(57)【要約】【課題】多値連続階調の画像データを圧縮符号化して得られる符号化画像データへのページ番号などの２値データの付加処理をハードウエアの増加及び処理時間の増加を招くことなく可能とする画像処理装置提供すること。【解決手段】本発明の画像処理装置は、多値画像データを所定ブロックサイズの複数のブロックに分割した後圧縮符号化して生成した第１の２値データブロックの各々にそれらが符号化データを含むものであることを示す識別情報を付加する手段（１１８）と、ページ番号などの所定の２値データを含み前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有する第２の２値データブロックを生成するとともにこの第２の２値データブロックが所定の２値データを含むことを示す手段（１１０）と、ページメモリ（１０８）に格納された第１の２値データブロックのうち所定のものを第２の２値データブロックで書き換える手段（１１２）とを具備するものとした。【選択図】　　　図１
2004007311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段と、
各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段と、
各ブロックの前記直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段と、
前記ブロック単位の符号化データと、当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズを有する第１の２値データブロックをなすように配列するビット配列手段と、
前記ビット配列手段により生成された前記第１の２値データブロックを記憶するデータ記憶手段と、
前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し、所定の２値データを含む第２の２値データブロックを生成するとともに、この第２の２値データブロックに当該第２の２値データブロックが前記所定の２値データを含むことを示す識別情報を付加する２値データ生成手段と、
前記データ記憶手段に記憶された前記第１の２値データブロックのうち所定のものを前記第２の２値データブロックに書き換える書換手段と、を具備した画像処理装置。
【請求項２】
前記直交変換手段は、ハール関数による直交変換を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記２値データ生成手段は、前記第２の２値データブロック内の所定位置の２値データを前記識別情報に書き換えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記所定の２値データは、ページ番号であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
所定ブロックサイズを有する複数のブロックに分割された多値画像データをブロック単位に直交変換して空間周波数に対応した直交変換係数に分解した後、空間周波数ごとに所定ビット数を用いて量子化したブロック単位の符号化データと当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むことを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズの２値ブロックに配列してなる第１の２値データブロック、または前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し所定の２値データを含むとともに前記所定の２値データを含むことを示す識別情報が付加された第２の２値データブロックを受け取り、受け取った２値データブロックの前記識別情報により当該２値データブロックが第１の２値データブロックであるか第２の２値データブロックであるか判定する識別情報判別手段と、
前記識別情報判別手段により、前記受け取った２値データブロックが前記第１の２値データブロックであると判定された場合、前記受け取った２値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段と、
前記復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段と、
前記復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段と、
前記識別情報判別手段により、前記受け取った２値データブロックが前記第２の２値データブロックであると判定された場合、前記受け取った２値データブロックの２値データを多値データに置換する多値化手段と、を具備した画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の２値データブロックの前記識別情報は、当該第２の２値データブロックの所定の位置のビットの値によって表され、
前記多値化手段は、前記識別情報を表すビットの周囲の２値データ配列から前記識別情報を表すビットの値を補間した後に前記多値データへの置換を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段と、
各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段と、
各ブロックの前記直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段と、
前記ブロック単位の符号化データと、当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズを有する第１の２値データブロックをなすように配列するビット配列手段と、
