ｄｐｉのイメージデータに変換している。

次に、この画像変換部１０３について説明する。

１０４，１１０は輝度−濃度変換部で、解像度１２００ｄｐｉで展開されたイメージデータが輝度信号の場合は、ここで反転されて濃度信号に変換される。その詳細を図５に示す。図５は入出力信号名を示したブロック図であり、入力信号名が「buffIN」、出力ファイル名が「InData」であることを示している。ここでは入力信号「buffIN」が輝度信号の場合、レジスタの設定によって反転することを示している。ここでいう反転とは、８ビット信号の「２５５」が「０」になり、「０」が「２５５」になることを意味している。

１０５は８ビットのＦＩＦＯメモリで、後述する積和演算処理部１０６のために２ライン分遅延させている。これにより、最大３×３のマスクサイズで演算可能としている。また、注目画素ラインの信号（B）はＬ変換部１０７に入力され、後述する処理により３ビットの信号に変換される。

積和演算処理部１０６は、８種類の演算処理を行っている。本実施の形態のポイントは、複数の積和演算を持つことと関係ないが、複数の演算を組み合わせることで、高画質化を実現している。ここでいう複数の演算とは、具体的には、３×３エリア中で最大値を検出する処理（Ｎｏ．０）１２１と、２×２のエリア中で最大値を検出する処理（Ｎｏ．１）１２２と、注目画素の値をそのまま出力する処理（Ｎｏ．２）１２３と、５種類の３×３のエリアで任意の係数と積和演算を行う処理（Ｎｏ．３〜Ｎｏ．７）１２４を含んでいる。

これらの処理の詳細を図６〜図９を参照して説明する。

まず、図６（ａ）は、積和演算処理部１０６全体の機能構成を示している。入力信号Line（A），（B），（C）の３ラインのそれぞれが８ビットのInData(x)で表されており、出力信号が８ビットのOUT(No.n)で表されている。図６（ｂ）は、注目画素位置（remark）に対する、各エリアの範囲を説明しており、３×３のエリアと２×２のエリアとの位置関係がずれている様子を表している。

ところで、ここでのポイントは、注目画素が１画素飛ばしで移動することである。図６（ｂ）で説明すると、解像度１２００ｄｐｉの画素に対して斜線で示したように１画素１ライン飛ばしで処理すると間引くような形になり、解像度６００ｄｐｉのイメージデータに変換できる。このように本実施の形態では単に間引いているだけでない。

以下に各処理を順に説明していく。

図７は、上述の処理（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７）の詳細を説明する図である。

図１において、Ｎｏ．０に出力する３×３エリア中の最大値検出処理１２１は、図７のmaxData3x3（xx,yy,InData）に示した通りである。即ち、図６（ｂ）の３×３area中で、最大値を検出する処理を行っている。同様にＮｏ．１に出力される２×２エリア中の最大値検出処理１２２は、図７のmaxData2x2（xx,yy,InData）に示した通りである。この場合の検出範囲は、図６（ｂ）の２×２areaに示した通りである。またＮｏ．２に出力される処理は、図７のremark（xx,yy,InData）に示した通りで、単に注目画素を出力しているだけである。つまり、Line（B）中の信号である。Ｎｏ．３に出力される処理は、図７のfold_3（xx,yy,InData_params）に示した通りで、３×３の範囲で積和演算を行っている。この演算の詳細は図６（ｃ）に示している。

図６（ｃ）におけるａ〜ｉがマスクレジスタの各設定値であり、それぞれ６ビットの値が任意に設定されている。そして入力信号ｘと、同図に示した式で積和演算を行った後、６ビット右にシフトしている。この６ビットシフトは「６４」で割るのと等価な処理である。この演算で得られた結果を最後に「２５５」でクリップした結果が最終結果となってfold_3から出力される。ここで説明したａ〜ｉのレジスタ設定値が係数であり、図７に示したfold_3中のparams→mask3と等価である。各ビットについての説明は略するが、詳細は図６（ｃ）に示した通りである。

尚、ここでは３×３のエリアにおける積和演算を説明したが、ａ〜ｉのレジスタのａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｇに「０」を設定すると、２×２のエリアにおける積和演算が可能なことはいうまでもない。

またＮo．４に出力される処理も積和演算であるが処理の詳細については、前述同様、図６（ｃ）に示した通りである。またＮo．５，Ｎｏ．６、Ｎｏ．７に出力される処理も積和演算であるため説明を略する。前述したＮｏ．３〜Ｎｏ．７の積和演算処理の各レジスタａ〜ｉ（params→mask）は、それぞれ異なる値が設定されることもあれば、同じ値が設定されることもあり、任意であることはいうまでもない。

以上の処理の結果、Ｎｏ．０〜Ｎｏ．７は、図１に示した積和演算処理部１０６から各々出力され、セレクタ１０９により、後述する信号に応じて切り換えられる。つまり、各画素の特徴に応じて、最適な処理を画素ごとに切り替え可能にしている。

図８は、図１のＬ変換部１０７を説明する図である。

ここでは、ライン（B）上の注目画素の値（８ビット）を入力して３ビットの信号を出力する。この変換処理では、アドレス空間が８ビットで、出力データが３ビットの単なるメモリで構成しているため、詳細な説明は略するが、このメモリに設定されている値の一例を挙げると、「Ｘ／５２＋３」が設定されている。このＸを０〜２５５まで変化させ、演算で得られた「３」〜「７」の値を、このメモリの各アドレスに対応つけて記憶している。尚、この演算の割り算で発生する余りは切り捨てている。

