JP4609223B2 - 画像データ処理装置、画像データ処理方法、及び画像データ処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像データ処理装置、画像データ処理方法、及び画像データ処理プログラムにかかり、第１の色順序の画像データから該第１の色順序と異なる第２の色順序の画像データに変換する画像データ処理装置、画像データ処理方法、及び画像データ処理プログラムに関する。

近年、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）等の普及により文書の電子データ化が広まりつつあり、そのデータ量はカラー化の急速な進展に伴って白黒時の数倍に肥大化している。そこで、カラー化（多色化）された文書についてのデータ処理負荷を軽減するためにも、高速・高圧縮可能なカラー画像用圧縮符号化方式が望まれている。

また、カラー画像を表現する画像データとしては、点順次方式のものと面順次方式のものが知られている。点順次方式の画像データは、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）、またはＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（サイアン），Ｋ（黒）といった各色成分が、それぞれ一纏めにして扱われる。このような点順次方式の画像データは、例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）にて点順次で画像表示を行う際に、そのまま表示出力でき高速な処理が可能なので、ＰＣ上等で多く利用される。これに対して、面順次方式の画像データは、各色成分がそれぞれ個別に扱われ、例えば電子写真技術を用いたカラープリンタ等にて多く利用される。従って、ＰＣ上で扱う点順次方式の画像データを、カラープリンタ上で扱う面順次方式の画像データに変換する等が必要である。

上記処理負荷を軽減するためや変換処理負荷を軽減するために、対象となる画像データに対して高速・高圧縮可能で符号化を行う各種技術が提案されている。例えば、画像データそのものを圧縮符号化するため、符号化回路からの色テーブルデータ，解像度データ，色順序データ及びランレングスデータを圧縮符号化画像データとして出力する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。また、点順次方式の画像データを面順次方式に変換するにあたり、その符号化・復号化を高速処理を可能にする技術（例えば特許文献２参照）や、そのデータ圧縮符号化を行う場合に、迅速にデータサイズを保証する技術（例えば特許文献３参照）が提案されている。
特開平１０−４４９８号公報 特開２００２−３３５４０７号公報 特開２００４−３２５８８号公報

しかしながら、カラー化された画像データを扱う場合、その色の順序は、画像データを扱うアプリケーションや装置構成に依存しており、一定ではない。従って、カラー化された画像データを授受する場合、入出力の何れか一方側においてカラー化された画像データを扱うアプリケーションや装置で定まる色順序に変換する必要がある。

例えば、カラー画像を表現する画像データの出力側で規定される色順序と，その画像データを処理する処理側で規定される色順序が異なる場合がある。例えば、ＰＣ等のＯＳで規定される色順序はＢＧＲであり，プリンタ等の画像処理装置ではＲＧＢで処理したい場合がある。

この他の色順序を変更を必要とする場合として，１画素の画素値が１ワードもしくは１ダブルワードで表現できるケースで，複数コンポーネント（色の構成要素）をＣＰＵの単一の内部整数表現にパッキングして扱うことは一般的なことである。この場合、バイトオーダーが異なるＣＰＵから出力された画像データの色順序が異なるので、ＰＣ及び画像処理装置のどちらか一方のＣＰＵでは，色順序を変換する必要が生じる。

このため、上記技術では、予め画像データの色順序を変換した後に符号化（圧縮）したり、復号化（伸長）した後に色順序を変換した画像データを生成したりしている。このため、色順序変換に要する処理量が多く、処理速度低下を招いていた。

本発明は、上記事実を鑑み、画像データの授受において装置の処理負荷を軽減できる画像データ処理装置、画像データ処理方法、及び画像データ処理プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明の画像データ処理装置は、第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力する入力手段と、自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に従って圧縮して符号化データに符号化する符号化手段と、前記符号化手段において画像データを符号化データに符号化するときに、前記符号化データとして、画像データにおける画素単位で、自己の画素の画素値と周辺画素の画素値が一致するか否かを判別し、一致のときに一致する周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データに変換し、不一致のときに不一致の周辺画素の位置及び画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値を示す第２の符号化データに変換する変換手段と、前記変換手段により変換された符号化データを前記外部装置へ出力する出力手段と、を備えている。
また、第２発明の画像データ処理装置は、自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データ、及び画素値の変動値を示す第２の符号化データからなる符号化データを入力することによって、第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力する入力手段と、前記符号化された符号化データを同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に基づいて前記画像データに復号する復号化手段と、前記復号化手段において符号化データを画像データに復号するときに、前記符号化データが第１の符号化データか第２の符号化データかを判別し、第１の符号化データのときに周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値に基づいて画素値に復号した復号化データに変換し、第２の符号化データのときに画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値に変換しかつ該変換した画素値の変動値と周辺画素の位置に基づいて画素値に復号した復号化データに変換する変換手段と、前記変換手段により変換された復号化データである前記外部装置の色順序による点順次形式で表現される画像データを前記外部装置へ出力する出力手段と、を備えている。

画像データは、第１の色順序による点順次形式で表現され、入力手段に入力される。すなわち、点順次形式による表現とは、複数色の各色成分（画素値）をひとまとめにして扱う形式であり、画像データは、複数色の色毎の画素値を有しかつ該各画素値を第１の色順序によるデータ組で表現される画素を複数有する画像の画像データである。

