JPH0839864A - ビットマップ画像の非可逆圧縮方式、および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブロック分けされた画像データを受信してブ
ロック毎に非可逆圧縮を行なうプリンタにおいて、圧縮
データを伸張して印刷した時、印刷画像にブロックによ
る画質の相違が生じないようにして、画像全体を通じて
一様な画質が得られるようにする。 【構成】 ホストコンピュータより、ブロック分けされ
た画像データの１つのブロックを受信すると、プリンタ
はそのブロックの先頭画素の印刷用紙上での位置座標
Ｘ、Ｙを、非可逆圧縮の単位であるセル（４×４画素）
の１辺の画素数４で除算し、その余りＲＸ、ＲＹをその
ブロックＢに関する水平、垂直オフセットとする。次
に、そのブロックの先頭画素のアドレスＡＤＤから、オ
フセットＲＸ、ＲＹを差し引いたアドレスが、最初のセ
ルの先頭アドレスとなるようにして、そのブロックから
セルを取り出す。そして各セルのドットパターンを圧縮
コードに変換する。つまり、印刷用紙上の位置を基準と
して各ブロックのセル分割を行なって、各セルを非可逆
圧縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般にはビットマップ
画像の非可逆圧縮方式に関し、特に、ビットマップ画像
をブロック分けしブロック毎に非可逆圧縮して再びビッ
トマップに復元した際に、ブロック間に生じる画質の相
違を抑制して一様な画質を得るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ等でのビットマップ画像データ
の処理では、画像全体のビットマップデータ量がハード
ウェアのもつメモリ容量を超過する時、そのビットマッ
プデータを非可逆圧縮して縮小することにより、画像全
体のデータをメモリに格納できるようにした方式が知ら
れている。このような場合に行われる非可逆圧縮の一般
的な方法は、ビットマップを一定サイズ（例えば４×４
画素）のセルに細分割して、各セル毎にそのドットパタ
ーンを圧縮データに変換する、といったものである。

【０００３】ところで、例えばホストコンピュータがプ
リンタにビットマップデータを送るような場合、必ずし
も１頁分の画像全体のデータを一纏めにして送るとは限
らず、特にグラフィックスのようにデータ量の多い画像
の場合には、ホストコンピュータが一度に処理できるデ
ータ量に応じて、１頁の画像全体を幾つかのブロックに
分け、ブロック単位で画像データをプリンタに送ること
が多い。その場合、ブロック分けの仕方はホストコンピ
ュータが決めるものであり、プリンタ側ではこれをコン
トロールすることはできない。

【０００４】このようブロック単位でビットマップ画像
データがプリンタに送られる場合において、もし、プリ
ンタ側でそのビットマップ画像データを非可逆圧縮する
必要が生じたときには、従来のプリンタでは、受信した
ブロックの端から順にセルを切出してそのセルを圧縮コ
ードに変換している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来の非可逆圧縮
方式によると、非可逆圧縮したデータを元のビットマッ
プに復元して印刷した時、印刷出力画像においてブロッ
ク毎にトーンが微妙に異なってしまう場合がある。一般
にブロックは細長いバンド状であるため、ブロック毎に
トーンが異なることによって、印刷出力画像にバンド状
のムラが生じる結果となる。

【０００６】これを具体例を使って説明する。例えば、
元のビットマップ画像が図１Ａに示すようなものだった
とする。ここで、縦横の罫線は画素の境界を示し、黒の
画素はドットが印刷され、白の画素はドットが印刷され
ないことを示す。この画像を図１Ｂに示すように２つの
ブロックに分けて外部装置がプリンタに送ったとする。

【０００７】プリンタは、図１Ｂに太実線で示すよう
に、第１及び第２のブロックを各々の左上端から４×４
画素のセルに分割する。尚、この例では各ブロックの縦
方向の画素数が４で割り切れないため、各ブロックの最
下段に半端なサイズのセルが生じることになる。

