JP7115099B2 - 印刷装置、印刷方法および印刷システム - Google Patents

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Description

本開示は、印刷装置に関する。
印刷装置と、該印刷装置に画像データを転送するホストコンピューターと、を備える印刷システムが知られている。かかる印刷システムでは、ホストコンピューターから印刷装置に画像データを転送する際に、転送速度の低下を抑制するために、ハフマン符号等の可変長符号により画像データを符号化し、符号化された符号化データを印刷装置に転送し、印刷装置において符号化データを復号化する技術が採用されている。画像データを符号化することにより転送速度のボトルネックは解消するものの、符号化の手法として圧縮効率の高い可変長符号を採用することにより、復号化のスループットを向上することが困難であった。印刷装置では、復号化を所定の速度以上で実行しなければ印刷が止まってしまうことがある。そこで、従来、可変長符号の復号化の処理速度の向上に関する技術が種々提案されている。例えば、特許文献1には、複数の可変長符号デコーダーを備え、各可変長符号デコーダーにおけるデコード処理を並列して実行する技術が提案されている。
特開2010-45485号公報
しかしながら、可変長符号の符号長は、可変長符号テーブルをルックアップしなければ判明しないことから、複数の可変長符号をデコードするためには、可変長符号テーブルを逐次ルックアップする必要があり、1サイクルにおけるデコード処理の処理速度の向上が困難である。また、RGBからなるカラー画像を符号化する場合において、各色成分R、G、Bをまとめて一つの符号とすると、符号長が長くなってしまうとともに、膨大な可変長符号テーブルをルックアップする必要があり、デコード処理の処理速度の向上が困難である。したがって、各色成分R、G、Bごとに符号化を行って1サイクルの時間を短縮することにより、画像全体のデコード処理の処理速度を向上し、画像全体の印刷に要する時間を低減する必要がある。
本開示の一実施形態によれば、印刷装置が提供される。この印刷装置は、画像を印刷する印刷装置であって;前記画像を複数の画素からなる複数のブロックに分け、該ブロックごとに圧縮が行われた符号化データを取得する取得部と;取得された前記符号化データを、前記ブロックごとに復号して、印刷用の画像データを取得する復号化部と;取得された前記印刷用の画像データを用いて印刷を行う印刷部と;を備え;前記符号化データは、前記ブロックごとに、N(Nは2以上の整数)個の色成分ごとに直交変換を行うことにより得られる周波数成分を量子化した量子化値をそれぞれ可変長符号により圧縮した第1圧縮データと、異なる複数個の色がインデックスとして登録される辞書を用いて各画素の色と対応づけられた該インデックスをそれぞれ可変長符号により圧縮した第2圧縮データと、を含む符号化データであり;前記復号化部は、取得した前記符号化データのうち、前記第1圧縮データについては多くともNサイクルで復号し、前記第2圧縮データについては前記辞書を参照して1サイクルで復号し、前記ブロックごとの復号済み印刷データを取得する。
一実施形態としての印刷システムの構成を示すブロック図。 印刷装置の概略構成を示す説明図。 印刷制御装置および印刷装置により実行される印刷処理の処理手順を示すフローチャート。 画像符号化処理の処理手順を示すフローチャート。 辞書インデックス、可変長符号および符号ビット長の関係の一例を示す説明図。 辞書の更新の様子を模式的に示す説明図。 辞書の更新の様子を模式的に示す説明図。 ハールウェーブレット変換および逆変換の演算を模式的に示す説明図。 ハールウェーブレット変換の様子を模式的に示す説明図。 量子化シフト値の一例を示す説明図。 復号化部の内部構成を示すブロック図。 復号化部による復号の様子を模式的に示す説明図。
A.実施形態:
A1.装置構成:
図1は、本開示の一実施形態としての印刷システム300の構成を示すブロック図である。印刷システム300は、印刷制御装置100と、印刷制御装置100の制御の下で実際に画像を印刷する印刷装置200と、から構成されている。印刷システム300は、全体が一体となった広義の印刷装置として機能する。
印刷制御装置100は、コンピューターにより構成されている。印刷制御装置100は、ユーザーから入力される画像データを可変長符号により符号化し、符号化された符号化データを印刷装置200に送信する。印刷制御装置100は、記録媒体110と、CPU130と、転送部150とを備える。記録媒体110と、CPU130と、転送部150とは、いずれも図示しない内部バスにより接続されている。
記録媒体110は、RAM、ROM等を含む。記録媒体110は、プログラム111を記録する。プログラム111としては、例えば、プリンタードライバーや、後述の画像符号化処理を実行するためのプログラム等が該当する。記録媒体110には、プログラム111の他、画像符号化処理で用いる各種テーブルおよび辞書等が格納されている。
CPU130は、符号化部131を備える。符号化部131としての機能は、CPU130が記録媒体110に格納されている制御プログラムを実行することにより実現される。
符号化部131は、ユーザーから入力される印刷対象画像の画像データを、可逆モードと、非可逆モードとのうちのいずれかを選択して圧縮する。本実施形態において、「印刷対象画像」は、RGBからなるカラー画像であり、1画素につきR、G、B各8ビットの合計24ビットの画像である。なお、印刷対象画像は、1画素につきR、G、B各9ビット以上の画像であってもよい。画像の符号化についての詳細な説明は、後述する。
転送部150は、印刷制御装置100と印刷装置200との間で無線通信を行って、符号化部131により符号化された符号化データを、印刷装置200に送信する。転送部150は、例えば、Bluetooth(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)を含む無線LAN等の規格に準拠した無線通信を行う。
印刷装置200は、4色のインク、具体的には、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)のインクを吐出するインクジェットプリンターである。印刷装置200は、印刷制御装置100から送信される符号化データを復号化して、復号された印刷データ(以下、「復号済み印刷データ」と呼ぶ)を取得し、かかる復号済み印刷データに基づいて印刷媒体に対して複数のノズルからインクを吐出することにより、印刷媒体上にドットを形成し、画像や文字等を印刷する。印刷装置200は、取得部250と、復号化部230と、印刷部210とを備える。