この発明によれば、符号化手段により複数画素の画素値を、前記第１の色順序を維持したまま所定条件に従って圧縮することによって、画像データを符号化データに符号化する。この符号化データは、復号化手段によって、画像データに復号する。これらの符号化手段または復号化手段では、変換手段によって、複数色の色順序が、第１の色順序から第２の色順序に変換される。すなわち、符号化手段における符号化時または復号化手段における復号化時に色順序が変換される。これによって、復号された画像データは第２の色順序の画像データに変換済みであり、この画像データを出力手段により外部装置へ出力する。

このように、符号化手段における符号化時または復号化手段における復号化時に画像データの色順序を変換するので、符号化以前の画像データについて色順序を変換したり、復号化以後の画像データについて色順序を変換したりすることに比べ、処理量を削減することができ、処理負荷を軽減することができる。

第３発明の画像データ処理装置は、第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力する入力手段と、自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に従って圧縮して符号化データに符号化する符号化手段と、前記符号化された符号化データを前記所定条件に基づいて前記画像データに復号する復号化手段と、前記符号化手段の処理負荷及び前記復号化手段の処理負荷を把握する把握手段と、前記符号化手段において画像データを符号化データに符号化するときに、前記符号化データとして、画像データにおける画素単位で、自己の画素の画素値と周辺画素の画素値が一致するか否かを判別し、一致のときに一致する周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データに変換し、不一致のときに不一致の周辺画素の位置及び画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値を示す第２の符号化データに変換する第１の変換手段、前記復号化手段において符号化データを画像データに復号するときに、前記符号化データが第１の符号化データか第２の符号化データかを判別し、第１の符号化データのときに周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値に基づいて画素値に復号した復号化データに変換し、第２の符号化データのときに画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値に変換しかつ該変換した画素値の変動値と周辺画素の位置に基づいて画素値に復号した復号化データに変換する第２の変換手段、を備え、前記把握手段の把握結果、及び前記画像データに基づいて、前記第１の変換手段または第２の変換手段で変換する変換手段と、前記復号化手段における第２の色順序の画像データを外部装置へ出力する出力手段と、を備えている。

第３発明によれば、把握手段により、符号化手段の処理負荷及び復号化手段の処理負荷を把握する。その把握結果、及び画像データに基づいて、変換手段は、符号化手段または復号化手段の何れかを、第１の色順序から第２の色順序に変換する対象手段に定める。この変換手段では、画像データに対する処理負荷が小さい符号化手段または復号化手段を定めることができる。そして、変換手段は、定めた対象手段において、複数色の色順序を変換する。

このように、処理負荷が小さい方の符号化手段または復号化手段において色順序を変換するので、符号化手段または復号化手段の最適な手段において色順序を変換するができ、処理量を削減することができる共に、処理負荷を軽減することができる。

前記符号化手段は、所定条件として、自己の画素と周辺画素について、同一画素値が連続する計数値、及び前記第１の色順序を維持したまま異なる画素値の変動値の符号化データに符号化することを特徴とする。

このようにすることで、同一画素値が連続する画素については、計数値に圧縮でき、効率的に符号化データに符号化できる。また、異なる画素値の画素については、その変動値とすることで、画素値が大きい画素をそのまま符号化するよりも小さい値とすることができ、効率的に符号化データに符号化できる。

なお、この場合、前記符号化手段は、前記複数色の全画素値について同一画素値が連続するときの計数値を符号化することができる。

複数色の全画素値について同一画素値が連続するときの計数値を用いることによって、画素単位で符号かを扱うことができ、処理を簡略化することができる。

前記第１の色順序及び第２の色順序を検出しかつ、検出した第１の色順序と第２の色順序との対応関係を定める設定手段をさらに備え、前記変換手段は、前記設定手段で設定した対応関係により前記第１の色順序から前記第２の色順序に変換することを特徴とする。

前記第１の色順序と第２の色順序とは複数の組み合わせが考えられる。そこで、第１の色順序と第２の色順序とを検出する。これによって、変換に必要とする様々な色順序を把握することができる。設定手段は、検出した第１の色順序と第２の色順序との対応関係を定める。これによって、様々な色順序による変換をすることができる。この場合、第１の色順序と第２の色順序との複数の対応関係を予めメモリに記憶し、検出した第１の色順序と第２の色順序との対応関係を選択するようにしてもよい。

なお、次の画像データ処理方法によって、処理量の削減による処理負荷の軽減を容易に達成することができる。詳細には、点順次形式で表現される画像データを第１の色順序から該第１の色順序と異なる第２の色順序に変換する機能を有する画像データ処理装置における画像データ処理方法であって、複数色の色毎の画素値を有しかつ該各画素値を第１の色順序によるデータ組で表現される画素を複数有する画像の画像データを入力し、自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、前記第１の色順序を維持したまま所定条件に従って圧縮して符号化データに符号化し、前記符号化された符号化データを前記所定条件に基づいて前記画像データに復号し、前記符号化するとき又は復号するときに複数色の色順序を、前記第１の色順序から前記第２の色順序に変換し、前記復号した第２の色順序の画像データを外部装置へ出力する。

また、次の画像データ処理プログラムがコンピュータにおいて実行されることによって、画像データを用いた処理量の削減による処理負荷の軽減を容易に達成することができる。詳細には、本発明の画像データ処理プログラムは、コンピュータに、第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力し、自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、前記第１の色順序を維持したまま所定条件に従って圧縮して符号化データに符号化し、前記符号化された符号化データを前記所定条件に基づいて前記画像データに復号し、前記符号化するとき又は復号するときに複数色の色順序を、前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換し、前記復号した第２の色順序の画像データを外部装置へ出力する。

