JPH07200799A - 画像ビデオ入力信号処理装置、修正デジタル画像信号アレイ生成装置、および画像処理エフェクトの適用の選択的制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムアーキテクチャを大きく変化させる
こと無くシステムの変化に容易に適応可能な画像処理シ
ステムの制御構成および方法を与える。 【構成】 各画像処理モジュールはそれが処理する各ビ
デオピクセルに対するエフェクトデータワードを受信す
る。各モジュールは該データワードを使用してプログラ
マブルテーブル検索を行い処理を決定する。このように
エフェクトデータワードは処理されたビデオと共に各画
像処理モジュールを伝播し、最終的に所望の出力ビデオ
信号が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にデジタル信号処理
装置に関し、より詳細には、画像を表すデジタル信号の
アレイに適用されることが可能なデジタル画像処理動作
の制御に関する。

【０００２】本発明の態様は印刷技術において使用され
ることが可能であり、より特定的には、デジタル画像処
理および電子写真印刷において使用されることが可能で
ある。デジタル画像処理においては、多様な画像処理動
作が特定の領域、ウィンドウ、または画像のピクセルに
適用されることが可能であることが一般的に知られてい
る。画像の個々のピクセルに適用される画像処理動作が
ピクセル位置比較方法により制御または管理されること
が可能であることもまた知られている。即ち、各ピクセ
ルの座標位置が一連のウィンドウ座標境界と比較され、
ピクセルがどのウィンドウ内にあるかが決定される。ウ
ィンドウが決定されると、該ピクセル位置のデジタル信
号に対して適切な処理動作が定義されることが可能であ
る。

【０００３】

【従来の技術】デジタル画像処理およびウィンドウ管理
に対して多様な方法が既に得られている。これらの方法
について以下により詳細に説明を行う。

【０００４】Nonoyamaらによる米国特許第4,760,463 号
には画像スキャナが記載されており、該スキャナは、原
稿上の矩形領域を指示するための領域指示部と、領域指
示部により指示された矩形領域の内部および外部につい
ての画像走査モードを指示する走査モード指示部とを含
む。矩形領域は上部左側の頂点および下部右側の頂点の
座標を指示することにより定義される。この後、各領域
境界に対してカウンタが使用され、処理されるピクセル
がいつ特定な領域内にあるかが決定される。

【０００５】Randall による米国特許第4,780,709 号に
は複数ウィンドウ表示に適するディスプレイプロセッサ
が記載されており、該ウィンドウでは、高さが単一ピク
セルのそれであることが可能な複数の水平ストリップ
（帯状領域）にスクリーンが分割されることが可能であ
る。各水平ストリップは１つまたはそれ以上の矩形面に
分割される。矩形面とストリップは結合されてウィンド
ウを形成する。矩形面は単一ピクセル幅であることが可
能であるため、ウィンドウは任意形状となることが可能
である。個々のストリップはメモリ内にあるディスクリ
プタのリンクされたリストにより定義され、ディスプレ
イ上のウィンドウが変更される場合にのみ該ディスクリ
プタがアップデートされる。表示の発生期間中におい
て、ディスプレイプロセッサはディスクリプタを読み取
り、ビットマップ形態で中間的に保存することなく各矩
形面内のデータを引出して表示する。

【０００６】Maeshimaによる米国特許第4,887,163 号に
は画像処理装置が記載されており、該装置は、原画像内
の所望の領域を指示することと、指示された領域の内部
および外部における所望の画像編集処理に影響を及ぼす
こととが可能なデジタル化を行うユニットを有する。所
望の矩形領域は、所望の矩形領域の２つの対角頂点を指
示することにより定義される。走査期間中において、一
対の編集用メモリが交互に使用され、ＣＣＤからのスレ
ショルド処理されたビデオデータの編集が第１に可能と
なり、結果として得られるビデオデータと共に使用する
ために編集情報を記述することが第２に可能となる。編
集用メモリは各ＣＣＤ素子に対する１バイトのメモリロ
ケーションを含み、該ロケーションはそれぞれのＣＣＤ
素子により発生される信号に適用される編集処理を決定
する画像編集データを保持する。

【０００７】引用によりその全体が本文中に組み込まれ
る、Calarco らによる米国特許第4,897,803 号には画像
データ処理のための方法と装置が記載されており、該画
像データは各データ素子に関連するトークンを有してお
り、従って画像内の素子の位置を識別する。画像データ
の処理期間中において、各データ素子に対するトークン
はアドレス検出ロジックを通して送出され、トークンが
画像処理動作のアプリケーションを識別するかどうかが
決定される。

【０００８】Dickinson らによる米国特許第4,951,231
号には画像表示システムが記載されており、該システム
では画像データがデータ処理システムにおける一連のラ
スタ走査信号として保存される。制御下にある入力デバ
イスから受信される入力信号に応答して、ディスプレイ
スクリーン上に表示される画像の選択部分の位置とサイ
ズが変換されることが可能である。ディスプレイデバイ
スは制御プログラムメモリを含み、該メモリは、回転、
スケーリング、抜粋のような複数の変換処理に対する制
御プログラムを保存する。

【０００９】Williamsらによる米国特許願第07/809,807
号には、各データ素子に適用される画像処理動作を識別
するために必要となる非データ情報の量を低減すること
により前述したようなシステムを改善するシステムが記
載されている。原画像を表すデジタル信号アレイの処理
が装置により管理され、その結果、修正されたデジタル
信号アレイが生成される。画像処理装置はオーバーラッ
プしない矩形領域、即ち入力信号アレイに関して定義さ
れる矩形面に対して処理を行うことが可能であり、従っ
て矩形面内にある信号に適用される画像処理エフェクト
（画像の属性変更）を識別可能である。各信号に対して
定義される画像処理エフェクトの識別に応答して、シス
テム内の画像処理ハードウェアが選択的に起動されて信
号が処理される。該装置は画像データ内の複数のオーバ
ーラップしない矩形面の各々に対してエフェクトポイン
タを使用し、当該領域内の信号に対するそれらのエフェ
クトに関連する画像処理動作を選択的に起動する。

