(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイルシステムに格納されている符号化された画像データを伸長し、出力デバイスに適合する処理を施す画像処理装置であって、
予め登録された出力デバイスの中から所望する出力デバイスを選択する選択手段と、
前記符号化された画像データを、伸長し、前記伸長した画像データに解像度変換を施し、前記解像度変換した画像データをn（n＞0の整数）値化して、前記選択した出力デバイスに適合した画像データに変換する変換手段と、
前記n値化した画像データを前記ファイルシステムに格納する保持手段とを有し、
前記変換手段は、前記伸長の際に得られる画像の特性を示す周波数成分データに基づき、前記解像度変換の方法および前記n値化の方法を切り替えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記変換手段は、前記特性データに応じて、画像データの所定ブロックごとに前記解像度変換の方法を切り替えることを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項３】
前記変換手段は、前記特性データに応じて、画像データの所定ブロックごとに前記n値化の方法を切り替えることを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項４】
さらに、前記選択された出力デバイスおよび前記特性データに基づき、前記伸長された画像データに色変換を施す色変換手段を有することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項５】
前記特性データは、前記伸長の際に得られる直交変換係数であることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載された画像処理装置。
【請求項６】
ファイルシステムに格納されている符号化された画像データを伸長し、出力デバイスに適合する処理を施す画像処理方法であって、
予め登録された出力デバイスの中から所望する出力デバイスを選択する選択ステップと、
前記符号化された画像データを、伸長し、前記伸長した画像データに解像度変換を施し、前記解像度変換した画像データをn（n＞0の整数）値化して、前記選択した出力デバイスに適合した画像データに変換する変換ステップと、
前記n値化した画像データを前記ファイルシステムに格納する保持ステップとを有し、
前記変換ステップは、前記伸長の際に得られる画像の特性を示す周波数成分データに基づき、前記解像度変換の方法および前記n値化の方法を切り替えることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置およびその方法に関し、例えば、符号化された画像データを伸長し、出力デバイスに適合する処理を施す画像処理装置およびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像を周波数領域に写像し、各周波数成分ごとに適合的な量子化および符号化を施して、効率的な画像圧縮を実現する方法が数多く提案されている。その中でも、とくに、離散コサイン変換(DCT)およびハフマン符号を組み合わせた画像適合型の画像圧縮は、国際規格に採用されるなど幅広く用いられている。これら画像圧縮技術は、近年のカラー画像システムの普及に伴い、高精細（高解像度）のカラー画像の圧縮に利用される場合が多い。
【０００３】
一般のカラー画像システムの中にあっては、とくに、カラーインクジェットプリンタによるカラー印刷システムの普及がある。このようなカラー画像システムにおいては、高精細なカラー画像を圧縮しディスク装置（ファイルシステム）へ保存し、この圧縮データを必要に応じて展開しカラー印刷を行うことが頻繁に行われるようになり、カラー印刷システムが急速に整備されようとしている。なお、ファイルシステムの記憶容量は有限であり、記憶容量の増加はコストの増加につながる限り、画像圧縮処理はカラー画像システムにとって必須の処理である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した技術においては、次のような問題点がある。
【０００５】
上述したようなカラーインクジェットプリンタなどの二値カラー出力デバイスを備えたカラー画像システムにおける出力画像の画質を決定する一つの要素に、フルカラー画像データを擬似中間調画像データに処理する方法、つまり二値化方法がある。
【０００６】
二値化方法にはディザ法や誤差拡散法などがあるが、処理後の画質や処理速度の違いにより、それぞれ使い分けられている。一般的に、誤差拡散法は、高画質（高解像度）であるが、処理時間が長くなることが知られている。また、ディザ法は、高速処理が可能であるが、構成マトリクスによって解像度の向上と階調性の向上が原理的に相反するという問題が知られている。さらに、上記のディザ法の問題点を解決するために、画像の局所領域における周波数成分を解析する画像適合型のディザ処理もあるが、やはり、処理時間が長くなるという問題をもつ。
【０００７】
本発明は、予め登録された出力デバイスの中から選択した出力デバイスに適合する処理を施した画像データを当該デバイスに短時間に出力することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００９】
