JPH0575863A

JPH0575863A - 画像信号処理方式

Info

Publication number: JPH0575863A
Application number: JP3260525A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Tsuji; 秀之辻; Keisuke Nakajima; 啓介中島; Yasuyuki Kojima; 康行小嶋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-26
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JP3209763B2

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的小記憶容量のバッファメモリ３または
それに類似のものを用い、高画質な疑似中間調画像の２
値画像信号を、簡単な構成により得るようにした画像信
号処理方式の提供。【構成】中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて２値
画像信号に変換する画像信号処理方式において、隣接す
る複数画素単位の中間調画像情報をそれぞれ並列的に２
値化する２値化手段７と、各画素に対する前記２値化時
の誤差をそれぞれ得る複数の誤差発生手段８、９と、複
数の誤差発生手段８、９の２値化誤差を平均化する平均
値手段１０と、この平均化された２値化誤差を記憶する
記憶手段３、４と、記憶手段３、４の出力を２値化手段
７の各入力へ帰還する帰還手段１２乃至１４とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号処理方式に係
り、特に、走査により得られた画素単位の中間調画像情
報を誤差拡散方式を用いて２値画像信号に変換し、さら
に、この２値画像信号に対して符号化等の処理を行なう
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、走査により得られた画素単位の中
間調画像情報を２値画像信号に変換する方法の中に、原
中間調画像情報が保持している階調性を維持させながら
２値画像信号を得る方法の一つとして誤差拡散法が知ら
れている。この誤差拡散法は、画素単位の中間調画像情
報を順次２値画像信号に変換して行く際に、それぞれの
変換時に生じる誤差を、中間調画像情報が未だ２値画像
信号に変換されていない画素の点に分配することによっ
て、各画素の点における２値化時の前記誤差を互いに打
ち消し合い、得られた２値画像信号に原中間調画像情報
の階調性が維持されるようにしたものである。

【０００３】ところで、図２３は、従来の誤差拡散法を
用いた２値化回路の概略の構成図であり、図２４は、前
記誤差拡散法において周辺画素からの誤差が分配される
様子を示した図である。

【０００４】図２３において、２００は２値化器、２０
１は加算器、２０２はバッファメモリ、２０３は誤差フ
イルタ、２０４は加算器である。

【０００５】そして、図の左側の画面を走査することに
より各画素に対応した中間調画像情報が得られるもので
あるが、前記画面は、左から右に進む主走査と上から下
に進む副走査とが行なわれる、即ち、前記画面の１ライ
ン毎に左から右に主走査処理され、その主走査処理が終
わるとすぐ下のラインの主走査処理に移る。

【０００６】２値化器２００は入力された中間調画像情
報の２値化を行ない、出力に２値画像信号を発生させ
る。加算器２０１は２値化器２００の入出力の比較を行
なってその都度前記２値化時の誤差を発生させ、これを
バッファメモリ２０２に供給する。このとき、バッファ
メモリ２０２には既に２値化が終了した画素に対する２
値化誤差が保存されており、誤差フィルタ２０３は前記
保存されている２値化誤差の加重平均を計算し、この結
果得られた値が加算器２０４を介して中間調画像情報に
加算されるもので、この加算値が前記中間調画像信号へ
分配値になる。

【０００７】この際の２値化誤差の分配は、図２４を示
すようなもので、斜線を引いた画素はこれから２値化さ
れる注目画素であり、この注目画素には既に２値化が終
了した隣接する４つの周辺画素で得られた２値化誤差に
それぞれ重み付け係数ａ、ｂ、ｃ、ｄが乗算され、これ
らの乗算値の総和値がこの注目画素に分配される。な
お、前記重み付け係数ａ、ｂ、ｃ、ｄの間には、ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ＝１の関係がある。

【０００８】この２値化回路においては、加算器２０１
で得られた各画素ごとの２値化誤差をバッファメモリ２
０２で保存する必要があるため、バッファメモリ２０２
は、主走査方向の画素数（または、その整数倍）とほぼ
等しい長さの記憶容量をもったラインメモリでなければ
ならず、また、１つの画素で得られた２値化誤差を、副
走査方向に隣接した画素にも分配するようにするために
は、どうしてもラインメモリが必要になる。

【０００９】また、原中間調画像情報が保持している階
調性を維持させながら２値画像信号を得る別の方法とし
て、デルタ・シグマ変調を用いるものが知られており、
この方法は、例えば、昭和４８年度電子通信学会全国大
会講演論文集、第１０２３頁「Δ−Σ変調による階調あ
る画像のファックス伝送」、特開昭５８−１５１７７６
号、特開昭６１−１５２１６３号等に開示されている。
この場合、前記誤差拡散法とデルタ・シグマ変調との間
には、以下に述べるような類似点がある。

【００１０】図２２（ａ）は、前記デルタ・シグマ変調
回路の概略構成を示すブロック図、図２２（ｂ）は前記
概略構成と等価な回路を示すブロック図である。この図
２２（ｂ）と前述の図２３とを比較すると、前者の遅延
器２１１が後者のバッファメモリ２０２及び誤差フイル
タ２０３からなる２次元の加重平均回路に置換されてい
るものである。

【００１１】図２２（ａ）において、２０５は２値化
器、２０６は積分器、２０７は遅延器、２０８は加算器
である。

【００１２】いま、発生する量子化雑音をＱ（ｚ）、出
力をＹ（ｚ）とすると、デルタ・シグマ変調回路の入力
と出力の関係は以下の数１のように表される。

【００１３】

【数１】

【００１４】一方、図２３の誤差拡散回路において、入
力をＸ（ｚ１、ｚ２）、２値化器２００で発生する量子
化雑音をＱ（ｚ１、ｚ２）、出力をＹ（ｚ１、ｚ２）と
すると、入力と出力の関係は以下の数２のように表され
る。

【００１５】

【数２】

【００１６】即ち、誤差拡散法はデルタ・シグマ変調を
２次元に拡張したもの、逆に、デルタ・シグマ変調を用
いた２値化方式は、誤差拡散法において２値化誤差を主
走査方向にのみ分配した、特別な場合であるということ
ができる。

【００１７】一般に、画像を見る場合には、視覚的な平
滑作用により画像の細かい部分、即ち、高周波成分は減
衰して目立たなくなる。一方、前記数１と数２より、誤
差拡散法やデルタ・シグマ変調は量子化雑音の周波数成
分を高周波成分に集中させたものであることがわかる。
つまり、誤差拡散法やデルタ・シグマ変調を用いた２値
化方式は、量子化雑音を視覚特性上、目立たない周波数
に集中させて、疑似的な中間調表現を実現しているもの
である。

【００１８】この他にも、既に、中間調画像情報を誤差
拡散方式を用いて２値画像信号に変換したり、この２値
画像信号を符号化する画像信号処理方式には、種々のも
のが知られている。例えば、特開平１−２８４１７２号
に開示のものは、中間調画像情報と２値画像信号との２
値化誤差を得た後、この２値化誤差に重み付けを行な
い、その結果得られた誤差を周辺画素に分配するととも
に、この重み付けを行なった際に得られる誤差の余り分
を補正することにより、前記中間調画像情報と２値画像
信号との濃度の整合性を上昇させるようにしたものであ
り、特開平２−１８２０８０号に開示のものは、注目画
素からの中間調画像情報を２値画像信号に変換する際
に、前記注目画素が存在するラインの前のラインの既に
２値化された画素の２値画像信号、または、前記注目画
素が存在するラインの既に２値化された画素の２値画像
信号を参照して２値化を行ない、次いで、この２値画像
信号を符号化するようにし、２値画像信号のデータ量を
減らすようにしたものである。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】中間調画像情報を２値
画像信号に変換する場合に、従来の誤差拡散法は、各画
素から得られた中間調画像情報を順次２値化した際に生
じる２値化誤差を未だ２値化されていない画素に分配す
るものであるため、次のような問題が生じる。