【００１０】この従来システムに関する簡単な説明を図
１から４を用いて以下に行う。米国特許願第07/809,807
号の全体内容は引用により本文中に組み込まれる。

【００１１】図１はデジタル画像処理ハードウェアモジ
ュールの様々な構成要素を概略的に示し、該モジュール
は、ゼログラフィック印刷デバイスへの出力に先立つビ
デオ信号の処理および修正のために電子複写システムに
おいて使用されることが可能である。画像処理モジュー
ル２０は一般に、オフセット処理およびゲイン訂正が加
えられたビデオ信号を入力ライン２２で受信する。ビデ
オ入力データは、ラスタ入力スキャナ、グラフィクスワ
ークステーション、または電気的メモリもしくはそれに
類似の記憶素子を含む多くのソースから得られることが
可能である。次にモジュール２０はマイクロプロセッサ
２４からの制御信号に従って入力ビデオデータを処理
し、出力ビデオ信号をライン２６へ生成する。図に示さ
れるように、モジュール２０は、関連するラインバッフ
ァ（単一または複数）を有する随意に選択可能なセグメ
ンテーションブロック３０、２次元フィルタ３４、およ
び随意に選択可能な１次元のエフェクトブロック３６を
含む。これらと同様にモジュール２０に含まれる走査線
バッファメモリ３８は、入力される走査線の内容を保存
するための複数の個別の走査線バッファを含む。

【００１２】セグメンテーションブロック３０はそれに
関連する走査線バッファと共に入力ビデオデータを解析
し、ハーフトーン入力領域となっている画像領域を自動
的に決定する。セグメンテーションブロックからの出力
（ビデオクラス）が使用され、セグメンテーションブロ
ックにより識別されたビデオ信号のタイプ、即ちクラス
に従った画像処理エフェクトが次に実行される。これと
は別に、入力ビデオ画像の残りの部分はエッジ強調フィ
ルタを用いて処理され、スレショルド処理される場合の
細線および文字再生が改善されることが可能である。セ
グメンテーションブロック３０はまたビデオデータを連
続的トーン領域、カラーテキスト領域、誤差拡散領域、
等のような他のクラスに分解することが可能である。

【００１３】２次元（２Ｄ）フィルタブロック３４は、
ウィンドウエフェクト選択およびビデオクラス化により
制御される予め定められた画像処理動作に従い、入力さ
れる訂正されたビデオ信号を処理する。走査線バッファ
メモリ３８により示されるように、複数の入力されるビ
デオデータが使用され、２次元フィルタ（単一または複
数）および次の画像処理ハードウェア素子が動作を行う
内容部分が設定されることが可能である。

【００１４】２次元フィルタ処理に続き、随意に選択可
能な１次元（１Ｄ）エフェクトブロックが使用され、選
択された１次元または２次元ビデオエフェクトの集合に
従い、フィルタ処理されたまたはフィルタ処理されてい
ないビデオデータが修正されることが可能である。２次
元フィルタにおけるように、１次元エフェクトブロック
もまたバイパスチャネルを含み、該チャネルではビデオ
信号に対していづれの付加的エフェクトも適用されず、
従って８ビットのフィルタ処理されたビデオ信号が出力
ビデオ信号として該チャネルを通して送出される。２次
元エフェクトブロックは１次元エフェクトブロックと共
に使用されることが可能である。

【００１５】ビデオストリームに適用される「エフェク
ト」およびフィルタ処理の様々な組み合わせの選択はマ
イクロプロセッサ２４により実行される。ウィンドウ矩
形面の設定を通じて、予め指定された画像処理パラメー
タまたはエフェクトに従い、ピクセルベースでの選択が
可能な部分である入力されるビデオストリームの独立な
領域が処理される。特定なエフェクトの起動は、ビデオ
ストリームの処理に先立つかまたは処理中に特性を選択
的にプログラムすることにより実現される。矩形面設定
装置およびビデオクラス化により発生される、画像情報
の各ピクセルに対するデータは、該データに対して行わ
れる画像処理動作を制御するための関連する単一ビット
またはフィールド識別子を有する。

【００１６】図２を参照すると、該図はオーバーラップ
するウィンドウ５２および５４を有する画像信号５０の
アレイの例を示している。ウィンドウが使用されて異な
る画像処理動作が指示され、該処理動作はアレイ内の画
像信号に適用されるエフェクトとなっている。一般に、
ウィンドウ５２および５４はアレイを４つの個別領域Ａ
からＤに分割する。領域Ａはウィンドウ外部の全ての画
像信号を含む。領域Ｂは、ウィンドウ５２内部であり且
つウィンドウ５４外部に該当する画像信号を包含する。
同様に、領域Ｄは、ウィンドウ５２の外部にあって且つ
ウィンドウ５４の内部にある全ての画像信号を含む。一
方領域Ｃは、ウィンドウ５２および５４両者の境界内に
ある画像信号のみを含み、該領域は一般にウィンドウ間
の「オーバーラップ」領域と呼ばれる。

【００１７】図３において、図２の画像アレイ５０は独
立でオーバーラップしない複数の矩形面にさらに分解さ
れ、該矩形面は図２において識別された異なる領域の変
換により一般的に指定される。例えば、矩形面１はアレ
イ５０の上部全体に沿って延びる領域である。矩形面２
は、画像アレイの左エッジとウィンドウ５２の左エッジ
との間に現れる領域である。この形態では、図２の領域
Ａは矩形面１、２、４、５、９、１０、１２、および１
３を含むように決定される。同様に、領域Ｂは矩形面３
および６を含むようにされる。

