(57)【要約】  【課題】  高画質かつ高圧縮率で二値画像の符号データを生成することができる符号化装置を提供する。  【解決手段】  画像処理装置２は、入力画像６００に含まれる画像要素の形状（又はエッジ情報）をＪＢＩＧ２のテキスト領域符号化処理又はジェネリック領域符号化処理により符号化し、画像要素を構成する網点パターンをＪＢＩＧ２のハーフトーン符号化処理により符号化する。このように、画像処理装置２は、画像要素の形状情報と濃度情報とを分離して符号化することにより、画像要素のエッジ情報を保持しつつ高い圧縮率を実現できる。【選択図】図４
2006135596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化する形状符号化手段と、
画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を符号化する濃度符号化手段と
を有する符号化装置。
【請求項２】
前記形状符号化手段は、
入力画像において既定回数以上出現する画像要素の形状を形状パターンとして選択する形状パターン選択手段と、
前記形状パターン選択手段により選択された形状パターンと、この形状パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた形状辞書を生成する形状辞書生成手段と、
前記形状辞書生成手段により生成された形状辞書を用いて、形状パターンに対応する画像要素を入力画像から抽出するパターン抽出手段と、
前記パターン抽出手段により抽出された画像要素の符号データの一部として、この画像要素に対応する形状パターンの識別情報と、この画像要素の出現位置を示す位置情報とを出力する形状符号出力手段と
を含む
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記濃度辞書は、画像の濃度及び色に応じた二値パターンを、これらの二値パターンを識別する識別情報に対応付けて含み、
前記濃度符号化手段は、入力画像を構成する各色成分画像の画像要素の濃度情報として、この濃度辞書から、画像の濃度及び色に対応した識別情報を選択する
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記濃度符号化手段は、
入力画像において出現する二値パターンを選択する二値パターン選択手段と、
前記二値パターン選択手段により選択された二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を生成する濃度辞書生成手段と、
前記濃度辞書生成手段により生成された濃度辞書を用いて、入力画像に含まれる濃度情報に対応する符号データとして、画像濃度に対応する二値パターンの識別情報と、この画像濃度の位置情報とを出力する濃度符号出力手段と
を含む
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
入力画像に含まれる類型的な形状を示す形状パターンと、この形状パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた形状辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化する形状符号化手段と、
入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を符号化する濃度符号化手段と
を有する符号化装置。
【請求項６】
入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化する形状符号化手段と、
画像要素の模様を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた模様辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の模様情報を符号化する模様符号化手段と
を有する符号化装置。
【請求項７】
符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化する形状復号化手段と、
画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を用いて、画像要素の画像濃度に対応する二値パターンを選択する二値パターン選択手段と、
前記形状復号化手段により復号化された形状情報と、前記二値パターン選択手段により選択された二値パターンとを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成するデータ生成手段と
を有する復号化装置。
【請求項８】
入力画像に含まれる類型的な形状を示す形状パターンと、この形状パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた形状辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素に対応する形状パターンを選択する形状パターン選択手段と、
符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を復号化する濃度復号化手段と、
前記形状パターン選択手段により選択された形状パターンと、前記濃度復号化手段により復号化された濃度情報とを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成するデータ生成手段と
を有する復号化装置。
【請求項９】
符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化する形状復号化手段と、
画像要素の模様を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた模様辞書を用いて、画像要素の模様に対応する二値パターンを選択する二値パターン選択手段と、
前記形状復号化手段により復号化された形状情報と、前記二値パターン選択手段により選択された二値パターンとを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成するデータ生成手段と
を有する復号化装置。
【請求項１０】
画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けて登録された濃度辞書と、
入力画像に含まれる画像要素の画像濃度に対応する二値パターンの識別情報と、
この画像要素の出現位置を示す位置情報と、
