JPH09181916A

JPH09181916A - グレースクリーニングのための方法

Info

Publication number: JPH09181916A
Application number: JP8317987A
Authority: JP
Inventors: Ying-Wei Lin; イン−ウェイ・リン; C Williams Leon; レオン・シー・ウイリアムス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1997-07-11
Also published as: US5729663A

Abstract

(57)【要約】【課題】１画素当たりＭビットの画像入力信号に応答
して１画素当たりＮビットの出力信号、但しＭ＞Ｎ、を
発生する方法を提供する。【解決手段】各セル成分ごとに１個の閾値を記憶する
中間階調セル閾値メモリ８４を採用する。ビデオ画像信
号のリアルタイム処理時に、記憶された閾値に基づいて
複数の閾値が計算され、画像信号と閾値が閾値比較手段
８８で比較される。閾値計算処理は、等間隔の定数を利
用することによって単純化され、結果として得られる等
間隔の閾値からの所望の変動は、ルックアップテーブル
１０８を利用してビデオ画像信号を再マッピングするこ
とによって実現される。次いで、各中間階調セル成分に
ついて実行された複数の比較の出力がエンコーダ１２０
で符号化され、ディジタルグレースケール出力信号が生
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は概括的にはグレース
クリーニングに関するものであり、更に詳しく言うと、
ＭがＮより大きいときに、１画素当たりＭビットの入力
信号に応答して１画素当たりＮビットの出力信号を発生
するための方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、印刷装置で表現するための複
数のマルチビット中間階調出力信号を、マルチビット画
像信号に応答して生成する、グレースクリーニングに適
した方法と装置である。本発明は、グレースクリーニン
グ処理を効率的に遂行するための、また、部分画素露光
を用いて中間階調ドットの成長が遂行されるように重ね
合わせ(overlapping)閾値を利用できるようにするため
の、方法と装置である。従って、本発明により実施費用
が削減され、処理速度が高速化されると考えられる。ま
た、本発明によるマルチビット画像処理により、１度に
わずかに１個の中間階調素子に作用する（即ち、成長さ
せる）中間処理プロセスでしばしば出現する好ましくな
いバンディングが低減されるであろう。

【０００３】Ｔ．ヘンダーソン(Henderson)他によるゼ
ロックス・ディスクロージャ・ジャーナルＶｏｌ．１
４，Ｎｏ．４、ｐｐ．１７５−１７６に記述されている
ように、１画素当たり８ビット（２５６段階）で記録さ
れている画像を、２ビットの画素を表現できる装置で印
刷するのに適した中間階調表現に変換するグレー中間階
調操作を実行するために、ルックアップテーブルが採用
される場合がある。

【０００４】ミラー(Miller)他による米国特許第５，４
４４，５５１号明細書は、ディジタル式にサンプリング
される連続階調画像からマルチレベル中間階調画像を生
成する装置と方法を開示している。

【０００５】Ｎｇによる米国特許第５，４５５，６８１
号明細書は、高解像度二値フォーマットで受信され且つ
ブロック状に変換されてグレーレベル画素データを生成
するグレーレベルプリントヘッド画像データを利用した
印刷方法を教示している。

【０００６】ウィリアムス(Williams)による米国特許第
５，２７４，４７２号明細書は、画像出力ターミナルで
印刷するために、グレーレベル画像データを高アドレス
可能データに変換する高アドレス可能画像ジェネレータ
を開示している。

【０００７】バセッチ(Bassetti)他による米国特許第
４，５４４，２６４号明細書及び第４，６２５，２２２
号明細書は、レーザ基電子写真印刷機械に適宜使用可能
なエンハンスメント回路を開示している。

