JPH1075360A - マルチレベル階調画素値のレベル数減少方法及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強調領域内のグレイ領域にみられるアーチフ
ァクトを大幅に低減する、背景誤差拡散方法及びシステ
ムを提供する。 【解決手段】 画素を表すマルチレベル階調画素値のレ
ベル数を減少させる方法である。この方法は、第一分解
能のマルチレベル階調画素値に画像分類を割当て、マル
チレベル階調画素の画像分類に基づいてマルチレベル階
調画素値を修正し、画素が誤差拡散画素に分類される場
合に先に処理された隣の画素から生成された誤差を修正
画素値に加算し、及び画素が非誤差拡散画素に分類され
る場合は修正画素値に誤差が加算されず、割り当てられ
た画像分類に基づいて修正されたマルチレベル階調画素
値を処理してマルチレベル階調画素値のグレイレベル数
を減少し、修正されたマルチレベル階調画素値の処理に
基づいて誤差を生成し、この誤差の一部を高速走査方向
の隣の画素に拡散し、及びこの誤差の残りの部分を低速
走査方向に拡散する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチレベルの階
調画素値から減少されたレベル数の画素値への画像変換
に関する。更に詳細には、本発明は、拡張動的スクリー
ン処理及び誤差拡散を組み合わせた技術を使用した、マ
ルチレベルの階調画素値から減少されたレベル数の画素
値への画像変換に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像情報（カラー又は白黒）は、まず少
なくとも多数のレベル、例えば白黒であれば２５６レベ
ル、カラーであれば１６００万（２５６³ ）以上のレベ
ルを含むグレイレベルフォーマットで走査することによ
って一般に得られる。このマルチレベルフォーマット
は、標準のプリンタでは通常印刷不可能である。

【０００３】用語”グレイレベル”は、白黒及びカラー
の両方のアプリケーションのための上記のようなデータ
を表すために使用される。標準のプリンタは、２値画像
の場合はスポット若しくは非スポットのような限られた
レベル数で、又は例えば４値画像の場合はスポットに関
連する限られたレベル数で、プリントを行う。グレイレ
ベルの画像データは非常に大きな値によって表されるこ
とができるので、グレイレベルの画像データはプリント
できるように限られたレベル数に減少される必要があ
る。走査によって得られるグレイレベル画像情報の他
に、コンピュータ生成等のある処理技術は、このような
変換を要するグレイレベルの画素値を生成する。

【０００４】従来の誤差拡散は品質画像を再現するが、
このプロセスはセグメント画像に使用されるときに問題
がある。更に詳細には、セグメント文書において、異な
る画像処理再現、例えばスクリーン処理又は閾値処理等
が望まれる数々の非誤差拡散領域がある。これらの”非
誤差拡散”領域において、誤差拡散演算は、通常生成さ
れない。しかし、このような状況は、誤差拡散領域の境
界域に入るときに平滑な移行を再現しようとする場合
は、導入不可能である。なぜなら、使用されるべき誤差
は、この領域を囲む画像コンテクストに基づくからであ
る。換言すると、画素に送られた誤差は、誤差を算出す
るときの包囲ビデオ情報に常に依存しなければならな
い。一般に、この状況に対面するときに、誤差拡散領域
に入るときに使用されるべき誤差情報は、純粋なＯＦＦ
ページ”ホワイト背景”に基づくと推定されるが、この
推定は、非誤差拡散領域及び誤差拡散領域の境界領域に
望ましくないアーチファクトを再現する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、非誤差拡散
領域内の誤差が算出及び格納されることによって、これ
らの２つの画像処理技術をミックスしたセグメント文書
の画像品質を向上させる方法を、提案する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の態様は、
画素を表すマルチレベル階調画素値のレベル数を減少さ
せる方法である。この方法は、第一分解能のマルチレベ
ル階調画素値に画像分類を割当て、マルチレベル階調画
素の画像分類に基づいてマルチレベル階調画素値を修正
し、画素が誤差拡散画素に分類される場合に先に処理さ
れた隣の画素から生成された誤差を修正画素値に加算
し、及び画素が非誤差拡散画素に分類される場合は修正
画素値に誤差が加算されず、割り当てられた画像分類に
基づいて修正されたマルチレベル階調画素値を処理して
マルチレベル階調画素値のグレイレベル数を減少し、修
正されたマルチレベル階調画素値の処理に基づいて誤差
を生成し、この誤差の一部を高速走査方向の隣の画素に
拡散し、及びこの誤差の残りの部分を低速走査方向に拡
散する。

【０００７】本発明の第二の態様は、画素を表すマルチ
レベル階調画素値のレベル数を減少させるためのシステ
ムである。このシステムは、第一分解能のマルチレベル
階調画素値に画像分類を割当てるためのセグメント手段
を含み、先に処理された画素によって生成された誤差及
びマルチレベル階調の画像分類に基づいてマルチレベル
階調画素値を修正するための修正手段を含み、割り当て
られた画像分類に基づいて修正されたマルチレベル階調
画素値を処理してマルチレベル階調画素値のグレイレベ
ル数を減少する画像処理手段を含み、修正されたマルチ
レベル階調画素値の処理に基づいて誤差を生成する誤差
手段を含み、及びこの誤差の一部を高速走査方向の隣の
画素に拡散し、及びこの誤差の残りの部分を低速走査方
向に拡散する拡散手段を含む。修正手段は、画素が誤差
拡散画素として処理されるものと分類される場合に、先
に処理された隣の画素によって生成された誤差を画素に
加算し、画素が非誤差拡散画素として処理されるものと
分類される場合には誤差を画素に加算しない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明において示された図
面について詳細に説明する。各図面は、本発明を説明す
るためのものであり、従って、例示目的のためのみに提
示されたものであって、本発明の範囲を限定するもので
はない。

