(57)【要約】【課題】  画質劣化を抑えつつ中間調処理後の２値化された画像データを効率良く圧縮する画像処理装置および画像形成装置を得る。【解決手段】  中間調処理部４は、誤差拡散方式で閾値に基づき、階調を有する画像データを２値化する。予測符号化部２は、所定の予測符号化方式で、周辺画素の値から注目画素の値を予測し予測結果に基づいて、２値化後の注目画素の値を符号化する。そして、閾値変更部３は、予測符号化部２によるその予測結果に応じて、その予測符号化方式による符号化後のデータ量が小さくなるように中間調処理部４における閾値を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誤差拡散方式で閾値に基づき、階調を有する画像データを２値化する中間調処理部と、
所定の予測符号化方式で、周辺画素の値から注目画素の値を予測し予測結果に基づいて、前記中間調処理部による２値化後の注目画素の値を符号化する予測符号化部と、
前記予測符号化部による前記予測結果に応じて、前記予測符号化方式による符号化後のデータ量が小さくなるように前記中間調処理部における前記閾値を変更する閾値変更部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記閾値変更部は、前記予測符号化部による前記予測結果における前記注目画素の予測値と同一の値へ２値化されやすくなるように、前記閾値を、所定の変更幅だけ、前記予測値に応じて増加または減少させることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記閾値変更部は、前記周辺画素の値のパターンに応じて前記変更幅を調整することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記閾値変更部は、前記周辺画素の値のパターンに基づき前記注目画素がエッジである場合、前記エッジが維持されやすくなるように、前記変更幅を調整することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記所定の予測符号化方式は、ＪＢＩＧ方式、ＪＢＩＧ２方式、およびＭＭＲ方式のいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の画像処理装置を備え、
前記画像処理装置により符号化されたデータを復号し、復号した画像データに基づいて画像を形成すること、
を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンターなどの画像形成装置では、画像データに対して誤差拡散法などの中間調処理が行われ、２値化された画像データが生成される。このような２値化された画像データは、装置内で転送される前に圧縮され、圧縮後の画像データが転送されることがある。
【０００３】
このような２値化された画像データを圧縮する場合、ＪＢＩＧ方式などの符号化が使用される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ある画像処理装置では、所定サイズの画素ブロック内で、２値化された画素データを再配置して、符号化効率を向上している（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、ある画像処理装置では、注目画素値を、符号化後のデータ量が少なくなるような変更画素値に変更し、変更画素値を符号化し、注目画素値と変更画素値との誤差を周辺画素に分配する（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−８８６９９号公報
【特許文献２】特開２００２−３７４４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１，２の技術では、画素値が変更されたり、ブロック内で画素値が交換されるため、局所的に本来とは異なる画像に変換されてしまう可能性がある。
【０００８】
また、上記の特許文献２の技術は、階調を有する画素値（８ビットデータなど）には適用可能であるが、２値化されているデータの場合、誤差の分配が困難であるため、上記の特許文献２の技術を既に２値化された画像データに適用することは困難である。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、画質劣化を抑えつつ中間調処理後の２値化された画像データを効率良く圧縮する画像処理装置および画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。
【００１１】
本発明に係る画像処理装置は、誤差拡散方式で閾値に基づき、階調を有する画像データを２値化する中間調処理部と、所定の予測符号化方式で、周辺画素の値から注目画素の値を予測し予測結果に基づいて、中間調処理部による２値化後の注目画素の値を符号化する予測符号化部と、予測符号化部によるその予測結果に応じて、その予測符号化方式による符号化後のデータ量が小さくなるように中間調処理部における閾値を変更する閾値変更部とを備える。
【００１２】
これにより、誤差拡散方式の閾値を変更することで、画質が劣化しにくくなるとともに予測符号化方式による符号化後のデータ量が少なくなる。したがって、画質劣化を抑えつつ中間調処理後の２値化された画像データが効率良く圧縮される。
【００１３】
また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、閾値変更部は、予測符号化部による予測結果における注目画素の予測値と同一の値へ２値化されやすくなるように、上述の閾値を、所定の変更幅だけ、予測値に応じて増加または減少させる。