取得部250は、印刷装置200と印刷制御装置100との間で無線通信を行って、印刷装置200から符号化データを取得する。取得部250は、印刷制御装置100の転送部150と同様に、例えば、Bluetooth(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)を含む無線LAN等の規格に準拠した無線通信を行う。
復号化部230は、印刷制御装置100の符号化部131により符号化された符号化データを復号化して復号済み印刷データを取得する。本実施形態において、復号化部230は、汎用のコンピューターではなく、ハードウェアで実現される。復号化部230は、半導体チップ上に実装された回路であり、かかる回路が複数並列して配置された構成を有する。復号化部230は、互いに同様な構成を有する3つの復号化部230a、230bおよび230cが並列して配置された構成を有する。復号化部230a、230bおよび230cは、それぞれ、3サイクルで1画素の復号が可能である。なお、復号化部230の詳細構成については、後述する。
印刷部210は、復号済み印刷データから印刷データを生成する処理および印刷データに基づく印刷の統合制御処理を行う。これらの処理は周知の技術なので、詳細な説明は省略するが、概要を説明すると、印刷部210は、復号済み印刷データの解像度を印刷解像度に変換し、インク色C、M、Y、Kの階調値で表現される画像データに変換する。印刷部210は、各インク色の画像データを各インク色のドットの有無、すなわち、ドット有り(255)とドット無し(0)の2階調の階調値に変換する。印刷部210は、各インク色C、M、Y、Kの媒体P上のドットの有無を示すデータをラスタライズし、印刷制御用のコマンドを含む印刷データを生成する。印刷部210は、印刷装置200の各部を制御して、印刷データを印刷させる。
図2は、印刷装置200の概略構成を示す説明図である。印刷装置200は、上述の印刷部210に加えて、ヘッドユニット270と、キャリッジモーター280と、搬送モーター290と、駆動ベルト261と、フレキシブルケーブル262と、プラテン263とを備える。
印刷部210は、CPU、RAMおよび入出力インターフェイスを備える装置であり、CPUがRAMに格納されたコンピュータープログラムを実行することにより、印刷装置200の各部の制御が行われる。
ヘッドユニット270は、フレキシブルケーブル262を介して印刷部210と電気的に接続されている。ヘッドユニット270は、図示しないキャリッジガイドに主走査方向D1に往復移動可能に取り付けられている。ヘッドユニット270は、駆動ベルト261を介して伝達されるキャリッジモーター280の動力により主走査方向D1に沿って往復移動する。
ヘッドユニット270は、キャリッジ271と、4つのインクカートリッジ272と、印刷ヘッド273とを備える。キャリッジ271には、インク色ごとの4つのインクカートリッジ272が装着されている。本実施形態では、4つのインクカートリッジ272には、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)およびブラック(K)のインクがそれぞれ収容されている。印刷ヘッド273には、印刷媒体Pに対向する面にインクを吐出する複数のノズル列が設けられている。インクカートリッジ272から印刷ヘッド273に供給されたインクは、ノズルから液滴状に吐出される。
搬送モーター290は、印刷部210からの制御信号に応じて駆動する。搬送モーター290の動力がプラテン263に伝達することにより、印刷媒体Pが副走査方向D2に搬送される。
印刷部210は、印刷データの生成が完了すると、搬送モーター290を駆動し、印刷媒体Pを副走査方向D2の印刷開始位置まで搬送させる。印刷部210は、キャリッジモーター280を駆動し、ヘッドユニット270を主走査方向D1の印刷開始位置まで移動する。印刷部210は、ヘッドユニット270を主走査方向D1に沿って移動させるとともにヘッドユニット270から印刷媒体Pにインクを吐出する制御と、印刷媒体Pを印刷方向である副走査方向D2に搬送するための搬送モーター290の制御とを交互に繰り返す。これにより、印刷媒体Pに画像が印刷される。なお、図2において、ヘッドユニット270は、主走査方向D1に沿って往復移動し、印刷媒体Pは、主走査方向D1と交差する副走査方向D2の上流から下流に沿って搬送される。本実施形態では、副走査方向D2は、主走査方向D1と直交する方向である。
A2.印刷処理:
図3は、印刷制御装置100および印刷装置200により実行される印刷処理の処理手順を示すフローチャートである。図3の左側に示すように、ユーザーが印刷制御装置100において印刷対象画像を指定して印刷指示を行うと、印刷制御装置100における印刷処理が開始される。符号化部131は、画像符号化処理を実行する(ステップS100)。画像符号化処理は、後述のブロックを単位として行われる。次に、転送部150は、取得部250と無線通信を行って、符号化データを印刷装置200に転送する(ステップS105)。このとき、符号化データは、後述のバンド単位で転送される。
図3の右側に示すように、取得部250が転送部150を介して印刷制御装置100から符号化データを受信すると、印刷装置200における印刷処理が開始される。取得部250は、符号化データを取得する(ステップS110)。次に、復号化部230は、画像復号化処理を実行する(ステップS115)。画像復号化処理は、画像符号化処理と同様に、後述のブロックを単位として行われる。次に、印刷部210は、復号済み印刷データに基づき、印刷対象画像を印刷する(ステップS120)。以下、図4~図12を用いて、画像符号化処理および画像復号化処理の処理内容について説明する。
A3.画像符号化処理:
図4は、ステップS100としての画像符号化処理の処理手順を示すフローチャートである。まず、符号化部131は、ブロックデータを取得する(ステップS210)。「ブロック」とは、印刷対象画像における複数の画素の構成を意味し、本実施形態では、8×8の画素から構成されている。印刷対象画像全体において、縦方向や横方向の画素数が8の倍数でない場合、画像の端において8×8画素に満たないブロックが発生する。この場合、符号化部131は、8×8画素になるようにダミーの画素を補うことによって、8×8のブロックの画素データを取得する。なお、ブロックは、8×8の画素に限らず、例えば、4×4画素でもよいし、16×16画素でもよいし、他の任意の画素数でもよい。
