JP5052569B2 - 画像圧縮装置、画像圧縮方法、画像伸張装置、画像伸張方法、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、画像を圧縮する画像圧縮装置、画像圧縮方法、圧縮された画像を伸張する画像伸張装置、画像伸張方法、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体に関する。

単機能のプリンタ、マルチファンクションプリンタと呼ばれ、印字出力の機能を有する機器等が普及している。このようなプリンタ機器は一般に、出力画像を形成するための画像情報を外部のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）等から、有線又は無線の通信路を介して受け取り、自身の機器に合わせた変換処理を施して出力画像を形成し、用紙に印字出力を行なう。また、一般的に、プリンタ機器は、ＰＤＬ（Page Description Language:ページ記述言語）と呼ばれる形式、又は機器特有の出力画像に近い形で表現された専用形式で、外部から画像情報を受け取る。

ＰＤＬ形式は、ユーザにプリンタ機器の特性をできるだけ意識させず、様々なプリンタ機器で印字が可能となるような汎用性を目的として定義された形式である。ＰＤＬの一例としては、例えばアドビ社のポストスクリプトが存在する。一方、専用形式は、汎用性が低下する代わりにプリンタ機器側又は画像情報の送出側の負担を軽減する目的で用いられることが多く、様々な形式が存在する。

以下に、従来のプリンタが、ＰＤＬで記述されたＰＤＬデータを受け付けて印字出力を行なう場合の処理について説明する。図１４は従来のプリンタの内部構成を示すブロック図である。従来のプリンタ５０１は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル又は無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の、有線又は無線の通信路５００ａを介して外部ＰＣ５００との間で情報の送受信を行なう。

プリンタ５０１は、通信路５００ａを介して外部ＰＣ５００からＰＤＬデータ（画像情報）を取得する。プリンタ５０１に入力されたＰＤＬデータは、ＲＩＰ（Raster Image Processor）処理部５０２でＲＩＰ処理を施される。ＲＩＰ処理では、入力されたＰＤＬデータが、ＰＤＬ言語仕様に従って解釈され、連続階調ビットマップ画像データが生成される。連続階調ビットマップ画像データは、プリント出力形式変換処理部５０３で、プリントエンジン５０４で再現できる濃度階調を用いて擬似的に階調再現を行なうために、ディザ法及び誤差拡散法等の画像処理を用いた階調再現処理が施されてハーフトーンビットマップ画像データに変換される。

ハーフトーンビットマップ画像データは、電子写真方式又はインクジェット方式の印字部を備えたプリントエンジン５０４に入力される。プリントエンジン５０４は、入力されたハーフトーンビットマップ画像データに従って、用紙上に印字する。なお、ＲＩＰ処理部５０２及びプリント出力形式変換処理部５０３は、プリンタ５０１に搭載されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit:特定用途向け汎用集積回路）（共に図示せず）、又はそれらの組み合わせ等によって構成される。

プリンタ５０１は、同一のＰＤＬデータに対して複数部の印字出力が可能に構成されているものもある。複数部の印字出力が可能なプリンタ５０１は、例えば、外部ＰＣ５００から受け取った形式、受け取った形式を変換した中間形式、又は最終の出力画像形式に従った形式のいずれかの形式で画像データをプリンタ５０１内部に保存する。また、プリンタ５０１は、保存した画像データを用いて複数部の印字出力を行なうことにより、１回の入力処理によって取得した画像データを用いて複数部の印字出力を行なえる機能を実現する。

外部ＰＣ５００から受け取った形式で画像データを保存する場合、受け取った段階での処理量は少ない一方、印字出力時の処理量は多くなる。反対に、最終の出力画像形式に従った形式で画像データを保存する場合、受け取った段階での処理量は多いが、印字出力時の処理量は少なくなる。中間形式で画像データを保存する場合はその中間となる。複数部の印字出力に要する時間の短縮を考えると、ＲＩＰ処理部５０２及びプリント出力形式変換処理部５０３による処理は１回のみ行ない、その結果を、最終の出力画像形式に従った形式で保存して再利用する方が効率的である。

また、中間形式又は最終の出力画像形式に従った形式で画像データを保存する場合、データ圧縮を行なってページ当りのデータ保存容量を低減することが一般的に行なわれている。これは、一般的に印字出力のための画像データのデータ量は多く、また、画像データがビットマップ形式である場合には比較的大きな圧縮率が見込めるためである。従って、データ圧縮及びデータ伸張のオーバヘッドを考慮しても、圧縮せずに画像データを扱った場合に増大するデータ保存容量及びバス帯域等のシステム負荷を低減できる方が、利点となる場合が多い。

図１５は従来のプリンタの内部構成を示すブロック図である。なお、図１４に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１４に示したプリンタ５０１が、同一のＰＤＬデータに対して複数部の印字出力を行なう際に画像データをプリンタ５０１内部で保存する場合、図１５に示すように、ハーフトーンビットマップ画像データを画像圧縮して保存する構成が効率的である。

図１５に示すプリンタ５０１は、プリント出力形式変換処理部５０３で連続階調ビットマップ画像データから変換されたハーフトーンビットマップ画像データを、ハーフトーン画像圧縮器５０５で画像圧縮する。圧縮画像データは、ハードディスク又はフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）で構成されるストレージ部５０６で保存される。ストレージ部５０６で保存された圧縮画像データは、ハーフトーン画像伸張器５０７で伸張されてハーフトーンビットマップ画像データに戻され、プリントエンジン５０４に入力される。

ハーフトーン画像圧縮器５０５及びハーフトーン画像伸張器５０７は、ハーフトーン画像を処理対象とすることから、ハーフトーン画像の圧縮に効果がある画像圧縮方式を用いる。例えば、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）のTelecommunication Standardization Sector（通信標準化部門）であるＩＴＵ−Ｔが勧告するＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image experts Group策定の２値画像可逆圧縮方式、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．８２）又はＪＢＩＧ２（Joint Bi-level Image experts Group 2策定の２値画像から多値画像までの可逆圧縮又は非可逆圧縮に対応した圧縮方式、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．８８）等が用いられる。

また、プリンタ５０１（マルチファンクションプリンタ）は、ユーザの要求に応じて、プリンタ５０１内部に保存してある画像データに対して、印字出力、外部出力又はファクシミリ送信（以下、ＦＡＸ送信という）等を可能とすることによって画像データを再利用できるように構成されているものがある。図１６は従来のプリンタの内部構成を示すブロック図である。なお、図１４及び図１５に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図１６に示すように、保存してある画像データに対して複数の処理が可能なプリンタ５０１では、保存してある画像データの出力先が複数存在するため、出力先に応じて様々な形式に変換できるように、中間形式で画像データを保存する構成が好ましい。図１６では、連続階調ビットマップ画像データを画像圧縮して保存する構成を示している。即ち、図１６に示すプリンタ５０１は、ＲＩＰ処理部５０２でＰＤＬデータから生成された連続階調ビットマップ画像データを、連続階調画像圧縮器５０８で画像圧縮した後、ストレージ部５０６に保存する。

ストレージ部５０６で保存された圧縮画像データは、連続階調画像伸張器５０９で伸張されて連続階調ビットマップ画像データに戻された後、プリント出力形式変換処理部５０３、ＪＰＥＧ形式変換処理部５１０及びＦＡＸ形式変換処理部５１２のいずれかに入力される。具体的には、プリンタ５０１の操作部（図示せず）を介してユーザが印字出力を要求した場合、連続階調ビットマップ画像データは、プリント出力形式変換処理部５０３に入力される。また、ユーザがＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group策定の多値画像の非可逆圧縮又は可逆圧縮に対応した画像圧縮方式、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．８１）形式での画像送信を要求した場合、連続階調ビットマップ画像データは、ＪＰＥＧ形式変換処理部５１０に入力される。また、ユーザがＦＡＸ送信を要求した場合、連続階調ビットマップ画像データは、ＦＡＸ形式変換処理部５１２に入力される。

プリント出力形式変換処理部５０３に入力された連続階調ビットマップ画像データは、プリント出力形式変換処理部５０３でハーフトーンビットマップ画像データに変換され、プリントエンジン５０４で用紙上に印字出力される。ＪＰＥＧ形式変換処理部５１０に入力された連続階調ビットマップ画像データは、ＪＰＥＧ形式変換処理部５１０でＪＰＥＧ画像データに変換され、外部のネットワークと通信する能力を有するネットワーク送信部５１１を経由して送信先へ送信される。ＦＡＸ形式変換処理部５１２に入力された連続階調ビットマップ画像データは、ＦＡＸ形式変換処理部５１２でＦＡＸ送信形式画像データに変換され、ＦＡＸ用のインタフェース及び通信能力を有するＦＡＸ送信部５１３を経由して送信先へ送信される。

なお、ＪＰＥＧ形式変換処理部５１０及びＦＡＸ形式変換処理部５１２は、プリンタ５０１に搭載されたプロセッサ、ＡＳＩＣ又はそれらの組み合わせ等によって構成される。

印字出力用のハーフトーンビットマップ画像データ、画像送信用のＪＰＥＧ画像データ及びＦＡＸ送信用のＦＡＸ送信形式画像データはそれぞれ、フォーマットが異なる。従って、それぞれの形式の画像データを予め作成してプリンタ５０１内に保存する場合、必要な処理能力及び作成されるデータ量が増大する。また、いずれか１つの形式の画像データをプリンタ５０１内に保存しておき、フォーマット変換して再利用する場合、画質の劣化が発生する。

従って、それぞれの形式で画像データを保存するのではなく、図１６に示すように、いずれの形式にも変換可能な中間形式である連続階調ビットマップ形式の画像データを画像圧縮して保存する方が、処理能力、データ量、データ管理の面から都合が良い。しかし、連続階調画像圧縮器５０８が、連続階調ビットマップ形式の画像データを完全に可逆圧縮処理で画像圧縮する場合には、画像圧縮の前後で画質の差は発生しないが、連続階調ビットマップ画像データに依存して圧縮率が制限され、ある程度の圧縮率しか得られない場合がある。

近年、多値画像に対する画像圧縮方式として、様々な種類の方式が提案されている。例えば、ランレングス法をベースとした圧縮方式、辞書式圧縮法であるLempel-Ziv法をベースとしたＬＺＷ方式、ＤＥＦＬＡＴＥ方式といった、１次元内の自己相関を利用する可逆画像圧縮法がある。また、ＩＴＵ−Ｔの勧告には、画像伸張方式定義に対する参考上の画像圧縮方式情報も含めて、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform:離散コサイン変換）をベースとしたＪＰＥＧ非可逆画像圧縮方式が規定されている。また、Ｌｏｓｓｌｅｓｓ ＪＰＥＧ（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．８１、Ａｎｎｅｘ Ｈ）には、２次元ＤＰＣＭ（Differential Pulse Code Modulation：差分パルス符号変調）をベースとした可逆画像圧縮方式が規定されている。また、ＪＰＥＧ−ＬＳ（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．８７）及びＪＰＥＧ２０００（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．８００）には、それぞれ異なる方法を用いた可逆画像圧縮及び非可逆画像圧縮の両方の方式が規定されている。これらの方式は広く用いられている。

ところで、デジタル複写機及びマルチファンクションプリンタといった機器では、原稿台に置かれた原稿を光学的に読み取り、読み取った画像のデジタル画像データを生成するスキャナ機能を持っているものがある。このような機器では、光学的に原稿を読み取ることで、デジタル画像データに、光源及び読み取り装置に起因するノイズ及び誤差が含まれる。また、光学分解能に制限があることから、エッジ等も再現できず、スキャナ機能が生成するデジタル画像データは、完全には原稿を再現できない。このため、スキャナ機能で生成された画像を圧縮する際は、一般にはＪＰＥＧ又はＪＰＥＧ２０００で定義されている非可逆画像圧縮方式が用いられることが多い。

一方、ＲＩＰ処理といったような方法でＰＤＬデータから電子的に生成される連続階調ビットマップ画像データには、文字等のテキスト画像、罫線及びグラフ中の図形等のベクタ画像、デジタルカメラ等で撮影した画像データを部分的に貼り付けた写真画像等、様々な種類の画像データが混在している。そのうち、テキスト画像及びベクタ画像は一般に比較的少ない色数及び階調で構成されている。人間の視覚は低階調の分解能が高く、非可逆画像圧縮を行なうことによるエッジのボケを画質劣化として認識しやすいことから、テキスト画像及びベクタ画像には、できるだけ非可逆画像圧縮をしない方が良い。また、テキスト画像及びベクタ画像は、色数が少ないので、可逆画像圧縮を行なった場合でも圧縮率の向上が得られやすい。

また、元が撮像画像のように比較的多い色数及び階調で表現される写真画像は、色数が多いことから可逆画像圧縮を行なった場合の圧縮率向上は見込めない。しかし、人間の視覚は多階調の分解能が低く、多少の写真画像不一致を判別できないことから、写真画像は、非可逆画像圧縮ではあるが、よりデータ量を削減できる非可逆画像圧縮に向いている。そのため、連続階調ビットマップ画像データに対しては、可逆画像圧縮及び非可逆画像圧縮を組み合わせて使用することで、圧縮率を向上しつつ、同等の画質維持が期待できる。

例えば、カラー画像を、文字部・中間調部、又は文字・図形・イメージ等の複数の種類に分離し、それぞれに適切な符号化処理（画像圧縮）を行なう方法が提案されている（特許文献１，２参照）。また、入力画像データを異なる階調数の領域に分離し、一方を可逆符号化方式で符号化し、他方を非可逆符号化方式で符号化する装置が提案されている（特許文献３参照）。

特開平３−１０４３８０号公報 特開２０００−１８４２０５号公報 特開２００３−１５８７３９号公報

しかしながら、マルチファンクションプリンタが、ＰＤＬに記載された情報をベースとして、非可逆圧縮に向いている写真領域を画像分離して非可逆圧縮を行ない、残りのテキスト画像及びベクタ画像で構成された画像領域を可逆圧縮する場合、画質と圧縮率とのバランスを取る際に課題が生じる。例えば、プリンタ機能として、印字性能を満たすためと、外部から入力される印字のための情報を一定性能で受信処理するために、画像圧縮器及び画像伸張器には一定以上のスループットが望まれる。