【０００９】好適な実施の形態において、誤差拡散プロ
セスは、高アドレス可能度誤差拡散プロセスであり、従
って、スクリーン処理／高アドレス可能度誤差拡散プロ
セスは、以下により詳細に述べられる。先ず、高アドレ
ス可能度誤差拡散プロセスについて簡単に述べる。

【００１０】先に述べたように、従来の誤差拡散プロセ
スを高アドレス可能度環境に拡張するために、２値化
（閾値処理）がより高い空間的分解能で実行されるが、
誤差の演算及び送信は、元の低い空間的分解能で行われ
る。プロセスをこのように分割することによって、孤立
したサブピクセルの数を削除又は減少させて、高画像品
質を維持する。本発明のこの高分解能／低分解能方法
は、以下に更に詳細に述べられる。

【００１１】高アドレス可能度誤差拡散プロセスを説明
するにあたって、画素位置ｉ及び画素位置ｉ＋１の入力
グレイレベルはＶ_i 及びＶ_i+1 でそれぞれ表され、
Ｖ_i ’＝（Ｇ_L −Ｖ_i ）＋（Ｓ_i −Ｔｈ）、及び
Ｖ_i+1 ’＝（Ｇ_L −Ｖ_i+1 ）＋（Ｓ_i+1−Ｔｈ）であ
る。上流画素から下流画素位置まで通過した、より低い
分解能で得られた誤差は、ｅ_i で示される。

【００１２】高アドレス可能度の特徴は、画素間の補
間、即ちサブピクセルの生成を含むことに注意された
い。この補間は高アドレス可能度誤差拡散プロセスに影
響を与える。更に詳細には、補間がなされる方法に基づ
いて、２つの異なる出力が本発明の高アドレス可能度誤
差拡散プロセスを使用して得られる。これらの異なる出
力の１つ１つが以下に記載される。

【００１３】第一補間スキームに関して、サブピクセル
のプリント又は再現を決定するためのステップは次のよ
うなものである。

【００１４】先ず、修正された画素値Ｐ０_i ＝Ｖ_i ＋ｅ
_i 及びＰｌ_i ＝Ｖ_i+1 ＋ｅ_i+1 が演算され、Ｖ_i ’＝
（Ｇ_L −Ｖ_i ）＋（Ｓ_i −Ｔｈ）、及びＶ_i+1 ’＝（Ｇ
_L −Ｖ _i+1 ）＋（Ｓ_i+1 −Ｔｈ）である。サブピクセル
は０〜Ｎ−１で示され、高アドレス可能度指数部はＮで
ある。高アドレス可能度指数部は、画像処理システムの
情報処理量の帯域幅に比べてプリンタが生成することの
できるサブピクセルの数である。換言すると、高アドレ
ス可能度指数部は、画像出力端末が画像データの１つの
画素から再現できるサブピクセルの数として画定され
る。

【００１５】高アドレス可能度は、装置が１回の分解能
で且つ高分解能で画像データを処理できる場合に重要と
なる。このような場合、本発明は低分解能画像のために
設計された処理システム（低分解能は高速且つ低コスト
で処理されることができる）、及びレーザーパルス乗算
を介して高分解能で印刷できるプリント装置を利用する
ことができる。例えば、本発明の高アドレス可能度プロ
セスを使用して、画像は６００ｘ６００ｘ８で処理され
て２４００ｘ６００ｘ１で印刷されることができる。上
記の例において、高アドレス可能度指数部は４である。
画像が６００ｘ６００ｘ８で処理されて１２００ｘ６０
０ｘ１で処理されれば、高アドレス可能度指数部は２で
ある。

【００１６】補間サブピクセル値はＢ_n ＝Ｐ０＋ｎ（Ｐ
１−Ｐ０）／Ｎで算出される（ｎ＝０〜Ｎ−１）。補間
サブピクセル値は次に（大抵の場合１２８である）閾値
と比較され、ビデオ値の範囲は０〜２５５であると仮定
する（Ｇ_L は２５５に等しい）。Ｂ_n が１２８以上であ
れば、サブピクセルはＯＮになり、そうでなければサブ
ピクセルはＯＦＦになる。下流に送られる誤差は、所望
の出力（Ｐ０＋Ｐ１）／２−（実出力、即ちｙ^* ２５５
／Ｎ））で演算され、ここでｙはＯＮになったサブピク
セルの数である。誤差は次に重み付け係数のセットによ
って乗算され、第一バージョンと同様に下流の画素に分
配される。

【００１７】更に詳細には、スクリーン処理された入力
修正ビデオ信号はＮ個のサブピクセルユニットに分割さ
れる。Ｐ０及びＰ１値は上記のように演算される。演算
されたサブピクセル値は閾値、即ち１２８と比較され
る。サブピクセル値が閾値以上であれば、サブピクセル
値はＯＮの状態にセットされる。しかし、サブピクセル
値が１２８未満であれば、サブピクセル値はＯＦＦの状
態にセットされる。

【００１８】サブピクセル値の比較が完了すると、ＯＮ
のサブピクセル数が算出される。更に、閾値プロセスか
らの誤差が算出され、この値は元の低空間的分解能を表
す。誤差を算出した後、この誤差は重み付け係数で乗算
されて、下流の画素に分配される。

