JP6249623B2 - 画像処理方法および画像処理システム - Google Patents

Description

本発明は画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。

編集された画像データ、あるいは、光学的にスキャンして得られた画像データなどに対して、文字部と写真部に画像をわけて、それぞれ画像処理を行う方法が知られている。

特許文献１では、コンピュータで連続階調データと二値データをそれぞれエンコードし、プリンタに転送、インクジェットプリンタでデコードする。その後、プリンタにおいて、連続階調データは、ハーフトーニング処理が行われ、二値カラーデータとなる。そして、二値データと二値カラーデータとが合成されて印字データとなり、印字されることが記載されている。

米国特許公開２００９／００２７３９号明細書

最近はプリンタの印刷速度の向上、及び入力画像の解像度の増加に伴い、データ転送時間だけでなく、プリンタ側でのデータ処理時間が長くなる傾向にある。

上記の方法では、プリンタドライバとプリンタ間でのデータ転送時の画像データ量を圧縮する事で画像データ転送量を低減する事は出来るが、プリンタ側でのデータ展開後の処理量自体は特に変わらない。

ビジネスドキュメント等では、黒文字の品位は非常に重要視されるので、より高解像度での黒文字印刷が求められる。上記の方法では、黒文字の品位を向上させる為に、入力画像を高解像度で処理すると、プリンタ側で保持・処理するべきデータ量も解像度の二乗に比例して増加する事となる。特にカラー画像の多値データを高解像度で処理することとなり負荷が大きい。

本発明は上記を鑑みなされたものであって、画像を形成するためのデータの生成を負荷を抑えて実現することを目的の一つとする。

本発明は、元画像データから黒文字の属性の画像のデータとカラーの属性の画像のデータを分離する分離工程と、分離した前記カラーの属性の画像のデータに対して画像を低解像度化する処理を行う低解像度化工程と、前記分離工程および前記低解像度化工程により得られた黒文字の属性の画像を示す第１の画像データと、前記第１の画像データにおける黒文字よりも低い解像度でカラーの属性の画像を示す第２の画像データと、を取得する取得工程と、前記取得工程で取得した前記第１の画像データに基づき、量子化処理を行い、前記文字の属性の画像を形成するためのドットの形成の有無を示す第１のドットデータを生成する第１の生成工程と、前記取得手段が取得した前記第２の画像データに基づき、量子化処理を行い、各画素あたりのドットエリアの数を前記第１の生成工程において前記第１の画像データの各画素当たりに割り当てることが可能なドットエリアの数より多くして前記第２の画像データにおける各画素に対して割り当てることにより、前記カラーの属性の画像を形成するためのドットの形成の有無を示すドットデータを生成する第２の生成工程と、前記第１の生成工程で生成された前記第１のドットデータと前記第２の生成工程で生成された前記第２のドットデータとに基づいて被記録媒体に画像を形成するため画像形成データを生成する第３の生成工程と、を有することを特徴とする画像処理方法である。

本発明によれば、画像を形成するためのデータの生成を負荷を抑えて実現することが可能となる。

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタを模式的に示す図である。 本発明に使用可能な一実施形態の記録ヘッドの構成を説明する図である。 本発明の実施形態に係る記録システムを示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る、画像処理のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る、黒文字・カラー画像を含んだ入力画像を描画する際の、好適な処理例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る、黒文字部・カラー画像部を分離し、黒文字画像、カラー画像を生成する好適な処理例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る、入力画像ページバッファの一例を示す図 本発明の第１の実施形態に係る、入力画像ページバッファの他の例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る、カラー画像ページバッファおよび黒文字画像ページバッファの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る、低解像度カラー画像ページバッファの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る、カラー画像部用の低解像度ＣＭＹＫインク色濃度バッファおよび黒文字部用のＫインク色バッファの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る、カラー画像部用のＣＭＹＫ印字データバッファおよび黒文字部用のＫ印字データバッファの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る、量子化例を示す。 本発明の第２の実施形態に係る、黒文字・カラー画像を含んだ入力画像を描画し、黒文字部・カラー画像部を分離し、黒文字画像、カラー画像を生成する好適な処理例描画処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る、ＰＤＬ処理例を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置であるプリンタを模式的に示す図である。本実施形態のプリンタはフルラインタイプの記録装置であり、図１に示すように、記録ヘッド１０１〜１０４を備える。記録ヘッド１０１〜１０４のそれぞれには、記録媒体１０６の幅に対応した同じ種類のインクを吐出する複数のノズルが配列したノズル列が、１２００ｄｐｉのピッチでｘ方向（所定方向）に配列されている。記録ヘッド１０１〜１０４は、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する記録ヘッドである。これら異なる種類のインクを吐出する記録ヘッド１０１〜１０４が、図のようにｙ方向に沿って並ぶことにより、本実施形態の記録ヘッドが形成されている。

図２は、記録ヘッド１０１のノズル配列を示す図である。図のように記録ヘッド１０１には、複数の吐出基板１０１１〜１０１３がノズル配列方向に沿って配置されている。各吐出基板にはそれぞれ１０１１１〜１０１１４、１０１２１〜１０１２４、１０１３１〜１０１３４からなるノズル列が設けられている。ここでは簡単のため説明を省略するが、それぞれの吐出基板１０１１〜１０１３にはノズル配列方向に４列のノズル列が配列している。そして、被記録媒体上の対応する領域に対して、記録ヘッド１０１〜１０４がそれぞれ異なる色のインクを吐出することで、カラー画像を記録する。なお、各吐出基板におけるノズル列の数は特に限定されない。図１に戻る。記録媒体１０６は、搬送ローラ１０５（および他の不図示のローラ）がモータ（不図示）の駆動力によって回転することにより、図中ｙ方向に搬送される。記録媒体１０６が搬送される間に、記録ヘッド１０１〜１０４それぞれの複数のノズルからは、記録媒体１０６の搬送速度に対応した周波数で、記録データに従った吐出動作が行われる。これにより、各色のドットが記録データに対応して所定の解像度で記録され、記録媒体１０６一頁分の画像が形成される。