【００２０】その１は、一つの画素を２値化する度に、
バッファメモリから２値化誤差を読み出したり、バッフ
ァメモリに２値化誤差を書き込んだりする必要があるの
で、メモリアクセス時間によって処理速度が制限される
ということである。この制限をなくすには、バス幅を広
げて複数個のデータを一度に扱えるようにし、かつ、Ｌ
ＳＩの内部にバッファメモリを持つようにすればよい
が、これではハードウエアの規模が大きくなって不経済
になる。

【００２１】その２は、１つの画素を２値化する際の情
報は、その画素自身の有する情報と以前に２値化された
画素による情報のみであるので、画面の広い範囲におけ
る階調性は維持されたとしても、個々の画素に最適な２
値化が行なわれているとは限らないということである。
即ち、隣接する二つの画素ａ、ｂからの中間調画像情報
の値がａ〉ｂであっても、画素ａには０、画素ｂには１
が割り当てられる場合がある。例えば、画素ａが、しき
い値に僅かに及ばない値の時、画素ａには０が割り当て
られる。この時の２値化誤差の一部は次の画素ｂに先送
りされるので、ａ〉ｂであっても、画素ｂの値ｂ＋（誤
差）がしきい値より大きければ、画素ｂは１となる。こ
のような現象は、画面のエッジ部や細線部を乱す原因と
なる。このような問題に対して、特開昭６１−３２６５
４号あるいは画像電子学会誌、第１７巻、第５号（１９
８８）第３６１乃至３６８頁「周辺濃度集積再分配法
（ＣＡＰＩＸ法）による疑似中間調再生プロセッサ」
には、画面の適当な大きさの窓内の走査を行ない、この
窓内の各画素で得られた中間調画像情報に順序付けを行
ない、それに応じて黒画素の配置を行なう２値化方式が
開示されており、これらの方式は、前述の問題を解決す
ることはできるものの、多くのバッファメモリを必要と
し、かつ、処理も複雑になるという問題がある。

【００２２】その３は、２値化誤差を周辺画素に分配す
る際に、積和演算が必要であって計算量が大きくなると
いうことである。この問題に対して、特開昭６４−１８
３６９号、特開平１−２８４１７２号には、２値化誤差
を分配する際の重み付け係数として、１／２、１／４、
１／８等のように、計算のしやすい値を用いる２値化方
式が開示されており、これらの方式は、確かに、従来の
ものよりは計算が容易になったものの、ディザ法に比べ
ると未だ複雑である。

【００２３】その４は、２値化誤差を保存しておくため
の大きな記憶容量をもったバッファメモリが必要である
ということである。ディザ法はバッファメモリを必要と
しないが、画質の点では誤差拡散法の方が優れている。
ところで、大きなバッファメモリを必要とすることな
く、誤差拡散法と類似の処理を行なう２値化方式にはデ
ルタ・シグマ変調方式があるが、この方式は高画質のも
のが得られないという問題を有している。

【００２４】その５は、誤差拡散法で得られた二値画像
信号を、ＭＨ符号あるいはＭＲ符号で符号化する場合、
情報圧縮を行なうのが困難であり、逆に情報量が増えて
しまう場合もあることである。これは、ＭＨ符号やＭＲ
符号の符号化方式が、二値画像信号において白画素や黒
画素が集中して存在することを前提にしている符号化方
式であるためである。誤差拡散法で得られた二値画像信
号は、濃度の中間調を表現するため、白画素と黒画素が
点描のように散乱しているものであるから、前記符号化
を用いたときには符号化効率が悪くなってしまう。この
問題に対して、特開平２−１８２０８０号には、２値化
された結果を比較器にフィードバックすることにより、
２値化器にヒステリシス特性を持たせる２値化方式が開
示されており、この方式は、主走査あるいは副走査方向
に同じ値の画素が連続するようになり、また、誤差拡散
法との併用を行なっているため、二値画像信号で階調性
も保存されるという利点がある。しかるに、この方式
は、ＭＨ符号あるいはＭＲ符号と親和性のよい二値画像
信号を生成するものであるとしても、２値化器のヒステ
リシス特性と誤差拡散法との関係について何等考察が行
なわれておらず、得られた二値画像信号の性質を自由に
制御できるように考案されているものでもない。また、
得られた二値画像信号には、散りじりになった短いラン
が多数発生し、画面がやや見苦しいという問題がある。

【００２５】本発明は、前述の各問題点を解決するもの
であって、比較的小記憶容量のバッファメモリまたはそ
れに類似のものを用い、高画質な疑似中間調画像の二値
画像信号を、簡単な構成により得るようにした画像信号
処理方式を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて
２値画像信号に変換する画像信号処理方式において、画
素単位の中間調画像情報を２値化する２値化手段と、前
記２値化時の誤差を得る誤差発生手段と、この誤差発生
手段で得られた２値化誤差の上位ビットを記憶する記憶
手段と、前記２値化誤差の下位ビットをラッチするラッ
チ手段と、前記記憶手段及びラッチ手段の出力を前記２
値化手段の入力へ帰還する帰還手段とを有する第１の手
段を備える。

【００２７】また、前記目的を達成するために、本発明
は、中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて２値画像信
号に変換する画像信号処理方式において、隣接する複数
画素単位の中間調画像情報をそれぞれ並列的に２値化す
る２値化手段と、各画素に対する前記２値化時の誤差を
それぞれ得る複数の誤差発生手段と、前記複数の誤差発
生手段の２値化誤差を平均化する平均値手段と、この平
均化された２値化誤差を記憶する記憶手段と、前記記憶
手段の出力を前記２値化手段の各入力へ帰還する帰還手
段とを有する第２の手段を備える。

【００２８】さらに、前記目的を達成するために、本発
明は、中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて２値画像
信号に変換する画像信号処理方式において、画素単位の
中間調画像情報を２値化する２値化手段と、前記２値化
時の誤差を得る誤差発生手段と、この誤差発生手段で得
られた２値化誤差を記憶する記憶手段と、前記記憶手段
出力を誤差分配器を介して前記２値化手段に帰還する帰
還手段とを有し、前記誤差分配器は、注目画素から導出
された中間調画像情報に対して、その周辺画素により得
られた２値化誤差を分配する際に、前記周辺画素で発生
した２値化誤差をそれぞれ２進数で表し、かつ、前記周
辺画素の位置に応じて前記２進数の特定のビットをそれ
ぞれの前記周辺画素に割当て、これら割当てられたビッ
トを加算して前記分配の量を定めるようにした第３の手
段を備える。

【００２９】この他、前記目的を達成するために、本発
明は、中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて２値画像
信号に変換する画像信号処理方式において、画素単位の
中間調画像情報を２値化する２値化手段と、前記２値化
時の誤差を得る誤差発生手段と、この誤差発生手段で得
られた２値化誤差をラッチするラッチ手段と、前記ラッ
チ手段の出力を前記２値化手段に帰還する帰還手段と、
副走査方向の中間調再現性を上昇させる補正手段とを有
する第４の手段を備える。

【００３０】

【作用】前記第１の手段によれば、２値化誤差の上位ビ
ットを記憶する記憶手段と、前記２値化誤差の下位ビッ
トをラッチするラッチ手段とを配置し、従来のバッファ
メモリの機能を前記記憶手段と前記ラッチ手段とに分散
させているので、バッファメモリであるところの前記記
憶手段の記憶容量を小さいものにすることができる。

