JP4533043B2 - 画像符号化装置及び方法、並びに、コンピュータプログラム及びコンピュータ可読記憶媒体 - Google Patents
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Description
1ページ分の画像データを入力し、当該画像データを符号化する画像符号化装置であって、
第1のパラメータに従って、入力する画像データを所定画素ブロック単位に非可逆符号化し、非可逆符号化データを生成する第1の符号化手段と、
入力する画像データを前記所定画素ブロック単位に可逆符号化し、可逆符号化データを生成する第2の符号化手段と、
前記第1、第2の符号化手段で生成された、それぞれの符号化データのうち、符号長の短い符号化データを所定の第1のメモリに格納する第1の格納手段と、
前記第2の符号化手段で生成された可逆符号化データを、1ページ分の各ブロックに対して、所定の第2のメモリに格納していく第2の格納手段と、
前記第2のメモリ内の可逆符号化データを復号し、第2のパラメータに従って再符号化して非可逆符号化データを生成すると共に、該再符号化により得られた非可逆符号化データと該再符号化前の可逆符号化データのうち、符号長の短い符号化データを前記第1のメモリに格納する再符号化手段と、
前記1ページ分の画像データを符号化している途中に、前記第1のメモリに格納された符号化データ量を監視し、目標データ量を超えたか否かを判断する監視手段と、
該監視手段で前記符号化データ量が前記目標データ量を超えたと判断した場合、(a)前記第1のメモリ内の符号化データを破棄し、(b)前記第1の符号化手段に設定されていた第1のパラメータを、圧縮率の高いパラメータに更新して画像データの符号化を継続させ、(c)更新後の第1のパラメータと同じパラメータを第2のパラメータとして前記再符号化手段に設定して、前記符号化データ量が所定データ量を超える以前に得られた可逆符号化データを再符号化させるパラメータ更新手段とを備え、
前記監視手段は、前記パラメータ更新手段による初回の処理(a)乃至(c)の実行後、継続して前記第1のメモリに格納された符号化データ量を監視して、目標データ量を超えたか否かを判断し、
次回に、前記監視手段で符号化データ量が目標データ量を超えたと判断した場合においても、前記パラメータ更新手段は、前記処理(c)によって前記符号化データ量が所定データ量を超える以前に得られた可逆符号化データを前記再符号化手段で再符号化させることを特徴とする。
図22は、実施形態が適用する複写機のブロック構成図である。
図1は、実施形態における符号化処理部6のブロック構成図である。以下、同図の各部を簡単に説明する。
1.第1のメモリ105内の格納済みのデータを廃棄するよう第1のメモリ制御部104に制御信号を出力する。第1のメモリ制御部104は、この制御信号に基づいて、メモリアドレスカウンタをクリアするか、あるいは、符号化データ管理テーブルをクリアすることにより、格納された符号化データを廃棄する。
2.第1のカウンタ111をゼロクリアする(入力部101からの画像の入力は継続している)。
3.第1の符号化部102に対して、今までより高い圧縮率で符号化を行うようにするため、量子化マトリクステーブルを更新する。すなわち、従前にセットされた量子化マトリクステーブルがQiであった場合には、Qi+1をセットする。初期状態ではQ0がセットされていたので、最初に目標量を超えたと判定した場合にはQ1がセットされることになる。
4.第2のカウンタ113をゼロクリアし、再符号化部112に量子化マトリクステーブルQi+1をセットし、第2のメモリ107に格納されている符号化データの再符号化を開始させる。再符号化して得られた符号化データ(可逆・非可逆符号化データが混在している)は、第2のメモリ107に再格納する。なお、第2のメモリ107には、第2の符号化部103からの符号化データも格納されているので、両者は区別して格納される。
5.再符号化が完了した場合、第2のメモリ107に「再」格納された符号化データを、第1のメモリ105に転送すると共に、第2のメモリより削除する(符号化部103からの符号化データは削除しない)。そして、第2のカウンタ113の値を読出し、第1のカウンタ111に足し込む。この結果、第1のカウンタ111は再び第1のメモリに格納された符号化データの総量を示すことになる。
