JPH10506767A - ディザアレーを用いて像データのビットレート減少及び再構成を行う方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 像データのビットレート減少及び再構成を行う装置及び方法が提供される。３２ビットのＣＭＹＫ組合せを１６ビットコードワードへと減少するビットレート減少は、５つの段階的計算によるか又はＬＵＴを用いることにより、ピクセルごとに行われる(701-709)。ビットレート減少は、出力像ピクセルがおそらく任意の順序で発生されるＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ解読中に行われる。ＣＭＹＫ像値の成分当たり８ビットに対する１６ビットコードワードから３２ビットデータへのビット拡張は、好ましくは直接的なテーブルルックアップ(711)により、リアルタイム印刷(712)の間に行われる。ビットレート減少中に、像データは非直線的に補正され(702)、知覚的な非均一性及び再現装置の入力／出力関係の非直線性が補償される。量子化及びコード化は、非直線的に補正された像データをディザアレーからの値でスレッシュホールド処理(703-707)することにより行われる。コード化された像は、フレームバッファに記憶され(708)、そしてその後に、検索され(710)、ディザ解除され(711A)、量子化解除され(711B)、そして印刷の前に知覚的非直線性に対して逆変換される(711C)。

Description

【発明の詳細な説明】 ディザアレーを用いて像データのビットレート減少 及び再構成を行う方法及び装置発明の分野 本発明は、ディザアレーを用いて像データのビットレート減少及び再構成を行 う方法及び装置に係る。先行技術の説明 計算能力が増大しそしてコンピュータのユーザがより洗練されるにつれて、コ ンピュータシステム及びコンピュータベースの出版システムにおけるカラー像の 使用が著しく普及して来ている。カラー像の使用は、高レベルの最終コンピュー タシステムを用いる専門家にもはや限定されない。むしろ、カラー像の再現は、 あらゆるレベルのコンピュータユーザにより使用されるパーソナルコンピュータ の標準的な特徴になりつつある。 連続階調及びハーフトーン印刷 あるディスプレイ及びレーザプリンタのようなある出力レンダリング装置は、 連続階調のカラー又はグレースケールの像を直接再現することができる。ここで 使用する「連続階調」という用語は、連続階調像のデジタル及びアナログの両方 の表示を含む。デジタル表示は単にデジタル像を指し、これは、ピクセルと称す る画素で構成されるものであって、各ピクセルにおいて多数の異なる像値の１つ をもつことができる。モノトーン（白黒、グレースケール）デジタル像は、グレ ースケールに対し各ピクセルに特定数のビットを割り当てる。カラー像は、各ピ クセルにおいてそのカラー像を作り上げるカラー成分の各々に特定数のビットを 割り当てるという点で多数のグレースケール像と同等である。印刷については、 少なくとも３つのカラー成分が使用され、そして最も一般的には、特定の出力プ リンタに像を再現するのに必要とされるシアン、マゼンタ、イエロー及び黒の着 色剤の量を指示する４つのカラー成分Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫが使用される。その一例 が、日本のキャノン社によって製造されたＣＬＣ５００カラーレーザ複写機であ る。この場合のレンダリング装置は、４つのカラーＣ、Ｍ、Ｙ及びＫをカラー当 たり８ビット、画素当たり全部で３２ビット、そして１インチ当たり４００画素 （１インチ当たりのドット数即ちｄｐｉとも称する）の解像度で印刷するレーザ プリントエンジンである。キャノンのＣＬＣ及び同様のプリンタでは、画素当た りのビット数を減少する技術がおそらく充分に高い質の像を発生することを指示 するチャンネル当たり２５６のインクレベル（８ビット）全部が知覚的又は測定 可能に区別できるのではないことが観察される。 フレームバッファ及びプリンタコントローラ デジタル像は、ページバッファとも称するフレームバッファにしばしば記憶さ れる。完全な像を記憶するには多量のメモリが必要とされる。例えば、ページサ イズが通常の１１ｘ８．５インチで、空間解像度が４００ピクセル／インチで、 ピクセル当たり４つのカラー成分をもちそして成分当たり１つのバイト（８ビッ ト）をもつ連続階調のデジタル像を記憶するには、５９，８４０，０００バイト が必要になる。従って、像の質を著しく損なうことなくこのような像を記憶する のに必要なメモリの量を減少することが所望される。所要メモリを減少するため の方法の必要な部分は、減少記憶の像から全解像度の像を再構成するための対応 的な方法である。像を記憶するのに必要なメモリの減少は、ピクセル当たりの平 均ビット数（ビットレート）が減少されるという点で、ビットレート減少と称さ れる。 フレームバッファ及びビットレート減少の１つの用途は、連続階調のデジタル プリンタにおいてプリントする前にフレームバッファが中間メモリとして使用さ れるときである。本発明の譲受人により製造されたＦｉｅｒｙ（登録商標）プリ ントサーバのプリンタコントローラは、このように機能する。Ｆｉｅｒｙ（登録 商標）プリンタコントローラは、フレームバッファと；入力像記述ファイルを取 り出しそしてその入力像記述ファイルに対応するデジタル像を発生してフレーム バッファに記憶するためのプロセッサと；フレームバッファから像データを読み 出しそしてそのデータをレンダリング装置、通常はキャノンＣＬＣ５００のよう なレーザプリンタエンジンへ、そのプリントエンジン速度に歩調を合わせるのに 必要なレートで送信するためのレーザレンダリング装置（映像プロセッサとも称 する）とを備えている。通常は、像の発生及びフレームバッファの充填は、読み 出しに必要なものよりも相当に低いレートで生じる。又、通常は、像の発生及び フレームバッファの充填は、プリンとエンジンにより必要とされる順次ラスタフ ォーマットで生じない。従って、読み出しは、フレームバッファがいっぱいにな った後にのみ行われる。 入力像記述ファイルは、カリフォルニア州、マウンティンビューのアドベ・シ ステム社の製品であるＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）のようなページ記述言 語のプログラムで構成される。入力像記述ファイルに対応するデジタル像を発生 して記憶することは、ＲＩＰｐｉｎｇとして知られている。この機能を実行する 装置は、ＲＩＰ又はＲＩＰエンジンと称する。ＲＩＰの由来は、「ラスタイメー ジプロセッサ（又はプロセッシング）」である。 Ｆｉｅｒｙ（登録商標）のようなプリンタコントローラの主たるコストの１つ は、大きなラスタ化像を記憶するに充分な大きさのフレームバッファに必要とさ れる多量のメモリである。必要とされるフレームバッファメモリの量を減少する 技術を使用することが望まれる。これは、減少メモリフォーマットから、プリン タにより必要とされるデータビット数へデータを再構成するための技術を必要と する。読み出しは、非常に速いレートで行うことができる。例えば、３０ページ ／分のプリンタでは、平均データレートが２３０Ｍビット／秒以上である。バー ストレートは相当に高い。従って、プリンタコントローラに有用なメモリ減少技 術としては、対応する再構成技術がハードウェアをほとんど伴わずに速いレート で機能することが必要となる（節減されるメモリのコストよりハードウェアのコ ストが高くならないように）。 ハーフトーン技術 ほとんどの印刷装置は、一定量の着色剤例えばインクを特定のポイントに付着 するか又はそのポイントに何ら着色剤を付着しないかのいずれかであるという点 でその出力が２進であるから、連続階調のカラー（又は連続階調のグレースケー ル）を厳密に再現することはできない。ハーフトーン処理とは、連続階調像を２ 進（ハーフトーンとも称する）表示に変換するための技術に与えられた名前であ る。このような技術は、一般に、イメージセッター、インクジェットプリンタ、 レーザプリンタ、複写機、ファクシミリマシン、液晶ディスプレイ、及び他の再 現又は表示装置に使用されている。これらの技術は、クラスター型スクリーン処 理、隣接ハーフトーン処理及びディザ処理を含む。 クラスター型スクリーン処理は、出力像エリアの上にポイントの格子をオーバ ーレイし、そしてその格子の各ポイントに所定の形状のドットを形成するもので あって、そのサイズは、その位置における入力像の値に基づいて変化する。通常 は、クラスター型スクリーンの各ドットは、複数のプリンタ画素で構成される。 クラスター型スクリーン処理技術は、電子的な世代の前に印刷に使用された古典 的な写真コンタクトスクリーニングを模擬するものが知られている。このような 模擬は、スクリーンの線周波数、回転角度及びハーフトーンドット形状を特定す ることを含む。 エラー拡散のような隣接ハーフトーン処理技術は、通常、入力像の多数のピク セルにおける値を用いて出力像のピクセルを決定することを含む。従って、隣接 ハーフトーン処理技術は、多数の計算を必要とし、一般に低速で且つプロセッサ に負担が集中する。 ディザ処理によるハーフトーン処理は、入力像の各ピクセルを、同じサイズの 比較アレーにおける対応ピクセルとポイントごとに比較することを含み、上記ア レーは、通常は、より小さなアレーを垂直及び水平の両方向に繰り返すことより 成る。従って、このプロセスは、「ディザアレー」、「ディザマトリクス」及び 「スレッシュホールドアレー」として交換可能に知られた小さなアレーによって 定義される。これら「ディザアレー」、「ディザマトリクス」及び「スレッシュ ホールドアレー」という用語は、ここでは、小さなコア及び大きな周期的な比較 アレーの両方を指すのに使用される。意図された意味は、当業者であれば文脈か ら明らかとなろう。出力ピクセルは、それに対応する入力ピクセルの値がディザ アレーにおける対応ピクセルの値より大きい場合にターンオンされる（例えば、 印刷時に着色剤の付与を表すために値１をとる）。さもなくば、出力ピクセルは ターンオフされる（例えば、印刷時に着色剤を付与しないことを表すために値０ をとる）。ディザ処理は、比較的高速な手順である。 ビットレート減少の要件 上記のように、フレームバッファに像を記憶するのにあまりメモリが必要とさ れないように像のビットレートを減少できることが望まれる。ビットレート減少 技術は、通常の写真のシーン、コンピュータが形成したグラフィック及びテキス ト、並びに合成シーンを含む像に対して機能しなければならない。プリンタコン トローラの用途の場合には、ビットレート減少技術は、カラー像のレンダリング （印刷）の速度を著しく低速化してはならず、且つ連続階調プリンタ又は２進プ リンタを受け入れることができねばならない。更に、極度の像の値が保持される ことも望まれる。ビットレート減少を実行せずに像の０％又は１００％の着色剤 値でレンダリングされた像のいかなる領域も、各々０％又は１００％の着色剤値 で依然としてレンダリングされる。即ち、極度の像の値が厳密に再構成されそし て印刷されることが望まれる。この属性は、極度ポイント条件と称する。 ビットレート減少技術をＦｉｅｒｙ（登録商標）のようなプリンタコントロー ラに使用すべき場合には、この技術が高速であることが望まれる。