【００１９】上記のハイブリッド高アドレス可能度誤差
拡散プロセスの例について簡単に述べる。この例におい
て、Ｐ０_i 値及びＰ０_i 値は先に述べたように演算され
る。次に、Ｐ０_i とＰ１_i を結ぶラインと閾値を表すラ
インとの交点のＸ座標は、１２８とＰ０の差に値Ｎを乗
じ、この積をＰ１とＰ０の差で割って決定及び正規化さ
れる。この整数値Ｘは値０と比較される。Ｘが０以下で
あれば、プロセスは値Ｐ１を値１２８と比較する。値Ｐ
１が１２８以上であれば、全てのサブピクセルはＯＮの
状態にセットされる。しかし、Ｐ１が１２８未満であれ
ば、全てのサブピクセルはＯＦＦの状態にセットされ
る。

【００２０】一方、Ｘが０より大きいと決定されれば、
Ｘの整数値が決定され、この整数値をＹに等しくする。
この整数値Ｙは値０及びＮと比較される。値Ｙが０〜Ｎ
の間であれば、このプロセスは値Ｐ１が１２８以下であ
るかどうか決定する。値Ｐ１が１２８以下であれば、プ
ロセスはサブピクセル０〜ＹをＯＮの状態にセットし、
サブピクセルＹ＋１〜ＮをＯＦＦの状態にセットする。
しかし、値Ｐ１が１２８より大きいと決定されれれば、
プロセスはサブピクセル０〜ＹをＯＦＦの状態に、及び
サブピクセルＹ＋１〜ＮをＯＮの状態にする。

【００２１】値Ｙが０〜Ｎの間でなければ、値Ｐ１が１
２８以上であるかどうかが決定される。値Ｐ１が１２８
以上であれば、プロセスは全てのサブピクセルをＯＮの
状態にセットする。しかし、Ｐ１が１２８未満であると
決定されれば、プロセスはすべてのサブピクセルをＯＦ
Ｆの状態にセットする。

【００２２】サブピクセルの設定プロセスが完了する
と、下流の画素に送られる誤差が算出される。つまり、
誤差は元の低空間的分解能を表すように算出される。こ
の誤差を算出すると、この誤差は重み付け係数で乗じら
れ、この重み付けされた誤差項は下流画素に分配され
る。

【００２３】本発明の高アドレス可能度誤差拡散方法の
実施に関する第二補間方法を下記に記す。

【００２４】この第二補間方法において、修正された画
素値Ｐ０_i ＝Ｖ_i ＋ｅ_i 及びＰ１_i＝Ｖ_i+1 ＋ｅ_i が演
算される。ここでＶ_i ＝（Ｇ_L −Ｖ_i ）＋（Ｓ_i −Ｔ
ｈ）及びＶ_i+1 ＝（Ｇ_L −Ｖ_i+1 ）＋（Ｓ_i+1 −Ｔｈ）
である。この例において、Ｐ０及びＰ１値は、上記の様
に比較される。次に、値Ｙ及びＺは０に等しくセットさ
れ、ここでＹはＯＮにセットされるべきサブピクセルの
数を示し、Ｚはセブピクセルカウンタである。次に、Ｚ
はＮと比較されて、修正ビデオ信号内の全てのサブピク
セルが閾値化されたがどうかを決定する。サブピクセル
が閾値化されたままであると決定されれば、次のサブピ
クセルが算出される。次にプロセスは算出されたサブピ
クセル値を閾値、即ち１２８と比較する。このサブピク
セル値が閾値以上であれば、プロセスはこのサブピクセ
ル値をＯＮの状態にセットし、値Ｙはインクリメントさ
れて、ＯＮにセットされるサブピクセルの数を表す。し
かし、サブピクセル値が１２８未満であれば、サブピク
セル値はＯＦＦにセットされる。

【００２５】上記の過程を完了すると、プロセスはカウ
ンタＺをインクリメントする。このサブルーチンは、修
正ビデオ信号内の全てのサブピクセル値が閾値と比較さ
れるまで、繰り返される。全てのサブピクセル値の比較
が完了すると、ＯＮのサブピクセルの数がＹとして与え
られる。次に、閾値化プロセスより生じた誤差は、その
値が元の低空間的分解能を表すように、演算される。誤
差を算出すると、プロセスはこの誤差を重み付け係数で
乗じて、この誤差を下流画素に送る。

【００２６】図１〜図７は、特定の補間スキームを使用
した高アドレス可能度誤差拡散を行うために必要な演算
ステップを図示している。まず、図１に図示されたよう
に、画素値Ｖ_i 及びＶ_i+1 が得られ、ここでＶ_i ＝（Ｇ
_L −Ｖ_i ）＋（Ｓ_i −Ｔｈ）及びＶ_i-1 ＝（Ｇ_L −Ｖ
_i-1 ）＋（Ｓ_i-1 −Ｔｈ）である。実画素値は図１にグ
ラフで表されており、画素値Ｖ_i はサブピクセル位置０
における画素値を表し、画素値Ｖ_i+1 はＮ−１サブピク
セルにおける画素値を表す。図１において、処理される
べき画像データのマルチレベルグレイ値を表す通常の８
ビットのデータワードを使用した場合、画素値は０〜２
５５の範囲である。画像データのグレイレベル値を表す
ために任意の範囲、例えば０〜５１１、０〜１２７等の
範囲を使用することが可能である。