【００３１】前記第２の手段によれば、複数画素に対す
る各２値化時の誤差を平均化し、その平均化した２値化
誤差を記憶手段、即ち、バッファメモリに記憶させるよ
うにしているので、複数の画素からの２値化誤差をそれ
ぞれ別個にバッファメモリに記憶させるものに比べて、
前記記憶手段の記憶容量を小さいものにすることができ
る。

【００３２】前記第３の手段によれば、記憶手段である
バッファメモリの出力において、画素に加算する誤差の
分配比を計算する場合に、ハードウエア的に前記分配比
が設定されている誤差分配器を用いているので、２値化
誤差を分配する際の計算が極めて簡単になる。

【００３３】前記第４の手段によれば、２値化誤差をラ
ッチするラッチ手段を用いているだけで、バッファメモ
リを用いていないから、記憶装置の記憶容量を極端に小
さくすることができる。そして、この場合に、副走査方
向の中間調再現性を補正する手段を設けているので、２
値化画像信号による副走査方向の中間調再現性の劣化を
最小限に留めることができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００３５】図１は、本発明に係る画像信号処理装置の
第１の実施例を示すブロック構成図である。

【００３６】図１において、１は２値化器、２は加算
器、３はバッファメモリ、４はラッチ回路、５は誤差フ
イルタ、６は加算器である。

【００３７】そして、バッファメモリ３は加算器２から
得られる２値化誤差の上位ビットが供給され、ラッチ回
路４は前記２値化誤差の残りの階ビットが供給される。

【００３８】前記構成において、２値化されるべき画素
から入力された中間調画像情報は、加算器６に供給さ
れ、そこで誤差フィルタ５の出力と加算される。次い
で、この加算された中間調画像情報は、２値化器１に供
給され、そこで２値化されて２値化画像信号に変換され
る。加算器２は、前記加算された中間調画像情報と前記
２値化画像信号を減算し、２値化誤差を発生させる。こ
こで得られた２値化誤差は、適当なビット数において上
位部と下位部に分けられ、その中の上位ビットはバッフ
ァメモリ３に保存され、残りの下位ビットは符号を拡張
した後、ラッチ回路４に保存される。当然のことである
が、バッファメモリ３とラッチ回路４に保存された値の
合計は元の２値化誤差の値に等しいものである。次い
で、バッファメモリ３に保存された２値化誤差の上位ビ
ットは、従来の誤差拡散法と同様に、複数の画素に分配
される。一方、ラッチ回路４に保存された２値化誤差の
下位ビットは、加算器６において次に入力される中間調
画像情報に加算される。

【００３９】本実施例によれば、バッファメモリ３のバ
ス幅は、上位部のビット数（任意に設定できる）だけあ
れば十分であるので、バッファメモリ３は従来のバッフ
ァメモリよりも少ないビット幅のものが用いられ、しか
も、このビット幅は任意に設定できるものである。例え
ば、２値化される中間調画像情報が、６ビット６４階調
の場合であっても、バッファメモリ３に４ビット幅のも
のを用いることができる。このため、単に、バッファメ
モリ３の記憶容量が削減できるだけでなく、誤差拡散回
路を設計する上の自由度が大きくなる。

【００４０】図２は、本発明に係る画像信号処理装置の
第２の実施例を示すブロック構成図である。

【００４１】図２において、７は２値化器、８、９は加
算器、１０は平均化回路、１１はバッファメモリ、１２
は誤差フイルタ、１３、１４は加算器である。

【００４２】そして、２値化器は２つの入力から供給さ
れる各別の中間調画像情報をそれぞれ並列的に２値化を
行ない、各別の２値化画像信号として送り出すものであ
る。本実施例は、隣接した２つの画素から得られた中間
調画像情報をまとめて２値化しようとするもので、前記
２つの画素から得られた２つの中間調画像情報は、それ
ぞれ加算器１３、１４に供給され、そこで誤差フィルタ
５の各別の出力と加算される。この加算された２つの中
間調画像情報は、２値化器７に供給され、そこで並列的
に２値化され、２つの２値化画像信号に変換される。こ
のとき、加算器８、９は、別個に、前記加算された中間
調画像情報と前記２値化画像信号を減算し、それぞれ２
値化誤差を発生させる。ここで得られた２つの２値化誤
差は、平均化回路１０に供給され、そこでそれらの平均
値が計算される。ここで計算された値は、前記２つの画
素で生じた２値化誤差の代表値としてバッファメモリ１
１に保存される。次いで、バッファメモリ１１に保存さ
れた２値化誤差は、必要に応じて読み出された後、誤差
フィルタ１２で重み付けがなされ、加算器１３、１４に
おいて以後に入力される中間調画像情報に加算される。

【００４３】本実施例によれば、各加算器８、９で得ら
れた２値化誤差をそのまま保存するものではなく、２画
素単位に代表値を求めてから保存するので、バッファメ
モリ１１の大きさは従来のものの約半分で足りる。ま
た、バッファメモリ１１に対する読み出し及び書き込み
の頻度も減少するので、メモリアクセスタイムも緩和さ
れ、高速処理が可能になる。さらに、バッファメモリ１
１から読み出された値を中間調画像情報に分配するため
の計算も簡略化すすことができる。

【００４４】なお、本実施例においては、２画素単位に
２値化を行ない、２値化誤差の平均化を行なうものにつ
いて説明したが、画素単位は２つでなくてもよく、２以
上の任意の数ｎを画素単位とする処理も同様に行なうこ
とができるものである。

【００４５】次に、図３は、本発明に係る画像信号処理
装置の第３の実施例を示すブロック構成図である。

【００４６】図３において、図１及び図２に示した構成
要素と同じ構成要素には同じ符号を付けている。

【００４７】この実施例は、第１及び第２の実施例を組
み合わせて構成したもので、第２の実施例と同様に、隣
接した２つの画素から得られた中間調画像情報をまとめ
て２値化しようとするものである。前記２つの画素から
得られた中間調画像情報は、それぞれ加算器１３、１４
により値が修正され、これらの修正された値は２値化器
７に供給され、そこで並列的に２値化され、２つの２値
化画像信号に変換される。加算器８、９はそれぞれの２
値化誤差を発生させる。この２つの２値化誤差は平均化
回路１０で平均化され、平均化された２値化誤差が得ら
れる。この平均化された二値化誤差は、上位ビットと残
りの下位ビットに分配され、その中の上位ビットのみが
バッファメモリ３に保存され、その中の下位ビットが符
号を補ってからラッチ回路４に保存される。このとき
も、バッファメモリ３とラッチ４に保存された値の合計
を２倍したものは、元の２つの２値化誤差の値の合計と
等くなる。

【００４８】続いて、ラッチ回路４に保存された２値化
誤差の下位ビットは、次の画素の２値化処理の際に読み
出され、誤差フィルタ１２を介して各加算器１３、１４
に送られる。このときの読み出しは、次のように行なわ
れる。ラッチ４に保存された２値化誤差の下位ビット
は、すぐ次の画素から得られた中間調画像情報が入力さ
れると読み出され、誤差フィルタ１１に送られる。バッ
ファメモリ４に保存された２値化誤差の上位ビットは、
誤差を分配する範囲にある画素からの中間調画像情報が
入力されると繰り返し読み出され、誤差フィルタに送ら
れる。つまり、バッファメモリ４に保存された二値化誤
差上位ビットは、しばらく保存されて複数の画素に分配
されるが、ラッチ回路４に保存された２値化誤差の下位
ビットは、すぐ次の画素にのみ分配される。