次に、符号化部131は、記録媒体110を用いて、後述の辞書をバックアップする(ステップS215)。辞書をバックアップするのは、辞書が更新されても更新前の状態に復元できるようにするためである。なお、辞書の構成等についての詳細な説明は、後述する。
次に、符号化部131は、着目画素の色を辞書インデックスに変換する(ステップS220)。ステップS220において、符号化部131は、ブロックを構成する64画素を1画素ずつ順に着目し、各画素につき各色成分R、G、Bの組み合わせを辞書インデックスに変換する。
図5は、辞書インデックス、可変長符号および符号ビット長の関係の一例を示す説明図である。辞書インデックスには、N(Nは自然数)個それぞれ異なる色が登録されている。上記Nは、予め定められた固定値である。本実施形態における辞書インデックスは、説明の便宜上、0、1、2および3の4つとする。なお、辞書インデックスの数は、4つに限らず、他の任意の自然数としてもよい。図5に示すように、辞書インデックスには、それぞれ互いに異なる可変長符号が対応づけられている。符号ビット長は、可変長符号のビット長である。本実施形態では、辞書インデックス0に対応づけられている可変長符号の符号ビット長が最も短くなるように、各辞書インデックスに可変長符号が対応づけられている。
上述のステップS220において、符号化部131は、着目画素の各色R、G、Bの組み合わせが辞書インデックスのいずれに該当するかを特定し、特定された辞書インデックスに対応づけられている可変長符号を出力する。具体的には、図5に示すように、着目画素の色が辞書インデックス0に登録されている色である場合、符号化部131は、可変長符号として1を出力する。この場合、符号ビット長は1である。すなわち、符号のデータ量は、1ビットである。また、着目画素の色が辞書インデックス1に登録されている色である場合、符号化部131は、可変長符号として01を出力する。この場合、符号ビット長は2である。すなわち、符号のデータ量は2ビットである。
同様に、着目画素の色が辞書インデックス2または3に登録されている色である場合、符号化部131は、可変長符号として001または0000を出力する。この場合、符号ビット長は3または4である。すなわち、符号のデータ量は3ビットまたは4ビットである。
着目画素の色が辞書に登録されていない色である場合、符号化部131は、可変長符号として0001を出力する。この場合、符号ビット長は4である。すなわち、符号のデータ量は4ビットである。
以上の処理の後、符号化部131は、辞書を更新する(図4、ステップS225)。
図6および図7は、辞書の更新の様子を模式的に示す説明図である。図6では、辞書インデックス0に色C0が、辞書インデックス1に色C1が、辞書インデックス2に色C2が、辞書インデックス3に色C3が、それぞれ登録されている例を示している。図7では、着目画素の色が、辞書に登録されていない例を示している。
図6に示すように、着目画素の色が色C2である場合、先頭の辞書インデックス0に色C2が登録される。さらに、着目画素の色が登録されていた辞書インデックスよりも上位の辞書インデックスは、1つずつ繰り下げられる。具体的には、辞書インデックス1に色C0が登録され、辞書インデックス2に色C1が登録される。着目画素の色が登録されていた辞書インデックスよりも下位の辞書インデックスは、変更されない。すなわち、図5に示す例では、辞書インデックス3は変更されない。
次に着目画素の色が辞書に登録されていない場合について説明する。ここで、図7において、更新前の辞書に登録されている色は、図6に示す例と同じである。図7に示すように、着目画素の色Cxは、辞書に登録されていない。この場合、先頭の辞書インデックス0に色Cxが新規に登録される。さらに、辞書インデックス0、1および2は、それぞれ1つずつ繰り下げられる。具体的には、辞書インデックス1に色C0が登録され、辞書インデックス2に色C1が登録され、辞書インデックス3に色C2が登録される。最も下位の辞書インデックス3に登録されていた色C3は、削除される。なお、上述のように、着目画素の色が辞書に登録されていない色である場合には、辞書符号化において、可変長符号として0001が出力されるとともに、着目画素の色Cxを示す可逆的な固定長の符号が出力される。
上述のステップS225において、符号化部131は、上述の手順により辞書を更新するので、辞書に登録されている色は、過去に辞書に登録された実績がある色のうち、直近に辞書に登録された各々異なる4つの色となる。また、辞書インデックス0に登録されている色を符号化する場合、辞書は更新されない。このように、直近に符号化した色を先頭の辞書インデックス0に移動させるのは、以下の理由による。辞書インデックス0に対応付けられている可変長符号の符号ビット長が最も短いことから、出現頻度が高い色ほど短い符号によって符号化することができ、符号化データの情報量を低減させることができるからである。なお、先頭ではない辞書インデックスに最も短い符号ビット長が対応づけられている構成においては、かかる辞書インデックスに、直近に符号化した色を登録してもよい。
図4に示すように、符号化部131は、新規に辞書に登録された色の数である新規登録色数Nnが基準値Nより大きくなったか否かを判定する(ステップS230)。本実施形態において、「基準値N」は、予め定められた自然数である。本実施形態において、基準値Nは、上述のように、説明の便宜上、4としている。なお、基準値Nは、他の任意の自然数を設定してもよい。
ステップS230において、新規登録色数Nnが基準値N以下である場合(ステップS230:NO)、符号化部131は、ブロック内の全画素を符号化したか否かを判定する(ステップS235)。符号化していない画素が残っている場合(ステップS235:NO)、符号化部131は、上述のステップS220に戻り、上述したステップS220~ステップS235の処理を繰り返す。
新規登録色数Nnが基準値N以下であることが満たされている間に、ブロック内の全画素が符号化された場合(ステップS235:YES)、符号化部131は、可逆符号化を実行する。具体的には、符号化部131は、タグ信号を、可逆符号化を示す値0に設定する(ステップS245)。タグ信号とは、符号化モードの種類を示すビットフラグである。本実施形態では、符号化モードとして、非可逆モードと、辞書を用いた可逆モードとの2種類のモードが存在する。次に、符号化部131は、タグ信号と、上述のステップS220で変換した1ブロック分、すなわち64画素分の辞書インデックスを符号化した符号化データと、を圧縮ストリームに出力する(ステップS250)。具体的には、符号化部131は、1ビットの固定長のタグ信号、および1ブロック分の可変長符号を、この順で圧縮ストリームに出力する。以上で1つのブロックに対する可逆符号化が完了する。なお、ステップS220、ステップS245およびステップS250により得られた圧縮データは、課題を解決するための手段における第2圧縮データに相当する。