(1) 符号化フェーズ
(2) 符号化・再符号化フェーズ
(3) 転送フェーズ
上記それぞれの処理フェーズにおいて、どのように画像データ、符号化データ等が流れて処理され、メモリにどのように格納されるのかを視覚的にわかりやすく示したのが図4乃至図8である。
1ページ分の画像データの符号化処理は、符号化パラメータの初期設定処理(ステップS301)から始まる。ここでは、符号化処理する画像サイズ(ページ記述レンダリング等の入力部101から読み取る用紙サイズ)から一意的に定まる符号化データ量の目標データ量や第1の符号化部102に適用する量子化マトリクステーブルQ0を設定する処理である。
符号化処理が進行し、第1のメモリに格納される総符号データ量が目標量をオーバーすると、ステップS307にて第1のメモリ105内の符号化データを廃棄すると共に、ステップS309にて、第1の符号化部102に設定されていた量子化マトリクステーブルQ0を、次の段階のQ1に更新する。総符号化データ量が目標データ量をオーバーするということは、圧縮後のデータ量が目標以内に収まらないことを意味する。よって同じ量子化ステップを用いて符号化処理を継続しても意味がないので、前よりも量子化ステップ幅の大きい量子化ステップQ1に変更するわけである。
ステップS315にて、再符号化が完了したと判断した場合、第1メモリ105及び第2のメモリ107の符号化データの格納状況を示すのが図6である。図示において、領域II、II’は、再符号化処理を行っている最中に、新に入力した画像データに対応する符号化データを示し、領域Iは、領域I’に格納されていた符号化データを再符号化した結果(非可逆符号化データと可逆符号化データが混在している)を示している。
1.原稿が文字のみで構成される通常原稿の場合、第1のメモリ105に格納される画素ブロック単位の符号化データとしては、第2の符号化部103からのJPEG−LS符号化データ(可逆符号化データ)が選択される可能性が高くなる。また、その際の圧縮率は非常に高いものであり、総符号化データ量が目標符号量をオーバーしないまま符号化が完了することが期待できる。また、可逆符号化データであるので、印刷結果も原画像に忠実なものとなり、印刷結果の画質は符号化が介在しないのと実質的に等価のものとなる。
2.原稿が自然画のみである場合、第1のメモリ105に格納される符号化データとして、第1の符号化部102からのJPEG符号化データ(非可逆符号化データ)が選択される可能性が高くなる。また、目標データ量をオーバーする回数も、数回になる可能性がある。しかし、もともと自然画であるため階調性が画質を決めるファクタであるので、実害のない画質で印刷が可能となる。
3.原稿が自然画と文字が混在している場合、文字線画領域ではJPEG−LS符号化データが選択される可能性が高く、自然画ではJPEG符号化データが選択される可能性が高くなる。文字線画領域では、圧縮効率が高いJPEG−LS符号化が選択される可能性が高いわけであるから、1ページを占める自然画領域と文字線画の比以上に、自然画領域に割り当てる符号化データ量を大きくすることができることを意味する。つまり、写真画像の量子化ステップの値は比較的小さなままで、符号化処理が完了することが期待できるので、文字線画は勿論のこと、写真画像領域の画質劣化を抑制することが可能になる。
4.更に、上記1乃至3を、像域判定回路等の格別な回路構成無しに、実現できることも大きな利点である。
第1カウンタ111(符号量)の時間軸の推移の一例を図13に示す。
画像入力開始(符号化開始)タイミングである。このとき、第1の符号化部102には、初期値として量子化マトリクステーブルQ0をセットし、第1カウンタ111は“0”に初期化される。この後、画像の入力及び符号化が継続すると、画像データの符号化データの符号化が行われ、第1カウンタ111のカウント値は徐々に増えていく。
画像データの符号化データ量が、目標符号量に到達した場合を示している。このとき、第1のメモリ105の画像データの符号化データは破棄し、第1カウンタ111をゼロクリアし、第1の符号化部102にセットされていた量子化マトリクステーブルをQ1に更新する。また、再符号化部112にも量子化マトリクステーブルQ1をセットし、再符号化処理を開始させる。