【００４９】本実施例によれば、前記第１及び第２の実
施例の利点をそれぞれ併せもつものである。

【００５０】次に、図４は、本発明に係る画像信号処理
装置の第４の実施例を示すブロック構成図である。

【００５１】図４において、１５は変換器、１６、１８
は逆変換器、１７は加算器であり、その他、図１に示し
た構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付けている。

【００５２】そして、変換器１５はビット圧縮を行な
い、逆変換器１６、１８はビット伸長を行なうものであ
る。

【００５３】本実施例においては、加算器２で得られた
２値化誤差は、変換器１５で適当な変換によって代表値
に置き換えられた後、バッファメモリ３に保存されるも
ので、この代表値を表現するのに用いるビット数はもと
の２値化誤差のビット数よりも少なくなっている。削減
されたビット数でバッファメモリ３に保存された後、バ
ッファメモリ３から読み出された２値化誤差は逆変換器
１８で元のビット数の２値化誤差に戻され、誤差フィル
タ５に送られる。一度、ビット数を削減した２値化誤差
の値は逆変換しても元のビット数の２値化誤差の値とは
一致しないが、ラッチ回路４にその補正値を書き込むこ
とにより調整を行なう。この補正値は、変換器１５で変
換される前の２値化誤差の値と、逆変換器１６で元に戻
された２値化誤差の値の差になる。なお、これら２つの
逆変換器１６、１８は同一特性のものが使用される。

【００５４】この場合に、変換器１５としては、種々の
タイプのものが使用可能であるが、下位ビットを切り捨
てるものを用いた場合には、前記第１の実施例のものと
実質的に同じものになる。また、図５の（ａ）に示すよ
うに、１次元または２次元の低域通過フィルタ１９と一
画素単位の間引きを行なうダウンサンプリング回路２０
と組み合わせた場合は、前記第２または第３のの実施例
のものと実質的に同様なものとなる。この時には、代表
値を保存するバッファメモリ３は、一画素おきの２値化
誤差の値だけを保存すればよいので、記憶容量をさらに
削減することができる。また、変換器１８として図５の
（ａ）に示すものを用いたときには、逆変換器１６、１
８として、図５の（ｂ）に示すような、ビット補間を行
なうインターポレーション回路２１と１次元または２次
元の低域通過フィルタ２２との組み合わせを用いること
が好ましい。

【００５５】続いて、図６は、本発明に係る画像信号処
理装置の第５の実施例を示すブロック構成図である。

【００５６】図５において、２３は加算器、２４はバイ
アス発生回路であり、その他、図１に示した構成要素と
同じ構成要素には同じ符号を付けている。

【００５７】そして、交流バイアス発生回路２４は、例
えば、各ラインごとに同じ大きさで、極性が反転してい
るバイアス電圧を発生するものである。

【００５８】本実施例は、２値化誤差をラッチ回路４に
供給し、２値化誤差のすべてのビットを保存するように
した例である。この構成によれば、バッファメモリ３を
省略することができ、誤差拡散回路の規模を大幅に縮小
することができる。ただ、これだけでは、従来、周知の
デルタ・シグマ変調方式のものと等価な回路になり、２
値化誤差はすべて主走査方向に分配されるため、前記構
成により２値化して得られた画像には、縦方向に縞模様
が現われる等の画質劣化が生ずるようになる。この現象
は、２値化誤差が主走査方向だけに分配されるため、副
走査方向の中間調再現性が維持できなくなるということ
に起因しているので、本発明は、これを改善するため
に、補正回路を用いて副走査方向の中間調再現性を上げ
るようにしたものである。

【００５９】本実施例においては、前記補正回路は、加
算器２３と交流バイアス発生回路２４からなる回路で構
成されている。画素から得られた中間調画像情報は、ま
ず、加算器２３でバイアス発生器２４からの出力と加算
される。このバイアス発生回路２４は、正の定数＋ｃま
たは負の定数−ｃの出力電圧を発生するもので、その出
力極性は２値化処理が副走査方向に一つ進むごとに交替
する。加算器２３の出力は、加算器６で２値化誤差に関
する修正を受け、２値化器１で２値化される。加算器２
は２値化誤差を発生し、その２値化誤差はラッチ回路４
に保存される。ラッチ回路４に保存された２値化誤差は
誤差フィルタ５に送られ、これ以後に入力される中間調
画像情報を修正するために用いられる。なお、誤差フィ
ルタ５は一次元の低域通過フィルタで構成されている。

【００６０】本実施例は、副走査方向に交流バイアスを
与えることにより、副走査方向の中間調再現性を上げて
いるもので、バッファメモリ３を必要としないので、回
路規模が小さくなり、バイアス発生回路２４の採用は、
従来のディザ法で用いるディザマトリックスよりは簡単
である。なお、本実施例によって得られる２値画像は、
従来の誤差拡散回路のものと、ディザ法を用いたものの
中間の性質を持ち、ＭＨ・ＭＲ符号化等で符号化した場
合の符号量も、両者の中間になる。

【００６１】次に、図７は、本発明に係る画像信号処理
装置の第６の実施例を示すブロック構成図である。

【００６２】図７において、２５は２値バッファメモ
リ、２６は２次元の低域通過フィルタ、２７は加算器で
あり、その他、図１に示した構成要素と同じ構成要素に
は同じ符号を付けている。

【００６３】そして、２値バッファメモリ２５、２次元
の低域通過フィルタ２６、加算器２７からなるフィード
バック回路は前記補正回路を構成している。

【００６４】画素で得られた中間調画像情報は、まず、
加算器２７で２次元の低域通過フィルタ２６の出力と加
算され、次に、加算器６１で２値化誤差に関する修正を
受け、２値化器２４で２値化される。２値化された２値
化画像信号は、２値バッファメモリ２５に保存され、次
いで、二次元の低域フィルタ２６に入力される。加算器
２は２値化誤差を計算し、ラッチ回路４で保存される。
ラッチ回路４から読み出された２値化誤差は、誤差フィ
ルタ５に送られ、以後に入力される中間調画像情報を修
正するために用いられる。

【００６５】本実施例によれば、２値画像信号をフィー
ドバックすることによって、２値化誤差の副走査方向の
低周波成分が減衰し、高周波成分が強調される。２値化
誤差の低周波成分が減衰すれば、階調保存性が改善され
ることになる。副作用として、得られる２値画像それ自
体も高域強調されてしまうが、元々、２値化の前処理と
して、エッジ強調などのため高域強調処理を行なう場合
が多いので、この副作用は、積極的に利用することがで
きる。

【００６６】この場合、本実施例に用いている２値バッ
ファメモリ２５は、１画素１ビットの２値画像を保存す
るものであるから、２値化誤差を保存するバッファメモ
リ３よりも小さな容量のものでよい。また、得られた２
値画像を符号化する際には、例えば、ファクシミリで用
いられているＭＲ符号化のように、２値画像を保存して
おくバッファメモリを必要とする場合が多いが、本実施
例は、そのような場合に２値バッファメモリ２５をそれ
に兼用させ、回路規模を縮小することができるものであ
る。

【００６７】また、図８は、本発明に係る画像信号処理
装置の第７の実施例を示すブロック構成図である。

【００６８】図８において、２８は誤差分配器であり、
その他、図１に示した構成要素と同じ構成要素には同じ
符号を付けている。なお、図９は、前記誤差分配器２８
の具体的な構成を示す構成図である。