この画像要素の形状を示す形状情報と
を含むデータファイル。
【請求項１１】
模様を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けて登録された模様辞書と、
入力画像に含まれる画像要素の模様に対応する二値パターンの識別情報と、
この画像要素の出現位置を示す位置情報と、
この画像要素の形状を示す形状情報と
を含むデータファイル。
【請求項１２】
入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化し、
画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を符号化する
符号化方法。
【請求項１３】
符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化し、
画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書の中から、符号データに対応した二値パターンを選択し、
復号化された形状情報と、選択された二値パターンとを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成する
復号化方法。
【請求項１４】
コンピュータを含む符号化装置において、
入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化するステップと、
画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を符号化するステップと
を前記符号化装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１５】
コンピュータを含む復号化装置において、
符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化するステップと、
画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書の中から、符号データに対応した二値パターンを選択するステップと、
復号化された形状情報と、選択された二値パターンとを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成するステップと
を前記復号化装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像を構成する画像パターンとこの画像パターンの識別情報とを互いに対応付ける画像辞書を作成し、作成された画像辞書を符号化処理に適用する符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、非特許文献１は、二値画像を効率的に符号化するＪＢＩＧ２を開示する。ＪＢＩＧ２では、ジェネリック領域（Generic Region）の符号化処理に加えて、テキスト領域（Text Region）の符号化処理等が規定されている。
また、特許文献１は、網点ドットパターンを符号化する場合に、エッジ検出処理を行って、符号化対象のドット形状を変形させる記録信号生成方法を開示する。
また、特許文献２は、網点周期に対応する小領域毎に黒画素の数を計数すると共に、この小領域内の網点形状を判定し、黒画素の数と網点形状の判定結果とを符号として出力する圧縮方式を開示する。
また、特許文献３は、画像を網点周期に一致した正方小領域で分割し、正方小領域内の黒画素数を計数し、計数値をそのまま符号とする網点画像圧縮方式を開示する。
また、特許文献４は、網点原稿について、色度の符号データとして、ブロック画素の平均色の符号を出力するカラー画像情報符号化装置を開示する。
【非特許文献１】ISO/IEC JTC 1 / SC 29 /WG 1 N 1359
【特許文献１】特開２００１−１１１８２７号公報
【特許文献２】特開平８−２０４９６８号公報
【特許文献３】特開昭６３−０７６６７３号公報
【特許文献４】特開平１−１１２８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、画質劣化を抑えて二値画像を符号化する符号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［符号化装置］
上記目的を達成するために、本発明にかかる符号化装置は、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化する形状符号化手段と、画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を符号化する濃度符号化手段とを有する。
【０００５】
好適には、前記形状符号化手段は、入力画像において既定回数以上出現する画像要素の形状を形状パターンとして選択する形状パターン選択手段と、前記形状パターン選択手段により選択された形状パターンと、この形状パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた形状辞書を生成する形状辞書生成手段と、前記形状辞書生成手段により生成された形状辞書を用いて、形状パターンに対応する画像要素を入力画像から抽出するパターン抽出手段と、前記パターン抽出手段により抽出された画像要素の符号データの一部として、この画像要素に対応する形状パターンの識別情報と、この画像要素の出現位置を示す位置情報とを出力する形状符号出力手段とを含む。
【０００６】
好適には、前記濃度辞書は、画像の濃度及び色に応じた二値パターンを、これらの二値パターンを識別する識別情報に対応付けて含み、前記濃度符号化手段は、入力画像を構成する各色成分画像の画像要素の濃度情報として、この濃度辞書から、画像の濃度及び色に対応した識別情報を選択する。
【０００７】
好適には、前記濃度符号化手段は、入力画像において出現する二値パターンを選択する二値パターン選択手段と、前記二値パターン選択手段により選択された二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を生成する濃度辞書生成手段と、前記濃度辞書生成手段により生成された濃度辞書を用いて、入力画像に含まれる濃度情報に対応する符号データとして、画像濃度に対応する二値パターンの識別情報と、この画像濃度の位置情報とを出力する濃度符号出力手段とを含む。
【０００８】
