JP4871015B2 - 画像処理装置、および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、および画像処理方法に関するものである。

従来、画像処理装置は、印刷出力する際に、はっきりと黒色を表現した方がよい文字画像と、中間調色をきめ細かく表現する方がよい写真画像が混在する場合、いずれか一方を重視した画像処理を施して出力していた。しかしながら、文字と写真のように特徴の異なる画像が混在した場合に、一方の画像に好適な画像処理を施すと、他方の画像の画質が低下するという問題があった。

この問題を解決するために、画像データと該画像データについての特徴を表す分離データとを、別々のメモリに保持し、画素ごとに画像データと分離データとを読み込み、読み込んだ分離データに基づいて読み込んだ画像データに対して画素ごとに画像処理を施し、画像処理した画像データを画素ごとに書き込む技術が考案されている（特許文献１）。

特開２００１−２１１３２９号公報

しかしながら、特許文献１の技術によると、１画素について画像処理を施す際に、画素当たり画像データの読み込み、分離データの読み込み、および画像処理後の画像データの書き込みと、合計３回のメモリアクセスの必要があった。このため、メモリアクセスに伴う資源の消費を抑え、高速の画像処理が求められていた。

本願発明は、このような問題に鑑みてなされ、その目的は、画像処理において、高速処理が可能な画像処理装置、および画像処理方法を提供することである。また、本願発明の目的は、画像処理において、データが格納されているメモリへのメモリアクセスの回数を低減できる画像処理装置、および画像処理方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、画像処理装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色にて構成され圧縮された画像データに復号化処理を施してＲＧＢ画像データを得る画像データ復号化手段と、画像の特徴量を示す分離データを圧縮された状態で受け取り復号化処理を施す分離データ復号化手段と、前記分離データ複合化手段によって復号化処理を施された前記分離データに多値化処理を施して画素単位あたり第１の複数ビット数の多値化分離データを得る多値化手段と、前記ＲＧＢ画像データおよび前記多値化分離データを画素毎に合成する合成処理を施して画素単位あたり第２の複数ビット数の合成画像データを得る合成手段と、前記合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データおよびＲＧＢ画像データに応じて、該ＲＧＢ画像データに所定の処理を施し、更に該所定の処理を施したＲＧＢ画像データから決定されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに変換して出力する画像処理手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データが文字領域を示し、該画素のＲＧＢ画像データが閾値よりも黒に近い場合、該ＲＧＢ画像データに文字強調処理を施すことを特徴とする。

請求項３にかかる発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置において、前記分離データ復号化手段は、ブロック単位で１次元可逆圧縮された分離データを受信する場合、前記ブロック単位で復号化処理を施すものであることを特徴とする。

請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の画像処理装置において、前記画像データ復号化手段は、前記ブロック単位と同一のブロック単位で１次元圧縮された画像データを受信する場合、前記ブロック単位で復号化処理を施し、前記合成手段は、前記ブロック単位で合成処理を施すものであることを特徴とする。

請求項５にかかる発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像処理装置において、前記画像データ復号化手段によって復号化された前記ＲＧＢ画像データを格納し、前記合成手段に出力する画像データ記憶手段と、前記分離データ復号化手段によって復号化処理を施された前記分離データを格納し、前記多値化手段に出力する分離データ記憶手段と、前記合成手段によって合成された前記合成画像データを保持する合成データ記憶手段とを、さらに、備えることを特徴とする。

請求項６にかかる発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像処理装置において、前記画像データ復号化手段は、非可逆圧縮された画像データに対して復号化処理を施すものであることを特徴とする。

請求項７にかかる発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像処理装置において、前記分離データ復号化手段は、可逆圧縮された分離データに対して復号化処理を施すものであることを特徴とする。

請求項８にかかる発明は、請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに２値化処理を更に施すものであることを特徴とする。

請求項９にかかる発明は、３または４に記載の画像処理装置において、前記ブロック単位は、縦横８画素のブロック単位または縦横１６画素のブロック単位であることを特徴とする。

請求項１０にかかる発明は、請求項１〜９のいずれか１つに記載の画像処理装置において、前記第２の複数ビット数は、３２ビットの整数倍であることを特徴とする。

請求項１１にかかる発明は、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の画像処理装置において、前記画像データ復号化手段は、ＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）圧縮された画像データを入力した場合、ＪＰＥＧ復号化処理を施すものであることを特徴とする。

請求項１２にかかる発明は、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の画像処理装置において、前記分離データ復号化手段は、ＭＭＲ（ＭｏｄｉｆｉｅｄＭｏｄｉｆｉｅｄＲｅａｄ）圧縮された分離データを入力した場合、ＭＭＲ復号化処理を施すものであることを特徴とする。

請求項１３にかかる発明は、画像処理装置の画像処理方法であって、画像データ復号化手段によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色にて構成され圧縮された画像データに対して復号化処理を施してＲＧＢ画像データを得る画像データ復号化工程と、分離データ復号化手段によって、画像の特徴量を示す分離データを圧縮された状態で受け取り復号化処理を施す分離データ復号化工程と、多値化手段によって、前記分離データ複合化工程によって復号化処理を施された前記分離データに多値化処理を施して画素単位あたり第１の複数ビット数の多値化分離データを得る多値化工程と、合成手段によって、前記ＲＧＢ画像データおよび前記多値化分離データを画素毎に合成する合成処理を施して画素単位あたり第２の複数ビット数の合成画像データを得る合成工程と、画像処理手段によって、前記合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データおよびＲＧＢ画像データに応じて、該ＲＧＢ画像データに所定の処理を施し、更に該所定の処理を施したＲＧＢ画像データから決定されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに変換して出力する画像処理工程と、を含むことを特徴とする。