【０００８】次にプリンタは、図１Ｃに示すように、各
セルを圧縮コード（この例では、１６段階）に変換す
る。この後、この圧縮コードを４×４画素のドットパタ
ーンに復元して印刷を行なう。

【０００９】図２Ａは、その印刷結果を示すものであ
る。また、図２Ｂは、図１Ａに示した元の画像をそのま
ま印刷した結果を示すものである。両者を比較して分る
ように、図２Ａの画像は非可逆圧縮の結果として、図２
Ｂの元の画像から微妙に変形したドットパターンとなっ
ている。

【００１０】ここで、注目すべきは、このドットパター
ンの変形の仕方が、第１ブロックと第２ブロックとで異
なっていることである。即ち、図２Ｂの元の画像では、
縦方向に同一のドットパターンが繰り返されている、つ
まり、縦方向に一様のトーンが連続しているのに対し、
図２Ａの圧縮伸張後の画像では、第１ブロックと第２ブ
ロックとの境界でこの縦方向の連続性が崩れている、つ
まり、トーンが異なってしまっている。その結果、上述
したようにバンド状のムラが生じることになる。

【００１１】この原因の１つは、上述した半端なサイズ
のセルの存在である。即ち、図１Ｂにおいて、元の画像
のドットパターンとセルとの位置的な対応関係（位相）
を見てみると、第１ブロックでの位相と第２ブロックで
の位相とが異なっている。これは、第１ブロックの最下
段に生じた半端なセルの画素数分（この例では、２画
素）だけ、第２ブロックのセルの元のドットパターンに
対する開始位置がずれてしまったからである。この位相
の相違の結果、元のドットパターンが圧縮伸張によって
受ける変形が、ブロックによって異なってしまい、ブロ
ックによりトーンが異なることになってしまう。

【００１２】そこで本発明の目的は、ブロック分けされ
たビットマップ画像データをブロック毎に非可逆圧縮
し、この圧縮データを再び伸張した場合、伸張した画像
にブロックによる画質の相違が生じないようにして、画
像全体を通じて一様な画質が得られるようにすることに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に従う非可逆圧縮
方式は、複数ブロックに分割されたビットマップ画像を
ブロック毎に非可逆圧縮する方式であって、ビットマッ
プ画像の全体に対して唯一通りに位置決めされた所定サ
イズのセルの配列に従って、各ブロックから前記配列に
係るセルのビットマップデータを取り出すセル取り出し
手段と、取り出した各セルのビットマップデータを圧縮
コードに変換する非可逆圧縮手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１４】本方式において、セル取り出し手段は上記
したように、画像全体に対し唯一通りに位置決めされた
セル配列を全てのブロックに対して適用するものであ
る。そうするために、本発明の一つの側面によれば、こ
のセル取り出し手段は、画像全体を含む平面上での各ブ
ロックの位置とセルのサイズとに基づいて、各ブロック
に含まれるセルを各ブロックに対して位置決めする位置
決め手段を有するように構成することができる。

【００１５】また、本発明の別の側面によれば、このセ
ル取り出し手段は、上記複数のブロックのうちの一つの
ブロックに含まれるセルをこの一つのブロックに対して
位置決めする手段と、この一つのブロックに対して位置
決めされたセルと位置的に整合するように、残りのブロ
ックの各々に含まれるセルをそれら残りのブロックの各
々に対して位置決めする手段とを有するように構成する
ことができる。

【００１６】

【作用】本発明の方式によれば、画像全体に対し唯一通
りに位置決めされたセル配列に従って、画像の各ブロッ
クからこのセル配列に係るセルが取り出され、各セルが
非可逆圧縮される。従来の方式では、既に説明したよう
に、各ブロックの端から順にセルが取り出されるから、
セル配列はブロック毎に位置が相違し、画像全体に対し
て唯一通りに位置決めされたものとはならない。その結
果、従来はブロック毎に元のドットパターンとセルとの
位相が異なってしまい、ブロック毎にトーンが異なると
いう問題が生じていた。これに対し、本発明では、セル
配列が画像全体に対して唯一通りに位置決めされるた
め、全てのブロックを通じて、元のドットパターンとセ
ルとの位相が同一となり、元の同一トーンは同一トーン
として再生されることになる。