また、本発明にかかる符号化装置は、入力画像に含まれる類型的な形状を示す形状パターンと、この形状パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた形状辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化する形状符号化手段と、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を符号化する濃度符号化手段とを有する。
【０００９】
また、本発明にかかる符号化装置は、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化する形状符号化手段と、画像要素の模様を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた模様辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の模様情報を符号化する模様符号化手段とを有する。
【００１０】
［復号化装置］
また、本発明にかかる復号化装置は、符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化する形状復号化手段と、画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を用いて、画像要素の画像濃度に対応する二値パターンを選択する二値パターン選択手段と、前記形状復号化手段により復号化された形状情報と、前記二値パターン選択手段により選択された二値パターンとを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成するデータ生成手段とを有する。
【００１１】
また、本発明にかかる復号化装置は、入力画像に含まれる類型的な形状を示す形状パターンと、この形状パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた形状辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素に対応する形状パターンを選択する形状パターン選択手段と、符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を復号化する濃度復号化手段と、前記形状パターン選択手段により選択された形状パターンと、前記濃度復号化手段により復号化された濃度情報とを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成するデータ生成手段とを有する。
【００１２】
また、本発明にかかる復号化装置は、符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化する形状復号化手段と、画像要素の模様を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた模様辞書を用いて、画像要素の模様に対応する二値パターンを選択する二値パターン選択手段と、前記形状復号化手段により復号化された形状情報と、前記二値パターン選択手段により選択された二値パターンとを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成するデータ生成手段とを有する。
【００１３】
［データファイル］
また、本発明にかかるデータファイルは、画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けて登録された濃度辞書と、入力画像に含まれる画像要素の画像濃度に対応する二値パターンの識別情報と、この画像要素の出現位置を示す位置情報と、この画像要素の形状を示す形状情報とを含む。
【００１４】
また、本発明にかかるデータファイルは、模様を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けて登録された模様辞書と、入力画像に含まれる画像要素の模様に対応する二値パターンの識別情報と、この画像要素の出現位置を示す位置情報と、この画像要素の形状を示す形状情報とを含む。
【００１５】
［符号化方法］
また、本発明にかかる符号化方法は、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化し、画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を符号化する。
【００１６】
［復号化方法］
また、本発明にかかる復号化方法は、符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化し、画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書の中から、符号データに対応した二値パターンを選択し、復号化された形状情報と、選択された二値パターンとを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成する。
【００１７】
［プログラム］
また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータを含む符号化装置において、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を符号化するステップと、画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書を用いて、入力画像に含まれる画像要素の濃度情報を符号化するステップとを前記符号化装置のコンピュータに実行させる。
【００１８】
また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータを含む復号化装置において、符号データに基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化するステップと、画像濃度を表す二値パターンと、この二値パターンを識別する識別情報とが互いに対応付けられた濃度辞書の中から、符号データに対応した二値パターンを選択するステップと、復号化された形状情報と、選択された二値パターンとを用いて、入力画像に含まれる画像要素の画像データを生成するステップとを前記復号化装置のコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の符号化装置によれば、高画質かつ高圧縮率で二値画像の符号データを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、本発明の理解を助けるために、その背景及び概略を説明する。
