JPH0322759A - 疑似中間調画像処理機能を備えた情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 童東上空剋亙立見 この発明は、パーソナルコンピュータやイメージ・ワー
クステーション、イメージ・ファイリングシステム、フ
ァクシミリ装置、その他マイクロコンピュータ制御等に
よるディジタル画像の処理が可能な各種の画倣処理機能
を備えた情報処理装．ｌの改良に係り、特に、ディザ法
等によって２値化された疑似中間調画像の符号化圧縮に
際し、予めランレングス符号化方式の特徴が活用できる
ような画像に変換することにより、疑似中間調画像の高
圧縮処理を可能にして、イメージ・ファイリングシステ
ム等における情報記憶装置の利用効率と，システムの性
能とを向上させた情報処理装置に関する． 一層具体的にいえば、疑似中間調画像の保管に，際して
問題となる，ディスク（ＦＤ，ＨＤ，ＯＤ等）の利用効
率を向上させると共に、疑似中間調画倣の高圧縮率を可
能にすることによってシステムの性能を向上させた情報
処理装置に関する．丈来立瑳権 ディザ法等によって２値化された疑似中間調画像の処理
機能を備えたパーソナルコンピュータやイメージ・ワー
クステーション等の情報処理装置は，従来から公知であ
る． このような従来の情報処理装置では、読込まれた元画像
データを保管する場合に，疑似中間調画倣のように圧縮
データのデータ量が、非圧縮データのデータ量よりも大
きいときは、通常の２値画像と同様に圧縮したり，非圧
縮データをそのままの状態で保持している． しかし、ディザ法によって２値化された疑似中間調画像
を、通常の２値画像と同様に，ランレングス符号化方式
で圧縮すると、圧縮時間が長くなる上に、圧縮後のコー
ド量も非常に大となるので、圧縮率が極めて低い，とい
う問題がある。

その原因は，ランレングス符号化方式は，「ある１つの
ドットは，その周囲のドットと関連を有している」とい
うことを前提とした画像圧縮方式であるのに対して，デ
ィザ法により２値化された疑似中間調画像は，Ｍ×Ｎ　
（ドット）からなるマトリックスを１つの画素としてい
るため、隣接するマトリックス間では相関関係があるが
，隣接するドット間には関連がないからである．説明の
順序として、まず，従来から使用されているディザ画倣
について述べる． ディザ画像は、１画素を、それぞれＭ×Ｎ　（ドット）
の画素領域の基準単位とし、各基準単位毎に、中間調濃
度を表現する基本構成のディザパターンによって疑似中
間調の画像を作成している。

そこで，ディザパターンについて，図面を参照しながら
、詳しく説明する． 第６図（１）〜（ｌＯ）は、それぞれ１画素の構成が４
×４（ドット）から形威されるディザパターンの一例を
示す図である．図面において，番号は階調に対応して「
黒』とされるドットの順序を示す．この第６図（１）〜
（１０）に示すように，１画素が４×４（ドット）から
形威される１６階調のディザパターンは，『黒』とされ
るドット数によって、１６　（＝４Ｘ４）階調の濃度を
表現することができる． ディザパターンとしては、第６図（１）のようなベイヤ
ー型，第６図（２）のような１次網点型、第６図（３）
のような渦巻型、第６図（４）のような方向性考慮型、
第６図（５）と（６）のような渦巻型の変形，第６図（
７）のような方向性考慮型の変形，第６図（８）〜（１
０）のようなレベル４，８．１２のパターンに着目し、
それらを自然につなぐ形状，等の数種類が知られている
． すなわち，この第６図（１）〜（ｉｏ）のように、１６
階調のディザ画像の場合，１画素が４×４（ドット）で
表呪されるので，画像はやや粗くなるが、黒ドットの数
を階調に対応して番号順に変化させることにより、人間
の目からは濃淡があるように見えるので，中間調画像を
表現することが可能となる． この第６図（１）〜（ｌＯ）のように，１つのマトリッ
クス内の４Ｘ４　（＝Ｍ×Ｎ）個のドットに，濃度レベ
ルのスレツショルド番号をどのように付けるかは，疑似
中間調の表現方式によって様ざまであるが，どの方式で
も，マトリックス毎の番号の付け方は統一されている． このように、１画素を４×４（ドット）で形成し、各ド