【００１４】
また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、閾値変更部は、上述の周辺画素の値のパターンに応じて上述の変更幅を調整する。
【００１５】
これにより、所定の画素パターンが維持されやすくしつつ、中間調処理後の２値化された画像データが効率良く圧縮される。
【００１６】
また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、閾値変更部は、周辺画素の値のパターンに基づき注目画素がエッジである場合、エッジが維持されやすくなるように、上述の変更幅を調整する。
【００１７】
また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、上述の所定の予測符号化方式は、ＪＢＩＧ方式、ＪＢＩＧ２方式、およびＭＭＲ方式のいずれかである。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、上述の画像処理装置を備え、その画像処理装置により符号化されたデータを復号し、復号した画像データに基づいて画像を形成する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画質劣化を抑えつつ中間調処理後の２値化された画像データを効率良く圧縮する画像処理装置および画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、ＪＢＩＧ方式において注目画素の値の予測に使用される周辺画素を示す図である。
【図３】図３は、図２（Ｂ）に示す周辺画素パターンの画素値と、予測値、および閾値変更に使用される重み付け係数との対応関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、図１に示す画像処理装置の動作について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像処理装置は、プリンター、コピー機、ファクシミリ機、複合機などの画像形成装置内に設けられており、中間調処理で２値化した画像データを符号化し、符号化後のデータを画像形成装置内のプリントエンジンなどの画像形成部に転送する。その画像形成部は、その符号化後のデータを復号して画像データを取得し、その画像データに基づく画像を形成する。
【００２３】
図１に示す画像処理装置は、制御部１、予測符号化部２、閾値変更部３、および中間調処理部４を有する。
【００２４】
制御部１は、入力データについて、主走査方向および副走査方向に沿って画像内の注目画素を順番に選択し、その注目画素についての処理を予測符号化部２および中間調処理部４に実行させる。
【００２５】
予測符号化部２は、所定の予測符号化方式で、周辺画素の値から注目画素の値を予測し予測結果に基づいて注目画素の値を符号化する。この実施の形態では、この所定の予測符号化方式は、ＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image Experts Group）方式である。
【００２６】
予測符号化部２は、予測部１１と、符号化部１２とを有する。
【００２７】
予測部１１は、所定の予測符号化方式で、周辺画素の値から注目画素の値を予測する。なお、周辺画素の値は、中間調処理部４により既に２値化された値である。図２は、ＪＢＩＧ方式において注目画素の値の予測に使用される周辺画素を示す図である。図２（Ａ）は、周辺画素パターンの一例を示しており、図２（Ｂ）は、周辺画素パターンの他の例を示している。図２において、ｘが注目画素であり、Ａ〜Ｊが周辺画素であり、Ｊはアダプティブ画素である。
【００２８】
符号化部１２は、予測結果による注目画素の予測値と中間調処理部４による２値化後の値とに基づいて注目画素の値を符号化する。なお、このときの中間調処理部４による２値化後の値は、閾値変更部３により設定された閾値に基づき中間調処理部４により得られた値である。
【００２９】
閾値変更部３は、予測符号化部２による予測結果に応じて、予測符号化方式による符号化後のデータ量が小さくなるように中間調処理部４における閾値を変更する。
【００３０】
この実施の形態では、閾値変更部３は、次のように閾値を変更する。
【００３１】
予測部１１による予測結果がドットあり（＝１）である場合、閾値＝α−（β×θ／δ）。
【００３２】
予測部１１による予測結果がドットなし（＝０）である場合、閾値＝α＋（β×θ／δ）。
【００３３】
ここで、αは閾値のデフォルト値であり、βはデフォルトの変動幅であり、θは重み付け係数（修正値）であり、δは所定の定数である。
【００３４】
例えば、入力画像データが８ビットデータである場合、αは１２８とされ、βは６４とされる。
【００３５】
すなわち、この実施の形態では、閾値変更部３は、予測符号化部２による予測結果における注目画素の予測値と同一の値へ２値化されやすくなるように、上述の閾値を、所定の変更幅βだけ、予測値に応じて増加または減少させる。
【００３６】
また、この実施の形態では、閾値変更部３は、周辺画素の値のパターンに応じて変更幅βを変更する。例えば、閾値変更部３は、周辺画素の値のパターンに基づき注目画素がエッジである場合、そのエッジが維持されやすくなるように、その変更幅βを変更する。ここでは、閾値変更部３は、周辺画素の値のパターンに応じた重み付け係数θに対応する値（θ／δ）を変動幅βに乗ずる。
【００３７】
図３は、図２（Ｂ）に示す周辺画素パターンＡ〜Ｊの画素値と、予測値Ｘｅ、および閾値変更に使用される重み付け係数θとの対応関係の一例を示す図である。なお、図３におけるｚは、０および１のいずれでもよいことを示している。また、図３に示す重み付け係数θの場合、δは３２とされる。