マスク選択信号生成部１０８は、前述したＮｏ．０〜Ｎｏ．７の積和演算結果のいずれかを選択するための３ビットのセレクト信号を生成している。

図９は、このマスク選択信号生成部１０８における処理の詳細を示す図である。

図９に示すように、このマスク選択信号生成部１０８には、前述したＬ変換部１０７からの出力信号Ｌと、後述する像域信号変換部１０１からのｓｄ信号（２ビット）とが入力され、３ビットのセレクト信号を生成している。具体的には、ｓｄ＝０〜２の場合は、番号が対応するＮｏ．０〜Ｎｏ．２を出力し、ｓｄ＝３の場合は、Ｌ信号の値に応じて（Ｎｏ．０〜Ｎｏ．７）を出力している。但し、本実施の形態では、前述したようにＬ変換部１０７の出力信号Ｌが「３」〜「７」のいずれかであるため、ｓｄ＝３の場合は、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．７のいずれかが選択されて出力されることになる。

上述したマスク選択信号生成部１０８から出力される選択信号は、解像度１２００ｄｐｉの入力画像信号１１３の濃度値を参照して作成されるため、信号値の濃淡に応じて最適な積和演算結果を選択できる。つまり、これにより電子写真特有の非線形特性を考慮した積和演算結果を画素毎に選択可能となる。

更に、後述する像域信号変換部１０１で作成されたｓｄ信号も同時に加味して制御できるため、文字部、小径文字（例えば４ポイント未満）、ライン部、イメージ部などで、任意に積和演算処理部１０６の結果を選択できるようにしている。つまり、判読性を重視する小径文字と、プロポーションを重視する文字とで処理を切り替えることもできる。例えば４ポイント未満のような小径文字は、Ｎｏ．２の注目画素値を選択し、それ以外は、Ｎｏ．３〜７の積和演算結果などを選択することなどである。また、任意の像域のみを解像度１２００ｄｐｉにしたり、任意の濃度のみを解像度１２００ｄｐｉにしたりするといった処理も可能である。

以上説明したマスク選択信号生成部１０８からの選択信号を用いて、セレクタ１０９により、積和演算処理部１０６の８種類の出力を切り換えることで、解像度１２００ｄｐｉの画質を維持したまま、解像度６００ｄｐｉのデータに変換可能にしている。

このようにして生成された解像度１２００ｄｐｉ相当の画質を維持した解像度６００ｄｐｉのイメージデータは、前述した輝度−濃度変換部１１０、セレクタ１１１を介して出力された後、後述する本実施の形態に係る画像形成処理を施すことにより、４ビット信号に変換され、最終的にプリンタ３０５で印刷される。このプリンタ３０５は、解像度６００ｄｐｉであっても、解像度１２００ｄｐｉの画像データとほぼ等価な品質の画像を印刷することができ、従来の問題点で指摘したジャギーのない高精細な画像出力が可能となる。

次に、像域信号変換部１０１について説明する。

図４は、本実施の形態に係る像域信号変換部１０１の構成を示すブロック図である。

図において、４００は８ビットのＦＩＦＯメモリで、前述したＦＩＦＯ１０５と同じである。つまり、このＦＩＦＯメモリ４００は、２ライン分遅延させるためのもので、後述する３×３の範囲での処理を可能にしている。４０１，４０２，４０３のそれぞれは８−４変換部で、８ビットの入力信号を４ビット信号に変換している。

図１０（ａ）（ｂ）は、この８−４変換部４０１〜４０３のそれぞれの詳細を示すブロック図である。

図１０（ｂ）がブロックの全体構成を示し、入力が８ビットのInDataで、出力が４ビットのFTDataであることを示しており、図１０（ａ）は、そのブロックの内容を示している。４３１は、それぞれ対応するレジスタの設定値に従って８ビットのデータから１ビットを選択する８−１セレクタである。

レジスタＡ０〜Ａ３は、それぞれは３ビットのレジスタで、これにより指示されたビットを選択している。即ち、８ビットのInDataから、これらレジスタで指定された任意ビットを出力する処理を行っている。つまり、４つのレジスタがあり、各々が１ビットを選択することにより計４ビットの出力を得ている。

４０４，４０５，４０６は、信号を反転する反転器を示し、ここでは例えば「１１１１」を「００００」に、「１０１０」を「０１０１」にするようなビット反転処理を行っている。

図１１（ａ）〜（ｂ）は、この反転器４０４〜４０６のそれぞれの動作を説明する図である。

図１１（ｂ）は全体構成を示しており、図１１（ａ）は、反転器の構成を説明するブロック図である。ここでレジスタ（params→reg_A7）４４１は４ビットであり、このレジスタ４４１で指定された任意ビットを反転することができる。４４２は、それぞれ４ビットの内の１ビットを反転するための反転回路である。

また図４の各４−３変換部４０７，４０８，４０９は、８ビットの像域信号１１２から前述した８−４変換部４０１〜４０３で選択した４ビット信号を基に、新たに３ビットの像域信号を生成している。