ｙ方向における記録ヘッド１０１〜１０４よりも下流の位置には、記録ヘッド１０１〜１０４と並列する状態で所定のピッチで読み取り素子が配列したスキャナ１０７が配備されている。スキャナ１０７は、記録ヘッド１０１〜１０４で記録した画像を読み取り、ＲＧＢの多値データとして出力することができる。

なお、本発明を適用可能な記録装置は、以上説明したフルラインタイプの装置に限られない。例えば、記録ヘッドやスキャナを記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して記録を行う、いわゆるシリアルタイプの記録装置にも本発明を適用することはできる。また、本実施形態はインク色毎に記録ヘッドを備える例を用いているが、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出する形態であってもよい。さらに、１つの吐出基板上に複数色のインクに対応したノズル列を配列した形態であってもよい。

図３は、本発明の一実施形態に係る記録システムを示すブロック図である。同図に示すように、この記録システムは、図１に示したプリンタ１００と、そのホスト装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２００を有して構成される。

ホストＰＣ２００は、主に以下の要素を有して構成される。ＣＰＵ２０１は、記憶手段であるＨＤＤ２０３やＲＡＭ２０２に保持されているプログラムに従った処理を実行する。ＲＡＭ２０２は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。ＨＤＤ２０３は、不揮発性のストレージであり、同じくプログラムやデータを保持する。後述する量子化マスクもＨＤＤ２０３に記憶される。本実施形態では、データ転送Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０４はプリンタ１００との間におけるデータの送受信を制御する。このデータ送受信の接続方式としては、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＬＡＮ等を用いることができる。キーボード・マウスＩ／Ｆ２０５は、キーボードやマウス等のＨＩＤ（Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）を制御するＩ／Ｆであり、ユーザは、このＩ／Ｆを介して入力を行うことができる。ディスプレイＩ／Ｆ２０６は、ディスプレイ（不図示）における表示を制御する。

一方、プリンタ１００は、主に以下の要素を有して構成される。ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１３やＲＡＭ２１２に保持されているプログラムに従い、後述する各実施形態の処理を実行する。ＲＡＭ２１２は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。ＲＯＭ２１３は不揮発性のストレージであり、後述する処理で使用するテーブルデータやプログラムを保持することができる。

データ転送Ｉ／Ｆ２１４はホストＰＣ２００との間におけるデータの送受信を制御する。ヘッドコントローラ２１５は、図１に示したそれぞれの記録ヘッド１０１〜１０４に対して記録データを供給するとともに、記録ヘッドの吐出動作を制御する。具体的には、ヘッドコントローラ２１５は、ＲＡＭ２１２の所定のアドレスから制御パラメータと記録データを読み込む構成とすることができる。そして、ＣＰＵ２１１が、制御パラメータと記録データをＲＡＭ２１２の上記所定のアドレスに書き込むと、ヘッドコントローラ２１５により処理が起動され、記録ヘッドからのインク吐出が行われる。スキャナコントローラ２１７は、図１に示したスキャナ１０７の個々の読み取り素子を制御しつつ、これらから得られたＲＧＢデータをＣＰＵ２１１に出力する。

画像処理アクセラレータ２１６は、ＣＰＵ２１１よりも高速に画像処理を実行可能なハードウェアである。具体的には、画像処理アクセラレータ２１６は、ＲＡＭ２１２の所定のアドレスから画像処理に必要なパラメータとデータを読み込む構成とする。そして、ＣＰＵ２１１が上記パラメータとデータをＲＡＭ２１２の上記所定のアドレスに書き込むと、画像処理アクセラレータ２１６が起動され、上記データに対し所定の画像処理が行われる。本実施形態では、後述される量子化マスクの判定処理をＣＰＵ２１１によるソフトウェアで行う。一方、後述するＲＧＢのデータからＣＭＹＫデータへの変換、量子化処理によるドットデータの決定や、複数のドットデータ同士の合成等の記録の際の画像処理については、画像処理アクセラレータ２１６によるハードウェア処理で行う。また圧縮された受信データのデータ解凍処理を行うこともできる。なお、画像処理アクセラレータ２１６は必須な要素ではく、プリンタの仕様などに応じて、ＣＰＵ２１１による処理のみで上記のテーブルパラメータの作成処理および画像処理を実行してもよい。

（第１実施形態）
図４は、本発明の第１の実施形態にかかる、インクジェットプリントシステムが実行する画像処理のフローを示すフローチャートである。ここでホストＰＣおよびインクジェットプリンタは、図３に示したホストＰＣ２００およびプリンタ１００である。

以下に図４に示すフローチャートの説明を行う。まず、ホストＰＣ２００は以下のステップｓ２００１〜ステップｓ２００６の処理を行う。ステップｓ２００１では、ＰＤＬ（ページ記述言語）に基づき、黒文字・カラー画像を含んだ入力画像を描画する。ステップｓ２００２では、入力画像から黒文字部・カラー画像部を分離し、黒文字画像、カラー画像を生成する。ステップｓ２００３では、生成されたカラー画像に対して、低解像度化処理を行う。ステップｓ２００４では、低解像度カラー画像を不可逆圧縮する。ステップｓ２００５では、生成黒文字画像を可逆圧縮し、ステップｓ２００６では、圧縮されたカラー画像・黒文字画像をプリンタ１００に向けて送出する。

上記処理で、ステップｓ２００３〜ステップｓ２００４の処理と、ステップｓ２００５の処理は、ステップｓ２００２から分岐してどちらか一方の処理だけを行うのではなく、両方の処理を行い、その後ステップｓ２００６で両方の処理結果をまとめる形となる。よって、両方の処理順番には特に制限は無い。