本発明にかかる画像処理装置は、ファイルシステムに格納されている符号化された画像データを伸長し、出力デバイスに適合する処理を施す画像処理装置であって、予め登録された出力デバイスの中から所望する出力デバイスを選択する選択手段と、前記符号化された画像データを、伸長し、前記伸長した画像データに解像度変換を施し、前記解像度変換した画像データをn（n＞0の整数）値化して、前記選択した出力デバイスに適合した画像データに変換する変換手段と、前記n値化した画像データを前記ファイルシステムに格納する保持手段とを有し、前記変換手段は、前記伸長の際に得られる画像の特性を示す周波数成分データに基づき、前記解像度変換の方法および前記n値化の方法を切り替えることを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかる画像処理方法は、ファイルシステムに格納されている符号化された画像データを伸長し、出力デバイスに適合する処理を施す画像処理方法であって、予め登録された出力デバイスの中から所望する出力デバイスを選択する選択ステップと、前記符号化された画像データを、伸長し、前記伸長した画像データに解像度変換を施し、前記解像度変換した画像データをn（n＞0の整数）値化して、前記選択した出力デバイスに適合した画像データに変換する変換ステップと、前記n値化した画像データを前記ファイルシステムに格納する保持ステップとを有し、前記変換ステップは、前記選択ステップで選択した出力デバイスおよび前記伸長の際に得られる画像の特性を示す周波数成分データに基づき、前記解像度変換の方法および前記n値化の方法を切り替えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下で説明する画像データの処理は、図示しないROMやディスクなどの記憶媒体に格納された処理プログラムを、図示しないCPUがRAMなどのワークメモリ（不図示）を用いて実行することにより実現されるものである。勿論、CPUおよびRAMを備えたパーソナルコンピュータやワークステーションなどに、上記の処理プログラムを供給することによっても、以下で説明する画像データの処理を実行させることができる。
【００１３】
［基本的な画像処理］
まず、本発明にかかるカラー画像システムにおける基本的な画像処理について説明する。
【００１４】
一般に圧縮されたカラー画像データを二値出力カラーデバイス（例えばカラーインクジェットプリンタ）へ出力する際は、一旦、圧縮されたカラー画像を伸長する処理が必要であり、伸長された膨大なカラーデータをファイルシステムなどにより一時的に保持して、後段の二値化処理により出力画像を得るといった、シーケンシャルな処理過程が必要になる。図1は圧縮されたカラー画像データを二値出力カラーデバイスへ出力する処理過程を示す図で、圧縮されたカラー画像データである圧縮データ111は、伸長処理112によりカラー画像データ113に復元される。さらに、このカラー画像データ113は、擬似中間調処理114により色成分ごとに二値化されるとともに、擬似中間調処理が施された二値化カラー画像データ115に変換される。
【００１５】
図2は図1に示した処理をさらに詳細の説明する図で、図1に示した圧縮データ111は図2に示す圧縮データ219に対応し、図1に示した伸長処理112は図2に示す伸長処理220に対応し、図1に示したカラー画像データ113は図2に示す伸長データ231に対応し、図1に示した擬似中間調処理114は図2に示す擬似中間調処理240に対応し、図1に示した二値化カラー画像データ115は図2に示す二値化データ251に対応する。
【００１６】
図2において、カラー画像データである原画データ211は、DCT変換処理212により色成分プレーンごとに8×8ピクセルのブロック単位で周波数データへ変換され、量子化処理213により周波数成分ごとに適宜量子化される。次に、周波数データの直流成分であるDC係数は、DC係数処理214により前後ブロックとの差分が算出され、周波数データの交流成分であるAC係数は、AC係数処理215によりエントロピ符号化され、これら符号化されたデータ群により圧縮データ219が構成される。
【００１７】
前記の一連の処理により得られた圧縮データ219は、必要に応じて伸長され出力される。具体的には、伸長処理220におけるAC係数処理221によりエントロピ復号を行い量子化AC係数を求め、逆DC係数処理222により前後のブロックから注目ブロックのDC係数を求める。このようにして得た量子化データ群から、逆量子化処理223および逆DCT変換処理224により、カラー画像データである伸長データ231を得る。
【００１８】
このようにして得られた伸長データ231は、色変換処理232により印刷に適した色空間に写像（例えば、RGBからYMCKへ変換）され、解像度変換処理241により拡大（または縮小）されて印刷解像度に適合され、二値化処理242により二値化データ251に変換される。
【００１９】
図3はカラー画像システムにおけるアプリケーションソフトウェアを用いた画像処理の様子を示す概念図である。
【００２０】
図3において、ファイル操作メニュー(File-Menu)310内には、ファイルオープン指定メニュー(FileOpen)311およびファイル印刷指定メニュー(FilePrint)312が存在する。このファイルオープン指定メニュー311を選択するとファイルオープンダイアログ(FileOpen)313が開き、そのダイアログにリストされるファイル名を指定することで、ファイルシステム321からその指定ファイルがロードされる。なお、ファイルがロードされると、そのファイルの画像を表示するウィンドウ315が現れる。