【０００８】ジェームスＣ．ストッフェル(James C. St
offel)他による「画像再生に関する電子技術調査(A Sur
bey of Electronic Techniques for Pictorial Image R
eproduction)」IEEE Transactions On Communications,
Vol. COM-29, No.12,1981年１２月は、連続階調ならび
に中間階調画像入力を、二値出力プロセスに適合する空
間コード化表現に変換するのに利用できる画像処理アル
ゴリズムを開示している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】二値中間階調（ディザ
化）画像の生成で知られているように、全体画像または
その１区分に繰り返し適用される、正確に形づけられた
（通常は長方形の）「中間階調セル」で閾値アレイが利
用される場合がある。中間階調セルのサイズがｐ×ｑ画
素の場合、中間階調スクリーンは、セル内の各画素位置
（構成要素）に対してたった一つの閾値を仮定して、そ
のセルについて、ｐ×ｑ段階のグレーを生成できる。露
光方式の振幅変調またはパルス幅変調のいずれかを介し
てグレー画素を表現できる印刷システムでは、グレース
クリーンを採用して連続階調入力を印刷用のグレー中間
階調に変換すると考えられる。ここでは、中間階調セル
内の画素位置すなわち構成要素の各々について複数の閾
値が決定されなくてはならないことを除き、二値中間階
調スクリーンに関して説明されているのと同様な方法で
グレースクリーンが実施される。また、一つの入力ビデ
オ信号レベルと複数の閾値を比較した結果は、１個の二
値信号ではなく、印刷装置によって出力または表現され
るグレーレベルを示すマルチビット信号となる。一例と
して、１個の入力信号を３個の閾値と比較した場合、結
果として得られる出力は、４種類の可能状態のうちのい
ずれか１種類を備えた２ビット数である。本明細書中に
説明されるように、これらの可能状態とは、白（Ｗ）、
ライトグレー（Ｇ１）、ダークグレー（Ｇ２）、黒
（Ｂ）である。

【００１０】グレーで印刷することの利点は、同サイズ
の二値中間階調の場合に可能であるよりも、更に多くの
階調数（グレーレベル）をセルに提供できることであ
る。しかしながら、グレー中間階調処理の欠点は、中間
階調セルの各位置ごとに複数の閾値を記憶する必要があ
ることである、と認識されている。この記憶要件は、展
開されるスクリーンが大きくなるほど、その重要度を増
すであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様により、
中間階調セル内のそれぞれの可能画素位置に対して一つ
ずつ、複数の固有閾値を生成するステップと、閾値メモ
リに複数の固有閾値を記憶するステップと、中間階調セ
ル内の画素の相対位置を示すアドレスを発生するステッ
プと、アドレスに応じて、閾値メモリに記憶された複数
の固有閾値から第一固有閾値を選択するステップと、第
一固有閾値と画素画像信号レベルを比較するステップ
と、第一固有閾値に応じて、第二固有閾値を計算するス
テップと、第二固有閾値と画像画像信号レベルを比較す
るステップと、少なくとも上記比較ステップの結果を示
すコードを出力するステップ、とを備え、複数の画像信
号から成るビットマップ画像を処理してマルチビット中
間階調画像を生成する方法が提供される。

【００１２】本発明の一態様は、従来の印刷システムに
関する問題の観察に基づくものである。従来のシステム
では、グレー画像を表現することは可能であるが、グレ
ー中間階調を採用していないし、採用する場合にはグレ
ー中間階調を実行する閾値データの記憶に相当のメモリ
を要する。しかしながら、そのようなシステムでは、コ
スト、処理速度の遅さ、容認しえない出力のために、ユ
ーザの不満を招くことになるであろう。本発明の別の態
様は、グレーレベル印刷システムが（随時、１つの中間
階調内に一つのグレードットのみが生成される）非重ね
合わせ中間階調ドットを要求する場合に生じる、好まし
くない出力の観察に基づくものである。

【００１３】この態様は、使用中に中間階調セル閾値が
記憶ならびに生成される方法を改善し、異なる中間階調
セルの閾値間の重ね合わせを可能にすることによって、
これらの問題を緩和する技術の発見に基づくものであ
る。この技術は、例えば、残存閾値をリアルタイムに計
算しながら、１個の閾値しかしないメモリを効率的に利
用する回路によって実施されうる。本発明を実施する機
械は、中間階調方法または装置によって発生されたグレ
ーレベル出力信号（コード）を表す信号に応じて、パル
ス幅位置変調（ＰＷＰＭ）を介してレーザビームの強度
または露光レベルが変調される、レーザ基電子印刷シス
テムを含むことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は多機能ネットワーク適応印
刷機を示すブロック図である。図２は図１の印刷機のビ
デオ制御モジュールのブロック図である。図３は本発明
によりグレー中間階調操作を実施するための実施例の各
構成要素を示す概略ブロック図である。図４と５は、そ
れぞれ、本発明の一態様である非重なり及び重なり閾値
レベルの図解表示である。図６と７は、それぞれ、図４
と５に記載された方式に基づいて埋められた通りの例示
高アドレス可能画素を示す。図８は、本発明の一態様に
よる、ビデオ信号の例示再マッピングの図解表示であ
る。