【００６９】画素で得られた中間調画像信号は、加算器
６で誤差分配器２８の出力と加算され、２値化器１で２
値化される。このとき、２値化器１の比較器のしきい値
は２値化誤差が常に正または零になるように定められて
いる。加算器２で２値化誤差が求められ、バッファメモ
リ３に保存される。誤差分配器２８は、以後に入力され
る中間調画像情報を修正するための値を、バッファメモ
リ３から読み出された２値化誤差の値から計算する。こ
のときの計算は加重平均の計算ではなく、ビット線の組
み合わせで求めている。

【００７０】図９に示すように、誤差分配器２８は、注
目画素の周辺に配置されている画素に、それぞれ、２進
数の特定のビットを割り当てるようにしている。例え
ば、画素ａについては最下位ビットの１、画素ｂについ
ては中間位ビットの４、画素ｃについては中間位ビット
の２、画素ｄについて最上位ビットの８が割り当てられ
ている。即ち、中間調画像情報において、いまから２値
化しようとする画素の近傍の４つの画素で生じた２値化
誤差が、バッファメモリ３から取り出される。バッファ
メモリ３から読み出された２値化誤差を表す信号線８
ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄはそれぞれが一つの画素で発生し
た２値化誤差に対応している。信号線８ａ、８ｂ、８
ｃ、８ｄは、各４ビットの信号線であり、１、２、４、
８に重み付けられている。したがって、２値化誤差は常
に非負である。以下では、それぞれのビット線をａ１、
ａ２、ａ４、ａ８、ｂ１、ｂ２、．．．のように表す。

【００７１】いま、ａ１からｄ８までの１６本の信号線
のうち、前述の割当てにしたがって信号線ａ１、ｂ４、
ｃ２、ｄ８が加算器６に入力されると、加算器６におい
て、中間調画像情報に加算される値はａ１×１＋ｂ４×
４＋ｃ２×２＋ｄ８×８になる。２値化誤差は、ビット
線毎に分解されるが、最終的にはすべて周辺画素に分配
されるので、階調保存性が維持される。

【００７２】本実施例によれば、２値化誤差を周辺画素
に分配するための計算が不要になり、回路の構造が非常
に簡単になる。

【００７３】次に、前述の各実施例に用いられる２値化
器のいくつかの構成例について説明する。

【００７４】図１０は、前記第２及び第３の実施例の２
値化器７として用いられる２値化回路の例を示す構成図
である。

【００７５】図１０において、２９は加算器、３０、３
１、３２は比較器、３３は選択器である。

【００７６】本例の動作については、入力された２つの
中間調画像情報ｘ１、ｘ２は、加算器２９に送られ、そ
こでそれらの総和ｓが求められる。この総和ｓは、比較
器３０、３１においてそれぞれしきい値ｓ１、ｓ２と比
較され、その結果に応じて次のような２値化出力ｙ１、
ｙ２が得られる。

【００７７】．ｓ＜ｓ１であれば、２値化出力はｙ１
＝ｙ２＝０であり、．ｓ＞ｓ２であれば、二値化出力
はｙ１＝ｙ２＝１であり、．ｓ１≦ｓ≦ｓ２であれ
ば、ｘ１≦ｘ２の時、ｙ１＝０、ｙ２＝１であり、ｘ１
＞ｘ２の時、ｙ１＝１、ｙ２＝０である。なお、ここ
で、ｙ１、ｙ２は、それぞれ２つの中間調画像情報ｘ
１、ｘ２に対応した２値画像信号である。

【００７８】この２値化回路を単独で用いた場合には、
２つの画素の値を考慮して２値化を行なうので、簡単な
構成でありながら、ある程度の階調性を保存できる。ま
た、この２値化回路を前記第２の実施例の２値化器７に
適用すると、２画素間の大小関係を考慮しているので、
隣接した２つの画素ａ、ｂの値がａ＞ｂであるにもかか
わらず、ａには０、ｂには１が割り当てられるという現
象が発生しにくくなり、得られた２値画像信号は、エッ
ジ部のはっきりしたものになる。

【００７９】図１１は、前記第１、第２の実施例等の２
値化器１として用いられる２値化回路の第１の例を示す
構成図である。

【００８０】図１１において、３４、３５は比較器、３
６は選択器、３７は１画素分の遅延器である。

【００８１】本例の動作については、入力された中間調
画像信号ｘは、比較器３４、３５でそれぞれ２つのしき
い値ｓ１、ｓ２と比較され、その比較結果に応じて次の
ような２値化出力ｙが得られる。

【００８２】．ｘ≦ｓ１であれば、ｙ＝０であり、
．ｘ≧ｓ２であれば、ｙ＝１であり、．ｓ１＜ｘ＜
ｓ２であれば、ｙは直前に出力した値である。

【００８３】この２値化回路から得られた２値画像信号
は、水平方向のランが連続しやすいので、ＭＨ符号化に
適している。また、比較器に対するフィードバックを有
していないので、パイプライン処理による高速化が容易
である。

【００８４】図１２は、同じく、前記第１、第２の実施
例等の２値化器１として用いられる２値化回路の第２の
例を示す構成図である。

【００８５】図１２において、３８は１ライン分の遅延
器であり、その他、図１１に示した構成要素と同じ構成
要素には同じ符号を付けている。

【００８６】本例は、前記第１の例の１画素分の遅延器
３７の代わりに１ライン分の遅延器３８を用いたもの
で、中間調画像信号ｘは、比較器３４、３５でそれぞれ
２つのしきい値ｓ１、ｓ２と比較され、その比較結果に
応じて次のような２値化出力ｙが得られる。

【００８７】．ｘ≦ｓ１であれば、ｙ＝０であり、
．ｘ≧ｓ２であれば、ｙ＝１であり、．ｓ１＜ｘ＜
ｓ２であれば、ｙはバッファメモリである１ライン分の
遅延器３８に蓄えられていた１ライン前に出力した値で
ある。

【００８８】この２値化回路から得られた２値画像信号
は、垂直方向のランが連続しやすいので、ＭＲ符号化に
適している。また、比較器に対するフィードバックを有
していないので、パイプライン処理による高速化が容易
である。

【００８９】図１３は、同じく、前記第１、第２の実施
例等の２値化器１として用いられる２値化回路の第３の
例を示す構成図である。

【００９０】図１３において、３９はインバータであ
り、その他、図１１に示した構成要素と同じ構成要素に
は同じ符号を付けている。

【００９１】本例は、前記第１の例の１画素分の遅延器
３７の後にインバータ３９を設けたもので、入力された
中間調画像信号ｘは、比較器３４、３５でそれぞれ２つ
のしきい値ｓ１、ｓ２と比較され、その比較結果に応じ
て次のような２値化出力ｙが得られる。

【００９２】．ｘ≦ｓ１であれば、ｙ＝０であり、
．ｘ≧ｓ２であれば、ｙ＝１であり、．ｓ１＜ｘ＜
ｓ２であれば、ｙは直前に出力した値とは反対の値であ
る。

【００９３】この２値化回路から得られた２値画像信号
は、白画素と黒画素とが分散されるので、中間調画像情
報を２値化するのに適している。

【００９４】図１４は、同じく、前記第１、第２の実施
例等の２値化器１として用いられる２値化回路の第４の
例を示す構成図である。

【００９５】図１４において、図１３及び図１４に示し
た構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付けている。

【００９６】本例は、前記第２の例の１ライン分の遅延
器３８の後にインバータ３９を設けたもので、中間調画
像信号ｘは、比較器３４、３５でそれぞれ２つのしきい
値ｓ１、ｓ２と比較され、その比較結果に応じて次のよ
うな２値化出力ｙが得られる。

