JPH1051642A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH1051642A
JPH1051642A JP20216196A JP20216196A JPH1051642A JP H1051642 A JPH1051642 A JP H1051642A JP 20216196 A JP20216196 A JP 20216196A JP 20216196 A JP20216196 A JP 20216196A JP H1051642 A JPH1051642 A JP H1051642A
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JP
Japan
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image
compression
block
data
circuit
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JP20216196A
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English (en)
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Shinichi Yada
伸一 矢田
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/903,381 priority patent/US6285458B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 文字や写真等の異なる画像特性を持った領域
が混在する画像データにおいて、伸長後の画質劣化を最
小限に抑えるとともに、所定の目標圧縮率を達成する画
像処理装置を提供する。 【解決手段】 画像解析回路２は、画像データ全体の構
造を解析し、最適圧縮パラメータを算出する。実際の圧
縮処理は所定のブロック毎に、各種の圧縮方式を用いて
行われる。その際、ブロック単位に複数の圧縮方式を切
替えて適応的に圧縮するために、圧縮方式の選択の際
に、パラメータの値が利用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを効率
良く符号化／復号化する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、原稿画像をスキャナ等の画像入力
装置から読み取り、読み取った画像データをデジタル処
理し、プリンタ等の画像出力装置に出力することによ
り、原稿のハードコピーを得るデジタル複写機が普及し
つつある。
【０００３】デジタル複写機では、複数の画像データを
複写機内部に蓄積し、原稿のソートや、ファイリング、
ページ編集を行う電子ソーター機能、電子ＲＤＨ機能が
必須である。これは、装置内部にメモリやハードディス
ク等のデータ蓄積装置を備え、これに画像データを蓄積
し、必要に応じて出力することにより実現している。大
量の画像データを蓄積するには蓄積装置の蓄積容量を増
加させる必要があるが、増加に応じて装置自体の規模や
コストも増加する。これを回避するために画像データを
圧縮して蓄積する方法が提案されている。これにより、
より少ない容量の蓄積装置で多量の画像データを蓄積す
ることができる。
【０００４】また、画像出力装置として、レーザービー
ムを用いたレーザービームプリンタがある。一般に、プ
リンタへの画像出力の制御方法にはページ記述言語が用
いられる。プリンタが接続されたホストコンピュータ
は、その出力内容そのものをビットマップイメージ（ラ
スターイメージ）としてプリンタへ転送するのではな
く、その出力内容の文字情報や画像情報を記述したペー
ジ記述言語の内容をプリンタへ転送する。プリンタはそ
のページ記述言語を受け取り、プリンタ内部においてそ
の言語内容を解釈し、ページの画像データをビットマッ
プイメージ（ラスターイメージ）として展開し、紙の上
にそのイメージを転写して出力する。
【０００５】従って、プリンタ内部には、ページ記述言
語の内容を解釈する機能と、画像データを展開するビッ
トマップイメージを保持するメモリとが必須である。こ
のメモリの容量は、例えばＡ３サイズを出力するモノク
ロプリンタの場合、画像の出力解像度が４００ｄｐｉ、
出力階調数が２５６段階であったならば、３２メガバイ
トもの容量が必要となる。
【０００６】さらに、カラープリンタの場合、ＹＭＣＫ
４色の出力が必要となるため、そのメモリ容量も４倍と
なり、１２８メガバイトとなる。このような大容量のメ
モリをプリンタ内部に保持すると、プリンタ自体の規模
やコスト等が増加してしまう。これを回避するために、
前述のデジタル複写機の場合と同様に、メモリ上の画像
データを圧縮して保持し、メモリ容量を削減する方法が
考えられる。これにより少ない容量で多量の画像データ
を保持することができる。
【０００７】画像データを圧縮して、そのデータ容量を
削減する場合、画像の再現階調数を削減し、画像を二値
の状態で蓄積することが考えられるが、再現階調数を削
減した場合、最終的に得られる画像出力の画質が劣化す
る。そのため、高品質な画像を蓄積するには、画像を二
値の状態で蓄積するよりも、画像を多値の状態で蓄積す
ることが望ましい。
【０００８】この多値画像データを圧縮するには数多く
の方法が存在する。
【０００９】デジタル複写機やプリンタ出力する原稿に
は、一枚の原稿の中に文字領域と写真領域が混在する場
合も多い。またプリンタの出力画像には、コンピュータ
で作成されたイメージ、いわゆるコンピュータグラフィ
ック（ＣＧ）と、スキャナから読み込まれた写真等の読
み取り画像とが混在している原稿が多い。
【００１０】このＣＧと読み取り画像とは、各々に全く
異なった画像特性を持っている。例えば、ＣＧ画像領域
は、画素値の変化は一定であり、画素値変化が全く無
く、フラットな領域も多く含んでいる。さらにＣＧ画像
領域の中でも白黒二値しか存在しない文字領域や、画素
値の変化が激しいグラデーション領域等も存在する。対
して読み取り画像領域は、スキャナーでの読み込み時に
ノイズを含むことも多く、画素値が細かく変動している
場合が多い。
【００１１】このようにＣＧ領域と読み取り画像領域
は、各々異なった画像特性を持っている。そのため、こ
のような混在画像データを高品質にかつ有効に圧縮する
には、各々の画質特性に最適な圧縮処理を行う必要があ
る。この要求に答えるためには、異なる画像特性を持つ
小領域が混在する画像データに対して、その画像特性に
応じて、その領域毎に最適な圧縮処理を選択し、圧縮処
理する必要がある。
【００１２】このような圧縮方式は、適応的画像圧縮方
式として数多く提案されている。ＣＧ領域には、文字／
線画等の高解像度が必要な画像を含む場合が多いため、
解像度データが劣化しない圧縮方式が望ましい。例え
ば、ＭＭＲ、ＬＺＷ、ＪＢＩＧ等の可逆圧縮方式や、階
調データは劣化するが解像度データは劣化しないＢＴＣ
等のブロック圧縮方式が適している。
【００１３】読み取り画像領域は、写真や自然画像等の
解像度データよりも階調数データの方が必要な画像を含
む場合が多いため、階調データが劣化しない圧縮方式が
望ましい。伸長後に画像が劣化しない、可逆圧縮方式を
読み取り画像領域に適用した場合、この領域は画素変化
が激しく、エントロピーが高いため、可逆圧縮方式では
有効に圧縮することは出来ない。
【００１４】そこで読み取り画像領域には非可逆圧縮方
式を適用する。その中でも伸長後に階調データを保持出
来る方式が適している。例えばカラーファックスの標準
符号化方式として採用されたＪＰＥＧ ｂａｓｅｌｉｎ
ｅ方式に代表されるＡＤＣＴ方式等である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
適応的画像圧縮方式をデジタルコピー機やプリンタ等に
組込むためのメモリ容量を削減することを主な目的とす
る。メモリ容量は圧縮対象の画像の元のデータ量よりも
少なく設定されているため、画像圧縮回路は画像データ
がメモリ容量に収まるように、元の画像データを圧縮す
る必要がある。圧縮された画像データがメモリ容量をオ
ーバーした場合には、その画像データを完全に伸長する
ことができないので、画像圧縮回路は必ずメモリ容量に
収まるよう、目標符号量（目標圧縮率）を設定し、その
圧縮率をクリアするよう圧縮する必要がある。
【００１６】圧縮方式として固定長圧縮を採用している
場合、その画像データの圧縮率は、どのような入力画像
であっても、固定であり一定である。この固定圧縮率が
目標圧縮率をクリアしていれば、入力画像によらず、そ
の符号データ量は削減されたメモリ容量以内に収まる。
