WO2015076140A1 - 画像圧縮伸張装置および画像形成装置 - Google Patents

画像圧縮伸張装置および画像形成装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an image compression / decompression apparatus and an image forming apparatus.
  • Some image forming apparatuses remove mosquito noise by separating only a character portion and performing gamma conversion on the separated character portion to remove a low density portion (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to obtain an image compression / decompression apparatus and an image forming apparatus that suppress mosquito noise on a white background with a simple process.
  • An image compression / decompression apparatus includes: an offset calculation unit that performs an offset process for compressing a pixel value range other than a saturation value by a predetermined offset on a luminance plane and / or a color difference plane; and After the offset processing, a compression processing unit that performs irreversible compression processing using frequency conversion on the luminance plane and the color difference plane, and compressed data generated by the compression processing of the compression processing unit to the luminance plane and the color difference plane.
  • the decompression processing unit that decompresses and the reverse offset processing that decompresses the pixel value range by the predetermined offset is performed on the plane on which the offset processing has been performed among the luminance plane and the color difference planes decompressed by the decompression processing unit.
  • an inverse offset calculation unit to be executed.
  • An image forming apparatus includes the above-described image compression / decompression apparatus.
  • mosquito noise on a white background can be suppressed with a simple process.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image compression / decompression apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining input / output characteristics of offset processing by the offset calculation unit 2 in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining input / output characteristics of reverse offset processing by the reverse offset calculator 5 in FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image compression / decompression apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • This image compression / decompression apparatus is built in, for example, an image forming apparatus (printer, copier, multifunction machine, etc.).
  • RGB image data is generated from PDL (Page Description Language) data.
  • PDL Peage Description Language
  • RGB image data of an image can be obtained with a built-in scanner.
  • 1 includes a color space conversion unit 1, an offset calculation unit 2, a compression processing unit 3, an expansion processing unit 4, an inverse offset calculation unit 5, and a color space conversion unit 6.
  • the color space conversion unit 1 converts the above-described RGB data into a luminance plane and a color difference plane (here, Y plane, Cb plane, and Cr plane).
  • the offset calculation unit 2 executes an offset process for compressing a pixel value range other than a saturation value (for example, 255) by a predetermined offset with respect to the luminance plane and / or the color difference plane (here, only the luminance plane).
  • a saturation value for example, 255
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the input / output characteristics of the offset processing by the offset calculation unit 2 in FIG.
  • the compression processing unit 3 performs irreversible compression processing using frequency conversion on the luminance plane and the color difference plane after the offset processing by the offset calculation unit.
  • the compression processing unit 3 performs a lossy compression process using discrete cosine transform (DCT) or wavelet transform.
  • DCT discrete cosine transform
  • wavelet transform discrete cosine transform
  • the decompression processing unit 4 decompresses the compressed data generated by the compression processing of the compression processing unit 3 to the luminance plane and the color difference plane by the decompression processing corresponding to the compression processing of the compression processing unit 3.
  • the inverse offset calculation unit 5 performs a reverse offset process for expanding the pixel value range by the above-described offset d, and is a plane (here, which has been subjected to the above-described offset process among luminance planes and color difference planes expanded by the expansion processing unit 4) (Luminance plane only).
  • a plane here, which has been subjected to the above-described offset process among luminance planes and color difference planes expanded by the expansion processing unit 4
  • Luminance plane only Luminance plane only.
  • the color space conversion unit 6 converts the luminance plane after the reverse offset processing by the reverse offset calculation unit 5 and the color difference plane obtained by the expansion by the expansion processing unit 4 into RGB data.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the input / output characteristics of the reverse offset processing by the reverse offset calculation unit 5 in FIG.
  • the inverse offset calculation unit 5 expands the pixel value range of 0 to Ya to 0 to 255.
  • the color space conversion unit 6 performs the reverse offset processing by the reverse offset calculation unit 5.
  • a pixel having a pixel value exceeding the saturation value in the executed luminance plane is set to an achromatic color (that is, Cr value and Cb value are set to 128).
  • the color space conversion unit 1 converts the RGB data into a YCbCr plane.
  • the offset calculation unit 2 executes the above-described offset processing for the Y plane.
  • the compression processing unit 3 compresses the Y plane after the offset processing, the Cb plane, and the Cr plane by using a JPEG method using DCT and Huffman coding, a JPEG2000 method using wavelet transform and arithmetic coding, and the like. Process.
  • compressed data for the input RGB data is generated.
  • the compressed data is stored in the storage device, and when the original RGB data is used, the original RGB data is restored from the compressed data read from the storage device.
  • the decompression processing unit 4 decompresses the compressed YCbCr plane. Since the offset process has been performed on the Y plane at the time of expansion, the reverse offset calculation unit 5 performs the reverse offset process as described above.
  • the color space conversion unit 6 converts the Y plane after the reverse offset processing by the reverse offset calculation unit 5 and the Cb plane and Cr plane obtained by the expansion by the expansion processing unit 4 into RGB data.
  • the offset calculation unit 2 performs the offset process for compressing the pixel value range other than the saturation value by a predetermined offset on the luminance plane and / or the color difference plane, and compresses the same.
  • the processing unit 3 performs irreversible compression processing using frequency conversion on the luminance plane and the color difference plane after the offset processing by the offset calculation unit 2.
  • the decompression processing unit 4 decompresses the compressed data generated by the compression processing of the compression processing unit 3 to the luminance plane and the color difference plane, and the inverse offset calculation unit 5 decompresses the pixel value range by a predetermined offset.
  • the process is performed on the plane on which the offset process has been executed among the luminance plane and the color difference plane expanded by the expansion processing unit 4.
  • the present invention is applicable to, for example, compression of image data when an image is held in the image forming apparatus.