図１２（ａ）〜（ｂ）は、４−３変換部４０７，４０８，４０９のそれぞれ詳細構成を説明する図である。

図１２（ｂ）は、４−３変換部４０７，４０８，４０９のそれぞれの全体構成を示し、図１２（ａ）は、この変換部を説明する回路図である。

図１２（ｂ）は、４ビットのデータ（inoutdata）を入力し、３ビットのデータ（inoutdata'）を出力する構成を示している。図１２（ａ）は、その処理をロジック回路で示したもので、１１０１で示したビット０〜ビット３が、図１２（ｂ）に示したinoutdataに対応している。これが前述した任意ビット選択後の像域信号である。また、１１０２で示したビット０〜ビット２は、図１２（ｂ）に示したinoutdata'に対応しており、新たに作成された像域信号を表している。

本実施の形態で用いた信号１１０１の各ビットの意味は、以下の通りである。無論、これは一例でありこれに限定したものではないことは言うまでもない。

ビット０：ベクタ（１），非ベクタ（０）
ビット１：有彩色（１），無彩色（０）
ビット２：文字（１），非文字（０）
ビット３：オブジェクト有（１），オブジェクト無（０）
このような信号１１０１に対して、図１２（ａ）に示したレジスタＡ（registerA）〜レジスタＥ（registerE）の設定により、新たな像域信号を生成している。

各レジスタについて説明すると、「registerA」は、ビット１の有彩色、無彩色信号を強制的に有彩色判定にするか否かの設定を示し、「registerB」はビット２の文字、非文字信号を、そのまま使うか反転して使うか、強制的に文字判定に固定するかの設定を示し、「registerC」は文字に関係する像域判定を使うか、強制的に「０」にするか「１」にするかの設定を示し、「regidterD」はグラフィックに関連する像域判定を使うか否かの設定を示し、「registerE」はイメージに関する像域判定を使うか否かの設定を示す。

このようにして作成された新たな像域信号において、ビット２はイメージに関する判定を表すビット、ビット１はグラフィックに関する判定を表すビット、ビット０はフォントに関する判定を表すビットとなる。

本実施の形態では、上述したビット２，ビット１，ビット０のそれぞれに、イメージ，グラフィック，フォントの像域を割り当てたが、本発明はこれに限定したものではなく、フォント，イメージ，グラフィックなどのように、別の順番でも良いことは言うまでもない。

図１３（ａ）（ｂ）は、エリア判定部４１０を説明する図で、２×２或は３×３の領域で以下に説明する処理を行っている。

図１３（ｂ）のブロック図は、エリア判定部４１０の全体ブロックを表している。入力信号は、４−３変換部４０７〜４０９のそれぞれから各３ビット信号（FTData）が３ライン（Line（ａ），Line（ｂ），Line（ｃ））分入力され、出力信号が４ビットのエリア信号（area1）４５５と２ビットのエリア信号（area2）４５６であることを表している。

図１３（ａ）は、２×２と３×３のエリアを説明する図で、太枠は注目画素を表している。ここで、いずれのエリアを使うかは、不図示のレジスタ（params→TT）で設定される。また、図１３（ａ）に記載された「０」〜「８」の各数値は、後述する処理画素の優先順位を示している。図１３（ａ）の４５１，４５３に記載された「０」、「１」の数値は、入力信号FTDataの値を表している。ここでは「０」と「１」しか記していないが、FTDataは３ビット信号なので、０〜７までの信号が取り得ることは言うまでもない。

次に、このエリア判定部４１０の処理の詳細を説明する。

まず、レジスタparams→TTに「０」が設定された場合、前述した２×２のエリアが選択されて処理される。この場合の注目画素位置は、図１３（ａ）の４５２で示した優先順位０の位置に相当している。また同様に、優先順位１の位置は、図１５（ａ）の４５２で示した「１」に相当しており、以下同様に、優先順位２、優先順位３の位置が設定されている。この優先順位に基づいて、順に入力信号FTDataの最大値を検出する処理を行っている。そして、どの優先順位の位置で最大値が検出されたかが、area1の信号４５５として出力される。また、area2信号４５６は、各画素（４画素）の論理和を取って出力される構成となっている。

次に、レジスタparams→TTに「１」が設定された場合は、前述した３×３のエリアが選択されて処理される。この処理は、前述したレジスタparams→TTに「０」を設定した場合（２×２エリア）と基本動作は同じであるため、ここでの説明は略すが、参照画素が３×３と広がったため、area1の信号４５５の値は「０」〜「８」となる。そのため、area1信号４５５の出力ビット数は４ビットになっていることに注意する必要がある。それ以外は、前述と同様である。

尚、エリア判定部４１０は、図１に示した積和演算処理部１０６と同様に、１画素１ライン飛ばしで処理することで、解像度１２００ｄｐｉのイメージデータを解像度６００ｄｐｉのイメージデータに変換している。

繰り返しになるが、このエリア判定部４１０も単なる間引き処理を行っているのではなく、前述したようなマスク処理を行っているため、解像度６００ｄｐｉに変換された後のデータでも解像度１２００ｄｐｉ相当の像域信号が生成可能となる。

図１４（ａ）（ｂ）は、８−１変換＆像域信号処理部４１１を説明する図である。ここでは、エリア内の小径文字を検出する処理と前述したarea1の信号４５５に応じて、任意位置の入力DataZを選択する処理を行っている。このDataZとは、解像度１２００ｄｐｉの入力像域信号１１２である。

図１４（ｂ）は、この８−１変換＆像域信号処理部４１１全体を表している。ここで入力信号は、解像度１２００ｄｐｉの８ビット像域信号と、４ビットのarea1信号４５５であり、出力が１ビットの「point_fg信号」と８ビットのｚｓ信号である。この「point_fg信号」とは、小径文字がエリア内にあるか否かを示す信号であり、ｚｓ信号とは、area1信号４５５により選択された像域信号を示している。