次に、符号化部131は、印刷対象画像を構成する全ブロックデータを取得したか否かを判定する(ステップS270)。全ブロックデータを取得していない、すなわち、符号化していないブロックデータが存在する場合(ステップS270:NO)、符号化部131は、上述のステップS210に戻る。
ブロック内の全画素が符号化される前に、新規登録色数Nnが基準値Nよりも大きくなった場合(ステップS230:YES)、符号化部131は、上述のステップS215での辞書のバックアップを利用して、辞書を復元する(ステップS240)。これは、取得したブロックについては非可逆符号化を行うものとし、可逆符号化のために更新してきた辞書は使わないからであり、ステップS240では、次のブロックを符号化するときのために、辞書を元の状態に戻しておくからである。
次に、符号化部131は、非可逆符号化処理を実行する。具体的には、符号化部131は、タグ信号を、可逆符号化を示す値1に設定する(ステップS255)。なお、ステップS245およびステップS255において、可逆符号化を示す値を1とし、非可逆符号化を示す値をゼロとしてもよい。次に、符号化部131は、非可逆符号化を行う(ステップS260)。本実施形態では、ハールウェーブレット変換を採用する。
図8は、ハールウェーブレット変換および逆変換の演算を模式的に示す説明図である。上述のように、本実施形態では、ブロックが8×8画素であるので、入力画素データは8×8画素であるが、説明の便宜上、図8では、入力画素データが2×2画素の場合を示している。入力画素データとしてのA0~A3の4画素は、各色成分R、G、Bそれぞれについて、低周波成分LLと、水平エッジ成分HLと、垂直エッジ成分LHと、斜めエッジ成分HHとの4つに変換される。本実施形態において、符号化部131は、入力画素データの変換の演算に加減算およびシフト演算のみを用いている。
図9は、本実施形態における実際のハールウェーブレット変換の様子を模式的に示す説明図である。図9では、入力画素データが8×8画素の場合を示している。図9に示すように、符号化部131は、低周波成分LLを対象に、階層的に3回、ウェーブレット変換を実行する。具体的には、入力画素データは、各色成分R、G、Bごとに、1回目のウェーブレット変換で、それぞれ4×4画素の4つのサブバンドに分割される。すなわち、4×4画素の低周波成分LL1と、4×4画素の水平エッジ成分HL1と、4×4画素の垂直エッジ成分LH1と、4×4画素の斜めエッジ成分HH1とに変換される。なお、以降の説明において、低周波成分をDC成分と、水平エッジ成分、垂直エッジ成分、および斜めエッジ成分をAC係数群と呼ぶことがある。
次に、2回目の変換で、1回目の変換で得られた低周波成分LL1を対象に各色成分R、G、Bごとにウェーブレット変換が実行されて、それぞれ2×2画素の4つのサブバンドに分割される。すなわち、それぞれ2×2画素の、低周波成分LL2と、水平エッジ成分HL2と、垂直エッジ成分LH2と、斜めエッジ成分HH2とに変換される。そして、3回目のウェーブレット変換で、2回目のウェーブレット変換で得られた低周波成分LL2を対象に各色成分R、G、Bごとにウェーブレット変換が実行されて、それぞれ1画素の4つのサブバンドに分割される。すなわち、それぞれ1画素の、低周波成分LL3と、水平エッジ成分HL3と、垂直エッジ成分LH3と、斜めエッジ成分HH3とに変換される。なお、一般的に、変換後における情報量としてのエントロピーの低下幅は、写真のような自然画像では、偏りが生じる。具体的には、LL3のエントロピーの低下は少ない一方、例えば、HH1のような高域成分のエントロピーは2~4ビット程度、低下する。
図8に示すように、符号化部131は、各色成分R、G、Bごとに変換された各周波数成分を量子化する。具体的には、符号化部131は、入力値がxである場合における量子化値Q(x)を、下記の式により算出する。なお、関数intは、小数点以下を切り捨てて整数部分のみを取る演算子である。
Q(x)=int{(x+QS/2)/QS}
上記の式では、量子化をハードウェアで実現する形態も考慮して、除算を使わないシフト演算で可能な値としている。また、量子化シフト値QSとしては、高域成分ほど大きな値を採用する。これは、一般に、周波数成分が高ければ高いほど、圧縮率を高くしてもヒトの視覚には知覚されにくいという理由による。
図10は、量子化シフト値QSの一例を示す説明図である。図10では、量子化後の画像の画質の程度を示すクオリティq0、q1、q2の3種類のテーブルを用意する場合を例示している。クオリティq0、q1、q2の順に画質は高くなる。図10に示すように、q1は、q0に比べて、周波数成分HL2、LH2、HH2およびHL1、LH1、HH1に対応づけられた量子化シフト値QSが小さいので、切り捨てられるビット数が小さく、圧縮率が低くなる代わりに、画質が良好になる。同様に、q2は、q1に比べて、周波数成分HL1、LH1、HH1に対応付けられた量子化シフト値QSが小さいので、切り捨てられるビット数が小さく、圧縮率が低くなる代わりに、画質が良好になる。
図8に示すように、符号化部131は、量子化後の各成分を、各々の生起確率に応じた可変長符号に変換する。具体的には、符号化部131は、まず、DC成分LL1を可変長符号に変換し、次に、AC係数群HL2、LH2およびHH2を可変長符号に変換する。そして、符号化部131は、AC係数群HL1、LH1およびHH1をそれぞれ3回可変長符号に変換する。そして、図4に示すように、符号化部131は、タグ信号と、非可逆変換後の符号化データと、を圧縮ストリームに出力する(ステップS265)。具体的には、符号化部131は、1ビットの固定長のタグ信号、および1ブロック分の非可逆変換後の符号化データを、圧縮ストリームに出力する。以上で1つのブロックに対する非可逆符号化が完了する。なお、ステップS255~ステップS265により得られた圧縮データは、課題を解決するための手段における第1圧縮データに相当する。
図4に示すように、上述のステップS210~ステップS270の処理を繰り返し実行することにより、符号化部131は、ブロックデータごとに辞書符号化または非可逆符号化のいずれかによってブロックデータを符号化する。全てのブロックデータの符号化が完了すると(ステップS270:YES)、符号化データが完成したとして、画像符号化処理(図3、ステップS100)を終了する。