中間調の入力画像が二値化されると、この入力画像に含まれる各画像要素（オブジェクト）は、面積階調法により擬似的に階調表現された二値画像となる。このような擬似階調表現された二値画像の符号化方式として、ＪＢＩＧ２のハーフトーン領域符号化が提案されている。
図１は、ハーフトーン領域の符号化処理を説明する図であり、図１（Ａ）は、符号化対象である二値画像を例示し、図１（Ｂ）は、ハーフトーン領域符号化処理において作成される画像辞書７００を例示し、図１（Ｃ）は、この画像辞書７００を用いて生成された符号データ及びその復号画像６１０を例示する。
図１（Ａ）に例示するように、中間調の画像要素（本例では、文字画像「Ａ」）は、濃度値（階調値）に応じた複数の網点パターンで構成され、擬似的に階調表現される。網点パターンの大きさは、濃度値（階調値）に対応している。本例では、文字画像「Ａ」が均一な濃度を有するため、均一な大きさの網点パターンが文字画像「Ａ」を構成している。
ＪＢＩＧ２のハーフトーン領域符号化処理は、これら網点パターン（二値）を濃度値に対応付けて画像辞書７００（後述）に登録し、網点パターンで構成された二値画像を符号化する。
【００２１】
図１（Ｂ）に例示するように、入力画像６００において、大きさの異なる複数の網点パターンが存在する場合に、それぞれの網点パターンがインデクス（濃度値）に対応付けられて画像辞書７００に登録される。このインデクスは、それぞれの網点パターンを一意に識別する識別情報であり、本例では、濃度値（階調値）である。
この画像辞書７００を用いて、入力画像６００が符号化されると、図１（Ｃ）に例示するような符号データが生成される。符号データは、入力画像６００における各領域の濃度値（すなわち、インデクス）と、この濃度値が存在する位置を示す位置情報（格子状の位置）とで構成される。
そして、この符号データは、画像辞書７００を参照して復号化され、復号画像６１０となる。具体的には、符号データ（濃度値）に基づいて、画像辞書７００に登録されている網点パターンが選択され、選択された網点パターンが符号データ（位置情報）に応じて配置されて、復号画像６１０が生成される。
【００２２】
図２は、エッジが存在する入力画像６００をハーフトーン領域符号化処理により符号化した場合の復号画像６１０ａを例示する図である。
図２に例示するように、エッジを有する文字画像「Ａ」がハーフトーン領域符号化処理により符号化されると、その復号画像６１０ａでは、文字画像「Ａ」のエッジ情報が失われてしまう。
【００２３】
また、ＪＢＩＧ２では、テキスト領域符号化が提案されている。
図３は、テキスト領域符号化処理を説明する図であり、図３（Ａ）は、エッジが存在する入力画像６００について作成される画像辞書７００ｂを例示し、図３（Ｂ）は、この入力画像６００がテキスト領域符号化処理により符号化された場合の復号画像６１０ｂを例示し、図３（Ｃ）は、同一の形状からなる画像要素の網点パターンを例示する図である。
テキスト領域符号化処理では、入力画像６００において出現する類型的な画像パターンを、この画像パターンを識別するインデクスに対応付けて画像辞書に登録し、この画像辞書を用いて、入力画像を符号化する。
具体的には、図３（Ａ）に例示するように、テキスト領域符号化処理では、入力画像６００に含まれる全ての網点画像が画像辞書７００ｂに登録される。画像辞書７００ｂに登録された各網点パターンには、それぞれインデクスが付与される。そして、この画像辞書７００ｂを用いて、入力画像６００が符号化される。すなわち、入力画像６００のエッジ領域に存在する各網点画像（エッジ情報を有する網点画像）は、それぞれ網点パターンとして画像辞書７００ｂに登録されるため、エッジ情報が保持された復号画像６１０ｂが得られる。
しかしながら、エッジ領域に存在する網点画像は、様々な形状を有するため、画像辞書７００ｂのエントリ数（登録数）が多くなる。したがって、高い圧縮率を実現することが困難になる。特に、図３（Ｃ）に例示するように、同一の形状を有する複数の画像要素（本例では、文字画像「Ａ」）が同一の入力画像に存在する場合でも、これらの画像要素におけるスクリーン処理の位相が異なると、これらの画像要素を構成する網点画像も互いに異なることとなり、高い圧縮率の実現を妨げる。
【００２４】
また、ＪＢＩＧ２では、ジェネリック領域符号化が提案されている。
ジェネリック領域符号化は、入力された画像を、上記のような画像辞書７００等を作成することなく符号化する方式である。より具体的には、ジェネリック領域符号化は、局所的な画素の並びの統計（例えば、コンテクスト）を利用して、入力画像を符号化する。したがって、ジェネリック領域符号化を適用してエッジ領域を含む入力画像を符号化する場合に、図３（Ｃ）に例示するように、エッジ領域の網点パターンが種々の形状を有するため、高い圧縮率を望むことはできない。
【００２５】
そこで、本実施形態における画像処理装置２は、入力画像を構成する画像要素を、その形状情報と、濃度情報とに分離し、形状情報及び濃度情報をそれぞれ符号化する。より具体的には、本例の画像処理装置２は、画像要素の形状（又はエッジ情報）をＪＢＩＧ２のテキスト領域符号化又はジェネリック領域符号化により符号化し、画像要素を構成する網点パターンを上記ハーフトーン領域符号化又はテキスト領域符号化などにより符号化する。
【００２６】
図４は、本実施形態における符号化処理及び復号化処理の概略を説明する図である。
本例の画像処理装置２は、図４に例示するように、入力画像６００に含まれる画像要素（本例では、文字画像「Ａ」）の濃度値に対応する網点パターンをインデクス（例えば、濃度値）に対応付けて濃度辞書７１０に登録し、この濃度値に対応する網点パターンのインデクスと、この濃度値が存在する領域を示す位置情報とを濃度情報の符号データとする。
また、画像処理装置２は、入力画像６００に含まれる画像要素（文字画像「Ａ」）の形状を、テキスト領域符号化処理により符号化する。
そして、本例の画像処理装置２は、この画像要素（濃度情報及び形状情報）の符号データを復号化する場合に、形状情報の符号データに基づいて画像要素の形状を示す画像形状を作成し、濃度情報の符号データに基づいて、濃度辞書７１０に登録された網点パターンを配置して網点画像を作成し、作成された画像形状及び網点画像に対して積演算を行うことにより、復号画像６１０を生成する。
このように、画像処理装置２は、形状情報と濃度情報とを分離して符号化することにより、画像要素（文字画像「Ａ」）のエッジ情報を保持した状態で、網点パターンで構成された二値画像を効率よく符号化することができる。