【００１８】矩形面境界の解像度は、高速走査方向にお
いては単一ピクセルであり、低速走査方向においては単
一走査線である。境界の高い解像度は、複雑な図形を有
する領域またはウィンドウの処理を可能にする。ウィン
ドウまたは領域を含む各矩形面に対して特定される画像
処理動作は、図１の２次元ブロック３４内に現れるウィ
ンドウ制御ブロックにより制御される。ウィンドウ制御
ブロックは２次元ブロック３４から分離されることが可
能である。

【００１９】図４に関して、ウィンドウ制御ブロック８
０が使用され、２次元フィルタ制御ブロック８２の動作
が制御されると共に、図１のブロック３６である次の１
次元ブロックへウィンドウエフェクト信号が出力ライン
８４を通して送出される。動作において、ブロック８８
ａ、８８ｂ、９０、９２、および９４から成る２次元フ
ィルタが走査線バッファ３８から画像信号（ＳＬ０から
ＳＬ４）を受信し、フィルタ制御ブロック８２により発
生される制御信号に従い該画像信号を処理する。より詳
細には、低速走査フィルタブロック８８ａおよび８８ｂ
が、低速走査フィルタ処理出力内容を連続的に生成し、
該出力内容は高速走査フィルタ９２での次の処理のため
にピクセルベースでＭＵＸ９０により選択される。高速
走査フィルタ９２は次に低速走査内容を処理して２次元
フィルタ処理出力を生成し、該出力はＭＵＸ９４へ送出
される。フィルタ制御ブロック８２により制御されるＭ
ＵＸ９４は「スイッチ」であり、フィルタ制御８２から
のセレクター信号に従ってフィルタ処理出力かフィルタ
バイパスかを選択し、従ってＶＩＤＥＯＯＵＴライン９
６上にどのビデオ信号を出力するかを決定する。Clinge
rmanらによる米国特許出願第07/809,897号で検討されて
いるようなフィルタ処理の方法として、２次元コンボリ
ューションが使用されることもまた可能である。この特
許出願（第07/809,897号）の全体内容は引用により本文
中に組み込まれる。

【００２０】ウィンドウエフェクトに対するビット位置
は従来システムにおいて重要である。例えば、第１のビ
ット位置Ｄ０は、矩形面内にある全ての画像信号に対し
てダイナミックレンジ調整が行われるかどうかを決定す
ることが可能である。同様に、第２のビット位置Ｄ１
は、トーン再生曲線（ＴＲＣ）調整動作の適用を制御す
ることが可能である。第３および第４のビット位置Ｄ２
およびＤ３は、ビデオ信号に対して使用されるマスク動
作の決定因子であることが可能である。第５のビット位
置Ｄ４は、（例えばハーフトーンパターンのような）周
期構造を有する原稿の走査により生じるエイリアシング
を除去するためにビデオ信号に対してさらに施される還
元処理の適用を制御することが可能である。従って、こ
の従来システムにおいて、画像処理動作の制御は単一ビ
ットまたはフィールド内にあるバイナリ（論理）値に厳
密に依存する。

【００２１】Williamsら（第07/809,807号）はメモリの
要求を低減するシステムを開示しているが、該システム
は拡張および変更の妨げとなる複雑なシステムアーキテ
クチャに付加される可能性がある。より詳細には、デー
タワード内のフィールドの単一ビットを使用して特定な
画像処理動作を指示することにより、新たな画像処理が
システムに付加されるたびごとにデータワードが拡張さ
れなければならないか、またはある画像処理がその他の
画像処理と置き換えられるたびごとにデータワードが再
フォーマットされなければならない。この制御構成は、
画像処理方法の変化に容易に適応可能であることを目的
とするようなシステムアーキテクチャの能力を低減す
る。

【００２２】従来システムに関して前述したように、各
ピクセルに与えられる単一のエフェクトビットまたはエ
フェクトフィールドが使用され、どの画像処理動作要素
が適用されるかが制御される。これとは対照的に、本発
明は各ピクセルに与えられるエフェクトデータワード全
体を使用する。データワードの使用は制御目的で使用さ
れるビット数の低減を可能とし、このことは、より低い
コストおよびより少ないハードウェアピン接続、全ての
画像処理モジュールにわたる共通インターフェイスの設
定、ならびに新たな画像処理動作要素が付加される場合
の容易な拡張能力をもたらす。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の１つ
の目的は、システムアーキテクチャを大きく変化させる
こと無く容易に変化に適応することを可能とする制御構
成および方法を与えることである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様は、
画像ビデオ入力信号を処理して修正されたビデオ信号を
生成するためのシステムである。このシステムは、画像
内の複数の領域の１領域内の各ビデオ信号を識別し、各
画像セグメントに対するエフェクトデータワードを発生
する。エフェクトデータワードは、領域内の画像セグメ
ントに対してどの画像処理動作が適用されるかを指示す
る。エフェクトデータワードは少なくとも２つのビット
を有し、該ビットはグループとして画像処理動作の集合
を表す。デコーダがエフェクトデータワードをデコード
し、特定な画像処理動作が実行されるかどうかが決定さ
れ、また特定な画像処理動作の実行を可能とする制御信
号が発生される。最後に、修正されたビデオ信号を生成
するための制御信号により画像処理動作が起動される場
合、制御信号に応答して画像処理モジュールがビデオ入
力信号のセグメントを処理する。