【００２７】最初の画素値Ｖ_i 及びＶ_i+1 を得た後、拡
散された誤差成分ｅ_i （先の画素の２値化プロセスから
蓄積された誤差）が画素値Ｖ_i 及びＶ_i+1 に加算され
る。誤差成分ｅ_i は２つの構成要素ｅ_FIFO及びｅ_FBから
成ることに注意されたい。ここでｅ_FIFOはラインバッフ
ァに格納された合計の誤差成分であり、及びｅ_FBはフィ
ードバック誤差成分である。誤差成分ｅ_i の加算は、図
２にグラフで表されている。

【００２８】拡散された誤差成分を加算した後、補間サ
ブピクセル値が図３に図示されたように算出される。例
えば、補間サブピクセル値はＢ_n ＝Ｐ０_i ＋ｎ（Ｐ１_i
−Ｐ０_i ）／Ｎであり（ｎ＝１〜Ｎ−１）、Ｎは選択さ
れた高アドレス可能度指数部である。Ｐ０_i はＶ_i ＋ｅ
_i に等しく、Ｐ１_i はＶ_i+1 ＋ｅ_i に等しいことに注意
されたい。

【００２９】補間サブピクセル値を算出した後、各補間
サブピクセル値は閾値レベルと比較される。図４に表さ
れた例において、閾値は１２８である。この閾値は、所
望の結果によって、画像データの範囲内のいかなる値で
もよい。この例において、１２８以上の値を有するの各
サブピクセルはＯＮにセットされる。

【００３０】次に、所望の出力（Ｐ０_i ＋Ｐ１_i ）／２
が算出される。所望の出力のこの演算は、図５にグラフ
で表されている。所望の出力を算出した後、実出力が算
出される。この例において、実出力はｎ^* ２５５／Ｎに
等しく、ｎは図１０に図示された比較の結果ＯＮにされ
たサブピクセルの数である。算出された実出力をグラフ
で表したものが図６に図示されている。いったん所望の
出力及び実出力が算出されると、誤差拡散方法は誤差を
算出し、この誤差は下流に送られる。この誤差は（所望
の出力）−（実出力）で算出される。この演算をグラフ
で表したものが図７に図示されている。

【００３１】図７に図示されたように、誤差はｅ_i+1 ＝
（Ｐ０_i ＋Ｐ１_i ）／２−（ｎ^* ２５５／Ｎ）として算
出される。この場合、誤差ｅ_i+1 は本発明の２値化プロ
セスより生じた誤差を表す。全ての従来の誤差拡散プロ
セスと同じように、２値化プロセスより生じた誤差は下
流の画素に分配される。下流画素への誤差ｅ_i+1 の分配
は、図８に表されている。この例において、誤差の分配
は誤差拡散係数のセットを使用し、これによって簡単な
ビットシフトによる高速処理が可能になる。図８は各画
素位置に関する係数を表す。

【００３２】図９において、スクリーン処理された入力
ビデオ信号は分割され、ラッチ１０１内にラッチされ
て、スクリーン処理された画素値Ｖ０_i 及びＶ１_i を生
成する。Ｖ０_i は上記のラッチされたスクリーン入力ビ
デオ信号Ｖ１_i を表し、Ｖ０_iは同じ走査線内のスクリ
ーン処理された画素値Ｖ１_i の直前のスクリーン処理さ
れた画素値を表す。スクリーン処理された画素値Ｖ０_i
は誤差成分ｅ_i と共に加算器１０３に供給される。更
に、誤差成分ｅ_i はスクリーン処理された入力信号Ｖ１
_i と共に加算器１０５に供給される。加算器１０３は出
力信号Ｐ０_i を生成し、この出力信号Ｐ０_i は２の補数
回路１０７に供給されて負のＰ０_i が生成される。負の
Ｐ０_i はＰl _i 値と共に加算器１０９に供給されて、Ｐ
l _i −Ｐ０_iの値を生成する。負のＰ０_i は加算器１１
１にも供給されて閾値と合計される。この例では、閾値
は１２８である。

【００３３】加算器１１１からこの合計は乗算器１１５
に供給され、（１２８−Ｐ０_i ）値が高アドレス可能度
指数部値Ｎで乗算される。この積は、次に除算回路１１
７によって加算器１０９からの合計で除算される。この
商はデコーダ１１９に供給される。デコーダ１１９の実
際の関数は図１０にグラフで表されている。

【００３４】更に詳細には、図１０に表されたように、
デコーダ１１９はＰ０_i ／Ｐ１_i ラインと値１２８との
交点を決定する。この交点の決定から、デコーダ１１９
はＯＮにされるサブピクセルの数ｎを決定する。デコー
ダ１１９からの解は２値化された出力としてプリンタエ
ンジン及び乗算器１２１に供給される。乗算器１２１は
デコーダ１１９からの出力に（−２２５／Ｎ）値を掛け
る。乗算器１２１の積は加算器１２３内で加算器１１３
によって生成された合計に加算される。加算器１１３は
値Ｐ０_i とＰ１_i を加算して値Ｐ１_i ＋Ｐ０_i を生成す
る。