【００１７】

【実施例】図３は、本発明に係る圧縮方式を適用したペ
ージプリンタの一実施例の全体構成を示す。

【００１８】このプリンタ１は、ホストコンピュータ３
から画像データを受信するインターフェース５と、受信
した画像データを処理するＣＰＵ７と、ＣＰＵ７の動作
プログラム９１や圧縮データの伸張に用いるドットパタ
ーン９３（後述）や文字・記号のフォントデータ９５を
格納したＲＯＭ９と、ページ単位のビットマップ画像デ
ータ（以下、ビットイメージという）を格納するイメー
ジ格納エリア１１１やイメージ管理のためのパラメータ
（後述）を格納するイメージ管理エリア１１３やその他
のワークエリアを提供するＲＡＭ１１と、印刷を実際に
行なう機構を備えたプリントエンジン１５と、プリント
エンジン１５にビットイメージを出力するイメージ出力
回路１３とを備える。

【００１９】図４は、ホストコンピュータ３がプリンタ
１にビットイメージを送信する時の処理流れを示す。

【００２０】まず、ホストコンピュータ３内のプリンタ
ドライバが、ホストコンピュータ３内のＲＡＭ等の容量
から、一度に処理するイメージのブロックのサイズを決
定する（Ｓ１）。次に、ホストコンピュータ３内のイメ
ージ展開用メモリに、上記ブロックのビットイメージを
作り出す（Ｓ２）。次に、このブロックのビットイメー
ジと、そのブロックの印刷用紙上での位置と、このブロ
ックの大きさとをプリンタ１へ転送する（Ｓ３）。以上
の処理を全ての処理すべきデータについて繰り返す（Ｓ
４）。

【００２１】図５は、ホストコンピュータ３からのデー
タをプリンタ１が処理する流れを示す。

【００２２】まず、ホストコンピュータ３からデータを
受信すると（Ｓ１１）、そこに含まれるコマンドを解析
し（Ｓ１２）、改ページコマンドか否かをチェックし
（Ｓ１３）、改ページコマンドでなければ、次に、その
受信データがビットイメージか否かをチェックし（Ｓ１
４）、ビットイメージでなければ、ビットイメージ以外
のコマンドの処理や文字・記号についての中間コードの
作成、あるいはその他の処理などを行ない（Ｓ１５）、
さらにホストからのデータを受信する。

【００２３】ビットイメージを受信した場合、まずイメ
ージ管理エリア１１３及びイメージ格納エリア１１１の
双方をＲＡＭ１１内に確保できるか否かをチェックし
（Ｓ１６、１７）、確保できる場合は、ホストからの受
信データに基づきパラメータ（後述）を生成してイメー
ジ管理エリア１１３に格納し（Ｓ１８）、且つ受信又は
作成したビットイメージをイメージ格納エリア１１１に
格納する（Ｓ１９）。

【００２４】以上の処理をホストから全てのデータを受
信し終わるまで繰り返し、改ページコマンドが入ったと
ころで出力処理に進み（Ｓ２０）、以降さらに次のペー
ジの処理に進む。

【００２５】上記の処理の過程で、ホストから受信した
データ量が多いためにイメージ管理エリア１１３又はイ
メージ格納エリア１１１の少なくとも一方が確保できな
い状態となった場合（Ｓ１６、１７）には、イメージ格
納エリア１１１に作成してあるビットイメージの非可逆
圧縮を行なう（Ｓ２２）。この非可逆圧縮によって、既
に作成したイメージのデータ量が圧縮されてＲＡＭ内に
空領域が生じるため、後続のデータを受信できるように
なる。

