JP4968172B2 - 画像情報圧縮処理方法、画像情報圧縮処理プログラム、および画像情報圧縮処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像情報圧縮処理方法、画像情報圧縮処理プログラム、および画像情報圧縮処理装置に関し、特に、ＧＢＴＣ（Generalized Block Truncation Coding）方式を改良して画像データの圧縮処理を行う画像情報圧縮処理方法、画像情報圧縮処理プログラム、および画像情報圧縮処理装置に関する。

従来のＧＢＴＣ方式を利用した画像情報圧縮処理は、元画像データを所定の画素マトリクスのブロック単位で抽出し、抽出した各ブロック内の画像データにＧＢＴＣ方式の符号化処理を施している。すなわち、圧縮された状態で編集可能な固定長ＧＢＴＣ圧縮データを、圧縮された状態で編集不可能な可変長圧縮データに変換処理する際には、各画素のデータを４段階の領域に分類して割り当てられる２ｂｉｔ（ビット）の属性情報ＡＴＲ符号で表し、その符号を中間値（平均値情報）ＬＡおよび階調幅（階調幅指数）ＬＤに基づいて置き換えるか、あるいは単に属性情報ＡＴＲ符号を付加することで可変長圧縮データに変換処理している（例えば、特許文献１参照）。

しかし、従来のＧＢＴＣ方式を利用した画像情報の圧縮処理技術では、４段階の領域に割り当てられる２ｂｉｔの属性情報ＡＴＲ符号を作成し、その符号を中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤに基づいて置き換える処理と、さらに２ｂｉｔ符号を処理単位である８ｂｉｔに詰める処理の２つの処理が必要になり、高速で画像データの圧縮処理を行えないという問題があった。

また、元画像データの種類（例えば、写真等）によっては、固定長ＧＢＴＣ圧縮データに単に属性情報ＡＴＲ符号を付加することになり、可変長圧縮処理後のデータサイズが固定長ＧＢＴＣ圧縮データよりも大きくなる場合があるという問題があった。
特開２０００−２７０２２８号公報

本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、属性情報を付加することなく可変長圧縮データを作成して、高速で可変長圧縮処理を行うことができる画像情報圧縮処理方法、画像情報圧縮処理プログラム、および画像情報圧縮処理装置を提供することである。

本発明の他の目的は、画像データの種類によって、可変長圧縮処理後のデータサイズが固定長ＧＢＴＣ圧縮データよりも大きくならない画像情報圧縮処理方法、画像情報圧縮処理プログラム、および画像情報圧縮処理装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）多値画像データを所定の画素マトリクスのブロック単位で抽出するステップと、
抽出したブロック内の各画素データから読み取った階調値の最大値および最小値に基づいて中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤを求めるステップと、前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値であるとき、前記中間値ＬＡをメモリに書き込むステップと、前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値以外の中間階調値であるとき、前記中間値ＬＡおよび前記階調幅ＬＤを前記メモリに書き込むステップと、前記中間値ＬＡが前記中間階調値であって、かつ前記階調幅ＬＤが０でないとき、さらに、前記ブロック内の各画素データを、階調幅ＬＤを４等分した領域に対応させて２ビットデータに変換して前記メモリに書き込むステップと、を有することを特徴とする画像情報圧縮処理方法。

（２）多値画像データの各ブロックが、前記中間値ＬＡ、前記階調幅ＬＤ、および前記２ビットデータの画素データからなる固定長ブロックに変換されてなる固定長圧縮データが入力された場合、前記固定長圧縮データを前記固定長ブロック単位で抽出するステップと、前記固定長ブロックの前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値であるとき、前記中間値ＬＡをメモリに書き込むステップと、前記固定長ブロックの前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値以外の中間階調値であるとき、前記中間値ＬＡおよび前記階調幅ＬＤを前記メモリに書き込むステップと、前記固定長ブロックの前記中間値ＬＡが前記中間階調値であって、かつ前記固定長ブロックの前記階調幅ＬＤが０でないとき、さらに、前記固定長ブロックの前記２ビットデータの画素データを前記メモリに書き込むステップと、をさらに有することを特徴とする上記（１）に記載の画像情報圧縮処理方法。

（３）前記ブロックは４×４画素のマトリクスであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の画像情報圧縮処理方法。

（４）前記設定階調は２５６階調であって、設定階調の最大値が２５５、最小値が０であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の画像情報圧縮処理方法。