様々な可逆画像圧縮手段が存在するが、圧縮処理及び伸張処理におけるスループットを一定とした場合、一般的に、可逆画像圧縮に要する処理リソースは、圧縮率に比例するものではなく、圧縮対象のデータ量から決定される値を圧縮率の理論的上限として、圧縮率の上昇に伴って急激に大きくなる。なお、処理リソースは、演算量、処理ステップ、記憶量等を含み、ハードウェアについては回路規模と同義である。言い換えれば、可逆画像圧縮処理を単純にすれば、一定のスループットに対して必要となる処理リソースは少なくて済むが、得られる圧縮率は相対的に低くなる。反対に、複雑な可逆画像圧縮処理を用いれば、一定のスループットに対して必要となる処理リソースは相対的に大きくなるが、得られる圧縮率は理論的上限により近付けることが可能となる。

前出のＪＰＥＧ、Ｌｏｓｓｌｅｓｓ ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ−ＬＳ、ＪＰＥＧ２０００等では、それぞれの圧縮処理で特有の、２次元画像の相関を用いたデータ圧縮を行なった後にエントロピー符号化を行ない、２段階のデータ圧縮が行なわれる。代表的なエントロピー符号化であるハフマン符号及び算術符号においては、一般には算術符号の方がハフマン符号より高圧縮率を達成できる一方、同程度の圧縮率を想定し、同じスループットで比較すると、算術符号の方がハフマン符号より処理リソースを多く必要とすることが知られている。

一方、可逆画像圧縮の対象である画像領域は、テキスト画像及びベクタ画像を含むが、これらの画像中の文字及び線等の数及び取り得る色に制限はないため、可能性としては、多値入力画像が取り得る全てのデータ表現を表現し得る。そのため、可逆画像圧縮処理としては、多値入力画像そのものを圧縮許容できる必要がある。しかし、ハフマン符号及び算術符号において、特に符号化対象の入力に適応して生成符号を変化させる適応符号生成方式の場合は、圧縮率及びスループットを一定とした場合には、圧縮対象の値域（ダイナミックレンジ）に従って、一次関数的な増加ではなく、累乗又は指数関数的に急激に必要となる処理リソースが増加することが知られている。

上記の理由から、入力画像の値域を広く取った上で、一定以上のスループットを確保し、画像圧縮率を高く、処理に必要なリソースを少なくするといったことを同時に達成するのは困難であり、特許文献１〜３も含めて、このようなことが達成可能な優れた可逆画像圧縮方法は現状見当たらない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、非可逆圧縮処理及び異なる複数の可逆圧縮処理を併用することにより、画質の低下を低減しつつ効率的に高圧縮率の圧縮処理が可能な画像圧縮装置、画像圧縮方法、また、非可逆圧縮処理及び異なる複数の可逆圧縮処理を用いて圧縮された画像に効率的な伸張処理が可能な画像伸張装置、画像伸張方法、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することにある。

本発明に係る画像圧縮装置は、複数の色成分を有する入力画像に圧縮処理を施す画像圧縮装置において、前記入力画像を構成する画素のそれぞれが、文字領域及び写真領域を含む複数の領域のいずれに属するかを示す画素属性情報に基づいて、前記入力画像を、可逆圧縮される可逆圧縮用画像、及び非可逆圧縮される非可逆圧縮用画像に分離する第１画像分離部と、前記可逆圧縮用画像を更に分離する際に用いる色情報を決定する色決定部と、前記第１画像分離部が分離した可逆圧縮用画像を、前記色決定部が決定した色情報を含む第１可逆圧縮用画像、及び該第１可逆圧縮用画像を除いた１又は複数の第２可逆圧縮用画像に分離する第２画像分離部と、前記第１画像分離部が分離した非可逆圧縮用画像、前記第２画像分離部が分離した第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像のそれぞれに異なる圧縮処理を行なう画像圧縮部とを備え、前記第２画像分離部は、前記第１画像分離部が分離した可逆圧縮用画像を構成する画素のうちで、前記第２可逆圧縮用画像に分離される画素の画素値を、透明色を示す画素値に置換することによって、前記第１可逆圧縮用画像を生成するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る画像圧縮装置は、前記可逆圧縮用画像に基づいて、前記可逆圧縮用画像を構成する各画素の色情報の度数分布を生成する度数分布生成部を備え、前記色決定部は、前記度数分布生成部が生成した度数分布に基づいて、度数が多い所定数の色情報を決定するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る画像圧縮装置は、前記色決定部は、前記入力画像中の所定領域毎に色情報を決定するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る画像圧縮装置は、前記第１画像分離部は、予め設定された条件に従って、前記入力画像を可逆圧縮用画像及び非可逆圧縮用画像に分離するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る画像圧縮装置は、前記第２画像分離部は、前記第１画像分離部が分離した可逆圧縮用画像を構成する画素のうちで、前記第２可逆圧縮用画像に分離される画素の画素値を、透明色を示す画素値に置換することによって、前記第１可逆圧縮用画像を生成するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る画像圧縮方法は、複数の色成分を有する入力画像に圧縮処理を施す画像圧縮方法において、前記入力画像を構成する画素のそれぞれが、文字領域及び写真領域を含む複数の領域のいずれに属するかを示す画素属性情報に基づいて、前記入力画像を、可逆圧縮される可逆圧縮用画像、及び非可逆圧縮される非可逆圧縮用画像に分離する第１画像分離ステップと、前記可逆圧縮用画像を更に分離する際に用いる色情報を決定する色決定ステップと、前記第１画像分離ステップで分離した可逆圧縮用画像を、前記色決定ステップで決定した色情報を含む第１可逆圧縮用画像、及び該第１可逆圧縮用画像を除いた１又は複数の第２可逆圧縮用画像に分離する第２画像分離ステップと、前記第１画像分離ステップで分離した非可逆圧縮用画像、前記第２画像分離ステップで分離した第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像のそれぞれに異なる圧縮処理を行なう画像圧縮ステップとを含み、前記第２画像分離ステップは、前記第１画像分離ステップで分離した可逆圧縮用画像を構成する画素のうちで、前記第２可逆圧縮用画像に分離される画素の画素値を、透明色を示す画素値に置換することによって、前記第１可逆圧縮用画像を生成することを特徴とする。

本発明に係る画像伸張装置は、圧縮処理された画像に伸張処理を施す画像伸張装置において、１つの画像から分離されて非可逆圧縮された非可逆圧縮画像、及び前記１つの画像から分離されて異なる可逆圧縮処理で圧縮された複数の可逆圧縮画像のそれぞれに異なる伸張処理を行なう画像伸張部と、該画像伸張部がそれぞれ異なる伸張処理を行なって得られた複数の画像を、所定の順序で重ね合せることによって合成する画像合成部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像伸張方法は、圧縮処理された画像に伸張処理を施す画像伸張方法において、１つの画像から分離されて非可逆圧縮された非可逆圧縮画像、及び前記１つの画像から分離されて異なる可逆圧縮処理で圧縮された複数の可逆圧縮画像のそれぞれに異なる伸張処理を行なう画像伸張ステップと、該画像伸張ステップでそれぞれ異なる伸張処理を行なって得られた複数の画像を、所定の順序で重ね合せることによって合成する画像合成ステップとを含むことを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上述した画像伸張装置と、該画像伸張装置で処理された画像に基づいて出力画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上述したいずれかの画像圧縮装置と、上述した画像伸張装置と、該画像伸張装置で処理された画像に基づいて出力画像を形成する画像形成手段とを備え、前記画像伸張装置は、前記画像圧縮装置で圧縮処理された画像に伸張処理を行なうようにしてあることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、複数の色成分を有する入力画像に圧縮処理を実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータに、前記入力画像を構成する画素のそれぞれが、文字領域及び写真領域を含む複数の領域のいずれに属するかを示す画素属性情報に基づいて、前記入力画像を、可逆圧縮される可逆圧縮用画像、及び非可逆圧縮される非可逆圧縮用画像に分離する第１画像分離ステップと、前記可逆圧縮用画像を更に分離する際に用いる色情報を決定する色決定ステップと、前記第１画像分離ステップで分離した可逆圧縮用画像を、前記色決定ステップで決定した色情報を含む第１可逆圧縮用画像、及び該第１可逆圧縮用画像を除いた１又は複数の第２可逆圧縮用画像に分離する第２画像分離ステップと、前記第１画像分離ステップで分離した非可逆圧縮用画像、前記第２画像分離ステップで分離した第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像のそれぞれに異なる圧縮処理を行なう画像圧縮ステップとを実行させ、前記第２画像分離ステップは、前記コンピュータに、前記第１画像分離ステップで分離した可逆圧縮用画像を構成する画素のうちで、前記第２可逆圧縮用画像に分離される画素の画素値を、透明色を示す画素値に置換することによって、前記第１可逆圧縮用画像を生成させることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、圧縮処理された画像に伸張処理を実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータに、１つの画像から分離されて非可逆圧縮された非可逆圧縮画像、及び前記１つの画像から分離されて異なる可逆圧縮処理で圧縮された複数の可逆圧縮画像のそれぞれに異なる伸張処理を行なう画像伸張ステップと、該画像伸張ステップでそれぞれ異なる伸張処理を行なって得られた複数の画像を、所定の順序で重ね合せることによって合成する画像合成ステップとを実行させることを特徴とする。

本発明に係る記録媒体は、上述したいずれかのコンピュータプログラムが記録されていることを特徴とする。

本発明においては、入力画像を構成する各画素の画素属性情報に基づいて、入力画像を可逆圧縮用画像と非可逆圧縮用画像とに分離する。また、可逆圧縮用画像を、所定の色情報を含む第１可逆圧縮用画像と、第１可逆圧縮用画像を除いた１又は複数の第２可逆圧縮用画像とに分離する。そして、それぞれ分離した非可逆圧縮用画像、第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像にそれぞれ異なる圧縮処理を行なう。即ち、入力画像を、可逆圧縮及び非可逆圧縮のそれぞれに適した領域に分離し、それぞれの領域に可逆圧縮又は非可逆圧縮を行なうので、効率的な圧縮処理が可能となる。また、可逆圧縮用画像を、所定の複数色を示す色情報を含む第１可逆圧縮用画像とそれ以外の第２可逆圧縮用画像とに分離し、それぞれ異なる可逆圧縮を行なうので、より効率的な圧縮処理が可能となる。また、入力画像から分離された可逆圧縮用画像から、所定の色情報を含む第１可逆圧縮用画像を分離する際に、可逆圧縮用画像を構成する画素のうちで、第２可逆圧縮用画像に分離される画素の画素値を、透明色を示す画素値に置換する。これにより、圧縮された各データを伸張した後に、第２可逆圧縮用画像の上に第１可逆圧縮用画像を重ね合せることのみによって、第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像が合成され、可逆圧縮用画像が容易に復元される。

本発明においては、可逆圧縮用画像に含まれる各画素の色情報の度数分布に基づいて、可逆圧縮用画像を第１可逆圧縮用画像とそれ以外の第２可逆圧縮用画像とに分離する際に用いる色情報を決定する。度数が多い色情報を含む画像を第１可逆圧縮用画像に分離することにより、可逆圧縮用画像のうちの第１可逆圧縮用画像の割合を高めることができる。よって、例えば、高圧縮率を見込める可逆圧縮処理を第１可逆圧縮用画像に行なった場合、高圧縮率の実現が可能となる。また、第１可逆圧縮用画像に分離される色情報の数を所定数に制限することにより、第１可逆圧縮用画像の増大を防止し、効率的な可逆圧縮が可能となる。なお、第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像のそれぞれに、画像圧縮率及び圧縮処理に要するリソースを考慮した圧縮処理を行なうことにより、より適切な圧縮処理が可能となる。

本発明においては、入力画像中の所定領域毎に、可逆圧縮用画像を第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像に分離するための色情報を異ならせる。よって、画像の局所領域で異なる色情報が用いられている入力画像に対しても、可逆圧縮用画像内のより広い範囲を第１可逆圧縮用画像に分離することが可能となる。従って、例えば、高圧縮率を見込める可逆圧縮処理を第１可逆圧縮用画像に行なった場合、高圧縮率の実現が可能となり、効率的な圧縮処理を実現できる。

本発明においては、予め設定された条件に従って、入力画像を可逆圧縮用画像及び非可逆圧縮用画像に分離する。よって、例えば、所定の条件が設定された場合に、入力画像の全てを可逆圧縮用画像に分離した場合、可逆圧縮用画像のみから入力画像が再現されるので、圧縮処理の前後での画質の劣化を防止できる。

本発明においては、１つの画像から分離されて非可逆圧縮された非可逆圧縮画像と、異なる可逆圧縮処理で圧縮された複数の可逆圧縮画像とにそれぞれ異なる伸張処理を行なった後、所定の順序で重ね合せて合成する。圧縮画像を伸張して重ね合せることによって、伸張したそれぞれの画像に対するマスク画像等を必要とせず、伸張画像を容易に生成できる。

本発明は、可逆圧縮処理及び非可逆圧縮処理を併用し、また、異なる複数の可逆圧縮処理を併用することにより、効率的に高圧縮率の圧縮処理を行なうことができる。特に、テキスト（文字）、図形（線図）、写真等の多数のオブジェクトで構成された画像に対して、エッジの再現性及び画像の再利用性を維持しつつ効率よく圧縮処理を行なうことができる。また、非可逆圧縮処理及び複数の異なる可逆圧縮処理を用いて圧縮された画像に対して効率よく伸張処理を行なうことができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 画像圧縮部の構成を示すブロック図である。 画像に使用される色コード数と画像のカバー率との関係を示す特性図である。 連続階調ビットマップ画像データを分離する処理を説明するための模式図である。 連続階調ビットマップ画像データを分離する処理を説明するための模式図である。 画像圧縮部による画像圧縮処理の手順を示すフローチャートである。 画像圧縮部による画像圧縮処理の手順を示すフローチャートである。 画像伸張部の構成を示すブロック図である。 画像伸張部による画像伸張処理の手順を示すフローチャートである。 画像伸張部による画像伸張処理の手順を示すフローチャートである。 本発明を適用した場合の効果を示す図表である。 実施の形態３に係るＰＣの要部構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 従来のプリンタの内部構成を示すブロック図である。 従来のプリンタの内部構成を示すブロック図である。 従来のプリンタの内部構成を示すブロック図である。