【００１５】本発明の説明にあたって、明細書中に下記
の用語を使用している。

【００１６】明細書中の「データ」という用語は、情報
（例えば画像データ）を示すまたは含む物理的信号を指
す。１つのデータ項目によって多数の可能選択肢のうち
の１つを示すことができる場合、該データ項目は多数の
「値」のうちの１つの値を有している。例えば、ビット
とも呼ばれる二値データ項目は、「１」と「０」、また
は「オン」と「オフ」、または「高」と「低」を同じよ
うに指す二つの値のうちの一方の値を有している。

【００１７】画像中のそれぞれの位置は「画素」と呼ば
れる。１個のデータ項目が１個の値を提供する画像を定
義するアレイにおいては、ある場所の色を示す値を各値
は、「画素値」と呼ばれることがある。各画素値は、
「二値方式」の画像の場合のビットか、「グレースケー
ル方式」の画像の場合のグレースケール値か、「カラー
座標方式」の画像の場合のカラー空間座標セットか、の
いずれかであり、この二値方式、グレースケール方式、
カラー座標形式は、各々、画像を定義する二次元アレイ
である。

【００１８】画像の一部に関係するデータ項目について
操作する場合は「画像処理」が実施される。「近傍操
作」は、画像の一部分に関連するデータを利用して、画
像の別の部分に関連するデータを求める画像処理操作の
ことである。

【００１９】「解像度再構成」は画像定義データについ
て実施される復号化操作を表しており、出力印刷で画像
を正確に再現するために、部分的に露光された１個の画
素とその近傍を表す１個の符号化信号を復号化して画素
境界内の部分画素露光信号の配置を決定する。これに関
連して、正確な再現とは、符号化前の表現と出来るかぎ
り同様なものを意味することと理解されたい。

【００２０】「画像入力ターミナル」（ＩＩＴ）すなわ
ち「画像入力装置」は、画像を受信して、画像を定義す
るデータ項目を提供できる装置のことである。「スキャ
ナ」は、原稿走査によるなど、走査動作によって画像を
受信する画像入力装置である。

【００２１】「画像出力ターミナル」（ＩＯＴ）すなわ
ち「画像出力装置」は、画像を定義するデータ項目を受
信して、画像を出力として提供できる装置のことであ
る。「ディスプレイ」は、人間の目に見える形で出力画
像を提供する画像出力装置である。ディスプレイによっ
て与えられる可視パターンは、「表示画像」または単に
「画像」という。プリンタすなわち印刷システムは、画
像出力ターミナルの別の例である。

【００２２】ここで図１を参照すると、多機能ネットワ
ーク適合印刷システムが、参照数字１０によって示され
ている。印刷システム１０は、ネットワークサービスモ
ジュール１４に有効に連結された印刷機１２を含んでい
る。印刷機１２は、スキャナ１８とプリンタ２０と交信
する、ビデオ制御モジュール（ＶＣＭ）と呼ばれる電子
サブシステム１６を備えている。一例において、以下に
更に詳しく説明されるＶＣＭ１６は、ディジタル複写装
置のスキャナ（ＩＩＴ）ならびにプリンタ（ＩＯＴ）の
動作と協調して機能する。このような装置では、スキャ
ナ１８は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイを利
用して、原稿上の画像を「読み取る」またはラスター化
し、ＣＣＤによって生成されたアナログビデオ信号をデ
ィジタル信号に変換する。次いで、スキャナ１８に関連
付けられた、図２のブロック２２と２３の画像システム
は、信号補正等を実行し、補正された信号をマルチレベ
ル信号（例えば、二値信号）に変換し、このマルチレベ
ル信号を圧縮し、好ましくはこれを電子式事前照合（Ｅ
ＰＣ）メモリ２４に記憶する。