（５）多値画像データを所定の画素マトリクスのブロック単位で抽出する手順と、抽出したブロック内の各画素データから読み取った階調値の最大値および最小値に基づいて中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤを求める手順と、前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値であるとき、前記中間値ＬＡをメモリに書き込む手順と、前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値以外の中間階調値であるとき、前記中間値ＬＡおよび前記階調幅ＬＤを前記メモリに書き込む手順と、前記中間値ＬＡが前記中間階調値であって、かつ前記階調幅ＬＤが０でないとき、さらに、前記ブロック内の各画素データを、階調幅ＬＤを４等分した領域に対応させて２ビットデータに変換して前記メモリに書き込む手順と、をコンピュータに実行させるための画像情報圧縮処理プログラム。

（６）上記（５）に記載の画像情報圧縮処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（７）多値画像データを所定の画素マトリクスのブロック単位で抽出する抽出手段と、抽出したブロック内の各画素データから読み取った階調値の最大値および最小値に基づいて中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤを求める算出手段と、前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値であるとき、前記中間値ＬＡをメモリに書き込む第１書き込み手段と、前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値以外の中間階調値であるとき、前記中間値ＬＡおよび前記階調幅ＬＤを前記メモリに書き込む第２書き込み手段と、前記中間値ＬＡが前記中間階調値であって、かつ前記階調幅ＬＤが０でないとき、さらに、前記ブロック内の各画素データを、階調幅ＬＤを４等分した領域に対応させて２ビットデータに変換して前記メモリに書き込む第３書き込み手段と、を有することを特徴とする画像情報圧縮処理装置。

本発明によれば、従来のＧＢＴＣ方式による可変長圧縮処理によって必要であった新たに２ｂｉｔの属性情報ＡＴＲ符号を作成し、その符号を中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤに基づいて置き換える処理と、ＡＴＲ符号を処理単位である８ｂｉｔに詰める処理と、の２つの処理が不要となる。すなわち、中間値ＬＡと階調幅ＬＤから直接可変長圧縮データを作成するので、高速で可変長圧縮処理を行うことができる。

また、元画像データの種類によって属性情報ＡＴＲ符号を付加することもないので、可変長圧縮処理後のデータサイズが固定長ＧＢＴＣ圧縮データよりも大きくならない。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

〔第１の実施の形態〕
まず、図１を参照して、本発明に係る第１の実施の形態の画像情報圧縮処理装置の構成について説明する。図１は、複写機等の画像処理装置内に画像情報圧縮処理装置を組み込んだ場合のブロック図である。

第１の実施の形態では、画像情報圧縮処理装置３は、後述するデジタルフルカラー複写機等の画像処理装置１内に組み込まれ、コントローラ（制御装置）２の制御により画像処理装置１で可変長圧縮／伸張処理し、用紙に印刷出力するように構成されている。

画像情報圧縮処理装置３は、後述する元画像データの圧縮／伸張処理部３０２と、圧縮データを書き込む圧縮画像メモリ３１０と、を備えている。圧縮／伸張処理部３０２は、多値画像データを所定の画素マトリクスのブロック単位で抽出し、抽出した各ブロック内の画像データの読み取り階調値の最大値、最小値から中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤを求める。そして、画像情報圧縮処理装置３は、後述する画像情報圧縮処理プログラムに基づいて、ＬＡが設定階調の最大値、最小値のとき、圧縮画像メモリ３１０にそれぞれのＬＡ値を書き込む手順と、ＬＡが設定階調の最大値、最小値以外の中間階調値であるとき、圧縮画像メモリ３１０に中間値ＬＡと階調幅ＬＤを書き込む手順と、ＬＡが上記中間階調値であって、かつＬＤが０でないとき、さらに、各ブロック内の画素データを、階調幅ＬＤを４等分した領域に対応させて２ｂｉｔ（ビット）データに変換して、圧縮画像メモリ３１０に書き込む手順を実行する。

ここで、「読み取り階調値の最大値および最小値」は、元画像から読み取ったブロック内の個々の画素データの階調値の最大値および最小値を意味する。また、「設定階調値」は、設定される２５６階調などの階調数を意味する。２５６階調の場合、設定階調値の最大値は２５５、設定階調値の最小値は０となる。

本発明による画像情報圧縮処理装置３は、上記各手順を実行するための専用のハードウェア回路によっても、また、上記各手順を記述したプログラム（ソフトウェア）をＣＰＵが実行することによっても実現することができる。

次に、図２から図４を用いて、上記画像情報圧縮処理装置３を組み込んだ画像処理装置の一実施の形態について説明する。図２は、本発明に係る画像処理装置の一実施の形態の構成断面図である。

図２に示すように、本実施の形態の画像処理装置１はデジタルフルカラー複写機として構成されている。画像処理装置１は、原稿のＲＧＢ画像データを読み取る画像読取部１００と、複写部２００とに大きく分けられる。

画像読取部１００において、原稿台ガラス１０７上に載置された原稿は、露光ランプ１０１により照射される。原稿の反射光は、３枚のミラー１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃによりレンズ１０４に導かれ、ＣＣＤセンサ１０５で結像する。