しかし、一般に固定長圧縮の場合、伸長画像の画質劣化
が目立たない方式では、その圧縮率は１／２〜１／４程
度であるので、メモリ容量削減に貢献する割合は低い。
【００１７】対して可変長圧縮方式の場合、その圧縮対
象となる画像データの複雑度に応じて圧縮率が異る。ま
た、圧縮時のパラメータ設定によっても圧縮率は変動
し、同時に、パラメータ設定に応じて伸長画像の画質も
変動する。一般に非可逆可変長圧縮の場合、圧縮率を上
げるようパラメータを設定した場合、画質は劣化する傾
向となり、逆に伸長画像の画質を上げるよう設定した場
合には、圧縮率が悪くなる傾向がある。
【００１８】可変長圧縮方式を用いた場合、極端に複雑
な画像では、その圧縮率が目標圧縮率に対して未達とな
ってしまい、結果として目標符号量をオーバーする可能
性がある。このような場合には、画質を落として、圧縮
率を上げるようなパラメータ設定を行ない、目標圧縮率
を達成する必要がある。
【００１９】ＣＧと読み取り画像が混在する画像を、そ
の画像特性に応じて、領域毎に最適な圧縮処理を行なう
適応的画像圧縮方式を用いて圧縮する場合、その入力画
像に含まれる異なる画像特性を持つ画像領域毎の占める
割合、画像構成によって、圧縮率は大きく変動する。
【００２０】例えば、画像全体が複雑な読み取り画像で
構成されている場合、画質を保つようパラメータを設定
して適応的画像圧縮を行なったとき、その画像全体の圧
縮率が１／４〜１／６程度になる。しかしながら、画像
全体がフラットな背景領域が多い、文字／線画等を中心
としたＣＧであった場合、前述の全面読み取り画像の場
合と同一の圧縮パラメータ設定であっても、その圧縮率
は１／１００以上となる。
【００２１】このように、従来の適応的画像圧縮方式で
は、圧縮率が画像構成により大きく変動するため、入力
画像を目標符号量以下に押さえたい場合、その最低圧縮
率は、例えば全面読み取り画像の場合の１／４〜１／６
程度に設定する必要がある。しかしながら、この程度の
圧縮率ではメモリ容量削減を効果的に実施することは不
可能である。
【００２２】読み取り画像を高圧縮率となるようパラメ
ータを設定すると、全面読み取り画像の場合でも、この
パラメータ設定で目標符号量に押さえることができる。
しかしながら、ＣＧと読み取り画像が混在する画像を圧
縮するとき、画像全体に占める読み取り画像の割合が少
ない場合には、パラメータ設定では、必要以上に高い圧
縮率で画像を圧縮してしまうオーバーコンプレッション
となり、必要以上に画質が劣化してしまう懸念がある。
【００２３】ＣＧと読み取り画像が混在する画像に適応
的画像圧縮方式を適用する場合、読み取り画像以外の領
域で圧縮率を稼ぐことにより、読み取り画像領域の圧縮
率が低くとも、画像全体として、目標圧縮率を満たすこ
とが可能なケースもあるため、このような混在画像の圧
縮率を制御することは、従来は非常に困難であった。
【００２４】本発明は、以上のような問題点を解決すべ
くなされたものであり、異なる画像特性を持つ小領域が
混在する画像データに対して、領域毎に最適な圧縮処理
を選択し、伸長画像の画質劣化を最小限に押さえるとと
もに、画像データ全体の画像構成を解析し、その解析結
果を領域毎の圧縮処理方式の選択に反映させることによ
り、画像全体の目標圧縮率を確実に達成できる画像処理
装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１に記載の画像処理装置は、
画像データを入力する入力手段と、異なる圧縮方式から
なる複数の圧縮手段と、前記入力手段により入力された
画像データの一定領域に施す圧縮手段を前記複数の圧縮
手段から選択する選択手段とを有し、さらに、前記画像
データ全体の画像特性を解析する解析手段を有し、前記
選択手段は、前記解析手段の解析結果に基づき、前記圧
縮手段を選択するよう構成されている。
【００２６】これによれば、入力手段より画像データを
取得し、解析手段により、この画像データにどのような
画像特性を持つ領域が存在するか、すなわち、画像デー
タ全体の画像構成を解析し、その解析結果に基づき、複
数ある圧縮方式毎に圧縮パラメータを設定する。圧縮時
には、領域毎の解析結果に応じて、最適な圧縮方式を複
数ある圧縮方式から選択するが、その際に圧縮パラメー
タの値を利用するため、画像データ全体として、目標圧
縮率を達成することができる。
【００２７】また、請求項２に記載の画像処理装置は、
前記解析手段が、前記画像データに含まれる異なる画像
特性を持つ領域の面積比率を求めるよう構成されてい
る。従って、視覚的に捉えやすい面積比を反映した圧縮
パラメータを設定し、目標圧縮率を達成しつつ、伸長画
像の画質劣化を最小限に防ぐことができる。
【００２８】さらに、請求項３に記載の画像処理装置
は、目標とする画像データ全体の圧縮率を示す符号デー
タの量を目標符号量として保持するとともに、前記選択
手段により選択された圧縮手段による圧縮率を符号デー
タとして出力し、この符号データの符号量を符号量監視
手段により監視し、この符号量監視手段により得られた
符号量と前記目標符号量とを符号量比較手段により比較
可能に構成されている。
【００２９】これによれば、目標となる画像データの圧
縮率と、圧縮パラメータを利用して選択された圧縮手段
により達成される圧縮率とを符号データ量として管理
し、常時把握可能としたため、確実に目標圧縮率を達成
するための対処ができる。
【００３０】また、請求項４に記載の画像処理装置は、
前記符号量比較手段による比較により、前記符号量監視
手段から得られた符号量が前記目標符号量を越えた場合
には、前記解析結果を変更し、再度圧縮手段の選択を行
うよう構成されている。これによれば、符号量の管理に
より、圧縮処理中に目標符号量を超えた場合には、画像
特性を反映しつつ圧縮パラメータを変更し、圧縮手段の
選択をやり直すフィードバック機能を備えているので、
確実に目標圧縮率を達成できる。
【００３１】さらに、請求項５に記載の画像処理装置
は、ページ記述言語で記述されたコード画像データを入
力する入力手段と、前記ページ記述言語を解釈してラス
ターデータに展開する展開手段と、異なる圧縮方式から
なる複数の圧縮手段と、前記ラスターデータの一定領域
に施す圧縮手段を、前記複数の圧縮手段から選択する選
択手段とを有し、さらに、前記コード画像データ全体の
画像属性を識別する識別手段を有し、前記選択手段は、
前記識別手段の識別結果に基づき、前記圧縮手段を選択
するよう構成されている。
【００３２】これによれば、プリンタ等に適用する場合
には、ページ記述言語により記述された画像データを受
け取り、この記述されたコードを解釈してラスターイメ
ージデータに展開すると同時に、記述されたコードから
画像全体の画像構成と画像特性を識別する。この識別結
果に基づき、ラスターイメージデータに施すべき圧縮手
段を、領域ごとに複数ある圧縮方式から選択して圧縮処
理を行ない、その結果をコードメモリに保持する。
【００３３】また、請求項６に記載の画像処理装置は、
前記識別手段が、前記コード画像データに含まれる、異
なる画像属性を持つ領域の面積比率を求めるよう構成さ
れている。従って、視覚的に捉えやすい面積比を反映し
た圧縮パラメータを設定し、目標圧縮率を達成しつつ、
伸長画像の画質劣化を最小限に防ぐことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の良好な実施形態の
画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。なお、
以下の説明では、原画像データをモノクロの８ｂｉｔ／
ｐｉｘｅｌの画像を例として説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えばＲＧＢ、Ｌ*ａ
*ｂ*、ＹＣｒＣｂ、ＸＹＺ、Ｌｕｖ等の２４ｂｉｔ／ｐ
ｉｘｅｌのフルカラー画像、あるいはＹＭＣＫ各８ｂｉ
ｔ／ｐｉｘｅｌの計３２ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌのフルカラ
ー画像でもよく、画素当たりのビット数も８ｂｉｔでも
１６ビットでも任意のビット数に適応可能である。
【００３５】（実施形態１）図１は、第一の実施形態の
画像処理装置の符号化回路の構成例を示すブロック図で
ある。以下の説明において、画素ブロックサイズを４×
４として説明するが、本実施形態はこれに限定されるも
のではない。入力手段としての画像入力装置１から入力
された画像データは、一旦解析手段としての画像解析回
路２の画像解析バッファ３へ送られる。画像構造解析回
路４は、画像解析バッファ３のデータを参照して、画像
中に含まれる構造を解析する。
【００３６】最適圧縮パラメータ算出回路５は、画像構