以上説明したように、本発明によれば、符号化手段における符号化時または復号化手段における復号化時に画像データの色順序を変換するので、符号化以前の画像データについて色順序を変換したり、復号化以後の画像データについて色順序を変換したりすることに比べ、処理量を削減することができ、処理負荷を軽減することができる、という効果が得られる。

以下、本発明の画像データ処理装置、画像データ処理方法、及び画像データ処理プログラムに係る、実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

図２は、以下の実施の形態で採用する点順次形式で表現される画像データの概念を示す説明図である。図２に示す点順次形式の画像データでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の信号データが、その画素位置毎に一纏めに取り扱われる。従って、例えば画像データの記憶時には、画素位置に対応する記憶ロケーションにその画素を表すＲ画素値、Ｇ画素値およびＢ画素値の組が記憶されることになる。

以下の実施の形態で説明する画像データ処理装置、及び画像データ処理プログラムは、例えばカラープリンタ（画像形成装置）に搭載されて用いられるものである。すなわち、上位装置であるＰＣから図２に示す点順次形式で表現される画像データ（以下、「入力画像データ」という）を受け取ると、データ量削減のために圧縮符号化を行い、その圧縮符号化後の画像データ（以下、「符号化データ」という）を、伸長復号化を行い、その伸長復号化後の画像データ（以下、「復号化データ」という）を、カラープリンタが備える画像出力装置（プリンタエンジン）に出力するものである。なお、以下の実施の形態では、圧縮符号化時または伸長復号化時に、第１の色順序から第２の色順序に変換する。すなわち、入力画像データは、ＰＣ等のＯＳで規定される第１の色順序で表現されるので、これをカラープリンタ側で規定される第２の色順序で表現される画像データに変換する機能を有している。

なお、色順序の変換を伴って画像データを符号化したり復号化したりするものであれば、必ずしもカラープリンタに搭載されている必要はなく、例えばＰＣに搭載されて用いられるものであっても、またはデジタル複写機等の他の画像出力装置に搭載されて用いられるものであってもよい。

〔第１実施形態〕
本実施形態は、入力画像データを符号化するときに、色順序を変換するものである。

図１は、本実施形態にかかる画像データ処理装置を含むカラープリンタ１０の概略構成を示すブロック図である。ＰＣに接続されるカラープリンタ１０は、画像符号化装置１２及び画像復号化装置１４からなる画像データ処理装置と、画像出力装置１６とから構成される。画像符号化装置１２は、入力画像データを受け取る入力部２０、入力画像データを符号化データに変換する予測符号化部２２と色順序変換部２６、及び符号化データを出力する出力部２４を含んでいる。ＰＣからの入力画像データは、画像符号化装置１２の入力部２０、予測符号化部２２、及び出力部２４を介して画像復号化装置１４へ出力されるように接続される。この予測符号化部２２は、色順序変換部２６により符号化しながら色順序を変換する機能を有している（詳細は後述）。

画像復号化装置１４は、符号化データを受け取る入力部３０、符号化データを復号化データに変換（詳細は後述）する予測復号化部３２、及び復号化データを出力する出力部３４を含んでいる。画像符号化装置１２からの復号化データは、画像復号化装置１４の入力部３０、予測復号化部３２、及び出力部３４を介して画像出力装置１６へ出力されるように接続される。

ここで、画像符号化装置１２において実行される符号化処理を説明する。この符号化処理は、注目画素と周囲画素との関係を画素毎に予測しながら、符号化する予測符号化方法を実行する処理である。

図３に示すように、符号化処理は、現在処理対象にする注目画素Ｘと，その周囲画素として、参照画素を表す予測器Ｂ，予測誤差算出基準画素を表す予測器Ａを用いる。図３では，予測誤差算出基準画素を表す予測器Ａは注目画素Ｘの左側の画素と設定している。

符号化処理（予測）は，注目画素Ｘと予測器（Ａ又はＢ）の画素値の一致を判定することで行う。その判定結果から、画素値が一致すれば「予測ヒット状態」，画素値が不一致ならば「予測はずれ状態」とする。

注目画素Ｘが予測ヒット状態の場合，注目画素Ｘを次の隣接画素に移動して予測を継続する。これによって、「予測ヒット状態」が継続している間は、一致した予測器の識別子と，予測がヒットした回数が得られる。

一方、注目画素Ｘが予測はずれ状態の場合，次のようにして予測誤差を算出する。予測誤差の算出は、予測誤差算出基準画素である予測器Ａの画素値と対象画素である注目画素Ｘの画素値の差分を演算することで算出する。この差分値を誤差として得る。

以上の符号化処理について具体的に説明する。

予測器の配置は、図３に示すものを採用する。また、符号化処理後の符号フォーマット４０は、図４に示すように、予測ヒット状態か予測誤差が発生した予測はずれ状態かを表すシンボルを格納するシンボル格納領域４２、そして各々のシンボルに固有のデータを格納するシンボル固有フィールド４４から構成される。この符号フォーマット４０は、予測ヒット状態時のフォーマット４６と，予測はずれ状態時の予測誤差のフォーマット４８に分類される。

予測ヒット状態時のフォーマット４６では、シンボル格納領域４２に予測ヒット状態を表すシンボルを格納し、シンボル固有フィールド４４に一致した予測器の識別子及び一致（ヒット）した回数が格納される。予測はずれ状態時のフォーマット４８では、シンボル格納領域４２に予測はずれ状態を表すシンボルを格納し、シンボル固有フィールド４４に不一致であったときの予測器の差分値が誤差として格納される。