露光ランプ１０１およびミラー１０３ａは、スキャナモータ１０２により矢印方向（副走査方向）に設定倍率に応じた速度Ｖで移動する。これにより、原稿台ガラス上に載置された原稿が全面にわたって走査される。また、ミラー１０３ｂ，１０３ｃは、露光ランプ１０１とミラー１０３ａの矢印方向への移動に伴い、Ｖ／２の速度で、同じく矢印方向（副走査方向）に移動する。

ＣＣＤセンサ１０５により得られるＲ，Ｇ，Ｂの３色の多値電気信号は、読取信号処理部１０６により、８ビットの階調データに変換された後に、外部入出力ポート１０８および複写部２００に出力される。

複写部２００において、画像データ補正部２０１は、入力される階調データに対して感光体の階調特性に応じた階調補正（γ補正）を行う。プリンタ露光部２０２は、補正後の画像データをＤ／Ａ変換してレーザダイオード駆動信号を生成し、この駆動信号により半導体レーザを発光させる。階調データに対応してプリンタ露光部２０２から発生されるレーザビームは、反射鏡２０３ａ，２０３ｂを介して回転駆動される感光体ドラム２０４を露光する。

感光体ドラム２０４は、１複写毎に露光を受ける前にイレーサランプ２１１で照射され、帯電チャージャ２０５により一様に帯電されている。この状態で露光を受けると、感光体ドラム２０４上に原稿の静電潜像が形成される。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）のトナー現像器２０６ａ〜２０６ｄのうちの何れか１つだけが選択され、感光体ドラム２０４上の静電潜像を現像する。現像されたトナー像は、転写前イレーサ２０８により余分な電荷が除去された後、転写チャージャ２０９により転写ドラム２１８上に巻き付けられた複写紙（用紙）に転写される。

転写ドラム２１８は、表面に転写フィルムが張り付けられており、感光体の回転速度と同じ速度で反時計回りに回転する。また、複写紙の保持位置と画像転写位置の同期をとるために基準板２２０ａが転写ドラム２１８の内側に設けられている。基準位置センサ２２０ｂは、転写ドラム２１８の回転に伴い、基準板２２０ａが当該センサを横切る毎に所定の基準信号を発生する。複写紙は、給紙カセット群２１２から給紙ローラ２１３により搬送路へ搬送され、搬送ローラ２１４によりタイミングローラ２１７に搬送される。

複写紙が手差しトレイ２１６より挿入される場合は、搬送ローラ２１５によりタイミングローラ２１７に搬送される。タイミングローラ２１７は、上記基準信号に同期して複写紙を転写ドラム２１８に供給し、複写紙を転写ドラム２１８上の所定の位置に保持する。タイミングローラ２１７から転写ドラム２１８に供給された複写紙は、吸着チャージャ２１９により転写ドラム２１８に静電吸着される。

上記印字過程は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色について繰り返し行われている。このとき、感光体ドラム２０４と、転写ドラム２１８の動作に同期して露光ランプ１０１とミラー１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは、所定の動作を繰り返す。その後、複写紙は、除電分離チャージャ対２２１により静電吸着していた用紙の電荷が除去されることで、転写ドラム２１８から分離される。転写ドラム２１８から分離した複写紙は、定着ローラ対２２３により定着処理の施された後、排紙トレイ２２４に排紙される。

図３は、読取信号処理部１０６の実行する各信号処理を示すブロック図である。

図３に示すように、ＣＣＤセンサ１０５により読み取られた原稿のＲ，Ｇ，Ｂの各画像データは、各複写機の備えるＣＣＤセンサ１０５の個体差によるばらつきを有する。このため、同じ色表の基準パッチを読み取った場合でも、複写機毎に読み取りデータの値が異なる。読み取り装置色補正処理部３０１では、読み取ったＲＧＢ画像データを、ＮＴＳＣ規格やハイビジョン規格などで規格化されている標準ＲＧＢ画像データに補正する。

読み取り装置色補正処理部３０１において補正の施されたＯＲ，ＯＧ，ＯＢの各画像データは、次の圧縮／伸張処理部３０２に出力されると共に、外部入出力ポート１０８に出力される。当該複写機に接続される周辺装置は、外部入出力ポート１０８を介して原稿のＯＲ，ＯＧ，ＯＢの画像データを受け取る。

また、本実施形態の画像処理装置１では、周辺装置から外部入出力ポート１０８を介して入力されるＯＲ，ＯＧ，ＯＢの画像データを用いて画像を形成することも可能であり、この場合、画像処理装置１はプリンタとして機能することとなる。これは、読み取り装置色補正処理部３０１以降の各処理部が標準化されたＲＧＢ画像データを用いるように設定されているためである。