前記ビット配列手段により生成された前記第１の２値データブロックを記憶するデータ記憶手段と、
前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し、所定の２値データを含む第２の２値データブロックを生成するとともに、この第２の２値データブロックに当該第２の２値データブロックが前記所定の２値データを含むことを示す識別情報を付加する２値データ生成手段と、
前記データ記憶手段に記憶された前記第１の２値データブロックのうち所定のものを前記第２の２値データブロックに書き換える書換手段と、を具備した読取装置。
【請求項８】
前記直交変換手段は、ハール関数による直交変換を行うことを特徴とする請求項７に記載の読取装置。
【請求項９】
前記２値データ生成手段は、前記第２の２値データブロック内の所定位置の２値データを前記識別情報に書き換えることを特徴とする請求項７に記載の読取装置。
【請求項１０】
前記所定の２値データは、ページ番号であることを特徴とする請求項７に記載の読取装置。
【請求項１１】
所定ブロックサイズを有する複数のブロックに分割された多値画像データをブロック単位に直交変換して空間周波数に対応した直交変換係数に分解した後、空間周波数ごとに所定ビット数を用いて量子化したブロック単位の符号化データと当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むことを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズの２値ブロックに配列してなる第１の２値データブロック、または前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し所定の２値データを含むとともに前記所定の２値データを含むことを示す識別情報が付加された第２の２値データブロックを受け取り、受け取った２値データブロックの前記識別情報により当該２値データブロックが第１の２値データブロックであるか第２の２値データブロックであるか判定する識別情報判別手段と、
前記識別情報判別手段により、前記受け取った２値データブロックが前記第１の２値データブロックであると判定された場合、前記受け取った２値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段と、
前記復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段と、
前記復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段と、
前記識別情報判別手段により、前記受け取った２値データブロックが前記第２の２値データブロックであると判定された場合、前記受け取った２値データブロックの２値データを多値データに置換する多値化手段と、を具備した印字装置。
【請求項１２】
前記第２の２値データブロックの前記識別情報は、当該第２の２値データブロックの所定の位置のビットの値によって表され、
前記多値化手段は、前記識別情報を表すビットの周囲の２値データ配列から前記識別情報を表すビットの値を補間した後に前記多値データへの置換を行うことを特徴とする請求項１１に記載の印字装置。
【請求項１３】
多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段と、
各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段と、
各ブロックの前記直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段と、
前記ブロック単位の符号化データと、当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズを有する第１の２値データブロックをなすように配列するビット配列手段と、
前記ビット配列手段により生成された前記第１の２値データブロックを記憶するデータ記憶手段と、
前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し、所定の２値データを含む第２の２値データブロックを生成するとともに、この第２の２値データブロックに当該第２の２値データブロックが前記所定の２値データを含むことを示す識別情報を付加する２値データ生成手段と、
前記データ記憶手段に記憶された前記第１の２値データブロックのうち所定のものを前記第２の２値データブロックに書き換える書換手段と、
前記データ記憶手段に記憶された前記第１または第２の２値データブロックを読み出し、前記識別情報により当該読み出した２値データブロックが第１の２値データブロックであるか第２の２値データブロックであるか判定する識別情報判別手段と、
前記識別情報判別手段により、前記受け取った２値データブロックが前記第１の２値データブロックであると判定された場合、前記受け取った２値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段と、
前記復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段と、
前記復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段と、
前記識別情報判別手段により、前記受け取った２値データブロックが前記第２の２値データブロックであると判定された場合、前記受け取った２値データブロックの２値データを多値データに置換する多値化手段と、を具備したデジタル複写機。
【請求項１４】
前記直交変換手段は、ハール関数による直交変換を行うことを特徴とする請求項１３に記載のデジタル複写機。