【００２３】再び図１を参照すると、プリンタ（ＩＯ
Ｔ）２０は、乾式複写式プリントエンジンを備えること
が好ましい。一例において、プリントエンジンは、レー
ザラスタ出力走査装置または発光ダイオード（ＬＥＤ）
プリントバーのような画像生成ソースにより露光される
（図示されていない）マルチピッチホトレセプタベルト
を有している。印刷環境においては、マルチレベル画像
データが電子事前照合（ＥＰＣ）メモリ２４（図２）か
ら読み出され、一方、画像信号またはデータに基づいて
画像生成ソースがオンおよびオフされてホトレセプタ上
に潜像が形成される。次に、現像技術により潜像が現像
され、印刷媒体シートに転写される。結果として得られ
るプリントが定着されると、シートは、両面印刷のため
に印刷システム中で反転される場合もあるし、単純にそ
こから出力される場合もある。本プリンタが、開示実施
例の基礎となる発明概念を変更せずに、乾式複写プリン
トエンジン以外の他の形態（例えば、サーマルインクジ
ェットまたはイオノグラフィック）を取ることが可能で
あることが、当業者に理解されるであろう。

【００２４】特に図２を参照しながら、ＶＣＭ１６を更
に詳しく論じよう。ＶＣＭ１６は、種々のＩ／Ｏと、デ
ータ転送ならびに記憶コンポーネントとに連絡するビデ
オバス（ＶＢｕｓ）２８を備えている。ＶＢｕｓ２８
は、６４ビットに拡張可能な、高速３２ビットデータバ
ースト転送バスであることが好ましい。３２ビット導入
の場合、耐えられる最大帯域幅が約６０メガバイト／秒
であって、バースト帯域幅が１００メガバイト／秒程度
の高さである。

【００２５】ＶＣＭの記憶コンポーネントは、ＥＰＣメ
モリ部３０と大容量メモリ部３２に存在している。ＥＰ
Ｃメモリ部は、ＥＰＣメモリ２４を含んでおり、ＥＰＣ
メモリは、ＤＲＡＭコントローラ３３を介してＶＢｕｓ
に連結されている。好ましくはＤＲＡＭであるＥＰＣメ
モリは、２つの高密度３２ビットＳＩＭＭモジュールに
より、６４メガバイトに拡張される。大容量メモリ部３
２は、転送モジュール３６ａによりＶＢｕｓに結合され
るＳＣＳＩハードドライブ装置３４を備えている。以下
に明らかになるように、他のＩ／Ｏならびに処理コンポ
ーネントも、各々、伝送モジュール３６を介してＶＢｕ
ｓに結合される。それ以外の装置（例えばワークステー
ション）は、適切なインタフェースを利用することによ
り、転送モジュール３６ａを介してＶＢｕｓに結合でき
ることが察知されるであろう。

【００２６】図１と２を参照すると、ＦＡＸモジュール
４８、スキャナすなわちＩＩＴ１８、プリンタすなわち
ＩＯＴ２０という、３つのＩ／ＯコンポーネントがＶＢ
ｕｓ２８に有効に結合されているように図示されてい
る。しかしながら、拡張スロット５０により、広範囲な
コンポーネントをＶＢｕｓに結合できることを認識され
たい。

【００２７】再び図２を参照すると、転送モジュール３
６ｃと３６ｄにより、ＩＩＴ１８とＩＯＴ２０がＶＢｕ
ｓ２８に有効に結合されている。更に、ＩＩＴ１８とＩ
ＯＴ２０は、各々、圧縮器６２と圧縮解除器６４に有効
に結合されている。圧縮器と圧縮解除器は、ゼロックス
適合圧縮を採用している単一モジュールまたはロスの無
い他の市販装置によって提供されることが好ましい。ゼ
ロックス適合圧縮装置は、ゼロックス社が同社のＤｏｃ
ｕＴｅｃｈ（登録商標）印刷システムで圧縮／圧縮解除
操作に利用しているものである。

【００２８】画像処理部２２を備えたスキャナ１８は、
注釈／マージ処理モジュール６６に結合されている。画
像処理部は、画像エンハンスメント、閾値／スクリーニ
ング、回転、解像度変換、ＴＲＣ調整といった種々の所
望機能を実施できるようにプログラムされた、１個また
は複数個の専用プロセッサを具備することが好ましい。
これら各機能の選択的起動は、画像処理コントロールレ
ジスタのグループによって調整することが可能で、レジ
スタはシステムコントローラによってプログラムされ
る。これら機能は、パイプの一方の「端」から画像デー
タが入力され、処理された画像データが他方の「端」か
ら出力される「パイプライン」に沿って配列される。