圧縮／伸張処理部３０２では、設定されているモードに基づいて、可変長圧縮処理を実行すると共に、縮小連写処理及び画質モニタ処理を実行する。可変長圧縮処理、縮小連写処理および画質モニタ処理は、入力されるＯＲ，ＯＧ，ＯＢの各画像データに対して実行される。伸張処理を行う場合、ＣＰＵ３１１は、圧縮画像メモリ３１０から各ブロックの可変長圧縮されたデータを読み出し、伸張処理を実行し、ＯＲ１，ＯＧ１，ＯＢ１の各画像データを出力する。

反射／濃度変換処理部３０３は、ＯＲ１，ＯＧ１，ＯＢ１のＲＧＢ画像データに所定の反射／濃度変換処理を施した後、ＤＲ，ＤＧ，ＤＢの濃度データを出力する。濃度データに変換されたＲＧＢ画像データは、マスキング処理部３０４において、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の何れか１色の画像データに変換された後、画像データ補正部２０１に出力される。

画像データ補正部２０１では、マスキング処理部３０４より出力された階調データに対して、所定の階調補正（γ補正）処理を施した後、プリンタ露光部２０２に、当該階調データを出力する。

ＣＰＵ３１１は、プログラムにしたがって圧縮／伸張処理の他、上記各部の制御や各種の演算処理を行う。ＲＯＭ３１２は、画像処理装置１の基本動作を制御する各種プログラムやパラメータを格納する。ＲＡＭ３１３は、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶する。ハードディスク３１４は、各種プログラムやパラメータを格納し、または画像処理により得られた画像データ等を一時的に保存するために使用される。バッファメモリ３１５は、圧縮画像メモリ３１０から読み出した可変長圧縮データを一時保管する。本実施形態において、画像処理装置１は前述した所定の動作を行うが、このための画像処理装置１の動作を制御するプログラムはＲＯＭ３１２またはハードディスク３１４に格納されており、動作開始の際にＲＡＭ３１３に読み出されてＣＰＵ３１１によって実行される。

図４は、本実施形態の画像処理装置１のＣＰＵ３１１の実行する複写処理のメインフローチャートである。なお、図４のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、例えば、画像処理装置１のＲＯＭ３１２に制御プログラムとして記憶されており、動作開始の際にＲＡＭ３１３に読み出されてＣＰＵ３１１によって実行される（図３参照）。

図４に示すように、まず、複写機本体の初期化を行う（Ｓ１０１）。次に、画像処理装置１の操作パネル（図示せず）からのモード設定処理を行う（Ｓ１０２）。さらに、装置のウォーミングアップやシェーディング、画像安定化処理等の前処理を実行する（Ｓ１０３）。

スタートキー（図示せず）が押下された場合、ＣＰＵ３１１は、スキャナモータ１０２を駆動させて、原稿台１０７上に載置された原稿の画像を読み取る（Ｓ１０４）。

次に、画像データの可変長圧縮処理を実行し、各ブロック毎に得られるデータ（中間値ＬＡ、階調幅ＬＤ、符号データφｉｊ）を圧縮画像メモリ３１０に格納する（Ｓ１０５）。ステップＳ１０５の処理の後、圧縮画像メモリ３１０に格納されている圧縮データ（中間値ＬＡ、階調幅ＬＤ、符号データφｉｊ）を読み出し、伸張処理を実行する（Ｓ１０６）。

次のステップＳ１０７では、伸張処理により得られるＲＧＢ画像データに基づいて用紙上に画像を形成する画像形成処理を実行する。

画像形成処理の後、作像後の感光体ドラム２０４の残留トナーの除去など、直接作像動作とは関係しないが、装置のコンディションを維持するために必要な処理を行う（Ｓ１０８）。最後に、定着器の温度制御や通信制御などのその他の処理を行う（Ｓ１０９）。

次に、図５から図９を参照して、本発明に係る画像情報圧縮処理方法の実施の形態を説明する。図５は、ビットマップデータを直接可変長圧縮する処理方法のフローチャートである。図６は、固定長圧縮データを可変長圧縮する処理方法のフローチャートである。図７は、ＧＢＴＣ方式によるブロック抽出状況の概念図である。図８は、本発明に係る画像圧縮処理方法における可変長圧縮フォーマットの説明図である。図９は、ブロック内の画像データの４等分領域への振り分け状況の説明図である。

＜ビットマップデータの圧縮処理＞
まず、図５、図７〜図９を参照して、ビットマップデータ（ｂｍｐデータ）を可変長圧縮する処理方法について説明する。なお、図５のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、例えば、上記画像処理装置１のＲＯＭ３１２に制御プログラムとして記憶されており、動作開始の際にＲＡＭ３１３に読み出されてＣＰＵ３１１によって実行される（図３参照）。