請求項１４にかかる発明は、請求項１３に記載の画像処理方法において、前記画像処理工程では、前記合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データが文字領域を示し、該画素のＲＧＢ画像データが閾値よりも黒に近い場合、該ＲＧＢ画像データに文字強調処理を施すことを特徴とする。

請求項１５にかかる発明は、請求項１３または１４に記載の画像処理方法において、前記第２の複数ビット数は、３２ビットの整数倍であることを特徴とする。

請求項１にかかる発明によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色にて構成され圧縮された画像データに復号化処理を施してＲＧＢ画像データを得、画像の特徴量を示す分離データを圧縮された状態で受け取り復号化処理を施し、復号化処理を施された分離データに多値化処理を施して画素単位あたり第１の複数ビット数の多値化分離データを得、ＲＧＢ画像データおよび多値化分離データを画素毎に合成する合成処理を施して画素単位あたり第２の複数ビット数の合成画像データを得、合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データおよびＲＧＢ画像データに応じて、該ＲＧＢ画像データに所定の処理を施し、更に該所定の処理を施したＲＧＢ画像データから決定されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに変換して出力するので、効率良く高速な画像処理が可能になる画像処理装置を提供できるという効果を奏する。特に請求項１にかかる発明によれば、画像処理する際に、画素ごとに合成画像データを読み込んで、読み込んだ合成画像データに応じてＲＧＢ画像データを処理できるので、画素ごとに多値化分離データとＲＧＢ画像データとを読み込んで処理を施すよりも、メモリアクセスの回数を低減し、高速の画像処理が可能となる。更に請求項１にかかる発明によれば、ＲＧＢ画像データから変換されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータを一意に決定することができる。

請求項２にかかる発明によれば、合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データが文字領域を示し、該画素のＲＧＢ画像データが閾値よりも黒に近い場合、該ＲＧＢ画像データに文字強調処理を施すので、好適な画像処理を施すことができるという効果を奏する。

請求項３にかかる発明によれば、ブロック単位で１次元可逆圧縮された分離データを受信する場合、ブロック単位で復号化処理を施すことによって、分離データに対してブロック単位で復号化処理を施すことができるという効果を奏する。

請求項４にかかる発明によれば、上記のブロック単位で圧縮された画像データを受信する場合、復号化処理を施し、復号化処理を施された上記ブロック単位で分離データおよび画像データを合成することによって、分離データおよび画像データに対してブロック単位で合成処理を施すことができるという効果を奏する。

請求項５にかかる発明によれば、復号化されたＲＧＢ画像データを格納し、復号化処理を施された分離データを格納して、多値化処理を施し、格納されたＲＧＢ画像データおよび多値化分離データを合成して保持することによって、それぞれの処理を施す際に同期を取りやすくなるという効果を奏する。

請求項６にかかる発明によれば、非可逆圧縮された画像データに対して復号化処理を施すので、人間の目には差異が分かりにくい非可逆圧縮による高圧縮された画像データを使用することができるという効果を奏する。

請求項７にかかる発明によれば、可逆圧縮された分離データに対して復号化処理を施すので、情報としての正確さが要求される分離データに対しては、可逆圧縮によって正確さを保証された分離データを使用することができるという効果を奏する。

請求項８にかかる発明によれば、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに２値化処理を更に施すことによって、それぞれの画素において画像の特徴に応じて好適な２値化処理を施すことができるという効果を奏する。

請求項９にかかる発明によれば、ブロック単位は、縦横８画素のブロック単位または縦横１６画素のブロック単位であるため、それぞれの画素における合成のタイミングを取ることが容易となり、また、縦横８画素のブロック単位であれば、特にモノクロ画像のＪＰＥＧ画像を処理するのに適しているという効果を奏し、縦横１６画素のブロック単位であれば、特にカラーのＪＰＥＧ圧縮を復号化処理を施して処理するのに適しているという効果を奏する。

請求項１０にかかる発明によれば、第２の複数ビット数は、３２ビットの整数倍であるため、高速なメモリアクセスが可能となり、一般的な３２ビット長でのデータ処理に適合した合成処理を施すことができ、さらに、画像処理を施す場合も効率良く高速な処理が可能になる画像処理装置を提供できるという効果を奏する。