【００２５】本発明の他の１つの態様は、デジタル画像
信号の直交アレイを逐次的に処理して修正されたデジタ
ル画像信号アレイを生成するためのシステムである。こ
のシステムは画像信号アレイ内において複数の離散的領
域を分離する。選択されたデジタル画像信号に適用され
る画像処理動作をエフェクトジェネレータが指示し、そ
の場合の画像処理動作は領域に関する選択されたデジタ
ル画像信号の位置に依存する。エフェクトジェネレータ
はまた、選択されたデジタル画像信号に適用される画像
処理動作の集合を表すエフェクトデータワードを発生す
る。エフェクトデータワードは少なくとも２つのビット
を有し、該ビットはグループとして画像処理動作の集合
を表す。デコーダがエフェクトデータワードをデコード
し、特定な画像処理動作が実行されるかどうかが決定さ
れ、また特定な画像処理動作の実行を可能とする制御信
号が発生される。最後に、修正されたビデオ信号を生成
するための制御信号により画像処理動作が起動される場
合、制御信号に応答して画像処理モジュールがビデオ入
力信号のセグメントを処理する。

【００２６】本発明の第３の態様は、画像を表す複数の
デジタル信号に対する少なくとも１つの画像処理の適用
を選択的に制御するための方法である。この方法は、画
像を複数の領域に区切り、領域に特性付けを行い、領域
の特性をメモリ内に保存する。該方法は次に、メモリ内
に保存された特性に基づきデータ素子を初期化し、複数
のデジタル画像信号から処理されていない信号を連続し
て選択する。選択された信号が存在する領域が識別さ
れ、選択された信号に適用される画像処理動作または動
作が領域の識別に基づき決定される。選択された信号に
適用される画像処理動作の集合を表すエフェクトデータ
ワードが発生される。このエフェクトデータワードは少
なくとも２つのビットを有し、該ビットはグループとし
て画像処理動作の集合を表す。デコーダがエフェクトデ
ータワードをデコードし、特定な画像処理動作が実行さ
れるかどうかが決定される。

【００２７】本発明の前記の他の目的および利点は、以
下の説明ならびに本発明の様々な態様から明らかとな
る。

【００２８】

【実施例】デジタル画像信号の直交するアレイ内での配
向、即ち方向性に関して言及する場合、以下の説明では
低速走査および高速走査方向に関する言及がなされる。
明確には、高速走査データは、画像情報の単一なラスタ
に沿って連続的に位置する個々のピクセル信号を意味す
ることを意図され、一方低速走査データは、複数のラス
タまたは走査線を横切る共通のラスタ位置から得られる
データを意味する。例えば、アレイが原稿に対して移動
する場合、低速走査データが使用されて線型受光体アレ
イに沿った複数の素子から捕捉される信号が記述され
る。一方高速走査データは、単一の露光周期期間中に線
型受光体アレイの長手方向に沿って集められる逐次的な
信号を意味し、また該データは一般にデータのラスタと
呼ばれる。より重要には、保存された画像信号アレイか
ら得られる信号を処理することに対して、これらの意味
は単に本発明を制限することを意図したものではなく、
本発明は広範なビデオ入力デバイスに適用可能であり、
そのようなビデオ入力デバイスは一般に、ビデオ信号の
逐次的なストリームとしてビデオ出力を生成する。

【００２９】本発明の態様を組み込んだ画像処理アーキ
テクチャの一般的理解のために図面が参照される。図面
においては、同一の素子を示すために同一の参照番号が
一貫して使用される。

【００３０】柔軟で拡張可能な画像処理アーキテクチャ
を実施するために、新たな特性が後に付加されることが
可能となるよう各モジュール間のインターフェイスを指
定することが必要である。前述のように、従来システム
ではインターフェイスは各モジュールに対して特別に指
定されていた。そのような場合、セグメンタ（セグメン
テーションを行う処理要素）がビデオ信号を解析し、各
ピクセルにクラス化を適用する。このクラス化はビデオ
信号と共にウィンドウ発生モジュールへ送出される。ウ
ィンドウ発生モジュールは、各ピクセルに対してどのよ
うなエフェクトがプログラムされるかを決定し、選択さ
れたエフェクトを各ピクセルに付加する。

【００３１】従来においては、ピクセルに対してセグメ
ンテーションが起動される場合、決定されたクラス化に
対するエフェクトプログラムがウィンドウ領域からの決
定されたエフェクトの代わりに適用されていた。この場
合各ピクセルはマッチングエフェクトとペアにされてお
り、該エフェクトはビデオ処理経路、即ちフィルタ、ト
ーン再生曲線、スクリーン／スレショルド、反転、等に
おける残りのモジュールの各々に対するビットを有して
いた。各モジュールはそれに関連するエフェクトビット
を使用しているため、当該処理ビデオのみが残る状態に
なるまでビデオ信号が修正され、エフェクトビットが捨
てられていた。

【００３２】この方法はアーキテクチャの拡張性を制限
するものであり、これは既存のハードウェアを再設計し
て新たな機能のための付加的エフェクトビットを補償す
ること無しに新たなモジュールが付加されることが不可
能であるためである。また、エフェクトおよびそれが関
連するビットの数が継続して増加するため、ビット数が
増大する。例えば、１６の異なるトーン再生曲線と８の
異なるスクリーンとを実行するためのエフェクトビット
数は従来デバイスでは１８となる。１８ビット長を有す
るデータワードは２６２，１４４の異なるエフェクトの
組み合わせを可能とし、そのような組み合わせ数は既存
の画像プロセッサでは必要とされない。

【００３３】それとは対照的に、本発明はエフェクトデ
ータワードを利用する。この方法を使用し、全ての画像
処理モジュールは該モジュールが処理する各ビデオピク
セルに対するエフェクトデータワードを受信する。この
エフェクトデータワードに基づき、モジュールはエフェ
クトデータワードを使用してプログラマブルテーブルを
検索し、どのような処理が当該ピクセルに対して行われ
なければならないかを、そのような処理が存在する場合
に決定する。加えて、処理されたビデオと共にエフェク
トデータワードが送出される。しかし、セグメンタまた
は他のそのような機能が使用される場合、エフェクトデ
ータワードは画像処理動作期間中に修正されることが可
能である。本発明の基本的コンセプトを実行する実際の
ハードウェアについて以下により詳細に説明を行う。