【００２１】
このときのシステム内部における一連の処理は、同図の符号322から325に示されている。つまり、ファイルシステム321からロードされた指定ファイル「file1.jpg」は、伸長モジュール322により伸長され、伸長された画像データはページメモリ323へ一時的に格納される。そして、ページメモリ323へ格納された画像データは、解像度変換モジュール324によりディスプレイ解像度に適合するように縮小（または拡大）され、ディスプレイ表示モジュール325によりウィンドウ315へ表示される。
【００２２】
一方、画像データを印刷する場合は、上述した操作により画像データを表示した後、ファイル印刷指定メニュー312を選択して、ファイル印刷ダイアログ(FilePrint)314を開く。ダイアログ314には、現在オープンされているファイル名が表示されるので、確認(OK)ボタンを操作することにより、直ちに、オープンされているファイルの画像データの印刷が開始される。
【００２３】
このときのシステム内部における一連の処理は、符号322から327に示されている。つまり、前述した処理により伸長されページメモリ323へ一時的に格納された画像データは、解像度変換モジュール324により印刷解像度に適合するように拡大（または縮小）され、擬似中間調処理モジュール326により色成分ごとに二値化された後、バンドメモリ327に格納される。そして、バンドメモリ327に格納された画像データは、インタフェイスユニット328により、順次、プリンタユニット330のインタフェイスユニット331へ送信され、インタフェイスユニット331によりバンドメモリ332へ格納される。プリントエンジン333は、バンドメモリ332から適宜画像データを読出すことにより、カラー画像プリント341を印刷する。
【００２４】
このようなカラー画像システムにおいては、図1に示す擬似中間調処理114（つまり、図2においては二値化処理242，図3においては擬似中間調処理モジュール326）の二値化方法が、出力画像の画質を決定する主な要素になる。
【００２５】
［カラープリンタ］
図4は本発明を適用するカラープリンタの概略構成例を示す図である。
【００２６】
同図において、2200〜2230はカラーインクカートリッジで、それぞれイエロー(Y)カラーインク，マゼンタ(M)カラーインク，シアン(C)カラーインク，ブラック(K)カラーインクが充填されている。各インクカートリッジと圧力ポンプ2160とは、インクを供給するためのそれぞれ独立したパイプで接続され、圧力ポンプ2160からプリントヘッド2120までは一定の圧力で各色のインクが圧送されるようになっている。
【００２７】
記録紙は、カラープリンタ2010の後面より供給され、プラテン2110とフロントガイドローラ2150により固定される。
【００２８】
また、カラープリンタ2010の操作は、コントロールパネル2180上のキーを押すことで行われ、コントロールボード2190がカラープリンタ2010のすべての動作を制御する。
【００２９】
このカラープリンタ2010により印刷を行うには、不図示のインタフェイスを介してコントロールボード2190へ、印刷制御命令および印刷データを送ればよい。印刷制御命令および印刷データを受信したコントロールボード2190は、例えば色指定命令にRGBが指定されている場合、その内部の色処理部により、RGBデータをYMCKデータへ変換した後、プリントヘッド2120を駆動して印刷を行う。
【００３０】
以下、本発明にかかる一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。
【００３１】
【第１実施形態】
［処理の概要］
まず、本発明にかかる第1実施形態のカラー画像システムにおける画像処理の概要について説明する。
【００３２】
第1実施形態の画像処理は、圧縮された画像を伸長して二値化する際に、画像圧縮時に形成された周波数データを参照して、これを二値化処理に利用することで、より高画質な出力画像を高速に得ようとするものである。
【００３３】
図5は第1実施形態のカラー画像システムにおける画像処理の概要を示す図で、圧縮されたカラー画像データである圧縮データ411は、伸長処理412によりカラー画像データ413に復元されるとともに、周波数成分データ415が生成される。この周波数成分データ415は、解析処理421へ入力され、その解析結果に基づいて特定領域（ブロックなど）ごとに二値化処理422と423とが切替わる。
【００３４】
このように適応的に選択された二値化処理により、復元されたカラー画像データ413には、その各領域ごとに最適な処理が施され、各領域ごとに処理された画像データは、合成処理424により最終的に一頁分の二値化カラー画像データ425として合成され出力される。
【００３５】
図6は本実施形態のカラー画像システムにおける処理例を示す機能ブロック図で、入力されたカラー画像データが、圧縮され、二値化されて出力される様子を示している。
【００３６】
同図において、例えば各色成分が8ビットの原画像データ511は、DCT変換処理512により各色成分プレーンごとに例えば4×4ピクセルのブロック単位で周波数データへ変換される。ここで、原画像を示す関数をi(x,y)に、これに対応するDCT関数をI(u,v)にすると、変換式は以下のように定義される。