高速な技術で あることを保証する１つの方法は、像の内容が何でであっても同じ技術が使用さ れるという点でその技術を像とは独立したものにすることである。例えば、顔の 像、屋外の山のシーンの像、テキスト、並びにテキスト及び多数の写真シーンを 含む絵画的な広告に対して、同じ技術が使用される。 更に、既に述べたように、Ｆｉｅｒｙ（登録商標）のようなプリンタコントロ ーラの用途については、対応する再構成技術が、僅かな量のハードウェアのみを 使用して速いレートで機能することが必要とされる。高速ビットレート減少及び 高速再構成の両方を保証する１つの方法は、減少技術を、ポイント処理技術と称 する単一ピクセルベースで実行されるものに限定することである。これは、像に おける空間的冗長性の利点を取り入れた公知の多数の像圧縮技術のような空間的 処理を伴う技術を除外する。又、プリンタコントローラがＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ （登録商標）のようにページ記述言語に対してＲＩＰを含む場合には、ポイント 処理に限定される。というのは、上記のように、多数のページ記述プロセッサ、 例えば、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）インタープリターは、無秩序な予想 不能な空間パターンで像データを発生するからである。 更に、プリンタコントローラがＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）のようにペ ージ記述言語に対してＲＩＰを含む場合には、ページ記述言語に組み込まれたオ ペレーションの幾つかを使用する技術をもつことが所望される。 公知技術 公知技術の以下の説明においては、カラー成分当たり８ビットをもつ３２ビッ トＣＭＹＫカラー像のケースにこれら技術を適用した例を説明する。これら技術 は、カラー成分の１つに適用して説明する。これは、ピクセル当たり８ビットを もつ白黒像の場合と同等である。これらの例において、各カラーごとに、各８ビ ットピクセルが４ビットピクセルに減少される。カラー当たり及びピクセル当た り異なる数のビットを有する他のカラー像及び白黒像に各技術をいかに適用する か、そして例に示す２：１以外の圧縮量を達成するために各技術をいかに適用す るかは、当業者に明らかであろう。 像のビットレートを減少する１つの公知技術は、元の像データに対してピクセ ルごとに均一な量子化を実行することである。この技術を用いると、各８ビット 像成分値の最上位４ビットが、例えば、プリンタコントローラ用途の場合にフレ ームバッファに記憶するための圧縮された像値として選択される。換言すれば、 ０≦Ｃ≦１５の範囲のＣに対しコード「Ｃ」が、インターバル〔１６＊Ｃ，１６ ＊Ｃ＋１５〕に存在する全ての入力値に指定される。プリンタコントローラ用途 の場合に、記憶されたコード化像の値がレンダリングのために再構成されるとき は、再構成された値が、各コードインターバルの（ほぼ）中間点において（１６ ＊Ｃ＋８）に等しくセットされる。それ故、各コードは、１６の入力値を表す。 例えば、コード「３」がインターバル〔４８，６３〕に指定され、そして印刷の ために５６のように再構成される。この公知の構成は、像のビットレートを減少 するが、再構成された像の甚だしい輪郭欠陥で悩まされており、極度ポイント条 件を満足しない。 変更された均一な量子化構成では、Ｃを１≦Ｃ≦１４の範囲とすれば、インタ ーバル〔１７＊Ｃ−８，１７＊Ｃ＋８〕において像データが量子化される。コー ド「０」及び「１５」は、各々、最終インターバル〔０，８〕及び〔２４７，２ ５５〕に対して保存される。この方法を用いた像の値の再構成は、０≦Ｃ≦１５ に対し１７＊Ｃとして計算される。この変更された構成では極度ポイント条件は 満足されるが、出力像における輪郭欠陥が若干増大される。 知覚的に均一の量子化である別の公知構成は、極度ポイント条件を維持しなが ら、所与の数の最適化再構成レベル（この例では１６）に対して輪郭欠陥を最小 にするよう試みる。この技術は、人間の目が、像の暗い領域に生じるエラーより も、像の明るい領域に生じるエラーに敏感であることを認識している。従って、 ビットレート減少及び再構成プロセスの間に発生するエラーは、像の強度値にわ たって均一に分布していても、知覚的にバランスしない。人間の目のこの感度を 補償する１つの方法は、ビットレート減少の前及び像の再構成の後に像を変換す ることである。この変換は、ピクセルごとの非均一なマッピングであり、像の強 度の小さな絶対的エラーがいかなる強度レベルについてもほぼ同じと感じるよう に設計される。 しかしながら、プリンタコントローラの用途では、知覚的に均一な量子化構成 は、レンダリング装置に大きく依存する。例えば、あるインクベースのプリンタ の場合には、高いインクレベルでは大きなインターバルを許容できるが、低いイ ンクレベルでは微細なインターバルが必要とされる。更に、再構成値は、必ずし もインターバルの中間点ではない。再構成レベル及びそれに関連したインターバ ルの数は、４つのインクに対して同一にすることもできるし、インク特有なもの にすることもできる。インクＸのレベル数をｎ_xとし、ＸがＣ、Ｍ、Ｙ又はＫを 代表するとすれば、この例、即ちピクセル当たりの全ビット数を３２から１６に 減少する場合には、ｎ_c＊ｎ_m＊ｎ_y＊ｎ_k≦６５５３６（＝２¹⁶）が必要とされる 。この方法を用いると、輪郭欠陥は依然大きいが、これらの欠陥は、均一に分布 される。 像データを先ず非直線的に変換しそしてその後に各再構成されたピクセルに逆 変換を適用することにより、知覚的に均一な量子化と同じ原理をいかなるコード 及びデコード構成にも適用することができる。ここに述べる技術の各々は、この ように変形できることが当業者に明らかであろう。非直線的変換の適用は、この 技術では、ガンマ補正として知られている。 像のビットレート減少のための別の公知方法は、擬似ランダムノイズを使用す るものである。この技術は、像におけるランダムノイズは、出力像における量子 化ステップ（輪郭付け）よりも受け入れられる傾向があるという観察を利用する ものである。擬似ランダムノイズ方法によれば、各カラー（この例では、８ビッ ト）ごとに、例えば、擬似ランダム数字発生器により制御される「ランダム」量 が入力像に付加された後に、均一の量子化が適用される。再構成の場合は、例え ば、コード端の擬似ランダム数字発生器に同期された擬似ランダム数字発生器に より制御される同じ「ランダム」量が、均一量子化解除(de-uniform-quantized) 量から減算され、その量が付加されたのと同じピクセル順序で再構成された像の 値が発生される。擬似ランダムノイズを用いた像のビットレート減少及び再構成 の一例が、Ｌ．Ｇ．ロバート著の「擬似ランダムノイズを用いたピクチャーコー ディング(Picture Coding Using Pseudo-random Noise)」、ＩＲＥ Ｔｒａｎｓ ｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ、ＩＴ−８、第２号、第１４５− １５４ページ、１９６２年２月に開示されている。この構成を用いてコード化さ れた像は、明るいカラー領域（例えば、肌色のトーン）に若干のノイズ欠陥及び 僅かな細部ロスを含むと共に、滑らかに変化する傾斜部に輪郭のぼけを含む。 擬似ランダムノイズ方法をプリンタコントローラの用途に用いる場合には問題 がある。ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）インタープリターのようなあるＲＩ Ｐでは、ビットレート減少されるべき像データは、像記述ファイルにエレメント が定義された順序と、インタープリターとにより課せられた任意のピクセル順序 に基づいて発生される。像のデコードは、通常、ラスタ読取装置により走査線の 順序で実行される必要があり、２つの擬似ランダム発生器の同期を困難なものに する。擬似ランダム数字発生器の出力を予め記憶することはできるが、像全体に 対して相当のデータを記憶することが必要となり、それ故、メモリが節約されな い。或いは又、従来のデコード動作を、均一量子化が使用されるかのように使用 することもできる。この場合には、再構成された像が著しくノイズ性であると思 われる。 ハーフトーン技術は、１ビット／ピクセル／カラーへのビットレート減少技術 のコード化部分として考えることができる。しかしながら、１ビットデータから の再構成は、困難である。１ビットデータへのコード化／デコード動作は、通常 は、空間的処理を必要とし、従って、プリンタコントローラの用途に容易に適用 できない。 ハーフトーン技術は、均一（又は知覚的に均一）量子化構成と組み合わせるこ とができる。このように組み合わされた構成では、像の振幅範囲が、先ず少数の 振幅インターバル（量子化構成を適用するのに等しい）に分割され、次いで、ハ ーフトーン処理が各振幅領域に適用され、その領域を１ビットのみに減少する。 その最終的な結果は、インターバルの数を定義するのに必要なビット数へのビッ トレート減少である。量子化及びハーフトーン処理段階は、１つの複合技術へと 結合することができる。ディザアレーが使用されるときには、この公知技術は、 アドベ・システム社により定義されたＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）レベル ２言語へと組み込まれ、ディザアレーではスレッシュホールドアレーという用語 が使用される。又、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）は、これを知覚的に均一 な量子化（ガンマ補正された均一量子化）又は他の用途に対する非直線的変換と 組み合わせることができ、非直線的変換では伝達関数という用語が使用される。 本発明においては、結合されたハーフトーン／均一量子化のビットレート減少 技術は、ディザアレー技術と称され、ハーフトーン技術のみが意図されるか結合 されたハーフトーン／均一量子化ビットレート減少技術が意図されるかは文脈に より明らかとなろう。ディザアレー技術を連続階調のレンダリング装置のプリン タコントローラに適用し、そしてＢ．Ｅ．ベイヤ著の「連続階調画像の２レベル レンダリングのための最適な方法(An optimum method for two-level rendition of continuous-tone pictures)」、プロシーディングズ・オブ・ザ・ＩＥＥＥ １９７３インターナショナル・コミュニケーションズ・コンフェレンス（ＩＣＣ ’７３）、第２６．１１−２６．１５ページ、１９９３年に掲載された良く知ら れた「秩序あるディザアレー(ordered dither array)」を使用すると共に、簡単 な再構成を使用すると、主として滑らかに変化する領域において輪郭作用の著し い減少が得られる。しかしながら、ある均一なインクレベルでは、パターン欠陥 （秩序あるディザによる）が顕著である。 ディザアレーを形成する他の技術も知られている。