【００３４】図５は、本発明のエフェクトデータワード
を使用するシステムアーキテクチャを示す。この実施例
において、エフェクトデータワードはバスライン１０１
で受信され、画像処理モジュール１５０の第１のバッフ
ァ１２４へ与えられる。バッファ１２４は画像処理モジ
ュール１５１のバッファ１２６に接続され、モジュール
１５１は画像処理モジュール１５２のバッファ１２８に
順に接続される。さらに、バッファ１２８は画像処理モ
ジュール１５３のバッファ１３０に接続され、モジュー
ル１５３は画像処理モジュール１５４のバッファ１３２
に接続され、モジュール１５４は画像処理モジュール１
５５のバッファ１３４に接続される。即ち、バッファ１
２４、１２６、１２８、１３０、１３２、および１３４
（画像処理モジュール１５０、１５１、１５２、１５
３、１５４、および１５５）は直列に接続され、エフェ
クトデータワードとビデオ信号の画像処理領域を通して
の適切な伝播を可能とする。適正なエフェクトデータワ
ードがそれに関連するビデオデータピクセルと並行する
ことを保証するためにバッファが使用される。

【００３５】このアーキテクチャ構成では、各バッファ
は関連するデコーダに接続される。より詳細には、図５
においてバッファ１２４、１２６、１２８、１３０、１
３２、および１３４はそれぞれデコーダ１００、１０
２、１０４、１０６、１０８、および１１０に接続され
る。デコーダは関連するバッファからのエフェクトデー
タワード入力をデコードし、ビデオデータライン１０２
から受信されたピクセルデータに対して関連する画像処
理動作要素（回路）がどの特定な機能を実行するべきか
と、個々の画像処理モジュール内にどのデータがあるか
とを決定する。

【００３６】例えば図５においてデコーダ１００はエフ
ェクトデータワードをデコードし、トーン再生曲線画像
処理モジュール１５０のトーン再生曲線画像処理回路１
１２が該モジュール内にある特定なピクセルデータにつ
いて起動されてはならないことを示すことが可能であ
る。この場合、トーン再生曲線画像処理モジュール１５
０は単にそのようなデータを次の画像処理モジュールへ
送出することを許可するにすぎない。一方、ピクセルデ
ータに対して処理が行われる場合、デコーダ１００はエ
フェクトデータワードをデコードし、画像処理モジュー
ル内の特定なトーン再生曲線テーブルが使用されなけれ
ばならないことを示すことが可能である。

【００３７】画像処理モジュール、例えば図５の画像処
理モジュール１５０は、オフセット処理およびゲイン訂
正されたビデオ信号を入力ライン１０２で受信する。ビ
デオ入力データは、ラスタ入力スキャナ、グラフィクス
ワークステーション、または電気的メモリもしくはそれ
に類似の記憶素子を含む多くのソースから得られること
が可能である。さらに、本実施例のビデオ入力データは
８ビットグレイデータを含み、該データは並列形態で入
力データバスに送出される。次にモジュール１５０はデ
コーダ１００からの制御信号に従い入力ビデオデータを
処理し、出力ビデオ信号を生成する。

【００３８】図５の様々な画像処理モジュール動作要素
は、例示のみを目的として示されている。即ち、システ
ムアーキテクチャ全体は例示された機能のみに限定され
るものでなく、ピクセルデータを適正に処理するために
必要とされる任意の画像処理動作に限定されるべきであ
る。さらに、画像処理モジュールの順序は単なる例示で
あり、従って画像処理モジュールのあるべき順序はピク
セルの画像処理が最適であるように配置されるべきであ
る。

【００３９】第１の画像処理モジュールでの動作の完了
に対し、処理されたまたは処理されていないピクセルデ
ータはエフェクトデータワードと共に次の画像処理モジ
ュールへ送出され、そこではデコーダに関して前述した
ような処理が繰り返される。ピクセルデータおよびエフ
ェクトデータワード並行して様々な画像処理モジュール
を伝播し、この伝播はピクセルデータが画像処理領域を
出て印刷処理の準備ができるまで続く。

【００４０】図６は、本発明のエフェクトデータワード
を使用するその他のシステムアーキテクチャの実施例を
示す。この実施例において、エフェクトデータワードは
個々の画像処理モジュールにより処理されることが可能
である。図５と同様に、エフェクトデータワードはバス
ライン１０１で受信され、画像処理モジュール２５０の
第１のバッファ１２４へ与えられる。バッファ１２４は
画像処理モジュール２５１のバッファ１２６に接続さ
れ、モジュール２５１は画像処理モジュール２５２のバ
ッファ１２８に順に接続される。さらに、バッファ１２
８は画像処理モジュール２５３のバッファ１３０に接続
され、モジュール２５３は画像処理モジュール２５４の
バッファ１３２に接続され、モジュール２５４は画像処
理モジュール２５５のバッファ１３４に接続される。即
ち、バッファ１２４、１２６、１２８、１３０、１３
２、および１３４（画像処理モジュール２５０、２５
１、２５２、２５３、２５４、および２５５）は直列に
接続され、エフェクトデータワードとビデオ信号の画像
処理領域を通しての適切な伝播を可能とする。適正なエ
フェクトデータワードがそれに関連するビデオデータピ
クセルと並行することを保証するためにバッファが使用
される。