請求項１１にかかる発明によれば、ＪＰＥＧ圧縮された画像データを入力してＪＰＥＧ復号化処理を施して合成処理を施すことができるという効果を奏する。

請求項１２にかかる発明によれば、ＭＭＲ圧縮された分離データを入力してＭＭＲ復号化処理を施して合成処理を施すことができるという効果を奏する。

請求項１３にかかる発明によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色にて構成され圧縮された画像データに復号化処理を施してＲＧＢ画像データを得、画像の特徴量を示す分離データを圧縮された状態で受け取り復号化処理を施し、復号化処理を施された分離データに多値化処理を施して画素単位あたり第１の複数ビット数の多値化分離データを得、ＲＧＢ画像データおよび多値化分離データを画素毎に合成する合成処理を施して画素単位あたり第２の複数ビット数の合成画像データを得、合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データおよびＲＧＢ画像データに応じて、該ＲＧＢ画像データに所定の処理を施し、更に該所定の処理を施したＲＧＢ画像データから決定されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに変換して出力するので、効率良く高速な画像処理が可能になる画像処理装置を提供できるという効果を奏する。特に請求項１３にかかる発明によれば、画像処理する際に、画素ごとに合成画像データを読み込んで、読み込んだ合成画像データに応じてＲＧＢ画像データを処理できるので、画素ごとに多値化分離データとＲＧＢ画像データとを読み込んで処理を施すよりも、メモリアクセスの回数を低減し、高速の画像処理が可能となる。更に請求項１３にかかる発明によれば、ＲＧＢ画像データから変換されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータを一意に決定することができる。

請求項１４にかかる発明によれば、合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データが文字領域を示し、該画素のＲＧＢ画像データが閾値よりも黒に近い場合、該ＲＧＢ画像データに文字強調処理を施すので、好適な画像処理を施すことができるという効果を奏する。

請求項１５にかかる発明によれば、第２の複数ビット数は、３２ビットの整数倍であるため、高速なメモリアクセスが可能となり、一般的な３２ビット長でのデータ処理に適合した合成処理を施すことができ、さらに、画像処理を施す場合も効率良く高速な処理が可能になる画像処理装置を提供できるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理装置、および画像処理方法の最良な実施の形態を、実施の形態１〜３、および変形例に沿って、詳細に説明する。

（１．実施の形態１）
（１．１．全体構成）
実施の形態１による画像処理装置は、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）復号部が圧縮された画像データに対して復号化処理を施して記憶させ、ＭＭＲ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｅａｄ）復号部が画像特徴量である分離データを圧縮された状態で受信して復号化処理を施して記憶させ、多値化部が復号化処理を施された分離データおよび復号化処理を施された画像データの合計が画素ごとに３２ビットになるように分離データに多値化処理を施し、画像合成部が画素ごとに多値化された分離データおよび画像データを３２ビットのデータ長になるように合成処理を施す。

この画像データおよび分離データを復号する画像復号ユニットが、データに対して３２ビットのデータ長になるように合成処理を施す構成によって、画像データに画像処理を施す画像処理ユニット、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、および画像出力する画像出力ユニットは、処理単位である３２ビット長のデータに対してアクセスおよび画像処理を施すことができるので、高速なメモリアクセスおよび高速な画像処理が可能となる。また、画像処理する際には、３２ビット化された合成データを一度だけ読み込んで、読み込んだ分離データに基づいて画像データを処理できるので、画素データに対して分離データをリードアクセスする必要が無く、メモリアクセスを低減し、高速の画像処理が可能となる。

図１は、実施の形態１による画像処理装置の機能的ブロック図である。実施の形態１による画像処理装置１００は、画像復号ユニット１０、画像処理ユニット２０、画像出力ユニット３０、調停回路２、ＣＰＵ４、ＤＤＲ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ）メモリ６、およびバス８を備える。

画像復号ユニット１０は、ＪＰＥＧ復号部１１、第１のＳＲＡＭ１２（Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）、ＭＭＲ復号部１３、第２のＳＲＡＭ１４、多値化部１５、画像合成部１６、第１のＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）１７を有する。画像処理ユニット２０は、画像処理部２１、および第２のＤＭＡ２２を有する。画像出力ユニット３０は、変換出力部３１、および第３のＤＭＡ３２を有する。

（１．２．合成データに対する画像処理）
画像復号ユニット１０への入力データは、ＪＰＥＧ圧縮された画像データ、およびＭＭＲ圧縮された分離データである。ＪＰＥＧ圧縮された画像データは、ここでは、３２００×３２００のＲＧＢ（Ｒｅｄ Ｇｒｅｅｎ Ｂｌｕｅ（赤緑青）各８ビット）画像がＪＰＥＧ圧縮されたものである。

分離データは、ここでは、上記画像データに対応する３２００×３２００の分離画像から、ＪＰＥＧカラー圧縮のブロック単位にあわせ、１６×１６画素のブロック単位でＭＭＲ圧縮された分離データである。ここで分離データの各画素の値は、対応する画像データの画素が文字画像部分であると判断されていれば”１”であり、非文字画像部分であると判断されていれば”０”と定める。ここでは分離データは、１画素当たり１ビットである。分離データを以降、Ｘと表記する。

画像処理装置１００では、画像復号ユニット１０が上記の符号データを入力して復号化処理を施す。画像処理ユニット２０が、画像復号ユニット１０によって復号化処理を施された画像データに対して画像処理を施す。画像出力ユニット３０が画像処理ユニット２０の結果をプロッターに出力する。

上記の各ユニット１０、２０、および３０は、３２ビットのデータバス幅を持ったそれぞれのＤＭＡを有しており、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓバスなどのバス８を経由してＤＤＲメモリ６とのデータ転送を行う。ここで、不図示のＣｒｏｓｓｂａｒスイッチを、ＣＰＵ４とメモリ間の接続の経路セレクトを行う装置として介することができる。

調停回路２は、画像復号ユニット１０および画像処理ユニット２０が、ＤＤＲメモリ６へアクセスする経路のセレクトを行う回路である。バス８を構成する例えば、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスは、ＣＰＵ４、調停回路２、画像出力ユニット３０、およびＤＤＲメモリ６を非常に高速なデータ転送を可能として、接続している。