次に、プリンタ１００は以下のステップｓ１００１〜ステップｓ１００９の処理を行う。

ステップｓ１００１では、圧縮されたカラー画像・黒文字画像をホストＰＣ２００からデータ転送Ｉ／Ｆ２１４を介して受信する。ステップｓ１００２では、不可逆圧縮されたカラー画像をデータ解凍することにより展開して低解像度カラー画像を取得する。ステップｓ１００３では、低解像度カラー画像を低解像度ＣＭＹＫインク色データに変換する。ステップｓ１００４では、低解像度ＣＭＹＫインク色データを量子化処理し、ＣＭＹＫ印字データを生成する。ステップｓ１００５では、可逆圧縮された黒文字画像を展開して黒文字画像を取得する。ステップｓ１００６では、黒文字画像をＫインク色データに変換する。ステップｓ１００７では、Ｋインク色データを量子化処理し、Ｋ印字データを生成する。ステップｓ１００８では、ＣＭＹＫ印字データとＫ印字データを合成して、合成ＣＭＹＫ印字データを生成する。ステップｓ１００９では、合成印字データを記録ヘッドを用いて記録する。上記処理で、ステップｓ１００２〜ステップｓ１００４の処理と、ステップｓ１００５〜ステップｓ１００７の処理は、ステップｓ１００１から分岐してどちらか一方の処理だけを行うのではない。両方の処理を行い、その後ステップｓ１００８で両方の処理結果を合成する形となるので、両方の処理順番には特に制限は無い。

次に、各ステップで行う処理の、好適な処理例の詳細説明を行う。

図５はステップｓ２００１でＰＤＬ（ページ記述言語）に基づき、黒文字・カラー画像を含んだ入力画像を描画する際の、好適な処理例である。ここでは一般的にＰＤＬと記述しているが、ＰＤＬの実体としては以下の様な物等が有り、既存のいずれのＰＤＬを用いても構わない。

・アドビシステムズ社が提唱したＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ、ＰＤＦ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｏｒｍａｔ）
・ＭｉｃｒｏＳｏｆｔ社が提唱したＸＰＳ（ＸＭＬ Ｐａｐｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）
ステップｓ２００１１では、ＰＤＬで記述されたデータを受け取る。次いでステップｓ２００１２では、ＰＤＬを解釈して、オブジェクト描画命令を描画順に並べたリストを作成する。ステップｓ２００１３では、リスト中にオブジェクト描画命令がもしこれ以上無かった場合には処理を終了する。まだオブジェクト描画命令が有る場合にはステップｓ２００１４に進む。ステップｓ２００１４では、入力画像ページバッファに今回描画すべきオブジェクトを描画する。ここで、描画解像度としては、黒文字品位として最終的に欲しい解像度で描画する。

また、描画する画像データは、本実施形態ではＲＧＢ各８ｂｉｔとする。但し、８ｂｉｔに限定される必要はなく、より大きなｂｉｔ数、例えば１６ｂｉｔとする事でより高い階調表現を行っても構わない。

ステップｓ２００１５では、今回描画するオブジェクトが黒文字オブジェクトであるか否かを判定する。黒文字オブジェクトで無かった場合にはステップｓ２００１６に進み、黒文字オブジェクトだった場合にはステップｓ２００１７に進む。ここで、黒文字オブジェクトであるかどうかの判定方法としては、好適には以下の条件を全て満たすかを判定する。

判定条件１：描画するオブジェクトはビットマップ画像では無い
判定条件２：描画するオブジェクトの色がＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０である
一般的に、ＰＤＬ中では写真画像はビットマップ画像で描画されるように記述され、文字オブジェクトはベクター描画命令や文字コード＋フォント情報の形で記述されているので、上記判定条件で黒文字であるかを判定する事が可能である。

ステップｓ２００１６では、今回描画した各画素の属性を「カラー画素」とセットし、次の描画オブジェクトの処理に移る為に、ステップｓ２００１３に進む。ステップｓ２００１７では、今回描画した各画素の属性を「黒文字画素」とセットし、次の描画オブジェクトの処理に移る為に、ステップｓ２００１３に進む。

図７にホストＰＣ２００中のＲＡＭ２０２中に設定された入力画像ページバッファの一例を示す。入力画像ページバッファ２０２１は所定の横画素数×縦画素数分の領域を持ち、先頭画素は２０２１１である。そして、各画素はＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）値および属性値Ａ（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）から構成される。ＲＧＢ値はモニタの表現色であるｓＲＧＢ等の色空間座標中の色座標（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を示すデータである。この場合、上記のステップｓ２００１４では、各画素のＲＧＢ領域に色の情報を設定し、ステップｓ２００１６もしくはステップｓ２００１７で属性値Ａ領域を設定する事となる。

図８に入力画像ページバッファの他の例を示す。入力画像ページバッファ２０２１と属性値バッファ２０２２ａはいずれも所定の横画素数×縦画素数分の領域を持ち、先頭画素は２０２２１および２０２２ａ１である。そして、入力画像ページバッファ２０２１の各画素はＲＧＢ値から構成され、属性値バッファ２０２１ａの各画素は属性値Ａから構成される。この場合、上記のステップｓ２００１４では、入力画像ページバッファ２０２２中の各画素のＲＧＢ領域に色の情報を設定し、ステップｓ２００１６もしくはステップｓ２００１７で属性値バッファ中の属性値Ａ領域を設定する事となる。

他にも、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、それぞれ個別のバッファを保持する等、様々な実施の形態が考えられるが、いずれの方式を用いても構わない。図７のバッファ構成を取る場合には、アドレス管理等が１通りで済むので制御が簡略化出来、プログラムサイズが小さく出来る、という効果が得られる。また、図８のバッファ構成を取る場合には、属性値を表現するｂｉｔ数がＲＧＢ値のｂｉｔ数よりも小さい場合には、属性値バッファサイズを小さくして使用メモリ量を少なくする事が出来る。