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Abstract

　オフセット計算部（２）は、所定のオフセットだけ飽和値以外の画素値レンジを圧縮するオフセット処理を輝度プレーンおよび／または色差プレーンに対して実行し、圧縮処理部（３）は、オフセット計算部（２）によるオフセット処理後に、輝度プレーンおよび色差プレーンに対して、周波数変換を使用する非可逆圧縮処理を行う。また、伸張処理部（４）は、圧縮処理部（３）の圧縮処理により生成された圧縮データを輝度プレーンおよび色差プレーンへ伸張し、逆オフセット計算部（５）は、所定のオフセットだけ画素値レンジを伸張する逆オフセット処理を、伸張処理部（４）により伸張された輝度プレーンおよび色差プレーンのうち、オフセット処理が実行されたプレーンに対して実行する。

Description

画像圧縮伸張装置および画像形成装置
　本発明は、画像圧縮伸張装置および画像形成装置に関するものである。
　ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）などのように、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）などの空間周波数変換を使用した画像圧縮では、文字などのエッジ部において、モスキートノイズによって画質が低下することが知られている。特に、印刷用紙に画像を印刷する際に背景が白色である場合、本来背景部分である白色の箇所に色材が載るため、画質の低下が顕著になる。
　ある画像形成装置では、文字部のみを分離して、分離した文字部に対してガンマ変換を行い低濃度部分を除去することで、モスキートノイズを除去している（例えば特許文献１参照）。
特開平５－３３６３７９号公報
　しかしながら、上述の方法では、文字部を識別して分離する必要があり、処理の負荷が大きい。
　本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡単な処理で白背景上のモスキートノイズを抑制する画像圧縮伸張装置および画像形成装置を得ることを目的とする。
　本発明に係る画像圧縮伸張装置は、所定のオフセットだけ飽和値以外の画素値レンジを圧縮するオフセット処理を輝度プレーンおよび／または色差プレーンに対して実行するオフセット計算部と、前記オフセット計算部による前記オフセット処理後に、前記輝度プレーンおよび色差プレーンに対して、周波数変換を使用する非可逆圧縮処理を行う圧縮処理部と、前記圧縮処理部の圧縮処理により生成された圧縮データを輝度プレーンおよび色差プレーンへ伸張する伸張処理部と、前記所定のオフセットだけ画素値レンジを伸張する逆オフセット処理を、前記伸張処理部により伸張された前記輝度プレーンおよび前記色差プレーンのうち、前記オフセット処理が実行されたプレーンに対して実行する逆オフセット計算部とを備える。
　本発明に係る画像形成装置は、上記の画像圧縮伸張装置を備える。
　本発明によれば、簡単な処理で白背景上のモスキートノイズが抑制される。
図１は、本発明の実施の形態に係る画像圧縮伸張装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１におけるオフセット計算部２によるオフセット処理の入出力特性を説明する図である。 図３は、図１における逆オフセット計算部５による逆オフセット処理の入出力特性を説明する図である。
　以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る画像圧縮伸張装置の構成を示すブロック図である。この画像圧縮伸張装置は、例えば画像形成装置（プリンター、複写機、複合機など）に内蔵される。
　例えば、プリント機能の場合、ＰＤＬ（Page Description Language）データから、ＲＧＢ画像データが生成される。また、コピー機能の場合、内蔵スキャナーで画像のＲＧＢ画像データが得られる。
　図１に示す画像圧縮伸張装置は、色空間変換部１、オフセット計算部２、圧縮処理部３、伸張処理部４、逆オフセット計算部５、および色空間変換部６を有する。
　色空間変換部１は、上述のＲＧＢデータを輝度プレーンおよび色差プレーン（ここでは、Ｙプレーン、並びにＣｂプレーンおよびＣｒプレーン）に変換する。
　オフセット計算部２は、所定のオフセットだけ飽和値（例えば２５５）以外の画素値レンジを圧縮するオフセット処理を輝度プレーンおよび／または色差プレーン（ここでは、輝度プレーンのみ）に対して実行する。
　図２は、図１におけるオフセット計算部２によるオフセット処理の入出力特性を説明する図である。例えば図２に示すように、Ｙプレーンについて、オフセット計算部２は、０～２５４の画素値レンジを０～Ｙａ（Ｙａ＝２５５－ｄ，ｄはオフセット，ｄ＞１）に圧縮し、背景色（白色）に対応する画素値２５５をそのままとする。