まず、point_fg信号を生成する８−１変換・像域選択部４６１から説明する。

図１４（ａ）に示すブロック図は、図１４（ｂ）で説明したpoint_fg信号生成部４６１を表している。まず、３ライン分の入力されたDataZは、レジスタＡ４（params→reg_A4）、レジスタＡ５（params→reg_A5）によって任意ビットが選択される。４６２，４６３はそれぞれ対応するレジスタＡ４，Ａ５の値に応じて、８ビットデータのうちの１ビットを選択するセレクタである。本実施の形態では、レジスタＡ４でビット４の小径フラグを選択し、レジスタＡ５でビット２の文字フラグを選択している。そして、ＡＮＤ回路４６４で、これらの論理積を取ることにより小径文字信号を生成している。同様な処理を、２×２もしくは３×３のエリアで行い、それを論理演算部４６５で論理和演算することにより、point_fg信号を生成している。このエリアの選択は、前述同様、レジスタ（params→reg_TT）で行っている。また、本実施の形態では、図１４（ａ）に示したように、レジスタＡ８（params→reg_A8）の値に応じてセレクタ４６６により、レジスタＡ４により選択された信号を反転することも可能としているが、ここでは、非反転で使用している。

ＺＳ信号の生成は、前述したarea1信号に応じて、任意位置の入力DataZ信号を選択する処理を表している。任意位置とは、図１３（ａ）の４５４で示した０〜８の位置を示しており、中心（注目画素）がData[yy][xx]であり、area1信号の「０」に対応している。Data[yy][aa+1]はarea1信号の「１」であり、Data[yy+1][xx+1]がarea1信号の「２」，...というように、それぞれ対応している。このようにarea1信号に応じて像域信号を選択することで、単に解像度１２００ｄｐｉから解像度６００ｄｐｉへ１画素１ラインの間引きを行うのではなく、像域信号の特性に応じた最適な解像度１２００から６００ｄｐｉへの変換が可能となる。

図１５（ａ）（ｂ）は、ビット変換器４１２の動作を説明する図である。

この実施の形態にビット変換器４１２は、アドレス空間が４ビット、データが２ビットのメモリで構成されている。

図１５（ａ）における横軸、ビット３(bit3)〜ビット０(bit0)は、前述したエリア判定部４１０の出力area2信号４５６と、８−１変換＆像域信号処理部４１１の出力point_fg（１ビット）の結合値である。この結合値とは、図４に示したように、「point_fg(3downto3)＋area2(2downto0)」の処理を行ったものである。つまり、これで４ビット信号になる。そのため、図１５（ａ）に示す横軸は、前述したようにビット３〜ビット０で表されている。

次に縦軸に関しては、inputの軸は、前述したビット３〜ビット０と等価である。outputの軸は２ビットの出力信号であり、本実施の形態では、欄外に記した意味のデータを用いた。例えば、input＝１のときは文字画像であると判断して「３」を出力し、input＝２のときはグラフィックであると判断して「１」を出力するなどである。この出力が図１で説明したｓｄ信号に対応している。つまり、outputとして「３」が出力されたときは、マスク選択生成部１０８を介して、積和演算処理部１０６で演算したＮｏ．３〜Ｎｏ．７が選択される。outputとして「１」が出力されたときは、積和演算処理部１０６で演算したＮo．１が選択される。このように積和演算処理部１０６の演算の出力結果を切り替えることにより、画像の種類、つまり像域毎に、最適に解像度１２００ｄｐｉから解像度６００ｄｐｉへの変換が可能となること表している。

ところで、図１５のinput＝９〜１５の欄外に「minor」と記しているが、これは、小径フラグが存在していたことを意味している。つまり、任意エリア内に小径フラグが存在していたことを表しており、その場合にはoutputとして「２」を出力している。その結果、ｓｄ信号が「２」となるため、積和演算処理部１０６からはＮo．２の値が強制的に出力されることになる。即ち、積和演算を行っていない注目画素信号そのものが出力される。これは、前述の積和演算を行うと、解像度１２００ｄｐｉのデータを解像度６００ｄｐｉのデータで表現できるという効果はあるが、小径文字などは、電子写真の特性で潰れてしまい、判読性が落ちるという問題が発生する。そのため上記処理を行って、「判読性」と「６００ｄｐｉデータによる１２００ｄｐｉでの表現」の両立を可能としている。

このように、前述した処理で作成した、解像度１２００ｄｐｉ相当の解像度６００ｄｐｉのグラフィック／文字／イメージなどの像域信号に応じて、前述した積和演算処理部１０６の結果を切り替えることで、各像域に応じて最適に解像度１２００ｄｐｉから解像度６００ｄｐｉへ変換できることになり、高精細な画像処理が可能となる。

図１６は、図４のON／OFF切換え信号生成部４１３を説明するブロック図である。

ここでは、ビット変換器４１２で生成したｓｄ信号に応じて、１ビットのon_off信号を生成している。具体的には、ｓｄ＝３のときは、on_off信号を「１」として出力し、それ以外の時はon_off信号を「０」で出力する。

この１ビットのon_off信号が本実施の形態のポイントに係わるものとなる。つまり、前述した問題点で指摘したジャギーになる箇所が、このon_off信号で示された画素位置となるからである。よって、このON／OFF信号で示された箇所を、後述する本実施の形態の特徴である画像形成法で処理する構成とした。