【００４１】このアーキテクチャ構成では、各バッファ
は関連するデコーダ／プロセッサに接続される。より詳
細には、図６においてバッファ１２４、１２６、１２
８、１３０、１３２、および１３４はそれぞれデコーダ
／プロセッサ２００、２０２、２０４、２０６、２０
８、および２１０に接続される。図５と同様に、デコー
ダは関連するバッファからの入力エフェクトデータワー
ドをデコードし、個々の画像処理モジュール内にあるピ
クセルに対して関連する画像処理動作要素（回路）がど
の特定な機能を実行するべきかを決定する。しかし、こ
れらデコーダはまたプロセッサを含み、該プロセッサ
は、後方に位置する画像処理ルーチンに影響を与えるよ
う関連する画像処理回路に応答してエフェクトデータワ
ードを変更可能である。例えば、トーン再生曲線画像処
理回路は、原エフェクトデータワードがマスク処理ルー
チンを呼び出したにもかかわらずマスク処理が必要でな
いようなビデオデータを処理することが可能である。該
画像処理回路は単にデコーダ／プロセッサに命令を与え
てマスク処理の必要性を除去するためにエフェクトデー
タワードを変更するにすぎない。

【００４２】また、図５と同様に、図６のデコーダ１０
０はエフェクトデータワードをデコードし、トーン再生
曲線画像処理モジュール２５０のトーン再生曲線画像処
理回路１１２が該モジュール内にある特定なピクセルデ
ータについて起動されてはならないことを示すことが可
能である。この場合、トーン再生曲線画像処理モジュー
ル２５０は単にそのようなデータを次の画像処理モジュ
ールへ送出することを許可するにすぎない。

【００４３】画像処理モジュール、例えば図６の画像処
理モジュール２５０は、オフセット処理およびゲイン訂
正されたビデオ信号を入力ライン１０２で受信する。ビ
デオ入力データは、ラスタ入力スキャナ、グラフィクス
ワークステーション、または電気的メモリもしくはそれ
に類似の記憶素子を含む多くのソースから得られること
が可能である。さらに、本実施例のビデオ入力データは
８ビットグレイデータを含み、該データは並列形態で入
力データバスに送出される。次にモジュール２５０はデ
コーダ／プロセッサ２００からの制御信号に従い入力ビ
デオデータを処理し、出力ビデオ信号を生成する。

【００４４】第１の画像処理モジュールでの動作の完了
に対し、処理されたまたは処理されていないピクセルデ
ータは変更されないままかまたは変更されたエフェクト
データワードと共に次の画像処理モジュールへ送出され
る。次の画像処理モジュールにおいて、デコーダ／プロ
セッサに関して前述したような処理が繰り返される。ピ
クセルデータおよびエフェクトデータワード並行して様
々な画像処理モジュールを伝播し、この伝播はピクセル
データが画像処理領域を出て印刷処理の準備ができるま
で続く。

【００４５】図６の様々な画像処理モジュール動作要素
は、例示のみを目的として示されている。即ち、システ
ムアーキテクチャ全体は例示された機能のみに限定され
るものでなく、ピクセルデータを適正に処理するために
必要とされる任意の画像処理動作に限定されるべきであ
る。さらに、画像処理モジュールの順序は単なる例示で
あり、従って画像処理モジュールのあるべき順序はピク
セルの画像処理が最適であるように配置されるべきであ
る。

【００４６】図７は、本発明のエフェクトデータワード
の概略を示す表である。図７において、垂直方向のコラ
ムは個々のエフェクトデータワード、即ちオペランドを
表す。水平方向の行において、機能はピクセルデータに
対して実行されることの可能な特定な画像処理動作を表
す。この表に示されるように、単一のオペランド、即ち
エフェクトデータワードは複数の画像処理動作を表すこ
とが可能である。

【００４７】例えば図７に示されるように、オペランド
１は、白黒テキスト処理、白黒ハーフトーン処理、誤差
拡散、マスク処理、スレショルド処理、およびフィルタ
処理の機能を表すことが可能である。一方オペランド３
は、カラーテキスト処理、誤差拡散、およびトーン再生
曲線画像処理の画像処理機能を表すことが可能である。
本発明の基本的コンセプトに従い、単一の孤立データビ
ットまたはフィールドではなくエフェクトデータワード
全体が、ピクセルデータに対して実行される様々な画像
処理動作を指定する役割を果たす。このコンセプトはよ
り明確に図８の表に示されている。

【００４８】図８は、それがデコードされる場合に様々
な画像処理モジュールをそれに従って機能させる存在可
能なエフェクトデータワードの例を示す表である。より
詳細には、図８に示されるように、例えばエフェクトデ
ータワード００１１、０１００、０００１、および０１
１１は、白黒テキスト画像処理モジュールを起動してそ
こにあるピクセルデータに対する処理を行わせる。即
ち、白黒テキスト画像処理モジュールに関連するデコー
ダがこのエフェクトデータワードの４つの例の内の１つ
を受信した場合、白黒テキスト画像処理モジュールが起
動され、そこにあるピクセルデータが該データワードに
従って処理される。

【００４９】再び本発明の基本的コンセプトに従い、こ
の例におけるエフェクトデータワード０００１はまたフ
ィルタ処理、マスク処理、誤差拡散、および白黒キスト
画像処理の機能を可能とする。即ち、エフェクトデータ
ワード内の単一のビットまたはフィールドは様々な画像
処理モジュールの起動を支配せず、画像処理システム内
の特定な画像処理モジュールの起動を与えるのはエフェ
クトデータワード全体のデコード処理そのものとなる。

