JP4219079B2

JP4219079B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP4219079B2
Application number: JP2000109620A
Authority: JP
Inventors: 潔芝田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2020-04-11
Also published as: JP2001298622A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナ等の画像入力手段から画像データを入力し、画像処理を行い出力する装置に関し、特に、圧縮画像データを一時記憶するＦＩＦＯ容量を削減することができ、かつ処理速度を向上することが可能な画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディジタル複写機等の画像処理装置では、スキャナから画像データを読み込み、Ａ／Ｄ変換器でアナログ画信号をディジタル信号に変換し、画像処理部でガンマ変換や画質補正などの画像処理を行って、画像出力装置から画像データを紙上に印字するか、表示装置に表示していた。しかしながら、画像情報はメモリ容量が膨大となり、例えばＡ４サイズの原稿を１画素２５６階調として読み取り、解像度４００ｄｐｉで読み取ると、約１６メガバイトとなる。
そこで、メモリ容量が小さくてすむように、画像データを一度符号化してデータを圧縮してからメモリに蓄積する方法が採用されている。例えば、特開平９−２４７４６３号公報に記載の画像処理装置では、符号化復号部で作成されるブロック符号化の圧縮データを用いて領域信号作成部で領域信号を作成し、ＦＩＦＯを経由して擬似中間調処理部に出力している。これにより、画素の１バイトの４×４画素ブロックのデータ量１６バイトが６バイトに減少され、３／８のデータ量に圧縮された。
【０００３】
図６は、上記公報に記載された従来の画像処理装置のブロック図であり、図５は図６における符号化部と復号化部の構成図である。
先ず、スキャナ等の画像入力部３１で画像データを読み取り、画像処理部（１）３２でＡ／Ｄ変換やガンマ変換や画質補正などの画像処理を行い、切り回路３３でＦＩＦＯ３４側に切り換えて、４ラインＦＩＦＯ３４で４ライン分のデータを格納してから、４×４画素ブロックごとに符号化部３５で符号化された後、記憶部３６に格納される。次に、記憶部３６から読み出されたデータは復号化部３７により符号データを４×４画素ブロックごとに復号し、４ラインＦＩＦＯ３８に４ライン分のデータを格納してから１ラインずつ出力する。出力は、切替回路３９により画像出力４１側に切り換えられ、画像処理部（２）４０を経由して画像出力部４１から出力される。
符号化部３５および復号化部３７では、図５に示すように、ｎラインＦＩＦＯ１３で一旦ｎライン分のデータが格納されてから４×４画素ブロックごとに符号化部１２で符号化され、圧縮されたデータが画像記憶部１１に記憶される。次に、復号部１４では、画像記憶部１１から読み出された符号化データを４×４画素ブロックごとに復号し、ｎラインＦＩＦＯ１５にｎライン分の復号画像データを格納した後、１ラインずつ出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来の画像データ処理装置においては、図５および図６に示すように、ｎ×ｎ画像のブロックを単位として、圧縮伸長を行う際に、圧縮、伸長共にｎライン、計２ｎラインのＦＩＦＯを必要とするため、ハード化（ＡＳＩＣ）する場合にコストアップおよび回路規模増大の原因になっており、ネックとされていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、これら従来の問題を解決し、圧縮された画像データをＦＩＦＯに一時記憶する場合に、ＦＩＦＯの容量を削減することが可能な画像処理装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、画像処理の処理速度を向上することが可能な画像処理装置を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、回路規模の増大を抑制しながら、圧縮された多値画像データを副走査方向に単純整数倍拡大した多値画像データを出力することが可能な画像処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、（ 1) ｎ×ｎ画素のブロックを単位として圧縮伸長を行う画像処理装置において、圧縮されたデータを記憶する記憶部と、該記憶部から圧縮されたラインデータを読み出し、一次記憶しておくＦＩＦＯと、該ＦＩＦＯからデータを読み出し、伸長してｎライン分のデータ出力する復号化部と、該復号化部から出力されたｎラインのデータを１ラインずつ選択し、出力させる切替回路とを備えたことを特徴としている（請求項１参照）。