なお、不一致は、画素単位であり色毎に誤差が必要であるため、図４に示すように、予測誤差の誤差データは，画像のコンポーネント数ｎ個分（例えば、ＲＧＢの３色の場合は３個のコンポーネント）の誤差値の誤差データが格納される領域で構成される。

一例として、図５を参照して符号化処理の動作を説明する。図５では、３色の画素値を有する画素を、横に３画素、縦に２画素で構成した画像の画像データを符号化処理する場合を想定している。なお、１画素を表現するために含まれる各色に対応する領域（画素値の格納領域）をコンポーネントという。また、図５では、注目画素Ｘを斜線で示した画素にあるとする。また，予測誤差を算出するための演算式は，予測誤差算出基準画素の予測器Ａの画素値から注目画素Ｘの画素値を減算するものとする。

まず，予測を行うと、注目画素Ｘの画素値（０，１，２）と予測器Ｂの画素値（０，１，２）が一致するため，予測器Ｂにヒット（画素値が一致）した予測ヒット状態となる。次に、注目画素Ｘを右隣の画素（１，３，５）に移動し，引き続き予測を行うと，予測器Ｂにヒットした予測ヒット状態となる。そして、注目画素Ｘを右隣の画素（３，４，５）に移動し，引き続き予測を行うと、注目画素Ｘの画素値（３，４，５）と予測器Ｂの画素値（２，３，４）が不一致となるため，予測がはずれた予測はずれ状態となる。この時点で、これまでの予測ヒット状態の情報を符号化する。

符号化結果として，「予測ヒット状態を示すシンボル，予測器Ｂ，２回」の第１の符号化データを得る。

また、予測はずれ状態のため，予測誤差値を演算する。予測誤差基準画素の予測器Ａは，注目画素Ｘの左隣の画素であるので，予測器Ａの画素値（１，３，５）に対する注目画素Ｘの画素値（３，４，５）の演算を行い、符号化する。

予測誤差＝予測誤差基準画素（１，３，５）−注目画素（３，４，５）
＝（−２，−１，０）
符号化結果として、「予測はずれ状態を示すシンボル，−２，−１，０」の第２の符号化データを得る。

次に，符号化データの復号処理について説明する。ここでは、図５に示す画像データについて上述のようにして符号化した符号化データを復号する処理を説明する。

符号化データは、
「予測ヒット状態を示すシンボル，予測器Ｂ，２回」
「予測はずれ状態を示すシンボル，−２，−１，０」
である。

符号化データを解釈することで、まず，予測ヒット状態であることが検出され，ヒットした予測器が予測器Ｂであり，ヒット回数が２回であることが分かる。従って、予測器Ｂの画素値を２回コピーする。実際の画像データでは，（０，１，２）と（１，３，５）がコピーされる。

次に，予測はずれ状態であることが検出され，予測誤差（−２，−１，０）が得られる。

画素値を復元するには，上記符号化するときの演算法則の逆算をすればよい。すなわち、
予測誤差＝予測誤差基準画素−注目画素（復号する画素）
であるため、
注目画素（復号する画素）＝予測誤差基準画素−予測誤差
を演算することにより復元できる。

従って、予測誤差基準画素の（１，３，５）から（−２，−１，０）を減算すると（３，４，５）が得られる。

このようにして演算した復号結果をまとめると，
（０，１，２） （１，３，５） （３，４，５）
の画素値が得られ、正しく復号されることが理解できる。

次に、本実施形態の作用を説明する。本実施形態は、画像符号化装置１２において入力画像データを符号化するときに画像データの色順序を変換する。なお、以下の説明では、ＰＣから出力される画像データの色順序はＲＧＢであり，画像出力装置１６にはＢＧＲの色順序で出力する場合を想定する。

図６には、画像符号化装置１２で実行される処理の流れを示した。図６に示すように、まずステップ１００において、ＰＣからの入力画像データを入力する。この入力画像データは、ＲＧＢによる第１の色順序である。

次のステップ１０２では、上記ステップ１００で入力された画像データの１画素について、上述したように、符号化処理のうちの状態判定処理を行う。すなわち、現在処理対象にする注目画素Ｘと，その周囲画素として、参照画素を表す予測器Ｂ，予測誤差算出基準画素を表す予測器Ａを用いて、予測として、注目画素Ｘと予測器（Ａ又はＢ）の画素値の一致を判定しその判定結果、画素値が一致の「予測ヒット状態」，画素値が不一致の「予測はずれ状態」の何れかを判定する。

予測ヒット状態の場合、ステップ１０２で肯定され、ステップ１０４において、上述のようにして予測ヒット状態の情報を符号化し、ステップ１０６へ進む。ステップ１０６では、画像データについて符号化が終了、すなわち、全画素について終了したか否かを判断し、否定されるとステップ１００へ戻り処理を繰り返す。ステップ１０６で肯定されると、符号化データを出力部２４から出力し、本ルーチンを終了する。

一方、予測はずれ状態のときは、ステップ１０２で否定され、ステップ１１０へ進み、予測誤差値を演算する。次に、ステップ１１２において色順序を変更した後、ステップ１１４において上述のようにして予測はずれ状態の情報を符号化する。

ここで、ステップ１１２の処理を詳細に説明する。予測はずれ状態の場合、複数コンポーネントで構成されるカラー画像，すなわち本実施形態の多色画像では、次に示すＲＧＢ形式の予測誤差計算となる。
（予測誤差計算）
Ｒ誤差 ＝ 注目画素の左画素のＲ値 − 注目画素のＲ値
Ｇ誤差 ＝ 注目画素の左画素のＧ値 − 注目画素のＧ値
Ｂ誤差 ＝ 注目画素の左画素のＢ値 − 注目画素のＢ値