この画像処理装置１００に入力されたＪＰＥＧ符号データとＭＭＲ符号データは、それぞれＪＰＥＧ復号部１１とＭＭＲ復号部１３に入力される。ＪＰＥＧ復号部１１は、１画素ＲＧＢ２４ビット（各８ビット）の画像データに対して復号化処理を施して出力する。ＭＭＲ復号部１３は、１画素１ビットの分離データを復号して出力する。

図２は、ＪＰＥＧ復号部１１によって復号される画像データを説明する図である。ＪＰＥＧ復号部１１によって伸張された画像データ１２１は、１ワード２４ビットの３２００ｐｉｘｅｌラインのＳＲＡＭが１６本から構成される第１のＳＲＡＭ１２に蓄積される。

１ワードには、ＲＧＢ２４ビットの１画素分のデータが蓄積される。この際、カラーＪＰＥＧは、ＪＰＥＧ標準上、縦横１６即ち、１６×１６画素のブロック単位で符号化されるため、ＪＰＥＧ復号部１１からも１画素ＲＧＢ２４ビットの１６×１６画素のブロック単位で画像データが出力される。最初のブロックにおける１行目の１６画素を、第１のＳＲＡＭ１２の１ライン目のアドレス０〜１５までに、２行目の１６画素を、第１のＳＲＡＭ１２の２ライン目のアドレス０〜１５までに、３行目の１６画素を、第１のＳＲＡＭ１２の３ライン目のアドレス０〜１５までに、というように、ブロック（図２中の符号１２１）の１６画素・１６行を、第１のＳＲＡＭ１２の１６ラインに分配して蓄積していく（図２中の符号１２１’）。

次のブロックは、同様に、第１のＳＲＡＭ１２のそれぞれの１６ラインのアドレス１６〜３１（図２中の符号１２２’）までに蓄積する。上記の作業を繰り返し、３２００×１６ラインまでを、第１のＳＲＡＭ１２に蓄積し、いったんＪＰＥＧ復号部１１の処理を停止する。

一方、ＭＭＲ復号部１３も同様に、分離データが１６×１６画素のブロック単位で符号化されているので、１画素１ビットの１６×１６画素のブロック単位で分離データを出力する。ＭＭＲ復号部１３によって伸張（復号）された分離データは、１ワード８ビットの４００ｐｉｘｅｌラインのＳＲＡＭ、１６本から構成される第２のＳＲＡＭ１４に蓄積され、１ワードには、分離データ１ビットの８画素分が蓄積される。このため、分離データの最初のブロックの１行目の１６画素は、第２のＳＲＡＭ１４の１ライン目のアドレス０〜１までに、２行目の１６画素は、第２のＳＲＡＭ１４の２ライン目のアドレス０〜１までに、３行目の１６画素は、第２のＳＲＡＭ１４の３ライン目のアドレス０〜１までに、というように、ブロックの１６画素の１６行を、第２のＳＲＡＭ１４の１６ラインに分配して蓄積していく。

次の分離データブロックは同様に、第２のＳＲＡＭ１４のそれぞれの１６ラインの、アドレス２〜３までに蓄積する。上記の作業を繰り返し、４００×１６ラインまでを、第２のＳＲＡＭ１４に蓄積し、いったんＭＭＲ復号部１３の処理を停止する。

第１のＳＲＡＭ１２、第２のＳＲＡＭ１４に、１６ライン分のデータが蓄積完了すると、第２のＳＲＡＭ１４からは、分離データ１ビットの画像データを出力し、多値化部１５で、１ビットから８ビットへの多値化処理が施される。多値化の方法としては単純に、“１”⇒“１０００００００”、“０”⇒“”００００００００”というように、１ビットの分離データを７ビット上位シフトする方法などでよい。

図３は、画像合成部１６が分離データおよび画像データを合成した合成データの一例を示す図である。画像合成部１６は、多値化された分離データ８ビットと、第１のＳＲＡＭ１２に蓄積された画像データＲＧＢ２４ビットを、１画素単位で同期を取りながら入力する。画像合成部１６は、画像データと、分離データを合成して合成画像データ（１画素３２ビットのＲＧＢＸデータ（Ｘは分離データ））を生成し、第１のＤＭＡ１７によるアクセスで、後段の調停回路２、およびバス８を経由して、ＤＤＲメモリ６に、３２ビットＲＧＢＸデータ単位でメモリライトする。上記処理を第１のＳＲＡＭ１２、第２のＳＲＡＭ１４の蓄積されたデータが全て出力し終えるまで行う。これにより、ＤＤＲメモリ６上には、３２００×１６画素の合成画像データが展開される。

画像処理ユニット２０は、その後、ＤＤＲメモリ６上の３２００×１６画素の合成画像データを、第２のＤＭＡ２２により３２ビットＲＧＢＸデータ単位でメモリリードし、入力を開始する。画像処理ユニット２０は、合成画像データを１画素３２ビットＲＧＢＸ単位で入力し、処理することを可能としている。