ット位置のドットを、番号順に黒ドットとすることによ
り，１６階調の濃度が表現可能である． ディザ画像は、このように１画素が４×４（ドット）構
成の集合であり、このディザパターンによって，写真等
の多値画像を，疑似中間調の画像として表現することが
できる． このようなディザ画像を、マイクロコンピュータ制御等
によるディジタル画像の画像処理が可能なパーソナルコ
ンピュータ等の画像データ処理システムで、スキャナ等
によって読み取る場合には、ディザ画像の読み込み機能
を有するスキャナを使用し，読み込み時に、ディザ画像
の読み込みを指定すればよい． 第７図は、従来の疑似中間調画像処理機能を備えた情報
処理装置について、その要部構成の一例を示す機能ブロ
ック図である．図面において、１１はＣＰＵ、１２はメ
インメモリ．１３はＦＤＤ（フロッピー・ディスク・ド
ライバ）ユニット、１４はＨＤＤ　（ハード・ディスク
・ドライバ）ユニット、１５はコードメモリ、１６は光
ディスク、１７はグラフィックス・コントローラ，１８
は画像圧縮・伸長コントローラ、１９は画像メモリ、２
０はＣＲＴディスプレイ等の表示装置、２１はイメージ
スキャナ、２２はプリンタ、２３はシステムバス、２４
はイメージバスを示す．この第７図に示すブロック図で
．ＣＰＵ１１は、システム全体を管理制御する中央演算
装置である．メインメモリ１２は、ＲＡＭやＲＯＭ等か
らなるシステムの制御に使用する情報を記憶する．ＦＤ
Ｄユニットｌ３は、必要なデータを保存するためのフロ
ッピー・ディスクを馳動する機能を有する外部記憶手段
の一種である． ＨＤＤユニット１４も，ハード・ディスクからなる大容
量の外部記憶手段の一種である．コードメモリ１５は、
ランレングス符号化された画倣データを格納するメモリ
である．光ディスク１６も、大容量の外部記憶手段の一
種である． グラフィックス・コントローラ１７は、ＣＰＵ１１から
与えられたコマンドにより、後段の画像メモリ１９に対
して編集を行う機能を有している．画像圧縮・伸長コン
トローラ１８は、画像メモリ１９に格納された画倣デー
タをランレングス符号化し、また、コードメモリ１５に
格納されたランレングス符号化されたデータを原画像デ
ータに変換する機能を有している． 画像メモリｌ９は，画像データを記憶するビットマップ
方式のメモリである． ＣＲＴディスプレイ等の表示装置２０は、画像データを
可視化するビットマップ方式の表示手段である． イメージスキャナ２１は、ディザパターンによる疑似中
間調画像のイメージ入力が可能で、読取った画像データ
を、イメージバス２４を介して，画像メモリ１９へ記憶
させる． プリンタ２２は、ドットイメージでハードコピーを作戊
する感熱式その他の印刷手段であり，画像データが、画
像メモリ１９からイメージバス２４を介して与えられる
． 疑似中間調の画像データを圧縮符号化して記憶する情報
処理装置は，この第７図に示すような構威である． ところが、すでに述べたように、ディザ法により２値化
された疑似中間調画倣の圧縮方式としては、ランレング
ス符号化方式は余り有効ではなく，結果的に，上述のよ
うに，圧縮時間が長くなると共に、圧縮率も極めて低く
、メモリの有効利用ができない、等の多くの不都合があ
る． が　　しようとする この発明では、従来の情報処理装置におけるこのような
不都合、すなわち、ディザ法により２値化された疑似中
間調画像の圧縮に際して、ランレングス符号化方式をそ
のまま採用すると、圧縮時間が長い上に圧縮率も極めて
悪い、等の不都合を解決し、疑似中間調画像をランレン
グス符号化方式の特徴が活用できるような画像データに
変換した後、その画倣データに対してランレングス符号
化による画像圧縮を行うことによって、高速かつ高圧縮
率の画像処理を可能にした情報処理装置を提供すること
を目的とする． を　　　るための この発明では、 少なくとも、中間調のイメージをディザ等によりディジ
タル情報に変換する画像入力手段と，表示手段と、メモ
リ手段と、ＣＰＵ等の中央処理装置とを具備し、Ｍ×Ｎ
の画素領域を基準単位とするディザ法等による２値化さ
れた疑似中間調画像の圧縮処理を含む画像処理機能を備
えた情報処理システムにおいて、 ２値化された疑似中間調画像を、ディザ・マトリックス