図４に示す符号化フォーマットに従って、色順序を変更せずに出力すると、次に示すコンポーネントのＲＧＢ対応のとおりの誤差値の対応になる。
（コンポーネントのＲＧＢ対応）
第１のコンポーネント誤差＝Ｒ誤差
第２のコンポーネント誤差＝Ｇ誤差
第３のコンポーネント誤差＝Ｂ誤差

従って、出力される符号化データは次のとおりである。
「予測はずれ状態を示すシンボル，Ｒ誤差，Ｇ誤差，Ｂ誤差」
本実施形態では、予測はずれ状態の情報すなわち予測誤差のデータを交換することで、色順序の変換をすることに対応させる。なお、符号化処理の最初の画素は予測はずれ状態となると仮定している。

つまり、入力画像データの色順序を変換するのには、コンポーネントの位置を変更すればよい。例えば、色順序をＢＧＲの順序とする場合には、次に示すコンポーネントのＢＧＲ対応になる。
（コンポーネントのＢＧＲ対応）
第１のコンポーネント誤差＝Ｂ誤差
第２のコンポーネント誤差＝Ｇ誤差
第３のコンポーネント誤差＝Ｒ誤差

従って、この場合の符号化データは次のとおりである。
「予測はずれ状態を示すシンボル，Ｂ誤差，Ｇ誤差，Ｒ誤差」

そこで、ステップ１１２では、コンポーネントの誤差値の対応を変更するマッピングを用いて、色順序を変更する。具体的には、図７に示す変換表を用いて、入力画像データについて色順序ＲＧＢを色順序ＢＧＲにマッピングする。この変換表を入出力の色順序の対応について複数記憶し、該当する変換表を選択することで、種々の色順序の変更に対応することができる。このようにすることで、符号化データは、ＢＧＲによる第２の色順序に変換される。

図７の例は、色順序ＲＧＢを色順序ＢＧＲにマッピングするもので、入力のコンポーネントの順番に対する出力のコンポーネントの順番をテーブルとしている。すなわち、入力のコンポーネント番号をインデックスとして変換表を引けば，出力順序（インデックス）が得られる。

具体的には，次のような擬似コードになる。

（擬似コード）
Ｏｕｔ［１］ ＝ ｉｎ［ｍａｐ［１］］ ＝ ｉｎ［３］；
Ｏｕｔ［２］ ＝ ｉｎ［ｍａｐ［２］］ ＝ ｉｎ［２］；
Ｏｕｔ［３］ ＝ ｉｎ［ｍａｐ［３］］ ＝ ｉｎ［１］；
但し、Ｏｕｔ［ｉ］は出力の第ｉ番目のコンポーネント、ｉｎ［ｊ］は入力の第ｊ番目のコンポーネント、ｍａｐ［ｋ］は変換表の第ｋ番目のインデックスを参照すること、を示している。

具体的な画素値を用いて説明すると、入力画像データがＲＧＢ画像であり，符号化データはＢＧＲの順序になるように符号化するとする。
まず、予測ヒット状態時の符号化データは変更がなく、次の符号化データとなる。
「予測ヒット状態を示すシンボル，予測器Ｂ，２回」

次に、予測誤差時の予測誤差は（−２，−１，０）である。そこで、色順序を変更するため、上述の変換表から出力誤差値として出力する順番を取得して，色順序を変換する。その結果は次に示す通りとなる。

（変換結果）
出力予測誤差１ ＝ 予測誤差の３番目 ＝ ０
出力予測誤差２ ＝ 予測誤差の２番目 ＝−１
出力予測誤差３ ＝ 予測誤差の１番目 ＝−２
従って、予測はずれ状態時の符号化データは、次の符号化データとなる。
「予測はずれ状態を示すシンボル，０，−１，−２」

以上説明したように、本実施形態によれば、画像データを符号化するときに、色順序を変更するので、処理量を削減することができ、処理負荷を軽減することができる。より詳しくは、同一画素値が連続する場合にはその計数値のみに圧縮でき、画素値が不一致のときの誤差値の格納位置を変更するのみで、色順序を変更することができる。これによって、画像データの全画素の画素値を変換対象として演算するような符号化以前または復号化以後に色順序を変換することに比べ、処理負荷を軽減することができる。また、画素単位による変換処理のため、画像を構成する画素を全て扱う処理より、処理負荷を軽減することができる。従って、処理時間を大幅に短縮することが可能となる。

言い換えれば、予測符号化において予測誤差を処理する時に色順序を変更することで、全ての画素値に対して色順序を変更する必要がなく、色順序の変更回数が予測誤差発生時のみに限定できるため，変更回数を削減できることで高速な処理が可能になる。

〔第２実施形態〕
本実施形態は、符号化データを復号化するときに、色順序を変換するものである。なお、本実施形態は、上記実施形態とほぼ同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図９は、本実施形態にかかる画像データ処理装置を含むカラープリンタ１０の概略構成を示すブロック図である。図９の図１と異なる箇所は、図１の画像符号化装置１２に接続される色順序変換部２６は不要とされ、代えて、画像復号化装置１４に色順序変換部３６が接続された点である。すなわち、本実施形態の画像符号化装置１２では、入力画像データを符号化データに変換するのみとし、画像復号化装置１４において予測復号化部３２と色順序変換部３６により、符号化データを復号するときに色順序を変換するものである。