以下に、本発明に係る画像圧縮装置、画像圧縮方法、画像伸張装置、画像伸張方法、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体について、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

（実施の形態１）
以下に、実施の形態１に係る画像形成装置について説明する。図１は実施の形態１に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態１の画像形成装置１００（例えば、デジタルカラー複合機）は、画像入力部１１、画像処理部１０、画像出力部１２、外部インタフェース部１３、操作パネル１４等を備える。画像形成装置１００が備えるこれらの各部の動作は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により制御される。

画像形成装置１００は、画像入力部１１又は外部インタフェース部１３を介して取得した画像データに対して画像処理部１０で所定の画像処理を施す。また、画像形成装置１００は、処理後の画像データに基づく画像を画像出力部１２で画像出力（印字出力）し、又は処理後の画像データを外部インタフェース部１３から外部へ出力する。

画像入力部１１は、原稿に対して読取用の光を照射する光源、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）ラインセンサ等を備えたスキャナである。画像入力部１１は、原稿から反射されてきた光を、Ｒ，Ｇ，Ｂ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）に色分解したアナログの電気信号に変換し、カラー画像信号（ＲＧＢ反射率信号）を取得する。ＣＣＤラインセンサを撮像素子としているので、画像入力部１１は、光源をＣＣＤラインセンサの長辺方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）に走査させつつ読取処理を行なうことにより、２次元画像を読み取る。

また、画像入力部１１はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器を有している。画像入力部１１は、取得したアナログの画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を施し、例えば８ビットのデジタルの画像信号に変換する。これにより、画像入力部１１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分を持つスキャナ画像データ（ラスタデータ）を生成し、画像処理部１０へ出力する。

画像出力部１２は、電子写真方式又はインクジェット方式等のプリンタ（画像形成手段）である。画像出力部１２は、画像処理部１０から受け取った印字画像データを元に、記録用紙又はＯＨＰフィルム等のシート上に画像を形成し、画像を出力する。
操作パネル１４は、画像形成装置１００の動作モードの設定等の操作を受け付けるための操作部、液晶ディスプレイ等の表示部等を備える。

外部インタフェース部１３は、有線又は無線接続の外部接続機能を持ち、外部のＰＣ等から有線又は無線の通信路を通してＰＤＬデータを受け取り、画像処理部１０へ出力する。また、外部インタフェース部１３は、画像処理部１０が生成した送信画像データを受け取り、外部のＰＣ等に送信する。なお、本実施の形態１では、外部インタフェース部１３が外部のＰＣ等から、Postscript等のＰＤＬで記述されたＰＤＬデータを受け取る構成について説明する。しかし、画像形成装置１００に対して印字処理又は送信処理を指示するためのデータであれば、ＰＤＬ形式のデータに限らず、例えば、画像形成装置１００の専用形式のデータであってもよい。

画像処理部１０は、スキャナ画像処理部１、ＲＩＰ処理部２、入力セレクタ３、画像圧縮部４、ストレージ部５、画像伸張部６、出力セレクタ７、印字画像処理部８、送信画像処理部９等を備える。

スキャナ画像処理部１は、画像入力部１１から入力されたスキャナ画像データに対し、画像入力部１１の照明系、結像系、撮像系等の構成に起因して生じる各種の歪みを取り除くシェーディング補正処理を行なう。また、スキャナ画像処理部１は、撮像素子であるＣＣＤラインセンサの感度特性と人間の視感度特性との違いを補正するために、ＲＧＢの信号毎に各別に用意されたＬＵＴ（Look Up Table ）を用いて視感度補正を行なう。スキャナ画像処理部１は、補正後のスキャナ画像データを入力セレクタ３に供給する。なお、補正後のスキャナ画像データは、画像出力部１２による出力解像度及び出力サイズから決定される画像サイズを有し、スキャナ画像データの各画素データは、ＲＧＢの各色成分を８ビットで表現可能な２５６階調でそれぞれ表現されている。

ＲＩＰ処理部２は、外部インタフェース部１３を経由して外部のＰＣ等から入力されてきたＰＤＬデータをＰＤＬ言語仕様に従って解釈し、ＲＧＢの各色成分を持つ連続階調ビットマップ画像データ（ラスタデータ）を生成する。なお、連続階調ビットマップ画像データは、画像出力部１２による出力解像度及び出力サイズから決定される画像サイズを有し、連続階調ビットマップ画像データの各画素データは、ＲＧＢの各色成分を８ビットで表現可能な２５６階調でそれぞれ表現されている。

また、ＲＩＰ処理部２は、連続階調ビットマップ画像データの各画素が、テキスト領域（文字領域）、ベクタ領域（図形領域）、写真領域、その他の領域（未分類領域）のいずれの領域に含まれるかを判別する。ＲＩＰ処理部２は、各画素に対して判別した各領域を示す画素属性情報で構成される画素属性情報データを生成する。ＲＩＰ処理部２は、生成した連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データを入力セレクタ３に供給する。なお、その他の領域とは、例えば、何も描画されていない領域を示す。

ＲＩＰ処理部２は、ＰＤＬ等の汎用的な言語を扱う構成以外にも、機器特有の専用形式を扱う構成、又は、双方を組み合わせた構成でもよい。機器特有の専用形式としては、例えばページ全体又はページの一部を表現するビットマップ画像を画像圧縮して又は圧縮せずに受け渡すような形式、ページ全体又はページの一部を表現するビットマップ画像を文字情報及びその他の２系統に分割し、それぞれを画像圧縮して又は圧縮せずに受け渡すような形式がある。

また、そのほかに、より細分化して、ページ全体を表現するビットマップ画像を、例えば文字情報、図形情報及び写真情報の３系統に分割し、それぞれを画像圧縮して又は圧縮せずに受け渡すような形式がある。更に、ページの一部を表現するビットマップ画像を画像圧縮して又は圧縮せずに受け渡すと同時に各部位が文字、図形又は写真であることを示す補足情報を受け渡すような形式、文字情報、図形情報、写真情報をビットマップ画像ではなく、コマンドとして指定するといった形式がある。なお、機器特有の専用形式として、上述した各形式が例として挙げられるが、これに限るものではない。

また、ＲＩＰ処理部２は、ＲＧＢの３色成分で構成された連続階調ビットマップ画像データを生成する構成に限らず、例えば、輝度階調の１色のみで表現される連続階調ビットマップ画像データを生成してもよい。また、Postscript等のＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：黒）で代表される多色表現をサポートしているＰＤＬ又は機器特有の専用形式のデータを扱う場合には、ＲＩＰ処理部２は、例えばＣＭＹＫといった４色成分で構成される連続階調ビットマップ画像データを生成すればよい。なお、連続階調ビットマップ画像データを表現する色空間は、特に上記したＲＧＢ又はＣＭＹＫに限定されない。

ＰＤＬデータから画素属性情報データを生成する場合、ＲＩＰ処理部２は、まず、連続階調ビットマップ画像データを生成する前に、全画素に対応する画素属性情報の初期値として、未分類領域を示す値を設定する。そして、ＲＩＰ処理部２は、ＰＤＬを解釈しながら個々のオブジェクト（文字、図形、画像等、ＰＤＬがサポートしている命令から解釈できる描画要素）を連続階調ビットマップ画像中に描画する際に、ＰＤＬの命令を判断材料として文字情報として描画した場合には、描画した画素に対応する画素属性情報をテキスト領域を示す値に変更する。また、ＲＩＰ処理部２は、図形情報として描画した場合には、描画した画素に対応する画素属性情報をベクタ領域を示す値に変更する。

また、ＰＤＬデータに、ＪＰＥＧ又はＪＰＥＧ２０００等の非可逆画像圧縮方式を用いて圧縮された領域が含まれる場合には、ＲＩＰ処理部２は、この領域に基づいて描画した画素に対応する画素属性情報を写真領域を示す値に変更する。ＲＩＰ処理部２は、ＰＤＬデータから生成する連続階調ビットマップ画像データ中の全ての画素データに対して上述した処理を行なうことによって、各画素に対応する画素属性情報で構成された画素属性情報データを生成する。

本実施の形態１では、画素属性情報データには、テキスト領域、ベクタ領域、写真領域、その他の領域（未分類領域）の４種類の画素属性情報が含まれるが、分類方法は、上述したようにオブジェクトの種類による分類に限らない。例えば、ユーザからの指定又は画像形成装置１００の動作モードに応じて異なる分類方法を用いてもよい。具体的には、文字情報に基づいて大きいサイズの文字を描画した場合に、描画した画素に対応する画素属性情報に、テキスト領域ではなく写真領域を示す値を設定してもよく、また、通常のテキスト領域とは区別して大テキスト領域を示す値を設定してもよい。

また、ベクタ領域に対しても同様に、図形情報に基づいて高さ及び幅が一定以上の図形を描画した場合に、描画した画素に対応する画素属性情報に、ベクタ領域ではなく写真領域を示す値を設定してもよく、また、通常のベクタ領域とは区別して大ベクタ領域を示す値を設定してもよい。このように、同じ種類のオブジェクトに対して、所定サイズ以上であるか否かに応じて異なる画素属性情報を設定することにより、オブジェクトのサイズに応じた分類を行なうことができる。

画素属性情報データは、後段の印字画像処理部８が画像データに対して色変換及びハーフトーン生成を行なう際に参照情報として使用されるので、テキスト領域及びベクタ領域をより細分化した画素属性情報を用いてもよい。例えば、文字領域が無彩色文字領域であるか有彩色文字領域であるかを区別するために、テキスト領域を黒テキスト領域と色テキスト領域とに細分化してもよい。また同様に、図形領域が無彩色図形領域であるか有彩色図形領域であるかを区別するために、ベクタ領域を黒ベクタ領域と色ベクタ領域とに細分化してもよい。これにより、印字画像処理部８が色変換及びハーフトーン生成を行なう際に、黒単色化等の処理を容易に行なうことができる。

また、画素属性情報データは、連続階調ビットマップ画像データの各画素に対応する画素属性情報を含んでいればよく、必ずしも連続階調ビットマップ画像データの画素数と同じ数の画素属性情報を含む必要はない。例えば、連続階調ビットマップ画像データにおいて、主走査方向に８画素と副走査方向に８画素との計６４画素を１ブロックとし、１ブロックにつき１つの画素属性情報を設定してもよい。この場合、画素属性情報データの参照時に、各ブロックに含まれる全ての画素に同一の画素属性情報を対応付けすればよい。このように、１ブロックに１つの画素属性情報を設定することで、画素属性情報データのデータ量を削減することができる。

入力セレクタ３は、スキャナ画像処理部１からのスキャナ画像データ、又はＲＩＰ処理部２からの連続階調ビットマップ画像データのいずれか一方を後段の画像圧縮部４に供給する。なお、ＲＩＰ処理部２は連続階調ビットマップ画像データと共に画素属性情報データを入力セレクタ３に供給しており、入力セレクタ３は、連続階調ビットマップ画像データを画像圧縮部４に供給する場合、画素属性情報データも画像圧縮部４に供給する。入力セレクタ３は、スキャナ画像データ、連続階調ビットマップ画像データ、画素属性情報データを蓄えることのできる一時バッファメモリを持ち、１ページ分の入力を受け取った後、画像圧縮部４に供給するストアアンドフォワードの動作を行なう。

入力セレクタ３は通常は、スキャナ画像処理部１からの入力を優先的に選択して画像圧縮部４に供給する。例えば、入力セレクタ３は、ＲＩＰ処理部２からのデータの受け取り中にスキャナ画像処理部１からの入力が開始された場合、現在受け取り中のＲＩＰ処理部２からのデータを一時バッファメモリに保存し、その後のＲＩＰ処理部２からのデータの受け取りを中断する。そして、入力セレクタ３は、スキャナ画像処理部１からのデータの受け取りを開始し、スキャナ画像処理部１からのデータの受け取りが完了するまで、ＲＩＰ処理部２からのデータの受け取りを停止する。なお、入力セレクタ３がＲＩＰ処理部２からのデータの受け取りを停止している間は、ＲＩＰ処理部２は、連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データの生成処理を一時停止する。

画像圧縮部４は、入力セレクタ３から供給されるスキャナ画像データ、又は連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データのいずれかを受け取り、データ圧縮を行なう。なお、画像圧縮部４の構成及び画像圧縮部４が行なう処理の詳細については後述する。

ストレージ部５は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置であり、画像圧縮部４でデータ圧縮された圧縮データを受け取って記憶する。また、ストレージ部５に記憶された圧縮データは、後段の画像伸張部６によって読み出される。

画像伸張部６は、ストレージ部５から読み出した圧縮データをデータ伸張し、伸張後のスキャナ画像データ、又は、伸張後の連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データを出力セレクタ７に供給する。なお、画像伸張部６の構成及び画像伸張部６が行なう処理の詳細については後述する。

出力セレクタ７は、ＣＰＵからの指示に従って、画像伸張部６で伸張されたスキャナ画像データ、又は、連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データを、印字画像処理部８又は送信画像処理部９に供給する。具体的には、画像出力部１２で印字出力される場合には印字画像処理部８に供給され、外部インタフェース部１３から外部ＰＣへ画像送信される場合には送信画像処理部９に供給される。

印字画像処理部８は、出力セレクタ７から供給されたデータ（スキャナ画像データ、又は、連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データ）を受け取り、画像出力部１２に合わせた画像処理を施す。また、印字画像処理部８は、印字用のハーフトーン画像データ（印字画像データ）を生成して画像出力部１２に供給する。印字画像処理部８は、色変換処理部８ａ及びハーフトーン生成部８ｂ等を備える。出力セレクタ７から印字画像処理部８に供給されたデータは、色変換処理部８ａに入力される。

色変換処理部８ａは、ＲＧＢの３色成分で構成されたデータ（スキャナ画像データ又は連続階調ビットマップ画像データ）を、ＣＭＹＫの４色成分で構成される印字用の連続階調ビットマップ画像データに変換する。ハーフトーン生成部８ｂは、印字用の連続階調ビットマップ画像データを、ＣＭＹＫの４色成分で構成される印字用のハーフトーン画像データに変換する。なお、ハーフトーン生成部８ｂは、出力セレクタ７から画素属性情報データを受け取っている場合、画素属性情報データの画素属性情報毎に異なるハーフトーン生成方法を用いて印字用のハーフトーン画像データを生成してもよい。