【００３５】加算器１２３の解は誤差成分ｅ_i+1 を表
し、この誤差成分ｅ_i+1 は簡単なビットシフト回路１２
５に供給されて様々な誤差値を生成し、この誤差値は分
配プロセスで使用される。ビットシフト回路１２５によ
って生成された誤差値は誤差分配回路１２７に供給さ
れ、ここで半分の誤差Ｅrr_B は同じ走査線内の次の画素
に分配され、及び、誤差の残り半分Ｅrr_A は誤差分配回
路１２７内に設定された重み付け係数に従って次の走査
線内の様々な画素に分配される。

【００３６】図１１は本発明で実施される２つの並列演
算を表す。更に詳細には、図１１はスクリーン処理され
た画素値Ｖ_i 及びＶ_i+1 が、一つのサブピクセルのため
の所望の出力演算の開始と平行して得られるところが表
されており、所望の出力は拡散された誤差成分ｅ_FIFO又
はｅ_FBを含まないで算出される。

【００３７】これらの並列演算が完了した後、本発明の
好適な実施の形態は、図３と同じように補間サブピクセ
ル値を算出する。しかし、補間サブピクセル値のこの演
算に平行して、所望の出力が誤差成分ｅ_FIFOを加算する
ことによって算出され続ける。これは図１２にグラフで
表されている。

【００３８】次に、誤差成分ｅ_FIFOは図１３に表された
ように、スクリーン処理された画素値Ｖ_i 、Ｖ_i+1 及び
補間サブピクセルに加算される。同時に（これと平行し
て）全ての可能な実サブピクセル出力が、拡散された誤
差成分ｅ_FBを含まないで所望の出力信号から減算され
る。換言すると、Ｎ個の可能な実際のサブピクセル出力
は、図１２で算出された所望の出力から減算されて、Ｎ
個の可能な誤差出力ｅ_pを生成する（所望の出力−実出
力＝誤差ｅ_p ）。図１３に図示された演算は、図１４に
図示された演算と平行して行われる。

【００３９】誤差成分ｅ_FBはスクリーン処理された画素
値Ｖ_i 、Ｖ_i+1 及び図１５に表されたような様々な補間
サブピクセル値に加算される。フィードバック誤差成分
ｅ_FBが図１５で加算されると同時に、誤差成分ｅ_FBは図
１６に図示されたように全ての可能なサブピクセルの所
望の出力に加算される。換言すると、誤差成分ｅ_FBは図
１４に図示された演算より生じたＮ個全ての誤差解（ｅ
_p ）に個々に加算される。

【００４０】これらの並列演算を完了した後、次のステ
ップは図１７、図１８及び図１９に図示された演算を含
む。前記次のステップにおいて、各補間サブピクセル値
は閾値１２８と比較され、閾値以上の値を有するサブピ
クセルはＯＮにされる。このプロセスは図１７及び図１
８にグラフで表されており、図１７は補間サブピクセル
値と閾値との比較を表し、図１８は閾値以上の値を有す
るサブピクセルをＯＮにしたところを表す。

【００４１】図１６に表された演算の結果として全ての
可能な誤差値が同時に使用可能になるので、下流に送ら
れるべき誤差はこれで即選択可能（即ち、ＯＮにされる
サブピクセルの数に基づいてマルチプレクサを介して）
になる。換言すると、図１９は、図１６に表された演算
によって生成された、同時に使用可能な様々な誤差値か
ら適切に選択された誤差値を表している。この選択され
た誤差値は次に、従来の誤差拡散技術を使用して下流の
画素に分配される。本発明の好適な実施の形態では、誤
差は上記の誤差拡散係数を使用して下流の画素に分配さ
れる。

【００４２】図２０は、本発明の好適な実施の形態に従
った、平行パイプライン高アドレス可能度誤差拡散回路
の機能的なブロック図を表す。図２０において、入力ス
クリーンビデオ信号は誤差演算回路１及びビデオ修正回
路３に供給される。誤差成分ｅ_FIFO（Ｅrr_B ）及びｅ_FB
（Ｅrr_A ）もまた誤差演算回路１に供給される。誤差演
算回路は、現在起こっている２値化プロセスより生じ得
る様々な可能な誤差値全てを演算する。誤差演算回路１
によって出力されるべき適切な誤差の選択は受け取った
誤差選択信号に基づいてなされ、これは以下更に詳細に
述べることとする。

【００４３】誤差演算回路１から選択された誤差値は係
数マトリックス回路５に供給され、この回路５は重み付
け係数のセットに基づいて誤差値を分配する。係数マト
リックス回路５は誤差値を２つの成分ｅ_FIFO（Ｅrr_B ）
及びｅ_FB（Ｅrr_A ）に分割する。先に述べたように、フ
ィードバック誤差Ｅrr_A は係数マトリックス回路５から
ビデオ修正回路３及び誤差演算回路１にフィードバック
される。ビデオ修正回路３はまた、バッファ９からＥrr
_B も受け取る。

【００４４】ビデオ修正回路３は、補間サブピクセルが
閾値と共に２値化回路７に供給される高アドレス可能度
誤差拡散方法のための補間サブピクセル値を生成する。
本発明の好適な実施の形態において、閾値は１２８であ
る。しかし、この閾値はいかなる値でもよいことに注意
されたい。

【００４５】２値化回路７は入力されたビデオデータを
２値化して、画像再現装置で使用するために２値化画像
データを出力する。２値化回路７はまた誤差選択信号を
生成し、この信号は誤差演算回路１によって係数マトリ
ックス回路５に供給されるべき正しい誤差値を選択する
ために使用される。この誤差選択信号は、２値化プロセ
スの間にＯＮにされる補間サブピクセルの数を表す。従
って、誤差演算回路１はこの選択を行うために乗算器を
含んでもよい。