図５に示すように、ｂｍｐデータを可変長圧縮する処理方法では、まず、例えば、画像処理装置１の画像読取部１００の原稿台ガラス１０７上に原稿を載置して、原稿の画像を読み込む（Ｓ２０１）。そして、図７に示すように、読み取られた元画像データ（多値画像データ／ｂｍｐデータ）から所定の画素マトリクスのブロック単位で画像データを抽出する。本実施の形態では、４×４のブロックの１６ピクセルを抽出単位とし、ブロック内の画像データ（Ｄ０〜Ｄｆ）を抽出する。なお、以降においては、説明を簡単にするためグレースケール多値画像データの場合を例に挙げて説明する。

次に、抽出した各ブロック内の画像データ（Ｄ０〜Ｄｆ）の階調値を読み取り、読み取り階調値の最大値および最小値を求め（Ｓ２０２）、これら最大値および最小値から中間値（中間値）ＬＡと階調幅ＬＤを求める（Ｓ２０３）。すなわち、読み取り階調値の最大値をＭＡＸ、最小値をＭＩＮとすると、中間値ＬＡはＬＡ＝（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／２で算出され、階調幅ＬＤはＬＤ＝ＭＡＸ−ＭＩＮで算出される。

次に、中間値ＬＡが設定階調の最小値であるか否かを判定する。本実施形態では、設定階調が２５６階調であるので、中間値ＬＡ＝０であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。ＬＡ＝０の場合は、色値が白であるから、図８（Ａ）に示すように、そのＬＡ値（０）を処理単位である８ｂｉｔ情報として圧縮画像メモリ３１０に書き込む（Ｓ２０６）。

ＬＡ≠０の場合は、つづいて中間値ＬＡが設定階調の最大値であるか否かを判定する。本実施形態では、設定階調が２５６階調であるので、中間値ＬＡ＝２５５であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。ＬＡ＝２５５の場合は、色値が黒であるから、図８（Ｂ）に示すように、そのＬＡ値（２５５）を８ｂｉｔ情報として圧縮画像メモリ３１０に書き込む（Ｓ２０６）。

ＬＡ≠２５５の場合は、設定階調の最小値（０）および最大値（２５５）以外の中間階調値に属し、図８（Ｃ）（Ｄ）に示すように、中間値ＬＡ、階調幅ＬＤの値をそれぞれ８ｂｉｔ情報として圧縮画像メモリ３１０に書き込む（Ｓ２０７）。

次に、階調幅ＬＤ＝０であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。ＬＤ≠０の場合は、図８（Ｄ）に示すように、階調幅ＬＤを４等分した領域に１６ピクセルの画像データの階調値（Ｄ０〜Ｄｆ）を振り分け、各領域に対応する２ｂｉｔ情報（００、０１、１０、１１）に変換する（Ｓ２０９）。すなわち、階調幅ＬＤを４等分した上から１／４の値をＬＭＡＸとし、ＬＤを４等分した下から１／４の値をＬＭＩＮとすると、ＬＭＡＸはＬＭＡＸ＝（３ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／４で算出され、ＬＭＩＮはＬＭＩＮ＝（ＭＡＸ＋３ＭＩＮ）／４で算出される。そして、図９に示すように、階調幅ＬＤはＭＡＸ、ＬＭＡＸ、ＬＡ、ＬＭＩＮおよびＭＩＮによって４つの領域に分類され、ＬＭＡＸより大きくＭＡＸ以下のとき１１、ＬＡより大きくＬＭＡＸ以下のとき１０、ＬＭＩＮより大きくＬＡ以下のとき０１、ＭＩＮより大きくＬＭＩＮ以下のとき００とし、１６ピクセルの画像データの階調値（Ｄ０〜Ｄｆ）を４つの領域に振り分けて２ｂｉｔ情報に変換する。

その後、２ｂｉｔに変換したデータ（φ０〜φｆ）を３２ｂｉｔ情報（２ｂｉｔ×１６）として圧縮画像メモリ３１０にさらに書き込む（Ｓ２１０）。

抽出した全ブロックについて以上の処理が終了すると（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、本発明に係るｂｍｐデータの可変長圧縮処理を終了する。未だ処理が終了していないブロックがある場合には（Ｓ２１１：ＮＯ）、ステップＳ２０２に戻る。

このように元画像データ（ｂｍｐデータ）は、図８の圧縮フォーマットに示すように、（Ａ）ＬＡ＝０，ＬＤ＝０、（Ｂ）ＬＡ＝２５５，ＬＤ＝０、（Ｃ）ＬＡ≠０，ＬＡ≠２５５，ＬＤ＝０、（Ｄ）ＬＡ≠０，ＬＡ≠２５５，ＬＤ≠０の４つのファーマット領域に分類されて、可変長圧縮処理されることになる。