また、同一の入力画像に同一形状の画像要素が繰り返し出現する場合には、これらの画像要素の形状情報が共通するため、より高い圧縮率が期待できる。
以下、本実施形態における画像処理装置２をより具体的に説明する。
【００２７】
［ハードウェア構成］
次に、画像処理装置２のハードウェア構成を説明する。
図５は、本発明にかかる符号化方法及び復号化方法が適応される画像処理装置２のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に例示する図である。
図５に例示するように、画像処理装置２は、ＣＰＵ２０２及びメモリ２０４などを含む制御装置２０、通信装置２２、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記録装置２４、並びに、ＬＣＤ表示装置あるいはＣＲＴ表示装置およびキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置（ＵＩ装置）２６から構成される。
画像処理装置２は、例えば、後述する符号化プログラム４及び復号化プログラム５がプリンタドライバの一部としてインストールされた汎用コンピュータであり、通信装置２２又は記録装置２４などを介して画像データを取得し、取得された画像データを符号化又は復号化してプリンタ装置１０に送信する。また、画像処理装置２は、プリンタ装置１０のスキャナ機能より光学的に読み取られた画像データを取得し、取得された画像データを符号化してもよい。
【００２８】
［符号化プログラム］
図６は、制御装置２０（図３）により実行され、本発明にかかる符号化方法を実現する符号化プログラム４の機能構成を例示する図である。
図６に例示するように、符号化プログラム４は、ラスタ生成部４００、画像辞書作成部４２０及び符号生成部４４０を有する。また、画像辞書作成部４２０は、形状抽出部４２２、網点画像抽出部４２４及びインデクス付与部４２６を含み、符号生成部４４０は、形状情報符号化部４４２及び濃度情報符号化部４４４を含む。
なお、符号化プログラム４の全部又は一部の機能は、プリンタ装置１０に設けられたＡＳＩＣなどにより実現されてもよい。
【００２９】
符号化プログラム４において、ラスタ生成部４００は、通信装置２２又は記録装置２４などを介して取得されたＰＤＬ（Page Description Language）形式の画像データ（入力画像６００）を取得し、取得された入力画像６００の画像データを各色成分のラスタデータ（色成分画像）に変換し、このラスタデータにスクリーン処理を施して画像辞書作成部４２０及び符号生成部４４０に出力する。また、ラスタ生成部４００は、ＰＤＬ形式の画像データに基づいて、入力画像６００に含まれる画像要素（オブジェクト）の形状情報及び位置情報を特定し、特定された画像要素の形状情報及び位置情報を画像辞書作成部４２０に対して出力する。
なお、符号化プログラム４は、スキャナなどにより光学的に読み取られた画像データ等のように予めラスタライズされた入力画像６００が入力される場合に、パターンマッチングなどにより画像要素の形状情報及び位置情報を特定してもよい。
【００３０】
画像辞書作成部４２０は、ラスタ生成部４００から入力された入力画像６００、画像要素の形状情報、及び画像要素の位置情報に基づいて、濃度情報の符号化処理に適用される濃度辞書７１０（図４，図７）、及び、形状情報の符号化処理に適用する形状辞書７２０（図８）を作成し、作成された濃度辞書７１０及び形状辞書７２０を符号生成部４４０に出力する。
より具体的には、形状抽出部４２２は、ラスタ生成部４００から入力された画像要素の形状情報に基づいて、各色成分画像で出現する画像要素の形状を形状パターンとして抽出する。本例の形状パターンは、形状（例えば、エッジ情報）のみからなり、濃度情報及び色情報を含まない。
網点画像抽出部４２４は、ラスタ生成部４００から入力された入力画像（スクリーン処理が施された二値画像）に基づいて、各色成分画像で出現する網点パターンを抽出する。網点画像抽出部４２４により抽出される網点パターンは、画像要素の濃度値に対応した網点パターンであり、エッジ領域に存在するものを含まない。
インデクス付与部４２６は、形状抽出部４２２により抽出された形状パターン、及び、網点画像抽出部４２４により抽出された網点パターンに対して、それぞれのパターンを識別するインデクスを付与する。すなわち、インデクス付与部４２６は、形状パターンにインデクスを対応付けて形状辞書７２０（図８を参照して後述）を生成し、網点パターンにインデクス（濃度値など）を対応付けて濃度辞書７１０（図４，図７）を生成する。インデクスは、例えば、入力画像毎に個別に生成される識別情報であり、入力画像から画像パターンが抽出される順番でその画像パターンに付与されるシリアル番号等であってもよい。
【００３１】
符号生成部４４０は、画像辞書作成部４２０から入力された濃度辞書７１０及び形状辞書７２０に基づいて、入力画像６００に含まれる画像要素を符号化し、符号化された画像要素の符号データ及び画像辞書（濃度辞書７１０及び形状辞書７２０）を記録装置２４（図５）又はプリンタ装置１０（図５）などに出力する。
より具体的には、形状情報符号化部４４２は、形状辞書７２０に登録された形状パターンと、各色成分画像に含まれる部分画像とを比較して、いずれかの画像パターンと一致又は類似する部分画像のデータを、この形状パターンに対応するインデクス及びこの部分画像の位置情報で置換する。さらに、形状情報符号化部４４２は、部分画像と置き換えられたインデクス及び位置情報並びに形状辞書７２０等をエントロピー符号化（ハフマン符号化、算術符号化又はＬＺ符号化など）により符号化してもよい。
濃度情報符号化部４４４は、濃度辞書７１０に登録された網点パターン（濃度値）及びインデクスに基づいて、各色成分画像に含まれる部分画像の濃度情報を符号化する。例えば、濃度情報符号化部４４４は、部分画像の濃度情報の符号データとして、この部分画像の領域を示す位置情報と、この部分画像の濃度値（すなわち、インデクス）とを互いに対応付けて出力する。
【００３２】
図７は、濃度情報の符号化処理を説明する図であり、図７（Ａ）は、入力画像６００を例示し、図７（Ｂ）は、この入力画像６００に対応する濃度辞書７１０を例示し、図７（Ｃ）は、この入力画像６００の濃度情報の符号データを例示する。