【００２６】図６は、図５のステップＳ１８におけるパ
ラメータの生成処理を示したものである。既に説明した
ように、ホストコンピュータ３がブロック単位でビット
イメージをプリンタ１に送る場合、そのブロックの用紙
上での位置とブロックの大きさを示す情報をビットイメ
ージと共に送ってくる。プリンタ１は、この情報に基づ
いて、図６Ａに示すように、ブロックＢの左上端画素
（先頭）のアドレス（先頭アドレス）ＡＤＤ、用紙の左
上端を原点としたブロックＢの先頭の水平位置Ｘ及び垂
直位置Ｙ、並びにブロックＢの水平幅Ｗ及び垂直高さＨ
を求めて、これを図６Ｂに示すように上記パラメータと
してイメージ管理エリア１１３に格納する。

【００２７】図７は、図５のステップＳ２２における非
可逆圧縮処理の詳細な流れを示したものである。

【００２８】まず、イメージ管理エリア１１３から、圧
縮対象となるブロックの用紙上の水平、垂直位置Ｘ、Ｙ
を読出し、これを圧縮単位であるセルの水平、垂直方向
の画素数（この実施例では４）で除算し、その余りＲ
Ｘ、ＲＹを求める。そして、この余りＲＸ、ＲＹを、そ
のブロックの水平、垂直オフセットと定める（Ｓ３
１）。

【００２９】次に、そのブロックの先頭アドレスＡＤＤ
からオフセットＲＸ、ＲＹをそれぞれ差し引いたアドレ
スが、そのブロックの最初のセルの先頭アドレスに一致
するように、セルとブロックとの位置関係（位相）を決
定して、イメージ格納エリア１１１内のそのブロックの
ビットイメージから各セルを取り出してくる（Ｓ３
２）。

【００３０】このセルの取り出し処理を図８の例を用い
て具体的に説明する。図８の例では、ブロックＢの水平
オフセットＲＸ＝１画素、垂直オフセットＲＹ＝３画
素、水平幅Ｗ＝２６画素、垂直高さ＝１４画素となって
いる。この場合、ブロックＢの先頭アドレスＡＤＤより
左方へＲＸ＝１画素、上方へＲＹ＝３画素だけシフトし
た位置から最初のセルが始まるように、セルとブロック
Ｂとの位置関係が定められる。

【００３１】その結果、ブロックＢの上下左右の縁部分
に位置するセルは、完全な４×４画素でなく半端なサイ
ズになってしまうが、このブロックＢの上下左右の外側
に別のブロックが隣接している場合、それら隣接したブ
ロック内のセルに対して、ブロックＢ内のセルが位置的
に完全に整合することになる。換言すれば、画像全体に
対して唯一通りに位置決めされたセル配列が全てのブロ
ックに適用されることになる。

【００３２】このようにセルの取り出しを行なった後、
各セルを圧縮コードに変換し、イメージ格納エリア１１
１に再び格納する（Ｓ３３）。尚、圧縮コードへの変換
は例えば、セル内の黒の画素数が０個なら圧縮コード
（１０進表記）は「０」、１個なら圧縮コードは
「１」、２個なら圧縮コードは「２」、…、１５個なら
圧縮コードは「１５」、１６個なら圧縮コードは「１
５」というように、セル内の黒の画素数をそのまま圧縮
コードとする。但し、半端なサイズのセルについては、
そのセルが４×４画素のサイズであったとした時の黒の
画素数を比例計算により求めて、これを圧縮コードとす
る。