の基準単位であるＭ×Ｎの画素領域に分割する画素領域
分割手段と、 １頁分の疑似中間調画倣について、ディザ・マトリック
スの同じ位置の画素ごとに，主走査方向および副走査方
向に抽出して元画像の１７（Ｍ×Ｎ）に間引きされた画
像をＭ×Ｎ枚生成する画倣生成手段と、 該画像生成手段により生成された画像に対してランレン
グス符号化処理を行うランレングス符号化手段， とを備え， ディザ法等による２値化された疑似中間調画像の圧縮処
理に際して、ランレングス符号化の前に，前記画倣生成
手段によって元画体をＭ×Ｎ枚の画倣に変換・生成し、
生成された画像に対してランレングス符号化を行うよう
にしている．スー１Ｌ一牲 次に、この発明の疑似中間調画像処理機能を備えた情報
処理装置について，図面を参照しながら、その実施例を
詳細に説明する． 理解を容易にするために、最初に、この発明の情報処理
装置による疑似中間調画像の圧縮処理の基本原理につい
て、その具体例を説明する．以下の実施例では、ディザ
・マトリックスの構威が，４Ｘ４（ドット）の場合につ
いて述べる。

すでに第６図（１）〜（ｌＯ）に関連した説明したよう
に，１つのマトリックス内の４Ｘ４　（＝Ｍ×Ｎ）個の
ドットに、濃度レベルのスレツショルド番号をどのよう
に付けるかは，疑似中間調の表現方式によって様ざまで
あるが、どの方式でも、マトリックス毎の番号の付け方
は統一されている。

したがって、いずれの方式の疑似中間調画像でも、一般
に、直線や曲線等のパターン部分を除けば、隣接するマ
トリックスの濃度は、極めて類似している． この発明の情報処理装置では、疑似中間調画像のこのよ
うな特徴に注目し、この特徴が充分に活用できるように
，元画像データを疑似中間調ｉｉｒ倣の同じ位置の画素
毎に間引きした画像に変換し、変換後の画像データに対
してランレングス符号化を行うようにしている． 第２図は、画像変換前のディザ・マトリックスの状態を
示す図である． この第２図では，４×４構威のマトリックス内の各画素
に、数字１〜１６を付け，また、１６個のマトリックス
を区別するために，各数字にアルファベットｒ　ａ　＝
　ｌ　Ｊを付けて、各マトリックス内の画素の対応関係
を明確にしている．この第２図に示すように、ディザ法
によって２値化された疑似中間調画像から，その４Ｘ４
（一般的にＭ×Ｎ）のディザ・マトリックスの各要素毎
に、主走査，副走査方向に抽出した画像を４×４　（Ｍ
×Ｎ）枚生成し、生成された画像に対してランレングス
符号化を行う． なお、第２図では，この発明の情報処理装置における疑
似中間調画像の圧縮処理の基本原理が容易に理解できる
ように、１頁分の疑似中間調画像が、横方向に疑似中間
調画倣の３画素分、縦方向に同じく疑似中間調画像の４
画素分の計１２（＝３×４）画素で構成されている場合
を示している。

しかし、実際の１頁分は、横方向には疑似中間調画像の
Ｐ　（＞＞３）画素、縦方向には疑似中間調画儂のＱ　
（＞＞４）画素で構威されており、このように少ない画
素数でないことはいうまでもないが、基本原理は、横方
向×縦方向＝ＰＸＱの場合でも全く同じである． 第３図は、第２図のマトリックスを変換した後の状態を
示す図である．図面における符号は，第２図と同様であ
る． 先の第２図に示した１頁分の疑似中間調画像は、この第
３図のように、各ディザ・マトリックス内の同じ位置の
画素ごと（第２図の同じ数字■，２，・・・・・・　１
６ごと）に、１枚の画像に変換されて，合計１６（疑似
中間調画像の１画素、４Ｘ４＝Ｍ×Ｎ）枚の画像データ
が作成される． その結果、第３図に示した変換後の画像データは、同じ
位置の画素だけの間引き画像、換言すれば、濃度レベル
を決定するスレツショルド番号が同じ画素だけから形威
される画像に変換されることになる。

したがって、この第３図の間引きされた画像は、疑似中
間調画像の隣接ドットに比べて、極めて高い相関関係を
有することになる． 次に、第２図のような疑似中間調画像を、第３図のよう
に、変換する場合の処理方法について説明する． 第４図（１）〜（４）は，この発明の情報処理装置にお
ける疑似中間調画像の変換処理の動作を説明する図で、
（１）は元画像、（２）は４ラスタ分のデータ，（３）