0003720432.tif 000002
【００３７】
次に、量子化処理513により各周波数成分ごとに量子化される。なお、この量子化には、例えば8ビットを4ビットにするスケーリングが含まれる。そして、周波数データの直流成分であるDC係数はDC係数処理514により前後ブロックとの差分が算出され、交流成分であるAC係数はAC係数処理515によりエントロピ符号化され、これらのデータ群により圧縮データ519が構成される。
【００３８】
この一連の処理により得られた圧縮データ519は、必要に応じて、記憶装置へ格納されたり、伸長され出力される。この伸長処理を具体的に説明する。
【００３９】
伸長処理520へ入力された圧縮データ519は、まず、逆AC係数処理521によりエントロピ復号され量子化AC係数が求められ、逆DC係数処理522により前後のブロックから注目ブロックのDC係数が求められる。これら量子化データ群を、逆量子化処理523により逆量子化（および逆スケーリング）する。この際に得られた各領域ごとの周波数成分を、画像周波数成分533としてファイルへ出力する。さらに、逆量子化により得られた周波数データ群は、逆DCT変換処理524により空間領域へ写像され、カラー画像データである伸長データ531が得られる。
【００４０】
このようにして得られた伸長データ531は、色変換処理532により例えば印刷に適した色空間（例えばRGB色空間からYMCK色空間）へ写像された後、解像度変換処理541により例えば印刷解像度に適合するように拡大（または縮小）された後、二値化処理545により擬似中間調カラー画像データである二値化データ551に変換される。この際、解像度変換処理541および二値化処理545は、画像周波数成分533の情報に基づいて、各領域ごとに補間方法および二値化方法を切替える。
【００４１】
なお、画像処理に用いるメモリに余裕があるならば、画像周波数成分533をメモリ上に保持することにより、処理を高速化することができる。
【００４２】
［補間方法の切替処理］
次に、解像度変換処理541における補間方法の切替えについて説明する。
【００４３】
まず、前述した各ブロックにおける画像周波数成分533（I(u,v)）と、視覚実験により適宜求めた重み係数W00〜W33とから、次式で定義される値Ilow,Imidを算出する。
0003720432.tif 000003
【００４４】
この二つの値Ilow,Imidを比較し、その大小により該当ブロックの画像状態を推定する。例えば、Ilow≦Imidのときは、画像に水平または垂直方向に急峻な変化（鋭角なエッジ成分など）が存在すると判断し、補間法542を用いてよりシャープな画像を得るようにする。一方、Ilow>Imidのときは、画像にエッジ成分などの急峻な変化が存在しないと判断し、画像全体が滑らかに変化するように補間法543を用いる。
【００４５】
図7Aは補間法542と543の一例を説明する図で、例えば、補間法542には、○で示す補間画素として●で示す隣接画像の値をそのまま用いる方法（零次近似）を採用し、補間法543には、隣接画像の値から直線的な近似により補間画素の値を求める方法（一次近似）を採用する。
【００４６】
図7Bは補間方法を切替えることにより各ブロックに適用される補間方法が異なることを示す概念図で、画像のブロック12および21には補間法542が適用され、ブロック11，13，22および23には補間法543が適用される例を示している。
【００４７】
［二値化方法の切替処理］
次に、二値化処理545における二値化方法の切替えについて説明する。
【００４８】
二値化処理545においては、画像周波数成分533の直流成分I(0,0)だけを参照し、注目ブロックが一色で満たされているべたブロックの場合はディザパターン546を選択し、それ以外の場合は誤差拡散547を選択する。
【００４９】
図8Bは二値化方法を切替えることにより各ブロックに適用される二値化方法が異なることを示す概念図で、画像ブロック11および13はべたブロックなのでディザパターン(DP)546が適用され、ブロック12，21，22および23には誤差拡散(EP)547が適用される例を示している。
【００５０】
図8Aは誤差の伝搬方向の一例を示す図で、「*」で示す注目画素の誤差分を右（主走査）方向，下（副走査）方向，左下方向および右下方向の隣接画素へ拡散する。この場合、例えば、図7Bに示すEPが適用されるブロック12の誤差分は、DPが適用されるブロック13へ伝搬されずに、その分の誤差量は捨てられるが、下方向のブロック22，左下方向のブロック21および右下方向のブロック23へはラインエラーバッファにより誤差量が伝達される。
【００５１】
［システムの構成］
図9は本実施形態のカラー画像システムにおけるアプリケーションソフトウェアを用いた画像処理の様子を示す概念図である。
【００５２】
同図において、ファイル操作メニュー(File-Menu)810内には、ファイルオープン指定メニュー(FileOpen)811およびファイル印刷指定メニュー(FilePrint)812が存在する。ファイルオープン指定メニュー811を選択するとファイルオープンダイアログ(FileOpen)813が開き、そのダイアログにリストされるファイル名を指定することで、ファイルシステム821からその指定ファイルがロードされる。なお、ファイルがロードされると、そのファイルの画像を表示するウィンドウ815が現れる。また、ファイル操作メニュー810内には、ファイル保存メニュー(FileSave)，ファイル環境設定メニュー(FileEnvSet)やアプリケーションの終了を支持する終了メニュー(Quit)などが含まれている。