A4.画像復号化処理:
次に、印刷装置200において行われる符号化データの復号化について説明する。画像復号化処理は、印刷装置200の復号化部230によって実行される。上述のように、復号化部230は、ハードウェアによって構成されている。
図11は、復号化部230の内部構成を示すブロック図である。復号化部230は、符号化データ読込部231と、可変長符号デコード部232と、符号化モード判定部233と、非可逆復号化部234と、可逆復号化部237と、出力データバッファー制御部238と、復号化データ出力部239とを備える。
符号化データ読込部231は、取得部250を介して印刷制御装置100から取得したバンド単位の符号化データを、符号化データ用バッファーbf1に読み込む。本実施形態において、バンドとは、印刷対象画像における副走査方向D2に所定の個数のブロックの画素数に対応した数のラスターを意味する。本実施形態では、上述の所定の個数は、8個であり、1バンドは、64ラスターである。なお、所定の個数は、8個に代えて、任意の自然数個としてもよい。
可変長符号デコード部232は、VLCテーブルtb1を用いて、符号化データ用バッファーbf1に格納されたバンド単位の符号化データを、ブロック単位に分割して、ブロックバッファーbf2に格納する。VLCテーブルtb1は、上述の画像符号化処理で用いた、図5に示すテーブルである。図11では、ブロック単位に分割されてブロックバッファーbf2に格納された符号化データを示している。各符号化データとして、符号化モードの種類を示すフラグであるタグ信号tgと、可変長符号化データbdとが格納される。上述のように、タグ信号tgは、1ビットの固定長データであるため、可変長符号化データbdと同時に読み出すことができる。上述の画像符号化処理において説明したように、タグ信号tgが値0の場合、可変長符号化データbdは可逆符号化により符号化されており、タグ信号tgが値1の場合には、可変長符号化データbdは非可逆符号化により符号化されている。
符号化モード判定部233は、ブロックバッファーbf2からブロック単位で符号化データを読み出してタグ信号tgを検出し、検出されたタグ信号tgの値にしたがって当該ブロックの可変長符号化データbdが、可逆符号により符号化されたものであるか、非可逆符号化により符号化されたものであるかを判定する。可変長符号化データbdが可逆符号により符号化されたものである場合、可変長符号化データbdは、可逆復号化部237により復号される。他方、可変長符号化データbdが非可逆符号により符号化されたものである場合、可変長符号化データbdは、非可逆復号化部234により復号される。
非可逆復号化部234は、非可逆符号化モードで符号化された可変長符号化データbdを復号する。非可逆復号化部234は、符号化モード判定部233により可変長符号化データbdが非可逆符号化されたものであると判定されると、イネーブル状態にされる。非可逆復号化部234は、ハール逆変換部235と、ハール逆量子化部236とを備える。ハール逆変換部235は、可変長符号化データbdに対してハール逆変換を施す。ハール逆量子化部236は、ハール逆変換された可変長符号化データbdに対して、Q値テーブルtb2を用いて、逆量子化を施す。Q値テーブルtb2として、例えば、図10に示すテーブルが利用される。ハール逆変換とハール逆量子化とを経て復号されたデータは、出力データバッファー制御部238に出力される。
図11に示すように、可逆復号化部237は、可逆符号化モードで符号化された可変長符号化データbdを復号する。可逆復号化部237は、符号化モード判定部233により可変長符号化データbdが可逆符号化されたものであると判定されると、イネーブル状態にされる。可逆復号化部237は、可逆符号化する際に用いた辞書dicと同じとなる辞書を参照して、可変長符号化データbdの辞書インデックスに対応づけられている符号を逆引きすることにより、符号化データを復号する。可逆復号化部237は、可逆符号化する際に用いた辞書dicを用いることにより、1画素を1サイクルで復号する。復号されたデータは、出力データバッファー制御部238に出力される。
出力データバッファー制御部238は、非可逆復号化部234または可逆復号化部237により復号された、ブロックごとの復号済みの印刷データを、出力データ用バッファーbf3に格納する。復号化データ出力部239は、出力データ用バッファーbf3に格納されているブロックごとの復号済みの印刷データを、印刷部210に送る。印刷部210は、受信した復号済みの印刷データから印刷データを生成し、かかる印刷データに基づき印刷を実行する。
図12は、復号化部230による復号の様子を模式的に示す説明図である。図12に示すように、復号化部230として、第1復号化部230a、第2復号化部230bおよび第3復号化部230cが並列に配置されている。各復号化部230a、230bおよび230cは、それぞれ図11に示す復号化部230と同様な構成を有している。図12に示すように、メモリー上にバンド単位に分割された符号化データが読み込まれると、先頭アドレス側の符号化データから順に、第1復号化部230a、第2復号化部230b、第3復号化部230cによって復号される。具体的には、第1バンド符号化データを第1復号化部230aが、第2バンド符号化データを第2復号化部230bが、第3バンド符号化データを第3復号化部230cが、それぞれ並行して復号化を行う。すなわち、復号化部230としては、同時に3バンド分の符号化データを復号する。上述のように、各復号化部230a、230bおよび230cは、それぞれ、3サイクルで1画素の復号が可能な構成である。したがって、復号化部230としては、1サイクルで1画素の画像データを復号できることになる。
上述のように、1バンドは64ラスターであることから、復号化されたデータのデータ量は、一律64ラスターである。このため、図12に示すように、復号化データが格納されるメモリー上において、各復号化部230a、230bおよび230cがそれぞれ復号化データを出力する際の先頭アドレスは、それぞれ、192ラスターずつずれていくことになる。したがって、例えば、第1復号化部230aが第1バンド符号化データの復号化を完了し、次いで第4バンド符号化データの復号化を実行する場合には、第2復号化部230bおよび第3復号化部230cの復号化の実行状況にかかわらず、第4バンド符号化データの復号化データの出力先の先頭アドレスを、第1復号化データの先頭アドレスから192だけ後ろにずらしたアドレスとすればよい。