は（２）のデータを９０’回転させた後のデータ、（４
）は変換後のデータの状態を示す図である．図面におけ
る符号は、第２図と同様である．この第４図（１）に示
すように、ディザ法によって２値化された疑似中間調画
像から，そのＭ×Ｎ（ドット）のディザ・マトリックス
の各要素毎に，主走査，副走査方向に抽出した画像をＭ
×Ｎ枚生成し，生成された画像に対してランレングス符
号化を行う． この第４図（１）〜（４）では、変換時のドット位置が
容易に理解できるように、小さな画像をモデルにして示
しているが、通常の１頁分のように大きな画像の場合で
も，その原理は全く同様である。

疑似中間調画像は、Ｍ×Ｎ　（ドット）のマトリックス
内のＭ×Ｎ個のドットに対して，「Ｏ』が何個、『１」
が何個という状態の情報を与えることによって、各画素
の濃度を階調で表現する方式である． 以上の第２図から第４図に関連して説明した符号化処理
，すなわち、この発明の情報処理装置による符号化処理
は、次に述べる第１図の構戊によって実現される． 第１図は、この発明の疑似中間調画像処理機能を備えた
情報処理装置について、その要部ｕｌｆ＆の一実施例を
示す機能ブロック図である。図面において、１は画像圧
縮・伸長手段、２は画像変換手段、３は画像入力装置、
４は第１の画像メモリ、５は第２の画像メモリ、６はコ
ードメモリを示す．第ｌ図゜のブロック図の各部の機能
は、概略次のとおりである． 画像圧縮・伸長手段１は、入力された画像データを圧縮
または伸長する機能を有しており、先の第７図の画像圧
縮・伸長コントローラ１８に相当する． 画像変換手段２は、画像変換を行う機能を備えた変換手
段で、基本的には、第７図のグラフィックス・コントロ
ーラ１７に相当するが、この発明の情報処理装置では、
１頁分の疑似中間調画像について，ディザ・マトリック
スの同じ位置の画素ごとに、主走査方向および副走査方
向に抽出して元画像の１／（Ｍ×Ｎ）に間引きされた画
像をＭ×Ｎ枚生成する画像生成機能も併有している．画
像入力装置３は、スキャナ等の画体の入力手段で、第７
図のイメージスキャナ２１に相当する．第１の画像メモ
リ４は、編集対象の画像データを格納するためのメモリ
で、第７図の画像メモリ１９のエリアの一部が割当てら
れる． 第２の画像メモリ５は、変換された画像データを格納す
るためのメモリで、同様に、第７図の画像メモリ１９の
エリアの一部が割当てられる．コードメモリ６は、原画
像データが符号化されたコードを格納するためのメモリ
で、第７図のコードメモリ１５に相当する． 次に、フローチャートを参照しながら、この第１図に示
したブロック図の動作を説明する．第５図は、第１図に
示したこの発明の情報処理装置において、画像圧縮時の
処理の流れを示すフローチャートである．図面において
、＃１〜＃９はステップを示す． ステップ＃１で、画像入力装置３によって、元画像デー
タをディザ法により読取る． 次のステップ＃２で、第１の画像メモリ４内の所定エリ
アに記憶すると、第４図（１）のような元画像データが
得られる． ステップ＃３で、第１の画像メモリ４に記憶された元画
像について、ラスタ幅のＮ（＝４）倍の元画像データを
読出し，第４図（２）のような画像デ−タを作威する． ステップ＃４で、画像変換手段２によって、元画像を９
０”回転させ，第４図（３）のようなデータに変換する
． ステップ＃５で、第４図（３）の９０＠回転した画像デ
ータのラスク幅をＭ倍して同一位置のドット群からなる
第４図（４）の４Ｘ４　（＝Ｍ×Ｎ）枚のデータを作或
する． ステップ＃６で，この第４図（４）の状態に変換された
画像データを第２の画像メモリ５の所定のエリアへ記憶
する． ステップ＃７へ進み、画像圧縮・伸長手段１によって、
第２の画像メモリ５に記憶させた第４図（４）の状態に
変換された画像データを読出し、ランレングス符号化に
より画像圧縮する．ステップ＃８で、圧縮後のコードを
コードメモリ６へ格納する． ステップ＃９で、コードメモリ６へ格納したランレング
ス符号化されたコードデータを、光ディスク（第７図の
１６）へ転送して保管する．以上のステップ＃１〜＃９
の処理によって、先の第３図に関連して説明したように