＜固定長圧縮データの圧縮処理＞
また、図６および図８を参照して、固定長圧縮データを可変長圧縮する処理方法について説明する。なお、図６のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、例えば、上記画像処理装置１のＲＯＭ３１２に制御プログラムとして記憶されており、動作開始の際にＲＡＭ３１３に読み出されてＣＰＵ３１１によって実行される（図３参照）。

図６に示すように、固定長圧縮データを可変長圧縮する処理方法は、まず、既に作成された固定長圧縮データを読み込む（Ｓ３０１）。ここで、固定長圧縮データは、多値画像データの前記ブロックが、中間値ＬＡ、階調幅ＬＤ、および２ビットデータの画素データからなる固定長ブロックに変換されることにより構成されている。

次に、読み込んだ固定長圧縮データの中間値ＬＡが設定階調の最小値であるか否かを判定する。本実施形態では、設定階調が２５６階調であるから、中間値ＬＡ＝０であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。ＬＡ＝０の場合（白）、図８（Ａ）に示すように、そのＬＡ値（０）を８ｂｉｔ情報として圧縮画像メモリ３１０に書き込む（Ｓ３０４）。

ＬＡ≠０の場合は、つづいて中間値ＬＡが設定階調の最大値であるか否かを判定する。本実施形態では、設定階調が２５６階調であるから、中間値ＬＡ＝２５５であるか否かを判定する（Ｓ３０３）。ＬＡ＝２５５の場合（黒）、図８（Ｂ）に示すように、そのＬＡ値（２５５）を８ｂｉｔ情報として圧縮画像メモリ３１０に書き込む（Ｓ３０４）。

ＬＡ≠２５５の場合は、設定階調の最小値（０）および最大値（２５５）以外の中間階調値に属し、図８（Ｃ）（Ｄ）に示すように、中間値ＬＡ、階調幅ＬＤの値をそれぞれ８ｂｉｔ情報として圧縮画像メモリ３１０にさらに書き込む（Ｓ３０５）。

次に、階調幅ＬＤ＝０であるか否かを判定し（Ｓ３０６）、ＬＤ≠０の場合は、図８（Ｄ）に示すように、固定長圧縮において２ｂｉｔ情報（００、０１、１０、１１）に変換されたデータ部分（φ０〜φｆ）を取得し（Ｓ２０７）、変換データ（φ０〜φｆ）を３２ｂｉｔ情報（２ｂｉｔ×１６）として圧縮画像メモリ３１０に書き込む（Ｓ３０８）。

全固定長圧縮データについて以上の処理が終了すると（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、本発明に係る固定長圧縮データの可変長圧縮処理を終了する。未だ処理が終了していないブロックがある場合には（Ｓ３０９：ＮＯ）、ステップＳ３０２に戻る。

このように元の固定長圧縮データは、図８の圧縮フォーマットに示すように、（Ａ）ＬＡ＝０，ＬＤ＝０、（Ｂ）ＬＡ＝２５５，ＬＤ＝０、（Ｃ）ＬＡ≠０，ＬＡ≠２５５，ＬＤ＝０、（Ｄ）ＬＡ≠０，ＬＡ≠２５５，ＬＤ≠０の４つのファーマット領域に分類されて、可変長圧縮処理されることになる。また、固定長圧縮において２ｂｉｔ情報（００、０１、１０、１１）に変換されたデータ部分（φ０〜φｆ）を取得するので、新たに各ブロック内のデータ（Ｄ０〜Ｄｆ）を符号化する必要がない。

＜伸張処理＞
次に、図８、図１０および図１１を参照して、本発明に係る画像情報圧縮処理方法により作成した可変長圧縮データの伸張処理について説明する。図１０は、本発明に係る画像圧縮処理方法の伸張処理の説明図である。図１１は、ブロック内の２ｂｉｔコードの説明図である。

図８に示すように、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の場合は、４×４のブロック内の全てのピクセルが同じ値になる。すなわち、図８（Ａ）のようにＬＡ値が設定階調の最小値（０）である場合は、１６ピクセルの全てを「０」」に伸張処理する。図８（Ｂ）のようにＬＡ値が設定階調の最大値（２５５）である場合は、１６ピクセルの全てを２５５に伸張処理する。図８（Ｃ）の場合は、１６ピクセルの全てを「ＬＡ」に伸張処理する。