例えば、ハーフトーン生成方法としてディザ法を用いるのであれば、テキスト領域及びベクタ領域の画素に対してディザ法で用いる閾値マトリクスを、階調再現性よりも解像度を重視した構成とし、写真領域の画素に対してディザ法で用いる閾値マトリクスを、解像度よりも階調再現性を重視した構成とする。また、ハーフトーン生成方法として誤差拡散法を用いるのであれば、テキスト領域及びベクタ領域の画素に対しては、近傍画素にのみ誤差を拡散するようにし、写真領域の画素に対しては、より広域の近傍画素に誤差を拡散するようにする。

送信画像処理部９は、出力セレクタ７から供給されたデータ（スキャナ画像データ、又は、連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データ）を受け取り、送信画像に合わせた画像処理を施す。また、送信画像処理部９は、ＪＰＥＧ圧縮画像データ（送信画像データ）を生成して外部インタフェース部１３に供給する。なお、送信画像に合わせた画像処理とは、例えば画素属性情報データの画素属性情報毎に異なるフィルタを用いたフィルタ処理であり、テキスト領域の画素に対して行なう強調処理等である。

送信画像処理部９は、変倍処理部９ａ及びＪＰＥＧ圧縮部９ｂ等を備える。出力セレクタ７から送信画像処理部９に供給されたデータは、変倍処理部９ａに入力される。ＲＧＢの３色成分で構成されたデータ（スキャナ画像データ又は連続階調ビットマップ画像データ）はそれぞれ、画像出力部１２に適合した画像サイズ及び出力解像度になっている。従って、変倍処理部９ａは、入力されたデータを、外部インタフェース１３経由で外部ＰＣに送信するために適した画像サイズ及び解像度に変倍し、連続階調ビットマップ画像データを生成する。ＪＰＥＧ圧縮部９ｂは、変倍後の連続階調ビットマップ画像データを、ＪＰＥＧ File Interchange Format（ＪＦＩＦ）に従ったフォーマット（ＪＰＥＧ形式）の画像データに圧縮し、外部インタフェース部１３に供給する。

次に、画像圧縮部４について説明する。画像圧縮部４には、スキャナ画像処理部１から出力されたスキャナ画像データ、又は、ＲＩＰ処理部２から出力された連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データが入力される。なお、スキャナ画像処理部１から出力される画像データと、ＲＩＰ処理部２から出力される画像データとを区別するために、スキャナ画像処理部１からのデータをスキャナ画像データと呼んでいた。しかし、スキャナ画像データも、連続階調ビットマップ画像データであり、以下では、スキャナ画像データも含めて連続階調ビットマップ画像データと呼ぶ。

画像圧縮部４は、入力されたデータに基づいて、最大で、１つの非可逆圧縮画像データ、２つの可逆圧縮画像データ（第１可逆圧縮画像データ、第２可逆圧縮画像データ）、インデックス色情報及び画素属性情報圧縮データを生成する。画像圧縮部４は、生成した最大５種類のデータを１組として出力し、ストレージ部５に格納させる。なお、入力セレクタ３を介してスキャナ画像処理部１から出力されたデータが画像圧縮部４に入力されている場合、画像圧縮部４には画素属性情報データは入力されない。また、画像圧縮部４は、スキャナ画像処理部１から出力されたデータに対しては非可逆圧縮処理のみを行なうため、この場合は、非可逆圧縮画像データのみが生成される。

図２は画像圧縮部４の構成を示すブロック図である。画像圧縮部４は、バッファメモリ４１、画素統計部４２、写真画像分離部４３、インデックス画像分離部４４、非可逆圧縮部４５、第１可逆圧縮部４６、第２可逆圧縮部４７、属性情報圧縮部４８等を備える。

本実施の形態１の画像圧縮部４は、入力される連続階調ビットマップ画像データにおいて、主走査方向に８ライン分のラインデータを１回の処理単位として圧縮処理を行なう。これは、本実施の形態１の非可逆圧縮部４５が、ＪＰＥＧ方式の非可逆画像圧縮処理を行なう構成としているためである。従って、非可逆圧縮部４５がＪＰＥＧ方式以外の方式の圧縮処理を行なう構成であれば、非可逆圧縮部４５、第１可逆圧縮部４６及び第２可逆圧縮部４７がそれぞれ扱う圧縮方式の特性、パラメータ、バッファメモリ４１の容量、圧縮処理による画質への影響、圧縮効率等を鑑みて、１回の処理単位を決定すればよい。

画素統計部４２には、入力セレクタ３から出力された連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データが入力される。なお、入力セレクタ３を介してスキャナ画像処理部１から出力されたデータが画像圧縮部４に入力されている場合は、画素統計部４２には連続階調ビットマップ画像データのみが入力される。この場合、画素統計部４２は、入力される連続階調ビットマップ画像データ中の全画素に対応する画素属性情報が未分類領域を示す値である画素属性情報データが入力されたと見なして処理を行なう。

画素統計部４２は、連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データに基づいて、ブロック分離情報及びインデックス色情報を生成する。ブロック分離情報は、連続階調ビットマップ画像データにおいて、主走査方向に８画素と副走査方向に８画素の計６４画素を１ブロックとし、各ブロックに対して非可逆画像圧縮を行なうか、可逆画像圧縮を行なうかを示す情報である。具体的には、ブロック分離情報は、１ブロック当り１ビットの情報であり、値０が非可逆画像圧縮を行なうブロックであることを示し、値１が可逆画像圧縮を行なうブロックであることを示す。従って、本実施の形態１では、１回の処理（８ライン分のラインデータに対する処理）において、主走査方向の１ラインに含まれる画素数の１／８個のブロック分離情報が生成される。

なお、上述したように、本実施の形態１では、非可逆圧縮部４５がＪＰＥＧ方式の非可逆画像圧縮処理を行なう構成であり、ＪＰＥＧのＤＣＴ圧縮処理時の最小ブロックサイズが主走査方向に８画素と副走査方向に８画素の計６４画素である。従って、画素統計部４２も、同様の６４画素を処理単位としてブロック分離情報を生成するが、これに限らない。例えば、非可逆画像圧縮方式として、ＪＰＥＧに換えてＪＰＥＧ２０００を使用する場合には、画素統計部４２は、１タイル単位又は１画素単位でブロック分離情報を生成してもよい。従って、ブロック分離情報の生成単位も、画像圧縮部４における１回の処理単位の決定と同様に、非可逆圧縮部４５、第１可逆圧縮部４６及び第２可逆圧縮部４７がそれぞれ扱う圧縮方式の特性、パラメータ、バッファメモリ４１の容量、圧縮処理による画質への影響、圧縮効率等を鑑みて決定すればよい。

本実施の形態１の画像圧縮部４は、画像中のテキスト領域及びベクタ領域に対して可逆画像圧縮を行なう。従って、画素統計部４２は、各ブロックに含まれる６４画素のそれぞれに対応する画素属性情報を参照し、各ブロックに、テキスト領域及びベクタ領域の画素が１画素でも含まれていれば、このブロックには可逆画像圧縮を行なうものとして、このブロックのブロック分離情報に値１を設定する。一方、画素統計部４２は、各ブロックに、テキスト領域及びベクタ領域の画素が１画素も含まれていなければ、このブロックには非可逆画像圧縮を行なうものとして、このブロックのブロック分離情報に値０を設定する。

スキャナ画像処理部１からの連続階調ビットマップ画像データが画素統計部４２に入力されている場合、画素統計部４２は、全画素に対応する画素属性情報が未分類領域を示す値である画素属性情報データが入力されたと見なすので、この場合、画素統計部４２は、全てのブロックのブロック分離情報に値０を設定する。なお、ユーザからの指定又は画像形成装置１００の動作モードに応じて、ブロック分離情報の設定方法を変更してもよい。例えば、画像圧縮による画質の劣化を排除したい場合に、画素属性情報データによらず、全てのブロックのブロック分離情報に値１を設定するような機能を設けてもよい。

インデックス色情報は、１回の処理単位（８ライン分のラインデータ）において、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆画像圧縮される領域から、第１可逆圧縮部４６によって可逆圧縮される領域を分離する際に用いる情報である。なお、以下では、連続階調ビットマップ画像データにおいて、非可逆画像圧縮される領域を非可逆圧縮用ビットマップ画像データと呼び、可逆画像圧縮される領域のうちで第１可逆圧縮部４６によって可逆圧縮される領域を可逆圧縮用インデックス画像データと呼ぶ。また、可逆画像圧縮される領域のうちで可逆圧縮用インデックス画像データ以外の領域、具体的には、第２可逆圧縮部４７によって可逆圧縮される領域を可逆圧縮用ビットマップ画像データと呼ぶ。

本実施の形態１では、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆画像圧縮される領域から、可逆圧縮用インデックス画像データを分離する際に、各画素の色情報（色コード）を用いる。具体的には、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆画像圧縮される領域、ここではテキスト領域及びベクタ領域に含まれる各画素の色情報において、使用頻度が高い色情報の画素を、可逆圧縮用インデックス画像データに分離する。従って、インデックス色情報は、可逆圧縮用インデックス画像データに分離される画素の色情報を示す。なお、本実施の形態１では、１回の処理単位（８ライン分のラインデータ）について、使用頻度が高い順に１５色の色情報を示すインデックス色情報が生成される。

画素統計部４２は、まず、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆画像圧縮される領域についての色ヒストグラムを作成する。画素統計部４２は、画素属性情報データを参照し、１回の処理単位（８ライン分のラインデータ）中のテキスト領域及びベクタ領域の画素について、各色値別の画素数をカウントして色ヒストグラム（度数分布）を作成する。画素統計部４２は、１回の処理単位について作成した色ヒストグラムに対して、画素数が多い順に降順ソートする。そして、画素統計部４２は、画素数が多い順に１５色の色（インデックス色）を決定し、決定した１５色の色の色値のそれぞれに順に１から１５までの１５値の色コードを割り当てる。画素統計部４２は、１５色の各色の色値と、各色値に割り当てた色コードとをそれぞれ対応付けてインデックス色情報とする。なお、色コード０は、後述するように透明色として扱う。

ここで、画像形成装置１００が一般的なＰＤＬデータから生成する連続階調ビットマップ画像データについて説明する。図３は画像に使用される色コード数と画像のカバー率との関係を示す特性図である。図３中の横軸は、画像に使用される色コードの数を示し、１〜１０２４の数値範囲を示している。図３中の縦軸は、連続階調ビットマップ画像データにおいて８ライン分のラインデータを処理単位とし、各処理単位に含まれるテキスト領域及びベクタ領域の全画素に対して、各色コード数の色コードの画素のカバー率（割合）を示す。例えば、色コード数１に対するカバー率は５０％程度であり、これは、８ライン分のラインデータに含まれる前述条件に該当する画素のうち、５０％程度の画素が同一の色（１色）であることを示している。

即ち、図３に示すように、一般的なＰＤＬデータから生成される連続階調ビットマップ画像データ中のテキスト領域及びベクタ領域で使用される色数は通常は多くなく、色コード数を１５とした場合でも９０％以上をカバーできる。従って、本実施の形態１では、１回の処理単位について使用頻度が高い１５色の色コードをインデックス色情報とすることにより、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆画像圧縮される領域の広範囲を可逆圧縮用インデックス画像データに分離することができる。

なお、詳細については後述するが、第１可逆圧縮部４６は、第２可逆圧縮部４７による圧縮処理よりも高圧縮率が見込まれる圧縮処理を行なうように構成されている。従って、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆画像圧縮される領域の広範囲を可逆圧縮用インデックス画像データに分離することにより、画像全体での圧縮効率を向上させることができる。

なお、画素統計部４２が色ヒストグラムに基づいてインデックス色を決定する方法は、上述したような画素数（使用頻度）のみに基づく方法に限らない。例えば、テキスト領域に使用された色を優先的にインデックス色に選択してもよい。この場合、例えば、色ヒストグラム中の各色値に対して、テキスト領域に使用された色であることを示すフラグを用意しておき、画素統計部４２が色ヒストグラムを作成する際に、テキスト領域に使用された色値に対してフラグを立てるようにする。そして、画素統計部４２は、作成した色ヒストグラムに対してソートを行なう際に、フラグが立てられた色値を優先的に上位にソートする。これにより、フラグが立てられた色値、即ち、テキスト領域に使用された色がインデックス色に優先的に選択される。

なお、連続階調ビットマップ画像データ中のテキスト領域及びベクタ領域において、画像の地色の画素は、画素数が多いことが予想される。また、画像の地色の画素は、高圧縮率で圧縮する必要はないため、例えば、画像の地色に用いられる可能性が高い白色はインデックス色に選択しないようにしておいてもよい。また、文字に黒色がよく使用されることが予想されるので、黒色を優先的にインデックス色に選択してもよい。

また、本実施の形態１では、インデックス色として１５色の色を決定しているが、色ヒストグラムに対してソートした結果、使用されている色が全部で１６色未満の場合、０から１５までの色コードの全てを、使用されている各色に割り当ててもよい。即ち、この場合、色コード０は透明色ではないとして各色コードを扱う。連続階調ビットマップ画像データ中の可逆画像圧縮される領域で１６色しか用いられていない場合、可逆画像圧縮される領域の全てが、第１可逆圧縮部４６によって圧縮されることになるので、より圧縮率の向上が果たせる。

画素統計部４２は、生成したブロック分離情報を写真画像分離部４３及びインデックス画像分離部４４へ出力し、生成したインデックス色情報をインデックス画像分離部４４へ出力する。

バッファメモリ４１は、１画素２４ビット（８ビット×３色）で表現された連続階調ビットマップ画像データ中の８ライン分のラインデータの格納が可能なメモリ容量を有する。バッファメモリ４１は、入力セレクタ３から入力される連続階調ビットマップ画像データにおいて、８ライン分のラインデータを順次蓄積する。画素統計部４２は、バッファメモリ４１に蓄積された８ライン分のラインデータに対してブロック分離情報及びインデックス色情報を生成する。従って、バッファメモリ４１は、画素統計部４２がブロック分離情報及びインデックス色情報を出力するタイミングで、蓄積した８ライン分のラインデータを写真画像分離部４３及びインデックス画像分離部４４へ出力する。