図４は、画像処理部２１の機能的ブロック図である。画像処理部２１は、黒文字強調処理部２１１、色変換部２１２、情報テーブル２１３、および２値化処理部２１４を有する。黒文字強調処理部２１１は、ＲＧＢＸ（３２ビット）を入力してＲＧＢ（２４ビット）データを出力するが、この画像処理部２１は、黒い文字を、よりはっきりとした黒文字にすることを可能とするように構成する。この処理例としては、ＲＧＢＸ（３２ビット）で、Ｘが”００００００００”でない、つまり予め定めた規定によって当該画素点が文字領域であると判定し、かつ、Ｒ，Ｇ，Ｂの各８ビット（０〜２５５）が全て”６４”以下、つまり黒に近い画素であれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各８ビットを全て”０”に設定する。これによって黒色に近い画像データを有する文字画素は、文字画像の黒を強調する黒のみのＲＧＢ（２４ビット）に変換することができる。

また、色変換処理部２１２は、ＲＧＢ（各８ビット、計２４ビット）からＣＭＹＫ（各８ビット、３２ビット）のデータを生成する。変換方法としては、あらかじめ用意した情報テーブル２１３をもとに、ＲＧＢ（２４ビット）のデータ値から、ＣＭＹＫ（各８ビット、３２ビット）を一意的に決定し変換する。但し、このような変換方法は一例として説明のために挙げたものである。

２値化処理部２１４は、ＣＭＹＫ（３２ビット）のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各８ビット（０〜２５５）を、１２８ビット以上であれば”１”とし、そうでなければ”０”とするように、単純な閾値を用いた２値化処理を施す。

以上の処理によって画像処理ユニット２０から出力されるＣＭＹＫ（各１ビット、合計４ビットのデータ）は、再度第２のＤＭＡ２２によりＤＤＲメモリ６にメモリライトし、画像処理ユニット２０の処理結果をＤＤＲメモリ６に返す。ここで、第２のＤＭＡ２２は３２ビット単位でアクセスするので、ＣＭＹＫ（４ビット）は、８画素単位でメモリライトすることとなるが、この問題は、第２のＤＭＡ２２内に３２ビットのバッファを持っていれば吸収することができる。

上記の画像復号ユニット１０、画像処理ユニット２０の処理を繰り返し、１ページ分のＣＭＹＫ（各１ビット、合計４ビット）による画像処理結果がＤＤＲメモリ６に蓄積完了すると、第３のＤＭＡ３２はバス８を経由して変換出力部３１に転送し、プロッター出力させる。

（１．３．画像処理手順）
図５および図６は、実施の形態１による画像処理手順を説明するフローチャートである。ＭＭＲ復号部１３はＭＭＲ符号化された分離データを入力すると、ＭＭＲ伸張処理を施して（ステップＳ１０１）、第２のＳＲＡＭ１４に記憶させる（ステップＳ１０２）。多値化部１５は、伸張した分離データが１画素８ビットであるか否かを判定し（ステップＳ１０３）、８ビットではない場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、８ビット化処理を施す（ステップＳ１０４）。

一方、ＪＰＥＧ復号部１１は、ＪＰＥＧ符号化された画像データを入力してＪＰＥＧ符号を画像に伸張する処理を施し（ステップＳ１０５）、ＪＰＥＧ画像を１６×１６画素のブロック単位で第１のＳＲＡＭ１２に記憶させる（ステップＳ１０６）。第１のＤＭＡ１７は、第１のＳＲＡＭ１２から、ライン単位で、蓄積された画像データを読み出して画像合成部１６に送信する（ステップＳ１０７）。

合成画像部は、第１のＳＲＡＭ１２から入力した２４ビットの画像データと、多値化処理を施された８ビットの分離データとに対して合成処理を施す（ステップＳ１０８）。第１のＤＭＡ１７は、画像合成処理を施されたデータを、調停回路２を介してＤＤＲメモリ６に出力する（ステップＳ１０９）。以上が画像復号ユニット１０における処理である（図５）。

画像処理ユニット２０の第２のＤＭＡ２２は、画像データおよび分離データが合成されたデータを、３２ビット単位で、ＤＤＲメモリ６から読み込み（ステップＳ１１０）、画像処理部２１に出力する。黒文字強調処理部２１１は、分離データの情報に応じて文字か非文字かを判定し、文字部分の画素に対して強調処理を施す（ステップＳ１１１）。色変換部２１２は、ＲＧＢデータを、情報テーブル２１３に基づいて、一意的に３２ビットのＣＭＹＫデータに変換する（ステップＳ１１２）。

２値化処理部２１４は、３２ビットのＣＭＹＫデータを、各色を閾値によって２値化し、各色１ビットのＣＭＹＫデータ（合計４ビット）を生成する（ステップＳ１１３）。第２のＤＭＡ２２は、４ビット化した画像処理結果をＤＤＲメモリ６に出力する（ステップＳ１１４）。以上が画像処理ユニット２０における処理である。

画像出力ユニット３０の第３のＤＭＡ３２は、ステップＳ１１４で生成された画像処理結果のデータを、ＤＤＲメモリ６から読み込み、変換出力部３１に送る（ステップＳ１１５）。変換出力部３１は、画像データをレーザ信号に変換し、プロッター（不図示）に送信する（ステップＳ１１６）。不図示のプロッターは、受信したレーザ信号を出力して画像を形成する（ステップＳ１１７）。以上が、画像出力ユニット３０における処理である（図６）。

なお、ここで、画像データについてはＪＰＥＧ以外でも非可逆圧縮されたものを使用することができる。画像は、人間は画像中で高周波は認識しづらく、色差に鈍感であるという人間の知覚特性に合わせて、より高い圧縮率を実現することができるからである。