再符号化及び転送処理の完了を示している。再符号化が完了すると、再符号化して得られた符号データが第2のメモリ107から第1のメモリ105に転送されると共に、再符号化データ量を示す第2のカウンタ113の値が、第1のカウンタ111に足し込まれる。この結果、第1のメモリ105及び第2のメモリ107には、1ページの先頭からタイミングT2までの間に入力した画像データに対する量子化マトリクステーブルQ1で符号化したのと等価の符号化データが格納される。
再び、画像データの符号化データ量が、目標符号量に到達した場合を示している。このとき、第1のメモリ105の画像データの符号化データは破棄し、第1カウンタ111をゼロクリアし、第1の符号化部102の量子化マトリクステーブルをQ2をセットする。また、再符号化部112にも量子化マトリクステーブルQ2をセットし、再符号化処理を開始させる。
再符号化及び転送処理の完了を示している。再符号化が完了すると、再符号化して得られた符号データが第2のメモリ107から第1のメモリ105に転送されると共に、再符号化データ量を示す第2のカウンタ113の値が、第1のカウンタ111に足し込まれる。この結果、第1のメモリ105及び第2のメモリ107には、1ページの先頭からタイミングT2までの間に入力した画像データに対する量子化マトリクステーブルQ2で符号化したのと等価の符号化データが格納される。
1ページの原稿入力の完了を示している。この場合、第1のメモリ105には、1ページの画像の符号化データが格納されていることになるので、その結果を、2次記憶装置7に出力する。
図2は、図1に対する変形例である。図1と異なる点は、再符号化部112で再符号化して得られた符号化データの格納先を、第1のメモリ105にした点である。これ以外の構成は図1と同じである。
上記第1の実施形態及び変形例1では、第1のメモリ105内の符号化データ量が目標データ量をオーバーした際に、第2のメモリ107の符号化データを再符号化部112で再符号化した。換言すれば、再符号化部112は、第1のメモリ105内の符号化データ量が目標データ量未満である期間は実行しないことになる。
先に説明した第1の実施形態では、1ページの画像入力中に符号化データ量(第1のカウンタ111の値)が目標値をオーバーした際に一旦ゼロクリアした。そして、第1のカウンタ110が再び正確な総符号量を保持するのは、再符号化部112による再符号化が完了した場合になる。つまり、図13におけるタイミングT1−T2間、及び、T3−T4間では、一時的に、符号化データ量が不明な状態になる。また、タイミングT5で原稿画像の入力が終了したとしても、たまたまタイミングT5の直前で、総符号量が目標値をオーバーした場合には、再符号化部112による再符号化が完了しない限り、次の原稿画像の入力が行えない。
1.第1の符号化部102にセットする量子化マトリクステーブルをQiとしたとき(初期段階ではQ0)、第3の符号化部114には常に1段階大きな量子化マトリクステーブルQi+1(初期段階ではQ1)をセットする。
2.第1の符号化部102から出力される非可逆の符号化データと第2の符号化部103から出力される可逆の符号化データの小さい方が第1のメモリ105に格納されるよう、第1のメモリ制御部に制御信号を出力する。また、第1のカウンタ111には、2つの符号化データの符号長のうち短い方を累積加算する。つまり、第1のカウンタ111には、第1の実施形態と同様、第1のメモリ105に格納されている符号化データ量を示す情報が格納されることになる。
3.第3の符号化部114から出力される非可逆符号化データと第2の符号化部103から出力される可逆符号化データの小さい方を第2のメモリ107に格納するよう制御信号を出力する。また、第3のカウンタ116には、2つの符号化データの符号長のうち短い方を累積加算する。
工程1:第1のメモリ105内の画像データの符号化データを破棄するよう第1のメモリ制御部104に要求する。
工程2:第2のメモリ107に格納された符号化データ(量子化マトリクステーブルQi+1による非可逆符号化データと可逆符号化データが混在したデータ)を第1のメモリ105に転送する。これに伴い、第1のカウンタ111の値を第3のカウンタ116の値で更新する(第1のカウンタ111に第3のカウンタ116の値を上書きする)。