図７（Ａ）に例示するように、入力画像６００には、複数の中間調濃度値が含まれる場合がある。本例では、文字画像「Ａ」の中間調濃度値と、文字画像「Ｂ」の中間調濃度値とが互いに異なる。このような場合に、網点画像抽出部４２４（図６）は、それぞれの中間調濃度値に対応する網点パターンを抽出する。すなわち、網点画像抽出部４２４は、入力画像６００において、互いに大きさの異なる網点パターン（エッジ領域の網点パターンを除く）が存在する場合に、図７（Ｂ）に例示するように、それぞれの網点パターンを抽出し濃度辞書７１０に登録する。また、網点パターンの形状は色成分画像毎に異なる場合もあるため、網点画像抽出部４２４は、入力画像６００（複数の色成分画像）において、互いに形状の異なる網点パターン（エッジ領域の網点パターンを除く）が存在する場合に、それぞれの網点パターンを抽出し濃度辞書７１０に登録する。
インデクス付与部４２６（図６）は、図７（Ｂ）に例示するように、網点画像抽出部４２４により抽出される各網点パターンに対して、これらの網点パターンを識別するインデクス（識別情報）を付与して濃度辞書７１０を完成させる。
濃度情報符号化部４４４（図６）は、上記のように作成された濃度辞書７１０に基づいて、入力画像の濃度情報を符号化する。具体的には、図７（Ｃ）に例示するように、濃度情報符号化部４４４は、濃度辞書７１０に登録されている網点パターン（すなわち、濃度値）を有する領域を特定し、特定された領域の位置情報と、この領域の網点パターンに対応するインデクスとの対を、濃度情報の符号データとする。
【００３３】
図８は、形状情報の符号化処理を説明する図であり、図８（Ａ）は、入力画像６００を例示し、図８（Ｂ）は、この入力画像６００に対応する形状辞書７２０を例示し、図８（Ｃ）は、この入力画像６００の形状情報の符号データを例示する。
図８（Ａ）に例示するように、入力画像６００には、形状の異なる複数の画像要素が含まれる場合がある。本例では、文字画像「Ａ」の形状と、文字画像「Ｂ」の形状とが互いに異なる。このような場合に、形状抽出部４２２（図６）は、それぞれの画像形状を示す形状パターンを抽出する。すなわち、形状抽出部４２２は、入力画像６００において、互いに輪郭形状の異なる画像要素が複数存在する場合に、図８（Ｂ）に例示するように、それぞれの画像要素の形状を形状パターンとして抽出し形状辞書７２０に登録する。なお、カラー画像を構成する複数の色成分画像の間では、共通の画像形状が存在する場合があり（例えば、文字画像「Ａ」がカラー画像である場合に、Ｃ色の文字画像「Ａ」、Ｍ色の文字画像「Ａ」、Ｙ色の文字画像「Ａ」、及び、Ｋ色の文字画像「Ａ」が存在しうる）、形状抽出部４２２は、複数の色成分画像で共通する画像形状を１つの形状パターンとして形状辞書７２０に登録する。
インデクス付与部４２６（図６）は、図８（Ｂ）に例示するように、形状抽出部４２２により抽出される各形状パターン（「Ａ」及び「Ｂ」）に対して、これらの形状パターンを識別するインデクス（識別情報）を付与して形状辞書７２０を完成させる。
形状情報符号化部４４２（図６）は、上記のように作成された形状辞書７２０に基づいて、入力画像の形状情報を符号化する。具体的には、図８（Ｃ）に例示するように、形状情報符号化部４４２は、形状辞書７２０に登録されている形状パターンと形状が略一致する画像要素を入力画像６００で発見した場合に、この画像要素の領域を示す位置情報と、この画像要素と形状が一致する形状パターンのインデクスとの対を、形状情報の符号データとする。
【００３４】
図９は、符号化プログラム４（図６）により生成される符号データ９００を例示する図である。
図９に例示するように、符号データ９００は、データの属性情報などが含まれたヘッダと、濃度辞書７１０及び形状辞書７２０からなる画像辞書と、濃度情報の符号データに相当するハーフトーン領域符号と、形状情報の符号データに相当するテキスト領域符号（又はジェネリック領域符号）とを含む。
濃度辞書７１０には、入力画像に含まれる網点パターンとこれらの網点パターンを識別するインデクス（濃度値など）とが互いに対応付けて登録されている。
また、形状辞書７２０には、入力画像に含まれる画像要素の輪郭に相当する形状パターンと、この形状パターンを識別するインデクスとが互いに対応付けて登録されている。
また、ハーフトーン領域符号には、入力画像に含まれる網点パターンに対応するインデクス（すなわち、濃度値）と、これらの網点パターン（濃度値）が存在する領域を示す位置情報との対が含まれている。
また、テキスト領域符号（又はジェネリック領域符号）には、入力画像に含まれる画像要素の形状に対応する形状パターンのインデクスと、これらの画像要素が存在する位置を示す位置情報との対が含まれている。
【００３５】
［符号化動作］
図１０は、符号化プログラム４による符号化処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。なお、本例では、文字画像が含まれた入力画像を符号化する場合を具体例として説明する。
図１０に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、ラスタ生成部４００（図６）は、ＰＤＬファイルが入力画像６００として入力されると、入力されたＰＤＬファイルに基づいて、入力画像６００に含まれる文字画像の形状情報及び文字画像の位置情報を特定し、特定された文字画像の形状情報及び位置情報を画像辞書作成部４２０に対して出力する。画像辞書作成部４２０の形状抽出部４２２は、ラスタ生成部４００から入力された文字画像の形状情報及び位置情報に基づいて、入力画像６００（複数の色成分画像）に存在する文字画像の輪郭に対応する形状パターンを決定する。なお、本例の形状抽出部４２２は、ＰＤＬファイルに基づいて特定された形状情報を用いて、形状パターンを決定するが、これに限定されるものではなく、例えば、ラスタライズされた多値画像を既定の閾値で単純二値化することにより、形状パターンを決定してもよい。
【００３６】
また、ラスタ生成部４００は、入力された入力画像６００の画像データを各色成分のラスタデータに変換し、このラスタデータにスクリーン処理を施して画像辞書作成部４２０及び符号生成部４４０に出力する。
【００３７】
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、網点画像抽出部４２４（図６）は、ラスタ生成部４００から入力された入力画像のラスタデータ（二値画像）の中から、網点パターンを抽出する。より具体的には、網点画像抽出部４２４は、複数の色成分画像のラスタデータ（スクリーン処理が施されたもの）の中から、エッジ領域の網点パターンを除去し、残った網点パターン群の中から、形状又は大きさの異なる網点パターンを選択する。
【００３８】