また、ここで、分離データは、可逆圧縮されたものであることが望ましい。分離データは、画像処理ユニット２０で画像特徴を示す情報として利用されるので、圧縮による劣化が無いことが好ましいからである。可逆圧縮することによって、分離データの情報を完全に維持しながら圧縮されているので、正確なデータの復号が可能となるからである。

図７は、分離データをブロック化して１次元圧縮することを説明する図である。分離データのブロックサイズは、画像データの圧縮ブロック単位であるｍ×ｎにあわせて圧縮されていることが望ましい。

画像データがブロック単位で圧縮される場合、ＪＰＥＧカラーの場合は、１６×１６画素のブロック単位で圧縮される場合が多い。また、ＪＰＥＧモノクロで圧縮される場合は、８×８画素のブロック単位で圧縮される場合が多い。

このようなブロック単位の圧縮に対応する分離画像データ（図中符号６０１）も、画像データの圧縮方法に応じて、カラーの場合は１６×１６、あるいはモノクロの場合は８×８画素のブロック単位で圧縮されていると、復号後において、分離データおよび画像データを合成する際に、それぞれの画素の対応が取りやすい。また、分離データ自体を、図７中符号６０２に示すように１次元の圧縮方式にしておくと、ｍ×ｎのブロックサイズを画像データの圧縮ブロック単位にあわせて自由に制御することが可能となる。

（１．４．効果）
図８は、従来例による画像処理装置の機能的ブロック図である。ここで、従来例との比較を行う。ここで従来例は、例えばスキャナ画像を、画像データと分離データに分割し、ＨＤＤ等の記憶装置に蓄積することを考慮し、データ量削減のため、画像データはＪＰＥＧ圧縮され、分離データが２値のＭＭＲ圧縮されている状態を想定する。図７に示した構成では、画像データを復号化処理を施すＪＰＥＧ復号器７０１に、圧縮されたＪＰＥＧ符号が入力され、復号化処理を施された画像データが、メモリ７０２に展開される。画像データは、各画素がＲ（８ｂｉｔ）、Ｇ（８ｂｉｔ）、Ｂ（８ｂｉｔ）から構成される。

また、分離データを復号化処理を施すＭＭＲ復号器７０３には、ＭＭＲ符号データが入力され、復号化処理を施された分離データは、メモリ７０４に展開される。分離データは、各画素ごとに１ｂｉｔである。後段の画像処理ブロック７０５は、それぞれのメモリ７０２および７０４に、画素単位で蓄積されている画像データ（ＲＧＢ＝２４ｂｉｔ）、分離データ（１ｂｉｔ）を同期入力し、画像データ画素（ＲＧＢ＝２４ｂｉｔ）に対して、分離データ画素（１ｂｉｔ）を参考に画像処理を行う。出力結果は、２値化されたＣＭＹＫデータとして後段のプロッター部（不図示）へ出力される。

図９は、図８における画像処理ブロック７０５の代わりにＣＰＵ８０１を備える画像処理装置の機能的ブロック図である。ＣＰＵ８０１が、ワード単位（３２ｂｉｔ）でメモリ７０２および７０４からデータを読み込み、出力をメモリ８０２に書き込む。

図９の構成のような従来例では、ＣＰＵ８０１は１画素単位で画像処理を行う場合、メモリ７０２から画像データ画素（ＲＧＢ＝２４ｂｉｔ）をメモリリードし、メモリ７０４から分離データ（１ｂｉｔ）をメモリリードする。画像処理結果の画像データ（ＣＭＹＫ＝４ｂｉｔ）をメモリ８０２に書き込む。画像出力ブロック８０３は、メモリ８０２から、画像処理結果の画像データ（ＣＭＹＫ＝４ｂｉｔ）を読み出し、プロッター（不図示）に出力する。この場合、ＣＰＵ８０１は、１画素分の画像データ、分離データを入力し、１画素分の画像処理結果の画像を出力する手順において、３回のメモリアクセスが発生することとなる。例え、メモリ７０２、メモリ７０４、およびメモリ８０２が物理的に同じメモリであったとしても、メモリ上に３回異なるアドレスへのアクセスを実行することによって、同様に頻繁なメモリアクセスが必要となってしまう。

しかしながら、このような従来例と異なって、実施の形態１による画像処理装置１００では、分離データおよび画像データを画素単位で１ワードのデータ長に合成してメモリ出力し、合成されたデータを読み込むことによって分離データおよび画像データを取得するので、ＣＰＵ４がより効率的なメモリアクセスを行って画像処理を実行することができる。

また、実施の形態１によるＣＰＵ４に限らず、ワード単位（３２ｂｉｔ）でメモリリードする画像処理ユニット２０でも同様に効果的なメモリアクセスを行って画像処理を実行することができる。

即ち、実施の形態１による画像処理装置においては、画像データに処理を施す画像処理ユニット２０、ＣＰＵ４、および画像出力ユニット３０は、処理単位である３２ビット長のデータに対してアクセスおよび画像処理を施すことができるので、高速なメモリアクセスおよび高速な画像処理が可能となる。また、画像処理する際に、３２ビット化された合成データを一度だけ読み込んで、読み込んだ分離データに基づいて画像データを処理できるので、画素ごとに分離データと画像データとを読み込んで処理を施すよりも、メモリアクセスの回数を低減し、高速の画像処理が可能となる。