工程3:第2のメモリ107から第1のメモリ105への転送が完了した場合、第2のメモリ107内のデータを破棄するよう第2のメモリ106に制御信号を出力する。
工程4:第1の符号化部102への量子化マトリクステーブルをQi+1に更新し、第3の符号化部114への量子化マトリクステーブルをQi+2に更新し、符号化を継続させる。
工程5:再符号化部112に量子化マトリクステーブルQi+2(更新後の第3の符号化部114の量子化マトリクステーブルと同じ)をセットし、第3のメモリ118に格納された可逆符号化データを再符号化させる。再符号化部112は、第1の実施形態と同じ構成であるので、その説明は省略する。再符号化処理で得られた符号化データは、第3のメモリに再格納する。このとき、再符号化処理で生成された符号化データ量は第2のカウンタ113に格納される。
工程6:工程5の再符号化が完了したら、その再符号化処理して得られた符号化データを第2のメモリに転送し、第2のカウンタ113の値を、第3のカウンタ116に加算する。
Claims (5)
- 1ページ分の画像データを入力し、当該画像データを符号化する画像符号化装置であって、
第1のパラメータに従って、入力する画像データを所定画素ブロック単位に非可逆符号化し、非可逆符号化データを生成する第1の符号化手段と、
入力する画像データを前記所定画素ブロック単位に可逆符号化し、可逆符号化データを生成する第2の符号化手段と、
前記第1、第2の符号化手段で生成された、それぞれの符号化データのうち、符号長の短い符号化データを所定の第1のメモリに格納する第1の格納手段と、
前記第2の符号化手段で生成された可逆符号化データを、1ページ分の各ブロックに対して、所定の第2のメモリに格納していく第2の格納手段と、
前記第2のメモリ内の可逆符号化データを復号し、第2のパラメータに従って再符号化して非可逆符号化データを生成すると共に、該再符号化により得られた非可逆符号化データと該再符号化前の可逆符号化データのうち、符号長の短い符号化データを前記第1のメモリに格納する再符号化手段と、
前記1ページ分の画像データを符号化している途中に、前記第1のメモリに格納された符号化データ量を監視し、目標データ量を超えたか否かを判断する監視手段と、
該監視手段で前記符号化データ量が前記目標データ量を超えたと判断した場合、(a)前記第1のメモリ内の符号化データを破棄し、(b)前記第1の符号化手段に設定されていた第1のパラメータを、圧縮率の高いパラメータに更新して画像データの符号化を継続させ、(c)更新後の第1のパラメータと同じパラメータを第2のパラメータとして前記再符号化手段に設定して、前記符号化データ量が所定データ量を超える以前に得られた可逆符号化データを再符号化させるパラメータ更新手段とを備え、
前記監視手段は、前記パラメータ更新手段による初回の処理(a)乃至(c)の実行後、継続して前記第1のメモリに格納された符号化データ量を監視して、目標データ量を超えたか否かを判断し、
次回に、前記監視手段で符号化データ量が目標データ量を超えたと判断した場合においても、前記パラメータ更新手段は、前記処理(c)によって前記符号化データ量が所定データ量を超える以前に得られた可逆符号化データを前記再符号化手段で再符号化させる
ことを特徴とする画像符号化装置。 - 前記第1の符号化手段による符号化にはJPEGを用い、前記第2の符号化手段による符号化にはJPEG−LSを用いたことを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。
- 1ページ分の画像データを入力し、当該画像データを符号化する画像符号化方法であって、
第1のパラメータに従って、入力する画像データを所定画素ブロック単位に非可逆符号化し、非可逆符号化データを生成する第1の符号化工程と、
入力する画像データを前記所定画素ブロック単位に可逆符号化し、可逆符号化データを生成する第2の符号化工程と、
前記第1、第2の符号化工程で生成された、それぞれの符号化データのうち、符号長の短い符号化データを所定の第1のメモリに格納する第1の格納工程と、
前記第2の符号化工程で生成された可逆符号化データを、1ページ分の各ブロックに対して、所定の第2のメモリに格納していく第2の格納工程と、