次に、本実施形態の作用を説明する。本実施形態は、画像復号化装置１４において符号化データを復号化するときに画像データの色順序を変換する。

図１０には、画像復号化装置１４で実行される処理の流れを示した。図１０に示すように、まずステップ２００において、画像符号化装置１２からの符号化データを入力する。この符号化データは、ＲＧＢによる第１の色順序になっている。

次のステップ２０２では、上記ステップ２００で入力された符号化データについて、シンボルを参照することで、上述した状態判定処理を行う。すなわち、予測ヒット状態を示すシンボルか予測はずれ状態を示すシンボルかを判定する。

ステップ２０２で肯定され、ステップ２０４において、上述のようにして予測ヒット状態の情報を復号化し、ステップ２０６へ進む。具体的には、予測ヒット状態の場合、シンボル固有フィールド４４のヒット予測器及びヒット回数のデータから、どの予測器に何回ヒットすなわち何回画素値が一致したかを把握できるので、ステップ２０４では、該当する予測器（ＡまたはＢ）の画素値をヒット回数分だけコピーすることで、復号する。ステップ２０６では、符号化データについて復号化が終了、すなわち、画像データの復号が終了したか否かを判断し、否定されるとステップ２００へ戻り処理を繰り返す。ステップ２０６で肯定されると、出力部３４から復号した画像データすなわち復号化データを出力し、本ルーチンを終了する。

一方、予測はずれ状態のときは、ステップ２０２で否定され、ステップ２１０へ進み、色順序を変更したのち、次のステップ２１２で上述のようにして画素値を復号し、ステップ２１４で出力する。

ここで、ステップ２１０の処理を詳細に説明する。符号化データで、予測はずれ状態が検出された場合、上述のように、シンボルに続いて，コンポーネント順に予測誤差値が並んでおり、予測誤差値を予測誤差算出基準画素値と予測誤差値を演算することで画素値を復号できる。復号化は符号化とは逆の処理となるので、次に示す復号計算となる。

（復号計算）
第１コンポーネントの画素値＝左画素のコンポーネント値−第１誤差値
第２コンポーネントの画素値＝左画素のコンポーネント値−第２誤差値
第３コンポーネントの画素値＝左画素のコンポーネント値−第３誤差値
（ＲＧＢの場合の復号計算）
復号する画素のＲ値 ＝ 復号する画素の左画素のＲ値 − Ｒ誤差
復号する画素のＧ値 ＝ 復号する画素の左画素のＧ値 − Ｇ誤差
復号する画素のＢ値 ＝ 復号する画素の左画素のＢ値 − Ｂ誤差

図４に示す符号化フォーマットに従って、色順序を変更せずに復号すると、次に示すコンポーネントのＲＧＢ対応のとおりの画素値の対応になる。
（コンポーネントのＲＧＢ対応）
第１のコンポーネントの値＝Ｒ値
第２のコンポーネントの値＝Ｇ値
第３のコンポーネントの値＝Ｂ値

従って、出力される復号化データは次のとおりである。
（Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値）

本実施形態では、予測はずれ状態が検出されたとき復号したデータを交換することで、色順序の変換をすることに対応させる。つまり、色順序を変換するのには、コンポーネントの出力位置を変更すればよい。例えば、ＲＧＢの色順序で符号化された符号化データをＢＧＲの色順序の復号化データに復号する場合には、次に示すコンポーネントの復号対応になる。
（コンポーネントの復号対応）
第１のコンポーネントの値＝Ｂの画素値
第２のコンポーネントの値＝Ｇの画素値
第３のコンポーネントの値＝Ｒの画素値

そこで、ステップ２１０では、コンポーネントの出力の対応を変更するマッピングを用いて、色順序を変更する。具体的には、図８に示す変換表を用いて、符号化データについて色順序ＲＧＢを色順序ＢＧＲにマッピングする。この変換表を入出力の色順序の対応について複数記憶し、該当する変換表を選択することで、種々の色順序の変更に対応することができる。このようにすることで、符号化データは、ＢＧＲによる第２の色順序に変換される。

図７の例は、色順序ＲＧＢの符号化データの出力を色順序ＢＧＲの復号化データにマッピングするもので、入力のコンポーネントの順番に対する出力のコンポーネントの順番をテーブルとしている。すなわち、符号化データとしての入力のコンポーネント番号をインデックスとして変換表を引けば，出力順序（インデックス）が得られる。

具体的には，次のような擬似コードになる。

（復号擬似コード）
第１誤差値 ＝ 誤差符号列［ｍａｐ［１］］；
第２誤差値 ＝ 誤差符号列［ｍａｐ［２］］；
第３誤差値 ＝ 誤差符号列［ｍａｐ［３］］；
但し、ｍａｐ［ｍ］は変換表の第ｍ番目のインデックスを参照すること、を示している。

具体的に説明する。ここでは、符号化データがＢＧＲ画像であり，復号化データはＲＧＢの順序になるように復号化するとする。その結果は次のようになる。

第１誤差値＝Ｒ誤差値＝誤差符号列［ｍａｐ［１］］ ＝３番目の誤差符号
第２誤差値＝Ｇ誤差値＝誤差符号列［ｍａｐ［２］］ ＝２番目の誤差符号
第３誤差値＝Ｂ誤差値＝誤差符号列［ｍａｐ［３］］ ＝１番目の誤差符号

次に、復号のためのための演算をすると、次のようになる。

第１のコンポーネント画素値＝左画素Ｒ値−Ｒ誤差値
第２のコンポーネント画素値＝左画素Ｇ値−Ｇ誤差値
第３のコンポーネント画素値＝左画素Ｂ値−Ｂ誤差値
この結果、ＲＧＢの色順序の復号化データを得ることができる。