造解析回路４からの解析結果を参照して、ブロック毎に
どの圧縮方式を選定するかを決定するロジック（後述）
において使用される、しきい値を決定する。この最適圧
縮パラメータ算出回路５では、画像全体の圧縮率が目標
とする圧縮率以下におさまるように、パラメータ（しき
い値）を決定する。
【００３７】例えば画像が複雑で、画像処理装置が目標
としている圧縮率を達成できない可能性がある場合に
は、高い圧縮率を稼ぐことが出来る圧縮モードに多く判
定されるようしきい値を設定し、簡単な画像の場合に
は、圧縮率は低いが伸長画像が高画質な圧縮モードに判
定されるようしきい値を設定する。この結果、画像全体
の圧縮率を、装置が目標としている圧縮率に近いものと
することができる。
【００３８】以上の画像解析処理が終了後、画像圧縮処
理を開始する。入力画像はラスターブロック変換回路６
において４×４画素のブロック単位に分割され、圧縮モ
ード切替え回路７に送られる。圧縮モード切替え回路７
は、最適圧縮パラメータ算出回路５から得られるしきい
値情報を元に、各々のブロックに対してどの圧縮方式を
適用するのかを、複数の圧縮方式の中から選択する。本
実施形態において、圧縮モード切替え回路７は、選択可
能な圧縮方式として、ブロック１色近似圧縮モード、ブ
ロックランレングス圧縮モード、ブロック内２色近似圧
縮モード、ブロック内４色近似圧縮モードの４つのモー
ドを持つ。
【００３９】符号データ合成回路８は、１ブロック当た
りの符号データを１つの単位とし、その符号データの前
に、選択された圧縮回路を示すタグ信号を付加する。そ
して、４つの圧縮回路から出力された符号データを１つ
のビットストリームに並べて符号データとして出力す
る。
【００４０】以下、本実施形態の各構成要素を詳細に説
明する。画像入力装置１は、ラスターイメージを受け取
るインターフェースであり、スキャナ等のように、原稿
を読み取って画像をデジタルデータに変換するものや、
外部インタフェースのように、外部ネットワーク等から
画像を直接デジタルデータとして受信するもの、あるい
は、ポストスクリプトプリンタにおけるラスターイメー
ジデータを出力するデコンポーザからのラスターデータ
を受け取る回路等が考えられる。
【００４１】ラスターブロック変換回路６は、４×４画
素を１単位として１ブロックとして出力する回路であ
る。画像解析回路２は、画像解析バッファ３と、画像構
造解析回路４と、最適圧縮パラメータ算出回路５とから
構成され、画像入力装置１で受け取った画像データを解
析する。画像解析回路２は、まず、画像入力装置１から
画像データを１ページ分受け取り、画像解析バッファ３
に保持する。
【００４２】画像構造解析回路４は、画像解析バッファ
３内のデータを参照し、画像中に含まれる構造を解析す
る。すなわち、画像中に含まれる、異なる画像特性を持
つ領域、例えば、文字／線画領域、ＣＧ領域、読み取り
画像領域を識別し、その領域の占める座標、領域中の最
大階調数、複雑度等を判定し、さらに各領域ごとに占め
る面積比を算出する。
【００４３】本実施形態においては、入力画像の中か
ら、（１）背景領域、（２）文字／線画領域、（３）Ｃ
Ｇ領域、及び（４）読み取り画像領域の４領域の各々の
面積比を算出し、その面積比率を最適圧縮パラメータ算
出回路５へ出力する。最適圧縮パラメータ算出回路５
は、画像構造解析回路４からの結果を参照して、ブロッ
ク毎にどの圧縮方式を選定するかを決定するロジック
（後述）において使用される、しきい値を決定する。
【００４４】選択手段としての圧縮モード切替え回路７
は、最適圧縮パラメータ算出回路５から得られるしきい
値情報を元に、各々のブロックに対してどの圧縮方式を
適用するのかを、複数の圧縮方式の中から選択する。圧
縮モード切替え回路７の詳細を図２に示す。圧縮モード
切替え回路７は、選択可能な圧縮方式として、ブロック
１色近似圧縮モード、ブロックランレングス圧縮モー
ド、ブロック内２色近似圧縮モード、及びブロック内４
色近似圧縮モードの４つのモードを持つ。
【００４５】以下に、各圧縮方式の詳細な説明を述べ
る。第１に、ブロック内１色近似圧縮モードは、ブロッ
ク全体を１色で近似表現する圧縮方式である。ブロック
内全体の画素値の平均を算出し、その平均値によってブ
ロック全体を表現する。８ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌで４×４
画素ブロックの場合、その元データ量は、
【００４６】８ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌ×（４×４）＝１２
８ｂｉｔ／ブロック となる。ブロック内１色近似圧縮モードの符号データ量
は、ブロック内の平均値を示す８ｂｉｔのみのため、そ
の圧縮率は８／１２８＝１／１６となる。
【００４７】この圧縮モードは、比較的高解像度の表現
を必要としない、画像の背景等の均一な画素値が連続す
る領域や、太い線の内部の均一色の領域、ＣＧのグラフ
ィック等のソリッドな領域に適用される。
【００４８】第２に、ブロックランレングス圧縮モード
は、同一のブロックが連続する数（ランレングス）と、
そのブロック全体を１色で近似表現するモードである。
該当ブロックに対して、前記のブロック内１色近似処理
を行なった後に、同一のブロックが連続する数をカウン
トし、その連続数、ランレングスを符号として出力す
る。
【００４９】ブロックランレングス圧縮モードの符号デ
ータ量は、ブロック内の平均値を示す８ｂｉｔと、ラン
レングスを示す８ｂｉｔのデータを含有し、８＋８＝１
６ｂｉｔとなる。このモードの圧縮率は、ランレングス
のとりうる値により変動する。ランレングスが大きいほ
ど圧縮率は高くなり、小さいほど圧縮率は低くなる。
【００５０】ランレングスの最小値２の場合の圧縮率
は、 １６／(１２８+１２８)＝１／８ となるため、このブロックランレングス圧縮モードの圧
縮率は１／８以上となる。この圧縮モードは、比較的高
解像度の表現を必要としない、画像の背景領域等の均一
な画素値が広い範囲にわたって連続する領域に適用され
る。
【００５１】第３に、ブロック内２色近似圧縮モード
は、ブロック全体を２色で近似表現する圧縮方式であ
る。該当ブロック内の色数をカウントし、その色数が２
以下の場合には、その２色がブロックの代表色となる。
ブロック内の色数が３以上の場合には、ブロック内の画
素値を２色に近似して表現を行なう。
【００５２】ブロック内の画素値を２色で近似して表現
する方法は、既存の限定色手法、例えばメディアンカッ
ト法等を適応することが可能である。ブロック内２色近
似圧縮モードの符号データ量は、ブロックの代表値×２
と、各画素がどちらの代表値になるかを示す画素フラグ
からなる。
【００５３】二つの代表値は各々８ｂｉｔで示され、画
素フラグは画素毎に１ｂｉｔで示すことが可能である。
４×４ブロックの場合、画素フラグのデータ量は、 ４×４×１ｂｉｔ＝１６ｂｉｔ となる。
【００５４】また、代表値のデータ量は、 ８＋８＝１６ｂｉｔ ゆえに、ブロック内２色近似圧縮モードの符号データ量
は、 １６＋１６＝３２ｂｉｔ となるので、このモードの圧縮率は ３２／１２８＝１／４となる。
【００５５】この圧縮モードは、比較的高解像度の画質
を必要とする、ブロック内に２色程度の画素値を含む領
域に適用される。例えば、文字／線画等のエッジを含む
領域や、ディザ等の網点を含む領域、ＣＧのグラデーシ
ョンの領域等に適用される。
【００５６】最後に、ブロック内４色近似圧縮モード
は、ブロック全体を４色で近似する圧縮方法である。該
当ブロック内の色数をカウントし、その色数が４以下の
場合は、その４色がブロックの代表値となる。ブロック
内の色数が５以上の場合には、ブロック内の画素値を４
色に近似して表現を行なう。ブロック内の画素値を４色
で近似して表現する方法は、ブロック内２色近似圧縮モ
ードと同様に、既存の限定色手法を適用することが可能
である。
【００５７】ブロック内４色近似モードの符号データ量
は、ブロックの代表値×４と、各画素が４つの代表値の
うちどの代表値になるかを示す画素フラグからなる。４
つの代表値は各々８ｂｉｔで示され、画素フラグは画素
毎に２ｂｉｔで示すことが可能である。４×４ブロック
の場合、画素フラグのデータ量は、 ４×４×２ｂｉｔ＝３２ｂｉｔ となる。
【００５８】そして、代表値のデータ量は、 ８×４＝３２ｂｉｔ ゆえに、ブロック内２色近似圧縮モードの符号データ量
は、 ３２＋３２＝６４ｂｉｔ となるので、このモードの圧縮率は、 ６４／１２８＝１／２ となる。
【００５９】この圧縮モードは、比較的高解像度の画質
を必要とする、ブロック内に数多くの色を含む領域に適
用される。例えば、読み取り画像を含む領域や、複雑な
ＣＧを含む領域等に適用される。
【００６０】符号データ合成回路８は、１ブロック当た