図８（Ｄ）の場合は、図１０に示すように、ＬＡとＬＤから最大値（ＭＡＸ）、最小値（ＭＩＮ）を求め、ＬＤを３等分の領域に分類した領域境界値ＤＤ１、ＤＤ２を求める。すなわち、ＭＡＸはＭＡＸ＝ＬＡ＋ＬＤ／２で算出され、ＭＩＮはＭＩＮ＝ＬＡ−ＬＤ／２で算出される。また、ＤＤ２はＤＤ２＝（２＊ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／３で算出され、ＤＤ１はＤＤ１＝（ＭＡＸ＋２＊ＭＩＮ）／３で算出される。

図１１に示すように、４×４画素のブロック内は可変長圧縮処理によってφ０〜φｆの２ｂｉｔコードに変換されている。このような可変長圧縮において、図１１に示すように、２ｂｉｔコード（φ０〜φｆ）が、１１の場合は最大値（ＭＡＸ）に、１０の場合は３等分した上から１／３の値（ＤＤ２）に、０１の場合は３等分した下から１／３の値（ＤＤ１）に、００の場合は最小値（ＭＩＮ）に、それぞれ伸張処理する。

本発明による画像情報圧縮処理方法は、上記各手順を実行するための専用のハードウェア回路によっても、また、上記各手順を記述したプログラムをＣＰＵが実行することによっても実現することができる。後者により本発明を実現する場合、上述の画像情報圧縮処理装置３を動作させるプログラムは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送されて記憶される。また、このプログラムは、例えば、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、画像処理装置１の一機能としてその装置のソフトウェアに組み込んでもよい。

以上説明したように本実施形態によれば、従来のＧＢＴＣ方式による可変長圧縮処理によって必要であった新たに２ｂｉｔの属性情報ＡＴＲ符号を作成し、その符号を中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤに基づいて置き換える処理と、ＡＴＲ符号を処理単位である８ｂｉｔに詰める処理と、の２つの処理が不要となる。すなわち、中間値ＬＡと階調幅ＬＤから直接可変長圧縮データを作成するので、処理が簡素である。したがって、回路やコードを簡素化でき、高速に処理できる。

また、元画像データの種類によってＡＴＲ符号を付加することもないので、可変長圧縮処理後のデータサイズが固定長ＧＢＴＣ圧縮データよりも大きくならない。したがって、最大で元画像データの３／２のメモリ容量があれば元データを４面格納できるので、コストの低減が図れる。さらに、例えば、可変長圧縮のままサムネイルを作成でき、固定長ＧＢＴＣに戻さなくてもデータの確認ができる。

このようにダイレクトに可変長圧縮データに変換できるので、回路やコードを簡素化して高速に処理でき、副次的にはシステム全体のパフォーマンスの向上を期待できる。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態の画像情報圧縮処理装置の構成について説明する。図１２は、コントローラ内に画像情報圧縮処理装置を組み込んだ場合のブロック図である。なお、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付する。

図１２に示すように、第２の実施の形態では、画像情報圧縮処理装置１３は、デジタルフルカラー複写機等の画像処理装置１を制御するコントローラ（制御装置）２内に組み込まれ、クライアントＰＣ４等から受信した元画像データをコントローラ２で可変長圧縮／伸張処理し、画像処理装置１へと受け渡して、用紙に印刷出力するように構成されている。

上述したように、第２の実施形態の画像情報圧縮処理装置１３は、上述した画像情報圧縮処理方法および画像情報圧縮処理プログラムの各手順を実行するための専用のハードウェア回路によっても、また、上記各手順を記述したプログラムをＣＰＵ３１１が実行することによっても実現することができる。

第２の実施形態の画像情報圧縮処理装置１３は、基本的に第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。

上述した各実施形態では、本発明に係る画像処理装置１について、デジタルフルカラー複写機を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、パソコン等の画像処理装置により上記各実施形態における画像情報圧縮処理方法の処理手順（Ｓ２０１〜Ｓ２１１またはＳ３０１〜Ｓ３０９）を実行させ、スキャナおよびプリンタと組み合わせた画像処理システムとして構成してもよいし、処理後の出力画像データを画像形成することにより印刷機能を有する多機能周辺機器（ＭＦＰ）として構成してもよい。

上記各実施形態では、本発明の画像処理装置を、スキャン機能、プリント機能、コピー機能および電子メールプリント機能を有するデジタルフルカラー複写機として説明したが、本発明の画像処理装置はこれに限定されるものではない。本発明に係る画像処理装置１の他の態様としては、スキャナ、プリンタ、ファクシミリ装置、電子メールプリンタ等の単体またはこれらの２つ以上の機能を有するＭＦＰ等が挙げられる。