ステップ１２０（Ｓ１２０）において、インデクス付与部４２６（図６）は、形状抽出部４２２により抽出された形状パターンに対して、それぞれの形状パターンを識別するインデクスを付与することにより、形状辞書７２０（図８）を完成させる。
また、インデクス付与部４２６は、網点画像抽出部４２４により抽出された網点パターンに対して、それぞれの網点パターンを識別するインデクスを付与することにより、濃度辞書７１０（図７）を完成させる。
完成した形状辞書７２０は、形状情報符号化部４４２に入力され、完成した濃度辞書７１０は、濃度情報符号化部４４４に入力される。
【００３９】
ステップ１３０（Ｓ１３０）において、形状情報符号化部４４２（図６）は、形状辞書７２０に登録された形状パターンと、各色成分画像に含まれる文字画像（画像要素）とを比較して、いずれかの形状パターンと形状が一致又は類似する文字画像の形状情報として、この形状パターンに対応するインデクス及びこの文字画像の位置情報を出力する。
【００４０】
ステップ１４０（Ｓ１４０）において、濃度情報符号化部４４４（図６）は、濃度辞書７１０に登録された各網点パターンに対応する濃度値それぞれの存在領域を特定し、各濃度値の存在領域を示す位置情報と、各濃度値に対応するインデクスとを、濃度情報として出力する。
【００４１】
ステップ１５０（Ｓ１５０）において、符号生成部４４０（図６）は、形状情報符号化部４４２から出力された形状情報（形状パターンに対応するインデクス及び位置情報）、濃度情報符号化部４４４から出力された濃度情報（濃度値に対応するインデクス及び位置情報）、形状辞書７２０、及び、濃度辞書７１０に対応するハフマン符号等を生成し、生成された符号データを、形状情報、濃度情報、形状辞書７２０及び濃度辞書７１０の符号データとして出力する。
【００４２】
［復号化プログラム］
図１１は、制御装置２０（図５）により実行され、本発明にかかる復号化方法を実現する復号化プログラム５の機能構成を例示する図である。
図１１に例示するように、復号化プログラム５は、復号処理部５００、濃度復号部５１０、形状復号部５２０及び復号画像生成部５３０を有する。
なお、復号化プログラム５の全部又は一部の機能は、プリンタ装置１０に設けられたＡＳＩＣなどにより実現されてもよい。
【００４３】
復号化プログラム５において、復号処理部５００は、入力された符号データ９００（図９）を、インデクス及び位置情報のセット及び画像辞書（濃度辞書７１０及び形状辞書７２０）等に復号化し、濃度情報のインデクス及び位置情報（すなわち、テキスト領域符号又はジェネリック領域符号）と、濃度辞書７１０とを濃度復号部５１０に出力し、形状情報のインデクス及び位置情報（すなわち、ハーフトーン領域符号）と、形状辞書７２０を形状復号部５２０に出力する。
【００４４】
濃度復号部５１０は、復号処理部５００から入力された濃度情報のインデクス及び位置情報並びに濃度辞書７１０に基づいて、入力画像の濃度情報を復号化する。より具体的には、濃度復号部５１０は、復号処理部５００から入力された濃度情報のインデクス及び位置情報に応じて、濃度辞書７１０に登録されている網点パターンを配置して、図４に例示するような網点画像を生成する。
【００４５】
形状復号部５２０は、復号処理部５００から入力された形状情報のインデクス及び位置情報並びに形状辞書７２０に基づいて、入力画像に含まれる画像要素の形状情報を復号化する。より具体的には、形状復号部５２０は、復号処理部５００から入力された形状情報のインデクス及び位置情報に応じて、形状辞書７２０に登録されている形状パターンを配置して、図４に例示するような画像形状を作成する。
【００４６】
復号画像生成部５３０は、濃度復号部５１０により復号化された濃度情報と、形状復号部５２０により復号化された形状情報とに基づいて、入力画像６００の符号データを復号化し、復号画像６１０を生成する。より具体的には、復号画像生成部５３０は、濃度復号部５１０により作成された網点画像（インデクス及び位置情報に応じて配置された網点パターン群）と、形状復号部５２０により作成された画像形状（インデクス及び位置情報に応じて配置された形状パターン群）とを結合演算（例えば、積演算）することにより、復号画像６１０（図４）を生成する。
【００４７】
［復号化動作］
図１２は、復号化プログラム５による復号化処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
図１２に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、復号処理部５００（図１１）は、入力された符号データ９００（図９）を、ハーフトーン領域符号（濃度情報のインデクス及び位置情報のセット）、テキスト領域符号（形状情報のインデクス及び位置情報のセット）、及び画像辞書（濃度辞書７１０及び形状辞書７２０）に復号化し、濃度情報のインデクス及び位置情報並びに濃度辞書７１０を濃度復号部５１０に出力し、形状情報のインデクス及び位置情報並びに形状辞書７２０を形状復号部５２０に出力する。
【００４８】
ステップ２１０（Ｓ２１０）において、濃度復号部５１０は、復号処理部５００から入力された濃度情報のインデクス及び位置情報に基づいて、インデクスに対応する網点パターンを濃度辞書７１０から抽出し、抽出された網点パターンをこの位置情報に示された領域に配置する。網点パターンが配置された画像は、網点画像（図４）として復号画像生成部５３０に入力される。
【００４９】
ステップ２２０（Ｓ２２０）において、形状復号部５２０は、復号処理部５００から入力された形状情報のインデクス及び位置情報に基づいて、インデクスに対応する形状パターンを形状辞書７２０から抽出し、抽出された形状パターンをこの位置情報に示された領域に配置する。形状パターンが配置された画像は、画像形状（図４）として復号画像生成部５３０に入力される。
【００５０】
ステップ２３０（Ｓ２３０）において、復号画像生成部５３０は、濃度復号部５１０により作成された網点画像（インデクス及び位置情報に応じて配置された網点パターン群）と、形状復号部５２０により作成された画像形状（インデクス及び位置情報に応じて配置された形状パターン群）とを積演算することにより、復号画像６１０（図４）を生成する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置２は、形状情報と濃度情報とを分離して符号化することにより、画像要素のエッジ情報を保持した状態で、網点パターンで構成された二値画像を効率よく符号化することができる。