例えば、ロバート・ウリチ ニーの書籍「デジタルハーフトーニング(Digital Halftoning)」、ザＭＩＴプレ ス、ケンブリッジ、１９８７年、ロバート・ウリチニーの論文「ディザアレー発 生のためのボイド及びクラスター方法(The void-and-cluster method for dithe r array generation)」、プロシーディング・オブ・ザ・ＳＰＩＥ、第１９１３ 巻、第３３２−３４３ページ、１９９３年、及びここに開示する参照文献を参照 されたい。これら技術は、全て、ディザアレーを用いたビットレート減少に適用 できる。 それ故、連続階調のカラー像又は白黒像を、像とは独立してビットレート減少 及び再構成することが要望される。より詳細には、フレームバッファに対する像 のビットレートを少なくとも２の係数で減少して、例えば、３２ビット／ピクセ ル像データの場合に、４ビット／ピクセル／成分に等価な１６ビット／ピクセル を発生することが要望される。更に、空間的圧縮を破棄して、単一ピクセルベー スでビットレート減少を実行することも要望される。又、減少されたビットレー トの像に作用して、元の像の全強度解像度を維持する一方、レンダリングのため の像データを発生するに必要な処理時間を著しく短縮し、且つプリンタコントロ ーラに適用できる改良された再構成技術を提供することも要望される。又、ディ ザアレーを使用する改良されたビットレート減少技術も要望される。更に、言語 インタープリターへの機能的な組み込みを使用するＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録 商標）のようなページ記述言語に対しＲＩＰで実施することのできるディザアレ ーを用いて改良されたビットレート減少技術を提供することも要望される。又、 ディザアレーを使用するか又は擬似ランダムノイズ量子化を使用するビットレー ト減少技術に組み込むための改良された再構成方法も要望される。発明の要旨 本発明は、像データのビットレート減少及び再構成を行う装置及び方法を提供 する。１つの好ましい実施形態においては、３２ビットのＣＭＹＫ組合せを１６ ビットコードワード（又は８ビットコードワード）に減少するビットレート減少 （コード化）が、段階的な計算によりピクセルごとのベースで行われ、又は別の 実施形態では、ＬＵＴを用いることにより行われる。ビットレート減少は、出力 像ピクセルが考えられる任意の順序で発生されるＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商 標）インタープリテーション中に行われる。１６ビット（又は８ビット）コード ワードから、ＣＭＹＫ像値の成分当たり８ビットの場合の３２ビットデータへの ビット拡張（デコード）は、リアルタイム印刷の間に、好ましくは直接的なテー ブルルックアップによって行われる。 ビットレート減少の間に、像データは、知覚的非均一性及び再現装置の入力／ 出力関係の非直線性を補償するように非直線的に補正される。量子化及びコード 化は、好ましくは、非直線的に補正された像データをディザアレーからの値でス レッシュホールド処理することにより行われる。コード化された像は、フレーム バッファに記憶され、そしてその後、検索され、ディザ解除され、量子化解除さ れ、そしてプリントの前に知覚的な非直線性に対して逆変換される。 別の実施形態では、適応空間的フィルタを用いて像データがデコードされる。 この方法は、順序付けされたディザコード化技術と組み合わされ、或いは更に別 の実施形態では、擬似ランダムノイズ量子化と組み合わされる。図面の簡単な説明 図１は、本発明の１つの実施形態の像アレーを示す図である。 図２は、１つの考えられる非直線的な入力／出力関係及びガンマ補正のための 対応する逆変換を示す図である。 図３は、量子化及び正規化の概念を示す図である。 図４は、本発明を実施するためのコンピュータシステムを示すブロック図であ る。 図５は、本発明の１つの実施形態におけるスレッシュホールドアレーを示す図 である。 図６は、本発明の１つの実施形態に対する再構成ルックアップテーブルを示す 図である。 図７は、本発明の１つの実施形態の方法を示すフローチャートである。好ましい実施形態の詳細な説明 ディザアレーを用いて像データのビットレート減少及び再構成を行う方法及び 装置を説明する。以下の説明において、本発明を完全に理解するために、多数の 特定の細部を詳細に述べる。しかしながら、本発明は、これらの特定の細部を伴 わずに実施できることが当業者に明らかであろう。他の例では、本発明の理解を 不明瞭にしないために、良く知られた特徴は詳細に説明しない。 概要 本発明を用いると、単色の場合には、Ｎビット像（例えば８ビット）が再現の ために選択され、そしてカラーの場合には、成分当たりＮビット、例えば、Ｃ、 Ｍ、Ｙ及びＫの各々に対して８ビットで、ピクセル当たり全部で３２ビットのＣ ＭＹＫ４成分カラー像が選択される。この像は、像をレンダリングすべき装置に 対して、例えば、像データに非直線的変換を適用することにより像を知覚的にほ ぼ均一にするように変換される。この点について、知覚的にほぼ均一とは、像の 強度の小さな絶対的な差が、いかなる強度レベルに対してもほぼ同じに感じると いう特性である。変換された像データは、次いで、ディザアレーを使用してピク セル的にスレッシュホールド処理され、像データが、少数のビット／ピクセル／ 成分、例えば、４又は２ビット／ピクセル／成分に減少される。この減少情報は フレームバッファに記憶される。１つの実施形態では、像データの変換及びスレ ッシュホールド処理が、プリンタコントローラにおいて、ページ記述言語のプロ セッサ、例えば、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）により実行される。 １つの実施形態において、全像例えば全ページに対する減少された像データが フレームバッファに記憶されると、フレームバッファの内容がラスタ読取装置に より一度に１ラインづつ走査される。各ピクセルが走査されるときに、ルックア ップテーブルを用いて、像情報がディザ解除され、量子化解除されそして逆変換 されて、Ｎ’ビット／ピクセル／成分の再構成された像データが形成され、ここ で、Ｎ’は、データをレンダリングするためにレンダリング装置に必要とされる ビット数である（例えば、キャノンのＣＬＣ５００の場合には、印刷されるべき ３２ビットの再構成像に対しＮ’＝Ｎ＝８ビット／ピクセル／成分である）。 コンピュータシステム 本発明は、従来型又は汎用のコンピュータシステム或いはコンピュータベース の出版システムにおいて実施することができる。本発明を実施するためのコンピ ュータシステムの１つの実施形態が図４に例示されている。中心の要素は、メイ ンメモリ４１５、ＣＰＵ４１３、及びコントローラチップセット４０５である。 ＣＰＵ４１３は、両方向性アドレス／データバス４０２を経てコントローラチッ プセット４０５へ接続される。コントローラチップセット４０５は、制御及びア ドレス情報をアドレス及び制御ライン４０７を経てメインメモリ４１５へ送信す る。両方向性データバス４０９は、メインメモリ４１５とコントローラチップセ ット４０５との間でデータを転送するのに使用される。コントローラチップセッ ト４０５は、コンピュータシステムのコントロールセンターとして機能し、両方 向性データバス４０９を経てメインメモリ４１５の直接メモリアクセスを行うた めのＤＭＡコントローラ４０６を備えている。コントローラチップセット４０５ には両方向性Ｉ／Ｏバス４１８を経て入力又は出力装置が接続される。オプショ ンのキーボード４１０、オプションのマウス４１１及びオプションのビデオコン トローラ４１４は、両方向性Ｉ／Ｏバス４１８に接続されて示されている。又、 キーボード４１０及びマウス４１１は、両方向性Ｉ／Ｏバス４１８に接続されて 示されていて、ユーザコマンドをコンピュータシステムへ通信するのに使用され る。オプションのビデオコントローラは、付随の、従って、オプションの陰極線 管（ＣＲＴ）ラスタモニタ４１７に接続される。プリンタコントローラとしての 好ましい実施形態では、ビデオコントローラ４１４／ＣＲＴ４１７の組合せは、 とりわけ、印刷スケジュール及び状態データと、印刷されるべき像データとを表 示するのに使用される。モニタ４１７は、グラフィック像を表示するのに適した モニタの形態である。大量記憶装置４１２は、両方向性Ｉ／Ｏバス４１８に接続 され、固定媒体及び除去可能な媒体の両方、例えば、磁気、光学、又は磁気光学 記憶システム、或いは他の入手できる大量記憶技術を含む。大量記憶装置はネッ トワーク上で共用されてもよいし、又は専用の大量記憶装置であってもよい。 本発明の１つの実施形態では、ＣＰＵ４１３は、３２ビット又は６４ビットの マイクロプロセッサである。しかしながら、他の適当なマイクロプロセッサ又は マイクロコンピュータも使用できる。メインメモリ４１５は、ダイナミックラン ダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）より成り、そしてプリンタコントローラとして の本発明の好ましい実施形態では、フレームバッファのためのメモリを含む。好 ましい実施形態では、少なくとも３２Ｍバイトのメモリが使用される。本発明の 範囲から逸脱せずに、それ以上の又はそれ以下のメモリが使用されてもよい。 プリンタコントローラとしての本発明の１つの好ましい実施形態では、コント ローラチップセット４０５は、Ｉ／Ｏバス４１８に加えてラスタ出力バス４０８ も含むように標準的なコントローラチップセットから変更される。好ましい実施 形態では、プリンタコントローラのラスタ像プロセッサは、アドベ・システムズ 社により出版されたＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）のようなページ記述言語 に対するインタープリタープログラムを実行するＣＰＵ４１３であり、そしてペ ージ又はフレームバッファ４２２は、メインメモリ４１５の一部分である。カリ フォルニア州、パロアルトのヒュレットパッカード社により定められたＰＣＬ５ プリンタコントローラ言語のプログラムのような他のインタープリタープログラ ムも使用できる。メインメモリ４１５は、３２Ｍバイトのメモリより成り、これ は、２：１のビットレート減少を用いて４カラー３２ビット／ピクセル像情報の 全レターサイズページ（１１ｘ８．５インチ）をフレームバッファ４２２に記憶 するのに充分なものである。それ以上の又はそれ以下のメモリを使用することも できる。ラスタ読み取りの準備ができたというコマンド、例えば、ＲＩＰがフレ ームバッファ４２２へのページのロードを完了しそしてラスタ出力バス４０８に 接続されたレンダリング装置がデータを受け取る準備ができたことを指示するコ マンドをＣＰＵ４１３が発生すると、メモリは、ＤＭＡを使用して、所要の順次 ラスタフォーマットでラスタ出力バス４０８へと読み取られる。同時に、ＤＭＡ が使用されるので、プロセッサＣＰＵ４１３は、次の像を自由に処理する（ＲＩ Ｐ）。このようなデータ転送を達成するためにＤＭＡ装置をいかにプログラムす るかは公知である。別の実施形態においては、ＤＭＡコントローラが使用されな い。むしろ、ＣＰＵ４１３は、所要の順次ラスタフォーマットでメモリからコン トローラチップセット４０５を経てデータを読み取るように使用される。この別 の実施形態では、ＣＰＵ４１３は、それが読み取るデータがメインメモリ４１５ のフレームバッファ４２２の部分からのものであるかどうか識別するようにプロ グラムされる。