【００９７】．ｘ≦ｓ１であれば、ｙ＝０であり、
．ｘ≧ｓ２であれば、ｙ＝１であり、．ｓ１＜ｘ＜
ｓ２であれば、ｙはバッファメモリである１ライン分の
遅延器３８に蓄えられていた１ライン前に出力した値と
は反対の値である。

【００９８】この二値化回路から得られた二値画像信号
は、白画素と黒画素とが分散されるので、中間調画像情
報を二値化するのに適している。この二値化回路は、垂
直方向の中間調再現性を改善するものであるから、図６
あるいは図７に示された誤差拡散回路に適用すると効果
が大きい。特に、図７に示された誤差拡散回路は、画面
が高域強調されるので、前記適用を行なうと、種々の画
質のものを得ることが可能である。

【００９９】また、前記第１乃至第４の例の二値化回路
を組み合わせて使用することも可能であり、１ライン分
の遅延器３８の遅延の長さを変えることにより、ランを
水平、垂直以外の方向に傾けることも可能である。

【０１００】一般に、水平あるいは垂直方向のランに比
べて斜め方向のランは、視覚上、画質に与える影響が小
さい。ＭＲ符号化は、垂直方向の相関を利用して符号化
するものであるから、斜め方向のランでも、傾きが垂直
に近ければ符号化効率は向上するようになる。ただし、
ＭＲ符号化方式は、パスモードが発生すると符号量が増
加するので、ランの傾きの与え方には注意が必要であ
る。

【０１０１】図１５は、同じく、前記第１、第２の実施
例等の２値化器１として用いられる２値化回路の第５の
例を示す構成図である。

【０１０２】図１５において、４０、４１、４２は比較
器、４３は選択器、４４は１ライン分の遅延器、４５は
１画素分の遅延器、４６はオアゲート、４７はアンドゲ
ートである。

【０１０３】本例は、予測値として、１画素前の二値化
結果と１ライン前の二値化結果との論理積および論理和
を用いているもので、入力された中間調画像信号ｘは、
比較器１４１、１４２、１４３でそれぞれ３つのしきい
値ｓ１、ｓ２、ｓ３と比較され、その比較結果に応じて
次のような２値化出力ｙが得られる。

【０１０４】．ｘ≦ｓ１であれば、ｙ＝０であり、
．ｓ１＜ｘ≦ｓ２であれば、ｙは直前の画素の２値化
結果と１ライン前の画素の２値化結果との論理積の値で
あり、．ｓ２＜ｘ≦ｓ３であれば、ｙは直前の画素の
２値化結果と１ライン前の画素の２値化結果との論理和
の値であり、．ｓ３＜ｘであれば、ｙ＝１である。

【０１０５】この二値化回路から得られた二値画像信号
は、白画素と黒画素とが集中しやすいので、ＭＨあるい
はＭＲ符号化に適している。また、比較器４０乃至４２
に対するフィードバックを有していないので、パイプラ
イン処理による高速化が容易である。

【０１０６】なお、本例の二値化回路は、予測値とし
て、既に２値化された隣接画素の値を論理演算すること
により複数の予測値を用意しているが、これ以外の方法
で複数の予測値を用意し、入力された中間調画像情報ｘ
の値によって、適当な予測値を選択するような２値化方
式を構成することも可能である。

【０１０７】続いて、図１６は、同じく、前記第１、第
２の実施例等の２値化器１として用いられる２値化回路
の第６の例を示す構成図である。

【０１０８】図１６において、４８は２値バッファメモ
リ、４９は予測器であり、その他、第１の例に示した構
成要素と同じ構成要素には同じ符号を付けている。

【０１０９】本例は、前述の各例に示された１画素分の
遅延器３７や１ライン分の遅延器３８等を、２値バッフ
ァメモリ４８及び予測器４９に置き換えたもので、前記
第１の例乃至第５の例を総合して表せば、本例のような
構成になるものである。

【０１１０】本例の動作については、入力された中間調
画像信号ｘは、比較器３４、３５においてそれぞれ２つ
のしきい値ｓ１、ｓ２と比較される。２値バッファメモ
リ４８には、前記信号ｘの近傍点の既に２値化された画
素の値が保存されている。予測器４９は、２値バッファ
メモリ４８の内容から前記信号ｘの２値化結果の予測値
ｙ’を予測する。この予測値ｙ’も２値であり、０また
は１である。選択器３６からは比較器３４、３５の比較
結果に応じて次のような２値化出力ｙが得られる。

【０１１１】．ｘ≦ｓ１であれば、ｙ＝０であり、
．ｓ１＜ｘ≦ｓ２であれば、ｙ＝ｙ’であり、．ｓ
２＜ｘであれば、ｙ＝１である。

【０１１２】本例による２値化回路は、２値化される前
記信号ｘが０または１に近い時（ｘ≦ｓ１、あるいは、
ｓ２＜ｘ）には０または１を出力し、前記信号ｘが０ま
たは１から離れている時は、予測値ｙ’を出力する。す
なわち、予測値ｙ’が出力されるのは、０を出力しても
１を出力しても誤差が大きい時であり、どちらを出力し
ても誤差が大きいのであれば、予測に都合のよい値を出
力すればよいというものである。勿論、前記信号ｘが０
または１に近い時であっても、２値化出力ｙと予測値
ｙ’とが一致することもある。

【０１１３】本例の２値化回路で得られた２値画像信号
を符号化する場合は、２値画像信号そのものではなく、
予測器４９の予測値ｙ’２値化出力ｙとが一致したか否
かについての情報を符号化するようにすれば、符号量を
減らすことができる。また、２値画像信号を復号する場
合も予測器が必要であるが、このときには符号化及び復
号化で用いる予測器は同じ初期値を用いて作動させる必
要がある。このような方式で２値画像信号を符号化信号
として伝送すれば、符号量が圧縮できる。

【０１１４】さらに、図１７は、前記第２及び第３の実
施例の２値化器７として用いられる２値化回路の第２の
例を示す構成図である。

【０１１５】図１７において、５０、５１は比較器、５
２、５３は加算器、５４は乗算器である。

【０１１６】本例においては、入力された２つの中間調
画像情報ｘ１、ｘ２は、次のようにして２値化される。
まず、比較器５０において前記情報ｘ１がしきい値ｓ１
と比較されて２値化される。そのとき生じた２値化誤差
は加算器５２で求められる。この２値化誤差は乗算器５
４で適当に重み付けされ、加算器５３において前記情報
ｘ２を修正している。この修正された前記情報ｘ２は比
較器５１において２値化される。

【０１１７】本例による２値化回路を単独で用いた場合
には、始めの画素で発生した２値化誤差を次の画素にお
いて打ち消すようにしているので、ある程度の階調性は
保存される。また、本例による２値化回路を図２に示さ
れた誤差拡散回路の２値化器７に適用すると、従来の誤
差拡散回路と同様の１画素毎に２値化を行なう誤差拡散
回路が構成される。

【０１１８】続いて、本発明の画像信号処理方式に用い
られる符号化回路について説明する。

【０１１９】図１８は、この符号化回路の第１の例を示
すブロック構成図である。

【０１２０】図１８において、５５はＭＲ符号化器であ
り、その他、図７に示した構成要素と同じ構成要素には
同じ符号を付けている。

【０１２１】本例は、図７に示された誤差拡散回路にＭ
Ｒ符号化器５５を付加して符号化回路を構成したもの
で、ＭＲ符号化器５５は、２値バッファメモリ２５に蓄
積されている１ラインの２値データを参照ラインに受
け、また、２値化器１の出力に得られた２値画像信号デ
ータを符号化ラインに受けて、ＭＲ符号化を行なってい
るものである。