また、 (2) 圧縮されたデータを記憶する記憶部と、該記憶部から圧縮されたラインデータを読み出し、一次記憶しておくＦＩＦＯと、該ＦＩＦＯからデータを読み出し、伸長してｎライン分のデータ出力する復号化部と、該復号化部から出力されたｎラインのデータを複数ラインずつ選択し、同時に出力させる切替回路とを備えたことを特徴としている（請求項２参照）。
【０００７】
また、 (3) 前記復号化部の前段に、２つのＦＩＦＯを設け、一方が読み出し動作のときには他方が書き込み動作を行うことを特徴としている（請求項３参照）。
さらに、 (4) 前記切替回路により選択されたラインのデータに画像処理を施す画像処理部と、画像処理されたデータを出力する画像出力部とを備え力部とを備えたことを特徴としている（請求項４参照）。
このような構成にすることにより、圧縮されたデータをＦＩＦＯに一時記憶する為、ＦＩＦＯ容量を削減することができる。さらに、請求項１の装置に比べて処理速度の向上を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１の実施例を示す画像処理装置の動作順序図であり、図４は、図１における符号化・復号化部とＦＩＦＯの構成例を示す図である。
ここでは、動作として４×４画素のブロックを単位として圧縮伸長する時の動作を例として説明する。図１（ａ）は、記憶部１００から画像出力部１０５までの構成図である。すなわち、本実施例の画像処理装置は、圧縮されたデータを記憶しておく記憶部１００と、該記憶部１００に蓄積されている圧縮されたライン分のデータを読み出し、１次記憶しておくＦＩＦＯ１０１とそのＦＩＦＯ１０１よりデータを読み出し、伸長して４ライン分のデータを出力する復号化部１０２と、該復号化部１０２よけ出力された４ラインのデータを１ラインずつ選択し、出力させるための切替回路１０３と、該切替回路１０３で選択された１ラインのデータにγ補正、誤差拡散等の画像処理を行う画像処理部１０４と、そのデータを出力するための画像出力部１０５とを備えている。
【０００９】
先ず、図１（ｂ）に示すように、復号化部１０２では、圧縮された多値画像データを記憶部１００より、４×４画素の単位で圧縮された４ライン分のデータを読み出し、ＦＩＦＯ１０１に蓄積させる。ＦＩＦＯ１０１に蓄積されたデータは、復号化部１０２によって伸長され、４ラインのデータとして出力される。出力された４ラインのデータは、切替回路１０３によって、図１（ｃ）に示すように最初の１ラインが選択され、画像処理部１０４においてγ補正、誤差拡散等の画像処理が行われて、１ラインのデータが画像出力部１０５から出力される。２ライン目のデータは、ＦＩＦＯ１０１のデータが全て読み出された後、切替回路１０３を、図１（ｄ）に示すように、２ライン目に切替え、復号化部１０２は、ＦＩＦＯ１０１のデータをもう１度最初から読み出す。その後も、図１（ｅ）および図１（ｆ）に示すように、４ラインの切替え（４回のＦＩＦＯ読み出し）が終わると、図１（ｂ）に示すように、記憶部１００より次の４×４画素の単位で圧縮された４ライン分のデータをＦＩＦＯ１０１に読み出して、５ライン６ラインと言うように１ラインづつ、画像出力部１０５から出力される。
【００１０】
図１の復号化部を符号化・復号化部として構成した場合の構成は、図４に示すようになる。すなわち、画像データを画像記憶部１１に蓄積する場合には、例えば３ラインのＦＩＦＯ１６から符号化部１２で４×４画素ブロックごとに符号化し、画像記憶部１１に記憶する。伸長時には、前述のように４×４画像の単位で圧縮された４ライン分のデータを読み出し、ＦＩＦＯ１７に蓄積させる。ＦＩＦＯ１７に蓄積されたデータは、復号化部１４によって伸長され、４ラインのデータとして出力される。出力された４ラインのデータは、切替回路１０３によって、最初の１ライン目から２ライン目、３ライン目の順で選択され、伸長された画像データが画像処理部に出力される。
従来の装置（例えば、特開平９−２４７４６３号公報）では、圧縮率に関係なくＦＩＦＯ容量が４ライン分必要であったが、本実施例では、ＦＩＦＯ１７は圧縮データが格納されているため、圧縮率が１／８とすると、４ライン分の圧縮符号、つまり４×１／８＝０．５ライン相当のＦＩＦＯ容量で済むことになる。
このような構成とすることで、圧縮された画像データをＦＩＦＯに一時記憶するため、ＦＩＦＯ容量を削減することができる。
【００１１】
（第２の実施例）
図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２の実施例を示す画像処理装置の動作順序図である。