（変形例１）
実施の形態１においては、画像処理ユニット２０をチップでハード的に構成したが、変形例１として、画像処理ユニット２０を、一般的な３２ビットＣＰＵ４で構成することもできる。この場合、ＣＰＵ４が画像処理ユニット２０と同様に３２ビット単位でメモリアクセスおよび処理を行うので、アクセスの効率を低下させることなく画像処理を施すことができる。

（変形例２）
実施の形態１においては、ＤＭＡ、メモリ、およびＣＰＵ４などを３２ビットの処理系として構成したが、変形例２として、上記それぞれが６４ビット処理系として構成することができる。６４ビット処理系は、３２ビットの整数倍処理系の一つとして実現性が高いからである。

この場合、ＲＧＢをそれぞれ２１ビットで計６３ビット、および分離データを１ビットとして、分離データに対しては多値化処理を施すことなく合成して６４ビットの合成データにすることができる。

あるいはまた、ＲＧＢをそれぞれ２０ビットで計６０ビット、および分離データを１ビットとして、分離データに対しては多値化処理を施して４ビットとし、合成して６４ビットの合成データにすることができる。あるいはまた、画像特徴量データをもともと４ビットとして、合成されたデータを６４ビットとして利用することもできる。

（２．実施の形態２）
実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、復号化処理を施された画像データおよび復号化処理を施された分離データをメモリに格納せず、分離データに対して合成データが３２ビットになるように多値化処理を施して、画素ごとに、画像データと分離データとを合成して３２ビット長になるように処理を施す点である。この構成によって、復号化された画像データおよび復号化された分離データを格納するメモリを省略することができ、また、復号化された画像データおよび分離データへのアクセスを省略することができるので、装置規模を簡易なものとし、メモリアクセスを低減した高速の画像処理が可能となる。

図１０は、実施の形態による画像処理装置の機能的ブロック図である。実施の形態２による画像処理装置２００は、実施の形態１における第１のＳＲＡＭ１２および第２のＳＲＡＭ１４を備えない。

図１１は、実施の形態２による画像処理手順を説明するフローチャートである。ＭＭＲ復号部１３は、ＭＭＲ符号化された分離データを入力してＭＭＲ復号化処理を施し（ステップＳ２０１）、多値化部１５は、復号され伸張された分離データが１画素８ビットであるか否かを判定し（ステップＳ２０２）、８ビットでない場合（ステップＳ２０２のＮｏ）、多値化部１５は、８ビットへの多値化処理を施す（ステップＳ２０３）。

一方、ＪＰＥＧ復号部１１は、ＪＰＥＧ符号データを入力し、ＪＰＥＧ復号化処理を施す（ステップＳ２０４）。画像合成部１６は、多値化部１５によって８ビット化された分離データと、ＪＰＥＧ復号部１１によって復号化処理を施された２４ビットの画像データを、同期して入力し、３２ビットに合成する（ステップＳ２０５）。これより以降の手順は、実施の形態１における手順のステップＳ１０９以降と同様であるので、説明を省略する。

この構成によって、実施の形態１において備えていた第１のＳＲＡＭ１２および第２のＳＲＡＭ１４を備えずに、復号されたＪＰＥＧデータおよび復号された分離データを、同期を取りながら直接、画像合成部１６が入力して、合成処理を施すことによって、頻繁なメモリアクセスを省略することができる。また、画像合成部１６によって合成されたデータについては、後段の画像処理においても、合成データを１度読み取ることによって、読み取られた合成データ中の画像データを、読み取られた分離データに基づいて画像処理を施すので、それぞれ別々のメモリから読み取って処理を施すのに比較してメモリアクセスを減らすことができ、高速の画像処理が可能になる。

（３．実施の形態３）
図１２は、実施の形態３による画像形成装置の機能的ブロック図である。実施の形態３による画像形成装置３００は、実施の形態１による画像処理装置１００を備えたものであり、画像形成のための印刷出力部４０を備える。

印刷出力部４０は、変換出力部３１によって生成された変換データに従って、帯電されたＣＭＹＫ各色の回転体にレーザ光による画像データを書き込み静電潜像を形成し、現像装置によって、中間転写体に転写して、記録紙などに転写する。これらの印刷出力に関する技術は公知技術であるので詳細な説明を省略する。

このように実施の形態３による画像形成装置においては、実施の形態１において述べたように、画像データの処理単位である３２ビット長の合成データに対してアクセスおよび画像処理を施すことができるので、高速なメモリアクセスおよび高速な画像処理に伴う画像形成が可能となる。

ここで、分離データを文字か非文字かの１ビットによる表現としたが、文字、写真、グラフなどの図表画像、および印刷されたドットによる画像など、詳細に画像特徴を判別できるデータとすることができる。この場合、１ビットではなく、２ビット、３ビット、あるいは４ビットなど、任意のビットに設定することができる。