【００５３】
このときのシステム内部における一連の処理は、同図の符号822から825に示されている。つまり、ファイルシステム821からロードされた指定ファイル「file1.jpg」は、図6に示した伸長処理520に対応する伸長モジュール822により伸長され、伸長された画像データはページメモリ823へ一時的に格納されるとともに、その周波数成分情報829が作成され、図示しないメモリに一時的に格納される。そして、ページメモリ823へ格納された画像データは、解像度変換モジュール824によりディスプレイ解像度に適合するように縮小（または拡大）され、ディスプレイ表示モジュール825によりウィンドウ815へ表示される。
【００５４】
一方、画像データを印刷する場合は、上述した操作により画像データを表示した後、ファイル印刷指定メニュー812を選択して、ファイル印刷ダイアログ(FilePrint)814を開く。ダイアログ814には、現在オープンされているファイル名が表示されるので、確認(OK)ボタンを操作することにより、直ちに、オープンされているファイルの画像データの印刷が開始される。
【００５５】
このときのシステム内部における一連の処理は、符号822から829に示されている。つまり、前述した処理により伸長されページメモリ823へ一時的に格納された画像データは、図6に示した色変換処理532および解像度変換処理540に対応する色変換および解像度変換モジュール824により、印刷に適した色空間（例えばRGB色空間からYMCK色空間）へ写像された後、周波数成分情報829に基づき印刷解像度に適合するように拡大（または縮小）され、図6に示した二値化処理545に対応する二値化処理モジュール826により周波数成分情報829に基づき色成分ごとに二値化された後、バンドメモリ827に格納される。
【００５６】
そして、バンドメモリ827に格納された画像データは、インタフェイスユニット828により、順次、プリンタユニット830のインタフェイスユニット831へ送信され、インタフェイスユニット831によりバンドメモリ832へ格納される。プリントエンジン833は、バンドメモリ832から適宜画像データを読出すことにより、カラー画像プリント841を印刷する。
【００５７】
このように、本実施形態は、圧縮された画像を伸長し出力する際に、伸長処理の途中で得られる画像の周波数成分情報に基づき解像度変換および二値化処理を行うので、あらためて画像の局所領域における周波数成分を解析するなどの処理（画像適合処理）が不要になり、高画質の出力画像を短時間に得ることができる。
【００５８】
なお、本実施形態にカラー画像システムのディスプレイとしてFLCDなどの二値出力カラーデバイスを用いる場合は、前述した処理により伸長されページメモリ823へ一時的に格納された画像データを、解像度変換モジュール824により周波数成分情報829に基づきディスプレイ解像度に適合するように拡大（または縮小）し、二値化処理モジュール826により周波数成分情報829に基づき色成分ごとに二値化した後、ディスプレイ表示モジュール825へ送ることにより、印刷する場合と同様に、高画質の画像表示を短時間に得ることができる。
【００５９】
【第２実施形態】
以下、本発明にかかる第2実施形態の画像処理装置を説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００６０】
前述した第1実施形態のカラー画像システムにおいては、圧縮画像データを伸長するモジュール，解像度を変換するモジュール，二値化するモジュールはそれぞれは独立している。従って、これらのモジュール間でデータをやり取りするためには、ファイルシステムなどに一時的にデータファイルを作成する必要がある。これに対して、第2実施形態のカラー画像システムは、これらのモジュールを一つにまとめ、モジュール間でのデータのやり取りをなくすことにより、さらに処理速度の向上を目指すものである。
【００６１】
［処理の概要］
図10は第2実施形態のカラー画像システムにおける画像処理の概要を示す図で、圧縮されたカラー画像データである圧縮データ911は、伸長処理912によりカラー画像データ913に復元されるとともに、周波数成分データ915が生成される。この周波数成分データ915は、解析処理921へ入力され、その解析結果に基づいて特定領域（ブロックなど）ごとに二値化処理922と923とが切替わる。
【００６２】
このように適応的に選択された二値化処理により、復元されたカラー画像データ913には、その各領域ごとに最適な処理が施され、各領域ごとに処理された画像データは、合成処理924により最終的に一頁分の二値化カラー画像データ925として合成され出力される。
【００６３】
ここで、上記の伸長処理912，解析処理921，二値化処理922と923，合成処理924などは、出力処理929として一つのモジュールにまとめられている。
【００６４】
［プレビュー画像］
図11は本実施形態の画像処理装置における圧縮された画像データを二値化する動作の一例を概念的に示す図である。
【００６５】