信号ＳＷＡＰ部４１４は、このON／OFF切換え信号生成部４１３から出力されるon_off信号に応じて、任意ビットを書き換える処理を行っている。

図１７（ａ）（ｂ）は、信号ＳＷＡＰ部４１４を説明する図である。

図１７（ｂ）において、８ビットのｚｓ信号と１ビットのon_off信号を入力し、８ビットのout信号を出力している。

その具体的な処理構成は、図１７（ａ）に示すように、８ビットのレジスタＡ６（params→reg_A6）４７１は、ビット入れ替えをしたいビットを指定するレジスタである。セレクタ４７２は、このレジスタ４７１の設定値に応じて、ｚｓ信号の任意ビットをon_off信号と入れ替えている。

これによると、ｓｄ信号が「３」のときだけon_off信号が「１」となり、任意ビットに「１」が設定され、それ以外は「０」が設定されることになる。つまり、ｓｄ信号が「３」ということは、積和演算処理が行われたということを意味しており、この処理が行われたか否かを示す信号が、本実施の形態の特徴である画像形成処理の切り替えに用いられることになる。

以上の構成により、本実施の形態に係る像域信号変換部１０１からは、解像度６００ｄｐｉに変換された像域信号１１４と積和演算の有無を表すｓｄ信号とが出力される。

以上説明した画像変換部１０３と像域信号変換部１０１とで処理した信号に対して、画像処理部３０４（図３）で色処理や圧縮処理を行って、後述する画像形成処理を施すことにより、解像度１２００ｄｐｉ相当の画質を有する解像度６００ｄｐｉの画像データを高精細に出力できるようになる。もちろん、後述する手法によりジャギーのない出力表現が可能となる。

次に本実施の形態の特徴の一つである画像形成法について説明する。

図１８は、本実施の形態に係る画像形成処理部の概略構成を示すブロック図である。

図において、１９００は画像形成処理部の全体構成を表しており、１９０５は解像度６００ｄｐｉに変換された像域信号を示し、１９０６が解像度６００ｄｐｉに変換された画像信号、１９０７は画像信号１９０６の位置を示すSync信号（同期信号）を示している。１９０８は、擬似中間調処理を施した４ビット信号である。像域信号１９０５と画像信号１９０６については前述した通りであるが、前述した信号との対応は、像域信号１９０５は、図１のセレクタ１０２からの出力信号に対応し、画像信号１９０６は図１のセレクタ１１１からの出力信号に対応している。

まずデコーダ１９０４について説明する。このデコーダ１９０４には、前述した８ビットの像域信号１９０５が入力されている。この像域信号１９０５は、各ビットに意味が割り振られている。例えば、ビット０:「ベクタ／非ベクタ（ビットマップ）」、ビット１:「色／無色」、ビット２:「文字／非文字」、ビット３:「ＰＤＬ画像／スキャナ画像」などのように、各ビット毎に、意味付けがなされている。それ以外に、前述した「１２００→６００ｄｐｉへの変換のＯＮ／ＯＦＦを示す信号」もビット４に割り振られている。これら割り振り方は、本実施の形態に限定されていないことは言うまでもない。

従って、デコーダ１９０４は、このビット４に埋め込まれた「１２００ｄｐｉ→６００ｄｐｉ変換のＯＮ／ＯＦＦ信号」を抽出する処理を行っている。具体的な処理をプログラムで示すと、「OUT＝（IN＞＞4）＆（0x01）」のようになる。

ここでOUTは、デコーダ１９０４からの１ビット出力を示し、INはデコーダ１９０４への８ビット入力信号を示す。簡単に説明すると、ここでは、まず８ビット入力信号を４ビットシフトし、次に最下位ビット（ビット４）だけ抽出するマスク（0x01）をかけるデコードを行っている。この結果が、デコード信号１９１１としてデコーダ１９０４から出力される。このデコード信号１９１１により、後述するディザ処理の結果をセレクタ１９０３で選択する。これによりセレクタ１９０３は、この信号１９１１（on_off信号）が「１」、即ち、積和演算処理が行われた時はディザ２（１９０２）の出力が選択される。前述したように、ジャギーになる箇所が、このon_off信号で示された画素位置となるため、その箇所では、そのジャギーを修正するディザ処理を行うディザ１或はディザ２を選択することになる。

次に、ディザ１（１９０１）とディザ２（１９０２）について説明する。これらディザ処理部１９０１，１９０２には、解像度１２００ｄｐｉから解像度６００ｄｐｉに変換された画像信号１９０６と、画素位置情報に関連したSync信号１９０７とが入力されている。

図１９は、このディザ１（１９０１）の構成を説明する図である。尚、ディザ２（１９０２）の構成も基本的に同じ構成である。

本実施の形態では、４ビットの擬似中間調処理を行うため、閾値メモリ２００９〜２０１６からなる１５個の閾値メモリ１〜１５が具備されている。ここで閾値の数が１５個であるのは、４ビットで表される１６個の閾値の内、「０」を除いた１５個の閾値を用意しているからである。尚、このディザ処理が２ビット処理の場合は３個の閾値、３ビット処理の場合は７個の閾値になる。