前記第2のメモリ内の可逆符号化データを復号し、第2のパラメータに従って再符号化して非可逆符号化データを生成すると共に、該再符号化により得られた非可逆符号化データと該再符号化前の可逆符号化データのうち、符号長の短い符号化データを前記第1のメモリに格納する再符号化工程と、
前記1ページ分の画像データを符号化している途中に、前記第1のメモリに格納された符号化データ量を監視し、目標データ量を超えたか否かを判断する監視工程と、
該監視工程で前記符号化データ量が前記目標データ量を超えたと判断した場合、(a)前記第1のメモリ内の符号化データを破棄し、(b)前記第1の符号化工程に設定されていた第1のパラメータを、圧縮率の高いパラメータに更新して画像データの符号化を継続させ、(c)更新後の第1のパラメータと同じパラメータを第2のパラメータとして前記再符号化工程に設定して、前記符号化データ量が所定データ量を超える以前に得られた可逆符号化データを再符号化させるパラメータ更新工程とを備え、
前記監視工程は、前記パラメータ更新工程による初回の処理(a)乃至(c)の実行後、継続して前記第1のメモリに格納された符号化データ量を監視して、目標データ量を超えたか否かを判断し、
次回に、前記監視工程で符号化データ量が目標データ量を超えたと判断した場合においても、前記パラメータ更新工程にて、前記処理(c)によって前記符号化データ量が所定データ量を超える以前に得られた可逆符号化データを前記再符号化工程で再符号化させる
ことを特徴とする画像符号化方法。 - コンピュータに読み込ませ実行させることで、前記コンピュータを、1ページ分の画像データを入力し、当該画像データを符号化する画像符号化装置として機能させるコンピュータプログラムであって、
第1のパラメータに従って、入力する画像データを所定画素ブロック単位に非可逆符号化し、非可逆符号化データを生成する第1の符号化手段と、
入力する画像データを前記所定画素ブロック単位に可逆符号化し、可逆符号化データを生成する第2の符号化手段と、
前記第1、第2の符号化手段で生成された、それぞれの符号化データのうち、符号長の短い符号化データを所定の第1のメモリに格納する第1の格納手段と、
前記第2の符号化手段で生成された可逆符号化データを、1ページ分の各ブロックに対して、所定の第2のメモリに格納していく第2の格納手段と、
前記第2のメモリ内の可逆符号化データを復号し、第2のパラメータに従って再符号化して非可逆符号化データを生成すると共に、該再符号化により得られた非可逆符号化データと該再符号化前の可逆符号化データのうち、符号長の短い符号化データを前記第1のメモリに格納する再符号化手段と、
前記1ページ分の画像データを符号化している途中に、前記第1のメモリに格納された符号化データ量を監視し、目標データ量を超えたか否かを判断する監視手段と、
該監視手段で前記符号化データ量が前記目標データ量を超えたと判断した場合、(a)前記第1のメモリ内の符号化データを破棄し、(b)前記第1の符号化手段に設定されていた第1のパラメータを、圧縮率の高いパラメータに更新して画像データの符号化を継続させ、(c)更新後の第1のパラメータと同じパラメータを第2のパラメータとして前記再符号化手段に設定して、前記符号化データ量が所定データ量を超える以前に得られた可逆符号化データを再符号化させるパラメータ更新手段として機能させ、
前記監視手段は、前記パラメータ更新手段による初回の処理(a)乃至(c)の実行後、継続して前記第1のメモリに格納された符号化データ量を監視して、目標データ量を超えたか否かを判断し、
次回に、前記監視手段で符号化データ量が目標データ量を超えたと判断した場合においても、前記パラメータ更新手段は、前記処理(c)によって前記符号化データ量が所定データ量を超える以前に得られた可逆符号化データを前記再符号化手段で再符号化させる
ことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項4に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
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