【００２９】更に図２を参照すると、ＶＣＭ１６の種々
のバスマスターの調停は、ＶＢｕｓアービタ／バスゲー
トウェィ７１に配設されたＶＢｕｓアービタ７０によっ
て実施される。アービタは、ある任意の時間にＶＢｕｓ
にアクセスできるバスマスタ（例えば、ＦＡＸモジュー
ル、スキャナ、プリンタ、ＳＣＳＩハードドライブ、Ｅ
ＰＣメモリ、またはネットワークサービスコンポーネン
ト）を決定する。

【００３０】図２の実施例に記載されているように、Ｉ
ＩＴからの入力画像データは、画像処理部２２に入力さ
れうる。操作モードの一つにおいて、入力画像データ
は、原稿を走査またはラスタ化して、各画素位置ごとに
ｘビットのグレーデータをビットストリームの形で生成
することによって得られる。次に、画像画素がｎビッ
ト、但しｎ＜ｘ、の画像信号として表現されるようにグ
レーデータを閾値処理する。一例において、任意の入力
画像（グレーデータ）は、ｎ＝３で解像度１８００×６
００×１ｓｐｉ（高アドレス可能度）が得られるよう
に、６００×６００×３ｓｐｉで処理される。しかしな
がら、ｎが３未満の値であるときでさえ、記憶方式が最
適化され、１８００×６００×１ｓｐｉの高アドレス可
能出力解像度が得られることが分かっている。以下に明
らかになるように、本技術は、種々の解像度の入力なら
びに出力に適用可能で、開示実施例を基礎をなす発明概
念に影響を及ぼすことなく広範囲な入力源から画像デー
タを求めることができる。

【００３１】１９９６年４月３日に公開された、Ｔ．イ
エ（Ｙｅｈ）他による欧州特許出願第７０５，０２１号
明細書によれば、それぞれのｍビット信号が位置情報
（例えば、画素ピリオド内のサブ画素位置）を表し、ｎ
ビット信号が輝度情報（グレーレベル）を表すとき、画
像データは、ｎビット信号がｎ−ｍで記述されるように
符号化される。換言すると、３ビットの「グレー」画像
データ（例えば、６００×６００×３）は、２ビットの
出力（例えば、４種類のレベルのうちの一つ；６００×
６００×２）に符号化または特徴付けられる。

【００３２】サブ画素のアドレッシングを利用して「グ
レー」出力を生成するのに、高アドレス可能出力装置Ｉ
ＯＴが採用されうることを理解されたい。更に具体的に
言うと、画素毎に考えるときに、サブ画素の順序および
オン／オフ状態が「グレー」出力となる場合、各画素が
連続した２個のサブ画素として出力される画素アドレッ
シング方式を利用して、２ビット／画素出力画像を生成
できる。しかしながら、通常、「グレー」出力を実現す
るためにアドレス可能特性を高くするほど画像データが
増える。

【００３３】例えば、輝度００／ｂ（「／ｂ」は、二値
数を意味する）の６００×６００×２ｓｐｉ画素は、１
８００×６００×１の出力での３個の白色画素に相当
し、輝度０１／ｂの６００×６００×２ｓｐｉ画素は、
１８００×６００×１ｓｐｉでの１個の黒色画素と２個
の白色画素に相当する。それにも関わらず、３ビット画
像信号（６００×３）によって表現されるグレー画素は
２ビットだけでは完全に示すことは出来ないので、その
ような符号化方式によって或る種の画像関連情報が失わ
れる。換言すると、２ビットしか使わないということ
は、黒色画素が左寄りか、右寄りか、中央寄りであった
かを示すことが出来ない。しかしながら、この欠け落ち
た即ち失われた情報は、Ｔ．イエ（Ｙｅｈ）他によって
記述された再構成ステップまたはプロセスにより提供さ
れうる。