第１の実施の形態の画像情報圧縮処理装置の構成のブロック図である。 本発明に係る画像処理装置の一実施の形態の構成断面図である。である。 読取信号処理部の実行する各信号処理を示すブロック図である。 本実施形態の複写機のＣＰＵの実行する複写処理のメインフローチャートである。 ビットマップデータを直接可変長圧縮する処理方法のフローチャートである。 固定長圧縮データを可変長圧縮する処理方法のフローチャートである。 ＧＢＴＣ方式によるブロック抽出状況の概念図である。 本発明に係る画像圧縮処理方法における可変長圧縮フォーマットの説明図である。 ブロック内の画像データの４等分領域への振り分け状況の説明図である。 本発明に係る画像情報圧縮処理方法の伸張処理の説明図である。 ブロック内の２ｂｉｔコードの説明図である。 第２の実施の形態の画像情報圧縮処理装置の構成のブロック図である。

符号の説明

１ 画像処理装置、
２ コントローラ、
３ 画像情報圧縮処理装置、
４ クライアントＰＣ、
１００ 画像読取部、
２００ 複写部、
３０２ 圧縮／伸張処理部、
３１０ 圧縮画像メモリ、
３１１ ＣＰＵ、
３１２ ＲＯＭ、
３１３ ＲＡＭ、
３１４ ハードディスク。

Claims (7)

1. 多値画像データを所定の画素マトリクスのブロック単位で抽出するステップと、
   抽出したブロック内の各画素データから読み取った階調値の最大値および最小値に基づいて中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤを求めるステップと、
   前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値であるとき、前記中間値ＬＡをメモリに書き込むステップと、
   前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値以外の中間階調値であるとき、前記中間値ＬＡおよび前記階調幅ＬＤを前記メモリに書き込むステップと、
   前記中間値ＬＡが前記中間階調値であって、かつ前記階調幅ＬＤが０でないとき、さらに、前記ブロック内の各画素データを、階調幅ＬＤを４等分した領域に対応させて２ビットデータに変換して前記メモリに書き込むステップと、
   を有することを特徴とする画像情報圧縮処理方法。
2. 多値画像データの各ブロックが、前記中間値ＬＡ、前記階調幅ＬＤ、および前記２ビットデータの画素データからなる固定長ブロックに変換されてなる固定長圧縮データが入力された場合、前記固定長圧縮データを前記固定長ブロック単位で抽出するステップと、
   前記固定長ブロックの前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値であるとき、前記中間値ＬＡをメモリに書き込むステップと、
   前記固定長ブロックの前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値以外の中間階調値であるとき、前記中間値ＬＡおよび前記階調幅ＬＤを前記メモリに書き込むステップと、
   前記固定長ブロックの前記中間値ＬＡが前記中間階調値であって、かつ前記固定長ブロックの前記階調幅ＬＤが０でないとき、さらに、前記固定長ブロックの前記２ビットデータの画素データを前記メモリに書き込むステップと、
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像情報圧縮処理方法。
3. 前記ブロックは４×４画素のマトリクスであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像情報圧縮処理方法。
4. 前記設定階調は２５６階調であって、設定階調の最大値が２５５、最小値が０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像情報圧縮処理方法。
5. 多値画像データを所定の画素マトリクスのブロック単位で抽出する手順と、
   抽出したブロック内の各画素データから読み取った階調値の最大値および最小値に基づいて中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤを求める手順と、
   前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値であるとき、前記中間値ＬＡをメモリに書き込む手順と、
   前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値以外の中間階調値であるとき、前記中間値ＬＡおよび前記階調幅ＬＤを前記メモリに書き込む手順と、
   前記中間値ＬＡが前記中間階調値であって、かつ前記階調幅ＬＤが０でないとき、さらに、前記ブロック内の各画素データを、階調幅ＬＤを４等分した領域に対応させて２ビットデータに変換して前記メモリに書き込む手順と、
   をコンピュータに実行させるための画像情報圧縮処理プログラム。
6. 請求項５に記載の画像情報圧縮処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
7. 多値画像データを所定の画素マトリクスのブロック単位で抽出する抽出手段と、
   抽出したブロック内の各画素データから読み取った階調値の最大値および最小値に基づいて中間値ＬＡおよび階調幅ＬＤを求める算出手段と、
   前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値であるとき、前記中間値ＬＡをメモリに書き込む第１書き込み手段と、
   前記中間値ＬＡが設定階調の最大値または最小値以外の中間階調値であるとき、前記中間値ＬＡおよび前記階調幅ＬＤを前記メモリに書き込む第２書き込み手段と、
   前記中間値ＬＡが前記中間階調値であって、かつ前記階調幅ＬＤが０でないとき、さらに、前記ブロック内の各画素データを、階調幅ＬＤを４等分した領域に対応させて２ビットデータに変換して前記メモリに書き込む第３書き込み手段と、
   を有することを特徴とする画像情報圧縮処理装置。

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