【００３３】このような圧縮により、イメージのデータ
量はおよそ４分の１に縮小される。図９は、図５のステ
ップＳ２０の出力処理の詳細を示す。

【００３４】まず、１ページ分全部の画像データが揃っ
ていることを確認する（Ｓ４１）。ここでは、画像デー
タは、中間コードやビットイメージ、あるいは上述した
圧縮コードの形式となっているが、部分的に未圧縮のビ
ットイメージが残っている場合でも、圧縮コード化され
た部分が存在する場合は、整合をとるためにこの未圧縮
のイメージも一旦非可逆圧縮が行われる。次に、その中
間コードを解釈しながら、１ページ分あるいはバンド毎
の単位でビットイメージに展開していく（Ｓ４２）。こ
の時、イメージが圧縮コードである場合は、ＲＯＭ９内
の伸張用ドットパターン９３を用いて圧縮コードをドッ
トパターンに復元する。こうして展開、または復元によ
り得られたドットイメージをプリントエンジン１５に出
力して実際の印刷を行なう（Ｓ４３、４４）。

【００３５】図１０は、圧縮コードをドットパターンに
復元する時に用いる伸張用ドットパターン９３の例を示
す。

【００３６】図示のように、１６段階の圧縮コード（１
６進表記）に対して黒の画素数の異なる４×４画素セル
の１６種類のドットパターンが定められている。このド
ットパターンは、圧縮前の元のドットパターンと黒の画
素の配置は必ずしも一致しないが、黒の画素の個数は一
致するように定められている。尚、伸張後のセルのサイ
ズが４×４画素に満たない場合は、図示のドットパター
ン内のその半端なセルに対応する部分を用いることとす
る。

【００３７】図１１は、以上のような実施例による非可
逆圧縮の様子を具体的に示したものである。

【００３８】この例は、元のドットパターンとして図１
Ａに示したと同じパターンが、同様のブロック分けでプ
リンタに受信された場合を示している。ここで、第１ブ
ロックの左上端（先頭）が用紙の先頭に一致すると想定
している。

【００３９】図１１Ａに示すように、第１ブロックで
は、水平及び垂直オフセットＲＸ、ＲＹが０であるた
め、このブロックの先頭に最初のセルの先頭が位置決め
され、そして、４×４画素のサイズのセルが第１ブロッ
クから順に取り出される。その結果、第１ブロックの最
下段では、４×２画素の半端なセルが取り出されること
になる。

【００４０】次に、第２ブロックでは、水平及び垂直オ
フセットＲＸ、ＲＹがそれぞれ０、２となるため、この
ブロックの先頭より上方に２画素だけずれた位置に最初
のセルの先頭が位置決めされ、そしてセルが順に取り出
される。即ち、第２ブロックでは、第１ブロックのセル
と位置的に整合するようにして、第２ブロックとセルと
の位置決めがなされることになる。

【００４１】換言すれば、画像全体に対して唯一通りに
位置決めされたセルの配列に従って、各ブロックからそ
の配列に係るセルが取り出されることになる。従って、
画像全体を通じて、ドットパターンとセルとの位相は同
一であり、ブロック毎に位相が異なるという現象は生じ
なくなる。

【００４２】図１１Ｂは、以上のように取り出した各セ
ルを非可逆圧縮した結果の圧縮コード（１０進表記）を
示す。

【００４３】図１２は、この圧縮コードを伸張して印刷
した結果（同図Ａ）と元の画像（同図Ｂ）とを対比して
示したものである。

【００４４】同図から分るように、図１２Ａの印刷結果
は、図１２Ｂの元画像のドットパターンに対して圧縮伸
張による変形が生じているが、その変形は第１ブロック
と第２ブロック共に同様であり、ブロック間に変形の相
違が生じていない。従って、元画像が持つ垂直方向のト
ーンの一様性が印刷結果においても維持されており、ブ
ロック分けによるムラが生じない。

【００４５】以上、本発明の好適な実施例を説明した
が、本発明はこの実施例にのみ限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲内で他の種々の態様でも
実施することができる。

【００４６】尚、本発明は上記実施例以外の種々の態様
でも実施することができる。本発明は、プリンタだけで
なく、ホストコンピュータやその他のビットマップ画像
を処理する種々の装置に適用できる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、ブロック分けされた画
像データをブロック毎に非可逆圧縮し、この圧縮データ
を再び伸張した場合、伸張された画像にブロックによる
画質の相違が生ぜず、画像全体を通じて一様な画質が得
られる。