【００５０】図７および図８に示されるエフェクトデー
タワードは、ウィンドウエフェクトデータワードジェネ
レータ（図に示されていない）において発生される。こ
のジェネレータは、本発明に従うジェネレータはエフェ
クトデータワードが生成されるルックアップテーブルを
含むということ以外では前述の従来のジェネレータと同
様である。ウィンドウジェネレータはピクセルデータを
解析するため、ピクセルデータに対して実行される画像
処理動作を示す様々な信号が生成される。これらの信号
が使用されてルックアップテーブルがアドレスされ、そ
の後該テーブルが、実行される全ての画像処理動作を包
含する適正なエフェクトデータワードを出力する。従っ
て従来システムとは異なり、本発明に従う個々の信号は
それら自体は画像処理モジュールの制御を行わず、様々
な画像処理モジュールによりデコードされるエフェクト
データワードを発生させるために使用される。本発明に
従うエフェクトデータワードの使用例が図９に示されて
いる。図９において、本発明に従うエフェクトデータワ
ードを使用する画像処理モジュールの例としてトーン再
生曲線モジュールが示されている。該モジュールへのエ
ントリに対し、存在可能なエフェクトデータワード値の
各々に対して使用される様々なトーン再生曲線マップを
用いて予めプログラムされたテーブル内へエフェクトデ
ータワードが入力される。エフェクトデータワードはこ
のテーブルに対するインデックスとして使用され、トー
ン再生曲線画像処理モジュール内にある特定なピクセル
と共にどのトーン再生曲線マップが使用されるかが決定
される。エフェクトデータワードは次に処理ビデオと共
にモジュールから出力される。

【００５１】セグメンテーションブロックは画像処理領
域に先立って使用されることが可能である。セグメンテ
ーションブロック（図に示されていない）は、保存され
る少なくとも１つの走査線を与える関連する走査線バッ
ファと共に、入力されるビデオデータを解析し、ハーフ
トーン入力領域を表す画像領域を自動的に決定するよう
意図されている。セグメンテーションブロックからの出
力が使用され、セグメンテーションブロックにより識別
されるビデオ信号のタイプまたはクラスに従った次の画
像処理エフェクトが実行される。

【００５２】例えば、セグメンテーションブロックは入
力ハーフトーン画像を表すデータを有する領域を識別可
能であり、その場合ローパスフィルタが使用されてスク
リーンパターンが除去される。これとは別に、入力ビデ
オ画像の残りの部分はエッジ強調フィルタを用いて処理
され、スレショルド処理される場合の細線および文字再
生が改善されることが可能である。即ち、セグメンテー
ションブロックがエフェクトデータワードジェネレータ
と共に使用されて個々のピクセルに対する適切なエフェ
クトデータワードが発生されることが可能である。セグ
メンテーションブロックの動作のより詳細については、
Shiau らによる米国特許出願 "ImprovedAutomatic Imag
e Segmentation"（第07/722,568号）に見出すことが可
能であり、その内容は引用により本文中に組み込まれ
る。

【００５３】２次元（２Ｄ）フィルタ処理が本発明のア
ーキテクチャに組み込まれることもまた可能である。２
次元（２Ｄ）フィルタ（図に示されていない）は、エフ
ェクトデータワードにより制御される予め定められた画
像処理動作の集合に従って、入力されるビデオを処理す
る。入力される複数のビデオデータが使用され、２次元
フィルタおよび次の画像処理ハードウェア素子が動作す
る内容部分が設定されることが可能である。入力ビデオ
のフィルタ処理により生じるビデオストリームに対する
有害な影響を避けるために、適切なフィルタ内容部分を
設定することに先立ち、入力ビデオは２次元フィルタハ
ードウェア内のバイパスチャネルでフィルタ動作をバイ
パスすることが可能である。２次元フィルタ処理の実際
の詳細は、Clingermanらによる米国特許出願 "Method a
nd Apparatus for ImplementingTwo-Dimensional Digit
al Filters"（第07/809,897）に記載されている。この
米国特許出願は引用により本文中に組み込まれる。

【００５４】２次元フィルタ処理の後、様々な１次元
（１Ｄ）または２次元（２Ｄ）エフェクトブロックが使
用され、フィルタ処理されたまたはフィルタ処理されて
いないことも可能なビデオデータがエフェクトデータワ
ードに従い修正される。１次元のビデオエフェクトは、
例えば、スレショルド処理、スクリーン処理、反転、ト
ーン再生曲線調整、ピクセルのマスク処理、１次元スケ
ーリング、およびビデオ信号ストリームに適用可能な他
のエフェクトを含む。２次元フィルタと同様に、１次元
エフェクトブロックもまたバイパスチャネルを含み、該
チャネルではいづれの付加的エフェクトもビデオに対し
て適用されず、従って８ビットのフィルタ処理されたビ
デオを出力ビデオとして送出可能となる。

【００５５】エフェクトデータワードを使用することに
より、全ての画像処理モジュールは機能に依らない同一
のインターフェイスを有することが可能となる。また、
以前のモジュールの再設計を必要とすること無く新たな
モジュールがビデオストリームに付加されることが可能
となり、それにもかかわらず、エフェクトデータワード
に対して必要とされるビット数は実質的に固定されたま
まであり、付加されるモジュール数と共に必ずしも増加
しない。このことは実施される場合のピン接続を低減す
る。最終的には、従来システムにおいて捨てられていた
状況とは異なり、エフェクトデータワードはシステムを
完全に通過する。

【００５６】本発明はまた、システム内の任意の処理に
より情報が使用されることが可能であるような方法で、
各画像セグメントに関連する特性を追跡する。このこと
はエフェクトデータワードを使用して各画像セグメント
にタグを付加することにより実現され、その場合エフェ
クトデータワードは画像セグメントの特性を表す。この
特性タグを付加する処理は、システムアーキテクチャの
再設計を必要とすること無くデータストリーム内の任意
の位置に新たな画像処理動作を付加することを可能とす
る。さらに、特性タグを付加する処理システムは、画像
セグメントにタグを付加することが所望されるいづれの
システムにおいても使用されることが可能である。より
詳細には、この特性タグを付加する処理システムは、画
像のフィルタ処理、印刷、および電子サブシステムにお
いて使用されることが可能である。