ＣＰＵがフレームバッファ４２２からデータを読み取る場合は、 それがラスタ出力バス４０８へ送られる。このようなデータ転送を達成するため にＣＰＵ４１３をいかにプログラムするかは公知である。 ラスタ出力バス４０８は、レンダリング装置４２６に接続される。レンダリン グ装置４２６は、プリンタ、複写機、ファクシミリマシン、又は像を再現できる 他の装置である。 上記のコンピュータシステムは、単なる例示に過ぎない。本発明は、いかなる 形式のコンピュータシステム処理環境においても、或いはいかなるハードウェア 又はハードウェア、ソフトウェア及びコンピュータシステムの組合せにおいても 実施することができる。 像データ 本発明は、１つのカラー成分のみについて詳細に説明する。カラー像は、少な くとも３つのカラー成分より成り、従って、本発明は、各カラー成分に適用でき ることが当業者に容易に理解されよう。又、本発明は、各カラー成分ごとに異な る適用をして、異なる非直線的変換を使用して各成分ごとに異なる量のビットレ ート減少を達成できることも当業者に理解されよう。更に、単色像は、１つのカ ラー成分で構成されることが当業者に理解されよう。 アレーに記憶される元の像データの例が図１に示されている。像アレー１０１ は、ｍ行１０２及びｎ列１０３のピクセル１０４で構成される。ｍ＊ｎピクセル １０４の各々は、その行及び列番号Ｉ（ｉ，ｊ）によって独特に参照され、ここ で、ｉ、０≦ｉ≦（ｍ−１）は、ピクセルの行番号を表し、そしてｊ、０≦ｊ≦ （ｎ−１）は、ピクセルの行番号を表す。 元の像は、Ｉによって表され、そして各ピクセルに対するＩ（ｉ，ｊ）による 像データは、いかなる数の所定の像レベルを表すこともできる。但し、０≦ｉ≦ （ｍ−１）及び０≦ｊ≦（ｎ−１）とする。２進値像においては、Ｉ（ｉ，ｊ） は、２つの値のみの一方をとり、即ちＩ（ｉ，ｊ）は、ピクセルがオフ又はオン であることを各々表す０又は１に等しい。一般に、元のＮビット像においては、 各ピクセルが、０≦Ｉ（ｉ，ｊ）≦（２^N−１）であるような値Ｉ（ｉ，ｊ）を とることにより２^N個の異なる強度レベルを表すことができる。例えば、元の像 データが８ビットのグレースケール像データである場合は、各ピクセルＩ（ｉ， ｊ）は、０と２５５との間の２５６の個々のレベルのいずれかにセットすること ができる。３２ビットの４成分ＣＭＹＫカラー像においては、各ピクセルＩ（ｉ ，ｊ）は、４つの成分Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各々に対して８ビットデータ（２５６ レベルの着色剤のいずれか）を含む。 以下の説明においては、多数の値が、０及び１の範囲内で正規化されて示され る。このような正規化は、オペレーション自体の理解には無関係な細部を省くこ とによりオペレーションの説明を明瞭化するために、便宜性の教示のためだけに 使用されることが明らかであろう。例えば、０と１との間で正規化されるように 示された量は、実際には、０と２５５との間の値をとることができる。正規化さ れた値を使用しないように方法の記述をいかに変更するかは、当業者によって理 解されよう。更に、本発明の１つの好ましい実施形態では、コード化部分が適当 なパラメータ及び命令をＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）インタープリターへ 供給することにより実施され、従って、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔインタープリター が以下に述べるオペレーションをいかに実行するかの特定の細部は異なることが 明らかである。これは、本発明の範囲を何ら制限するものではないことが明らか であろう。 ガンマ補正 上記のように、モニタやプリンタのようなある出力装置においては、入力信号 と得られる出力との関係が知覚的に非均一である。例えば、多くのＣＲＴ装置に では、入力電圧と出力スクリーンの輝度との関係が非直線的であり、即ち入力電 圧が例えば１０％変化しても、出力輝度が対応的に１０％変化しない。同様に、 連続階調のプリンタでは、入力ピクセルの値が１０％変化しても、出力の印刷密 度（又は反射度）が対応的に１０％変化しない。 入力レベルと出力レベルとの間の知覚的非均一性の補償は、ここでガンマ補正 と称する非均一な変換を用いて達成される。ガンマ補正という用語は、写真から 由来するものであることが当業者に明らかであろう。即ち、いわゆる直線的範囲 （対数スケールの）においては、フィルム濃度と露出との関係が累乗法則（直線 スケールの）をとり、そして数学的表示では、累乗に通常はギリシャ文字γが与 えられる。しかしながら、本発明のこの説明においては、ガンマ補正という用語 は、入力データに適用される非直線的変換に使用される。知覚的非均一性を補償 するためのこのようなガンマ補正の原理は、カラー再現の分野でも理解される。 図２は、非補正入力と知覚する出力信号との間の１つの考えられる非直線的関係 を示している。水平軸２０１は入力信号を表し、これは、正規化を仮定して０と １との間の個別の量子化値の１つをとるように示されている。８ビット像の場合 には、軸２０１の入力信号は、２５６個の等離間された個々の値の１つをとる。 垂直軸２０２は、視覚的に知覚される出力の強度を表す。曲線２０３で示された 入力／出力関係は、通常０．５≦γ≦４とすれば、ｙ＝ｘ^γによって近似するこ とができる。この非直線的関係の補正は、像データに対してビットレート減少を 実行する前に入力像データに非直線的変換を適用することにより行われる。Ｐｏ ｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）ページ記述言語の文脈においては、このようなガ ンマ補正変換は、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ変換関数として実施される。１つの考え られるガンマ補正が曲線２０４で示されており、ｙ＝ｘ^{(1/ γ)}で表される。 本発明の１つの実施形態において、出力装置が連続階調のＣＭＹＫカラーイン クベースのプリンタである場合には、上記を一般化する新規なガンマ補正方法が 導入される。この方法は、ガンマに対し１ではなく２つの値を使用する。非直線 的変換の前コード化逆数は、Ｉ（ｉ，ｊ）及びＩ’（ｉ，ｊ）の正規化値を各々 表すｘ及びｘ’に対し、次のようになる。 但し、好ましくは、γ₀＝０．６５及びγ₁＝０．２５である。或いは、本発明の 範囲から逸脱せずに、多数のガンマを含む他のガンマ補正を使用してもよいし又 は補正を全く含まなくてもよい。 コード化インターバル 元の像データがガンマ補正されると、それが均一に量子化されそしてディザア レー（ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）ではスレッシュホールドアレー）を用 いてディザ処理され、像データにおけるビット数がフレームバッファへの記憶の 前に減少される。均一な量子化は、振幅ガンマ補正された像データの範囲をＤ− １の個別のコード化インターバルに分割するのと同じである。但し、Ｄ≧２とす る。各ガンマ補正されたピクセルに対し、ピクセルがどのインターバルにあるか 及びそのインターバル内のオフセットを決定する。オフセットは、スレッシュホ ールド処理され、そしてスレッシュホールド処理に結果に基づいて、そのインタ ーバルの低い又は高い遷移レベルに対応するコードがピクセルに指定される。従 って、コード化インターバルが「インデックス」され、即ちその各々にインデッ クスと称する独特のラベルが指定される。インターバル決定及びスレッシュホー ルド処理の結果に基づいて、ピクセルには、それが存在するインターバルのイン デックスに対応するコード又は次の最も高いコードが指定される。好ましい実施 形態では、インターバルが０、１、・・・Ｄ−２とインデックスされ（但し、Ｄ ≧２）、従って、ピクセルの最終コードは、１とＤ−１との間の数である。この ように、各ピクセルは、Ｄが２の累乗であると仮定して、ｌｏｇ₂ Ｄビットにコ ード化される。Ｄが２の累乗ではない場合には、データは、ｌｏｇ₂ Ｄ’にコー ド化され、但し、Ｄ’は２の最小累乗であり、Ｄ＜Ｄ’である。図３は、コード 化インターバルの１つの考えられる指定を示す。説明上、コードが、８ビット像 データの場合の所要記憶量の１／４の減少に対応する２ビット／ピクセルである と仮定する。ｌｏｇ₂ Ｄ＝２であるから、Ｄ＝４である。像データに対する振幅 範囲は、Ｄ＝４の等離間された遷移レベル３０１、３０２、３０３及び３０４に 分離される。これは、各々０、１、２とインデックスされた３つのインターバル に対応する。インデックス値０、１及び２は、各々、コードレベル０、１及び２ に対応する。一般に、Ｎビット像の場合、２つの連続する遷移レベル間のインタ ーバルのサイズは、元の像データの振幅範囲の（２^N−１）／（Ｄ−１）レベル である。０≦ｄ≦Ｄ−２とすると、遷移レベルを整数ｄでインデックスし、そし て遷移レベルをｔ（０）、ｔ（１）、・・・ｔ（Ｄ−１）と表すと、ｔ（ｄ）＝ （２^N−１）＊ｄ／（Ｄ−１）、ｄ＝０、１、・・・Ｄ−１が与えられる。図３ に示す例では、０ないし２５５の範囲の像データに対し、遷移レベル３０１は、 レベルｔ（０）＝（（２⁸−１）＊０）／（４−１）＝０を表し、遷移レベル３ ０２は、レベルｔ（１）＝２５５＊１／３＝８５を表し、遷移レベル３０３は、 レベルｔ（２）＝２５５＊２／３＝１７０を表し、そして遷移レベル３０４は、 レベルｔ（３）＝２５５＊３／３＝２５５を表す。 ガンマ補正された像データピクセルは、０≦ｉ≦ｍ−１及び０≦ｊ≦ｎ−１と すれば、Ｉ’（ｉ，ｊ）により表される。ガンマ補正がないときには、Ｉ’（ｉ ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）である。コード化インターバルが決定されると、ガンマ補 正された像データの各ピクセルＩ’（ｉ，ｊ）は、ピクセルごとのベースで読み 取られ、そしてインデックスｄで示されたその適当なコード化インターバル〔ｔ （ｄ），ｔ（ｄ＋１）〕は、０≦ｄ≦Ｄ−２とすれば、あるインデックスｄに対 し、ｔ（ｄ）≦Ｉ’（ｉ，ｊ）≦ｔ（ｄ＋１）のように決定される。例えば、像 データの８ビットレベルが、図３に示すようにＩ’（ｉ，ｊ）＝１１０の場合に は、Ｄ＝４の場合の適当なコード化インターバルは、コード化インターバル〔ｔ （１），ｔ（２）〕となる。適当なコード化インターバルのインデックスｄ（ひ いては、低い遷移レベル）は、分割及び截頭によりｄ＝ｉｎｔ｛Ｉ’（ｉ，ｊ） ／〔（２^N−１）／（Ｄ−１）〕｝として決定され、ここで、ｉｎｔ｛｝は、演 算された値の整数部分を戻す截頭(trancation)オペレーションである。この例で は、ｄ＝ｉｎｔ｛１１０／（２５５／３）｝＝ｉｎｔ（１．２９４１）＝１であ る。従って、ガンマ補正されたピクセルＩ’（ｉ，ｊ）の適切なコード化インタ ーバルは、コードレベルｔ（１）とコードレベルｔ（２）との間にあり、インデ ックス１で識別される。 正規化 各Ｉ’（ｉ，ｊ）に対しインデックスｄで識別された適切なコード化インター バル〔ｔ（ｄ），ｔ（ｄ＋１）〕を決定するのに加えて、そのピクセルの補正さ れた像振幅Ｉ’（ｉ，ｊ）に対するインデックスｄのコード化インターバルにお ける正規化されたオフセットも決定される。