、高速度で、高圧縮率の画倣データが得られる． 従来の画像圧縮方式では、この第５図のフローで，ステ
ップ＃３〜＃６の処理は行われない．すなわち、この発
明の疑似中間調画像処理機能を備えた情報処理装置では
、ラスクを変えて回転させるだけで、各マトリックスの
同じ番号のドットを簡単かつ迅速に取込むようにしてい
る。

なお、すでに述べたように、第２図と第３図の実施例で
は、元画像は，４Ｘ４　（＝Ｍ×Ｎ）のマトリックスが
、３Ｘ４　（＝ＰＸＱ）の画素で構成される場合である
． しかし、通常の１頁分は、基本のマトリックス４Ｘ４　
（＝Ｍ×Ｎ）が，ＰＸＱの画素で構威されている． この場合にも、変換後の画像は、ＰＸＱ　（またはＱＸ
Ｐ）ドットの画像が、４ｘ４　（＝Ｍ×Ｎ）枚分得られ
ることになる． 見映立羞果 この発明の疑似中間調画伽処理機能を備えた情報処理装
置によれば，２値化された疑似中間調画像から，基準単
位であるＭ×Ｎの各ディザ・マトリックス内のドットに
ついて、マトリックスの同じ位Ｉｆ（濃度レベルに対応
するスレツショルド番号が同じ位！）のドットを抽出し
た画像を生成しているので，各ドット間に明確な関連性
が生じる．そして、このような抽出処理によって生成さ
れた、相互に関連性を有するドット群に対して，ランレ
ングス符号化を行うので，ランレングス符号化の特徴が
充分に活用される． しかも、実施例で述べたように、ラスタを変えて９０＠
回転させることによって，高速の変換処理が可能となり
、各マトリックス内の同一番号のドットの画像ダータを
同一のメモリへ迅速に取込むことができる． したがって、２値化された疑似中間調画倣の圧縮率が著
しく向上されると共に、圧縮処理に要する時間も短縮さ
れる，という優れた効果が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の疑似中間調画像処理機能を備えた
情報処理装置について，その要部構成の一実施例を示す
機能ブロック図、 第２図は、画像変換前のディザ・マトリックスの状態を
示す図， 第３図は、第２図のマトリックスを変換した後の状態を
示す図、 第４図（１）〜（４）は、この発明の情報処理装置にお
ける疑似中間調画像の変換処理の動作を説明する図、 第５図は、第１図に示したこの発明の情報処理装置にお
いて、画像圧縮時の処理の流れを示すフローチャート、 第６図（１）〜（１０）は、それぞれ１画素の構成が４
×４（ドット）から形威されるディザパターンの一例を
示す図、 第７図は、従来の疑似中間調画像処理機能を備えた情報
処理装置について、その要部構或の一例を示す機能ブロ
ック図． 図面において、１は画像圧縮・伸長手段，２は画像変換
手段、３は画像入力装置，４は第１の画像メモリ、５は
第２の画像メモリ、６はコードメモリ． オ ２ 閉 −４４３− オ （１） （２） （３） （４） （５） （６） （７） （８） （９） （１０） 神 ６ 品 一４４４−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも、中間調のイメージをディザ等によりディジ
   タル情報に変換する画像入力手段と、表示手段と、メモ
   リ手段と、ＣＰＵ等の中央処理装置とを具備し、Ｍ×Ｎ
   の画素領域を基準単位とするディザ法等による２値化さ
   れた疑似中間調画像の圧縮処理を含む画像処理機能を備
   えた情報処理システムにおいて、 ２値化された疑似中間調画像を、ディザ・マトリックス
   の基準単位であるＭ×Ｎの画素領域に分割する画素領域
   分割手段と、 １頁分の疑似中間調画像について、ディザ・マトリック
   スの同じ位置の画素ごとに、主走査方向および副走査方
   向に抽出して元画像の１／（Ｍ×Ｎ）に間引きされた画
   像をＭ×Ｎ枚生成する画像生成手段と、 該画像生成手段により生成された画像に対してランレン
   グス符号化処理を行うランレングス符号化手段、 とを備え、 ディザ法等による２値化された疑似中間調画像の圧縮処
   理に際して、ランレングス符号化の前に、前記画像生成
   手段によつて元画像をＭ×Ｎ枚の画像に変換・生成し、
   生成された画像に対してランレングス符号化を行うこと
   を特徴とする情報処理装置。