写真画像分離部４３には、バッファメモリ４１から連続階調ビットマップ画像データ（８ライン分のラインデータ）と、画素統計部４２からブロック分離情報とが入力される。写真画像分離部４３は、ブロック分離情報に基づいて、連続階調ビットマップ画像データから、ＲＧＢの各色が８ビット（２５６階調）で表現された非可逆圧縮用ビットマップ画像データを生成し、非可逆圧縮部４５へ出力する。具体的には、写真画像分離部４３は、ブロック分離情報の値が０のブロックを特定し、特定したブロックに含まれる画素の画素値を抽出する。また、写真画像分離部４３は、例えば、ブロック分離情報の値が０ではないブロックに含まれる画素の画素値を所定値にマスクし、非可逆圧縮用ビットマップ画像データを生成する。

インデックス画像分離部４４には、バッファメモリ４１から連続階調ビットマップ画像データ（８ライン分のラインデータ）と、画素統計部４２からブロック分離情報及びインデックス色情報とが入力される。インデックス画像分離部４４は、ブロック分離情報及びインデックス色情報に基づいて、連続階調ビットマップ画像データから、各画素が４ビットの１６値で表現された可逆圧縮用インデックス画像データと、ＲＧＢの各色が８ビット（２５６階調）で表現された可逆圧縮用ビットマップ画像データとを生成する。

具体的には、インデックス画像分離部４４は、ブロック分離情報の値が１のブロックを特定し、特定したブロックに含まれる画素の画素値を抽出する。また、インデックス画像分離部４４は、抽出した画素値が示す各画素の色値が、インデックス色情報に含まれる色値に一致するか否かを判断する。各画素の色値がインデックス色情報に含まれる色値に一致する場合、インデックス画像分離部４４は、この画素値を、この色値に対応付けられている色コード（１〜１５）に置き換えて、可逆圧縮用インデックス画像データの画素値とする。

なお、抽出した画素値が示す各画素の色値が、インデックス色情報に含まれる色値に一致しない場合、インデックス画像分離部４４は、この画素値を、色コード０に置き換えて、可逆圧縮用インデックス画像データの画素値とする。なお、可逆圧縮用インデックス画像データにおいて、画素値０は後の処理で透明色として扱われる。これにより、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮される領域において、インデックス色が使用された領域が抽出され、可逆圧縮用インデックス画像データが生成される。

また、インデックス画像分離部４４は、ブロック分離情報の値が１のブロックに含まれる画素で、画素値が示す色値が、インデックス色情報に含まれる色値に一致しない画素の画素値を抽出し、可逆圧縮用ビットマップ画像データの画素値とする。これにより、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮される領域において、インデックス色が使用された領域以外の領域が抽出され、可逆圧縮用ビットマップ画像データが生成される。

インデックス画像分離部４４は、生成した可逆圧縮用インデックス画像データを第１可逆圧縮部４６へ出力し、生成した可逆圧縮用ビットマップ画像データを第２可逆圧縮部４７へ出力する。

図４及び図５は連続階調ビットマップ画像データを分離する処理を説明するための模式図である。図４（ａ）には連続階調ビットマップ画像データの例を示し、８ライン分のラインデータの一部を図示する。図４（ａ）中の縦線は、８ライン分のラインデータにおいて、主走査方向に８画素と副走査方向に８画素の計６４画素を１ブロックとした各ブロックの境界を示す。また、図４（ａ）中の各ハッチングはそれぞれ異なる色を表現している。

図４（ｂ）には、図４（ａ）に示す連続階調ビットマップ画像データに対応する画素属性情報データの例を示す。なお、図４（ｂ）には、各画素をテキスト領域、ベクタ領域、写真領域及び未分類領域のいずれかに分類した場合の例を示す。図５（ａ）には、図４（ｂ）に示す画素属性情報データに基づいて、図４（ａ）に示す連続階調ビットマップ画像データから生成された非可逆圧縮用ビットマップ画像データの例を示す。また、図５（ｂ），（ｃ）にはそれぞれ、図４（ｂ）に示す画素属性情報データに基づいて、図４（ａ）に示す連続階調ビットマップ画像データから生成された可逆圧縮用インデックス画像データ及び可逆圧縮用ビットマップ画像データの例を示す。

図５（ａ）に示すように、非可逆圧縮用ビットマップ画像データには、ブロックに含まれる全ての画素が写真領域に分類されたブロックのみが含まれる。図５（ａ）では、右端のブロックのみが連続階調ビットマップ画像データから抽出され、その他のブロックの各画素の画素値は、例えば所定値にマスクされる。図５（ｂ）に示すように、可逆圧縮用インデックス画像データには、テキスト領域又はベクタ領域に分類された画素を１つでも含むブロック内の画素のうちで、色値がインデックス色の画素が含まれる。

図５（ｃ）に示すように、可逆圧縮用ビットマップ画像データには、図４（ａ）に示す連続階調ビットマップ画像データから、図５（ａ）に示す非可逆圧縮用ビットマップ画像データと図５（ｂ）に示す可逆圧縮用インデックス画像データとが除かれた画像データが含まれる。即ち、可逆圧縮用ビットマップ画像データには、テキスト領域又はベクタ領域に分類された画素を１つでも含むブロック内の画素のうちで、インデックス色ではない色値の画素及び写真領域に分類された画素が含まれる。

可逆圧縮用ビットマップ画像データからは、可逆圧縮用インデックス画像データに含まれる画素が抜き出されているため、抜き出された画素の画素値をＲＧＢ共に値２５５（白色）とすると、画素を抜き出した箇所でエッジ成分が発生する。このような可逆圧縮用ビットマップ画像データに対しては、圧縮効率の低下を招き、好ましくない場合がある。これを防止するために、可逆圧縮用ビットマップ画像データから抜き出した画素（可逆圧縮用インデックス画像データに含まれる画素）に、第２可逆圧縮部４７が扱う可逆画像圧縮方式（本実施の形態１ではＪＰＥＧ−ＬＳ方式）における画素値予測で予測される画素値を割り当てておいてもよい。

非可逆圧縮部４５は、写真画像分離部４３から取得した非可逆圧縮用ビットマップ画像データに対して、ＪＰＥＧ方式の非可逆圧縮処理を行ない、非可逆圧縮画像データを生成する。なお、非可逆圧縮部４５は、ＪＰＥＧ方式以外にも、例えばＪＰＥＧ２０００方式の非可逆圧縮処理を行なってもよく、また、これらの方式に限らない。

第１可逆圧縮部４６は、インデックス画像分離部４４から取得した可逆圧縮用インデックス画像データを、４枚のビットプレーンで構成される２値画像とみなし、各ビットプレーンに対して、ＪＢＩＧ方式の２値画像可逆圧縮処理を行なう。まず、第１可逆圧縮部４６は、可逆圧縮用インデックス画像データをビットプレーン毎に分解する。なお、可逆圧縮用インデックス画像データは１画素当り４ビットで構成されているので、第１可逆圧縮部４６は、可逆圧縮用インデックス画像データを、各画素値の各ビット（ｂｉｔ０，ｂｉｔ１，ｂｉｔ２，ｂｉｔ３）で構成された、４枚の１ビットの画像データに分解する。

第１可逆圧縮部４６は、分解した４枚のビットプレーンに対して、ＪＢＩＧ方式の可逆圧縮処理を順次行ない、第１可逆圧縮画像データを生成する。なお、第１可逆圧縮部４６は、ＪＢＩＧ方式以外にも、ＩＴＵ−Ｔが勧告するＭＨ方式，ＭＲ方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．４）、ＭＭＲ方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．６）、ＪＢＩＧ２方式等の２値画像可逆圧縮方式の圧縮処理を行なってもよく、また、これらの方式に限らない。

第２可逆圧縮部４７は、インデックス画像分離部４４から取得した可逆圧縮用ビットマップ画像データに対して、ＪＰＥＧ−ＬＳ方式の可逆圧縮処理を行ない、第２可逆圧縮画像データを生成する。なお、第２可逆圧縮部４７は、ＪＰＥＧ−ＬＳ方式以外にも、ＬｏｓｓｌｅｓｓＪＰＥＧ方式、ＪＰＥＧ２０００方式等の多値画像可逆圧縮方式の圧縮処理を行なってもよく、また、これらの方式に限らない。

ＲＩＰ処理部２から出力されたデータが入力セレクタ３を介して画像圧縮部４に入力されている場合、属性情報圧縮部４８は、入力セレクタ３から入力された画素属性情報データを取得する。画素属性情報データは、各画素が、テキスト領域、ベクタ領域、写真領域、未分類領域の４種類の領域のいずれに属するかを示す情報であるので、連続階調ビットマップ画像データと同じサイズを有し、１画素当り２ビット（４値）で構成されている。

属性情報圧縮部４８は、画素属性情報データを、２枚のビットプレーンで構成される２値画像とみなし、各ビットプレーンに対して、ＭＭＲ方式の２値画像可逆圧縮処理を行なう。まず、属性情報圧縮部４８は、画素属性情報データをビットプレーン毎に分解する。なお、画素属性情報データは１画素当り２ビットで構成されているので、属性情報圧縮部４８は、画素属性情報データを、各画素値のＭＳＢ（Most Significant Bit）で構成されたビットプレーンと、各画素値のＬＳＢ（Least Significant Bit）で構成されたビットプレーンとの２枚の１ビットの画像データに分解する。

属性情報圧縮部４８は、分解した２枚のビットプレーンに対して、ＭＭＲ方式の可逆圧縮処理を順次行ない、画素属性情報圧縮データを生成する。なお、属性情報圧縮部４８は、ＭＭＲ方式以外にも、ＭＨ方式，ＭＲ方式、ＪＢＩＧ方式、ＪＢＩＧ２方式等の２値画像可逆圧縮方式の圧縮処理を行なってもよく、また、これらの方式に限らない。

以下に、本実施の形態１の画像形成装置１００において、画像圧縮部４が行なう処理についてフローチャートに基づいて説明する。図６及び図７は画像圧縮部４による画像圧縮処理の手順を示すフローチャートである。

画像圧縮部４は、入力セレクタ３から連続階調ビットマップ画像データの入力が開始された場合、ステップＳ１の処理と、ステップＳ２の処理と、ステップＳ３〜Ｓ７の処理とを並列に実行する。画像圧縮部４は、まず、入力セレクタ３から順次入力される連続階調ビットマップ画像データをバッファメモリ４１に蓄積する（Ｓ１）。

また、画像圧縮部４は、入力セレクタ３から順次入力される画素属性情報データを参照し、連続階調ビットマップ画像データ中の各ブロックに対応するブロック分離情報を生成する（Ｓ２）。なお、ブロックは、主走査方向に８画素と副走査方向に８画素との計６４画素からなるブロックであり、ブロック分離情報は、各ブロックに可逆画像圧縮を行なうか、非可逆画像圧縮を行なうかを示す情報である。入力セレクタ３から画素属性情報データが入力されていない場合、画像圧縮部４は、全てのブロックに対応するブロック分離情報として、非可逆画像圧縮を行なうことを示す情報を生成する。

画像圧縮部４は、入力セレクタ３から入力されてくる連続階調ビットマップ画像データが、画像入力部１１によって原稿から読み取られたスキャナ画像データであるか否かを判断する（Ｓ３）。なお、画像圧縮部４は、入力セレクタ３から画素属性情報データが入力されていないことによって、入力されてくる連続階調ビットマップ画像データがスキャナ画像データであると判断できる。スキャナ画像データであると判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、画像圧縮部４は、ステップＳ４〜Ｓ７の処理をスキップする。スキャナ画像データではないと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、画像圧縮部４は、ステップＳ４の処理と、ステップＳ５〜Ｓ７の処理とを並列に実行する。

画像圧縮部４は、画素属性情報データを参照し、バッファメモリ４１に蓄積される８ライン分のラインデータ中のテキスト領域及びベクタ領域の画素について、各色値別の画素数をカウントして色ヒストグラムを作成する（Ｓ４）。一方、画像圧縮部４は、画素属性情報データを２枚のビットプレーンに分解する（Ｓ５）。そして、画像圧縮部４は、各ビットプレーンに対して、ＭＭＲ方式の可逆圧縮処理を行ない（Ｓ６）、画素属性情報圧縮データを生成する。画像圧縮部４は、８ライン分のラインデータに対応する画素属性情報の圧縮処理が完了したか否かを判断する（Ｓ７）。画像圧縮部４は、圧縮処理が完了していないと判断した場合（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ５に処理を戻し、ステップＳ５〜Ｓ７の処理を繰り返し、圧縮処理が完了したと判断した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、後段の処理に移行する。

ステップＳ１〜Ｓ７の処理を実行し終えた段階で、バッファメモリ４１に蓄積された８ライン分のラインデータに対応するブロック分離情報、色ヒストグラム、画素属性情報圧縮データが生成され、画像圧縮部４は、後段の処理に移行する。なお、画像圧縮部４は、ブロック分離情報及び色ヒストグラムを生成した後であれば、画素属性情報圧縮データの生成が途中であっても、後段の処理に移行してもよい。

次に、画像圧縮部４は、ステップＳ８，Ｓ９の処理と、ステップＳ１０〜Ｓ１８の処理とを並列に実行する。画像圧縮部４は、ステップＳ２で生成したブロック分離情報に基づいて、バッファメモリ４１に蓄積された８ライン分のラインデータから非可逆圧縮用ビットマップ画像データを生成する（Ｓ８）。画像圧縮部４は、生成した非可逆圧縮用ビットマップ画像データに対して、ＪＰＥＧ方式の非可逆圧縮処理を行ない（Ｓ９）、非可逆圧縮画像データを生成する。

画像圧縮部４は、入力セレクタ３から入力された連続階調ビットマップ画像データが、画像入力部１１によって原稿から読み取られたスキャナ画像データであるか否かを判断する（Ｓ１０）。スキャナ画像データであると判断した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、画像圧縮部４は、ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理をスキップする。スキャナ画像データではないと判断した場合（Ｓ１０：ＮＯ）、画像圧縮部４は、ステップＳ４で作成した色ヒストグラムに対して、画素数に基づく降順ソートを実行する（Ｓ１１）。