比較機１〜１５に関しても、閾値メモリと同様に２００１〜２００８で示す１５個の比較機が用意されている。ここでは閾値メモリ２００９に比較機２００１が対応し、閾値メモリ２０１０に比較器２００２が対応するように、各閾値メモリに対応して比較機が用意されている。そして各比較機において、閾値と入力データ１９０６との大小関係を比較して「０」又は「１」の信号を出力する構成となっている。即ち、入力データ１９０６が閾値以上の場合は「１」が出力され、それ以外は「０」が出力される。

ところで、各比較機で比較された結果は、１５ビットの信号、例えば「１１１１１１１１１１１１１１１」や「１１１１１１１１１１１１１１０」といった信号でデコーダ２０１７に入力される。信号「１１１１１１１１１１１１１１１」は、デコーダ２０１７で「１５」に変換され、「０１１１１１１１１１１１１１１」は「１４」に変換される。

このデコーダ２０１７によるデコード例を以下に示す。等式の左側は入力値を示し、右側は出力値を示している。

１１１１１１１１１１１１１１１＝１５
０１１１１１１１１１１１１１１＝１４
０１１１１１１１１１１１１１０＝１３
１０００１１１１１１１１１１１＝１２
００００１１１１１１１１１１１＝１１
０００００１１１１１１１１１１＝１０
００００００１１１１１１１１１＝９
０００００００１１１１１１１１＝８
００００００００１１１１１１１＝７
０００００００００１１１１１１＝６
００００００００００１１１１１＝５
０００００００００００１１１１＝４
００００００００００００１１１＝３
０００００００００００００１１＝２
００００００００００００００１＝１
０００００００００００００００＝０
上述した以外のパターン「１０１０１０１０１０１０１０１」や「００００００００００１１００１」のようなパターンは発生しない構成となっている。これらパターンが発生しない理由は、後述する図２０及び図２１に示す閾値によってコントロールされているためである。

ところで、これら閾値メモリ１〜１５（２００９〜２０１６）のアドレスコントロールは、アドレス発生機２０１８によって行われている。このアドレス発生機２０１８により、閾値メモリに設定された値を繰り返し周期的にアクセスして読み出すことにより、そのアクセスした順番で各比較機２００１〜２００８に閾値を送出することができる。この周期信号の発生は、同期信号であるHsyncとVsyncとを使用してカウンタにより発生させているが、具体的なカウントの仕方の説明は省略する。次に、どのような信号を発生させているのかを以下に説明する。

図２０及び図２１は、前述した閾値メモリ２００９〜２０１６に設定される閾値を説明する図である。図２０、図２１における閾値マトリクスの各レベルの閾値は、それぞれ対応する閾値メモリに格納されている。図２０の閾値がディザ１（１９０１）、図２１の閾値がディザ２（１９０２）にそれぞれ対応している。以下、閾値のアクセス法の説明は、ディザ１（１９０１）もディザ２（１９０２）は等価な構成であるため、ここではディザ１（１９０１）の場合（図２０）で説明する。

図２０では、レベル１〜レベル１５の１５組の閾値が用意されている。この各レベル（１〜１５）の閾値が、閾値メモリ２００９〜２０１６のそれぞれに設定される。これら閾値への周期的なアクセスにおいて、各レベルへのアクセスは同じであるため、ここでは、レベル１の閾値群（閾値メモリ１）（１，２，５，１０，３，４，７，１２，６，８，９，１４，１１，１３，１５，１６，１７）を例にとって説明する。

まず始めに、画像データの１ライン目では、メモリに記憶されている閾値を順にアクセスして繰り返し使用する。つまり、「１，２，５，１０，３，...，１６，１７」，「１，２，５，１０，３，...，１６，１７」，...という順に、先頭の閾値から、繰り返し順次アクセスする。次に画像データの２ライン目では、アクセスの開始点を先頭から４番目（３×３のディザ処理の場合）の閾値から行う。つまり、「３，４，７，１２，...，１６，１７」，「１，２，５，１０，３，４，...」という順にアクセスする。このとき、４番目の閾値からアクセスするのは最初のみで、１ライン目の最後の閾値「１７」までアクセスした後は１ライン目と同様に、先頭の「１」から順に繰り返しアクセスする。更に、画像データの３ライン目では、２ライン目で始めにアクセスした位置より、更に４番目の閾値よりアクセスを開始する。つまり、「６，８，９，１４，...，１６，１７」，「１，２，５，...」という順でアクセスする。この場合も２ライン目と同様に、１ライン目の最後の閾値「１７」までアクセスを終えたら、先頭の閾値「１」から順にアクセスする。

このようにラインが変わる毎に、アクセスを開始する閾値の位置をシフトさせていき、これを順に繰り返す構成となっている。一般的な式で表すと、ｎライン目（ｎ＞１）では｛（ｎ−１）×４｝番目の閾値からアクセスを開始すると書き表される。

以上説明したアクセス法で周期的に閾値メモリにアクセスして擬似中間調処理を行うと１４５線、１４度のスクリーンを形成することが可能となる。このような閾値の保持法及びアクセス法を用いることにより、閾値を記憶するためのメモリ容量を減らせるという効果がある。無論、このスクリーン形成や、上述したアクセス法に限定したものでないことは言うまでもない。