図６はステップｓ２００２で入力画像から黒文字部とカラー画像部とを分離し、黒文字画像、カラー画像を生成する際の、好適な処理例である。ステップｓ２００２１では、入力画像ページバッファの処理開始画素および終了画素を設定する。ステップｓ２００２２では、終了画素に達し、これ以上処理する画素が無いかを判定する。これ以上処理する画素が無い場合には処理を終了し、有る場合にはステップｓ２００２３に進む。ステップｓ２００２３では、処理対象の画素の属性値が「黒文字画素」であるかを判定する。非黒文字画素で有った場合にはステップｓ２００２４に進み、黒文字画素で有った場合には、ステップｓ２００２５に進む。ステップｓ２００２４では、入力画像ページバッファ中のカラー画素値をカラー画像ページバッファにコピーし、次の画素の処理を行う為にステップｓ２００２２に進む。

ステップｓ２００２５では、入力画像ページバッファ中の黒文字画素値を黒文字画像ページバッファにコピーし、次の画素の処理を行う為にステップｓ２００２２に進む。

図９にホストＰＣ２００中のＲＡＭ２０２中に設定されたカラー画像ページバッファおよび黒文字画像ページバッファの一例を示す。カラー画像ページバッファ２０２３および黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔは入力画像ページバッファと同じ横画素数×縦画素数分の領域を持ち、先頭画素は２０２３１および２０２３Ｔ１である。そして、カラー画像ページバッファ２０２３の各画素の階調値はＲＧＢ値で示され、黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔの各画素は黒文字情報Ｔから構成される。この場合、上記のステップｓ２００２４では、カラー画像ページバッファ２０２２中の各画素のＲＧＢ領域に色の情報を設定し、ステップｓ２００１６もしくはステップｓ２００１７で黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔ中の黒文字情報Ｔを設定する事となる。

ここで、黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔの黒文字情報Ｔは、ＲＧＢ値と比べて少ないｂｉｔ数とする事が出来る。ステップｓ２００１５での黒文字オブジェクト判定時に、「判定条件２：描画するオブジェクトの色がＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０である」という条件が有る。その為、ステップｓ２００１７で黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔ中の黒文字情報Ｔを設定する場合、その画素の入力画像ページバッファ中のＲＧＢ値は必ず「Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０」である。よって、１ｂｉｔで表現する事が可能である。こうする事で、黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔのサイズを小さく抑える事が可能となる。

ステップｓ２００３では、生成カラー画像に対して、低解像度化処理を行う。

図１０中の２０２４はホストＰＣ２００中のＲＡＭ２０２中に設定された低解像度カラー画像ページバッファの一例を示す。低解像度カラー画像ページバッファ２０２４はカラー画像ページバッファ２０２３の半分の横画素数×縦画素数分の領域を持ち、先頭画素は２０２４１である。そして、低解像度カラー画像ページバッファ２０２４の各画素はＲＧＢ値から構成される。

上記のステップｓ２００３では、カラー画像ページバッファ２０２３のカラー画像を縮小して、低解像度カラー画像ページバッファに低解像度カラー画像を生成する。

低解像度カラー画像ページバッファ２０２４中の実線は縮小カラー画素の境界を表し、破線は対応する図９のカラー画像ページバッファ中のカラー画素の境界を表す。本例では、縮小率を縦・横共に１／２としているので、カラー画像ページバッファ中の２×２画素が、低解像度カラー画像ページバッファの１画素に対応する事となる。

具体的な縮小処理方法例としては、図９中のカラー画像ページバッファの先頭画素２０２３１および右、下、右下の４画素の画素値の平均値を算出し、図１０中の低解像度カラー画像ページバッファの先頭画素２０２４１の画素値としている。同様に、全ての低解像度カラー画像ページバッファの画素について、対応するカラー画像ページバッファの画素を用いて縮小処理を行う。

ここで縮小処理時に、縮小率としては整数分の１とする事が好ましい。なぜなら、縮小処理時に整数分の１でない場合には、モアレの様な周期性のノイズが生じてしまうからである。更には、後述のプリンタ１００中のステップｓ１００４で行う拡大処理時に整数倍の拡大処理で実現出来、処理がシンプルでかつ最終的な画質的にも好ましい結果が得られるからである。また、更に好ましくは、縮小率２のべき乗分の１とする事が好ましい。こうする事で平均値の算出時に除算を用いる事無く、ビットシフト処理による算出で高速に処理を行う事が出来る。
ステップｓ２００４では、低解像度カラー画像を不可逆圧縮する。

本例ではＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）で規定されている圧縮方法を用いたが、圧縮方法としては既存の如何なる方法を用いても構わない。不可逆圧縮を選択している理由は、元々黒文字と比べて、ディテールの劣化が目立たない事があげられる。また、ラインヘッドを用いたプリンタでのフルカラー記録の場合には、色間の記録位置ズレが生じてしまうケースが有り、データとしての正確さを追求しても、最終的な画像品位が維持されにくい場合があるからである。

また、本発明において必ず圧縮しなければいけない訳では無い。何故なら、既に画素数を縦・横それぞれ１／２に縮小しているので、少なくともデータ量としては１／４になっている。その為、プリントシステム全体として、プリント速度と転送速度のバランスによっては、これ以上の圧縮を必要としないケースもある。また、縦・横それぞれ１／３に縮小した場合にはデータ量としては１／９、縦・横それぞれ１／４に縮小した場合にはデータ量としては１／１６と更に小さくなる。
ステップｓ２００５では、生成黒文字画像を可逆圧縮する。