りの符号データを１つの単位とし、その符号の前に選択
された圧縮回路を示すタグ信号を付加する。そして、４
つの圧縮回路から出力された符号データを１つのビット
ストリームに並べて符号データとして出力する。
【００６１】ブロック毎にタグ信号を付加するのは、圧
縮モード毎に１ブロックを構成する符号データ長が異な
るためである。タグ信号のビット数は、最小でも、圧縮
回路を独立に示すことが出来るビット数が必要である。
本実施形態では、圧縮回路を４回路用いているため、タ
グ信号として２ビット以上あればよい。本実施形態では
タグ信号として２ビット用いている。各圧縮モードにお
ける符号データのフォーマットを図４に示す。
【００６２】圧縮モード切替え回路７は、ラスターブロ
ック変換回路６から、４×４画素から構成されるブロッ
ク画像を受け取り、ブロック内色数カウント回路２１に
おいて、ブロック内の画素値が何種類あるか、つまりブ
ロック内の色数を計算する（図２）。ブロック内色数カ
ウント回路２１は、この色数を比較器（１）２２に送
る。
【００６３】比較器（１）２２は、最適圧縮パラメータ
算出回路５によって計算された値、しきい値１と色数を
比較する。しきい値の設定方法については、後述する。
その結果、色数がしきい値１よりも大きかった場合は、
比較器（２）２３の処理へ進み、小さかった場合には比
較器（３）２４の処理へ進む。
【００６４】比較器（２）２３は、比較器（１）２２と
同様に、最適圧縮パラメータ算出回路５によって計算さ
れたしきい値２と色数を比較する。その結果、色数がし
きい値２よりも大きかった場合は、このブロックの圧縮
モードをブロック内４色近似モードとし、小さかった場
合は、このブロックの圧縮モードをブロック内２色近似
モードとする。
【００６５】比較器（３）２４は、比較器（１）２２及
び比較器（２）２３と同様に、最適圧縮パラメータ算出
回路５によって計算されたしきい値３と色数を比較す
る。その結果、色数がしきい値３よりも大きかった場合
は、このブロックの圧縮モードをブロック内１色近似圧
縮モードとし、小さかった場合は、このブロックの圧縮
モードをブロックランレングス圧縮モードとする。選択
回路２５では、上記の判定結果を参照して、入力された
ブロック画像をどの圧縮回路に送るかを切り替える。
【００６６】図３は、本実施形態の画像処理装置の復号
化回路の構成例を示すブロック図である。符号データ合
成回路８から出力された符号データは、タグ信号分離回
路９に送られ、まず、先頭データから、所定のタグ信号
分のビット数（本実施形態では２ビット）を分離し、こ
れをタグ信号として分離する。
【００６７】このタグ信号の内容によって、後続の符号
データ列がどの圧縮モードで圧縮されたかが判定出来
る。選択された圧縮モードにより１ブロック分のコード
長が異なるため、この圧縮モードに応じて、後続のデー
タから１ブロック分の符号データを読み出す。
【００６８】例えば、ブロック内１色近似圧縮モードで
は８ビット、ブロックランレングス圧縮モードでは１６
ビット、ブロック内２色近似圧縮モードで３２ビット、
ブロック内４色近似圧縮モードでは６４ビット分のデー
タを符号データから読み出す。読み出された符号データ
は、入力切替え回路１０に送られる。
【００６９】入力切替え回路１０は、タグ信号に応じ
て、符号データを複数ある伸長回路１１の中から、その
符号データに適応した伸長回路を選択し、その伸長回路
へ符号データを送り出す。伸長回路１１は、圧縮回路に
応じて、ブロック１色近似伸長回路、ブロックランレン
グス伸長回路、ブロック内２色近似伸長回路、ブロック
内４色近似伸長回路の４つの伸長回路を持つ。
【００７０】ブロック内１色近似伸長回路は、８ビット
の符号データを受け取り、これをブロック内平均値とし
て、ブロック全体をこの平均値で塗りつぶして出力す
る。ブロックランレングス伸長回路は、１６ビットの符
号データを受け取り、このうち先頭の８ビットをブロッ
ク内平均値とし、残り８ビットをランレングス数とす
る。この伸長回路はブロック全体をこの平均値で塗りつ
ぶしたブロックをランレングス数だけ連続して出力す
る。
【００７１】ブロック内２色近似伸長回路は、３２ビッ
トのデータを受け取り、このうち先頭の８ビットを１つ
目のブロック代表値、次の８ビットを２つ目のブロック
代表値とする。残り１６ビットを１ビットづつに分解
し、１ブロックを構成する４×４画素＝１６画素の一つ
一つに対応させ、各画素の位置に対応した代表値を示す
フラグとする。この画素ごとのフラグを参照し、フラグ
が"０"ならば、その位置の画素には一つめの代表値を当
てはめ、フラグが"１"ならば二つめの代表値をあてはめ
る。この作業を１ブロック分行ない、１ブロック分の画
像データを出力する。
【００７２】ブロック内４色近似伸長回路は、６４ビッ
トのデータを受取り、このうち先頭から８ビットずつの
４個、合計３２ビットのデータを４つの代表値に分解
し、残り３２ビットを２ビットずつに分解し、４×４画
素＝１６画素の一つ一つに２ビットずつ対応させ、各画
素の位置に対応した代表値を示すフラグとする。
【００７３】この画素ごとのフラグを参照し、フラグ
が”００”ならば、その位置の画素には一つめの代表値
をあてはめ、フラグが”０１”ならば二つめの代表値を
あてはめる。フラグが”１０”、”１１”ならば、それ
ぞれ三つめの代表値、四つめの代表値をあてはめる。こ
の作業を１ブロック分行ない、１ブロック分の画像デー
タを出力する。
【００７４】上述のように、各伸長回路に数値演算処理
は殆ど無く、単純な論理演算のみで構成される。圧縮回
路と比較しても、伸長回路の回路構成はかなり簡易な構
成となっている。これにより高速な画像伸長が可能とな
っている。これは、符号データから画像データへの伸長
は、ブリンタ等の画像出力装置と同期する必要があるた
めであり、伸長回路を単純化し、伸長速度を稼ぐこと
で、画像を高速に出力することを可能としている。
【００７５】伸長された１ブロック分の画像データは、
前述の入力切替え回路１０と連動して動作する出力切替
え回路１２を通過して、ブロックラスター変換回路１３
に送られる。ブロックラスター変換回路１３は、ブロッ
ク単位の画像データをラスター画像データへ変換する。
ラスター画像データはプリンタ等の画像出力装置１４へ
送られ、画像として出力される。
【００７６】以下に、本実施形態の画像処理装置を用い
て、入力される画像データに応じて算出される最適圧縮
パラメータの例を述べる。最適圧縮パラメータは、画像
構造解析回路４から出力される、（１）背景領域、
（２）文字／線画領域、（３）ＣＧ領域、及び（４）読
み取り画像領域の面積比率を元に、最適圧縮パラメータ
回路５において算出される。
【００７７】最適圧縮パラメータは、前述のように、圧
縮モード切替回路７内の、ブロック毎に圧縮方式を切り
替えるための判定ロジックにおいて、ブロック内の色数
との比較に使用されるしきい値として使用される。本実
施形態の画像処理装置では３個の最適圧縮パラメータを
使用する。
【００７８】以下に３個のパラメータ（しきい値）の持
つ性質について述べる。しきい値１（以下ｔｈ１）は、
ブロックの圧縮モードを、ブロックランレングス圧縮モ
ードを含むブロック内１色近似圧縮モードとするか、あ
るいはブロック内を２色か４色に近似する圧縮モードに
する程度を示すものである。
【００７９】この値を大きくすると、ブロックランレン
グス圧縮モードあるいはブロック内１色近似圧縮モード
になる程度が大きくなる。いいかえれば、この値を大き
くすると、伸長画像においてブロック内が１色に近似さ
れる割合が大きくなり、圧縮率は上がるが画質は劣化す
る傾向が大きくなる。従って、背景や画素値変化の少な
いフラットな領域が多い画像では、このｔｈ１を大きめ
に設定することで、高い圧縮率を実現することができ
る。
【００８０】しきい値２（以下ｔｈ２）は、ブロックの
圧縮モードを、ブロック内２色近似圧縮モードにする
か、ブロック内４色近似圧縮モードにする程度を示すも
のである。この値を大きくすると、ブロック内は４色近
似になるよりも２色近似になる割合が多くなる。つま
り、このｔｈ２を小さく設定すると、圧縮率は低くなる
が、伸長画像においてより高品質な画像を得ることがで
きる。全面読み取り画像の原稿や、複雑なＣＧ グラフ
ィック等の画像では、このｔｈ２を小さく設定すること
で、画像劣化の少ない伸長画像を得ることができる。
【００８１】しきい値３（以下ｔｈ３）は、ブロックの
圧縮モードを、ブロックランレングス圧縮モードにする
か、ブロック内１色近似圧縮モードにする程度をしめす
ものである。この値を大きく設定すると、ブロックラン
レングス圧縮モードになる割合が多くなり、高い圧縮率
を得ることができる。背景領域の多い画像では、このｔ
ｈ３を大きく設定するこで高い圧縮率を実現することが