画像圧縮部４は、ソートした色ヒストグラムに基づいて、１５色のインデックス色を決定する（Ｓ１２）。なお、画像圧縮部４は、例えば、画素数が多い順に１５色の色をインデックス色に決定し、決定した１５色のインデックス色の色値に順に１から１５までの色コードを割り当てておく。次に、画像圧縮部４は、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理と、ステップＳ１７，Ｓ１８の処理とを並列に実行する。

画像圧縮部４は、ステップＳ２で生成したブロック分離情報及びステップＳ１２で決定したインデックス色に基づいて、バッファメモリ４１に蓄積された８ライン分のラインデータから可逆圧縮用インデックス画像データと、可逆圧縮用ビットマップ画像データとを生成する（Ｓ１３，Ｓ１７）。画像圧縮部４は、生成した可逆圧縮用インデックス画像データを４枚のビットプレーンに分解する（Ｓ１４）。そして、画像圧縮部４は、各ビットプレーンに対して、ＪＢＩＧ方式の可逆圧縮処理を行ない（Ｓ１５）、第１可逆圧縮画像データを生成する。

画像圧縮部４は、ステップＳ１３で生成された可逆圧縮用インデックス画像データの圧縮処理が完了したか否かを判断する（Ｓ１６）。画像圧縮部４は、圧縮処理が完了していないと判断した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ステップＳ１４に処理を戻し、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を繰り返し、圧縮処理が完了したと判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、後段の処理に移行する。

また、画像圧縮部４は、ステップＳ１７で生成した可逆圧縮用ビットマップ画像データに対して、ＪＰＥＧ−ＬＳ方式の可逆圧縮処理を行ない（Ｓ１８）、第２可逆圧縮画像データを生成する。ステップＳ８〜Ｓ１８の処理を実行し終えた段階で、ステップＳ１でバッファメモリ４１に蓄積された８ライン分のラインデータに基づく、非可逆圧縮画像データ、第１可逆圧縮画像データ、第２可逆圧縮画像データ、インデックス色情報及び画素属性情報圧縮データが生成される。

画像圧縮部４は、入力セレクタ３から入力されてくる連続階調ビットマップ画像データの全てに対して上述した処理を完了したか否かを判断する（Ｓ１９）。連続階調ビットマップ画像データの全てに対する処理を完了していないと判断した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、画像圧縮部４は、ステップＳ１へ処理を戻し、連続階調ビットマップ画像データの全てに対する処理を完了するまで上述した処理を繰り返す。連続階調ビットマップ画像データの全てに対する処理を完了したと判断した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、画像圧縮部４は、上述した処理を終了する。

上述したように、画像圧縮部４は、図４（ｂ）に示す画素属性情報データに基づいて、図４（ａ）に示す連続階調ビットマップ画像データから、図５（ａ）に示す非可逆圧縮用ビットマップ画像データ、図５（ｂ）に示す可逆圧縮用インデックス画像データ、図５（ｃ）に示す可逆圧縮用ビットマップ画像データを生成する。そして、画像圧縮部４は、非可逆圧縮用ビットマップ画像データ、可逆圧縮用インデックス画像データ、可逆圧縮用ビットマップ画像データのそれぞれに異なる圧縮処理を実行する。データ毎に適切な圧縮処理を行なうことにより、それぞれの圧縮処理における圧縮率、処理に必要なスループット及びリソースを考慮し、画像全体として効率のよい圧縮処理が可能となる。

次に、画像伸張部６について説明する。画像伸張部６には、画像圧縮部４で生成された非可逆圧縮画像データ、第１可逆圧縮画像データ、第２可逆圧縮画像データ、インデックス色情報及び画素属性情報圧縮データがストレージ部５から入力される。なお、画像圧縮部４が、画像入力部１１によって原稿から読み取られたスキャナ画像データを圧縮した場合、圧縮して得られたデータは非可逆圧縮画像データのみであり、この場合、画像伸張部６は、ストレージ部５から非可逆圧縮画像データのみを取得することになる。

画像伸張部６は、入力された非可逆圧縮画像データ、第１可逆圧縮画像データ、第２可逆圧縮画像データ、インデックス色情報及び画素属性情報圧縮データに基づいて、伸張後連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データを生成する。画像伸張部６は、生成した伸張後連続階調ビットマップ画像データ及び画素属性情報データを後段の出力セレクタ７へ出力する。なお、本実施の形態１の画像伸張部６は、画像圧縮部４と同様に、主走査方向に８ライン分のラインデータを１回の処理単位として伸張処理を行なう。また、画像伸張部６は、非可逆圧縮画像データしか取得しなかった場合、非可逆圧縮画像データに対して伸張処理を実行し、後段の出力セレクタ７へ出力する。

図８は画像伸張部６の構成を示すブロック図である。画像伸張部６は、属性情報伸張部６１、非可逆伸張部６２、バッファメモリ６３、第１可逆伸張部６４、第２可逆伸張部６５、画像合成部６６等を備える。

属性情報伸張部６１は、ストレージ部５から画素属性情報圧縮データを取得する。属性情報伸張部６１は、画像圧縮部４の属性情報圧縮部４８が行なった圧縮処理の方式と同じ方式の伸張処理を画素属性情報圧縮データに対して行なう。具体的には、属性情報伸張部６１は、画素属性情報圧縮データを構成する２枚のビットプレーンに対応する２値画像の圧縮データのそれぞれに対して、ＭＭＲ方式の伸張処理を行なう。また、属性情報伸張部６１は、伸張した２つのビットプレーンを結合することで、１画素当り２ビット（４値）で構成される画素属性情報に順次復元し、画素属性情報データを生成する。

非可逆伸張部６２は、ストレージ部５から取得した非可逆圧縮画像データに対して、ＪＰＥＧ方式の非可逆伸張処理を行ない、伸張後非可逆画像データを生成する。伸張後非可逆画像データは、各画素データをＲＧＢの３色成分で表現し、各色成分を８ビットで表現可能な２５６階調でそれぞれ表現している。伸張後非可逆画像データは、圧縮前の非可逆圧縮用ビットマップ画像データに近似しているが、圧縮方式が非可逆方式であるので、圧縮前の非可逆圧縮用ビットマップ画像データとは完全には一致しない画像データである。非可逆伸張部６２は、生成した伸張後非可逆画像データをバッファメモリ６３に順次蓄積する。

バッファメモリ６３は、非可逆伸張部６２によって伸張された伸張後非可逆画像データを一時保管する。バッファメモリ６３は、第１可逆伸張部６４によって伸張されたインデック画像データ、第２可逆伸張部６５によって伸張されたビットマップ画像データ、入力されたインデックス色情報と共に、伸張後非可逆画像データを画像合成部６６へ出力する。なお、非可逆伸張部６２がＪＰＥＧ方式に従ってブロック単位で伸張処理を行なうのに対して、第１可逆伸張部６４及び第２可逆伸張部６５は、画像左上から主走査方向に画素を走査し、１ラインの走査後は、副走査方向に隣のラインに対し走査しつつ画素単位で伸張処理を行なう。従って、バッファメモリ６３は、伸張後非可逆画像データを、他の伸張後のデータと同期して画像合成部６６へ出力するために用いられる。

第１可逆伸張部６４は、ストレージ部５から第１可逆圧縮画像データを取得する。第１可逆伸張部６４は、第１可逆圧縮画像データを構成する４枚のビットプレーンに対応する２値画像の圧縮データのそれぞれに対して、ＪＢＩＧ方式の伸張処理を行なう。また、第１可逆伸張部６４は、伸張した４つのビットプレーンを結合することで、１画素当り４ビット（１６値）の色コードで表現されるインデックス画像データに復元する。

第２可逆伸張部６５は、ストレージ部５から取得した第２可逆圧縮画像データに対して、ＪＰＥＧ−ＬＳ方式の可逆伸張処理を行ない、ビットマップ画像データを生成する。伸張されたビットマップ画像データは、各画素データをＲＧＢの３色成分で表現し、各色成分を８ビットで表現可能な２５６階調でそれぞれ表現している。

画像合成部６６には、インデックス色情報、伸張後非可逆画像データ、インデックス画像データ及びビットマップ画像データが同期させて入力される。画像合成部６６は、入力された各データに基づいて、伸張後連続階調ビットマップ画像データを生成する。なお、画像合成部６６は、伸張後非可逆画像データ、ビットマップ画像データ、及びインデックス画像データの順で各データを上に重ね合せていくことにより、各データを合成して伸張後連続階調ビットマップ画像データを生成する。

具体的には、まず、画像合成部６６は、インデックス画像データにおいて、各画素の画素値（色コード）が透明色を示す値０であるか否かを判定する。透明色でない場合、即ち、インデックス画像データ中の透明色でない画素について、画像合成部６６は、インデックス色情報に含まれる、各画素の色コードに対応する色値を、合成後の画素値とする。透明色である場合、即ち、インデックス画像データ中の透明色の画素について、画像合成部６６は、各画素の位置に対応するビットマップ画像データ中の各画素の画素値が、ＲＧＢ共に値２５５（白色）であるか否かを判定する。

白色でない場合、即ち、ビットマップ画像データ中の白色でない画素について、画像合成部６６は、ビットマップ画像データの各画素値を合成後の画素値とする。白色である場合、即ち、ビットマップ画像データ中の白色の画素について、画像合成部６６は、透明画素と見なし、各画素の位置に対応する伸張後非可逆画像データ中の各画素の画素値を合成後の画素値とする。上述したように、本実施の形態１では、インデックス画像データを最優先し、ビットマップ画像データを次に優先し、各画像データを重ね合わせて伸張後連続階調ビットマップ画像データを生成する。

上述したように、ビットマップ画像データの上にインデックス画像データを重ね合せて合成する。従って、ビットマップ画像データの画素のうちで、インデックス画像データの画素を上書きされることによって表に出てこない画素については、ビットマップ画像データに対する圧縮率を向上させるために、適宜に画素値に設定することも可能である。

伸張後連続階調ビットマップ画像データは、画像圧縮部４による圧縮前の連続階調ビットマップ画像データに近似しているが、非可逆画像圧縮方式で圧縮され、後に伸張された画素を含んでいる場合には、圧縮前の連続階調ビットマップ画像データとは完全には一致しない画像データである。なお、非可逆画像圧縮方式で圧縮され、後に伸張された画素を含んでいない場合には、圧縮前の連続階調ビットマップ画像データと伸張後連続階調ビットマップ画像データとは同一の画像データとなる。

以下に、本実施の形態１の画像形成装置１００において、画像伸張部６が行なう処理についてフローチャートに基づいて説明する。図９及び図１０は画像伸張部６による画像伸張処理の手順を示すフローチャートである。

画像伸張部６は、ストレージ部５に格納してあるデータの読み出しを開始した場合、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理と、ステップＳ２３〜Ｓ２６の処理とを並列に実行する。画像伸張部６は、まず、ストレージ部５から読み出した非可逆圧縮画像データに対して、ＪＰＥＧ方式の非可逆伸張処理を行ない（Ｓ２１）、伸張後非可逆画像データを生成する。画像伸張部６は、生成した伸張後非可逆画像データをバッファメモリ６３に順次蓄積する（Ｓ２２）。

一方、画像伸張部６は、処理対象の圧縮データが、画像入力部１１によって原稿から読み取られたスキャナ画像データを圧縮したデータであるか否かを判断する（Ｓ２３）。なお、処理対象の圧縮データがスキャナ画像データである場合、画像伸張部６は、ストレージ部５から非可逆圧縮画像データしか取得しない。従って、画像伸張部６は、ストレージ部５から非可逆圧縮画像データしか取得していない場合には、処理対象の圧縮データがスキャナ画像データであると判断する。

処理対象の圧縮データがスキャナ画像データであると判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、画像伸張部６は、ステップＳ２４〜Ｓ２６の処理をスキップする。処理対象の圧縮データがスキャナ画像データではないと判断した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、画像伸張部６は、画素属性情報圧縮データを構成する２枚のビットプレーンに対してそれぞれ、ＭＭＲ方式の可逆伸張処理を行なう（Ｓ２４）。画像伸張部６は、２枚のビットプレーンに対する伸張処理が完了したか否かを判断し（Ｓ２５）、完了していないと判断した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ステップＳ２４に処理を戻し、伸張処理を継続する。

伸張処理が完了したと判断した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、画像伸張部６は、それぞれ伸張した２つのビットプレーンを結合し（Ｓ２６）、画素属性情報データを復元する。ステップＳ２１〜Ｓ２６の処理を実行し終えた段階で、画素属性情報圧縮データの伸張処理は完了し、バッファメモリ６３には、８ライン分の伸張後非可逆画像データが格納される。

次に、画像伸張部６は、処理対象の圧縮データがスキャナ画像データであるか否かを判断し（Ｓ２７）、スキャナ画像データであると判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ステップＳ３６へ処理を移行する。処理対象の圧縮データがスキャナ画像データではないと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、画像伸張部６は、ステップＳ２８〜Ｓ３０の処理と、ステップＳ３１の処理とを並列に実行する。

画像伸張部６は、第１可逆圧縮画像データを構成する４枚のビットプレーンに対してそれぞれ、ＪＢＩＧ方式の可逆伸張処理を行なう（Ｓ２８）。画像伸張部６は、４枚のビットプレーンに対する伸張処理が完了したか否かを判断し（Ｓ２９）、完了していないと判断した場合（Ｓ２９：ＮＯ）、ステップＳ２８に処理を戻し、伸張処理を継続する。伸張処理が完了したと判断した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、画像伸張部６は、それぞれ伸張した４つのビットプレーンを結合し（Ｓ３０）、インデックス画像データを生成する。

画像伸張部６は、第２可逆圧縮画像データに対して、ＪＰＥＧ−ＬＳ方式の可逆伸張処理を行ない（Ｓ３１）、ビットマップ画像データを生成する。ステップＳ２８〜Ｓ３１の処理を実行し終えた段階で、画像伸張部６は、８ライン分のラインデータに基づく全ての圧縮データの伸張処理を完了する。