　圧縮処理部３は、オフセット計算部によるオフセット処理後に、輝度プレーンおよび色差プレーンに対して、周波数変換を使用する非可逆圧縮処理を行う。例えば、圧縮処理部３は、ディスクリートコサイン変換（ＤＣＴ）またはウェーブレット変換を使用する非可逆圧縮処理を行う。
　伸張処理部４は、圧縮処理部３の圧縮処理により生成された圧縮データを、圧縮処理部３の圧縮処理に対応する伸張処理で輝度プレーンおよび色差プレーンへ伸張する。
　逆オフセット計算部５は、上述のオフセットｄだけ画素値レンジを伸張する逆オフセット処理を、伸張処理部４により伸張された輝度プレーンおよび色差プレーンのうち、上述のオフセット処理が実行されたプレーン（ここでは輝度プレーンのみ）に対して実行する。これにより、モスキートノイズが発生しやすい高輝度部分（背景の白色に近い部分）の画素値レンジが低輝度側へ圧縮された上で、圧縮処理部３による圧縮処理が実行され、伸張処理部４による伸張時に画素値レンジが高輝度側へ伸張されるため、高輝度側に現れるモスキートノイズが目立たなくなる。
　色空間変換部６は、逆オフセット計算部５による逆オフセット処理後の輝度プレーンおよび伸張処理部４による伸張で得られた色差プレーンを、ＲＧＢデータに変換する。
　図３は、図１における逆オフセット計算部５による逆オフセット処理の入出力特性を説明する図である。例えば図２に示す特性でオフセット処理が実行された場合、図３に示すように、Ｙプレーンについて、逆オフセット計算部５は、０～Ｙａの画素値レンジを０～２５５に伸張する。
　図３に示すように、色差成分がない画像の場合には、ある画素において、モスキートノイズなどで、入力値がＹａを超えた場合、出力値を飽和値（＝２５５）でカットオフし、色差成分がある画像の場合には、ある画素において、モスキートノイズなどで、入力値がＹａを超えたとき（つまり、逆オフセット処理後の出力値が飽和値（＝２５５）を超えているとき）、その画素の色差をゼロにする。
　具体的には、逆オフセット計算部５が、逆オフセット処理後の輝度プレーンの画素値を上述の飽和値でカットオフしない場合、色空間変換部６は、逆オフセット計算部５による逆オフセット処理を実行された輝度プレーンにおいて飽和値を超える画素値を有する画素を無彩色とする（つまり、Ｃｒ値およびＣｂ値を１２８とする）。これにより、有彩色を含む画像の場合にモスキートノイズが発生しても、モスキートノイズによる着色が解消されるため、モスキートノイズが目立たなくなる。
　次に、上記装置の動作について説明する。
　上述のようにＲＧＢデータが得られると、色空間変換部１は、ＲＧＢデータをＹＣｂＣｒプレーンに変換する。
　オフセット計算部２は、このうちのＹプレーンについて、上述のオフセット処理を実行する。
　そして、圧縮処理部３は、オフセット処理後のＹプレーン、並びにＣｂプレーンおよびＣｒプレーンに対して、ＤＣＴおよびハフマン符号化を使用するＪＰＥＧ方式、ウェーブレット変換および算術符号化を使用するＪＰＥＧ２０００方式などで圧縮処理を行う。
　このようにして、入力されたＲＧＢデータに対する圧縮データが生成される。この圧縮データは、記憶装置に記憶され、元のＲＧＢデータを使用する際に、記憶装置から読み出された圧縮データから、元のＲＧＢデータが復元される。
　このとき、伸張処理部４は、圧縮されたＹＣｂＣｒプレーンを伸張する。伸張された時点では、Ｙプレーンについては、オフセット処理が施されているので、逆オフセット計算部５が、上述のようにして、逆オフセット処理を行う。
　次に、色空間変換部６は、逆オフセット計算部５による逆オフセット処理後のＹプレーン並びに伸張処理部４による伸張で得られたＣｂプレーンおよびＣｒプレーンを、ＲＧＢデータに変換する。
　以上のように、上記実施の形態によれば、オフセット計算部２は、所定のオフセットだけ飽和値以外の画素値レンジを圧縮するオフセット処理を輝度プレーンおよび／または色差プレーンに対して実行し、圧縮処理部３は、オフセット計算部２によるオフセット処理後に、輝度プレーンおよび色差プレーンに対して、周波数変換を使用する非可逆圧縮処理を行う。また、伸張処理部４は、圧縮処理部３の圧縮処理により生成された圧縮データを輝度プレーンおよび色差プレーンへ伸張し、逆オフセット計算部５は、所定のオフセットだけ画素値レンジを伸張する逆オフセット処理を、伸張処理部４により伸張された輝度プレーンおよび色差プレーンのうち、オフセット処理が実行されたプレーンに対して実行する。
　これにより、簡単な処理で白背景上のモスキートノイズが抑制される。
　なお、上述の実施の形態は、例示および説明を目的として示したものであり、これがすべてではなく、発明をこの形態に限定するものではない。
　また、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が追加請求項に含まれることを意図している。
　本発明は、例えば、画像形成装置内で画像を保持する際の画像データの圧縮に適用可能である。