できる。
【００８２】以下に、入力画像の例を上げて、最適パラ
メータ算出の例を述べる。まず、入力画像が、一般的な
文章が書かれている、文字を主体として構成されている
場合、その画像は背景領域と文字／線画領域が大半を占
め、ＣＧ領域、読み取り画像領域はほとんど存在しな
い。例えば、一例として、画像構造解析回路４から出力
される面積比率が、背景と文字がおおよそ半分ずつとな
り、出力された面積比率が 背景：文字：ＣＧ：ｓｃａ
ｎ＝５０：５０：０：０であった場合、算出される圧縮
パラメータは、ｔｈ１とｔｈ２とｔｈ３とのいずれもが
大きめとなる。
【００８３】これにより、圧縮モード切替え回路７は、
入力された画像ブロックが背景領域の様にブロック内の
色数が少ない場合はブロックランレングス圧縮モード
へ、それ以外の文字領域等を含むブロックの大半はブロ
ック内２色近似圧縮モードへ判定されるよう設定され
る。
【００８４】この結果、入力画像は、文字領域以外はブ
ロックランレングス圧縮モードで圧縮されることにな
り、高い圧縮率で圧縮される。伸長画像の画質は、背景
領域はブロックランレングス圧縮モードで圧縮される
が、元画像も画素変化が少ないため、画質劣化は目立た
ない。また文字領域はブロック内２色近似圧縮モードで
圧縮されるが、元画像も文字色と背景色の２色しか含ま
ないため、伸長画像の画質劣化は目立たない。
【００８５】次に、入力画像が、オフィスで使用される
ような文字とグラフ、表等の簡単なグラフィックで構成
されている場合、上述の文字主体画像と比較して、背景
領域の面積はほとんど差がないが、文字領域の面積が減
少し、ＣＧ領域の面積が増加する。読み取り画像領域の
面積は殆ど存在しない。
【００８６】例えば、一例として、画像構造解析回路４
から出力される面積比率が 背景：文字：ＣＧ：ｓｃａ
ｎ＝５０：３０：２０：０だった場合、算出される圧縮
パラメータは、ｔｈ１とｔｈ３とがきめ、ｔｈ２が上述
の文字主体画像の場合よりも小さめとなる。
【００８７】これにより、圧縮モード切替え回路７は、
入力された画像ブロックが背景領域のようにブロック内
の色数が少ない場合は、ブロックランレングス圧縮モー
ドへ、それ以外の文字領域等を含むブロックの大半はブ
ロック内２色近似圧縮モードへ、色数の多い領域を含む
ブロックはブロック内４色近似圧縮モードへ判定される
ように設定される。
【００８８】この結果、入力画像は、文字領域及びＣＧ
領域以外はブロックランレングス圧縮モードで圧縮され
ることにより高い圧縮率となる。伸長画像の画質は、背
景領域はブロックランレングス圧縮モードで圧縮される
が、元画像も画素変化が少ないため、画質劣化は目立た
ない。
【００８９】また文字領域はブロック内２色近似圧縮モ
ードで、ＣＧ領域のうち色数の少ない簡単な領域を含む
ブロックも、ブロック内２色近似圧縮モードで圧縮され
るが、元画像も色数が少ないため、伸長画像の画質劣化
は目立たない。ＣＧ領域のうち、複雑な色数の多い領域
を含むブロックは、ブロック内４色近似圧縮モードで圧
縮される。このモードの伸長画像は高画質なので、複雑
なＣＧであっても画質劣化は目立たない。
【００９０】さらに、入力画像の全体がスキャナで読み
込まれた画像で構成されている場合、画像全体が読み取
り画像領域となるため、画像構造解析回路４から出力さ
れる面積比は 背景：文字：ＣＧ：ｓｃａｎ＝０：０：
０：１００となる。この結果、算出される圧縮パラメー
タは、ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３ともに小さめに設定され
る。
【００９１】これにより、圧縮モード切替え回路７は、
入力された画像ブロックの殆どをブロック内４色近似圧
縮モードへ判定されるよう設定される。入力画像の全体
が読み取り画像のため、ほとんどのブロック内の画素値
の変化が大きく、ブロック内４色近似圧縮にする必要が
あるためである。そのため画像全体の圧縮率は低めとな
るが、伸長画像の画質は高画質であり、画質劣化は目立
たないレベルとなる。
【００９２】以上の構成により、文字、ＣＧ、読み取り
画像、あるいはこれらが混在した画像であっても、これ
らがどのような割合で存在するのかを解析して圧縮パラ
メータを設定し、ブロック毎に最適圧縮方式を選択する
際に、このパラメータの値を利用するようにしたため、
伸長画像の画質劣化を最小限度に抑えるとともに、画像
全体の圧縮率を目標圧縮率以下に押さえ、必要とされる
メモリ容量を削減し、システム全体のコストダウンを可
能とすることができる。
【００９３】（実施形態２）図５は、第二の実施形態の
画像処理装置の符号化回路の構成例を示すブロック図で
ある。入力手段としての画像入力装置３１から入力され
た画像データを、バンドラスターに分割し、バンドラス
ター毎に画像解析を行なって最適圧縮パラメータを算出
し、このパラメータを用いてバンドラスターを圧縮して
符号データを生成する。
【００９４】この生成された符号データの量と、予め設
定された最低圧縮率から算出される目標符号量とを比較
し、この目標を達成している場合には符号データとして
蓄積装置へ出力する。目標符号量よりも符号データ量が
多い場合には、最適圧縮パラメータを高圧縮となるよう
再度設定し、このバンドラスターを再度圧縮する。この
ように、圧縮率を示す生成される符号データの量を常に
監視し、このパラメータ再設定と再圧縮のループを目標
符号量を達成するまで、バンドラスター単位に繰り返す
ことにより、設定された最低圧縮率を確実に達成するこ
とができる。
【００９５】以下、本実施形態を詳細に説明する。画像
入力装置３１から画像データを入力する前に、目標符号
量となる、画像データを圧縮して生成される符号データ
の最大値を設定する。この値は、例えば符号データバッ
ファのサイズや、符号蓄積装置に蓄積する符号数から換
算される１画像あたりの符号量等により設定する。
【００９６】入力画像データは、画像入力装置３１から
ラスターイメージとして入力される。バンドラスター変
換回路３２は、入力画像データを数十から数百ラインを
一単位としたバンドラスターイメージ毎に分割した状態
で保持する。このバンドラスターの圧縮処理が終了する
と、バンドラスター変換回路３２は次のバンドラスター
イメージを画像入力装置３１から受け取る。
【００９７】図６にバンドラスターの概念図を、図７に
バンドラスターの動作を示す。バンドラスターイメージ
は画像を横方向に同じ幅で分割した状態である（Ｓ１
４）。以下の説明において、バンドラスターを１２８ラ
イン単位に画像を分割したものとして説明するが、本実
施形態はこれに限定されるものではない。
【００９８】バンドラスターイメージは、圧縮処理を行
なう前に、画像解析回路３３に送られる（Ｓ１６）。解
析手段としての画像解析回路３３は、画像解析バンドバ
ッファ３４と、画像構造解析回路３５と、最適圧縮パラ
メータ算出回路３６とから構成される。画像解析回路３
３は、受け取ったバンドラスターイメージを画像解析バ
ンドバッファ３４に蓄積する。画像構造解析回路３５
は、画像解析バンドバッファ３４内の画像データを参照
し、第一の実施形態と同様に各画像領域の面積比を算出
する。
【００９９】最適圧縮パラメータ算出回路３６は、この
面積比を参照して、第一の実施形態と同様に、３つのし
きい値を算出する（Ｓ１８）。バンドラスターイメージ
は、ラスターブロック変換回路３７によって、４×４画
素を１単位とするブロックに分割され、圧縮モード切替
え回路３８へ送られる。
【０１００】選択手段としての圧縮モード切替え回路３
８は、最適圧縮パラメータ算出回路３６から得られるし
きい値情報を元に、各ブロックに対してどの圧縮方式を
適用するかを、複数の圧縮方式から選択する（Ｓ２
４）。本実施形態は、第一の実施形態と同様に、圧縮方
式として、ブロック１色近似圧縮モード、ブロックラン
レングス圧縮モード、ブロック内２色近似圧縮モード、
ブロック内４色近似圧縮モードの４つのモードを持つ。
【０１０１】圧縮モード切替え回路３８の仕組みや、各
圧縮モードの内容は、第一の実施形態と同様である。ブ
ロック毎に最適な圧縮モードを選択して圧縮処理を行な
う（Ｓ２６〜Ｓ３２）。生成された符号データは、符号
バッファ４０に蓄積されていく。
【０１０２】符号量監視手段としての符号量カウント回
路４１は、この符号バッファ４０に書き込まれる符号デ
ータ量をカウントし（Ｓ３４）、現在までの符号データ
量を計算する。符号量比較手段としての符号量比較回路
４２は、現在までの符号データ量と目標符号量を比較し
（Ｓ３６）、現在の符号データ量が目標符号量を越えた
か否かを判断する（Ｓ３８）。
【０１０３】判断の結果、現在の符号データ量が目標符
号量以下の場合は、そのまま圧縮処理を続行する。現在
の符号データ量が目標符号量を越えた場合には（Ｓ３