【００４６】図２０に図示されたように、誤差演算回路
１はビデオ修正回路及び２値化回路に平行である。更
に、本発明の高アドレス可能度誤差拡散構造はＡＳＩＣ
上に実施され、これによって画像データが高速画像再現
装置の時間的制約及び情報処理量の仕様内で２値化され
るようにハードウェアを実施することが可能となる。

【００４７】図２１は本発明の好適な実施の形態の回路
の詳細なブロック図を表している。図２１に表されたよ
うに、図１１〜図１９に関して先に述べたような演算の
多くは、平行して行われる。

【００４８】スクリーン処理された画素値Ｖ_i 及びＶ
_i+1 は、２つの隣接する高速走査画素が処理可能である
ように、スクリーン処理されたビデオ信号をラッチする
ラッチ２０５を使用することによって得られる。このス
クリーン処理された画素値Ｖ_i及びＶ_i+1 は加算器２０
６内で合計され、この合計は除算器２０７によって半分
に分割される。除算器２０７で演算された解は、誤差項
ｅ_FIFOと共に加算器２０８に供給される。この合計はプ
リンタへの所望の出力を表す。

【００４９】上記のプロセスに平行して、実出力生成回
路２００は高アドレス可能度指数部に基づいてプリンタ
への可能な出力全てを生成する。これらの値は、減算操
作のために加算器が使用されるため、負であることに注
意されたい。高アドレス可能度指数部がＮであれば、Ｎ
＋１個の可能な実出力が生成される。また、上記のプロ
セスに平行して、サブピクセル回路２０９はスクリーン
処理された画素値Ｖ_i及びＶ_i+1 に基づいて、全ての補
間サブピクセルを生成する。

【００５０】次に、誤差成分ｅ_FIFOは加算器２１０によ
って各補間サブピクセルに加算される。これと同時に
（これと平行して）、可能な実出力（負の値）のそれぞ
れが、加算器２０１によって所望の出力に個々に加算さ
れる。換言すると、Ｎ個の可能な実際のサブピクセル出
力が所望の出力から減算されて、Ｎ＋１個の可能な誤差
出力が生成される。

【００５１】加算装置２１１及び２０２では、フィード
バック誤差項ｅ_FBが加算装置２１０及び２０１からの各
合計にそれぞれ加算される。これらの演算は平行して行
われる。これらの並列演算の完了後、加算装置２１１か
らの各補間サブピクセルは閾値回路２１２内で閾値と比
較される。閾値以上の値を有するサブピクセルはＯＮに
される。閾値回路はＯＮにされたサブピクセルの数を表
す数を出力する。この情報はデコード論理回路内に供給
され、該回路はこの情報から２値データを生成してこの
データがプリンタに送られる。

【００５２】更に、加算装置２０２からの誤差項はマル
チプレクサ２０３に供給され、このマルチプレクサ２０
３はどの誤差項を下流の画素に波及させるかを選択す
る。誤差項はデコード論理回路２１３から受け取った制
御信号に基づいて選択される。選択された誤差項は分配
回路２０４に供給され、この回路２０４は次のフィード
バック誤差を生成し、この誤差はバッファ内に格納され
て次の走査線の処理に使用される。

【００５３】上記に述べたように、セグメント文書を処
理するとき、異なる画像再現、例えばスクリーン処理又
は閾値化等が望まれるが、誤差は生成されない数々の非
誤差拡散領域が存在し得る。更に詳細には、その領域に
対して実施される画像処理ルーチンのタイプに対応する
領域に画像を区切ることは一般的である。これは、米国
特許番号５，５１３，２８２号に記載されたような従来
の画像処理システムを使用して実施することが可能であ
る。米国特許番号５，５１３，２８２号の開示内容は全
て本明細書中に援用されて、本発明の一部とする。

【００５４】しかし、従来のセグメンテーションルーチ
ンを使用するとき、画像処理ルーチンにおいて変化が起
こるため、領域の境界に様々なアーチファクトが現れる
ことがある。例えば、誤差拡散を使用して画像を適切に
処理するために、包囲画素の処理より生じた誤差は、望
ましくないアーチファクトを発生させないでこの領域を
処理する必要がある。残される領域が非誤差拡散領域で
あれば、誤差拡散プロセスに誤差は使用されないため、
再現された画像にアーチファクトが起こるであろう。以
下は、このようなアーチファクトの例である。

【００５５】非連続性は、非誤差拡散領域と誤差拡散領
域との境界に生じる１つのアーチファクトである。更に
詳細には、誤差拡散ウィンドウの第一走査線を処理する
ときに使用される、バッファから通常送られる誤差（低
速走査方向からの誤差）がゼロである場合、ドキュメン
トの誤差拡散セグメント領域と非誤差拡散セグメント領
域との間に非連続性がみられる場合がある。例えば、ス
クリーン処理や閾値処理等の何らかの非誤差拡散処理方
法によってトップモストハーフ（top most half)が再現
されるグレイ領域を再現するとき、この領域の強調領域
に見られる起動エフェクトは、誤差拡散ウィンドウの立
ち上げで使用可能な低速走査誤差情報がないことによっ
て起こる。この起動エフェクトは、シャープなエッジが
期待される場合に画像の丸みとして現れる。誤差がこれ
らの領域内の安定状態値に達し、最終的に円滑な定期的
出力を再現するには何本もの走査線が必要である。