【０１２２】本例においては、ＭＲ符号化時に必要とす
るラインメモリを、誤差拡散回路の補正回路内にある２
値バッファメモリ２５と共用しているので、この分だけ
全体の記憶装置の記憶容量を少なくすることができる。

【０１２３】次に、図１９は、この符号化回路の第２の
例を示すブロック構成図である。

【０１２４】図１９において、５６はＭＲ符号化器であ
り、その他、図１６に示した構成要素と同じ構成要素に
は同じ符号を付けている。

【０１２５】本例は、図１６に示された２値化回路にＭ
Ｒ符号化器５６を付加して符号化回路を構成したもの
で、ＭＲ符号化器５６は、２値バッファメモリ４８に蓄
積されている１ラインの２値データを参照ラインに受
け、また、選択器３６の出力に得られた２値画像信号デ
ータを符号化ラインに受けて、ＭＲ符号化を行なってい
るものである。

【０１２６】本例においても、ＭＲ符号化時に必要とす
るラインメモリを、２値化回路内にある２値バッファメ
モリ４８と共用しているので、この分だけ全体の記憶装
置の記憶容量を少なくすることができる。

【０１２７】また、図２０は、図１６に示された２値化
回路で得られる２値画像信号の値と予測器の予測値との
一致性を表す情報を符号化する符号化回路の例を示すブ
ロック構成図である。

【０１２８】図２０において、５７は比較器、５８は２
値信号の符号化器であり、その他、図１６に示した構成
要素と同じ構成要素には同じ符号を付けている。

【０１２９】本例は、図１６に示された２値化回路に、
比較器５７と２値信号の符号化器５８とを付加して、選
択器３６の出力に得られる２値画像信号の値ｙと予測器
４９の予測値ｙ’との一致性を表す２値情報を符号化す
るもので、比較器５７は、前記２値画像信号の値ｙと前
記予測値ｙ’とを比較してその比較結果を０（一致）、
１（不一致）の２値情報として出力し、２値信号の符号
化器５８は、前記２値情報を符号化した符号化出力を発
生する。

【０１３０】本例においては、情報０、１に対応させて
符号化伝送しているので、０、１の出現回数に応じて情
報圧縮を行なうことができるものである。

【０１３１】さらに、図２１は、図２０の前記符号化回
路により符号化された情報を復号化する復号化回路の例
を示すブロック構成図である。

【０１３２】図２１において、５９は２値情報の復号
器、６０は選択器、６１は２値バッファメモリ、６２は
予測器である。

【０１３３】本例の動作は、図２０に示された符号化回
路から供給された２値情報は、始めに、２値情報の復号
器５９に取り入れられ、そこで０、１の情報に復号され
る。次いで、この復号情報は選択器６０に供給される
が、選択器６０は図２０に示された符号化回路に用いら
れている予測器４９と同じ予測器６２の予測値により制
御されている。そして、この制御において、選択器６０
は、前記復号情報が０であれば予測器６２の出力に一致
しているので、予測器６２の出力を発生し、前記復号情
報が１であれば予測器６２の出力に不一致であるので、
予測器６２の反転出力を発生するようにしている。

【０１３４】図２０に示された符号化回路と本例による
復号化回路とを併用する際には、前述のように、双方の
予測器４９、６２の特性は同一であり、かつ、双方の２
値バッファメモリ４８、６１の初期状態（全てが０また
は１）をも同一にする必要がある。このように構成すれ
ば、双方の予測器４９、６２から出力される値は、常時
一致するので、図２０に示された符号化回路において
は、そこに得られる一致、不一致の情報０、１のみを符
号化して伝送すれば、本例による復号化回路の出力には
図２０に示された符号化回路の出力２値画像信号と同じ
２値画像信号を得ることができる。

【０１３５】そして、前記併用による場合に、通常、前
記２値画像信号の値と前記予測値とは一致するので、前
記２値情報は０（一致）が多くなり、この偏りに適した
２値信号の符号化器５８と２値情報の復号器を用いれ
ば、伝送すべき情報量を減らすことができる。

【０１３６】

【発明の効果】本発明によれば、第１に、バッファメモ
リ３に保存される２値化誤差は、保存されるビット数を
減らすようにしたり、複数画素をまとめてその平均値を
保存するようにしているので、バッファメモリ３の記憶
容量を小さくでき、その大きさを縮小できるという効果
がある。また、バッファメモリ３の記憶容量の小型化に
対応して、それに情報を書き込んだり、それから情報を
読み出す回数も減らすことができるので、メモリアクセ
スタイムによって制限されていた処理速度を向上できる
という効果もある。

【０１３７】第２に、バッファメモリ３に保存される２
値化誤差を、予め平均値を取った後に保存している場合
には、誤差フィルタ１２で行なう重み付きの計算量を減
少させることができるという効果がある。

【０１３８】第３に、２値化誤差を分配する誤差フィル
タ５の演算手段として、ビット線を組み合わせる方式を
採用した場合には、誤差を分配するための演算が著しく
簡単になるという効果がある。

【０１３９】第４に、複数画素をまとめて同時に２値化
する場合には、隣接した画素同士の関係を考慮して２値
化することができるので、画質が向上し、また、誤差の
分配も複数画素を単位に行なっているので、隣接した画
素の状態に応じた誤差の分配を考慮することができて画
質が向上するという効果がある。

【０１４０】この他に、本発明に用いられる２値化回路
は、比較器にフィードバックを行なわない構成でありな
がら、ヒステリシス等の特性を付与させることができ
て、パイプライン処理による高速化に適し、それを誤差
拡散回路に適用した場合には、白画素・黒画素の分布を
制御できるので、特定の符号化方式を選択すれば、画質
劣化を避けながら、符号化効率のよい二値画像信号を生
成できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る画像信号処理装置の第１
の実施例を示すブロック構成図である。