第2復号化部230bおよび第3復号化部230cについても同様に、復号化データをメモリーに順次出力する際に、先頭アドレスを192ずつ後ろにずらしていけばよい。このため、各復号化部230a、230bおよび230cにおいて、復号化データの出力先の先頭アドレスの移動量であるアドレスオフセットを共通化することができる。また、符号化部131および復号化部230において、符号化する際の1バンドのデータ量を予め共通して設定しておくことにより、復号化部230は、1バンドのデータ量に基づき、復号化データの先頭アドレスを自動的に設定できる。
以上説明した本実施形態の印刷システム300によれば、印刷制御装置100は、符号化データを、RGB画像の8×8画素からなるブロックごとに、R、G、Bの色成分ごとに直交変換を行った非可逆符号化データと、異なる複数の色がインデックスとして登録される辞書dicを用いて各画素の色を可変長により圧縮した可逆符号化データと、のいずれかとされた符号化データとして生成するので、圧縮効率の高い符号化を実現できる。印刷装置200は、符号化データのうち、非可逆符号化データについては多くとも3サイクルで復号し、可逆符号化データについては辞書dicを参照して1サイクルで復号し、ブロックごとの復号済み印刷データを取得する復号化部230を備えるので、復号化処理を容易に並列することができ、符号化された画像データ全体の復号化処理に要する処理時間を低減できる。
B.他の実施形態:
(1)上記実施形態において、印刷対象画像は、R、G、B各8ビットの合計24ビットのRGB画像であったが、本開示はこれに限定されない。例えば、印刷対象画像は、モノクロ画像であってもよい。印刷対象画像がモノクロ画像である場合、階調数が1画素につき8ビットであるため、画素データは輝度値によって表されてもよい。また、復号化部230を少なくとも2つ並列して備えることにより、復号化部230全体として、1サイクルで2画素復号できる。このような構成においても、上記実施形態と同様な効果を奏する。
(2)上記各実施形態において、1バンドは64ラスターであったが、1バンドは、例えば、1ブロック分の画素数に対応する8ラスターであってもよいし、24ブロック分の画素数に対応する192ラスターであってもよい。すなわち、一般には、1バンドは、印刷対象画像における副走査方向D2に任意の自然数個のブロックの画素数に対応した数のラスターであればよく、少なくとも2以上のラスターである構成であればよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(3)上記各実施形態において、印刷制御装置100の機能の少なくとも一部を印刷装置200が有していてもよい。また、印刷装置200の機能の少なくとも一部を印刷制御装置100が有していてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(4)上記各実施形態において、取得部250はバンド単位で符号化データを取得し、また、復号化部230はバンド単位で符号化データを復号していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、復号化部230は、符号化データをブロック単位で取得し、ブロック単位で復号してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(5)上記各実施形態において、ハールウェーブレット変換を用いたが、ハールウェーブレット変換に代えて、離散コサイン変換、サブバンド符号化等の非可逆符号化手法を用いてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(6)上記各実施形態において、復号化部230は、ハール逆変換およびハール逆量子化を実行していたが、ハール逆変換およびハール逆量子化の実行を省略してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(7)上記各実施形態において、符号化部131は、ステップS260において、ブロックごとにR、G、Bの3つの色成分ごとに直交変換を行っていたが、3つの色成分に限られず、2以上の任意の整数個の色成分ごとに直交変換を行ってもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(8)上記各実施形態において、復号化部230a、230bおよび230cは、ラスターの大きさに基づいて復号済み印刷データの先頭アドレスへのオフセットを設定していたが、先頭アドレスへのオフセットを省略してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(9)上記各実施形態において、復号化部230は、3つの復号化部230a、230bおよび230cにより構成されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、復号化部230は、6つの復号化部により構成されていてもよい。かかる構成では、復号化部230全体として、多くとも1サイクルで2画素の復号を実現でき、画像全体のデコード処理をより高速化できる。すなわち、一般には、復号化部230が、2以上の任意の整数個の復号化部を備える構成であれば、上記各実施形態と同様な構成を奏する。
(10)上記各実施形態において、復号化部230は、複数個の復号化部を備えていたが、復号化部230は、単一の復号化部により構成されていてもよい。かかる構成では、復号化部230および印刷装置200の小型化を図れる。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(11)上記各実施形態において、印刷装置200は、単一の取得部250と複数の復号化部230とを対応づけて備えていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、印刷装置200は、取得部を複数有し、各取得部と各復号化部とをそれぞれ対応づけて備えてもよい。かかる構成では、各取得部は、バンド単位の符号化データを印刷方向に順次取得し、各復号化部は、自身に対応づけられた取得部が取得した符号化データを復号してもよい。そして、印刷部は、各復号化部において復号化された復号済み印刷データを、印刷方向に順次印刷してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(12)上記各実施形態において、印刷装置200は、4色のインク(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)により印刷を行うインクジェットプリンターであったが、本開示はこれに限定されない。使用するインクの数は、上記と異なっていてもよい。具体的には、上述の4色に加えて、特色インクを含む5色であってもよいし、ライトグレー、ライトシアン、ライトマゼンタの3色のインクを含む7色であってもよいし。これらの構成においても、印刷システム300の要求スペックに応じて復号化部230を並列させる個数を適宜変更してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(13)上記各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータープログラム)は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD-ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、データを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