画像伸張部６は、ステップＳ３０でビットプレーンを結合することによって生成したインデックス画像データにおいて、各画素の色コード（画素値）が透明色を示す値０であるか否かを判断する（Ｓ３２）。透明色でないと判断した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、画像伸張部６は、透明色でない各画素の色コードが示す色値を合成後の画素値とする（Ｓ３３）。透明色であると判断した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、画像伸張部６は、インデックス画像データ中の透明色である各画素の位置に対応するビットマップ画像データ中の各画素の画素値が、白値（ＲＧＢ共に値２５５）であるか否かを判断する（Ｓ３４）。

白値でないと判断した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、画像伸張部６は、このビットマップ画像データの画素の画素値を合成後の画素値とする（Ｓ３５）。白値であると判断した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、画像伸張部６は、ビットマップ画像データ中の白色の各画素の位置に対応する伸張後非可逆画像データ中の各画素の画素値を合成後の画素値とする（Ｓ３６）。一方、処理対象の圧縮データがスキャナ画像データであると判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、画像伸張部６は、伸張後非可逆画像データ中の各画素の画素値を合成後の画素値とする（Ｓ３６）。

画像伸張部６は、８ライン分のラインデータ中の全ての画素に対して、上述したステップＳ２７〜Ｓ３６の処理を完了したか否かを判断する（Ｓ３７）。全ての画素に対する処理を完了していないと判断した場合（Ｓ３７：ＮＯ）、画像伸張部６は、ステップＳ２７へ処理を戻し、上述した処理を繰り返す。これにより、８ライン分の伸張後連続階調ビットマップ画像データが生成される。

全ての画素に対する処理を完了したと判断した場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、画像伸張部６は、ストレージ部５から読み出した圧縮データの全てに対して上述した処理を完了したか否かを判断する（Ｓ３８）。圧縮データの全てに対する処理を完了していないと判断した場合（Ｓ３８：ＮＯ）、画像伸張部６は、ステップＳ２１へ処理を戻し、圧縮データの全てに対する処理を完了するまで上述した処理を繰り返す。これにより、１枚分の伸張後連続階調ビットマップ画像データが生成される。圧縮データの全てに対する処理を完了したと判断した場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、画像伸張部６は、上述した処理を終了する。

上述した伸張処理におけるステップＳ３２で、画像伸張部６は、インデックス画像データにおいて、各画素の色コードが透明色を示す値０であるか否かを判断していた。しかし、インデックス色情報が１６色未満の色コードで構成される場合、ビットマップ画像データも含め、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮される領域には１６色未満の色しか存在しなかったと判断し、ステップＳ３４及びＳ３５の処理をスキップするようにしてもよい。

図１１は本発明を適用した場合の効果を示す図表である。図１１には、本発明の技術が対象とする一般的なプリント出力用画像情報に対し、本実施の形態１に示した技術を施した場合の、従来技術に対する圧縮率向上の効果を評価した結果を示す。また、図１１には、サンプルセットとして３つのテストセット１，２，３に対しての適用効果の例を示している。各テストセット１，２，３に含まれる画像サンプルは各々が異なり、１２枚の画像サンプルを含むテストセット１、２０枚の画像サンプルを含むテストセット２、１２枚の画像サンプルを含むテストセット３から構成される。

評価結果として、図１１には、テストセット１，２，３のそれぞれに含まれる全画像サンプルを構成する総画素数Ａ、総画素数Ａに対して、可逆圧縮の対象となった画素数の割合を示す可逆画像圧縮対象割合Ｂ（％）を示す。また、総画素数Ａに対して、実際に各画素当り４ビットで表現されるインデックス画像データに含有することができた画素数の割合を示すインデックス画像カバー率Ｃ（％）を示す。また、本実施の形態１の技術を適用した場合の、テストセット１，２，３のそれぞれに含まれる全画像サンプルについて、第１可逆圧縮部４６によって圧縮された第１可逆圧縮画像データのバイト数と、第２可逆圧縮部４７によって圧縮された第２可逆圧縮画像データのバイト数と、インデックス色情報のバイト数との３つを合算した可逆圧縮データ合計バイト数Ｄを示す。

また、従来技術との比較のために、インデックス画像分離部４４で可逆圧縮用インデックス画像データを生成せずに、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮される領域の全てを、可逆圧縮用ビットマップ画像データに含有させた場合の結果を示す。具体的には、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮される領域の全てを第２可逆圧縮部４７によって可逆圧縮した場合に、テストセット１，２，３のそれぞれに含まれる全画像サンプルについて、第２可逆圧縮部４７によって圧縮された第２可逆圧縮画像データのバイト数を合算したＪＰＥＧ−ＬＳ圧縮データ合計バイト数Ｅを示す。更に、図１１中のＥ÷Ｄで示される可逆画像圧縮率向上比Ｆを示す。

図１１に示すように、一般的なプリント出力用画像情報に対して、本実施の形態１で示した技術を用いることで、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮される領域に含まれるほとんどの情報を、限られた情報量のインデックス画像に含有させることができる。これは、図３に示すように、一般的なプリント出力用画像情報に含まれるテキスト領域及びベクタ領域で使用される色数は通常は多くないからである。従って、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮される領域の多数をインデックス画像に含有させることにより、図１１中の可逆画像圧縮率向上比Ｆで示すように、従来技術に対して、非常に高効率で圧縮率向上を達成できる。

一方、図３に示すように、色コード（色数）を１０２４とした場合でも、連続階調ビットマップ画像データの１００％をカバーすることはできない。一般に、ＰＤＬデータは外部ＰＣ等でソフトウェアアプリケーションを用いて作成されるが、作成するユーザは通常、文字及びベクタ（図形）には多くの色を使用しない傾向がある。しかし、段階的に階調及び色相が変化するグラデーション画像を用いる場合、１ドット毎に異なる色を用いる場合、又はマクベスチャートといった色評価チャートに代表される多色図柄を用いる場合等もある。このような場合、局所的に多数の色数が使用されるので、可逆圧縮すべきテキスト領域及びベクタ領域に対する画像圧縮処理としては、入力画像の階調数又は色数を制限するわけにはいかない。

従って、本実施の形態１では、連続階調ビットマップ画像データにおいて、多数の色が含まれ、可逆圧縮によっては圧縮率の向上を見込みにくい写真領域をまず、非可逆圧縮用データに分離する。そして、残りのテキスト領域及びベクタ領域を可逆圧縮を行なう領域とし、この領域に対して色ヒストグラムを作成し、使用頻度が上位の色が使用されている画素（領域）を更に抜き出し、色コードに置き換えた可逆圧縮用インデックス画像データとする。

また、使用頻度の高い色が使用されている画素を含むインデックス画像データに対する可逆画像圧縮方法に、ＪＢＩＧ方式の圧縮処理を使用する。ＪＢＩＧ方式の圧縮処理は、多数のコンテキスト分類と共にエントロピー符号化にＱＭコーダと呼ばれる算術符号圧縮方式を用い、比較的圧縮率向上が見込める反面、処理リソースを比較的必要とする圧縮方式であるが、圧縮処理を行なって画素当りのビット数を減らすことで、必要な処理リソースの削減を実現できる。

一方、可逆圧縮すべきテキスト領域及びベクタ領域のうちで、インデックス画像データに含有されなかった領域の画像データに対しては、処理リソースを比較的必要とせずに実現可能なＪＰＥＧ−ＬＳ方式の可逆圧縮処理を行なう。インデックス色が使用された主要な領域、具体的には、エッジ成分等を含み、高圧縮率を見込めない領域は既にインデックス画像側に取り出されていることから、残りの領域に対しては、比較的圧縮率向上を見込みにくいＪＰＥＧ−ＬＳ方式の圧縮処理を行なっても、圧縮率向上が果たせる。

また、写真領域には、写真領域に適した非可逆画像圧縮方式であるＪＰＥＧ方式を使用し、省リソースと圧縮率向上を行なっている。スキャナ等の、本質的に全体が写真領域の場合には、非可逆画像圧縮処理方式のみを用いることで、同一の画像圧縮部４及び画像伸張部６の使用が可能となる。

上述したように、本実施の形態１では、テキスト、図形及び写真等の多数のオブジェクトで構成される印刷用画像の特性を利用した処理方法を用いており、可逆圧縮すべき対象領域に対する可逆性を維持したまま、各処理に要するリソースと、圧縮率向上とのバランスを取ることができる。

（実施の形態２）
上述した実施の形態１において、画像圧縮部４では、圧縮対象の連続階調ビットマップ画像データにおいて、可逆圧縮されるべき領域を２つ（可逆圧縮用インデックス画像データ及び可逆圧縮用ビットマップ画像データ）に分離し、それぞれ異なる可逆圧縮方式を用いていた。これにより、各処理に要するリソースと、各処理による圧縮率向上とのバランスを取ることができる。

このような構成のほかに、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮されるべき領域を更に細分化し、可逆圧縮の対象領域を、使用される色の使用頻度に基づいて３つの画像データに分離してもよい。この場合、例えば、第１の分離画像として、使用頻度が最上位の３色（総色数が４を超える場合。なお、この場合、１色は透明色とする）又は４色（総色数が４未満の場合）の色の画素を、最頻出インデックス色として抽出する。また、抽出した各色の画素に、１画素当り２ビットを割り当て、割り当てた各ビットを、ビットプレーンを構成する画素と見なし、２枚のビットプレーンに対して、それぞれＪＢＩＧ方式で圧縮する。

また、第２の分離画像として、使用頻度が次に多い２５５色（総色数が２５９を超える場合。なお、この場合、１色は透明色とする）又は２５６色（総色数２５９未満の場合）の色の画素を、高頻度インデックス色として抽出する。また、抽出した各色の画素に、１画素当り８ビットを割り当て、８ビットを１要素としてＤＥＦＬＡＴＥ方式で圧縮する。そして、第３の分離画像として、残りの色の画素をＪＰＥＧ−ＬＳ方式で圧縮する。なお、第２の分離画像に施す圧縮処理は、ＤＥＦＬＡＴＥ方式以外の方式であってもよく、処理に要するリソースと処理による圧縮率とに基づいて適切な圧縮方式を選択すればよい。

このように、連続階調ビットマップ画像データ中の可逆圧縮されるべき領域を３つ以上の画像に分離し、各々異なった圧縮方式を用いてもよい。なお、３つ以上の画像に分離する場合、テキスト領域に対して使用された色か否かを示すフラグといった、各色の使用頻度以外の情報を用いて、分離する際の判定優先順位を変更してもよい。このように、可逆圧縮されるべき領域を３つ以上の画像に分離した場合、図３に示すように、第１の分離画像のみで、可逆圧縮されるべき領域の８割を超えるカバー率を得ることができ、第２の分離画像を含めると、可逆圧縮されるべき領域のほとんどを含むことができる。このため、本実施の形態２では、より細かく、圧縮率と必要リソースとのバランス配分が可能となる。

上述した実施の形態１，２では、８ライン分のラインデータ毎に、色ヒストグラムを作成し、作成した色ヒストグラムに基づいて、可逆圧縮用インデックス画像データに含有される画素の色（インデックス色）を決定していた。しかし、インデックス色の決定方法は、このような方法に限らない。

例えば、外部ＰＣのプリンタドライバで使用している色の色情報を予め画像形成装置１００に送信しておき、画像形成装置１００は、受信した色情報が示す色をインデックス色に決定してもよい。また、ＰＤＬデータで使用された色の色情報をＰＤＬデータに挿入し、外部ＰＣのプリンタドライバがＰＤＬデータと共に色情報を画像形成装置１００へ送信してもよい。このような場合、画像処理部１０のＲＩＰ処理部２は、受信した色情報をそのまま画像圧縮部４へ送出し、画像圧縮部４が、取得した色情報に基づいてインデックス色を決定すればよい。

上述した実施の形態１，２の構成に更に、ユーザからの指定に応じて、圧縮対象の連続階調ビットマップ画像データの全てに対して可逆圧縮処理を行なう構成を追加してもよい。即ち、テキスト領域及びベクタ領域ではない領域を含む画像データであっても、画像データを可逆圧縮用インデックス画像データ及び可逆圧縮用ビットマップ画像データの２つに分類し、それぞれに可逆圧縮を行なう。これにより、画像データ全体の可逆性を確保でき、圧縮処理の前後での画質の劣化を防止できる。なお、写真領域の画素に使用される色については、色ヒストグラムの作成には用いられないので、写真領域は、可逆圧縮用ビットマップ画像データに分類される。従って、可逆圧縮用インデックス画像データに分類されるデータ量の増大を回避することができるので、第１可逆圧縮部４６による処理負担の増大を軽減できる。

また、実施の形態１，２のように画像データを非可逆圧縮用ビットマップ画像データ、可逆圧縮用インデックス画像データ及び可逆圧縮用ビットマップ画像データの３つに分類する構成と、画像データを可逆圧縮用インデックス画像データ及び可逆圧縮用ビットマップ画像データの２つに分類する構成とを、ユーザからの指定に応じて切り替えるようにしてもよい。例えば、ユーザが外部ＰＣから画像形成装置１００に印刷要求を行なう際に、プリンタドライバにおいて、「非可逆圧縮禁止」又は「高画質」等を選択した場合には、画像データを２つのデータに分類するようにしてもよい。一方、ユーザが印刷要求を行なう際にプリンタドライバにおいて、「非可逆圧縮実行」又は「通常圧縮」等を選択した場合には、画像データを３つのデータに分類するようにしてもよい。

そのほかに、画像形成装置１００において、ユーザ毎に、画像データを２つのデータに分類するか、３つのデータに分類するかを登録しておき、印刷要求してきたユーザに応じた構成で画像圧縮してもよい。また、画像形成装置１００において、外部ＰＣ毎に、画像データを２つのデータに分類するか、３つのデータに分類するかを登録しておき、印刷要求してきた外部ＰＣ（ＰＤＬデータの送信元のＰＣ）に応じた構成で画像圧縮してもよい。更に、画像形成装置１００の管理者によって、画像形成装置１００毎に、画像データを２つのデータに分類するか、３つのデータに分類するかを設定しておいてもよい。