同図において、ファイル変換ユーティリティウィンドウ1011内にはファイルリストボックス1012があり、このボックス中にリストされるファイルを選択（図では「file2.jpg」画選択されている)した後、プレビューボタン(PreView)1013を押すことで、ファイルシステム1021に格納された画像ファイルfile2.jpgがプレビュー画像生成モジュール1041へ送られ、ディスプレイ上にプレビュー画像1051が表示される。なお、プレビュー画像1051には、画像ファイルfile2.jpgの詳細なヘッダ情報も表示されるが、これは画像ファイルの選択を容易にするためである。
【００６６】
プレビュー画像の画質は、低解像度または縮小画像で充分であり、その代わり高速に表示する必要がある。図12Aは圧縮画像データから低解像度の画像データを生成する様子を示す図で、一例として、圧縮された300dpiの画像データ1042から、図12Bに示すDC成分と低域成分を抽出(1043)して、1/4の解像度(75dpi)の画像データ1044を生成する様子を示している。以下では、この処理を簡単に説明する。
【００６７】
ここで、原画像データを示す関数をi(x,y)、これに対応するDCT関数をI(u,v)にすると、DCT変換式は前述した式(1)のように定義される。その中で、I(0,0)，I(0,1)，I(1,0)，I(1,1)の四つの係数を用いて逆DCT変換を行うと、次の式が得られる。
0003720432.tif 000004
【００６８】
ブロック内を構成するピクセルの数が、本来は8×8ピクセルであったのが、この演算により2×2ピクセルになり、1/4の解像度となった画像が生成される。なお、一般に、ディスプレイ装置の解像度は75dpi程度なので、このようにして得た低解像度の画像をそのまま表示することになる。
【００６９】
［変換処理］
ファイル変換ユーティリティウィンドウ1011において、ファイルを選択した後に変換ボタン(Convert→)1014を押すと、ファイル変換ダイアログ(Convet File)1061が表示される。ここで、同ダイアログ1061の確認ボタン(OK)を操作すると、ファイルシステム1021に格納された画像ファイルfile2.jpgが変換処理モジュール1031へ送られ、変換処理モジュール1031により、ターゲット出力デバイスに応じた伸長，色変換，解像度変換，二値化などの処理が高速に施された後、画像file2.jpgを処理して得られた画像ファイルfile2.htnがファイルシステム1022に格納される。この画像ファイルfile2.jpgをプリンタなどの出力デバイスへ送れば、所望する画像が出力される。
【００７０】
この際、ターゲット出力デバイスのデフォルト設定としてシステムプリンタ(SystemPrinter)が選択されていて、システムプリンタに適合する画像サイズ，色変換，出力ビット数などが自動的に設定される。ターゲット出力デバイスを変更する場合は、ファイル変換ダイアログ1061内の「DestinationProfile」ボックス1062により所望する出力デバイスを選択する。選択された出力デバイスのプロファイルがシステムに登録されていれば、その出力デバイスに適合する画像サイズ，色変換，出力ビット数などが自動的に設定される。
【００７１】
また、画像サイズを変更する場合は、ファイル変換ダイアログ1061内の「Size」ボックス1063により所望するサイズを選択するか、あるいは図示しないキーボードなどからサイズを入力する。
【００７２】
【第３実施形態】
以下、本発明にかかる第3実施形態の画像処理装置を説明する。なお、第3実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００７３】
第3実施形態は、前述した第2実施形態と同様に処理速度の向上を目指し、圧縮画像データの伸長，色変換，解像度変換，二値化の各処理を一つの装置で行うものである。なお、以下の説明では、これらの処理を行う処理ユニットを備えたプリンタ装置を説明するが、例えば、この処理ユニットをカードとして供給することによりプリンタやパソコンなどに備えさせることもできるし、また、専用の画像処理装置にすることもできる。
【００７４】
［プレビュー画像］
図13は本実施形態の画像処理システムの構成例および圧縮された画像データを伸長し二値化して出力する様子を示す概念図である。
【００７５】
同図において、ファイル選択ウィンドウ1211内にはファイルリストボックス1212があり、このボックスにリストされるファイルを選択した後、プレビューボタン(PreView)1213を押すと、ファイルシステム1221に格納された例えば画像ファイルfile2.jpgがプレビュー画像生成モジュール1224へ送られ、プレビュー画像1225が表示される。なお、プレビュー画像1225には、画像ファイルfile2.jpgの詳細なヘッダ情報も表示されるが、これは画像ファイルの選択を容易にするためである。
【００７６】
［出力処理］
ファイル選択ウィンドウ1211において、ファイルを選択した後、印刷ボタン(Print)1214を押すと、ファイルシステム1221に格納された例えば画像ファイルfile2.jpgのデータが、順次、バンドメモリ1222へ転送され、さらに、インタフェイスユニット1223を介してプリンタユニット1230へ転送される。
【００７７】