【請求項１５】
前記２値データ生成手段は、前記第２の２値データブロック内の所定位置の２値データを前記識別情報に書き換え、前記多値化手段は、前記識別情報に書き換えられた２値データの周囲の２値データ配列から前記識別情報に書き換えられた２値データの値を補間した後に前記多値データへの置換を行うことを特徴とする請求項１３に記載のデジタル複写機。
【請求項１６】
前記所定の２値データは、ページ番号であることを特徴とする請求項１３に記載のデジタル複写機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データを圧縮する、あるいは圧縮された画像データを復元する画像処理装置及びそのような画像処理装置を備えた画像読取装置、印字装置またはデジタル複写機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機などにおいて、読取部（例えばスキャナ）から読み込んだ画像データに、別途生成した例えばページ番号などのデータを付加して、記録部（例えばレーザープリンタ）により印刷出力することが求められる場合がある。図１２は、そのような印刷出力をするための従来のデジタル複写機の一例を示すブロック図である。
【０００３】
図１２に示すように、このデジタル複写機においては、読取部２から読み込んだデータはラインデータとして読取画処理部４に送られ、そこで、通常、例えば１画素の情報を表すのに８ビットを用いるような、多値連続階調（例えば１６進数で表した場合、００〜ＦＦ）の画像データ（多値画像データ）に変換される。この多値画像データは誤差拡散処理部６に送られ、そこで誤差拡散処理が施され、１画素あたり１ビット（即ち、０または１の２値）の２値画像データに変換されてページメモリ８に蓄積される。一方、例えばページ番号のような２値データがビットマップ生成部（又は２値データ生成部）１０において生成され、データ貼付部１２を介してページメモリ８に格納された２値画像データの所定の位置に貼付される。そうしてページ番号を付加された２値画像データはページメモリ８から記録画処理部１４に送られ、そこでラインデータに変換されてレーザープリンタ等からなる記録部１６に送られ、印刷出力される。このようにして、読み取った画像にページ番号を付加して印刷することができる。
【０００４】
上記処理においては、ページメモリ８内に格納される画像データが２値データに変換されているため、同じく２値データとして生成されたページ番号の貼付は容易であった。しかしながら、近年、印刷出力画像の高精細化に対する要請により、画像データを多値データのまま処理し、連続階調画像として印刷出力して画質の向上を図ることが必要となってきている。
【０００５】
そのように画像データを多値データとして処理する場合、２値データとして処理するのに比べてデータ量が指数関数的に増大するため、画像データを蓄積するページメモリ８の記憶容量も大きくなり、コストアップになる。そこで、画像データを圧縮してからページメモリ８に蓄積することによりページメモリ８の記憶容量を抑えることが考えられる。このようなデータ圧縮方式としては、例えば多値画像データを周波数領域に直交変換（例えばハール（ＨＡＲＲ）変換）した後、その変換後データ（直交変換係数）の周波数領域での局在性を利用して符号化を行い、圧縮する方式が知られている。図１３は、そのようなデータ圧縮を行うデジタル複写機の一例を示すブロック図である。尚、図１３で、図１２と同様の構成要素には同じ符号を付した。
【０００６】
図１３に示すように、読取部２から読み込んだ多値連続階調の画像データは読取画処理部４を介して符号部１８に送られる。符号部１８は、多値画像データを所定のサイズ（例えば８×８画素）の複数のブロックに分割し、分割した各ブロックごとに上記したハール関数等の周波数領域で局在する関数により直交変換処理を行う。直交変換されたブロック単位のデータ（直交変換係数）は、周波数領域で局在性を有するため、この局在性を利用して周波数ごとに異なるビット数で量子化を行うことでデータの圧縮を行うことができる。このような直交変換及び量子化を含み得る画像データを圧縮するための処理を符号化と言うこともできる。ブロック単位の符号化された（即ち、圧縮された）データは、ページメモリ８に蓄積され、印刷時にはそこから読み出されて復号部２０へ送られ、そこで逆変換処理（逆量子化及び逆直交変換）がなされ、多値連続階調の画像データとして復元される。復元されたデータは記録画処理部１４を介して記録部１６に送られ、印刷出力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の技術では、ビットマップ生成部１０で生成したページ番号などの２値データを貼付しようとした場合、以下の問題が生じる。すなわち、多値連続階調の画像データを直交変換（ハール変換）後量子化して圧縮する方式では、ページメモリ８に蓄積されている画像データは、ブロック単位の符号化データであるため、ページ番号などの２値データを直接付加することができない。
【０００８】
この問題を解決するために、例えば図１４に示すようにページ番号などの付加データ用の符号部１８ａを追加して、ページ番号などの２値データをハール変換などの直交変換を用いて符号化してから、ページメモリ８内の符号化された画像データに付加することが考えられる。しかしながら、例えばハール変換は膨大な演算処理を必要とし、ハール変換を行う符号部１８、１８ａを具現するハードウェア（ハール符号器）は高価なものとなる。従って、図１４の例のように符号部１８ａを別途追加すると、装置の大幅なコストアップにつながるという問題が生じる。
【０００９】