【００３８】
例えば、図３に示すテーブルを予測符号化部２が予め記憶しており、周辺画素パターンＡ〜Ｊの画素値に対応する予測値Ｘｅおよび重み付け係数θが予測符号化部２から閾値変更部３に供給され、閾値変更部３は、上述の式に従って、設定すべき閾値を計算し、その計算した閾値を中間調処理部４にセットする。
【００３９】
中間調処理部４は、誤差拡散方式で閾値に基づき、階調を有する画像データを２値化する。中間調処理部４は、例えば８ビットの画像データを１ビットの画像データに変換する。つまり、中間調処理部４は、誤差拡散方式で、注目画素について周辺画素からの誤差と注目画素の値との和と閾値とを比較し、その和が閾値以上である場合、２値化後のデータの値を１（＝ドットあり）とし、その和が閾値未満である場合、２値化後のデータの値を０（＝ドットなし）とする。また、中間調処理部４は、その和が閾値以上である場合、最大値（８ビットの画像データの場合、２５５）と元の注目画素の値との差（誤差）を周辺画素に分配し、その和が閾値未満である場合、最小値（＝０）と元の注目画素の値との差（誤差）を周辺画素に分配する。
【００４０】
次に、上記画像処理装置の動作について説明する。図４は、図１に示す画像処理装置の動作について説明するフローチャートである。
【００４１】
制御部１は、まず、各種の設定を行う（ステップＳ１）。例えば、ここで、予測符号化に使用される周辺画素パターン（図２（Ａ）、図２（Ｂ）など）が選択される。
【００４２】
次に、制御部１は、処理対象の画像データにおいて、スキャン順序に沿って、注目画素を選択する（ステップＳ２）。つまり、１ラインの画素が主走査方向に沿って順番に注目画素として選択され、１ラインの最後の画素の次に、次のラインの先頭画素が注目画素として選択される。
【００４３】
中間調処理部４は、その注目画素について、誤差拡散による周辺画素からの誤差の総和を計算する（ステップＳ３）。
【００４４】
また、予測部１１は、その注目画素について、予測符号化による周辺画素パターンに含まれる画素の値から、注目画素の予測値Ｘｅおよび重み付け係数θを特定する（ステップＳ４）。
【００４５】
そして、閾値変更部３は、予測部１１による注目画素の予測値Ｘｅおよび重み付け係数θに基づいて注目画素の閾値を特定し、中間調処理部４に設定する（ステップＳ５）。
【００４６】
中間調処理部４は、ステップＳ３で計算した和、注目画素の値、および設定された閾値に基づいて、注目画素の値を２値化する（ステップＳ６）。また、中間調処理部４は、この２値化で生成された誤差を、所定のパターンで周辺画素（２値化および符号化がまだ行われていない画素）へ分配する（ステップＳ７）。
【００４７】
そして、符号化部１２は、予測部１１による注目画素の予測値と中間調処理部４による注目画素の２値化後の値とに基づいて注目画素の値（２値化後の値）を符号化し、符号データを出力する（ステップＳ８）。
【００４８】
このように、注目画素についての処理が終了すると、制御部１は、スキャン順序に沿って、次の注目画素を選択し（ステップＳ２）、その新たに選択した注目画素について、ステップＳ３以降の処理を実行させる。そして、制御部１は、入力画像データ内のすべての画素についての処理が完了したと判断すると、この処理を終了する（ステップＳ９）。
【００４９】
以上のように、上記実施の形態によれば、中間調処理部４は、誤差拡散方式で閾値に基づき、階調を有する画像データを２値化する。予測符号化部２は、所定の予測符号化方式で、周辺画素の値から注目画素の値を予測し予測結果に基づいて、２値化後の注目画素の値を符号化する。そして、閾値変更部３は、予測符号化部２によるその予測結果に応じて、その予測符号化方式による符号化後のデータ量が小さくなるように中間調処理部４における閾値を変更する。
【００５０】
つまり、注目画素についての予測結果がドットあり（例えば１）を示している場合、誤差拡散方式による注目画素についての２値化後の値がドットありの値（例えば１）となりやすくなるように閾値が変更される。また、注目画素についての予測結果がドットなし（例えば０）を示している場合、誤差拡散方式による注目画素についての２値化後の値がドットなしの値（例えば０）となりやすくなるように閾値が変更される。
【００５１】
これにより、誤差拡散方式の閾値を変更することで、画質が劣化しにくくなるとともに予測符号化方式による符号化後のデータ量が少なくなる。したがって、画質劣化を抑えつつ中間調処理後の２値化された画像データが効率良く圧縮される。
【００５２】
また、予測符号化部２による予測結果に沿うように２値化が行われるため、誤差拡散方式による２値化において途切れやすい細線が途切れにくくなる。
【００５３】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００５４】
例えば、上記実施の形態において、予測符号化部４の符号化方式は、ＪＢＩＧ２方式、またはＭＭＲ（Modified Modified Read）方式としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、例えば、画像形成装置内の画像処理装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２  予測符号化部
３  閾値変更部
４  中間調処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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