記号Ｉ”（ｉ，ｊ）は、インデック スｄのコード化インターバルにおいて像データＩ’（ｉ，ｊ）の正規化されたオ フセットを示すのに使用され、従って、インターバルインデックスｄのピクセル については、Ｉ’（ｉ，ｊ）が正規化され、Ｉ’（ｉ，ｊ）＝〔ｄ＋Ｉ”（ｉ， ｊ）〕／（Ｄ−１）となることが想起される。像データＩ’（ｉ，ｊ）をインタ ーバルインデックスｄ及び正規化されたオフセットデータＩ”（ｉ，ｊ）へ変換 することは、次の式で行われる。 ｄ＝ｉｎｔ｛Ｉ’（ｉ，ｊ）／〔（２^N−１）／（Ｄ−１）〕｝；及び Ｉ”（ｉ，ｊ）＝｛Ｉ’（ｉ，ｊ）−（２^N−１）＊ｄ／（Ｄ−１）｝／ ｛（２^N−１）＊／（Ｄ−１）｝ 但し、Ｎ、ｄ及びＤは、上記のように定義され、オフセットの正規化に必要とさ れるように０≦Ｉ”（ｉ，ｊ）≦１となる。図３に示す例では、ピクセルレベル Ｉ’（ｉ，ｊ）＝１１０は、ほぼＩ”（ｉ，ｊ）＝〔１１０−２５５＊１／３〕 ／〔２５５＊／３〕＝０．２９４１へ正規化される。当業者に明らかなように、 オフセットの正規化は、便宜的なものに過ぎず、そして任意のビット数をもつ像 及び像オフセットデータに対しこの方法を普遍的に記述するためのものである。 本発明の実施は、必ずしも、正規化、又は大きさ１のインターバルへの正規化を 含むものではない。 ハーフトーン処理 個々の像ピクセルに対する像データがインターバルコード化されそしてオフセ ットが正規化されると、そのピクセルインターバル内のピクセルに対する正規化 されたオフセット値は、ここで、ハーフトーン処理技術を用いることにより２進 値に変換される。即ち、（非正規化）範囲〔ｔ（ｄ），ｔ（ｄ＋１）〕であるイ ンターバルｄ内のピクセルは、便宜的に範囲〔０，１〕に正規化される（非正規 化）範囲〔０，ｔ（ｄ＋１）−ｔ（ｄ）〕に対して、ハーフトーン技術を用いて コード値ｄ又はコード値（ｄ＋１）にコード化される。換言すれば、インデック スｄのインターバル内のピクセルは、それが存在するインターバルのインデック スであるｄか、又はそれが存在するインターバルより１だけ大きいインデックス である（ｄ＋１）に等しいコードが指定され、この指定は、ハーフトーン技術の 結果に基づく。 １つの好ましい実施形態では、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）言語インタ ープリターを用いてハーフトーンプロセスが実施される。ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ （登録商標）（レベル２）言語は、ハーフトーン処理を与えると共に、そのハー フトーンプロセスの細部に対し高レベルの制御を与える。例えば、この言語は、 ハーフトーンの形式を定め、そしてそのハーフトーンの形式に対して、指定数の カラー成分、例えば、ＣＭＹ又はＣＭＹＫ印刷の場合は各々３つ又は４つのカラ ー成分の各々について、独立したハーフトーンパラメータを指定することができ る。 ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）言語により２つの形式のハーフトーン技術 がサポートされ、その１つは、線周波数、回転角及びハーフトーンスポット形状 関数によりハーフトーンスクリーンを明確に定めることによりクラスター化され たハーフトーン処理をベースとするものであり、そして第２は、ディザ（スレッ シュホールド）アレーの使用をベースとするものである。更に、ＰｏｓｔＳｃｒ ｉｐｔ（登録商標）は、ハーフトーン処理の前に伝達関数を使用することをサポ ートする。コード化、即ちガンマ補正、量子化及びハーフトーン処理に対してＰ ｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）インタープリターを使用する好ましい実施形態 では、スレッシュホールドアレーがハーフトーン処理に使用される。別の好まし い実施形態では、全てのコード化段階が、ページ記述言語インタープリターによ るよりも若干明確に実行される。 一般化されたスレッシュホールドアレーが図５に示されている。スレッシュホ ールドアレー５０１は、Ｋ行５０２及びＬ列５０３を有し、そしてＴ（ｋ，ｌ） で示された個々のピクセル５０４を含み、但し、ｋ、０≦ｋ≦（Ｋ−１）は、ピ クセルの行番号を表し、そしてｌ、０≦ｌ≦（Ｌ−１）は、ピクセルの列番号を 表す。正規化されたデータと比較するために、各ピクセルＴ（ｋ，ｌ）の値は、 ０≦Ｔ（ｋ，ｌ）＜１であるように正規化されて示されている。 本発明において、正規化されたオフセットデータＩ”（ｉ，ｊ）が計算される と、それが、次いで、対応するスレッシュホールドアレーピクセルＴ（ｋ，ｌ） と比較され、但し、ｋ及びｌは、ここでは、各々ｉ及びｊの関数である。特に、 ｋ＝（ｉ）ｍｏｄ（Ｋ）そしてｌ＝（ｊ）ｍｏｄ（Ｌ）である。Ｉ”（ｉ，ｊ） ＜Ｔ（ｋ，ｌ）の場合には、コード化又はディザ処理された値Ｃ（ｉ，ｊ）＝ｄ 即ち選択されたコード化インターバルのインデックス、である。さもなくば、Ｃ （ｉ，ｊ）＝（ｄ＋１）である。図５に示す例では、スレッシュホールドアレー が６４ｘ６４アレーであり、そして元の像が各線に２０３６ピクセルを含む２５ ４１本の線より成ると仮定する。像の（５００，３１４）におけるＩ”オフセッ トは、スレッシュホールドアレーのピクセル内容Ｔ（ｋ，ｌ）と比較される。但 し、ｋ＝（５００）ｍｏｄ（６４）＝５２、ｌ＝（３１４）ｍｏｄ（６４）＝５ ８である。ピクセル（５００，３１４）における正規化されたオフセット値Ｉ” がＴ（５２，５８）より小さい場合には、Ｃ（５００，３１４）＝ｄ、即ち低い インターバル値である。さもなくば、Ｃ（５００，３１４）＝（ｄ＋１）、即ち 高いインターバル値である。 ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）以外の実施形態では、スレッシュホールド 処理動作Ｉ”＜Ｔをスピードアップするために、変形スレッシュホールドアレー Ｔ’（ｋ，ｌ）が予め計算され、但し、Ｔ’（ｋ，ｌ）＝１−Ｔ（ｋ，ｌ）であ り、そしてｋ及びｌは、前記のように定められる。Ｉ”＜Ｔであるかどうかをチ ェックする比較動作は、ここでは、Ｉ”＜１−Ｔ’であるかどうかのチェックと なり、これは、Ｉ”＋Ｔ’＜１であるかどうかのチェックに等しい。インデック スｄのインターバルにあるときに、Ｉ”＋Ｔ’の整数部分であるｉｎｔ（Ｉ”＋ Ｔ’）を見る場合に、ｉｎｔ（Ｉ”＋Ｔ’）＝０であれば、Ｉ”＜Ｔを意味し、 コードｄを使用しなければならないことを指示し、そしてｉｎｔ（Ｉ”＋Ｔ’） ≠０であれば、Ｉ”≧Ｔを意味し、コード（ｄ＋１）を使用しなければならない ことを指示する。従って、インデックスｄのインターバルにおいては、いかなる ピクセル（ｉ，ｊ）についても、Ｃ（ｉ，ｊ）＝ｄ＋ｉｎｔ｛Ｉ”（ｉ，ｊ）＋ Ｔ’（ｋ，ｌ）｝である。但し、ｋ＝（ｉ）ｍｏｄ（Ｋ）及びｌ＝（ｊ）ｍｏｄ （Ｌ）である。従って、ほとんどのＣＰＵにおいて比較的時間のかかる動作であ る比較及び分岐動作が、コード値を直接計算する加算に変換される。 ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）の実施が行えないか又は好ましいものでな いときの更に別の実施形態では、スレッシュホールド処理動作Ｉ”＜Ｔをスピー ドアップするために、Ｉ”（ｉ，ｊ）及びｋ、ｌの考えられる全ての強度値に対 する全てのコード値Ｃが予め計算され、そしてルックアップテーブルに予め記憶 される。次いで、コード化は、テーブルルックアップ動作へと簡略化される。こ のようなテーブルのアドレスは、（Ｎ＋ｌｏｇ₂ ｋ＋ｌｏｇ₂ Ｌ）ビットであれ ばよい。というのは、Ｉ（ｉ，ｊ）に対するコードの（ｉ，ｊ）の依存性がスレ ッシュホールドアレーにおいて位置（ｉ，ｊ）を探索することから生じ、これは 次いでｋ＝（ｉ）ｍｏｄ（Ｋ）及びｌ＝（ｊ）ｍｏｄ（Ｌ）に依存し、ｋ及びｌ は、各々、ｌｏｇ₂ Ｋ及びｌｏｇ₂ Ｌビットに記憶することができ、そしてそれ らは、Ｋ及びＬがＺの累乗であるときに各々整数ｉ及びｊのｌｏｇ₂ Ｋ及びｌｏ ｇ₂ Ｌの最下位ビットである。ルックアップテーブルの各位置の内容は、特定の Ｉ（ｉ，ｊ）に対するコードである。例えば、６４ｘ６４のスレッシュホールド アレーを用いて８ビット／ピクセルから４ビット／ピクセルへコード化する場合 には、６４＝２⁶であるから、２^(8+6+6)＝２²⁰の入力をもち、各入力が４ビット （１バイト長さの半分）のルックアップテーブルが必要となる。これは、５１２ Ｋバイトのメモリを必要とする。 スレッシュホールドアレーにおけるスレッシュホールドピクセルの厳密な内容 は、多数のディザ処理方法のいずれかに基づいて計算することができる。これら は、秩序あるディザ技術（ベイヤ氏による）、擬似ランダムノイズ方法、ボイド 及びクラスター方法（ウリチニー氏による）、「ブルーノイズ」パターン（パー ク氏等による−米国特許第５，１１１，３１０号及び第５，３４１，２２８号を 参照）、又はエラー拡散を含む。スレッシュホールドアレーは、欠陥のないパタ ーンを発生するように形成されねばならない。 １つの好ましい実施形態においては、ベイヤ氏の秩序あるディザアレーが使用 される。４ビット／カラーへ減少する場合は、Ｋ＝Ｌ＝４のディザアレーが使用 され、そのスレッシュホールド（ディザ）アレーＴ（ｋ，ｌ）、０≦ｋ、ｌ＜４ は、次のように定義され、 0/16 12/16 3/16 15/16 8/16 4/16 11/16 7/16 2/16 14/16 1/16 13/16 10/16 6/16 9/16 5/16 一方、２ビット／カラーへ減少する場合には、Ｋ＝ｌ＝８のディザアレーが使用 され、そのスレッシュホールドアレーＴ（ｋ，ｌ）、０≦ｋ、ｌ＜８は、次のよ うに定義される。 0/64 48/64 12/64 60/64 3/64 51/64 15/64 63/64 32/64 16/64 44/64 28/64 35/64 19/64 47/64 31/64 8/64 56/64 4/64 52/64 11/64 59/64 7/64 55/64 40/64 24/64 36/64 20/64 43/64 27/64 39/64 23/64 2/64 50/64 14/64 62/64 1/64 49/64 13/64 61/64 34/64 18/64 46/64 30/64 33/64 17/64 45/64 29/64 10/64 58/64 6/64 54/64 9/64 57/64 5/64 53/64 42/64 26/64 38/64 22/64 41/64 25/64 37/64 21/64 他の方法（ボイド及びクラスター、ブルーノイズ、エラー拡散又はそれらの組 合せ）を用いて発生されるスレッシュホールドアレーの場合には、その関連ハー ドウェアが許す程度の大きさのスレッシュホールドアレーを使用するのが望まし い。本発明のある好ましい実施形態では、４色印刷のための４ビット／ピクセル ／カラー成分へのコード化が行われる場合に、６４ｘ６４のディザアレーが使用 され、一方、２ビット／ピクセル／カラーへのコード化の場合には、１２８ｘ１ ２８のディザアレーが使用される。