また、一つの符号部１８を切換て使用して、読取部４から読み込んだ画像データを符号部１８で直交変換した後、同じ符号部１８により２値データ化されたページ番号を直交変換してそれぞれの符号化データを生成した後、合成することも考えられる。しかしながら、この方式では２値データ化されたページ番号を直交変換するための時間が余計に必要になるため、画像処理の高速化が達成できないという問題が生じる。
【００１０】
さらに別の方法として、ページ番号などの２値データをハール変換などの直交変換を用いて符号化したデータを予め不揮発メモリ等に蓄積しておき、ページ番号などを付加するに際して不揮発メモリから読み出して、符号化された画像データに付加することも考えられる。しかしながら、この方式では、符号化されたページ番号データを蓄積するための不揮発メモリを追加するのでその分コストが増大するとともに、付加可能なデータが制限されフレキシビリティに欠けるという問題がある。
【００１１】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決するためのものであり、本発明の主な目的は、多値連続階調の画像データを圧縮符号化して符号化データに変換した後にページ番号などのデータの付加処理を行うに際して、ハードウェアの増加及び処理時間の増加を招くことなく低コストでかつ高速にそのようなデータ付加処理を行うことを可能とする画像処理装置及びこれを備えた読取装置、印字装置またはデジタル複写機を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る画像処理装置（１００）は、多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段（１２２）と、各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段（１２４）と、各ブロックの直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段（１２６）と、ブロック単位の符号化データと、当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを所定ブロックサイズを有する第１の２値データブロックをなすように配列するビット配列手段（１２８）と、ビット配列手段により生成された第１の２値データブロックを記憶するデータ記憶手段（１０８）と、前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し、所定の２値データを含む第２の２値データブロックを生成するとともに、この第２の２値データブロックに当該第２の２値データブロックが所定の２値データを含むことを示す識別情報を付加する２値データ生成手段（１１０）と、データ記憶手段に記憶された第１の２値データブロックのうち所定のものを第２の２値データブロックに書き換える書換手段（１１２）と、を具備するものとした。
【００１３】
これによると、多値連続階調の画像データを直交変換を用いて符号化して圧縮した後に、例えばページ番号などの２値データを付加する際は、データ記憶手段に記憶された、画素データをブロック単位で直交変換した後量子化して得られた量子化された直交変換係数を含む第１の２値データブロックのうち所定のものを、画素データのブロックと同じブロックサイズを有し所望の２値データ（例えば、ページ番号）を含む第２の２値データブロックに直接書き換えるだけで実現できる。従って、多値画像データを直交変換を用いて圧縮する場合においても、ページ番号付加用の直交変換符号器を追加したり、ページ印字用の不揮発メモリを追加したり、あるいは一つの直交変換符号器を画像データと付加すべき２値データの両方に切換て使用したりすることなく、画像データに２値データを付加することができるため、そのような画像処理をコストの増加あるいは処理時間の増加を招くことなく実現することができる。
【００１４】
請求項２に係る画像処理装置は、上記請求項１の構成において、直交変換手段は、ハール関数による直交変換を行うものとするものとした。このように、多値連続階調の画像データをブロック単位で直交変換するに際して、時間領域と周波数領域の両方で局在するハール関数を用いることにより、複数ブロックに分割することによるブロック歪みを潜在させることなく多値連続階調の画像データを復元することができ、多値連続階調の画像データの圧縮復元を画像の劣化を招くことなく且つ高圧縮率で実現することが可能となる。
【００１５】
請求項３に係る画像処理装置は、上記請求項１の構成において、２値データ生成手段は、第２の２値データブロック内の所定位置の２値データを識別情報に書き換えることとした。これにより、特別なハードウェアを必要とせず所定位置の２値データを識別情報に書き換えるだけで簡単に２値データ識別情報を付加することができるので、２値データ生成手段のコスト増加を防止することができる。
【００１６】
請求項４に係る画像処理装置は、上記請求項１の構成において、所定の２値データは、ページ番号であることとした。これにより、多値連続階調の画像データを圧縮符号化して符号化データに変換した後にページ番号の付加処理を行うに際して、ページ番号が２値データとして生成されて付加されるので、ハードウェアの増加及び処理時間の増加を招くことなく低コストでかつ高速に実現することができる。
【００１７】