プリンタユニット1230のインタフェイスユニット1231は、受信したデータを、順次、変換処理ユニット1232へ送る。変換処理ユニット1232は、入力されたデータに伸長，色変換，解像度変換，二値化などの処理を高速に施し、得られた二値化画像データをバンドメモリ1233へ格納する。プリンタエンジン1234は、バンドメモリ1233から画像データを読出してプリント出力1241を形成する。
【００７８】
【第４実施形態】
以下、本発明にかかる第4実施形態の画像処理装置を説明する。なお、第4実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００７９】
第4実施例は、図14に示すように、前述した画像周波数成分533に基づいて、解像度変換方法および二値化方法だけでなく、色変換方法も切替えるものである。さらに、二値化処理は、ディザパターンと誤差拡散とを切替えるのではなく、画像周波数成分533に基づいて、複数の異なるディザパターンの何れかを選択的に用いる。
【００８０】
［色変換方法の切替処理］
まず、色変換処理532における色変換方法の切替えについて説明する。
【００８１】
色変換処理532において、I(0,0)，I(0,1)，I(1,0)，I(1,1)の四つの周波数成分を参照し、これらの周波数成分の状態パターンに応じて、適宜色変換方法を切替える。例えば、べたブロック（高周波成分を含まない）の場合は、そのブロックの画像はコンピュータグラフィックス画像（CG画像）である可能性が高いので、CG画像がカラーモニタ上で作成されることを考慮して、カラーモニタに適合した色変換パラメータを用いる。勿論、使用されたカラーモニタの特性がわかっているときは、その特性に適合した色変換パラメータを用いる。
【００８２】
また、ブロック内のピクセルの濃度変化が大きい（高周波成分を含んでいる）場合は、自然画像である可能性が高いので、より自然画像に適した色変換パラメータを用いる。
【００８３】
なお、この色変換パラメータの切替えは、1ブロックごとに行ってもよいが、M×N（例えば4×4）の複数ブロックを組合わせた領域を新たに定義して、その領域ごとに切替えてもよい。
【００８４】
［二値化方法の切替処理］
次に、二値化処理545における二値化方法の切替えについて説明する。
【００８５】
図15Aに示すように、二値化処理545は、I(0,0)，I(0,1)，I(1,0)，I(1,1)の四つの周波数成分を参照し、これらの周波数成分の状態パターンに応じて、ディザパターン1から4の中から適宜ディザパターンを選択し二値化を行う。なお、ディザパターンは同図に示す四つに限定されるものではなく、任意の数の任意のディザパターンを用いることができる。
【００８６】
図15Bはブロックごとにディザパターンが選択され、かつ、組み合され、各ブロックにおいて最適な画像を生成する様子を示す図である。
【００８７】
同図において、ブロック11，ブロック13およびブロック23は、べたブロックであるためディザパターン1が選択される。また、ブロック22は、べたブロックではないものの濃度変化が僅かであるために、やはりディザパターン1が選択される。
【００８８】
一方、ブロック12では、非矩形ディザパターン3と矩形ディザパターン2とを組み合せることによりディザパターンを再構成し、プロック12の二値化画像を生成する。ブロック21では、大きさの異なる二つのディザパターン2と4を組み合せることによりディザパターンを再構成し、ブロック21の二値画像を生成する。
【００８９】
【まとめ】
前述したように、高画質な画像を形成するためには、処理画像の局所領域における周波数成分を解析するなどの工夫が必要であり（画像適合処理）、処理時間が極めて長くかかるという問題があるが、上述した各実施形態によれば、圧縮された画像データを伸長し出力する際に、出力画像の画質を向上し、その処理時間の高速化することができる。
【００９０】
つまり、上述した各実施形態は、画像適合処理に必要な処理および時間は、既に前段のDCT変換により算出された周波数成分データを利用することで画像適合処理にかかる時間を短縮し、高画質化および処理時間の短縮を実現するものである。
【００９１】
図16は画像適合処理にかかる時間を短縮する様子を示す図で、各処理における実行時間の経過を示している。
【００９２】
同図に示すように、従来は伸長，解像度変換，画像適合，二値化の順に一連の処理がシーケンシャルに行われていた。これに対して、本発明においては、伸長，解像度変換，二値化という構成になり、画像適合処理を省くことができる。従って、画像適合処理に費す時間が省かれ、処理時間が短縮される。
【００９３】
また、伸長，解像度変換，二値化の各処理をそれぞれ独立して実行する場合、それぞれの処理において、画像データファイルのオープンおよびクローズ、データの入出力処理などが必要になり、必然的に、ファイルシステムに対するアクセス回数が増え、処理全体の速度が低下する。前述した第2実施形態および第3実施形態においては、これらの処理を一つにまとめることにより、画像データファイルのオープンおよびクローズを一度で済ませるとともに、データの入出力も一画像分で終了して、より高速処理を実現することができる。
【００９４】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００９５】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，CD-ROM，CD-R，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ROMなどを用いることができる。