【００３４】再び図２を参照すると、符号化されたビッ
トストリームは、圧縮器６２によって圧縮され、ＥＰＣ
メモリ２４に記憶される。次に、圧縮されたデータは、
ディスク３４にコピーされるか、画像ブロック２３を介
してプリンタ（ＩＯＴ）２０のような適当な出力装置に
出力される迄、ＥＰＣメモリに保持される。記憶データ
を出力するときになると、圧縮解除器６４によって圧縮
解除が行われる。上記の記述から理解されるように、画
素処理部、圧縮器、ＥＰＣメモリ及び圧縮解除器間のデ
ータの移動は、伝送モジュール３６によって容易にな
る。

【００３５】画像データの出力を予想する場合、図３の
概略図によって単純化されて表現されているように、回
路８０により中間階調グレー出力信号を生成するように
対応ビットストリームが処理される。回路８０は、別の
論理機能性を具備する場合もあるＡＳＩＣまたは同規模
の集積回路として提供されることが好ましい。或いは、
本明細書に記述されている画像処理操作は、プログラマ
ブルコンピュータ、データプロセッサ、または画像処理
システムで実施されてもよい。好適実施例では、二機能
回路８０が図１のＶＣＭ１６のＡＳＩＣ内にあるが、図
２の圧縮解除ブロック６４とＩＯＴの間のいずれかの位
置に直列式に配置してもよい。中間階調回路８０は、ア
ドレス発生回路８２、中間階調閾値発生手段８４、ビデ
オ補正手段８６、閾値比較手段８８という、４個の機能
ブロックを備えている。機能的には、回路８０は、６０
０×６００×８の形式にラスター化された画像信号を、
前述のメモリ装置のいずれであるＥＰＣ画像バッファ２
４から受信し、パルス幅の位置変調ラスタ出力スキャナ
（ＩＯＴ）を駆動するのに適した中間階調出力を別の処
理により生成するように画像信号を処理する。

【００３６】更に具体的に述べると、特定の画素が関連
付けられる中間階調セル内の位置を識別するために各画
素毎に刻時されるラスタ画素計数の場合、アドレス発生
回路８２は、一連のモジュールカウンタであることが好
ましい。単純な例として、ｐ×ｑの中間階調セル（ｐ列
ｑ段）の場合、信号Ｓ(i,j)は、中間階調のセル位置Ｐ
(i mod p, j mod q)に基づいて関連付けられ処理され
る。それ故、アドレス発生回路８２は、各画素毎にアド
レスＰを出力して、中間階調セル位置を指示または選択
する。

【００３７】更に図３を参照するが、回路８２によって
アドレスが発生されると、複数の中間階調レベルまたは
値を生成するために中間階調閾値発生手段が採用され
る。好適実施例では、閾値発生手段は、閾値ルックアッ
プテーブル（ＬＵＴ）９０と、複数の加算ブロック９２
と９４、ならびにラッチ９６、９８、１００を備えてい
る。作動時、ＬＵＴ９０は、アドレスＰに応答して閾値
信号Ｔｈ１を出力する。次いで信号Ｔｈ１は、加算ブロ
ック９２と９４に供給される。加算ブロック９２と９４
にて、信号は、各々、定数Ｃ１とＣ２に加算され、各
々、閾値Ｔｈ２とＴｈ３を生じる。その後、図示のよう
に、３個の閾値信号がラッチ９６と９８と１００に記憶
される。一実施例において、定数Ｃ１とＣ２に関連付け
られる値は、互いの整数倍数であってもよい。或いは、
定数によって表される値は互いに無関係であってもよ
い。図４〜７を参照しながら以下に説明されるように、
結果として得られる閾値は、非重なり型（図４と６）ま
たは重なり型（図５と７）のいずれかである。