C.他の形態:
(1)本開示の一実施形態によれば、印刷装置が提供される。この印刷装置は、画像を印刷する印刷装置であって;前記画像を複数の画素からなる複数のブロックに分け、該ブロックごとに圧縮が行われた符号化データを取得する取得部と;取得された前記符号化データを、前記ブロックごとに復号して、印刷用の画像データを取得する復号化部と;取得された前記印刷用の画像データを用いて印刷を行う印刷部と;を備え;前記符号化データは、前記ブロックごとに、N(Nは2以上の整数)個の色成分ごとに直交変換を行うことにより得られる周波数成分を量子化した量子化値をそれぞれ可変長符号により圧縮した第1圧縮データと、異なる複数個の色がインデックスとして登録される辞書を用いて各画素の色と対応づけられた該インデックスをそれぞれ可変長符号により圧縮した第2圧縮データと、を含む符号化データであり;前記復号化部は、取得した前記符号化データのうち、前記第1圧縮データについては多くともNサイクルで復号し、前記第2圧縮データについては前記辞書を参照して1サイクルで復号し、前記ブロックごとの復号済み印刷データを取得する。
この形態の印刷装置によれば、画像を複数の画素からなる複数のブロックに分け、ブロックごとに、N(Nは2以上の整数)個の色成分ごとに直交変換を行うことにより得られる周波数成分を量子化した量子化値をそれぞれ可変長符号により圧縮した第1圧縮データと、異なる複数個の色がインデックスとして登録される辞書を用いて各画素の色と対応づけられた該インデックスをそれぞれ可変長符号により圧縮した第2圧縮データと、を含む符号化データを取得するので、圧縮効率の高い符号化データを取得できる。また、第1圧縮データについては多くともNサイクルで復号し、第2圧縮データについては辞書を参照して1サイクルで復号するので、復号化処理を容易に並列することができ、符号化された画像データ全体の復号化処理に要する処理時間を低減できる。
(2)上記形態の印刷装置において、前記復号化部は、さらに、直交逆変換と、逆量子化とを行ってもよい。この形態の印刷装置によれば、復号化部は、さらに、直交逆変換と逆量子化とを行うので、直交逆変換と逆量子化とを行う復号化部をさらに備える構成に比べて、印刷装置を小型化できる。
(3)上記形態の印刷装置において、前記Nは、3であってもよい。この形態の印刷装置によれば、Nは3であるので、ブロックごとに、3つの色成分ごとに直行変換を行った第1圧縮データのうち1画素分のデータを、多くとも3サイクルで復号できるので、復号化部の構成が複雑化することを抑制しつつ、動作周波数を適切に向上できる。
(4)上記形態の印刷装置において、前記取得部および前記復号化部をS個(Sは2以上の整数)ずつ対応づけて備え;前記S個の前記取得部のそれぞれは、前記符号化データを、前記画像の印刷方向にM個(Mは自然数)の前記ブロックの画素数に対応した数のラスターを単位とするバンドを単位として、前記印刷方向に順次取得し;前記S個の前記復号化部のそれぞれは、対応づけられた前記取得部が取得した前記ラスターごとの前記符号化データを復号し;前記印刷部は、各前記復号化部からの前記復号済み印刷データを、前記印刷方向に順次印刷してもよい。
この形態の印刷装置によれば、S個の各取得部は、符号化データを、ラスターを単位とするバンドを単位として印刷方向に順次取得し、S個の各復号化部は、対応づけられた取得部が取得したラスターごとの符号化データを復号し、印刷部は、各復号化部からの復号済み印刷データを、印刷方向に順次印刷するので、各復号化部における復号化処理を容易に並列でき、符号化データの全体のデコード処理の処理速度を向上できる。
(5)上記形態の印刷装置において、前記復号化部は、前記復号済み印刷データの先頭アドレスへのオフセットを、前記ラスターの大きさに基づき設定してもよい。この形態の印刷装置によれば、復号化部は、復号済みの印刷データの先頭アドレスへのオフセットをバンドデータの大きさに基づき設定するので、複数の復号化部が並列して復号化処理を実行する構成において、他の復号化部での復号化処理の完了を待つことなく、復号済みの印刷データの出力を実行でき、画像データ全体の復号化処理に要する処理時間をより低減できる。
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、印刷装置、印刷方法、符号化装置と印刷装置とを備える印刷システム、かかる装置、方法およびシステムを実現するためのコンピュータープログラム、かかるコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現できる。
A0…画素、A1…画素、A2…画素、A3…画素、C0…色、C1…色、C2…色、C3…色、Cx…色、D1…主走査方向、D2…副走査方向、LL…低周波成分、LL1…低周波成分、LL2…低周波成分、LL3…低周波成分、HL…水平エッジ成分、HL1…水平エッジ成分、HL2…水平エッジ成分、HL3…水平エッジ成分、LH…垂直エッジ成分、LH1…垂直エッジ成分、LH2…垂直エッジ成分、LH3…垂直エッジ成分、HH…斜めエッジ成分、HH1…斜めエッジ成分、HH2…斜めエッジ成分、HH3…斜めエッジ成分、P…印刷媒体、bd…可変長符号化データ、bf1…符号化データ用バッファー、bf2…ブロックバッファー、bf3…出力データ用バッファー、dic…辞書、N…基準値、Nn…新規登録色数、tb1…VLCテーブル、tb2…Q値テーブル、tg…タグ信号、Q…量子化値、QS…量子化シフト値、100…印刷制御装置、110…記録媒体、111…プログラム、130…CPU、131…符号化部、150…転送部、200…印刷装置、210…印刷部、230…復号化部、230a…第1復号化部、230b…第2復号化部、230c…第3復号化部、231…符号化データ読込部、232…可変長符号デコード部、233…符号化モード判定部、234…非可逆復号化部、235…ハール逆変換部、236…ハール逆量子化部、237…可逆復号化部、238…出力データバッファー制御部、239…復号化データ出力部、250…取得部、261…駆動ベルト、262…フレキシブルケーブル、263…プラテン、270…ヘッドユニット、271…キャリッジ、272…インクカートリッジ、273…印刷ヘッド、280…キャリッジモーター、290…搬送モーター、300…印刷システム