【００４８】尚、本発明は上記実施例以外の種々の態様
でも実施することができる。本発明は、プリンタだけで
なく、ホストコンピュータやその他のビットマップ画像
を処理する種々の装置に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のプリンタによるブロック分けされた画像
の圧縮処理を示す説明図。

【図２】従来のプリンタによる圧縮伸張後の印刷画像と
元の画像とを対比して示す説明図。

【図３】本発明に係る圧縮方式を適用したページプリン
タの一実施例の全体構成を示すブロック図。

【図４】同実施例において、ホストコンピュータ３がプ
リンタ１にビットイメージを送信する時の処理流れを示
すフローチャート。

【図５】同実施例において、ホストコンピュータ３から
のデータをプリンタ１が処理する流れを示すフローチャ
ート。

【図６】図５のステップＳ１８におけるパラメータの生
成処理を示した説明図。

【図７】図５のステップＳ２２における非可逆圧縮処理
の詳細な流れを示したフローチャート。

【図８】図７のステップＳ３２におけるセル取り出しの
具体例を示す図。

【図９】図５のステップＳ２０の出力処理の詳細な流れ
を示したフローチャート。

【図１０】伸張用ドットパターン９３の例を示す図。

【図１１】同実施例による非可逆圧縮の具体例を示す
図。

【図１２】同実施例による印刷画像と元の画像とを対比
して示した図。

【符号の説明】

１ ページプリンタ ３ ホストコンピュータ ７ ＣＰＵ ９ ＲＯＭ １１ ＲＡＭ １５ プリントエンジン ９３ 伸張用ドットパターン １１１ イメージ格納エリア １１３ イメージ管理エリア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のブロックに分割されたビットマッ
   プ画像の各ブロックを非可逆圧縮する方式において、 前記ビットマップ画像の全体に対して唯一通りに位置決
   めされた所定サイズのセルの配列に従って、前記各ブロ
   ックから前記配列に係るセルのビットマップデータを取
   り出すセル取り出し手段と、 前記取り出した各セルのビットマップデータを圧縮コー
   ドに変換する非可逆圧縮手段と、を備えたことを特徴と
   するビットマップ画像データの非可逆圧縮方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方式において、 前記セル取り出し手段が、 前記画像の全体を含む平面上での前記各ブロックの位置
   と前記セルのサイズとに基づいて、前記各ブロックに含
   まれるセルを前記各ブロックに対して位置決めする位置
   決め手段と、 前記各ブロックに対して位置決めされたセルのビットマ
   ップデータを、前記各ブロックから取り出すデータ取り
   出し手段と、を有することを特徴とするビットマップ画
   像データの非可逆圧縮法方式。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方式において、 前記セル取り出し手段が、 前記複数のブロックのうちの一つのブロックに含まれる
   セルを前記一つのブロックに対して位置決めする手段
   と、 前記一つのブロックに対して位置決めされたセルと位置
   的に整合するように、残りのブロックの各々に含まれる
   セルを前記残りのブロックの各々に対して位置決めする
   手段と、 前記各ブロックに対して位置決めされたセルのビットマ
   ップデータを、前記各ブロックから取り出すデータ取り
   出し手段と、を有することを特徴とするビットマップ画
   像データの非可逆圧縮法方式。
4. 【請求項４】 複数のブロックに分割されたビットマッ
   プ画像の各ブロックを非可逆圧縮する方法において、 前記ビットマップ画像の全体に対して唯一通りに位置決
   めされた所定サイズのセルの配列に従って、前記各ブロ
   ックから前記配列に係るセルのビットマップデータを取
   り出すセル取り出し過程と、 前記取り出した各セルのビットマップデータを圧縮コー
   ドに変換する非可逆圧縮過程と、を備えたことを特徴と
   するビットマップ画像データの非可逆圧縮方法。