前述の図１に示す発明（請求項１）においては、復号化部１０２の前段にｎ×ｎ画素のブロックで圧縮された多値画像データの４ライン分のＦＩＦＯ１０１を持つことでメモリを削減することはできるが、ＦＩＦＯ１０１が１つしかないため、図１（ｃ）から図１（ｆ）の処理が済むまで、図１（ｂ）に示すように、記憶部１００から次のデータをＦＩＦＯ１０１に読み出すことができない。
その結果、処理時間が大幅にかかってしまうと言う問題がある。
これを解決したのが、第２の実施例である。
【００１２】
図２（ａ）に示すように、第２の実施例では、２ラインのＦＩＦＯ２０２，２０３を備え、かつ記憶部２００とＦＩＦＯ２０２，２０３の間に切替回路２０１を備えている。
記憶部２００よりデータを読み出す際に、図２（ｂ）に示すように、切替回路２０１により、ＦＩＦＯ２０２が選択され、圧縮された多値画像データは、ＦＩＦＯ２０２に蓄積される。ＦＩＦＯ２０２からその後段の復号化部２０４に画像データが読み出され、該復号化部２０４で伸長処理を行っている時に、図２（ｃ）に示すように、もう１つのＦＩＦＯ２０３に、次の圧縮された多値画像データを蓄積させて置く。図１に示す第１の実施例（請求項１）と同様に、図２の切替回路３００によって図２（ｃ）、図２（ｄ）、図２（ｅ）、図２（ｆ）の切替が行われ、４回のＦＩＦＯ２０２からの読み出しが終わると、続けてＦＩＦＯ２０３から同じように４回読み出す。この時、最初のデータが蓄積されていたＦＩＦＯ２０２には、次の圧縮された多値画像データを蓄積して置く。と言うように、ＦＩＦＯ２０２と２０３をトグルで使用することで、処理速度を向上させる。
なお、次段以降の処理は、図１に示す第１の実施例（請求項１）と同様に処理を行う。
このような構成により、本実施例では、さらに処理速度の向上を行うことができる。
【００１３】
（第３の実施例）
図２を用いて、本発明の第３の実施例を説明する。
図１（請求項１）または図２（請求項２）に示すような構成で、副走査方向に単純整数倍拡大した画像を出力する際には、そのための回路を必要とするため、回路規模が増大されてしまう。
そこで、第３の実施例では、図２（ａ）に示すように、記憶部２００に蓄積されているデータを副走査方向に単純整数倍拡大を行って出力する際には、伸長した多値画像データを繰り返して読み出せばそのまま副走査方向に拡大処理できることに着目して、復号化部（伸長手段）２０４の前段のＦＩＦＯ２０２，２０３の読み出し回路、および復号化部２０４の後段の切替回路３００に対するセレクト信号を変更できるようにしておく。例えば、変倍率が２倍のときには２回読み出し、３倍のときには３回読み出すセレクト信号を発行するのである。
【００１４】
すなわち、第３の実施例は、図２（請求項２）の構成と全く同じ構成で、記憶部２００よりデータを読み出す際に、切替回路２０１によりＦＩＦＯ２０２を選択し、最初の圧縮された多値画像データをＦＩＦＯ２０２に蓄積させる。その後段の復号化部２０４で伸長処理を行っている時に、もう１つのＦＩＦＯ２０３に次の圧縮された多値画像データを蓄積させて置く。ここで、変倍率に応じて、変倍率×４回だけＦＩＦＯ２０２の読み出しを行う。例えば、変倍率が２倍であった時、切替回路３００の選択を図２（ｃ）の状態にして、１ライン分の処理が終了すると、切替回路３００は図２（ｃ）の状態のままで、もう１度ＦＩＦＯ２０２のデータを最初から読み出す。
【００１５】
その後、切替回路３００を図２（ｄ）の状態に切替え、同じようにＦＩＦＯ２０２のデータを最初から読み出す。このように、切替回路３００において、図２（ｃ）から図２（ｆ）までの切替を２回ずつ切替え、２×４の計８回、ＦＩＦＯ２０２のＲｅａｄ動作を行う。このような選択を行うことにより、副走査方向の変倍率２倍を実現する。続けて、次の圧縮された多値画像データが蓄積されているＦＩＦＯ２０３から同じように８回読み出す。この時、最初の圧縮された多値画像データが蓄積されていたＦＩＦＯ２０２には、図２（ｂ）に示すように、その次の圧縮された多値画像データを記憶部２００より読み出し蓄積して置く。
このようにして、ＦＩＦＯ２０２と２０３をトグルで使用することで、副走査方向の単純整数倍拡大された多値画像データを得ることができる。次段以降は、図１（請求項１）に示したと同様に処理を行う。
【００１６】
（第４の実施例）
図３は、本発明の第４の実施例を示す画像処理装置の動作順序図である。
図１（請求項１）または図２（請求項２）の回路において、更なるプリント速度の向上（例えば、ｎビーム書込み等）を行う際には、回路がｎ倍になってしまうため、回路規模が増大してしまう。
そこで、第４の実施例では、ｎビーム書込みの場合にも回路規模の増大を抑制するために、切替回路と画像処理部と画像出力部の間にｎラインの接続経路を設けることにより、ｎライン分同時動作できるようにする。すなわち、伸長手段の後段の切替回路の出力を、ｎライン選択できるようにするのである。