以下に述べるように、スレッシュホールドア レーとしてこれらのサイズを選択することにより、６４Ｋバイトのみのルックア ップテーブルで再構成を行うことができる。 フレームバッファ 正規化された像における各ピクセルは、ピクセルごとのベースでスレッシュホ ールド処理又はディザ処理され、それにより得られるコード化されたビットレー ト減少された像は、フレームバッファに記憶される。本発明は、２ビット／ピク セル／カラー成分へ減少するまでの任意の係数でフレームバッファの所要記憶量 を減少する。例えば、元の像が、１６の量子化レベル（Ｄ＝１６）を用いて３２ ビットのＣＭＹＫカラー像情報（８ビット／カラー成分）で構成されるときは、 ビットレートは、２の係数でメモリ減少するために４ビット／成分、即ち全部で １６ビットのカラー情報／ピクセルへ減少されて、フレームバッファに記憶され る。又、同様に、元の像が３２ビットＣＭＹＫカラー像情報（８ビット／カラー 成分）で構成されるときに、量子化レベルの数が４（Ｄ＝４）と選択された場合 には、ビットレートが２ビット／成分、即ち全部で８ビットのカラー情報／ピク セルへ減少され、４倍の減少となる。像ビットレートのこの減少は、フレームバ ッファの所要メモリを減少する。 像の再構成 Ｎビット像情報の１ページ全体がガンマ補正されてディザ処理され、従って、 低いビットレートのコード化像に減少されてフレームバッファに記憶されると、 ラスタ読取装置により出力プロセッサへ送られて、全解像度の像に再構成され、 そしてレンダリング装置、例えば、プリンタ、又はキャノンＣＬＣ５００のよう な複写機のプリンタ部分へ出力される。３２ビットの元のＣＭＹＫ像の場合は、 コード化された２又は４ビット／成分の像が３２ビットのカラー像へと再構成さ れる。 スレッシュホールドアレーの使用時の補正を用いた再構成 コード化された像Ｃ（ｉ，ｊ）は、一般に、ラスタ読取装置によりフレームバ ッファから一度に１本の走査線づつ読み取られ、各ピクセルが逐次の順序で読み 取られる。本発明は、ディザアレーを用いてコード化されたときのビットレート 減少された像を再構成するための新規な方法も包含する。スレッシュホールドア レーＴ（ｋ，ｌ）が使用されるときには、補正値Ｒ”（ｋ，ｌ）は、位置（ｉ， ｊ）における各コード化された像の値Ｃ（ｉ，ｊ）ごとに、Ｒ”（ｋ，ｌ）＝Ｔ （ｋ，ｌ）−０．５として計算される。但し、ｋ＝（ｉ）ｍｏｄ（Ｋ）及びｌ＝ （ｊ）ｍｏｄ（Ｌ）である。この補正値は、各コード化された像値Ｃ（ｉ，ｊ） に適用されて、量子化解除した像アレーＲ’（ｉ，ｊ）を形成する。但し、Ｒ’ （ｉ，ｊ）＝｛Ｃ（ｉ，ｊ）＋Ｒ”（ｋ，ｌ）｝＊（２^N−１）／（Ｄ−１）で ある。例えば、Ｎ＝８及びＤ＝４のときに、Ｃ（ｉ，ｊ）＝１及びＴ（ｋ，ｌ） ＝０．７の場合には、補正値Ｒ”＝Ｔ−０．５＝０．２であり、そして再構成さ れた値は、Ｒ’＝（Ｃ＋Ｒ”）＊２５５／３＝（１＋０．２）＊８５＝１０２． ０である。 量子化解除されたＲ’は、０≦Ｒ’≦（２^N−１）の範囲に制限されるので、 この範囲外にあるＲ’に対するいかなる補正値も、最小値又は最大値へ截頭され る。例えば、Ｎ＝８及びＤ＝４のときに、Ｃ（ｉ，ｊ）＝３及びＴ（ｋ，ｌ）＝ ０．８の場合には、補正値Ｒ”＝Ｔ−０．５＝０．３であり、そして再構成され た値は、Ｒ’＝（Ｃ＋Ｒ”）＊２５５／３＝（３＋０．３）＊８５＝２８０．５ であり、これは、８ビットのカラー空間に得られる最大レベル（２５５）を越え る。この場合に、補正された（が、量子化されていない）値（Ｃ＋Ｒ”）は、３ ．３から３へ切り取られ、従って、Ｒ’＝２５５となる。（Ｃ＋Ｒ”）＜０の場 合にも、同様のプロセスが生じる。 極度ポイント条件 任意であるが、元の像の極度値が常に極度値として再構成され、例えば、０％ 及び１００％の着色剤レベルが保持されるよう確保することができる。これは、 極度ポイント条件と称する。この極度ポイント条件を満足するために、補正は、 ０又は（Ｄ−１）のコード化された像値Ｃ（ｉ，ｊ）には適用されない。そうで はなくて、これらの値は、Ｃ（ｉ，ｊ）＝０又は（Ｄ−１）の場合に各々量子化 解除された像アレーの無補正の０又は（２^N−１）へ変換される。 例えば、Ｎ＝８及びＤ＝４のときには、元の像の値は、当該位置（ｉ，ｊ）に おけるスレッシュホールドアレーの値Ｔ（ｋ，ｌ）とは独立して最も高い値３を とる。極度ポイント条件を維持するという選択肢が選ばれない場合に、Ｔ（ｋ， ｌ）＝０．２であれば、補正Ｒ”（ｉ，ｊ）＝Ｔ（ｋ，ｌ）−０．５＝−０．３ となり、再構成された値Ｒ’（ｉ，ｊ）＝（３−０．３）＊２５５／３＝２２９ ．５を生じる。逆のガンマ補正の後であっても、得られるＲ（ｉ，ｊ）は、２５ ５未満であることがほとんどである。極度ポイント条件を維持するよう選択する と、Ｒ（ｉ，ｊ）は、Ｃ（ｉ，ｊ）＝３のときに強制的に２５５とされる。 極度ポイント条件が選択されたときには、Ｃ（ｉ，ｊ）＝０のときにＲ’（ｉ ，ｊ）＝０であり、そしてＣ（ｉ，ｊ）＝（Ｄ−１）のときにＲ’（ｉ，ｊ）＝ （２^N−１）であるから、Ｒ’が０≦Ｒ’≦（２^N−１）の範囲内となるよう確保 するための截頭する段階は不要となる。例えば、Ｎ＝８及びＤ＝４において、Ｃ （ｉ，ｊ）＝３及びＴ（ｋ，ｌ）＝０．８の場合には、極度ポイント条件を適用 すると、Ｒ’（ｉ，ｊ）＝２５５となる。 逆ガンマ補正 元の像データにガンマ補正が適用された場合には、量子化解除された像アレー Ｒ’（ｉ，ｊ）の各値に非直線的変換の逆を適用することにより、再構成された 像アレーＲ（ｉ，ｊ）が得られる。換言すれば、Ｉ’（ｉ，ｊ）＝ｆ｛Ｉ（ｉ， ｊ）がガンマ補正を適用したものである場合には、関数ｆの逆数を関数ｇとすれ ば、Ｒ（ｉ，ｊ）＝ｇ｛Ｒ’（ｉ，ｊ）｝となる。 ルックアップテーブルの再構成 再構成プロセスをスピードアップするため、ルックアップテーブル（ＬＵＴ） が形成され、ディザ解除補正、量子化解除、逆変換が行われると共に、オプショ ンとして選択された場合には、極度ポイント条件が満足されるよう確保する。例 えば、１つの好ましい実施形態において、４ビット／ピクセル／カラー成分への コード化が行われるときには、６４ｘ６４のディザアレーが使用され、１６ビッ トアドレスをもつＬＵＴを形成することができる。同様に、２ビット／ピクセル ／カラー成分へのコード化が行われるときには、１２８ｘ１２８のディザアレー が使用され、この場合も１６ビットアドレスをもつＬＵＴを形成することができ る。８ビット／ピクセル／カラー成分のレンダリング装置の場合には、ＬＵＴの 各エントリーの内容が１バイトであり、従って、上記の場合には、ルックアップ テーブルは、６４Ｋバイトのメモリに適合することができる。このようなＬＵＴ の構造が図６に示されている。ＬＵＴ６０１のバイト６０２は、１６ビットアド レス６０３を用いてアドレスすることができる。メモリの各８ビットバイト６０ ２は、完全に再構成された像データ値Ｒ（ｉ，ｊ）を表す。０≦Ｃ≦（Ｄ−１） とすれば、ある既知のピクセル位置（ｉ，ｊ）からの各考えられるコード化され た像値Ｃに対し、エントリーＲは、次の式を用いて計算される。 Ｒ（ｉ，ｊ）＝ｇ｛〔Ｃ（ｉ，ｊ）＋（Ｔ（ｋ，ｌ）−０．５）〕＊ （２^N−１）／（Ｄ−１）｝ 但し、ｋ＝（ｉ）ｍｏｄ（Ｋ）及びｌ＝（ｊ）ｍｏｄ（Ｌ）である。Ｃに加え、 整数ｉのコンピュータ表示におけるｌｏｇ₂ Ｋの最下位ビット（これはｋを与え る）と、整数ｊのコンピュータ表示におけるｌｏｇ₂ Ｌの最下位ビット（これは ｌを与える）とを知るだけでよいことに注意されたい。従って、ＬＵＴに対する アドレスは、コードＣと、整数ｉのコンピュータ表示におけるｌｏｇ₂ Ｋの最下 位ビットと、整数ｊのコンピュータ表示におけるｌｏｇ₂ Ｌの最下位ビットから 形成することができる。ＬＵＴを用いた好ましい実施形態において、８ビット／ ピクセル／カラー成分の場合に、２の係数でのビットレート減少のためにＫ＝Ｌ ＝６４＝２⁶のディザアレーが使用されて４ビットコードが与えられ、そして４ の係数でのビットレート減少のためにＫ＝Ｌ＝１２８＝２⁷のディザアレーが使 用されて２ビットコードが与えられる。各々の場合に、ＬＵＴ６０１をアドレス するのに１６ビットで充分である。 各１６ビットアドレス６０３に対応する２¹⁶の８ビットエントリーは、次のよ うに計算される。ある既知のピクセル位置（ｉ，ｊ）からの各考えられるコード 化された像の値Ｃに対し、Ｃと、ｉ及びｊのｌｏｇ₂ Ｋ及びｌｏｇ₂ Ｌの最下位 ビットとを使用してアドレスが計算される。このアドレスに対し、エントリーＲ は、Ｒ（ｉ，ｊ）＝ｇ｛〔Ｃ（ｉ，ｊ）＋（Ｔ（ｋ，ｌ）−０．５）〕＊（２^N −１）／（Ｄ−１）｝を用いて計算され、但し、ｋ＝（ｉ）ｍｏｄ（Ｋ）及びｌ ＝（ｊ）ｍｏｄ（Ｌ）である。極度ポイント条件に固守することが選択されない 場合には、Ｒが０≦Ｒ（ｉ，ｊ）≦（２^N−１）の範囲内になければ、Ｒ（ｉ， ｊ）は、その範囲の終了ポイントの１つへ截頭される。極度ポイント条件に固守 することが選択された場合には、Ｃ（ｉ，ｊ）＝０又は（Ｄ−１）であるような 位置において、極度ポイント条件を維持するために入力値は補正されない。 ６４ｘ６４のスレッシュホールドアレーを用いて８ビット／ピクセルから４ビ ット／ピクセルへコード化する場合には、各計算された８ビットバイトＲ（ｉ， ｊ）６０２は、４ビットのＣ（ｉ，ｊ）データ値６０４を番号ｉの最下位６ビッ ト６０５及び番号ｊの最下位６ビット６０６と連結することにより得られた１６ ビットアドレス６０３において記憶される。例えば、Ｃ（１２３，４５８）＝１ ２の場合には、最終的に再構成された像値Ｒ（１２３，４５８）がアドレス１１ ００ １１１０１１ ００１０１０に記憶され、但し、１１００は、Ｃ＝１２の ２進表示であり、１１１０１１及び００１０１０は、各々、特定のインデックス １２３及び４５８の２進表示の最下位６ビットである。１２８ｘ１２８のスレッ シュホールドアレーを用いて８ビット／ピクセルから２ビット／ピクセルへコー ド化する場合には、各計算された８ビットバイトＲ（ｉ，ｊ）６０２は、２ビッ トのＣ（ｉ，ｊ）データ値を番号ｉの最下位７ビット及び番号ｊの最下位７ビッ トと連結することにより得られた１６ビットアドレス６０３に記憶される。 本発明は、本発明の精神又は範囲から逸脱せずに、６４Ｋバイトより大きなＬ ＵＴメモリで実施することもできるし、或いはいかなる形状又はサイズのスレッ シュホールドアレーで実施することもできる。 補正方法の使用により予想される性能改善 ビットレート減少及び再構成機構の相対的な性能の１つの尺度は、実効値（Ｒ ＭＳ）エラーである。ＲＭＳエラーは、像データの特性及びプロセスに適用され る伝達関数に依存する。デジタル像におけるピクセル値の任意の分布に対し、プ ロセスに伝達関数が適用されないときには、本発明の補正方法での再構成のＲＭ Ｓエラーは、本発明の補正方法で再構成するのではない単純な再構成のプロセス におけるＲＭＳエラーに比して、ｓｑｒｔ（２）（約１．４）の係数で減少され る。極度ポイント条件が維持されるときにはＲＭＳエラーが若干増加される。し かしながら、極度ポイント条件を維持しないと、許容できない欠陥が生じる。 空間フィルタによる再構成 本発明の別の実施形態では、デコード段階に空間フィルタが使用される。最終 的な再構成のための適応フィルタ型ディザと称するこの変形された再構成方法に よれば、各再構成されたピクセルは、そのピクセルを中心とする小さな隣接領域 （好ましい実施形態では３ｘ３ピクセル）の再構成された値の平均値と置き換え られ、この再構成された値は、本発明の補正方法での非変形再構成に基づくもの である。