【００３８】閾値の発生と同時に、ビデオ補正手段８６
へのマルチビットビデオ信号入力が補正される。一実施
例において、ＴＲＣ補正は、ＴＲＣＬＵＴ１０６を利
用して実施され、ビデオの再マッピングは再マッピング
ＬＵＴ１０８を利用して実施される。再マッピングＬＵ
Ｔ１０８の機能性は、閾値定数Ｃ１とＣ２が同じ増分値
を表す好適実施例におけるグレースクリーニング操作に
利用される。増分値を等しくして、増分値が等しくない
場合に必要なものを無くすことによって、ハードウェア
が単純化される。ここで、図８に記載されているよう
に、連続した閾値ペアＴｈ１−Ｔｈ２とＴｈ２−Ｔｈ３
の間の分散不平等は、ＴＲＣ補正ビデオ信号（ｖｉｄｅ
ｏ’）によって遂行される。一例として、次の表（表
１）に、特定の中間階調セル位置を再マッピングした結
果と種々の補正ビデオ信号レベル（ｖｉｄｅｏ’）を示
す。ディジタル画像処理の当業者は、ＴＲＣＬＵＴ１
０６と再マッピングＬＵＴ１０８の機能性を一般的なＬ
ＵＴまたは同様なビデオ補正手段に組み合わせて、入力
ビデオ信号（ｖｉｄｅｏ）が所望の出力信号（ｖｉｄｅ
ｏ”）に変換されるようできることも、更に察知するで
あろう。

【００３９】更に図３に記載されているように、変換さ
れたビデオ信号（ｖｉｄｅｏ”）は、次に、閾値比較手
段８８において、それぞれの可能閾値レベル（Ｔｈ１と
Ｔｈ２とＴｈ３）と比較される。好適実施例では、この
比較は複数のパラレルコンパレータ１１２、１１４、１
１６によって実施される。コンパレータの出力は、「ｖ
ｉｄｅｏ」信号が閾値信号レベル未満の場合は二値の
「０」であり、閾値信号レベル以上の場合は二値の
「１」である。比較後、３ビットの二値が生じるが、こ
の３ビット値の各ビットは、１つの比較操作の結果を表
している。図３に記載されているように、この３ビット
の結果はエンコーダ１２０に渡され、そこで３ビット値
が２ビットのグレー中間階調値を表すように符号化され
る。この符号化処理は、次の論理テーブル（表２）に基
づいて実施される。表２では、「Ｘ」は、出力に影響を
及ぼさない「心配無用な」値を表している。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】ここで図４を参照すると、そこには、非重
なり閾値方式を図解表現したものが示されている。ビデ
オ信号レベルが垂直軸に沿って示されており、水平軸は
中間階調セル内の画素位置すなわち成分、Ｓ(i,j)を表
している。１画素当たり２ビットの実施例について前述
した通り、３個の閾値を利用して出力が決定される。例
えば、位置Ｓ(i,j)の場合は、閾値Ｔｈ１(i,j)、Ｔｈ２
(i,j)、Ｔｈ３(i,j)が利用される。前述の通り、実施例
では、図２で再マッピングＬＵＴ１０８を利用してビデ
オ信号を変更する一方、比較のために等間隔にされた閾
値を採用することが好ましい。従って、３個の閾値は、
記載されているようにビデオ信号範囲（△）を２つの等
しいセグメントに定義および等分割する。中間階調セル
位置Ｓ(i,j)に対応する画素について、ビデオ信号レベ
ルが上がると、次の閾値に到達したときにセルの露光パ
ルスが「成長する」または長くなる。また、Ｓ(i,j)が
完全に埋まるまでは、次の中間階調成分、例えばＳ(i,j
+1)が露光されることはない。この単一成分の成長を図
６に示す。図６では、中間階調セル１５０の追加露光の
順序は、各中間階調セル成分に対応する３つの部分画素
位置の数字によって示されている。図６を参照すると、
セル位置Ｓ(i,j)が完全に埋められてから（１−３）、
セル位置Ｓ(i-1,j+1)が露光され始め（４−６）、各閾
値レベル７−９を有する位置Ｓ(i-2,j-1)についても同
様である。

【００４３】図５と７を参照すると、対照的に、重なり
閾値は、全く異なる埋め込み方式を生じることが分か
る。前述のＴＲＣ再マッピング機能（ＬＵＴ１０８）は
重なり閾値を伴う出力を表現できるように最適化される
必要がある。具体的にいうと、図５は、画素Ｓ(i,j)の
ビデオレベルが第３閾値レベルＴｈ３(i,j)に達する前
に、各方向に位置Ｓ(i,j-1)のドットが成長するように
別のセル位置Ｓ(i-2,j)の露光が開始することを示して
いる。換言すると、図７に記載されているように、中間
階調セル成分の露光レベルは、白−グレー１−グレー２
−黒に進み続けるが、この進行は、図６の場合でそうで
あったように他のセル位置が露光される以前に完全セル
位置で生じることはない。むしろ、重なり閾値、例えば
閾値Ｔｈ１(i-2,j)とＴｈ３(i,j)、を利用することによ
り、多くのセル位置が累進的に成長していく。これによ
り、その輪郭がより滑らかになり、また、図４と６に示
された非重なり方法で一般に認められる段やコントラス
トの不連続を伴わないグレースケールビデオ信号表現が
得られる。