ところで、図２０に示す閾値は、レベル１〜レベル１５までを縦方向に見ると順に大きくなる並びになっている。例えば、図２０に示した１列目に着目すると、「１，１８，３５，５２，...，２２２，２３９」の順となっており、２列目は、「２，１９，３６，...，２０６，２２３，２４０」の順になっている。このような縦方向に順に大きくなる並びにすることで、デコーダ２０１７から出力される信号１９０９が、前述したように「１０１０１０１０１０１０１０１」のようなデータではなく、「０００００００１１１１１１１１」のように、連続する「０」のデータ列と、連続する「１」のデータ列で構成されたデータになる。

説明を戻すが、図２１に示したものも閾値マトリックスである。前述の図２０に示した閾値と図２１の閾値によるディザ処理の結果を、前述した「１２００ｄｐｉ→６００ｄｐｉ変換信号」に応じて切り替える点が本実施の形態の特徴である。即ち、オリジナル解像度（例えば１２００ｄｐｉ）を変換（例えば６００ｄｐｉ）した際に、オリジナル解像度に存在しないハーフトーンデータに変換された箇所に対してディザ１（図２０の閾値）を適用することを特徴としている。

本実施の形態に係る図２０に示した閾値の特徴は、ドットの成長順が縦方向ではなく、平面的であることである。図２０のディザ閾値は、２２０１で示したように、同じレベル内で閾値が大きくなっている。つまり図２０のレベル１をみると、レベル１で閾値が大きくなりきってから、レベル２へ閾値の成長が移行していくことを特徴としている。言うまでもないが、レベル２が成長しきった次は、レベル３，４，...というように順次移行している。

これに対して図２１の閾値マトリクスによれば、ドットの成長順が縦方向であり、その成長順が、水平方向の４画素ごとに不連続となっている。

図２２（ａ）〜（ｄ）は、図２１に示した閾値と図２０に示した閾値とを使用した処理例を説明する図である。

図２２（ａ），（ｂ）は、図２１の閾値を使用した場合を示し、図２２（ａ）から図２２（ｂ）へと徐々に濃度が上がる様子を示している。

一方、図２２（ｃ），（ｄ）は、図２０の閾値を使用した場合の例を示している。ここでは図２２（ｃ）から図２２（ｄ）へと徐々に濃度が上昇する様子を示しているが、図２２（ａ），（ｂ）とは対象的に、平面的に全体の濃度が濃くなっていることが分かる。

一方、この閾値へのアクセス制御に関しては、前述した図２０の場合と同じである。つまり、１ライン目は、始めから繰り返し閾値をアクセスし、ｎライン目は、（ｎ−１）×４番目の閾値からアクセスして繰り返し制御する構成となっている。

以上説明したように本実施の形態によれば、縦方向にドットが成長するディザだけではなく、平面的にドットが成長するディザを用いて、これら２つを切り替えて使用することを特徴としている。この切り替え信号に「１２００→６００ｄｐｉ変換信号」を用いることで、画質劣化の要因を含む箇所を適応的に改善することを可能にした。

図２３は、本実施の形態に係る処理結果を模式的に表した図である。

図２３（ａ）は、図２１に示した閾値のみで処理した結果を示し、図２３（ｂ）は、前述したように制御信号で適応的に閾値を切り替えて処理した結果の一例を示している。これより、文字の周りのガタツキが改善されたことが分かる。ここでは、文字のエッジの改善を示したが、これ以外にもラインや図形などでも同様に効果がある。

このように本実施の形態に係る画像形成処理を行うことで、解像度１２００ｄｐｉの画質を有したイメージデータを６００ｄｐｉのデータに変換しても高精細に出力できる。更に、解像度１２００ｄｐｉのイメージデータを解像度６００ｄｐｉのハードウェアでも処理できるようになるため、低コストでコントローラやプリンタを構成することも可能になる。

（その他の実施例）
なお本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能（カメラ側で行われる処理、プリンタ側でわれる各種印刷処理）を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータで稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。例えば、ＰＣ上のドライバでこれらの処理を行う場合が、これに相当することは言うまでもない。

異常説明したように本実施の形態によれば、プリンタやコントローラ処理への負荷を抑えつつ、ジャギーのない高精細な画像出力が可能となる。つまり、例えば、解像度１２００ｄｐｉの位相情報を保持したまま解像度６００ｄｐｉのデータに変換でき、従来から問題になっていた文字やラインなどのエッジにジャギーのない高精細な出力が可能となった。

実際の解像度１２００ｄｐｉの処理と比較すると、コントローラ内のコストが安くなるのは言うまでもないが、データ量が解像度１２００ｄｐｉの場合の１／４に減少できるため、その処理速度も早くできる効果がある。

更に、プリンタにかけるコストも安くできる効果もある。なぜならば、解像度１２００ｄｐｉのプリンタを作成する必要がなく、コストの安い低解像度６００ｄｐｉのプリンタでも高精度の画像を印刷できる。

上記以外に、従来のＳＳＴ（Super Smoothing Technology）では改善できなかった文字（フォント）やラインの比率（プロポーション）までも、解像度１２００ｄｐｉ並に解像度６００ｄｐｉの画像データで印刷できるという効果もある。