次に数値的に見ると、予測はずれ状態時の符号化データは、
「予測はずれ状態を示すシンボル，０，−１，−２」
の符号化データとなる。

そこで、上述したように予測誤差値（０，−１，−２）の順序を変更する。すなわち図８の定義に従うと、次の結果を得る。
第１誤差値＝Ｒ誤差値＝３番目の誤差符号＝−２
第２誤差値＝Ｇ誤差値＝２番目の誤差符号＝−１
第３誤差値＝Ｂ誤差値＝１番目の誤差符号＝ ０

この復号結果の画素値は予測誤差基準画素との差分であるので、次に示すように求めることができ、復号結果（３，４，５）を得る。
第１のコンポーネント画素値＝左画素Ｒ値（１）−Ｒ誤差値（−２）＝３
第２のコンポーネント画素値＝左画素Ｇ値（３）−Ｇ誤差値（−１）＝４
第３のコンポーネント画素値＝左画素Ｂ値（５）−Ｂ誤差値（０） ＝５

以上説明したように、本実施形態によれば、画像データを復号化するときに、色順序を変更するので、上記実施形態と同様に、処理量を削減することができ、処理負荷を軽減することができる。

すなわち、予測符号の復号化における予測誤差を操作する時に色順序を変更することで、全ての画素値に対して色順序を変更する必要がなく、色順序の変更回数が予測誤差発生時のみに限定できるため、変更回数を削減できることで高速な処理が可能になる。

〔第３実施形態〕
本実施形態は、入力画像データを符号化するときまたは符号化データを復号化するときに、色順序を変換するものである。なお、本実施形態は、上記実施形態とほぼ同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１１は、本実施形態にかかる画像データ処理装置を含むカラープリンタ１０の概略構成を示すブロック図である。図１１の図１及び図９と異なる箇所は、図１の画像符号化装置１２及び図９の画像復号化装置１４を用いて、これらの色順序変換部２６及び色順序変換部３６に判定部１８を接続して構成した点である。この判定部１８には、ＰＣからの画像データ入力されるように接続される。本実施形態では、画像符号化装置１２または画像復号化装置１４の何れかを、色順序を変換する対象箇所と判定して該当装置において、色順序を変換する。

次に、本実施形態の作用を説明する。なお、画像符号化装置１２及び画像復号化装置１４の作動は上述と同様のため、詳細な説明を省略する。

図１２には、本実施形態の判定部１８で実行される処理の流れを示した。図１２に示すように、まずステップ３００において画像符号化装置１２の負荷を検出し、次のステップ３０２において画像復号化装置１４の負荷を検出する。ステップ３００及びステップ３０２で検出する負荷は、各装置のＣＰＵの能力や記憶容量等のハードウェア資源の能力を表す予め記憶されたデータやソフトウェアの標準処理時間としてソフトウェア資源の能力を表す予め記憶されるデータがある。次のステップ３０４では、ＰＣからの画像データを読み取る。ステップ３０４で読み取る画像データは、画像データの容量や形式等の負荷に関係するデータである。

次のステップ３０６では、上記ステップ３００乃至ステップ３０４で得たデータを用いて、画像符号化装置１２または画像復号化装置１４の何れかを、色順序変換の対象装置として決定する。この決定は、ステップ３０４の画像データを処理するに当たって、処理負荷が少ない装置、例えば、ＣＰＵの能力が速い装置、記憶容量が大きい装置、処理時間が短いソフトウェアを有する装置を決定することができる。

ステップ３０６において色順序変換の対象装置が決定されると、色順序変換処理を該当装置（画像符号化装置１２の予測符号化部２２と色順序変換部２６、または画像復号化装置１４の予測復号化部３２と色順序変換部３６）で処理するため、判定部１８から制御信号を出力する。これによって、画像符号化装置１２または画像復号化装置１４の何れかが色順序変換処理を実行する対象装置として稼動される。

このように、本実施の形態によれば、色順序を変換するときの負荷状況に応じて、装置を選択することができるので、画像データ及び装置の付加状況に則して色順序変換を迅速に処理することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像データ処理装置の概略構成を示すブロック図である。 点順次形式で表現される画像データの概念を示す説明図である。 符号化処理における注目画素と，その周囲画素の関係を示す模式図である。 符号化処理の符号フォーマットを示す概念図である。 画像を構成する画素の配置例を示すイメージ図である。 本発明の第１実施形態にかかる画像符号化装置で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 画像符号化装置において色順序を変更するときに利用する変換表を示す概念図である。 画像復号化装置において色順序を変更するときに利用する変換表を示す概念図である。 本発明の第２実施形態に係る画像データ処理装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態にかかる画像復号化装置で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る画像データ処理装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態にかかるカラープリンタの判定部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

Ａ…予測器
Ｂ…予測器
Ｘ…注目画素
１０…カラープリンタ
１２…画像符号化装置
１４…画像復号化装置
１６…画像出力装置
１８…判定部
２０…入力部
２２…予測符号化部
２４…出力部
２６…色順序変換部
３０…入力部
３２…予測復号化部
３４…出力部
３６…色順序変換部
４０…符号フォーマット
４２…シンボル格納領域
４４…シンボル固有フィールド
４６…フォーマット
４８…フォーマット

Claims (9)