Claims (6)

  1. 画像を印刷する印刷装置であって、
    前記画像を複数の画素からなる複数のブロックに分け、該ブロックごとに圧縮が行われた符号化データを取得する取得部と、
    取得された前記符号化データを、前記ブロックごとに復号して、印刷用の画像データを取得する復号化部と、
    取得された前記印刷用の画像データを用いて印刷を行う印刷部と、
    を備え、
    前記符号化データは、前記ブロックごとに、N(Nは2以上の整数)個の色成分ごとに直交変換を行うことにより得られる周波数成分を量子化した量子化値をそれぞれ可変長符号により圧縮した第1圧縮データと、異なる複数個の色がインデックスとして登録される辞書を用いて各画素の色と対応づけられた該インデックスをそれぞれ可変長符号により圧縮した第2圧縮データと、を含む符号化データであり、
    前記復号化部は、取得した前記符号化データのうち、前記第1圧縮データについては多くともNサイクルで復号し、前記第2圧縮データについては前記辞書を参照して1サイクルで復号し、前記ブロックごとの復号済み印刷データを取得し、
    前記取得部および前記復号化部をS個(Sは2以上の整数)ずつ対応づけて備え、
    前記S個の前記取得部のそれぞれは、前記符号化データを、前記画像の印刷方向にM個(Mは自然数)の前記ブロックの画素数に対応した数のラスターを単位とするバンドを単位として、前記印刷方向に順次取得し、
    前記S個の前記復号化部のそれぞれは、対応づけられた前記取得部が取得した前記ラスターごとの前記符号化データを復号し、
    前記印刷部は、各前記復号化部が復号することで取得した前記印刷用の画像データを、前記印刷方向に順次印刷する、
    印刷装置。
  2. 請求項1に記載の印刷装置において、
    前記復号化部は、さらに、直交逆変換と、逆量子化とを行う、
    印刷装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の印刷装置において、
    前記Nは、3である、
    印刷装置。
  4. 請求項1に記載の印刷装置において、
    前記復号化部は、前記復号済み印刷データの先頭アドレスへのオフセットを、前記ラスターの大きさに基づき設定する、
    印刷装置。
  5. 画像を印刷する印刷装置による印刷方法であって、
    前記画像を複数の画素からなる複数のブロックに分け、該ブロックごとに圧縮が行われた符号化データを取得する取得工程と、
    取得された前記符号化データを、前記ブロックごとに復号して、印刷用の画像データを取得する復号化工程と、
    取得された前記印刷用の画像データを用いて印刷を行う印刷工程と、
    を備え、
    前記符号化データは、前記ブロックごとに、N(Nは2以上の整数)個の色成分ごとに直交変換を行うことにより得られる周波数成分を量子化した量子化値をそれぞれ可変長符号により圧縮した第1圧縮データと、異なる複数個の色がインデックスとして登録される辞書を用いて各画素の色と対応づけられた該インデックスをそれぞれ可変長符号により圧縮した第2圧縮データと、を含む符号化データであり、
    前記復号化工程は、取得した前記符号化データのうち、前記第1圧縮データについては多くともNサイクルで復号し、前記第2圧縮データについては前記辞書を参照して1サイクルで復号し、前記ブロックごとの復号済み印刷データを取得し、
    前記取得工程を実施する取得部および前記復号化工程を実施する復号化部をS個(Sは2以上の整数)ずつ対応づけて備え、
    前記取得工程では、前記S個の前記取得部を用いて、前記符号化データを、前記画像の印刷方向にM個(Mは自然数)の前記ブロックの画素数に対応した数のラスターを単位とするバンドを単位として、前記印刷方向に順次取得し、
    前記復号化工程では、前記S個の前記復号化部を用いて、対応づけられた前記取得部が取得した前記ラスターごとの前記符号化データを復号し、
    前記印刷工程では、各前記復号化工程により取得された前記印刷用の画像データを、前記印刷方向に順次印刷する、
    印刷方法。
  6. 印刷システムであって、
    画像の画像データを圧縮して符号化データとする符号化装置と、該符号化データを該符号化装置から取得し、印刷データに復号して印刷する印刷装置と、を備え、
    前記符号化装置は、
    前記符号化データを、前記画像を複数の画素からなる複数のブロックに分け、該ブロックごとに、N(Nは2以上の整数)個の色成分ごとに直交変換を行うことにより得られる周波数成分を量子化した量子化値をそれぞれ可変長符号により圧縮した第1圧縮データと、異なる複数個の色がインデックスとして登録される辞書を用いて各画素の色と対応づけられた該インデックスをそれぞれ可変長符号により圧縮した第2圧縮データと、を含む符号化データとして生成し、
    前記印刷装置は、
    前記符号化データを取得する取得部と、
    取得された前記符号化データのうち、前記第1圧縮データについては多くともNサイクルで復号し、前記第2圧縮データについては前記辞書を参照して1サイクルで復号し、前記ブロックごとの印刷用の画像データを取得する復号化部と、
    取得された前記印刷用の画像データを用いて印刷を行う印刷部と、
    を備え
    前記取得部および前記復号化部をS個(Sは2以上の整数)ずつ対応づけて備え、
    前記S個の前記取得部のそれぞれは、前記符号化データを、前記画像の印刷方向にM個(Mは自然数)の前記ブロックの画素数に対応した数のラスターを単位とするバンドを単位として、前記印刷方向に順次取得し、
    前記S個の前記復号化部のそれぞれは、対応づけられた前記取得部が取得した前記ラスターごとの前記符号化データを復号し、
    前記印刷部は、各前記復号化部が復号することで取得した前記印刷用の画像データを、前記印刷方向に順次印刷する、
    印刷システム。
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