本例ではＲＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ）圧縮方法を用いたが、圧縮方法としては既存の如何なる方法を用いても構わない。

可逆圧縮を選択している理由は、元々カフルカラー画像と比べて、ディテールの再現性が求められる事が一つ。また、黒文字記録の場合、ラインヘッドを用いたプリンタでの記録であっても、色間の記録位置ズレの影響が生じない為、データとしての正確さを追求する事で最終的な画像品位が維持され易いからである。

また、ステップｓ２００４同様、本発明において必ず圧縮しなければいけない訳では無い。何故なら、黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔを構成する各画素の黒文字情報Ｔを１ｂｉｔとする事で、少なくともデータ量としてはＲＧＢデータと比べ１／２４になっている。その為、プリントシステム全体として、プリント速度と転送速度のバランスによっては、これ以上の圧縮を必要としないケースもある。

ステップｓ２００６では、圧縮されたカラー画像・黒文字画像をプリンタ１００に向けて送出する。

上記の様に、低解像度カラー画像と縮小を行わない黒文字部を用いるので、黒文字品位を維持したまま大幅に転送データ量を低減出来る。圧縮方法としても、カラー画像に可逆圧縮、黒文字部に不可逆圧縮を適用すれば、黒文字品位を維持したまま更に転送データ量を低減出来る。このように、カラー画像と黒文字部で別データとなっているので、更にそれぞれ好適な圧縮方法を適宜適用する事が可能である。

ステップｓ１００１では、圧縮されたカラー画像・黒文字画像をホストＰＣ２００から受信する。

ここで受信された、圧縮された低解像度カラー画像は、ステップｓ１００２で処理される。また、圧縮された黒文字画像はステップｓ１００５で処理される。もしホストＰＣ２００で圧縮処理を施さなかった場合には、低解像度カラー画像はステップｓ１００２をスキップしてステップｓ１００３へ、また黒文字画像はステップｓ１００５をスキップしてｓ１００６へと送られて処理が行われる事となる。

ステップｓ１００２では、不可逆圧縮されたカラー画像を展開して低解像度カラー画像を生成する。

ここでの展開方法はホストＰＣ２００のステップｓ２００４で行われた不可逆圧縮方法に対応する。本例ではＪＰＥＧ圧縮されたデータをデコードする。デコードされたデータは図１０に記載の低解像度カラー画像バッファ２０２４と同じフォーマットで、プリンタ１００中のＲＡＭ２１２中の低解像度カラー画像バッファ（不図示）に保持される。

ステップｓ１００３では、低解像度カラー画像を低解像度ＣＭＹＫインク色データに変換する。

低解像度カラー画像の画素値であるＲＧＢ値は、モニタの表現色であるｓＲＧＢ等の色空間座標中の色座標（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を示すデータである。これをマトリクス演算処理や三次元ＬＵＴを用いた処理等の既知の手法によって、プリンタのインク色濃度データ（ＣＭＹＫ）に変換する。本実施形態のプリンタ１００はブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを用いることから、ＲＧＢ信号の画像データは、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各８ビットの色信号で階調値が表現される画像データに変換される。また、インクの数はＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色を例に挙げたが、画質向上の為に、濃度の薄いライトシアン（Ｌｃ）やライトマゼンタ（Ｌｍ）やグレー（Ｇｙ）のインクなど、その他のインクを追加してあってもよい。

図１１に、プリンタ１００中のＲＡＭ２１２中に設定されたカラー画像部用の低解像度ＣＭＹＫインク色濃度バッファおよび黒文字部用のＫインク色バッファの一例を示す。カラー画像部用の低解像度ＣＭＹＫインク色濃度バッファは以下の４つのインク色バッファから構成される。

・低解像度Ｃインク色濃度バッファ２１２１Ｃ・先頭画素は２１２１Ｃ１・各画素はＣインク色濃度値
・低解像度Ｍインク色濃度バッファ２１２１Ｍ・先頭画素は２１２１Ｍ１・各画素はＭインク色濃度値
・低解像度Ｙインク色濃度バッファ２１２１Ｙ・先頭画素は２１２１Ｙ１・各画素はＹインク色濃度値
・低解像度Ｋインク色濃度バッファ２１２１Ｋ１・先頭画素は２１２１Ｋ１１・各画素はＫ１インク色濃度値
上記４つのインク色バッファは、いずれも低解像度カラー画像ページバッファ２０２４と同じ横画素数×縦画素数分の領域を持ち、各画素は８ｂｉｔの多値情報である。画素としては１対１に対応している。よって、例えば図１０に記載の低解像度カラー画像バッファ２０２４の先頭画素２０２４１のＲＧＢがステップｓ１００３でインク色に変換され、変換結果が図１１の２１２１Ｃ１、２１２１Ｍ１、２１２１Ｙ１、２１２１Ｋ１１に格納される。

ステップｓ１００４では、低解像度ＣＭＹＫインク色データを量子化処理し、イメージの属性の画像を形成するためのドットの形成の有無を示す第１のドットデータとしてのＣＭＹＫ印字データを生成する。

量子化手法としては、誤差拡散法やディザ法などを用いることができる。

図１２に、プリンタ１００中のＲＡＭ２１２中に設定されたカラー画像部用のＣＭＹＫ印字データバッファおよび黒文字部用のＫ印字データバッファの一例を示す。カラー画像部用の低解像度ＣＭＹＫインク色濃度バッファは以下の４つのインク色バッファから構成される。