８）、符号量比較回路４２は、パラメータ再設定要求信
号を画像解析回路３３に送る。再設定要求信号を受けた
画像解析回路３３は、最適圧縮パラメータ算出回路３６
において、現在のパラメータ設定よりも、より高圧縮と
なるようにパラメータを再度設定し（Ｓ３８）、現在処
理しているバンドラスターイメージを新しいパラメータ
で最初から再度圧縮する。
【０１０４】圧縮処理を進めていき、再度符号量が目標
符号量を越えた場合には（Ｓ３８）、もう一度パラメー
タを設定しなおして（Ｓ４０）、また最初から圧縮処理
をやりなおす。バンドラスターイメージ分の圧縮処理が
目標符号量以下で終了すると、次のバンドラスターイメ
ージの処理へ進む。以上の処理を１画像分が終了するま
で繰り返す（Ｓ４６）。
【０１０５】符号量比較回路４２において、現在の符号
データ量が目標符号量を越えてしまった場合、圧縮パラ
メータを再設定し、再度圧縮処理をバンドラスター分や
りなおして、バンドラスター毎に目標符号量以下に押さ
える必要がある。以下に圧縮パラメータの再設定の一例
を示す。
【０１０６】まず、入力されたバンドラスターイメージ
が、文字画像主体であり、圧縮処理中に目標符号量を越
えた場合の圧縮パラメータの再設定の方法を以下に述べ
る。画像が文字主体であることから、伸長画像において
階調再現よりも解像度再現の方が重要となる。
【０１０７】文字のエッジや直線の滑らかさを保持した
まま、色再現を多少劣化させて全体として符号量を下
げ、目標符号量以下に抑えるようにする。これを実現す
るための最適圧縮パラメータ（第一の実施形態で述べた
３つのしきい値）の設定は、ブロック内の近似色数を２
色にするか４色にするかの程度に影響するしきい値２の
値を、２色にする割合を増やすよう設定する。具体的に
はしきい値２の値を増加させる。目標符号量を越えた割
合が大きい場合には、しきい値２を増加の割合を大きく
する。これによりバンドラスターの符号量が減少し、目
標符号量に収まるようになる。
【０１０８】次に、入力されたバンドラスターイメージ
が、文字と写真が混在した画像であり、圧縮処理中に目
標符号量を越えた場合の圧縮パラメータの再設定の方法
を以下に述べる。このような画像データは、階調再現よ
りも解像度再現が必要な文字領域と、反対に解像度再現
よりも階調再現が必要な写真領域が混在している。
【０１０９】この異なる画像特性を持つ領域のどちら
か、あるいは両方の符号量を削減して、目標符号量以下
に抑える事が必要となる。一般に、人間の視覚特性か
ら、階調再現よりも解像度再現の劣化の方が認識しやす
いため、本実施形態では、階調再現を削減して符号量を
抑える方向に圧縮パラメータを再設定する。
【０１１０】まず、ブロック内の近似色数を４色から２
色になる割合を増やす。これはしきい値２の値を増加さ
せることにより行う。また、ブロック内を、ブロックラ
ンレングス圧縮モードを含むブロック内１色近似とする
か、多色（２色又は４色）近似とする割合を示すしきい
値１の値を、ブロック内１色近似に判定される程度が大
きくなるように設定、つまりしきい値１の値を増加させ
る。これにより、バンドラスターイメージは、ブロック
内４色近似に判定される割合が減少し、ブロック内１色
近似や２色近似に判定される割合が増加して、結果とし
て符号量が減少し、目標符号量に収まるようになる。
【０１１１】さらに、入力されたバンドラスターイメー
ジが、スキャナ等で読み込まれた写真が主体の画像で、
圧縮処理中に目標符号量を越えた場合の圧縮パラメータ
の再設定の方法を以下に述べる。画像全体が読み取り画
像で構成されるため、解像度再現よりも階調再現の方が
必要である。
【０１１２】しかし、高い圧縮率を実現するために、階
調再現と解像度再現を劣化させ、符号量を削減する必要
がある。そのため、ブロック内を４色近似から２色近似
へ判定される程度を増加させ、さらにブロックランレン
グスになる程度を増加させ、全体として符号量を削減す
るよう、圧縮パラメータを再設定する。
【０１１３】まず、ブロック内の近似色数を４色から２
色になる割合を増やす。これはしきい値２の値を増加さ
せる。さらに、ブロックランレングスに判定される割合
を増やすために、しきい値３の値を増加させる。結果と
して符号量が減少し、目標符号量に収まるようになる。
【０１１４】画像伸長回路の仕組みは第一の実施形態の
伸長回路と同様である。以上の構成により、文字、Ｃ
Ｇ、読み取り画像、あるいはこれらが混在した画像であ
っても、これらがどのような割合で存在するのかを解析
して圧縮パラメータを設定し、ブロック毎に最適圧縮方
式を選択する際に、このパラメータの値を利用するよう
にし、さらに、あらかじめ目標圧縮率を符号量として設
定し、圧縮処理中にこれを超えた場合には、パラメータ
を再設定するフィードバック機能を備えたので、伸長画
像の画質劣化を最小限度に抑えるとともに、画像全体の
圧縮率を確実に目標圧縮率以下に押さえ、必要とされる
メモリ容量を削減し、システム全体のコストダウンを可
能とすることができる。
【０１１５】（実施形態３）図８は、第三の実施形態の
画像処理装置の符号化回路の構成例を示すブロック図で
ある。入力手段としての外部通信インターフェース５１
から入力された、ページ記述言語（ＰＤＬ）で記述され
たプリントデータを、ＰＤＬデコンポーザ５２におい
て、ＰＤＬデータを解釈し、イメージャ５３で印刷可能
なラスターイメージを作成する。解釈処理と並行して、
画像構造解析処理を行い、最適圧縮パラメータを算出す
る。
【０１１６】そして、このパラメータを用いてラスター
イメージを圧縮し、符号データを生成する。この符号デ
ータの量と、予め設定した目標符号量とを比較し、この
目標を達成している場合には符号データとして蓄積装置
へ出力する。目標符号量よりも符号データ量が多い場合
には、最適圧縮パラメータを高圧縮となるよう再設定
し、このラスターイメージを再度圧縮する。
【０１１７】このように、圧縮率を示す生成される符号
データの量を常に監視し、このパラメータ再設定と再圧
縮のループを、生成された符号量が目標符号量以下にな
るまで繰り返すことにより、目標符号量を達成すること
ができる。以下、その処理の内容を詳細に説明する。
【０１１８】外部通信インタフェース５１は、ホストコ
ンピュータやネットワークを介して送られてくる、ペー
ジ記述言語で記述されたプリントデータファイル（ＰＤ
Ｌファイル）を受信する。ＰＤＬデコンポーザ５２は、
ＰＤＬファイルを受け取り、ＰＤＬで記述されたプリン
トデータを解析し、フォントのデータ等をＰＤＬファイ
ルの記述にあわせて追加する。その解析結果をイメージ
ャ５３に送る。
【０１１９】イメージャ５３は、ＰＤＬファイルの解析
結果を元に、印刷可能なラスターイメージを作成する。
ＰＤＬデコンポーザ５２及びイメージャ５３は、本発明
の展開手段を構成し、ソフトウェアで構成され、ＣＰＵ
によって実行される。
【０１２０】画像構造解析処理は、ＰＤＬデコンポーザ
５２の中でＰＤＬファイル解析処理と並行して実行され
れるものであり、解析処理結果を参照しながら、その印
刷対象画像の中において、画像特性の異なる複数の各領
域が占める面積の割合を算出し、その結果を最適圧縮パ
ラメータ算出回路５４へ送る。
【０１２１】従って、本実施形態においては、ＰＤＬデ
コンポーザ５２が、本発明の解析手段を構成する。異な
る画像特性の領域として、第一及び第二の実施形態と同
様に、（１）背景領域、（２）文字／線画領域、（３）
ＣＧ領域、（４）読み取り画像領域等の各領域の面積の
占める割合を算出する。
【０１２２】最適圧縮パラメータ算出回路５４は、画像
構造解析処理の結果を参照して、複数のしきい値と、量
子化テーブル選択信号を決定する。複数のしきい値は、
本実施形態では２個のしきい値を使用する。しきい値は
ブロック毎にどの圧縮方式を選定するかを決定する選択
手段としての圧縮モード切り替え回路５６で使用され
る。量子化テーブル選択信号は、ＡＤＣＴ圧縮回路で量
子化テーブルの選択に使用される。
【０１２３】この最適圧縮パラメータ算出回路５４で
は、画像全体の符号データ量が、目標とする符号量以下
に収まるように、しきい値と量子化テーブル選択信号を
決定する。例えば、圧縮対象画像が読み取り画像を多く
含み、生成される符号データ量が目標符号量を越える可
能性がある場合には、入力された画像ブロックが、高い
圧縮率を稼ぐことができる圧縮モードに多く判定される
ようにしきい値を設定する。
【０１２４】また、量子化テーブル選択信号は、高量子
化となるような量子化テーブルを選択する。反対に、圧
縮対象画像が背景領域が多く、高い圧縮率を稼ぐことが
予想される場合には、生成される符号データ量が目標符
号量を大きく下回り、オーバーコンプレッションとなる
ことが考えられる。この場合、必要以上に圧縮する必要
はないため、圧縮率は低くなるが、伸長画像が高画質と