請求項５に係る画像処理装置（１０１）は、所定ブロックサイズを有する複数のブロックに分割された多値画像データをブロック単位に直交変換して空間周波数に対応した直交変換係数に分解した後、空間周波数ごとに所定ビット数を用いて量子化したブロック単位の符号化データと当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むことを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズの２値ブロックに配列してなる第１の２値データブロック、または前記所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し所定の２値データを含むとともに所定の２値データを含むことを示す識別情報が付加された第２の２値データブロックを受け取り、受け取った２値データブロックの識別情報により当該２値データブロックが第１の２値データブロックであるか第２の２値データブロックであるか判定する識別情報判別手段（１３４）と、識別情報判別手段により、受け取った２値データブロックが第１の２値データブロックであると判定された場合、受け取った２値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段（１４０、１４２）と、復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段（１４４）と、復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段（１４６）と、識別情報判別手段により、受け取った２値データブロックが第２の２値データブロックであると判定された場合、受け取った２値データブロックの２値データを多値データに置換する多値化手段（１３８）と、を具備するものとした。
【００１８】
これによると、多値連続階調の画像データを直交変換後符号化を行い圧縮した後にページ番号などの２値データを付加したデータをブロック単位で受け取りページ番号が付加された多値画像を再生する際、識別情報によりブロック単位のデータが符号化データを含むことが示される場合（即ち第１の２値データブロックである場合）は、それを復号処理（即ち、ブロックデータの復元、逆量子化及び逆直交変換）して元の多値画像データを復元し、識別情報によりブロック単位のデータが所定の２値データを含むことが示される場合（即ち第２の２値ブロックデータである場合）は、そのデータブロックの２値データを多値データに置換することにより、簡単に多値画像データ化が実現できる。これにより、多値画像データを直交変換等を用いて圧縮符号化したデータにページ番号などの２値データを付加したデータからページ番号が付加された多値画像データを再生する処理を、特別なハードウェアの増加及び処理時間の増加を招くことなく、低コストでかつ高速に実現することができる。
【００１９】
請求項６に係る画像処理装置は、上記請求項５の構成において、第２の２値データブロックの識別情報は、当該第２の２値データブロックの所定の位置のビットの値によって表され、多値化手段は、識別情報を表すビットの周囲の２値データ配列から当該識別情報を表すビットの値を補間した後に多値データへの置換を行うこととした。これにより、特別なハードウェアを必要とせず識別情報周囲の２値データの配列から識別情報を２値データに補間した後に、多値データに置換することができるので、多値化手段のコスト増加を防止しつつ、識別情報を用いたことに伴う印刷出力時の不都合を回避することができる。
【００２０】
請求項７に係る発明によると、上記した請求項１の画像処理装置を用いた読取装置（１００）が提供される。それにより、読取装置において、多値画像データを符号化して圧縮した場合でも、ページ番号などの所定の２値データを付加することが低コストに且つ高速に可能となる。このような読取装置においても、直交変換手段はハール関数による直交変換を行うと好適である（請求項８）。また、２値データ生成手段は、第２の２値データブロック内の所定位置の２値データを識別情報に書き換えるものとすると（請求項９）、識別情報の付加を容易に、特別なハードウェアを必要とすることなく行うことができる。更に、所定の２値データをページ番号とすると（請求項１０）、多値画像データを圧縮符号化した場合でも、ページ番号の画像データへの付加を低コスト且つ高速に行うことができる。
【００２１】
請求項１１に係る発明によると、上記した請求項５の画像処理装置を用いた印字装置（１０１）が提供される。それにより、印字装置において、多値連続階調の画像データを直交変換後符号化を行い圧縮した後にページ番号などの２値データを付加したデータをブロック単位で受け取りページ番号が付加された多値画像を再生して印字する処理を、特別なハードウェアの増加及び処理時間の増加を招くことなく、低コストでかつ高速に行うことができる。このような印字装置においても、第２の２値データブロックの識別情報は、当該第２の２値データブロックの所定の位置のビットの値によって表され、多値化手段は、識別情報を表すビットの周囲の２値データ配列から当該識別情報を表すビットの値を補間した後に多値データへの置換を行うものとすると（請求項１２）、特別なハードウェアを必要とせず識別情報周囲の２値データの配列から識別情報を２値データに補間した後に、多値データに置換することができるので、多値化手段のコスト増加を防止しつつ、識別情報を用いたことに伴う印刷出力時の不都合を回避することができる。
【００２２】