また、画像処理装置２は、形状情報の冗長性と濃度情報の冗長性とをそれぞれ独立して削減することができるため、より高い圧縮率が期待できる。
なお、本実施形態では、図７に例示するように、１つの入力画像６００に複数の中間濃度値が存在する場合を具体例として説明したため、濃度値に対応する位置情報を濃度情報の一部とする必要があったが、１つの入力画像６００に１つの中間濃度値のみが存在する場合には、濃度値に対応する位置情報は不要である。
【００５２】
［変形例］
上記実施形態の画像処理装置２は、図４に例示したように、入力画像に含まれる画像要素の形状情報と濃度情報とを分離して符号化しているが、これに限定されるものではなく、例えば、入力画像に含まれる画像要素の形状情報と模様情報とを分離して符号化してもよい。
【００５３】
図１３は、画像要素の形状情報と模様情報とを分離して符号化する場合の符号化処理及び復号化処理を説明する図である。
図１３に例示するように、入力画像６０２に含まれる複数の画像要素は、それぞれ異なる模様を有している。
本変形例の画像処理装置２は、図１３に例示するように、入力画像６０２に含まれる画像要素（本例では、丸の図形、正三角形の図形、及び正方形の図形）の模様に応じて、模様辞書７３０を作成する。模様辞書７３０には、画像要素の模様を構成するタイルパターンと、各タイルパターンを識別するインデクスとが互いに対応付けて登録されている。ここで、タイルパターンとは、模様を構成する単位画像である。換言すると、模様は、複数のタイルパターンを配列することにより構成される。
本変形例の画像処理装置２は、この模様辞書７３０に登録されたタイルパターンのインデクスと、このタイルパターンが存在する領域を示す位置情報とを模様情報の符号データとする。
【００５４】
また、画像処理装置２は、入力画像６００に含まれる画像要素の形状を、図４に例示した場合と同様に、テキスト領域符号化処理により符号化する。
【００５５】
そして、本例の画像処理装置２は、この画像要素（模様情報及び形状情報）の符号データを復号化する場合に、形状情報の符号データに基づいて画像要素の形状を示す画像形状を作成し、模様情報の符号データ（タイルパターンのインデクス及び位置情報）に基づいて、模様辞書７３０に登録されたタイルパターンを配置してタイル画像を作成し、作成された画像形状及びタイル画像に対して積演算を行うことにより、復号画像６１２を生成する。
このように、画像処理装置２は、形状情報と模様情報とを分離して符号化することにより、形状情報の冗長性と模様情報の冗長性とをそれぞれ独立して削減し、高い圧縮率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ハーフトーン領域の符号化処理を説明する図であり、（Ａ）は、符号化対象である二値画像を例示し、（Ｂ）は、ハーフトーン領域符号化処理において作成される画像辞書７００を例示し、（Ｃ）は、この画像辞書７００を用いて生成された符号データ及びその復号画像６１０を例示する。
【図２】エッジが存在する入力画像６００をハーフトーン領域符号化処理により符号化した場合の復号画像６１０ａを例示する図である。
【図３】テキスト領域符号化処理を説明する図であり、（Ａ）は、エッジが存在する入力画像６００について作成される画像辞書７００ｂを例示し、（Ｂ）は、この入力画像６００がテキスト領域符号化処理により符号化された場合の復号画像６１０ｂを例示し、（Ｃ）は、同一の形状からなる画像要素の網点パターンを例示する図である。
【図４】本実施形態における符号化処理及び復号化処理の概略を説明する図である。
【図５】本発明にかかる符号化方法及び復号化方法が適応される画像処理装置２のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に例示する図である。
【図６】制御装置２０（図３）により実行され、本発明にかかる符号化方法を実現する符号化プログラム４の機能構成を例示する図である。
【図７】濃度情報の符号化処理を説明する図であり、（Ａ）は、入力画像６００を例示し、（Ｂ）は、この入力画像６００に対応する濃度辞書７１０を例示し、（Ｃ）は、この入力画像６００の濃度情報の符号データを例示する。
【図８】形状情報の符号化処理を説明する図であり、（Ａ）は、入力画像６００を例示し、（Ｂ）は、この入力画像６００に対応する形状辞書７２０を例示し、（Ｃ）は、この入力画像６００の形状情報の符号データを例示する。
【図９】符号化プログラム４（図６）により生成される符号データ９００を例示する図である。
【図１０】符号化プログラム４による符号化処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
【図１１】制御装置２０（図５）により実行され、本発明にかかる復号化方法を実現する復号化プログラム５の機能構成を例示する図である。
【図１２】復号化プログラム５による復号化処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
【図１３】画像要素の形状情報と模様情報とを分離して符号化する場合の符号化処理及び復号化処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
２・・・画像処理装置
４・・・符号化プログラム
４００・・・ラスタ生成部
４２０・・・画像辞書作成部
４２２・・・形状抽出部
４２４・・・網点画像抽出部
４２６・・・インデクス付与部
４４０・・・符号生成部
４４２・・・形状情報符号化部
４４４・・・濃度情報符号化部
５・・・復号化プログラム
５００・・・復号処理部
５１０・・・濃度復号部
５２０・・・形状復号部
５３０・・・復号画像生成部
７１０・・・濃度辞書
７２０・・・形状辞書
７３０・・・模様辞書
９００・・・符号データ
【図１】
2006135596.tif 000003
【図２】
2006135596.tif 000004
【図３】
2006135596.tif 000005
【図４】
2006135596.tif 000006
【図５】
2006135596.tif 000007
【図６】
2006135596.tif 000008
【図７】
2006135596.tif 000009
【図８】
2006135596.tif 000010
【図９】
2006135596.tif 000011
【図１０】
2006135596.tif 000012
【図１１】
2006135596.tif 000013
【図１２】
2006135596.tif 000014
【図１３】
2006135596.tif 000015