非印刷ペーパ上の黒いテキストのような鋭いエッジのぼけを防止するた めに、フィルタ動作は、関連隣接領域が２つの連続する遷移値のみによってコー ド化される場合だけ適用される。即ち、フィルタ動作は、像のノイズ性の再構成 領域のみに適用される。 この変形再構成機構の１つの利点は、例えば、擬似ランダムノイズコード化の ような種々様々なコード化機構に適用できることである。擬似ランダム方法にお いては、ある量の擬似ランダムノイズがコード化中に追加され、そしてその同じ 量が、デコード中に擬似ランダムノイズの同一の同期されたソースから差し引か れる。プリンタコントローラの用途では、これはしばしば不可能である。という のは、ＲＩＰは、レンダリング装置へ読み出すのに必要とされる逐次ラスタ順序 とは異なる順序でコード化のためのピクセルを発生し、擬似ランダムノイズソー スの同期を除外するからである。従って、擬似ランダムノイズの差し引きを伴わ ないデコードしか使用できず、通常は、ノイズ性の像を招く。本発明による適応 フィルタ型再構成方法は、この状況に適用することができる。 適応フィルタ型再構成方法の好ましい実施形態を以下に詳細に説明する。ピク セル位置（ｉ，ｊ）における像値を再構成するときには、そのピクセルの周りの ３ｘ３の隣接領域を検査する。Ｃ_min＝最小値｛Ｃ(i',j')，ｉ−１≦ｉ’≦ｉ＋ １，ｊ−１≦ｊ’≦ｊ＋１｝及びＣ_max＝最大値｛Ｃ(i',j')，ｉ−１≦ｉ’≦ｉ ＋１，ｊ−１≦ｊ’≦ｊ＋１｝を定義すれば、隣接領域における値の拡散を示す 量（Ｃ_max−Ｃ_min）に基づいて隣接領域に平均化が適用される。（Ｃ_max−Ｃ_min ）≠１の場合には、Ｒ（ｉ，ｊ）＝ｔ（Ｃ（ｉ，ｊ））となり、さもなくば、Ｒ （ｉ，ｊ）＝領域ｉ−１≦ｉ’≦ｉ＋１，ｊ−１≦ｊ’≦ｊ＋１の平均 値｛ｔ（ｃ(i',j')）｝である。 プリンタコントローラにおいて適応フィルタ型再構成方法を実施するには、３ ラスタ線バッファをラスタ読取装置に追加して、（Ｃ_max−Ｃ_min）及び平均値を 決定できるようにすることが必要である。 カラー像のコード化 カラー像（例えば、ＣＭＹ、ＣＭＹＫ又はＲＧＢ）をコード化するときには、 各成分が、通常は、スレッシュホールドアレーと独立して比較される。多数のス レッシュホールドアレーを多数の成分に適用する種々の方法が存在する。 １．同じスレッシュホールドアレーを全ての成分に適用することができる。 ２．各成分に対するスレッシュホールドアレーを、各成分ごとに互いに水平に 又は垂直に或いは水平及び垂直の両方に任意のピクセル数だけシフトすることが できる。 ３．４つまでの成分に対し、異なる成分のスレッシュホールドアレーを互いに ９０°の倍数だけ回転することができる。ＣＭＹＫ像の場合に、元のディザアレ ーＴ（ｋ，ｌ）がシアンに使用される場合には、９０°回転されたＴ（ｋ，ｌ） がマゼンタに使用され、１８０°回転されたＴ（ｋ，ｌ）がイエローに使用され そして２７０°＝−９０°回転されたＴ（ｋ，ｌ）が黒に使用される。ＲＧＢ像 の場合に、元のディザアレーＴ（ｋ，ｌ）が赤に使用される場合は、９０°及び １８０°回転されたＴ（ｋ，ｌ）が各々緑及び青の成分に使用される。 ４．スレッシュホールドアレーのアドレスは、異なるカラー成分に対し互いに フリップすることができる。ＣＭＹＫ像に対し、ディザアレーの次元Ｋ及びＬが 両方とも２の累乗である場合には、元のディザアレーＴ（ｋ，ｌ）がシアンに使 用され、Ｔ（not(k),l）、Ｔ（k,not(l)）及びＴ（not(k),not(l)）が各々マゼ ンタ、イエロー及び黒の成分に使用される。ディザアレーの次元Ｋ及びＬが２の 累乗でない場合には、上記構成において〔Ｋ−(k+1)〕をnot(k)に置き換え、そ して〔Ｌ−(l+1)〕をnot(l)に置き換える。 ５．各成分ごとに独立したスレッシュホールドアレーを形成できる。 各カラー成分のビットレートをピクセル当たり同じビット数に減少する必要は ない。本発明の改良された実施形態では、カラーの知覚にあまり影響しないと分 かっているカラーは、影響の大きいカラーよりも大きく減少される。ＣＭＹ及び ＣＭＹＫ像の場合には、マゼンタの変化の方がシアンの変化よりも目に敏感であ りそしてシアンの変化の方がイエローの変化よりも目に敏感であることが知られ ている。同様に、緑の変化の方が赤の変化よりも目に敏感であり、そして赤の変 化の方が青の変化より目に敏感であることも知られている。本発明の改良された 実施形態では、２４ビットのＣＭＹデータの場合に、シアンは、４ビット／ピク セルへ減少され、マゼンタは、５ビット／ピクセルへ減少され、そしてイエロー は３ビット／ピクセルへ減少され、全部で１２ビットデータへの減少となる。 本発明の１つの実施形態のフローチャート 本発明の１つの実施形態による方法を示すフローチャートが１つのカラー成分 について図７に示されている。ステップ７０１において、印刷されるべき像の成 分のピクセルが選択される。ステップ７０２において、もし所望であれば、成分 のそのピクセル値に対して非直線的変換が実行されて、像にガンマ補正が与えら れる。ステップ７０３において、インデックスｄで定められた適切なコード化イ ンターバルが像のそのピクセルに対して決定される。 コード化インターバルｄが決定されると、ピクセル値Ｉ（ｉ，ｊ）（又はガン マ補正される場合にはＩ’（ｉ，ｊ））がステップ７０４においてコード化イン ターバルへと量子化され、そしてオフセットＩ”（ｉ，ｊ）がステップ７０５に おいてコード化インターバル内で正規化され、０≦Ｉ”（ｉ，ｊ）≦１となる。 ステップ７０６において、正規化されたピクセルオフセット値Ｉ”（ｉ，ｊ）が ディザアレーからの対応値に対してスレッシュホールド処理され、そしてステッ プ７０７において、ピクセル値は、インターバルインデックスｄ、又は１だけ増 加されたインターバルインデックスである（ｄ＋１）のいずれかへコード化され る。 各ピクセル値がコード化されると、それがステップ７０８においてフレームバ ッファに記憶される。ステップ７０９において、コード化されるべき付加的な像 ピクセルが残っている場合には制御がステップ７０１へ復帰する。全てのピクセ ルがこのようにコード化されるまで、ステップ７０１ないし７０８が繰り返され る。 上記段階は、この実施形態では、ピクセルごとに実施されるものとして示され ている。というのは、あるＲＩＰ、例えば、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標） インタープリターを含むＲＩＰでは、ピクセルが非逐次の順序で得られるからで ある。 ＲＩＰｐｉｎｇの終了に対応して、全ページのコード化されたピクセル像がフ レームバッファに記憶されると、ステップ７１０において、コード化された像ペ ージがラスタ読取装置の出力プロセッサにより典型的に一度に１本の線づつフレ ームバッファから読み取られる。このコード化された情報が読み取られると、ス テップ７１１において再構成される。ステップ７１１は、ルックアップテーブル を用いて実行することができる。ルックアップテーブルは、予め計算することが でき、従って、ディザ解除、量子化解除及び非直線的逆変換の再構成段階を１つ のルックアップ段階で実行することができる。或いは又、制御は、ステップ７１ ０からステップ７１１Ａへと進むこともでき、ここでは、補正値Ｒ”（ｋ，ｌ） が計算される。次いで、ステップ７１１Ｂへ進み、コード化された値が、補正さ れた値を用いて量子化解除され、そしてステップ７１１Ｃへと進み、ステップ７ ０２において非直線的変換が実行された場合には、逆伝達関数が適用されて出力 成分が変換される。 ステップ７１１（又はそれと等価なステップ７１１Ａ−Ｃ）が完了した後に、 再構成された像は、ステップ７１２において、プリンタや複写機のようなレンダ リング装置に出力される。 本発明の別の実施形態では、ステップ７１１又はステップ７１１Ａ、Ｂ及びＣ が適応空間フィルタ動作と置き換えられ、これは、非直線的変換がステップ７０ ２で適用された場合に逆変換を適用することと組み合わせることができる。 以上、ディザアレーを用いて像データのビットレート減少及び再構成を実行す る方法及び装置が開示された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/60 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ａ 【要約の続き】 対して逆変換される(711C)。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．元の像データのビットレートをコード化された像データに減少し、そして そのコード化された像データを出力像データに再構成するための方法であって、 上記元の像データは、第１の複数のＮビットの元のピクセルより成る元のカラー 成分を含み、上記コード化された像データは、第２の複数のＭビットのコード化 されたピクセルより成るコード化されたカラー成分を含み、上記の出力像データ は、第３の複数のＮ’ビットの出力ピクセルより成る出力カラー成分を含み、上 記Ｎビットの入力ピクセル各々の考えられる範囲は、複数の等しいサイズの隣接 インターバルより成り、これらインターバルの数はＭにより決定され、上記方法 は、 （ａ）第４の複数のスレッシュホールドピクセルより成るスレッシュホールド アレーを第１のメモリに記憶し、 （ｂ）上記第１の複数の各々の元のピクセルごとに上記第２の複数における対 応するコード化されたピクセルを、上記第２の複数が決定されるまで、ピクセル ごとに発生し、上記元のピクセルに対して上記コード化されたピクセルを発生す るこの段階は、 （ｉ）上記元のピクセルに対して上記複数のインターバルにおけるインター バルとそのインターバルにおけるオフセットとを決定する段階と、 （ii）上記元のピクセルに対して上記コード化されたピクセルを発生し、該 コード化されたピクセルは、上記インターバル及び上記オフセットと、上記第４ の複数におけるスレッシュホールドピクセルの値とによって決定され、上記第４ の複数における上記スレッシュホールドピクセルの位置は、上記第１の複数にお ける上記元のピクセルの位置により決定されるという段階とを含み、更に、 （ｃ）上記第２の複数においてコード化されたピクセルを選択し、 （ｄ）上記選択されたコード化されたピクセルに対して補正値を計算し、この 補正値は、上記選択されたコード化されたピクセルのコードと、上記第４の複数 の対応するスレッシュホールドピクセルの値とによって決定され、その対応する スレッシュホールドピクセルの位置は、上記第２の複数における上記選択された コード化されたピクセルの位置によって決定され、そして （ｅ）上記選択されたコード化されたピクセルに上記補正値を適用して、上記 第３の複数の出力ピクセルを発生する、 という段階を備えたことを特徴とする方法。 ２．