【００５６】図２２は、誤差拡散領域と非誤差拡散領域
との間の境界に発生する起動エフェクトを実質的に排除
する、本発明の回路の好適な実施の形態を表す。図２２
に表されたように、演算の多くは、図１１〜図１９に関
して先に述べたように、平行して実施される。

【００５７】スクリーン処理された画素値Ｖ_i 及びＶ
_i+1 は、２つの隣接する高速走査画素が処理可能になる
ように、スクリーン処理されたビデオ信号をラッチする
ラッチ２０５を使用することによって得られる。スクリ
ーン処理の必要がなければ、ビデオ信号に加えられたス
クリーン値は０又は予め決められた他の一定値である。
このスクリーン処理された画素値Ｖ_i 及びＶ_i+1 は加算
器２０６内で合計され、この合計は除算器２０７によっ
て半分に分割される。除算器２０７からの解は誤差項ｅ
_FIFOと共に加算器２０８内に供給される。この合計はプ
リンタへの所望の出力を表す。

【００５８】上記の処理に平行して、実出力生成回路２
００は高アドレス可能度特性に基づいてプリンタへの全
ての可能な出力を生成する。除算操作のために加算器が
使用されるため、これらの値は負であることに注意され
たい。高アドレス可能度特性がＮであれば、Ｎ＋１個の
可能な実出力が生成される。また、上記のプロセスに平
行して、サブピクセル回路はスクリーン処理された画素
値Ｖ_i 及びＶ_i+1 に基づいて全ての補間サブピクセルを
生成する。

【００５９】次に、加算器２１０によって誤差成分ｅ
_FIFOが補間サブピクセルのそれぞれに加算される。これ
と同時に（これと平行して）、各可能な実出力（負の
値）は加算器２０１によって所望の出力に個々に加算さ
れる。換言すると、Ｎ＋１個の可能な実サブピクセル出
力は所望の出力より減算されて、Ｎ＋１個の可能な誤差
出力を生成する。

【００６０】加算器２１１及び２０２内で、加算器２１
０及び２０１からの各合計にフィードバック誤差項ｅ_FB
がそれぞれ加算される。加算器２１１に関して言えば、
フィードバック誤差項ｅ_FBは乗算器２１７から送られ
る。この乗算器２１７は実フィードバック誤差及びゼロ
の間を選択する。この選択はウィンドウのビットの値に
基づいて行われる。このウィンドウビットは、画像セグ
メンテーションプロセスより決定されたように画素分類
に適した２値化プロセスに依存する。このウィンドウビ
ットが表明されているとき（誤差拡散及びハイブリッド
誤差拡散処理が所望の処理ルーチンであるとき）、実誤
差フィードバック値が選択される。一方、ウィンドウビ
ットが表明されていないとき（閾値処理、グレイ閾値処
理、スクリーン処理、セルＴＲＣ処理、又はバイパスモ
ードが所望の処理ルーチンであるとき）、ゼロの値が選
択される。これらの演算は平行して行われる。

【００６１】これらの平行演算が完了したあと、加算器
２１１からの補間サブピクセルのそれぞれは、閾値回路
２１２内で閾値と比較される。閾値以上の値を有するサ
ブピクセルはＯＮにセットされる。閾値回路は、ＯＮに
されたサブピクセルの数を表す数を出力する。この情報
はデコード論理回路２４３に供給され、このデコード論
理回路２４３はこの情報から２値化情報を生成して、プ
リンタに送る。これらの閾値プロセスに平行して、Ｖ_i
＋Ｅ_FIFO＋Ｅ_FBは、比較器２２１によって閾値と比較さ
れる。この比較の結果はデコード論理回路２４３に供給
される。

【００６２】更に、加算器２０２からの誤差項は乗算器
２０３に供給され、この乗算器２０３はどの誤差項を下
流の画素に送るか選択する。この誤差項はデコード論理
回路２４３より受け取った制御信号に基づいて選択され
る。選択された誤差項は分配回路２０４に供給され、こ
の回路２０４は次のフィードバック誤差を生成し、この
誤差はバッファ内に格納されて、次の走査線の処理に使
用される。

【００６３】乗算器２０３によって選択された誤差は、
デコード論理回路２４３からの出力に基づく。ウィンド
ウビット（ウィンドウビットはデコード論理回路２４３
に供給される）が表明されれば（誤差拡散及びハイブリ
ッド誤差拡散処理）、デコード論理回路は信号を生成
し、この信号によって乗算器はＯＮにされたサブピクセ
ルの数に基づいて適切な誤差を選択できる。一方、ウィ
ンドウが表明されなければ（誤差拡散及びハイブリッド
誤差拡散処理が所望の処理ルーチンでなければ）、デコ
ード論理回路は信号を生成し、この信号によって乗算器
は、比較器が値Ｖ _i ＋Ｅ_FIFO＋ｅ_FBが閾値未満であると
決定した時に最大誤差値（図２２に表されたような回路
２０２と２０３との間の可能誤差値のトップチャネル）
を、及び比較器が値Ｖ_i ＋Ｅ_FIFO＋ｅ_FBが閾値より大き
いと決定した時に最少誤差値（図２２に表されたような
回路２０２と２０３との間の可能誤差値のボトムチャネ
ル）を、選択できる。