ここでは、２ビーム書込みを例として動作説明を行う。図３（ａ）に示すＦＩＦＯ４０２より読み出した，圧縮された多値画像データを復号化部４０４で伸長し、その伸長されたデータを、図３（ｂ）に示すように、切替回路４０５により上位２ライン分の多値画像データを同時に選択し、２ライン同時に画像処理部４０６で処理して、そのまま画像出力部４０７から出力させる。次の２ラインに関しては、図３（ｃ）に示すように、切替回路４０５を下位２ラインに切替え、ＦＩＦＯ４０２より、同じように読み出し処理する。続けて次の圧縮された多値画像データが蓄積されているＦＩＦＯ４０３から、同じように２回読み出す。
このようにして、図２（請求項２または３）に示すようにＦＩＦＯ４０２と４０３をトグルで使用して、さらに２ビーム書込みに必要な２ラインのデータを備えることにより、さらに処理速度を向上させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、圧縮された画像データをＦＩＦＯに一時記憶することで、ＦＩＦＯの容量を削減することができ（請求項１）、またＦＩＦＯを２ライン分備えてトグル動作をさせることにより、処理速度を向上させることができ（請求項２）、さらに回路規模を増大せずに圧縮された多値画像データを副走査方向に単純整数倍拡大させることができ（請求項３）、しかも切替回路以降を複数ライン選択できるようにしたことで、さらに処理速度を向上させることができる（請求項４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す画像処理装置の動作順序図である。
【図２】本発明の第２および第３の実施例を示す画像処理装置の動作順序図である。
【図３】本発明の第４の実施例を示す画像処理装置の動作順序図である。
【図４】本発明による符号化・復号化部のＦＩＦＯの構成例図である。
【図５】従来における符号化・復号化部のＦＩＦＯの構成例図である。
【図６】従来における画像処理装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１００…記憶部、１０１…ＦＩＦＯ、１０２…復号化部、１０３…切替回路、
１０４…画像処理部、１０５…画像出力部、２００…記憶部、
２０１…切替回路、２０２，２０３…ＦＩＦＯ、２０４…復号化部、
３００…切替回路、３０１…画像処理部、３０２…画像出力部、
４００…記憶部、４０１…切替回路、４０２，４０３…ＦＩＦＯ、
４０４…復号化部、４０５…切替回路、４０６…画像処理部、
４０７…画像出力部、１１…画像記憶部、１２…符号化部、１４…復号部、
１６…３ラインＦＩＦＯ、１７…圧縮データ４×４ラインＦＩＦＯ、
１３…ｎラインＦＩＦＯ、１５…ｎラインＦＩＦＯ、３１…画像入力部、
３２…画像処理部（１）、３３…切替回路、３４…ＦＩＦＯ、
３５…符号化部、３６…記憶部、３７…復号化部、３８…ＦＩＦＯ、
４０…画像処理部（２）、４１…画像出力部。

Claims

ｎ×ｎ画素のブロックを単位として圧縮伸長を行う画像処理装置において、
圧縮されたデータを記憶する記憶部と、
前記記憶部からｎラインが圧縮されたラインデータを読み出し、一次記憶しておくＦＩＦＯと、
前記ＦＩＦＯからデータを読み出し、伸長してｎライン分のデータ出力する復号化部と、
前記復号化部から出力されるｎラインのデータから１ラインを選択し、出力させる切替回路とを有し、
前記ＦＩＦＯに読み出された一回のラインデータを、前記復号化部で繰り返し伸長して、前記切換回路が該伸長されたｎラインデータを１ラインずつ選択して出力することを特徴とする画像処理装置。
ｎ×ｎ画素のブロックを単位として圧縮伸長を行う画像処理装置において、
圧縮されたデータを記憶する記憶部と、
該記憶部からｎラインが圧縮されたラインデータを読み出し、一次記憶しておくＦＩＦＯと、
該ＦＩＦＯからデータを読み出し、伸長してｎライン分のデータ出力する復号化部と、
該復号化部から出力されるｎラインのデータから複数ラインを選択し、同時に出力させる切替回路とを有し、
前記ＦＩＦＯに読み出された一回のラインデータを、前記復号化部で繰り返し伸長して、前記切替回路が該伸長されたｎラインデータを複数ラインずつ選択して出力することを特徴とする画像処理装置。
請求項１または２に記載の画像処理装置において、
前記復号化部の前段に、２つのＦＩＦＯを設け、一方が読み出し動作のときには他方が書き込み動作を行うことを特徴とする画像処理装置。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像処理装置において、
前記切替回路により選択されたラインデータに画像処理を施す画像処理部と、画像処理されたデータを出力する画像出力部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。