なる圧縮モードに判定されるようにしきい値を設定す
る。また量子化テーブル選択信号は低量子化となるよう
な量子化テーブルを選択する。
【０１２５】ラスターブロック変換回路５５は、イメー
ジャ５３から出力されるラスターイメージを、８×８画
素を１ブロックとして出力する回路である。本実施形態
では、１ブロックを８×８画素で説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
【０１２６】圧縮モード切り替え回路５６は、最適圧縮
パラメータ算出回路５４から得られる二つのしきい値情
報を元に、ラスターブロック変換回路５５から入力され
るブロック単位のイメージに対して、各々のブロックに
対して、どの圧縮方式を適用するのかを、複数の圧縮方
式の中から選択する。本実施形態においては、選択可能
な圧縮方式として、ブロックランレングス圧縮モード、
ブロック内１色近似圧縮モード、ＡＤＣＴ圧縮モード
（高量子化）、ＡＤＣＴ圧縮モード（低量子化）の４通
りの圧縮方式を有する。
【０１２７】図９に、圧縮モード切り替え回路５６のブ
ロック図を示す。ブロック内色数カウント回路７１は、
ブロック内に何色含まれているかを計算する。比較器
（１）７２は、最適圧縮パラメータ算出回路５４によっ
て算出されたしきい値１と、ブロック内色数カウント回
路７１で算出された色数データを比較する。
【０１２８】その結果、色数がしきい値１よりも大きか
った場合には、このブロックの圧縮モードをＡＤＣＴ圧
縮モードとし、小さかった場合には、比較器（２）７３
へと処理が進む。比較器（２）７３は、比較器（１）７
２と同様に、最適圧縮パラメータ算出回路５４で算出さ
れたしきい値２と色数を比較する。
【０１２９】その結果、色数がしきい値２よりも大きか
った場合には、このブロックの圧縮モードを、ブロック
内１色近似圧縮モードとし、小さかった場合には、この
ブロックの圧縮モードを、ブロックランレングス圧縮モ
ードとする。選択回路７４では、上記の判定結果を元
に、入力されたブロック画像をどの圧縮回路へ送るかを
切り替える。
【０１３０】以下に各圧縮方式の解説を述べる。ブロッ
クランレングス圧縮モードと、ブロック内１色近似圧縮
モードについては、第一及び第二の実施形態と同様であ
る。
【０１３１】ＡＤＣＴ圧縮モードは、カラーファックス
の標準符号化方式であるＪＰＥＧｂａｓｅｌｉｎｅ方式
に代表される圧縮方式であり、ＤＣＴ変換後に量子化を
行い、そのデータをハフマン符号化する。図１０にＡＤ
ＣＴ圧縮回路のブロック図を示す。
【０１３２】入力されたブロック画像は、ＤＣＴ演算回
路８１によってＤＣＴ変換を施され、量子化回路８２に
よって量子化テーブルの係数データにより量子化され
る。その量子化されたＤＣＴ係数を、ハフマン符号化回
路８３によって符号化する。
【０１３３】量子化パラメータから得られる量子化テー
ブル選択信号により、において、量子化テーブルを切り
替える。量子化テーブルの例を図１１に示す。高量子化
テーブルを用いた場合、伸長画像の画質は多少劣化する
が圧縮率を稼ぐことができる。低量子化テーブルを用い
た場合には、伸長画像の画質は高品位なものであるが、
圧縮率は低くなる。
【０１３４】符号データ合成回路５７は、第一及び第二
の実施形態と同様に、１ブロックあたりの符号データを
１つの単位として、その符号の前に選択された圧縮回路
を示すタグ信号を付加する。また、ＡＤＣＴ圧縮回路が
選択された場合には、使用された量子化テーブルを示す
ためのタグも付加される。
【０１３５】本実施形態では、ブロックランレングス圧
縮モード、ブロック内１色近似圧縮モード、ＡＤＣＴ圧
縮モード（高量子化）、ＡＤＣＴ圧縮モード（低量子
化）の４通りの圧縮方式を用いているため、タグビット
として２ビットあればこの４通りを判定することが可能
である。生成された符号データは、符号バッファ５８に
蓄積される。
【０１３６】図１２は、本実施形態の画像処理装置の復
号化回路の構成例を示すブロック図である。符号データ
は、タグ信号分離回路６１に送られ、まず、先頭データ
から、所定のタグ信号分のビット数（本実施形態では２
ビット）を分離し、これをタグ信号として分離する。こ
のタグ信号の内容によって、後続符号データ列がどの圧
縮モードで圧縮されたかが判定出来る。
【０１３７】圧縮モードにより１ブロック分のコード長
が異なるため、この圧縮モードに応じて、後続のデータ
から１ブロック分の符号データを読み出す。例えば、ブ
ロック内１色近似圧縮モードでは８ビット、ブロックラ
ンレングス圧縮モードでは１６ビットである。しかしな
がら、ＡＤＣＴ圧縮モードの場合、符号データ長が可変
長であるため、伸長しながら８×８画素分のデータが伸
長できるまで、符号データをビット単位に読み出す。
【０１３８】そして、読み出された符号データは入力切
替え回路６２に送られる。入力切替え回路６２は、タグ
信号に応じて、符号データを複数ある伸長回路６３か
ら、その符号データに適応した伸長回路を選択し、その
伸長回路へ符号データを送り出す。
【０１３９】伸長回路６３はブロック１色近似伸長回
路、ブロックランレングス伸長回路、ＡＤＣＴ伸長回路
の３つの伸長回路を持つ。ブロック１色近似伸長回路、
ブロックランレングス伸長回路の仕組みは、第一及び第
二の実施形態と同様である。
【０１４０】図１３にＡＤＣＴ伸長回路のブロック図を
示す。入力された符号データは、まずハフマン復号化さ
れ、後に逆量子化処理を受けて、iＤＣＴ演算処理を受
けてブロック画像データに復元される。本実施形態のＡ
ＤＣＴ伸長回路の場合、量子化テーブル切替え回路６４
は、タグ信号分離回路６１からのタグ信号を受けて、圧
縮時に使用した量子化テーブルを用いて逆量子化され
る。
【０１４１】上記のように、本実施形態では、ＰＤＬフ
ァイルからラスターイメージを作成し、圧縮後に生成さ
れる符号データ量が目標符号量以下になるように、ブロ
ック毎に最適な圧縮方式を選択して、圧縮処理を進め
る。しかし、生成される符号データ量を監視した結果、
符号データ量が目標符号量を越えてしまった場合には、
圧縮パラメータを再度設定して、再度圧縮処理をおこな
う。以下にその処理の流れを示す。
【０１４２】圧縮処理が進むにつれ、符号データは、符
号バッファ５８に蓄積されていく。符号量監視手段とし
ての符号量カウント回路５９は、この符号バッファに蓄
積される符号データの量を計算し、符号量比較手段とし
ての符号量比較回路６０へ符号データ量を送る。
【０１４３】符号量比較回路６０は、目標符号量と現在
までの符号データ量を比較し、現在の符号データ量が目
標符号量以下の場合には、そのまま圧縮処理を続行す
る。現在までの符号データ量が目標符号量を越えた場合
には、パラメータ再設定要求信号を、最適圧縮パラメー
タ算出回路５４へ送る。
【０１４４】再設定要求信号を受けた最適圧縮パラメー
タ算出回路５４は、現在のパラメータよりも高圧縮とな
るようにパラメータを変更し、圧縮処理を画像の先頭か
らやりなおす。圧縮処理を進めていき、再度符号データ
量が目標符号量を越えた場合には、もう一度パラメータ
を設定しなおして、画像の先頭から圧縮処理をやりなお
す。
【０１４５】以下に圧縮パラメータの再設定の例を示
す。まず、圧縮対象画像が文字主体の画像であり、圧縮
処理中に目標符号量を越えた場合の圧縮パラメータの再
設定の方法を以下に述べる。文字画像主体であれば、画
像全体に含まれる色数が少ないことが考えられるので、
しきい値１の値を大きくする。これによりＡＤＣＴ圧縮
に判定されるブロックが減少し、より圧縮率の高いブロ
ック内１色近似圧縮モードや、ブロックランレングス圧
縮モードに判定されるブロックが増え、結果として高い
圧縮率を実現することができる。
【０１４６】次に、圧縮対象画像が、読み取り画像の写
真主体の画像であり、圧縮処理中に目標符号量を越えた
場合の圧縮パラメータの再設定の方法を以下に述べる。
読み取り画像の写真主体の画像をブロックランレングス
圧縮モードで圧縮することは、伸長画像において画質劣
化が発生することが懸念される。そのため圧縮モード切
り替えのロジックに関連するしきい値はそのままにし
て、ＡＤＣＴ圧縮の量子化テーブルを圧縮率を稼ぐこと
ができる高量子化の符号化テーブルを用いるように最適
圧縮パラメータ算出回路において処理する。結果として
画像全体で高い圧縮率を実現することができる。
【０１４７】さらに、圧縮対象画像が文字画像と写真画
像が混在した画像であり、圧縮処理中に目標符号量を越
えた場合の圧縮パラメータの再設定の方法を以下に述べ
る。文字画像領域と写真画像領域が混在していることか
ら、各々の領域で圧縮率が高くなるよう圧縮パラメータ
を設定する。
【０１４８】すなわち、文字画像領域の圧縮率を高くす
るには、上記の文字主体画像の項目で述べたように、し