（実施の形態３）
上述した実施の形態１，２では、本発明に係る画像圧縮装置及び画像伸張装置を、同一の画像形成装置１００に搭載した構成について説明した。本実施の形態３では、本発明に係る画像圧縮装置をＰＣに搭載し、本発明に係る画像伸張装置を画像形成装置に搭載した構成について説明する。

図１２は実施の形態３に係るＰＣの要部構成を示すブロック図である。本実施の形態３のＰＣ２００は、ＰＤＬデータ生成部２０１、ＲＩＰ処理部２０２、画像圧縮部２０３、ストレージ部２０４、外部インタフェース部２０５等を備える。本実施の形態３のＰＣ２００が備えるＲＩＰ処理部２０２、画像圧縮部２０３、ストレージ部２０４及び外部インタフェース部２０５のそれぞれは、上述した実施の形態１の画像処理部１０が備えるＲＩＰ処理部２、画像圧縮部４、ストレージ部５及び外部インタフェース部１３と同様の構成を有し、同様の処理を行なう。

ＰＤＬデータ生成部２０１は、例えばプリンタドライバであり、作成されたデータをページ記述言語（ＰＤＬ言語）に変換してＰＤＬデータを生成する。なお、ＰＤＬデータに変換されるデータは、例えば、ＰＣ２００のハードディスクに予め格納されているテキスト編集ソフト又は画像編集ソフト等のアプリケーションソフトウェアを、ＰＣ２００のＣＰＵによって実行することによって実現されるテキスト編集機能を用いて作成される。

ＰＤＬデータ生成部２０１で生成されたＰＤＬデータは、ＲＩＰ処理部２０２でＲＩＰ処理され、連続階調ビットマップ画像データに変換される。なお、ＲＩＰ処理部２０２は、連続階調ビットマップ画像データを生成すると共に画素属性情報データを生成する。ＲＩＰ処理部２０２で生成された各データは画像圧縮部２０３で、実施の形態１で説明したような処理によって画像圧縮され、ストレージ部２０４に格納される。ストレージ部２０４に格納された圧縮データは、所定のタイミングで外部インタフェース２０５から、ネットワーク等を介して画像形成装置１００へ伝送される。

図１３は実施の形態３に係る画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態３の画像形成装置１００（例えば、デジタルカラープリンタ）は、画像処理部１０、画像出力部１２、外部インタフェース部１３、操作パネル１４等を備える。また、本実施の形態３の画像処理部１０は、ストレージ部５、画像伸張部６、出力セレクタ７、印字画像処理部８、送信画像処理部９等を備える。本実施の形態３の画像形成装置１００は、上述した実施の形態１の画像形成装置１００と同様の構成を有し、同様の処理を行なう。なお、本実施の形態３の画像形成装置１００は、上述した実施の形態１の画像形成装置１００が備える画像入力部１１を備えず、本実施の形態３の画像処理部１０は、上述した実施の形態１の画像処理部１０が備えるスキャナ画像処理部１、ＲＩＰ処理部２、入力セレクタ３及び画像圧縮部４を備えない。

本実施の形態３の画像形成装置１００は、外部インタフェース部１３を経由して外部のＰＣ２００から圧縮データを受信した場合、受信した圧縮データをストレージ部５に格納する。なお、ストレージ部５に記憶された圧縮データは、後段の画像伸張部６によって読み出され、実施の形態１で説明したような処理によって画像伸張される。

上述したように、ＰＣ２００で画像圧縮したデータを画像形成装置１００で画像伸張する場合、ＰＣ２００から画像形成装置１００へ送信されるデータのデータ量を削減することができるので、ネットワークに対する通信負荷を低減できる。また、圧縮処理及び伸張処理をＰＣ２００及び画像形成装置１００に分散させることによって、画像形成装置１００における処理負荷も軽減できる。

一方、画像形成装置１００のストレージ部５に記憶された圧縮データを外部インタフェース部１３を経由して外部のＰＣ２００へ送信し、ＰＣ２００で再利用することも考えられる。従って、ＰＣ２００に、図１２に示した構成のほかに、画像形成装置１００の画像伸張部６の機能を追加してもよい。また、ＰＣ２００では圧縮処理を行なわず、画像形成装置１００から受信した圧縮データに対する伸張処理のみを行なう構成も考えられる。この場合、ＰＣ２００に、図１２に示したＲＩＰ処理部２０２及び画像圧縮部２０３を備えずに、画像形成装置１００の画像伸張部６の機能のみを備えてもよい。

以上の各実施の形態において、画像形成装置１００又はＰＣ２００に備えられる画像圧縮部４，２０３及び画像伸張部６を含む各部は、ハードウェアロジックによって実現してもよいし、ＣＰＵ又はＭＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現してもよい。即ち、画像形成装置１００は、各機能を実現するための制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、この制御プログラムを格納したＲＯＭ、各種の制御プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種の制御プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）等を備えている。

そして、本発明の目的は、各機能を実現するための制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）を記録した、コンピュータでの読み取りが可能な記録媒体を画像形成装置１００に供給し、画像形成装置１００（ＣＰＵ又はＭＰＵ）が、記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。この場合には、本発明の画像圧縮方法又は画像伸張方法を実現するコンピュータプログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。

記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行なわれるために図示しないメモリ、例えばＲＯＭのようなプログラムメディアであってもよく、図示しない外部記憶装置としてのプログラム読取装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。

いずれの場合においても、格納されているプログラムコードはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、プログラムコードを読み出し、読み出されたプログラムコードは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムコードが実行される方式であってもよい。この場合、ダウンロード用のコンピュータプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。

ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク並びにＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にコンピュータプログラムを担持する媒体であってもよい。

また、上述の各実施の形態では、画像形成装置１００及びＰＣ２００がインターネットを含む通信ネットワークと接続可能な構成であることから、通信ネットワークを介してプログラムコードをダウンロードするように流動的にプログラムコードを担持する媒体であっても良い。このように通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであっても良い。

また、通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

また、画像形成装置１００が備える各部は、ハードウェアロジックによって実現される構成又はソフトウェアによって実現される構成に限らない。例えば、画像形成装置１００の各部の一部をハードウェアによって実現し、残りの各部とハードウェアの制御とをソフトウェアによって実現するようにしてもよい。

上述の各実施の形態において、画像入力装置１１としては、例えば、フラットベッドスキャナ、フィルムスキャナ、デジタルカメラ、携帯電話機などが用いられる。また、画像出力装置１２としては、プリンタのほかに、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどの画像表示装置が用いられる。

以上、本発明の好適な実施の形態について具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施の形態に限定されることはない。

４ 画像圧縮部（画像圧縮装置）
６ 画像伸張部（画像伸張装置）
１０ 画像処理部
４２ 画素統計部（色決定部、度数分布生成部）
４３ 写真画像分離部（第１画像分離部）
４４ インデックス画像分離部（第１画像分離部、第２画像分離部）
４５ 非可逆圧縮部（画像圧縮部）
４６ 第１可逆圧縮部（画像圧縮部）
４７ 第２可逆圧縮部（画像圧縮部）
６２ 非可逆伸張部（画像伸張部）
６４ 第１可逆伸張部（画像伸張部）
６５ 第２可逆伸張部（画像伸張部）
６６ 画像合成部
１００ 画像形成装置
２００ ＰＣ
２０３ 画像圧縮部

Claims (12)

1. 複数の色成分を有する入力画像に圧縮処理を施す画像圧縮装置において、
   前記入力画像を構成する画素のそれぞれが、文字領域及び写真領域を含む複数の領域のいずれに属するかを示す画素属性情報に基づいて、前記入力画像を、可逆圧縮される可逆圧縮用画像、及び非可逆圧縮される非可逆圧縮用画像に分離する第１画像分離部と、
   前記可逆圧縮用画像を更に分離する際に用いる色情報を決定する色決定部と、
   前記第１画像分離部が分離した可逆圧縮用画像を、前記色決定部が決定した色情報を含む第１可逆圧縮用画像、及び該第１可逆圧縮用画像を除いた１又は複数の第２可逆圧縮用画像に分離する第２画像分離部と、
   前記第１画像分離部が分離した非可逆圧縮用画像、前記第２画像分離部が分離した第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像のそれぞれに異なる圧縮処理を行なう画像圧縮部とを備え、
   前記第２画像分離部は、前記第１画像分離部が分離した可逆圧縮用画像を構成する画素のうちで、前記第２可逆圧縮用画像に分離される画素の画素値を、透明色を示す画素値に置換することによって、前記第１可逆圧縮用画像を生成するようにしてあることを特徴とする画像圧縮装置。
2. 前記可逆圧縮用画像に基づいて、前記可逆圧縮用画像を構成する各画素の色情報の度数分布を生成する度数分布生成部を備え、
   前記色決定部は、前記度数分布生成部が生成した度数分布に基づいて、度数が多い所定数の色情報を決定するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。
3. 前記色決定部は、前記入力画像中の所定領域毎に色情報を決定するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像圧縮装置。
4. 前記第１画像分離部は、予め設定された条件に従って、前記入力画像を可逆圧縮用画像及び非可逆圧縮用画像に分離するようにしてあることを特徴とする請求項１から３までのいずれかひとつに記載の画像圧縮装置。
5. 複数の色成分を有する入力画像に圧縮処理を施す画像圧縮方法において、
   前記入力画像を構成する画素のそれぞれが、文字領域及び写真領域を含む複数の領域のいずれに属するかを示す画素属性情報に基づいて、前記入力画像を、可逆圧縮される可逆圧縮用画像、及び非可逆圧縮される非可逆圧縮用画像に分離する第１画像分離ステップと、
   前記可逆圧縮用画像を更に分離する際に用いる色情報を決定する色決定ステップと、
   前記第１画像分離ステップで分離した可逆圧縮用画像を、前記色決定ステップで決定した色情報を含む第１可逆圧縮用画像、及び該第１可逆圧縮用画像を除いた１又は複数の第２可逆圧縮用画像に分離する第２画像分離ステップと、
   前記第１画像分離ステップで分離した非可逆圧縮用画像、前記第２画像分離ステップで分離した第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像のそれぞれに異なる圧縮処理を行なう画像圧縮ステップとを含み、
   前記第２画像分離ステップは、前記第１画像分離ステップで分離した可逆圧縮用画像を構成する画素のうちで、前記第２可逆圧縮用画像に分離される画素の画素値を、透明色を示す画素値に置換することによって、前記第１可逆圧縮用画像を生成する
   ことを特徴とする画像圧縮方法。
6. 圧縮処理された画像に伸張処理を施す画像伸張装置において、
   請求項１から４までのいずれかひとつに記載の画像圧縮装置によって１つの画像から分離されて非可逆圧縮された非可逆圧縮画像、及び前記１つの画像から分離されて異なる可逆圧縮処理で圧縮された複数の可逆圧縮画像のそれぞれに異なる伸張処理を行なう画像伸張部と、
   該画像伸張部がそれぞれ異なる伸張処理を行なって得られた複数の画像を、所定の順序で重ね合せることによって合成する画像合成部と
   を備えることを特徴とする画像伸張装置。
7. 圧縮処理された画像に伸張処理を施す画像伸張方法において、
   請求項５に記載の画像圧縮方法によって１つの画像から分離されて非可逆圧縮された非可逆圧縮画像、及び前記１つの画像から分離されて異なる可逆圧縮処理で圧縮された複数の可逆圧縮画像のそれぞれに異なる伸張処理を行なう画像伸張ステップと、
   該画像伸張ステップでそれぞれ異なる伸張処理を行なって得られた複数の画像を、所定の順序で重ね合せることによって合成する画像合成ステップと
   を含むことを特徴とする画像伸張方法。
8. 請求項６に記載の画像伸張装置と、
   該画像伸張装置で処理された画像に基づいて出力画像を形成する画像形成手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１から４までのいずれかひとつに記載の画像圧縮装置と、
   請求項６に記載の画像伸張装置と、
   該画像伸張装置で処理された画像に基づいて出力画像を形成する画像形成手段とを備え、
   前記画像伸張装置は、前記画像圧縮装置で圧縮処理された画像に伸張処理を行なうようにしてあることを特徴とする画像形成装置。
10. コンピュータに、複数の色成分を有する入力画像に圧縮処理を実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、
    前記コンピュータに、
    前記入力画像を構成する画素のそれぞれが、文字領域及び写真領域を含む複数の領域のいずれに属するかを示す画素属性情報に基づいて、前記入力画像を、可逆圧縮される可逆圧縮用画像、及び非可逆圧縮される非可逆圧縮用画像に分離する第１画像分離ステップと、
    前記可逆圧縮用画像を更に分離する際に用いる色情報を決定する色決定ステップと、
    前記第１画像分離ステップで分離した可逆圧縮用画像を、前記色決定ステップで決定した色情報を含む第１可逆圧縮用画像、及び該第１可逆圧縮用画像を除いた１又は複数の第２可逆圧縮用画像に分離する第２画像分離ステップと、
    前記第１画像分離ステップで分離した非可逆圧縮用画像、前記第２画像分離ステップで分離した第１可逆圧縮用画像及び第２可逆圧縮用画像のそれぞれに異なる圧縮処理を行なう画像圧縮ステップとを実行させ、
    前記第２画像分離ステップは、前記コンピュータに、前記第１画像分離ステップで分離した可逆圧縮用画像を構成する画素のうちで、前記第２可逆圧縮用画像に分離される画素の画素値を、透明色を示す画素値に置換することによって、前記第１可逆圧縮用画像を生成させる
    ことを特徴とするコンピュータプログラム。
11. コンピュータに、圧縮処理された画像に伸張処理を実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、
    前記コンピュータに、
    請求項５に記載の画像圧縮方法によって１つの画像から分離されて非可逆圧縮された非可逆圧縮画像、及び前記１つの画像から分離されて異なる可逆圧縮処理で圧縮された複数の可逆圧縮画像のそれぞれに異なる伸張処理を行なう画像伸張ステップと、
    該画像伸張ステップでそれぞれ異なる伸張処理を行なって得られた複数の画像を、所定の順序で重ね合せることによって合成する画像合成ステップと
    を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
12. 請求項１０又は１１に記載のコンピュータプログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータでの読取り可能な記録媒体。

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