【図２】図２は、本発明に係る画像信号処理装置の第２
の実施例を示すブロック構成図である。

【図３】図３は、本発明に係る画像信号処理装置の第３
の実施例を示すブロック構成図である。

【図４】図４は、本発明に係る画像信号処理装置の第４
の実施例を示すブロック構成図である。

【図５】図５は、第４の実施例に用いる変換器及び逆変
換器の構成の一例を示すブロック構成図である。

【図６】図６は、本発明に係る画像信号処理装置の第５
の実施例を示すブロック構成図である。

【図７】図７は、本発明に係る画像信号処理装置の第６
の実施例を示すブロック構成図である。

【図８】図８は、本発明に係る画像信号処理装置の第７
の実施例を示すブロック構成図である。

【図９】図９は、誤差分配器の具体的な構成を示す構成
図である。

【図１０】図１０は、第１の２値化器として用いられる
２値化回路の例を示す構成図である。

【図１１】図１１は、第２の２値化器として用いられる
２値化回路の第１の例を示す構成図である。

【図１２】図１２は、第２の２値化器として用いられる
２値化回路の第２の例を示す構成図である。

【図１３】図１３は、第２の２値化器として用いられる
２値化回路の第３の例を示す構成図である。

【図１４】図１４は、第２の２値化器として用いられる
２値化回路の第４の例を示す構成図である。

【図１５】図１５は、第２の２値化器として用いられる
２値化回路の第５の例を示す構成図である。

【図１６】図１６は、第２の２値化器として用いられる
２値化回路の第１乃至第５の総合例を示す構成図であ
る。

【図１７】図１７は、２画素を同時に２値化する２値化
回路の例を示す構成図である。

【図１８】図１８は、符号化回路の第１の例を示すブロ
ック構成図である。

【図１９】図１９は、符号化回路の第２の例を示すブロ
ック構成図である。

【図２０】図２０は、符号化回路の第３の例を示すブロ
ック構成図である。

【図２１】図２１は、復号化回路の例を示すブロック構
成図である。

【図２２】図２２は、周知のデルタ・シグマ変調回路を
示すブロック構成図である。

【図２３】図２３は、従来の誤差拡散法による２値化回
路の一例を示すブロック構成図である。

【図２４】図２４は、誤差拡散法において周辺画素から
の誤差が分配される様子を示した図である。

【符号の説明】

１、７２値化器２、６、８、９、１３、１４、１７、２３、２７、２
９、５２、５３加算器３、１１、２５、４８、６１バッファメモリ４ラッチ回路５、１２誤差フイルタ１０平均化回路１５変換器１６、１８逆変換器１９、２２１次元または２次元のローパスフイルタ２０ダウンサンプリング回路２１インターポーレーション回路２４バイアス発生器２６２次元のローパスフイルタ２８誤差分配器３０、３１、３２、３４、３５、４０、４１、４２、５
０、５１、５７比較器３３、３６、４３、６０選択器３７、４５１画素分の遅延器３８、４４１ライン分の遅延器３９インバータ４６オアゲート４７アンドゲート４９、６２予測器５４乗算器５５、５６ＭＲ符号化器５８２値情報符号化器５９２値情報復号化器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて
２値画像信号に変換する画像信号処理方式において、画
素単位の中間調画像情報を２値化する２値化手段と、前
記２値化時の誤差を得る誤差発生手段と、この誤差発生
手段で得られた２値化誤差の上位ビットを記憶する記憶
手段と、前記２値化誤差の下位ビットをラッチするラッ
チ手段と、前記記憶手段及びラッチ手段の出力を前記２
値化手段の入力へ帰還する帰還手段とを有することを特
徴とする画像信号処理方式。
【請求項２】前記誤差発生手段と前記記憶手段との間
に２値化誤差をビット圧縮する変換手段を配置し、前記
記憶手段の出力側に圧縮された２値化誤差をビット伸長
する逆変換手段を配置したことを特徴とする請求項１記
載の画像信号処理方式。
【請求項３】中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて
２値画像信号に変換する画像信号処理方式において、隣
接する複数画素単位の中間調画像情報をそれぞれ並列的
に２値化する２値化手段と、各画素に対する前記２値化
時の誤差をそれぞれ得る複数の誤差発生手段と、前記複
数の誤差発生手段の２値化誤差を平均化する平均値手段
と、この平均化された２値化誤差を記憶する記憶手段
と、前記記憶手段の出力を前記２値化手段の各入力へ帰
還する帰還手段とを有することを特徴とする画像信号処
理方式。
【請求項４】前記平均化された２値化誤差の上位ビッ
トを記憶する記憶手段と、前記平均化された２値化誤差
の下位ビットをラッチするラッチ手段と、前記記憶手段
及びラッチ手段の出力を前記２画素単位の中間調画像情
報をそれぞれ並列的に２値化する２値化手段の各入力へ
帰還する帰還手段とを有することを特徴とする請求項２
記載の画像信号処理方式。
【請求項５】中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて
２値画像信号に変換する画像信号処理方式において、画
素単位の中間調画像情報を２値化する２値化手段と、前
記２値化時の誤差を得る誤差発生手段と、この誤差発生
手段で得られた２値化誤差を記憶する記憶手段と、前記
記憶手段出力を誤差分配器を介して前記２値化手段に帰
還する帰還手段とを有し、前記誤差分配器は、注目画素
から導出された中間調画像情報に対して、その周辺画素
により得られた２値化誤差を分配する際に、前記周辺画
素で発生した２値化誤差をそれぞれ２進数で表し、か
つ、前記周辺画素の位置に応じて前記２進数の特定のビ
ットをそれぞれの前記周辺画素に割当て、これら割当て
られたビットを加算して前記分配の量を定めるようにし
たことを特徴とする画像信号処理方式。
【請求項６】中間調画像情報を誤差拡散方式を用いて
２値画像信号に変換する画像信号処理方式において、画
素単位の中間調画像情報を２値化する２値化手段と、前
記２値化時の誤差を得る誤差発生手段と、この誤差発生
手段で得られた２値化誤差をラッチするラッチ手段と、
前記ラッチ手段の出力を前記２値化手段に帰還する帰還
手段と、副走査方向の中間調再現性を上昇させる補正手
段とを有することを特徴とする画像信号処理方式。
【請求項７】前記補正手段は、入力された前記中間調
画像情報に対して、少なくとも１ライン毎に極性の変換
する交流バイアスを印加する手段であることを特徴とす
る請求項６記載の画像信号処理方式。
【請求項８】前記補正手段は、前記２値化手段で得ら
れた２値画像信号を保存する記憶手段と、この記憶手段
の出力を入力された前記中間調画像情報に帰還する帰還
手段とからなることを特徴とする請求項６記載の画像信
号処理方式。
【請求項９】前記複数画素単位の中間調画像情報をそ
れぞれ並列的に２値化する２値化手段は、隣接する画素
からの中間調画像情報の和の値を求める加算手段と、そ
の加算手段の出力値をそれぞれしきい値を比較する比較
手段とを含むことを特徴とする請求項３及び４記載の画
像信号処理方式。
【請求項１０】前記画素単位の中間調画像情報を２値
化する２値化手段は、出力された２値画像信号を保存す
る記憶手段と、この記憶手段の出力から次の２値画像信
号を予測する予測手段と、０及び１の定数と、前記予測
手段からの２値画像信号とのいずれかが選択的に出力さ
れる選択手段とを含み、前記選択手段の出力は入力され
る中間調画像信号の値によって選択されることを特徴と
する請求項１、２、５、６記載の画像信号処理方式。
【請求項１１】前記２値化手段で得られた２値画像信
号を保存する記憶手段の出力を参照データとして、前記
２値化手段で得られた２値画像信号を符号化する符号化
手段を設けたことを特徴とする請求項８記載の画像信号
処理方式。
【請求項１２】前記出力された２値画像信号を保存す
る記憶手段の出力を参照データとして、前記２値化手段
で得られた２値画像信号を符号化する符号化手段を設け
たことを特徴とする請求項１０記載の画像信号処理方
式。
【請求項１３】前記画素単位の中間調画像情報を２値
化する２値化手段の２値画像信号と前記次の２値画像信
号を予測する予測手段の出力とを比較する比較手段、及
び、前記比較手段の出力２値信号を符号化する符号化手
段を備えたことを特徴とする請求項１０記載の画像信号
処理方式。
【請求項１４】前記画素単位の中間調画像情報を２値
化する２値化手段の２値画像信号と前記次の２値画像信
号を予測する予測手段の出力とを比較する比較手段、及
び、前記比較手段の出力２値信号を符号化する符号化手
段を備え、さらに、前記符号化手段の符号化信号を復号
する復号化手段と、前記復号化手段の出力に応答して復
号された２値画像信号を発生する選択手段と、復号され
た２値画像信号を保存する記憶手段と、この記憶手段の
出力から次の２値画像信号を予測する予測手段とを備
え、この予測手段の出力２値画像信号を前記選択手段に
供給して復号されたもとの２値画像信号を発生させるこ
とを特徴とする請求項１０記載の画像信号処理方式。