【００６４】上記の例において、背景誤差拡散演算は、
従来の誤差拡散回路と同じ方法、即ち高アドレス可能度
１で行われる。１より大きい高アドレス可能度を有する
非誤差拡散領域として指定されたセグメント領域におい
て、背景誤差拡散演算は、この回路を使用すると正確さ
に劣る。しかし、これによって非誤差拡散領域内の画素
を含む画像内の全ての画素に、連続的な誤差演算を提供
する。更に、誤差拡散領域において、誤差演算は、選択
された高アドレス可能度ビットの数に等しい。

【００６５】

【発明の効果】本発明の背景誤差拡散を使用することに
より、強調領域内のグレイ領域にみられるアーチファク
トは、大幅に低減される。さらに詳細には、背景誤差拡
散を使用すると、ウィンドウのインターフェース領域の
周りの起動エフェクトは、実質的に低減される。従っ
て、本発明は背景誤差拡散を使用する方法を提供し、こ
れによって２つのセグメント領域間のインターフェース
がはるかに円滑になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】境界サブピクセル値の獲得をグラフで表した図
である。

【図２】得られた境界サブピクセル値を誤差成分で修正
するところをグラフで表した図である。

【図３】修正された境界サブピクセル値間の補間サブピ
クセル値をグラフで表した図である。

【図４】補間サブピクセル値を閾値と比較してグラフで
表した図である。

【図５】所望の出力値の演算をグラフで表した図であ
る。

【図６】実出力値の演算をグラフで表した図である。

【図７】下流の画素に送られるべき誤差値の演算をグラ
フで表した図である。

【図８】一般的な誤差分配ルーチンにおける誤差の実際
の配分をグラフで表した図である。

【図９】高アドレス可能度誤差拡散プロセスを実施する
本発明の実施の形態を図示したブロック図である。

【図１０】図９に表されたデコードプロセスをグラフで
表した図である。

【図１１】所望の出力値の演算と平行した境界サブピク
セル値の獲得をグラフで表した図である。

【図１２】所望の出力を誤差成分で修正するのと平行し
て得られた境界サブピクセル値間のサブピクセル値の補
間をグラフで表した図である。

【図１３】得られた境界サブピクセル値間のサブピクセ
ルを誤差成分で修正するところをグラフで表した図であ
る。

【図１４】複数の部分的な可能誤差値の演算をグラフで
表した図である。

【図１５】図１１の修正されたサブピクセル値を他の誤
差成分で更に修正するところをグラフで表した図であ
る。

【図１６】複数の完全な可能誤差値の演算をグラフで表
した図である。

【図１７】更に修正されたサブピクセル値の閾値処理を
グラフで表した図である。

【図１８】閾値以上のサブピクセルの数の決定をグラフ
で表した図である。

【図１９】複数の可能な完全誤差値のうち１つの選択を
グラフで表した図である。

【図２０】図１１〜図１９に図示されたプロセスの実施
を表すブロック図である。

【図２１】図１１〜図１９に図示されたプロセスの回路
の実施を表すブロック図である。

【図２２】本発明の１つの実施の形態に従った背景誤差
拡散を使用したハイブリッド高アドレス可能度誤差拡散
回路を表すブロック図である。

【符号の説明】

１ 誤差演算回路 ３ ビデオ修正回路 ５ 係数マトリックス回路 ７ ２値化回路 ９ バッファ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素を表すマルチレベル階調画素値のレ
   ベル数を減少させる方法であって、 （ａ）画像分類を、第一分解能のマルチレベル階調画素
   値に割り当てるステップを含み、 （ｂ）マルチレベル階調画素の画像分類に基づいてマル
   チレベル階調画素値を修正するステップを含み、 （ｃ）画素が誤差拡散画素に分類される場合には以前処
   理された隣接する画素から生じた誤差を修正された画素
   値に加え、画素が非誤差拡散画素に分類される場合には
   修正された画素値に誤差を加えない、ステップを含み、 （ｄ）割り当てられた画像分類に基づいて修正されたマ
   ルチレベル階調画素値を処理してマルチレベル階調画素
   値のグレイレベル数を減少させるステップを含み、 （ｅ）修正されたマルチレベル階調画素値の処理に基づ
   いて誤差を生成するステップを含み、 （ｆ）高速走査方向に向かって次の画素に誤差の一部を
   拡散するステップを含み、及び、 （ｇ）低速走査方向の画素に誤差の残りの部分を拡散す
   るステップを含む、 マルチレベル階調画素値のレベル数減少方法。
2. 【請求項２】 画素を表すマルチレベル階調画素値のレ
   ベル数を減少させるためのシステムであって、 画像分類を第一分解能のマルチレベル階調画素値を割り
   当てるためのセグメンテーション手段を含み、 先に処理された画素によって生成された誤差及びマルチ
   レベル階調画素の画像分類に基づいてマルチレベル階調
   画素値を修正するための修正手段を含み、 割当てられた画像分類に基づいて修正されたマルチレベ
   ル階調画素値を処理してマルチレベル階調画素値のグレ
   イレベル数を減少するための画像処理手段を含み、 修正されたマルチレベル階調画素値の処理に基づいて誤
   差を生成するための誤差手段を含み、 高速走査方向に向かって次の画素に誤差を一部を拡散
   し、低速走査方向の画素に誤差の残りの部分を拡散する
   ステップを含み、 前記修正手段が、画素が誤差拡散画素として処理される
   ように分類される場合には先に処理された隣接する画素
   によって生成された誤差を加え、画素が非誤差拡散画素
   として処理されるように分類される場合には画素に誤差
   を加えない、 マルチレベル階調画素値のレベル数減少システム。