Claims (5)

  1. 　所定のオフセットだけ飽和値以外の画素値レンジを圧縮するオフセット処理を輝度プレーンおよび／または色差プレーンに対して実行するオフセット計算部と、
    　前記オフセット計算部による前記オフセット処理後に、前記輝度プレーンおよび色差プレーンに対して、周波数変換を使用する非可逆圧縮処理を行う圧縮処理部と、
    　前記圧縮処理部の圧縮処理により生成された圧縮データを輝度プレーンおよび色差プレーンへ伸張する伸張処理部と、
    　前記所定のオフセットだけ画素値レンジを伸張する逆オフセット処理を、前記伸張処理部により伸張された前記輝度プレーンおよび前記色差プレーンのうち、前記オフセット処理が実行されたプレーンに対して実行する逆オフセット計算部と、
    　を備えることを特徴とする画像圧縮伸張装置。
  2. 　前記オフセット計算部は、前記オフセット処理を輝度プレーンに対してのみ実行し、
    　前記逆オフセット計算部は、前記逆オフセット処理を前記輝度プレーンに対してのみ実行すること、
    　を特徴とする請求項１記載の画像圧縮伸張装置。
  3. 　前記逆オフセット計算部による前記逆オフセット処理後の前記輝度プレーンにおいて前記飽和値を超える画素値を有する画素を無彩色とする色変換部をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の画像圧縮伸張装置。
  4. 　前記圧縮処理部は、ディスクリートコサイン変換またはウェーブレット変換を使用する非可逆圧縮処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像圧縮伸張装置。
  5. 　画像圧縮伸張装置を備え、
    　前記画像圧縮伸張装置は、
    　所定のオフセットだけ飽和値以外の画素値レンジを圧縮するオフセット処理を輝度プレーンおよび／または色差プレーンに対して実行するオフセット計算部と、
    　前記オフセット計算部による前記オフセット処理後に、前記輝度プレーンおよび色差プレーンに対して、周波数変換を使用する非可逆圧縮処理を行う圧縮処理部と、
    　前記圧縮処理部の圧縮処理により生成された圧縮データを輝度プレーンおよび色差プレーンへ伸張する伸張処理部と、
    　前記所定のオフセットだけ画素値レンジを伸張する逆オフセット処理を、前記伸張処理部により伸張された前記輝度プレーンおよび前記色差プレーンのうち、前記オフセット処理が実行されたプレーンに対して実行する逆オフセット計算部と、
    　を備えることを特徴とする画像形成装置。
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