・Ｃ印字データバッファ ２１２２Ｃ 先頭画素は２１２２Ｃ１ 各画素はＣドットＯｎ／Ｏｆｆ情報
・Ｍ印字データバッファ ２１２２Ｍ 先頭画素は２１２２Ｍ１ 各画素はＭインクＯｎ／Ｏｆｆ情報
・Ｙ印字データバッファ ２１２２Ｙ 先頭画素は２１２２Ｙ１ 各画素はＹインクＯｎ／Ｏｆｆ情報
・Ｋ印字データバッファ ２１２２Ｋ１ 先頭画素は２１２２Ｋ１１ 各画素はＫインクＯｎ／Ｏｆｆ情報
上記４つの印字データバッファは、本実施形態ではいずれも入力画像ページバッファ２０２１と同じ横画素数×縦画素数分の領域を持つ。また、この印字データバッファの１画素が、記録ノズルによる吐出のＯｎ／Ｏｆｆに対応している。また、低解像度ＣＭＹＫインク色データバッファと比べ、横・縦いずれの画素数も２倍となっている。つまり、本実形態ではステップｓ１００４で各インク色データを量子化する際に、図１０、１１中の一画素を４分割して４つの画素対応のエリアとし、それぞれの画素対応のエリア毎のドットのＯＮ，ＯＦＦを定めている。ここで、量子化の結果に応じて低解像度ＣＭＹＫインク色データの１画素に割り当てることができるドットの最大個数は、後述する黒文字用のＫインク色データの１画素に割り当てることができるドットの最大個数より多い。このように低解像度ＣＭＹＫインク色データと黒文字用のＫインク色データとで各画素当たりのドット数を異ならせることにより、量子化処理を経た後の黒文字画像用のドットデータとカラー画像用のドットデータとによる印字の解像度を近付けている。低解像度ＣＭＹＫインク色データの１画素に割り当てるドットの最大の個数は、ホストＰＣ２００中で処理されるステップｓ２００３での低解像度化処理時のカラー画像の縮小率に対応して決定すればよい。例えばｓ１００４とｓ１００７の量子化処理を経た後の黒文字画像用のドットデータとカラー画像用のドットデータとによる印字の解像度が等しくなるように決定することができる。

図１３に本実施例における量子化例を示す。図１３（ａ）がステップｓ１００４で各インク色データを量子化する際の量子化パターン例である。本実施例では全部のインク色で常に同じ量子化パターンを用いているが、画質の向上の為に、インク色毎に異なるパターンとしたり、画素位置毎に異なる量子化パターンとなる様に制御したりしても良い。

ステップｓ１００５では、可逆圧縮された黒文字画像を展開して黒文字画像を生成する。ここでの展開方法はホストＰＣ２００のステップｓ２００５で行われた可逆圧縮方法に対応する。本例ではＲＬ圧縮されたデータをデコードする。デコードされたデータは図９に記載の黒文字画像バッファ２０２３Ｔと同じフォーマットで、プリンタ１００中のＲＡＭ２１２中の低解像度カラー画像バッファ（不図示）に保持される。

ステップｓ１００６では、黒文字画像をＫインク色データに変換する。
黒文字画像画素値であるＴは、モニタの表現色であるｓＲＧＢ等の色空間座標中の色座標（Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝０）を示すデータである。これをマトリクス演算処理や一次元ＬＵＴを用いた処理等の既知の手法によって、プリンタのＫインク色濃度データ（Ｋ）に変換する。また、インクの数はＫの１色を例に挙げたが、画質向上の為に、濃度の薄いグレー（Ｇｙ）のインクなど、その他のインクを追加してあってもよい。

また、図１１中の黒文字部用のＫインクページバッファ２１２１Ｋ２は入力画像ページバッファと同じ横画素数×縦画素数分の領域を持ち、先頭画素は２１２１Ｋ２１である。そして、黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔの各画素は黒インク値Ｋ２から構成される。画素としては１対１に対応しているので、例えば図９に記載の黒文字画像ページバッファ２０２３Ｔの先頭画素の２０２３Ｔ１の黒文字情報Ｔが上記のステップｓ１００６でＫインク色データに変換され、変換結果が図１１の２１２１Ｋ２１に格納される。ここで、黒文字情報Ｔは２値であるが、変換後のＫインク色データは８ｂｉｔの多値データである。こうして黒文字部のＫインクの濃度を多値で制御する事で、記録メディアに応じた適切なインクの記録量を制御する事が可能となる。

ステップｓ１００７では、Ｋインク色データを量子化処理によって低階調化し、Ｋ印字データを生成する。ステップｓ１００４と同様、量子化手法としては、誤差拡散やディザなどを利用可能である。本実施形態においては但し、より好ましくは量子化手法としてはｓ１００４とｓ１００７のいずれも誤差拡散手法よりはディザ手法の方が好ましい。何故なら、まず誤差拡散は量子化の結果として生ずる量子化誤差を周辺の画素に振り撒く事となる。しかし、本実施例の様に、カラー画像部と黒文字画像部を個別に量子化する場合には、カラー画像部と黒文字画像部が交互に繰り返す画像領域において、誤差の伝搬が良好に行われない為である。

図１２中の黒文字部用のＫ印字データバッファ２１２２Ｋ２は、黒文字部用のＫインクページバッファ２１２１Ｋ２と同じ横画素数×縦画素数分の領域を持ち、先頭画素は２１２２Ｋ２１である。また、この印字データバッファの１画素が、記録ノズルによる吐出のＯｎ／Ｏｆｆに対応している。これは、本実施例ではステップｓ１００６で各インク色データを量子化する際に、１×１画素の２レベルに量子化しているからである。

図１３（ｂ）がステップｓ１００７でＫインク色データを量子化する際の量子化パターン例である。

また、本実施例では、ホストＰＣ２００中のステップｓ２００３での低解像度化が１／２×１／２、プリンタ１００中のステップｓ１００４でのカラー画像部の拡大率が２×２、ステップｓ１００６での黒文字部の拡大率が１×１となっている。