以上のように、本発明にかかる画像処理装置、および画像処理方法は、画像処理技術に有用であり、特に、画像処理を高速化する技術に適している。

実施の形態１による画像処理装置の機能的ブロック図である。 ＪＰＥＧ復号部１１によって復号される画像データを説明する図である。 画像合成部１６が分離データおよび画像データを合成した合成データの一例を示す図である。 画像処理部２１の機能的ブロック図である。 実施の形態１による画像処理手順を説明するフローチャートである。 実施の形態１による画像処理手順を説明するフローチャートである。 分離データをブロック化して１次元圧縮することを説明する図である。 従来例による画像処理装置の機能的ブロック図である。 図８における画像処理ブロック７０５の代わりにＣＰＵ８０１を備える画像処理装置の機能的ブロック図である。 実施の形態による画像処理装置の機能的ブロック図である。 実施の形態２による画像処理手順を説明するフローチャートである。 実施の形態３による画像形成装置の機能的ブロック図である。

符号の説明

２ 調停回路
４ ＣＰＵ
６ ＤＤＲメモリ
８ バス
１０ 画像復号ユニット
１１ ＪＰＥＧ復号部
１２ 第１のＳＲＡＭ
１３ ＭＭＲ復号部
１４ 第２のＳＲＡＭ
１５ 多値化部
１６ 画像合成部
１７ 第１のＤＭＡ
２０ 画像処理ユニット
２１ 画像処理部
２２ 第２のＤＭＡ
３０ 画像出力ユニット
３１ 変換出力部
３２ 第３のＤＭＡ
１００、２００ 画像処理装置
３００ 画像形成装置

Claims (15)

1. Ｒ，Ｇ，Ｂ各色にて構成され圧縮された画像データに復号化処理を施してＲＧＢ画像データを得る画像データ復号化手段と、
   画像の特徴量を示す分離データを圧縮された状態で受け取り復号化処理を施す分離データ復号化手段と、
   前記分離データ複合化手段によって復号化処理を施された前記分離データに多値化処理を施して画素単位あたり第１の複数ビット数の多値化分離データを得る多値化手段と、
   前記ＲＧＢ画像データおよび前記多値化分離データを画素毎に合成する合成処理を施して画素単位あたり第２の複数ビット数の合成画像データを得る合成手段と、
   前記合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データおよびＲＧＢ画像データに応じて、該ＲＧＢ画像データに所定の処理を施し、更に該所定の処理を施したＲＧＢ画像データから決定されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに変換して出力する画像処理手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像処理手段は、前記合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データが文字領域を示し、該画素のＲＧＢ画像データが閾値よりも黒に近い場合、該ＲＧＢ画像データに文字強調処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記分離データ復号化手段は、ブロック単位で１次元可逆圧縮された分離データを受信する場合、前記ブロック単位で復号化処理を施すものであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記画像データ復号化手段は、前記ブロック単位と同一のブロック単位で１次元圧縮された画像データを受信する場合、前記ブロック単位で復号化処理を施し、
   前記合成手段は、前記ブロック単位で合成処理を施すものであることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記画像データ復号化手段によって復号化された前記ＲＧＢ画像データを格納し、前記合成手段に出力する画像データ記憶手段と、
   前記分離データ復号化手段によって復号化処理を施された前記分離データを格納し、前記多値化手段に出力する分離データ記憶手段と、
   前記合成手段によって合成された前記合成画像データを保持する合成データ記憶手段とを、さらに、備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像処理装置。
6. 前記画像データ復号化手段は、非可逆圧縮された画像データに対して復号化処理を施すものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像処理装置。
7. 前記分離データ復号化手段は、可逆圧縮された分離データに対して復号化処理を施すものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像処理装置。
8. 前記画像処理手段は、前記Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに２値化処理を更に施すものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像処理装置。
9. 前記ブロック単位は、縦横８画素のブロック単位または縦横１６画素のブロック単位であることを特徴とする請求項３または４に記載の画像処理装置。
10. 前記第２の複数ビット数は、３２ビットの整数倍であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の画像処理装置。
11. 前記画像データ復号化手段は、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）圧縮された画像データを入力した場合、ＪＰＥＧ復号化処理を施すものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の画像処理装置。
12. 前記分離データ復号化手段は、ＭＭＲ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｅａｄ）圧縮された分離データを入力した場合、ＭＭＲ復号化処理を施すものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の画像処理装置。
13. 画像処理装置の画像処理方法であって、
    画像データ復号化手段によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色にて構成され圧縮された画像データに対して復号化処理を施してＲＧＢ画像データを得る画像データ復号化工程と、
    分離データ復号化手段によって、画像の特徴量を示す分離データを圧縮された状態で受け取り復号化処理を施す分離データ復号化工程と、
    多値化手段によって、前記分離データ複合化工程によって復号化処理を施された前記分離データに多値化処理を施して画素単位あたり第１の複数ビット数の多値化分離データを得る多値化工程と、
    合成手段によって、前記ＲＧＢ画像データおよび前記多値化分離データを画素毎に合成する合成処理を施して画素単位あたり第２の複数ビット数の合成画像データを得る合成工程と、
    画像処理手段によって、前記合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データおよびＲＧＢ画像データに応じて、該ＲＧＢ画像データに所定の処理を施し、更に該所定の処理を施したＲＧＢ画像データから決定されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータに変換して出力する画像処理工程と、
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
14. 前記画像処理工程では、前記合成画像データの画素毎に、該画素の多値化分離データが文字領域を示し、該画素のＲＧＢ画像データが閾値よりも黒に近い場合、該ＲＧＢ画像データに文字強調処理を施すことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理方法。
15. 前記第２の複数ビット数は、３２ビットの整数倍であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像処理方法。

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