【００９６】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９７】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９８】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードを格納することになるが、簡単に説明すると、図17のメモリマップ例に示す各モジュールを記憶媒体に格納することになる。すなわち、少なくとも「伸長」「解像度変換」および「二値化」の各モジュールのプログラムコードを記憶媒体に格納すればよい。なお、「伸長」「色変換」「解像度変換」および「二値化」の各モジュールを一つにまとめてて「変換処理モジュール」としてもよい。
【００９９】
また、本発明の適用に当っては、画像ブロックは矩形に限定されるわけではなく、例えば、略六角形で構成されていても、それぞれのブロックが不規則な大きさ・形状を有していても、隣接するブロック間にオーバラップがあってもよい。また、解像度変換や二値化の方法については、画像の周波数成分に応じて適応的に変化させることにより高画質な画像を形成することができるものであれば、その方法に関してはとくに限定されるものではない。
【０１００】
さらに、符号化された画像データを伸長する伸長手段は、必ずしも原画像の再生を伴う必要はなく、単に、符号化されたデータから必要な情報だけを取出し、必要最小限の処理を行うように構成してもよい。例えば、画像データを再生することなく、中間符号に復号してもよい。従って、本発明にかかる伸長手段は、全体の処理の中で部分的または一時的に原画像の生成を行うか否かで区別される種類の処理手段ではない。
【０１０１】
また、上述した各実施形態においては、二値出力カラーデバイス（例えばカラーインクジェットプリンタや強誘電体液晶パネル(FLCD)）へカラー画像データを出力する例を説明したので、出力データを二値化する必要があった。しかし、本発明は、二値化に限らず、データのビット深さを任意の値に変更することができる。例えば、符号化されたフルカラー画像データを伸長し、得られた画像周波数成分データに基づきRGB各8ビットや4ビットのインデックスカラーデータに変換（つまり八値化や四値化）した後、必要に応じて再符号化し、記憶媒体に格納したり、伝送路を介して伝送するなどの場合にも適用することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予め登録された出力デバイスの中から選択した出力デバイスに適合する処理を施した画像データを当該デバイスに短時間に出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧縮されたカラー画像データを二値出力カラーデバイスへ出力する処理過程を示す図、
【図２】図1に示す処理をさらに詳細の説明する図、
【図３】カラー画像システムにおけるアプリケーションソフトウェアを用いた画像処理の様子を示す概念図、
【図４】本発明を適用するカラープリンタの概略構成例を示す図、
【図５】本発明にかかる第1実施形態のカラー画像システムにおける画像処理の概要を示す図、
【図６】本実施形態のカラー画像システムにおける処理例を示す機能ブロック図、
【図７Ａ】図6に示す補間法542と543の一例を説明する図、
【図７Ｂ】補間方法を切替えることにより各ブロックに適用される補間方法が異なることを示す概念図、
【図８Ａ】二値化処理における誤差の伝搬方向の一例を示す図、
【図８Ｂ】二値化方法を切替えることにより各ブロックに適用される二値化方法が異なることを示す概念図、
【図９】本実施形態のカラー画像システムにおけるアプリケーションソフトウェアを用いた画像処理の様子を示す概念図、
【図１０】本発明にかかる第2実施形態のカラー画像システムにおける画像処理の概要を示す図、
【図１１】本実施形態の画像処理装置における圧縮された画像データを二値化する動作の一例を概念的に示す図、
【図１２Ａ】圧縮画像データから低解像度の画像データを生成する様子を示す図、
【図１２Ｂ】圧縮画像データから低解像度の画像データを生成する様子を示す図、
【図１３】本発明にかかる第3実施形態の画像処理システムの構成例および圧縮された画像データを伸長し二値化して出力する様子を示す概念図、
【図１４】本発明にかかる第4実施形態のカラー画像システムにおける処理例を示す機能ブロック図、
【図１５Ａ】本実施形態の二値化処理を説明する図、
【図１５Ｂ】図15Aに示す二値化処理によりブロックごとにディザパターンが選択され、かつ、組み合され、各ブロックにおいて最適な画像を生成する様子を示す図、
【図１６】本発明において画像適合処理にかかる時間が短縮される様子を示す図、
【図１７】本発明にかかるプログラムコードを格納した記憶媒体のメモリマップ例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
0003720432.tif 000012
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003720432.tif 000017
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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