しかし、必ずしも低解像度化の倍率と拡大率とが逆数の関係になっている必要はない。例えば、低解像度化が１／２×１／２、プリンタ１００中のステップｓ１００４でのカラー画像部の拡大率が４×４、ステップｓ１００７での黒文字部の拡大率が２×２となっていても構わない。つまり、縮小時のカラー画像部・黒文字部の縮小比率と、拡大時のカラー画像部・黒文字部の拡大比率と、が逆数の関係となっていれば良い。

ステップｓ１００８では、ステップｓ１００４で生成されたＣＭＹＫ印字データとステップｓ１００７で生成されたＫ印字データを合成して、プリンタが印字に用いる画像形成データである合成ＣＭＹＫ印字データを生成する。

合成ＣＭＹＫ印字データバッファは、図１２中のカラー画像部用のＣＭＹＫ印字データバッファと同じ構成である。具体的な処理例としては、図１２中のカラー画像用のＫ印字データバッファ中のＫ印字データと、黒文字用のＫ印字データバッファ中のＫ印字データの論理和を算出し、合成ＣＭＹＫ印字データのＫ印字データを作成する。合成ＣＭＹＫ印字データ中のＣ、Ｍ、Ｙ各印字データは、ステップｓ１００４で生成されたＣＭＹＫ印字データ中のＣ、Ｍ、Ｙ各印字データと同じである。

量子化によって得られた２値データ（ドットデータ）は、画素位置毎に、どのインクを吐出するかを記録されたものである。写真部と文字部が排他的に分かれている場合には、写真部でインクを吐出する画素位置では、文字部のインクは吐出しない。逆に、文字部のインクを吐出する画素位置では、写真部のインクは吐出しない。そのため、ステップｓ１００８では、写真部と文字部が排他的に分かれている場合には、２つの量子化データの論理和を算出する形では無く、単純加算することでも合成データを作成することができる。

ステップｓ１００９では、合成印字データを記録ヘッドを用いて記録する。

プリンタ１００は、量子化によって得られた２値データ（ドットデータ）に基づいて、記録ヘッドを駆動し記録媒体に各色のインクを吐出して記録を行う。本実施形態において記録は、図１に示した記録ヘッド１０１〜１０４を備えた記録機構によって行われる。

また、本実施の形態では、「黒文字画素」か「カラー画素」という判定を２つの判定条件で判定し、それぞれを異なる解像度でデータ処理を行ったが、本発明の適用範囲は上記組み合わせに限る物では無く、他の様々な対象・判定条件で行っても構わない。

例えば、「単色インク色画素」と「複数インク色画素」とを異なる解像度でデータ処理する事で、単色のインク色で形成される文字に関しては色ズレの危険無く高解像度で画像形成可能である。この場合、判定条件の例は具体的には、
判定条件１：描画するオブジェクトはビットマップ画像では無い
判定条件２：描画するオブジェクトの色がＲ，Ｇ，Ｂのうち１つが０であり、残る二つが２５５である。

ここでの前提条件としては、Ｒ＝０、Ｇ＝Ｂ＝２５５の場合にはシアンインクのみ、Ｇ＝０、Ｒ＝Ｂ＝２５５の場合にはマゼンタインクのみ、Ｂ＝０、Ｒ＝Ｇ＝２５５の場合にはイエローインクのみで画像形成する事である。

この場合には、それぞれの単色インク文字データに対して、黒文字同様の処理を適用して、カラー画像データと合成して出力する事となる。こうする事で黒文字だけでなく、単色インク文字についても同様の高精細文字が実現出来る。

他にも、ＲＧＢ値で判定せず、ＲＧＢ値を実際に印刷するＣＭＹＫ値に変換して、インク量を用いて判定しても良い。

描画するオブジェクトがビットマップ画像か否かを文字判定条件の一つとして用いたが、この判定条件についても、これに限る必要は無く、以下の様な条件を用いても構わない。

・描画オブジェクトが文字オブジェクトである
・描画オブジェクトがベクター描画オブジェクトである
・描画オブジェクトが１ｂｉｔ２値のビットマップオブジェクトである
・ＰＤＦフォーマット中のレンダリングインテントがＣｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃである
以上の様にする事で、黒文字の記録品位を維持しつつ、転送データ量の低減と、プリンタ側での処理量の低減の両方を同時に実現する事が出来る。

（第２実施形態）
第１の実施形態では、まずホストＰＣ２００中のステップｓ２００１でＰＤＬ（ページ記述言語）に基づき、黒文字・カラー画像を含んだ入力画像を描画する。その後、ステップｓ２００２で黒文字部・カラー画像部を分離して、黒文字画像、カラー画像を生成する。

これはフルカラーの描画を黒文字解像度と同じ解像度で行う為、黒文字品位を高解像度化した場合に描画処理時間がその分長くなってしまっていた。

そこで、本実施の形態では、ステップｓ２００１〜ステップｓ２００２を纏めて、「最初からカラー画像については低解像度で描画し、黒文字画像については高解像度で描画する」という方法で高速に描画を行う。

図１４は本実施の形態における、黒文字・カラー画像を含んだ入力画像を描画し、黒文字部・カラー画像部を分離し、黒文字画像、カラー画像を生成する好適な処理例描画処理のフローチャートである。本ステップｓ２００７は、図４中のステップｓ２００１〜ステップｓ２００２部分に相当する。

ステップｓ２００７１では、ＰＤＬで記述されたデータを受け取る。
ステップｓ２００７２では、ＰＤＬを解釈して、オブジェクト描画命令を描画順に並べたリストを作成する。
ステップｓ２００７３では、リスト中にオブジェクト描画命令がもしこれ以上無かった場合には処理を終了する。まだオブジェクト描画命令が有る場合にはステップｓ２００１４に進む。