1. 第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力する入力手段と、
   自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に従って圧縮して符号化データに符号化する符号化手段と、
   前記符号化手段において画像データを符号化データに符号化するときに、前記符号化データとして、画像データにおける画素単位で、自己の画素の画素値と周辺画素の画素値が一致するか否かを判別し、一致のときに一致する周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データに変換し、不一致のときに不一致の周辺画素の位置及び画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値を示す第２の符号化データに変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された符号化データを前記外部装置へ出力する出力手段と、
   を備えた画像データ処理装置。
2. 自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データ、及び画素値の変動値を示す第２の符号化データからなる符号化データを入力することによって、第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力する入力手段と、
   前記符号化された符号化データを同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に基づいて前記画像データに復号する復号化手段と、
   前記復号化手段において符号化データを画像データに復号するときに、前記符号化データが第１の符号化データか第２の符号化データかを判別し、第１の符号化データのときに周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値に基づいて画素値に復号した復号化データに変換し、第２の符号化データのときに画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値に変換しかつ該変換した画素値の変動値と周辺画素の位置に基づいて画素値に復号した復号化データに変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された復号化データである前記外部装置の色順序による点順次形式で表現される画像データを前記外部装置へ出力する出力手段と、
   を備えた画像データ処理装置。
3. 第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力する入力手段と、
   自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に従って圧縮して符号化データに符号化する符号化手段と、
   前記符号化された符号化データを前記所定条件に基づいて前記画像データに復号する復号化手段と、
   前記符号化手段の処理負荷及び前記復号化手段の処理負荷を把握する把握手段と、
   前記符号化手段において画像データを符号化データに符号化するときに、前記符号化データとして、画像データにおける画素単位で、自己の画素の画素値と周辺画素の画素値が一致するか否かを判別し、一致のときに一致する周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データに変換し、不一致のときに不一致の周辺画素の位置及び画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値を示す第２の符号化データに変換する第１の変換手段、前記復号化手段において符号化データを画像データに復号するときに、前記符号化データが第１の符号化データか第２の符号化データかを判別し、第１の符号化データのときに周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値に基づいて画素値に復号した復号化データに変換し、第２の符号化データのときに画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値に変換しかつ該変換した画素値の変動値と周辺画素の位置に基づいて画素値に復号した復号化データに変換する第２の変換手段、を備え、前記把握手段の把握結果、及び前記画像データに基づいて、前記第１の変換手段または第２の変換手段で変換する変換手段と、
   前記復号化手段における第２の色順序の画像データを外部装置へ出力する出力手段と、
   を備えた画像データ処理装置。
4. 前記符号化手段は、前記複数色の全画素値について同一画素値が連続するときの計数値を符号化することを特徴とする請求項３に記載の画像データ処理装置。
5. 前記第１の色順序と第２の色順序との対応関係を複数記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記変換手段は、前記複数の対応関係から選択した対応関係により前記第１の色順序から前記第２の色順序に変換することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像データ処理装置。
6. 第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力し、
   自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に従って圧縮して符号化データに符号化し、
   前記符号化するときに、前記符号化データとして、画像データにおける画素単位で、自己の画素の画素値と周辺画素の画素値が一致するか否かを判別し、一致のときに一致する周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データに変換し、不一致のときに不一致の周辺画素の位置及び画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値を示す第２の符号化データに変換し、
   前記変換された符号化データを前記外部装置へ出力する
   画像データ処理方法。
7. 自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データ、及び画素値の変動値を示す第２の符号化データからなる符号化データを入力することによって、第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力し、
   前記符号化された符号化データを同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に基づいて前記画像データに復号し、
   前記復号化手段において符号化データを画像データに復号するときに、前記符号化データが第１の符号化データか第２の符号化データかを判別し、第１の符号化データのときに周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値に基づいて画素値に復号した復号化データに変換し、第２の符号化データのときに画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値に変換しかつ該変換した画素値の変動値と周辺画素の位置に基づいて画素値に復号した復号化データに変換し、
   前記変換手段により変換された復号化データである前記外部装置の色順序による点順次形式で表現される画像データを前記外部装置へ出力する
   画像データ処理方法。
8. コンピュータに、
   第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力し、
   自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に従って圧縮して符号化データに符号化し、
   前記符号化するときに、前記符号化データとして、画像データにおける画素単位で、自己の画素の画素値と周辺画素の画素値が一致するか否かを判別し、一致のときに一致する周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データに変換し、不一致のときに不一致の周辺画素の位置及び画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値を示す第２の符号化データに変換し、
   前記変換された符号化データを前記外部装置へ出力する
   ことを実行させる画像データ処理プログラム。
9. コンピュータに、
   自己の画素と周辺画素の画素値に基づいて複数画素の画素値を、同一画素値が連続する計数値を示す第１の符号化データ、及び画素値の変動値を示す第２の符号化データからなる符号化データを入力することによって、第１の色順序による点順次形式で表現される画像データを入力し、
   前記符号化された符号化データを同一画素値が連続する計数値、及び画素値の変動値を示す符号化データに符号化する所定条件に基づいて前記画像データに復号し、
   前記復号化手段において符号化データを画像データに復号するときに、前記符号化データが第１の符号化データか第２の符号化データかを判別し、第１の符号化データのときに周辺画素の位置及び同一画素値が連続する計数値に基づいて画素値に復号した復号化データに変換し、第２の符号化データのときに画素値の変動値を前記第１の色順序から該第１の色順序と異なりかつ外部装置に設定される第２の色順序に変換した画素値の変動値に変換しかつ該変換した画素値の変動値と周辺画素の位置に基づいて画素値に復号した復号化データに変換し、
   前記変換手段により変換された復号化データである前記外部装置の色順序による点順次形式で表現される画像データを前記外部装置へ出力する
   ことを実行させる画像データ処理プログラム。

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