【００５７】本発明についてその詳細を前述のように記
述してきたが、その基本的意図から逸脱することなく様
々な修正が実施可能である。例えば、ウィンドウエフェ
クトデータワードジェネレータにより使用されるルック
アップテーブルは、所望のエフェクトデータワードを生
成するロジック回路であることが可能である。また、本
発明は特定なハードウェアに関して記述されてきたが、
本発明のコンセプトはソフトウェアにおいても容易に実
施されることが可能である。

【００５８】本発明は前述の様々な実施例に関して記述
されてきたが、本発明はそのようなものに限られるもの
ではなく、請求の範囲内における修正もしくは変更を包
含することを意図する。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、シ
ステムアーキテクチャを大きく変化させること無く新た
な処理動作の追加のようなシステムの変化に容易に適応
することを可能とするシステムの制御構成および制御方
法が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来システムのアーキテクチャを示すブロック
図である。

【図２】アレイ内で定義されたウィンドウペアの使用を
表す、画像信号アレイの例を示す図である。

【図３】図２の画像アレイの分割を示す図である。

【図４】図１の２次元（２Ｄ）ブロックを示す詳細ブロ
ック図である。

【図５】本発明の１実施例に対する画像処理の制御のた
めのアーキテクチャを示す図である。

【図６】本発明のその他の実施例に対する制御アーキテ
クチャを示す図である。

【図７】本発明の制御コンセプトを示す表である。

【図８】本発明の制御コンセプトを示すその他の表であ
る。

【図９】本発明のエフェクトのタグを付加する処理を行
うシステムを使用するトーン再生曲線画像処理モジュー
ルを示す図である。

【符号の説明】

２０ デジタル画像処理ハードウェアモジュール １５０ 画像処理モジュール ２５０ 画像処理モジュール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｇ０６Ｆ 15/68 7459−5Ｌ 15/70 ３３０ Ｅ Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１ Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像ビデオ入力信号を処理して修正され
   たビデオ信号を生成するための装置であっって、 画像内の複数の領域の内の１つの領域内の各ビデオ入力
   信号を識別するための識別手段と、 ビデオ入力信号を個別の画像セグメントに分解するため
   の分離手段と、 個別の画像セグメント各々に対するエフェクトデータワ
   ードを発生するための命令手段であって、該エフェクト
   データワードは領域内の画像セグメントに適用される画
   像処理動作の集合を示し、該エフェクトデータワードは
   少なくとも２つのビットを有し、該ビットはグループと
   して画像処理動作の集合を表す、命令手段と、 エフェクトデータワードをデコードして特定の画像処理
   動作が画像セグメントに対して実行されるかどうかを決
   定するためと、画像セグメントに対する特定の画像処理
   動作の実行を可能とする制御信号を発生するためのデコ
   ード手段と、 画像処理動作が前記制御信号により起動される場合に制
   御信号に応答して画像セグメントを処理して修正された
   ビデオ信号を生成するための画像処理手段と、 を含む画像ビデオ入力信号処理装置。
2. 【請求項２】 デジタル画像信号の直交アレイを逐次的
   に処理して修正されたデジタル画像信号のアレイを生成
   するための装置であって、 画像信号のアレイ内の複数の離散的領域を分離するため
   の第１の手段と、 選択されたデジタル画像信号に対して適用され、離散的
   領域に対する選択されたデジタル画像信号の位置に依存
   する、画像処理エフェクトを示すためと、選択されたデ
   ジタル画像信号に対して適用される画像処理エフェクト
   を表すエフェクトデータワードを発生するための、デジ
   タル画像信号のアレイの処理期間中に動作する命令手段
   であって、エフェクトデータワードは少なくとも２つの
   ビットを有し、該ビットはグループとして画像処理動作
   の集合を表す、命令手段と、 エフェクトデータワードをデコードして特定な画像処理
   動作が選択されたデジタル画像信号に対して実行される
   かどうかを決定するためと、特定な画像処理動作の実行
   を可能とする制御信号を発生するためのデコード手段
   と、 制御信号に応答して各デジタル画像信号を処理するため
   の画像処理手段であって、その場合画像処理動作が前記
   制御信号により起動されて修正されたデジタル画像信号
   を生成する、画像処理手段と、 を含む修正デジタル画像信号アレイ生成装置。
3. 【請求項３】 画像を表す複数のデジタル信号に対する
   少なくとも１つの画像処理エフェクトの適用を選択的に
   制御するための方法であって、（ａ） 画像を複数の領
   域に区切るステップと、（ｂ） 領域の特性を与えるス
   テップと、（ｃ） 領域の特性をメモリに保存するステ
   ップと、（ｄ） ステップ（ｃ）で保存された特性に基
   づきデータ素子を初期化するステップと、（ｅ） 複数
   のデジタル画像信号から処理されていない信号を連続的
   に選択するステップと、（ｆ） 選択された信号が存在
   する領域を識別するステップと、（ｇ） 前記ステップ
   （ｆ）の領域の識別に基づき、選択された信号に適用さ
   れる画像処理動作を決定するステップと、（ｈ） 選択
   された信号に適用される画像処理動作の集合を表すエフ
   ェクトデータワードを発生するステップであって、エフ
   ェクトデータワードは少なくとも２つのビットを有し、
   該ビットはグループとして画像処理動作を表す、エフェ
   クトデータワード発生ステップと、（ｉ） エフェクト
   データワードをデコードして特定な画像処理動作が実行
   されるかどうかを決定するステップと、（ｊ） 特定な
   画像処理動作の実行を可能とする制御信号を発生するス
   テップと、（ｋ） 前記ステップ（ｊ）で発生された制
   御信号に従い、選択された信号を処理するステップと、
   を含む画像処理エフェクトの適用の選択的制御方法。