ステップｓ２００７４では、今回描画するオブジェクトが黒文字オブジェクトであるか否かを判定する。黒文字オブジェクトで無かった場合にはステップｓ２００７６に進み、黒文字オブジェクトだった場合にはステップｓ２００７５に進む。
ステップｓ２００７５では、当該黒文字オブジェクトが、他のカラーオブジェクトと描画領域が重複しているか否かを確認する。重複している場合には、ステップｓ２００７６に進み、重複していない場合にはステップｓ２００７７に進む。
ステップｓ２００７６では、当該オブジェクトをカラー画像ページバッファに、低解像度で描画する。その後ステップｓ２００７３に戻る。
ステップｓ２００７７では、当該オブジェクトを黒文字画像ページバッファに、高解像度で描画する。この際、メモリ使用量を低減する為に、描画時に１ｂｉｔ情報にして描画しても良い。その後ステップｓ２００７３に戻る。

図１５は本実施の形態における、ＰＤＬ処理例を説明する図である。カンバス２０２５中にカラー画像オブジェクト２０２５１と黒文字オブジェクト２０２５２、２０２５３が存在している。この場合、本実施の形態の場合、黒文字オブジェクト２０２５２はカラー画像オブジェクト２０２５１と描画領域が重複しているので、カラー画像ページバッファに低解像度で描画する。そして、黒文字オブジェクト２０２５３はカラー画像オブジェクト２０２５１と描画領域が重複していないので、黒文字画像ページバッファに高解像度で描画される。

以上の様に行う事で、カラー画像ページバッファを作成する為に、高解像度の描画をしてから縮小する、という作業をせずに、黒文字の品位を向上させる事が可能となる。

ここまで、黒文字についてはＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０に限定して説明を行ってきたが、本発明の効果はここに限定される物では無く、黒文字についてはＲ＝Ｇ＝Ｂという条件で判定しても良い。この場合には黒文字画像バッファの画素値としては８ｂｉｔデータとなる。こうする事で、グレー文字に関しても高解像度記録を実現しつつ、ＲＧＢ２４ｂｉｔよりデータを１／３に低減する事が可能となる。

他にも、黒文字データとして、複数ｂｉｔを用いて特定の階調値のみに限定した高解像度記録を行う事も可能である。

また、Ｋインクだけでなく、他の特定のインク色について高解像度記録を行いたい場合にも、本発明を適用する事は可能である。

また、多値データの殆どを８ｂｉｔで記載したが、より高い階調表現を行いたい場合には、それよりも大きなｂｉｔ数の多値データを取り扱っても良い。

以上で説明した本発明の実施形態では、プリント用データの生成の処理、特にカラー画像の処理の負荷を抑えることが出来る。

Claims (6)

1. 元画像データから黒文字の属性の画像のデータとカラーの属性の画像のデータを分離する分離工程と、
   分離した前記カラーの属性の画像のデータに対して画像を低解像度化する処理を行う低解像度化工程と、
   前記分離工程および前記低解像度化工程により得られた黒文字の属性の画像を示す第１の画像データと、前記第１の画像データにおける黒文字よりも低い解像度でカラーの属性の画像を示す第２の画像データと、を取得する取得工程と、
   前記取得工程で取得した前記第１の画像データに基づき、量子化処理を行い、前記文字の属性の画像を形成するためのドットの形成の有無を示す第１のドットデータを生成する第１の生成工程と、
   前記取得手段が取得した前記第２の画像データに基づき、量子化処理を行い、各画素あたりのドットエリアの数を前記第１の生成工程において前記第１の画像データの各画素当たりに割り当てることが可能なドットエリアの数より多くして前記第２の画像データにおける各画素に対して割り当てることにより、前記カラーの属性の画像を形成するためのドットの形成の有無を示すドットデータを生成する第２の生成工程と、
   前記第１の生成工程で生成された前記第１のドットデータと前記第２の生成工程で生成された前記第２のドットデータとに基づいて被記録媒体に画像を形成するため画像形成データを生成する第３の生成工程と、を有することを特徴とする画像処理方法。
2. 前記第１の生成工程において、ディザ法による量子化処理を行うことにより前記第１のドットデータを生成し、前記第２の生成工程において、ディザ法による量子化処理を行うことにより前記第２のドットデータを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記第２の画像データは、多値の階調値を有するＲＧＢ画像データであり、前記第１の生成工程では前記第１の画像データをＣＭＹＫの色データに変換した後、前記量子化処理を行い、前記第２の生成工程では前記第２の画像データをＣＭＹＫの色データに変換した後、前記量子化処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理方法。
4. 前記画像形成データに基づいて前記被記録媒体にノズルからインクを吐出して記録を行う記録工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像処理方法。
5. 前記第２の生成工程では、前記カラーの属性の画像の記録の解像度が前記黒文字の属性の画像の記録の解像度と等しくなるように前記第２のドットデータを生成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理方法。
6. 元画像データから黒文字の属性の画像のデータとカラーの属性の画像のデータを分離し、分離した前記カラーの属性の画像のデータに画像を低解像度化する処理をして得た黒文字を示す第１の画像データと、前記第１の画像データにおける黒文字よりも低い解像度でカラーの画像を示す第２の画像データと、を出力する出力手段と、
   前記出力手段が出力した前記第１の画像データに基づき、量子化処理を行い、前記黒文字の画像を形成するためのドットの形成の有無を示す第１のドットデータを生成する第１の生成手段と、
   前記第２の画像データに基づき、量子化処理を行い、各画素あたりのドットエリアの数を前記第１の生成手段が前記第１の画像データの各画素当たりに割り当てることが可能なドットエリアより多くして、前記第２の画像データにおける各画素にドットを割り当てて前記カラーの属性の画像を形成するためのドットの形成の有無を示すドットデータを生成する第２の生成手段と、
   前記第１のドットデータと前記第２のドットデータとに基づいて被記録媒体に画像を形成するため前記画像形成データを生成する第３の生成手段と、
   を有することを特徴とする画像処理システム。

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