【００４４】要約すると、本発明は１画素当たりＭビッ
トの画像入力信号に応答して１画素当たりＮビットの出
力信号、但しＭ＞Ｎ、を発生する方法ならびに装置であ
る。本発明は、各セル成分ごとに１個の閾値を記憶する
中間階調セル閾値メモリを採用する。ビデオ画像信号の
リアルタイム処理時に、記憶された閾値に基づいて複数
の閾値が計算され、画像信号と閾値が比較される。閾値
計算処理は、等間隔の定数を利用することによって単純
化され、結果として得られる等間隔の閾値からの所望の
変動は、ルックアップテーブルを利用してビデオ画像信
号を再マッピングすることによって実現される。次い
で、各中間階調セル成分について実行された複数の比較
の出力が符号化され、ディジタルグレースケール出力信
号が生成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】多機能ネットワーク適応印刷機を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１の印刷機のビデオ制御モジュールのブロ
ック図である。

【図３】本発明によりグレー中間階調操作を実施する
ための実施例の各構成要素を示す概略ブロック図であ
る。

【図４】本発明の一態様である非重なり閾値レベルの
図解図である。

【図５】本発明の一態様である重なり閾値レベルの図
解図である。

【図６】図４に記載された方式に基づいて埋められる
通りの、例示高アドレス可能画素を示す図である。

【図７】図５に記載された方式に基づいて埋められた
通りの、例示高アドレス可能画素を示す図である。

【図８】本発明の一態様による、ビデオ信号の例示再
マッピングの図解図である。

【符号の説明】

１０多機能ネットワーク適合印刷システム、１２印
刷機、１４ネットワークサービスモジュール、１６
ビデオ制御モジュール、１８スキャナ、２０プリン
タ、２２画像処理システム、２３画像処理システ
ム、２４電子式事前照合メモリ、２８ビデオバス、
３０ＥＰＣメモリ部、３２大容量メモリ部、３３
ＤＲＡＭコントローラ、３４ＳＣＳＩハードドライブ
装置、３６転送モジュール、４８ＦＡＸモジュール、
５０拡張スロット、６２圧縮器、６４圧縮解除
器、６６注釈／マージモジュール、７０ＶＢｕｓア
ービタ、７１ＶＢｕｓアービタ／バスゲートウェイ、
８０回路、８２アドレス発生回路、８４中間階調
閾値発生手段、８６ビデオ補正手段、８８閾値比較
手段、９０閾値ルックアップテーブル、９２加算ブ
ロック、９４加算ブロック、９６ラッチ、９８ラ
ッチ、１００ラッチ、１０６ＴＲＣＬＵＴ、１０
８再マッピングＬＵＴ、１１２パラレルコンパレー
タ、１１４パラレルコンパレータ、１１６パラレル
コンパレータ、１２０エンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者レオン・シー・ウイリアムスアメリカ合衆国ニューヨーク州 14568 ウォルワースオーチャードストリート 3900

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中間階調セル内のそれぞれの可能画素位
置に対して一つずつ、複数の固有閾値を生成するステッ
プと、閾値メモリに複数の固有閾値を記憶するステップと、中間階調セル内の画素の相対位置を示すアドレスを発生
するステップと、アドレスに応じて、閾値メモリに記憶された複数の固有
閾値から第一固有閾値を選択するステップと、第一固有閾値と画素画像信号レベルを比較するステップ
と、第一固有閾値に応じて、第二固有閾値を計算するステッ
プと、第二固有閾値と画像画像信号レベルを比較するステップ
と、少なくとも上記比較ステップの結果を示すコードを出力
するステップ、とを備え、複数の画像信号から成るビットマップ画像を処理してマ
ルチビット中間階調画像を生成する方法。