本発明の実施の形態に係る多機能複合機の画像処理部の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る複合機の機械的構成の概略を示す図である。本実施の形態に係る複合機における電気的な処理概要を説明するためのブロック図である。本実施の形態に係る像域信号変換部の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る輝度−濃度変換部の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る積和演算処理部の機能構成及び処理を説明する図である。積和演算処理部における処理（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７）の詳細を説明する図である。本実施の形態に係るＬ変換部を説明する図である。本実施の形態に係るマスク選択信号生成部における処理の詳細を示す図である。本実施の形態に係る８−４変換部のそれぞれの詳細を示すブロック図である。本実施の形態に係る各反転器の動作を説明する図である。本実施の形態に係る各４−３変換部の詳細構成を説明する図である。本実施の形態に係るエリア判定部を説明する図である。本実施の形態に係る８−１変換＆像域信号処理部を説明する図である。本実施の形態に係るビット変換器の動作を説明する図である。本実施の形態に係るON／OFF切換え信号生成部を説明するブロック図である。本実施の形態に係る信号ＳＷＡＰ部を説明する図である。本発明の実施の形態に係る画像形成処理部の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るディザ１の構成を説明する図である。本実施の形態に係る閾値メモリに設定される閾値を説明する図である。本実施の形態に係る閾値メモリに設定される閾値を説明する図である。本実施の形態に係る閾値と従来の閾値とを使用した場合の画像形成例を比較して示す図である。本実施の形態に係る処理結果を模式的に表した図である。従来のディザ処理をかけた場合の一例を示す図である。本実施の形態のディザ処理をかけた場合の一例を示す図である。

Claims

デジタル画像データの解像度を、当該デジタル画像データに含まれる画像の属性に対応する画像域を示す像域信号に基づいて、より低い解像度である所定解像度に変換する画像解像度変換手段と、
前記画像解像度変換手段による解像度の変換に応じて前記像域信号の解像度を前記所定解像度に変換する像域解像度変換手段と、
前記画像解像度変換手段により前記所定解像度に変換された画像データに対して、それぞれ異なるディザ閾値マトリクスを適用してディザ処理を行う複数のディザ処理手段と、
前記像域解像度変換手段により前記所定解像度に変換された像域信号に基づいて、前記複数のディザ処理手段のいずれかの出力を選択する選択手段とを有し、
前記ディザ閾値マトリクスの少なくとも一つは、当該マトリクスのサイズに対応する全領域の単位で、濃度の低い階調の画像データから濃度の高い階調の画像データを順次ドットデータに変換して平面的にドットを成長させる閾値を有する第１閾値マトリクスであり、前記選択手段は、前記像域信号に所定情報が含まれている場合に前記第１閾値マトリクスを適用したディザ処理の出力を選択することを特徴とする画像処理装置。
前記画像解像度変換手段は、
前記デジタル画像データの任意の画素マトリクス単位で係数を乗算して積和演算を行う積和演算手段と、
前記像域信号に基づいて前記積和演算手段による演算結果を選択する手段とを有し、
前記選択手段が前記第１閾値マトリクスを選択する際、前記画像解像度変換手段において前記積和演算手段による演算結果が選択されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記像域信号の所定情報は、前記画像解像度変換手段により解像度変換されたデジタル画像データにおけるエッジ部分の画質が低下する領域とオブジェクトの属性を指示していることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
前記複数のディザ処理手段の各ディザ閾値マトリクスは、ディザ結果のビット数に対応した数のレベルの閾値群を有し、前記第１閾値マトリクスは各レベル内で昇順に配置された閾値群を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記複数のディザ処理手段のそれぞれは、
ディザ結果のビット数に対応した数のレベルの閾値群を記憶するメモリと、
前記メモリにアクセスして各レベルの閾値を繰り返し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各レベルの閾値と前記デジタル画像データの対応する画素データとを比較する複数の比較手段と、
前記複数の比較手段による比較結果をデコードしてディザ結果を得るデコード手段とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
デジタル画像データの解像度を、当該デジタル画像データに含まれる画像の属性に対応する画像域を示す像域信号に基づいて、より低い解像度である所定解像度に変換する画像解像度変換工程と、
前記画像解像度変換工程での解像度の変換に応じて前記像域信号の解像度を前記所定解像度に変換する像域解像度変換工程と、
前記画像解像度変換工程で解像度変換された画像データに対して、それぞれ異なる複数のディザ閾値マトリクスを適用してディザ処理を行うディザ処理工程と、
前記像域解像度変換工程で前記所定解像度に変換された像域信号に基づいて、前記複数のディザ閾値マトリクスを適用したディザ処理結果の一つを選択する選択工程とを有し、
前記ディザ閾値マトリクスの少なくとも一つは、当該マトリクスのサイズに対応する全領域の単位で、濃度の低い階調の画像データから濃度の高い階調の画像データを順次ドットデータに変換して平面的にドットを成長させる閾値を有する第１閾値マトリクスであり、前記選択工程では、前記像域信号に所定情報が含まれている場合に前記第１閾値マトリクスを適用したディザ処理の出力を選択することを特徴とする画像処理方法。
前記画像解像度変換工程は、
前記デジタル画像データの任意の画素マトリクス単位で係数を乗算して積和演算を行う積和演算工程と、
前記像域信号に基づいて前記積和演算工程での演算結果を選択する工程とを有し、
前記選択工程において前記第１閾値マトリクスが選択される場合に、前記画像解像度変換工程では前記積和演算工程による演算結果が選択されることを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
前記像域信号の所定情報は、前記画像解像度変換工程で解像度変換されたデジタル画像データにおけるエッジ部分の画質が低下する領域とオブジェクトの属性を指示していることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像処理方法。
前記複数のディザ処理工程の各ディザ閾値マトリクスは、ディザ結果のビット数に対応した数のレベルの閾値群を有し、前記第１閾値マトリクスは各レベル内で昇順に配置された閾値群を含んでいることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像処理方法。