上記段階（ｂ）において、上記段階（ｉ）及び（ii）の前に、上記元のピ クセルの値に対して第１の非直線的な変換を実行することにより上記元のピクセ ルをガンマ補正して、補償されたピクセルを発生し、上記段階（ｉ）及び（ii） は、上記元のピクセルではなくこの補償されたピクセルに対して実行され、 上記段階（ｅ）において、上記選択されたコード化されたピクセルに上記補正 値を適用して、出力ピクセルではなく量子化解除されたピクセルを発生し、そし て （ｆ）上記量子化解除されたピクセルの値に対し第２の非直線的な変換を実行 することにより上記量子化解除されたピクセルを逆ガンマ補正して、上記第３の 複数の出力ピクセルを発生する、 という段階を更に備えた請求項１に記載の方法。 ３．上記段階（ｂ）は、更に、上記コード化されたピクセルを発生する上記段 階の後に上記コード化されたピクセルをページバッファに記憶する段階を含み、 そしてコード化されたピクセルを選択する上記段階（ｃ）は、更に、上記選択さ れたコード化されたピクセルを上記ページバッファから検索することを含む請求 項２に記載の方法。 ４．上記第２の複数のコード化されたピクセルは、ラスタフォーマットに基づ いて上記ページバッファに記憶され、そして上記段階（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）及 び（ｆ）は、上記ラスタフォーマットのラスタ線における全てのピクセルに対し ピクセルごとに実行される請求項３に記載の方法。 ５．上記非直線的変換は、上記元の像データにおける知覚的な非均一性を補償 することを含み、そして上記第２の非直線的変換は、上記補償の逆を含む請求項 ２に記載の方法。 ６．上記補償の逆は、 という式で表される請求項２に記載の方法。 ７．上記オフセットは、固定の範囲へと正規化され、そして上記第４の複数の スレッシュホールドピクセルは、上記固定の範囲へと正規化される請求項２に記 載の方法。 ８．上記段階（ｂ）は、ＲＩＰラスタ像プロセッサにより実行され、上記ＲＩ Ｐは、ページ記述言語のインタープリターを含み、上記元の像データは、元のフ ァイルに組み込まれ、この元のファイルは、上記ページ記述言語の複数のコマン ドを含む請求項３に記載の方法。 ９．上記段階（ｂ）は、上記インタープリターにより実行される請求項８に記 載の方法。 １０．上記ページ記述言語は、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）である請求 項９に記載の方法。 １１．上記段階（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）は、デコードルックアップテーブル のルックアップ動作により実行され、デコードルックアップテーブルは第２のメ モリに記憶される請求項３に記載の方法。 １２．上記元の像データは、更に、複数の上記元のカラー成分を含み、上記コ ード化された像データは、更に、複数の対応する上記コード化されたカラー成分 を含み、そして上記出力データ像は、更に、複数の対応する上記出力カラー成分 を含み、各々の元のカラー成分は、複数のスレッシュホールドアレーに対応する スレッシュホールドアレーを有し、上記段階（ｂ）は、各々の元のカラー成分に 適用され、上記段階（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、各々の対応するコード化され たカラー成分に適用される請求項１に記載の方法。 １３．元の像データのビットレートをコード化された像データに減少し、そし てそのコード化された像データを出力像データに再構成する装置であって、上記 元の像データは、第１の複数のＮビットの元のピクセルより成る元のカラー成分 を含み、上記コード化された像データは、第２の複数のＭビットのコード化され たピクセルより成るコード化されたカラー成分を含み、上記の出力像データは、 第３の複数のＮ’ビットの出力ピクセルより成る出力カラー成分を含み、上記Ｎ ビットの入力ピクセル各々の考えられる範囲は、複数の等しいサイズの隣接イン ターバルより成り、これらインターバルの数はＭにより決定され、上記装置は、 上記元の像データを記憶する第１メモリと、 第４の複数のスレッシュホールドピクセルよりなるスレッシュホールドアレー を記憶する第２メモリと、 上記第１及び第２のメモリと第３のメモリに接続されたプロセッサであって、 上記第１の複数の各々の元のピクセルごとに上記第２の複数における対応するコ ード化されたピクセルを、上記第２の複数が決定されるまで、ピクセルごとに発 生するプロセッサとを備え、上記ピクセルごとの発生は、 （ｉ）上記元のピクセルに対して上記複数のインターバルにおけるインター バルとそのインターバルにおけるオフセットとを決定し、そして （ii）上記元のピクセルに対して上記コード化されたピクセルを発生し、該 コード化されたピクセルは、上記インターバル及び上記オフセットと、上記第４ の複数におけるスレッシュホールドピクセルの値とによって決定され、上記第４ の複数における上記スレッシュホールドピクセルの位置は、上記第１の複数にお ける上記元のピクセルの位置により決定されることを含み、更に、 上記第３のメモリは、上記第２の複数のコード化されたピクセルのアレーを記 憶するものであり、 更に、上記第３のメモリに接続されたセレクタであって、上記第２の複数のコ ード化されたピクセルのアレーからあるコード化されたピクセルを選択するため のセレクタと、 上記セレクタ及び上記第２メモリに接続された再構成装置であって、上記選択 されたコード化されたピクセルの補正値を発生するための再構成装置とを備え、 この補正値は、上記選択されたコード化されたピクセルのコードと、上記第４の 複数の対応するスレッシュホールドピクセルの値とによって決定され、その対応 するスレッシュホールドピクセルの位置は、上記スレッシュホールドアレーにお ける上記選択されたコード化されたピクセルの位置によって決定され、上記再構 成装置は、更に、上記選択されたコード化されたピクセルに上記補正値を適用し て、上記第３の複数の出力ピクセルを発生することを特徴とする装置。 １４．元の像データのビットレートをコード化された像データに減少し、そし てそのコード化された像データを出力像データに再構成する装置であって、上記 元の像データは、第１の複数のＮビットの元のピクセルより成る元のカラー成分 を含み、上記コード化された像データは、第２の複数のＭビットのコード化され たピクセルより成るコード化されたカラー成分を含み、上記の出力像データは、 第３の複数のＮ’ビットの出力ピクセルより成る出力カラー成分を含み、上記Ｎ ビットの入力ピクセル各々の考えられる範囲は、複数の等しいサイズの隣接イン ターバルより成り、これらインターバルの数はＭにより決定され、上記装置は、 上記元の像データを記憶する第１メモリと、 第４の複数のスレッシュホールドピクセルよりなるスレッシュホールドアレー を記憶する第２メモリと、 上記第１及び第２のメモリと第３のメモリに接続されたプロセッサであって、 上記第１の複数の各々の元のピクセルごとに上記第２の複数における対応するコ ード化されたピクセルを、上記第２の複数が決定されるまで、ピクセルごとに発 生するプロセッサとを備え、上記ピクセルごとの発生は、 （ｉ）上記元のピクセルの値に対して第１の非直線的変換を実行することに より上記元のピクセルをガンマ補正し、 （ii）上記補償されたピクセルに対して上記複数のインターバルにおけるイ ンターバルとそのインターバルにおけるオフセットとを決定し、そして （ii）上記補償されたピクセルに対して上記コード化されたピクセルを発生 し、このコード化されたピクセルは、上記インターバル及び上記オフセットと、 上記第４の複数におけるスレッシュホールドピクセルの値とによって決定され、 上記第４の複数における上記スレッシュホールドピクセルの位置は、上記第１の 複数における上記補償されたピクセルの位置により決定されることを含み、 上記第３のメモリは、上記第２の複数のコード化されたピクセルのアレーを記 憶するものであり、 更に、上記第３のメモリに接続されたセレクタであって、上記第２の複数のコ ード化されたピクセルのアレーからあるコード化されたピクセルを選択するため のセレクタと、 上記セレクタ及び上記第２メモリに接続された再構成装置であって、上記選択 されたコード化されたピクセルの補正値を発生するための再構成装置とを備え、 この補正値は、上記選択されたコード化されたピクセルのコードと、上記第４の 複数の対応するスレッシュホールドピクセルの値とによって決定され、その対応 するスレッシュホールドピクセルの位置は、上記スレッシュホールドアレーにお ける上記選択されたコード化されたピクセルの位置によって決定され、上記再構 成装置は、更に、上記選択されたコード化されたピクセルに上記補正値を適用し て、上記第３の複数の量子化解除されたピクセルを発生し、上記再構成装置は、 更に、上記量子化解除されたピクセルの値に対して第２の非直線的変換を実行す ることにより上記量子化解除されたピクセルを逆ガンマ補正して、上記第３の複 数の出力ピクセルを発生することを特徴とする装置。 １５．上記第３のメモリは、ページバッファである請求項１４に記載の装置。 １６．上記第２の複数のコード化されたピクセルの上記アレーは、ラスタフォ ーマットに基づいて上記ページバッファに記憶される請求項１５に記載の装置。 １７．上記第１の非直線的変換は、上記元の像データにおける知覚的非均一性 を補償することを含み、そして上記第２の非直線的変換は、上記補償の逆を含む 請求項１４に記載の装置。 １８．上記補償の上記逆は、 という式で表される請求項１４に記載の装置。 １９．上記変換の上記逆は、 という式で表される請求項１４に記載の装置。 ２０．上記オフセットは、固定の範囲へと正規化され、そして上記第４の複数 のスレッシュホールドピクセルは、上記固定の範囲へと正規化される請求項１４ に記載の装置。 ２１．上記ピクセルごとの発生は、ＲＩＰラスタ像プロセッサによって実行さ れ、上記ＲＩＰは、ページ記述言語のインタープリターを含み、上記元の像デー タは、元のファイルに組み込まれ、この元のファイルは、上記ページ記述言語の 複数のコマンドを含む請求項１４に記載の装置。 ２２．上記ピクセルごとの発生は、上記インタープリターにより行われる請求 項２１に記載の装置。 ２３．上記ページ記述言語は、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）である請求 項２２に記載の装置。 ２４．上記再構成装置は、デコードルックアップテーブルを備え、そして上記 再構成装置は、上記補正値を発生し、その補正値を上記選択されたコード化され たピクセルに適用し、そして上記デコードルックアップテーブルのルックアップ 動作により上記量子化解除されたピクセルを逆ガンマ補正する請求項１５に記載 の装置。 ２５．上記元の像データは、更に、複数の上記元のカラー成分を含み、上記コ ード化された像データは、更に、複数の対応する上記コード化されたカラー成分 を含み、そして上記出力像データは、更に、複数の対応する上記出力カラー成分 を含み、各々の元のカラー成分は、複数のスレッシュホールドアレーに対応スレ ッシュホールドアレーを有し、上記ピクセルごとの発生は、各々の元のカラー成 分に適用され、そして上記コード化されたピクセルの上記選択、その選択された コード化されたピクセルに対する補正値の発生、及びその選択されたコード化さ れたピクセルへの上記補正値の上記適用は、全て、各々の対応するコード化され たカラー成分に対して行われる請求項１３に記載の装置。