きい値１を大きく設定する。写真画像領域の圧縮率を高
く設定するには、上記の写真主体画像の項目で述べたよ
うに、ＡＤＣＴ符号化において高量子化テーブルを使用
するように量子化テーブル選択信号を設定する。結果と
して画像全体で高い圧縮率を実現することができる。
【０１４９】以上の構成により、プリンタ等において、
ＰＤＬデータを圧縮する場合であっても、種々の特性を
持ったデータがどのような割合で存在するのかを解析し
て圧縮パラメータを設定し、ブロック毎に最適圧縮方式
を選択する際に、このパラメータの値を利用するように
し、さらに、あらかじめ目標圧縮率を符号量として設定
し、圧縮処理中にこれを超えた場合には、パラメータを
再設定するフィードバック機能を備えたので、伸長画像
の画質劣化を最小限度に抑えるとともに、画像全体の圧
縮率を確実に目標圧縮率以下に押さえ、必要とされるメ
モリ容量を削減し、システム全体のコストダウンを可能
とすることができる。
【０１５０】以上、本発明の実施の形態を詳細に説明し
たが、本発明の実施形態は上記に限られるものではな
く、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変更が可能で
ある。
【０１５１】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の請求項１に記載の画像処理装置によれば、従来
は、文字／線画、ＣＧ、読み取り画像等が混在した画像
データに対して、ブロック毎に圧縮方式を切り替え、適
応的に圧縮する場合において、その圧縮率、生成される
符号量を全体として制御することは困難であったが、画
像データ全体の画像構成を解析して最適圧縮パラメータ
を算出する機能を追加し、ブロック毎の圧縮方式を選択
する際にこのパラメータの値を利用することにより、画
像データ全体の目標圧縮率を達成することが可能とな
り、システム全体として低コストな画像処理装置を提供
することができる。
【０１５２】また、請求項２に記載の画像処理装置によ
れば、視覚的に捉えやすい面積比を反映した圧縮パラメ
ータを設定し、目標圧縮率を達成しつつ、伸長画像の画
質劣化を最小限に防ぐことができる。
【０１５３】さらに、請求項３に記載の画像処理装置に
よれば、目標となる画像データの圧縮率と、圧縮パラメ
ータを利用して選択された圧縮手段により達成される圧
縮率とを符号データ量として管理し、常時把握可能とし
たため、確実に目標圧縮率を達成するための対処ができ
る。
【０１５４】また、請求項４に記載の画像処理装置によ
れば、符号量の管理により、圧縮処理中に目標符号量を
超えた場合には、画像特性を反映しつつ圧縮パラメータ
を変更し、圧縮手段の選択をやり直すフィードバック機
能を備えているので、確実に目標圧縮率を達成できる。
【０１５５】さらに、請求項５に記載の画像処理装置に
よれば、プリンタ等に適用する場合には、ページ記述言
語により記述された画像データを受け取り、この記述さ
れたコードを解釈してラスターイメージデータに展開す
ると同時に、記述されたコードから画像全体の画像構成
と画像特性を識別する。この識別結果に基づき、ラスタ
ーイメージデータに施すべき圧縮手段を、領域ごとに複
数ある圧縮方式から選択して圧縮処理を行ない、その結
果をコードメモリに保持するから、データ全体の目標圧
縮率を達成することが可能となり、システム全体として
低コストな画像処理装置を提供することができる。
【０１５６】また、請求項６に記載の画像処理装置によ
れば、視覚的に捉えやすい面積比を反映した圧縮パラメ
ータを設定し、目標圧縮率を達成しつつ、伸長画像の画
質劣化を最小限に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１の符号化回路を示すブロック図で
ある。
【図２】 実施形態１の圧縮モード切替え回路を示すブ
ロック図である。
【図３】 実施形態１の復号化回路を示すブロック図で
ある。
【図４】 実施形態１の符号データフォーマットの一例
を示す図である。
【図５】 実施形態２の符号化回路を示すブロック図で
ある。
【図６】 実施形態２のバンドラスター概念図である。
【図７】 実施形態２の符号化処理を示すフローチャー
トである。
【図８】 実施形態３の符号化回路を示すブロック図で
ある。
【図９】 実施形態３の圧縮モード切替え回路を示すブ
ロック図である。
【図１０】 実施形態３のＡＤＣＴ圧縮回路を示すブロ
ック図である。
【図１１】 実施形態３の量子化テーブルの一例を示す
図である。
【図１２】 実施形態３の伸長回路を示すブロック図で
ある。
【図１３】 実施形態３のＡＤＣＴ伸長回路を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
１、３１ 画像入力装置 ２、３３ 画像解析回路 ３、３４ 画像解析バッファ ４、３５ 画像構造解析回路 ５、３６、５４ 最適圧縮パラメータ算出回路 ６、３７、５５ ラスターブロック変換回路 ７、３８、５６ 圧縮モード切替回路 ８、３９ 符号データ合成回路 ９、６１ タグ信号分離回路 １０、６２ 入力切替え回路 １１、６３ 伸長回路 １２、６５ 出力切替え回路 １３、６６ ブロックラスター変換回路 １４、６７ 画像出力装置 ２１、７１ ブロック内色数カウント回路 ２２、７２ 比較器（１） ２３、７３ 比較器（２） ２４ 比較器（３） ２５、７４ 選択回路 ３２ バンドラスター変換回路 ４０、５８ 符号バッファ ４１、５９ 符号量カウント回路 ４２、６０ 符号量比較回路 ５１ 外部通信インターフェイス ５２ ＰＤＬデコンポーザ ５３ イメージャ ５７、６４ 量子化テーブル切替え回路 ８１ ＤＣＴ演算回路 ８２ 量子化回路 ８３、９１ ハフマン符号化回路 ９２ 逆量子化回路 ９３ ｉＤＣＴ演算回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像データを入力する入力手段と、 異なる圧縮方式からなる複数の圧縮手段と、 前記入力手段により入力された前記画像データの一定領
    域に施す圧縮手段を、前記複数の圧縮手段から選択する
    選択手段とを有する画像処理装置において、 前記画像データ全体の画像特性を解析する解析手段を有
    し、 前記選択手段は、前記解析手段の解析結果に基づき前記
    圧縮手段を選択するよう構成されることを特徴とする画
    像処理装置。
  2. 【請求項２】 前記解析手段は、前記画像データに含ま
    れる、異なる画像特性を持つ領域の面積比率を求めるよ
    う構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像処
    理装置。
  3. 【請求項３】 目標とする画像データ全体の圧縮率を示
    す符号データの量を目標符号量として保持する手段と、 前記選択手段により選択された圧縮手段による圧縮率を
    符号データとして出力する手段と、 当該符号データの符号量を監視する符号量監視手段と、 当該符号量監視手段により得られた前記符号量と前記目
    標符号量とを比較する符号量比較手段と、を備えたこと
    を特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
  4. 【請求項４】 前記符号量比較手段による比較により、
    前記符号量監視手段から得られた前記符号量が前記目標
    符号量を越えた場合には、前記解析手段による前記解析
    結果を修正して、再度圧縮手段の選択を行うことを特徴
    とする請求項３に記載の画像処理装置。
  5. 【請求項５】 ページ記述言語で記述されたコード画像
    データを入力する入力手段と、 前記ページ記述言語を解釈して前記コード画像データを
    ラスターデータに展開する展開手段と、 異なる圧縮方式からなる複数の圧縮手段と、 前記ラスターデータの一定領域に施す圧縮手段を、前記
    複数の圧縮手段から選択する選択手段とを有する画像処
    理装置において、 前記コード画像データ全体の画像属性を識別する識別手
    段を有し、 前記選択手段は、前記識別手段の識別結果に基づき前記
    圧縮手段を選択するよう構成されることを特徴とする画
    像処理装置。
  6. 【請求項６】 前記識別手段は、前記コード画像データ
    に含まれる、異なる画像属性を持つ領域の面積比率を求
    めることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
JP20216196A 1996-07-31 1996-07-31 画像処理装置 Pending JPH1051642A (ja)

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