請求項１３の発明によると、多値画像データを所定ブロックサイズのブロックに分割する分割手段（１２２）と、各ブロックの多値画像データを空間周波数に対応した直交変換係数に分解する直交変換手段（１２４）と、各ブロックの直交変換係数を空間周波数ごとに所定ビット数で量子化し、量子化された直交変換係数を含むブロック単位の符号化データを生成する量子化手段（１２６）と、ブロック単位の符号化データと、当該ブロック単位の符号化データが量子化された直交変換係数を含むデータであることを示す識別情報とを前記所定ブロックサイズを有する第１の２値データブロックをなすように配列するビット配列手段（１２８）と、ビット配列手段により生成された第１の２値データブロックを記憶するデータ記憶手段（１０８）と、所定ブロックサイズと同じブロックサイズを有し、所定の２値データを含む第２の２値データブロックを生成するとともに、この第２の２値データブロックに当該第２の２値データブロックが所定の２値データを含むことを示す識別情報を付加する２値データ生成手段（１１０）と、データ記憶手段に記憶された第１の２値データブロックのうち所定のものを第２の２値データブロックに書き換える書換手段（１１２）と、データ記憶手段に記憶された第１または第２の２値データブロックを読み出し、識別情報により当該読み出した２値データブロックが第１の２値データブロックであるか第２の２値データブロックであるか判定する識別情報判別手段（１３４）と、識別情報判別手段により、受け取った２値データブロックが第１の２値データブロックであると判定された場合、受け取った２値データブロックから各空間周波数成分ごとの量子化データを抽出し、更に抽出した量子化データを逆量子化して直交変換係数を復元する逆量子化手段（１４０、１４２）と、復元された直交変換係数から元のブロック単位の多値画像データを復元する逆直交変換手段（１４４）と、復元されたブロック単位の多値画像データをページ単位の多値画像データに合成する合成手段（１４６）と、識別情報判別手段により、受け取った２値データブロックが第２の２値データブロックであると判定された場合、受け取った２値データブロックの２値データを多値データに置換する多値化手段（１３８）と、を具備したデジタル複写機が提供される。
【００２３】
このようなデジタル複写機は、上記請求項１の画像処理装置と、上記請求項５の画像処理装置の両方を備えたものということができる。これによると、多値画像データを符号化して圧縮した場合でも、ページ番号などの所定の２値データを付加することが、特別なハードウェア（特に符号器）を追加したりすることなく、低コストに且つ高速に可能となり、また、そのような所定の２値データが付加された圧縮された画像データを容易に且つ適切に復元して所定のデータが付加された多値画像データを生成し印刷することが可能である。このようなデジタル複写機においても、直交変換手段はハール関数による直交変換を行うとよい（請求項１４）。また、２値データ生成手段は、第２の２値データブロック内の所定位置の２値データを識別情報に書き換え、多値化手段は、識別情報に書き換えられた２値データの周囲の２値データ配列から識別情報に書き換えられた２値データの値を補間した後に多値データへの置換を行うものとするとよい（請求項１５）。更に、所定の２値データをページ番号とすると（請求項１６）、多値画像データを圧縮符号化した場合でも、ページ番号の付加を低コスト且つ高速に行うことができる。
【００２４】
本発明の特徴、目的及び作用効果は、添付図面を参照しつつ好適実施例について説明することにより一層明らかとなるだろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施例について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明に基づき構成されたデジタル複写機の好適実施例を示すブロック図である。このデジタル複写機は大きく画像読取部１００と画像印字部１０１とに分かれる。画像読取部１００及び画像印字部１０１は、以下に詳述するように、それぞれの画像処理を行う画像処理装置としての機能を有する。画像読取部１００のみを単独で読取装置として用いたり、同様に、画像印字部１０１のみを単独で印字装置として用いることも可能である。
【００２７】
画像読取部１００は、画像を読み取るための例えば光学式スキャナのような読取部１０２と、読み取った画像を多値画像データに変換する読取画処理部１０４と、多値画像データを例えばハール変換などの直交変換を用いて圧縮（符号化）する符号化及び識別情報付加部１１８と、符号化及び識別情報付加部１１８で生成された符号化データを格納するデータ記憶手段としてのページメモリ１０８と、読み取った画像データに付加する例えばページ番号のような２値データを生成する２値データ生成及び識別符号付加部１１０と、生成された２値データを画像データに貼付するためのデータ貼付部１１２とを有する。
【００２８】
画像印字部１０１は、画像読取部１００から受け取ったデータを変換してページ番号などのデータが付加された多値画像データを復元する多値画像データ復元部１２０と、復元された多値画像データに対して記録部特有の画像処理を行う記録画処理部１１４と、記録画処理部１１４から受け取った多値画像データに基づいて画像を印刷する記録部（プリンタ部）１１６とを含む。
【００２９】
図２に、本発明の好適実施例に基づく符号化及び識別情報付加部１１８のブロック図を示す。また図３に、符号化及び識別情報付加部１１８における処理について説明するための概念図を示す。図２に示すように、読取画処理部１０４からの多値画像データはブロック分割部１２２に入力され、例えば各々８×８画素からなる複数のブロックに分割される（図３のＢ１）。図示されているように、各画素は例えば８ビットの多値データを有する。
【００３０】
ブロック分割部１２２により得られたブロック単位の多値画素データの各々は直交変換手段としてのハール変換部１２４に入力され、ハール変換により、８×８個の空間周波数成分に対応する係数（直交変換係数）に変換される。図３のＢ２に示すように、このようなブロック単位の８×８個の空間周波数成分は通常１つの直流（ＤＣ）成分と６３個の交流（ＡＣ）成分を有する。ブロック単位の直交変換係数は量子化部１２６に送られる。尚、ハール変換以外に、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）等、他の適切な直交変換を用いることも可能であるが、ハール変換はブロック分割に伴うブロック歪みを概ね除去することができるため好適である。
【００３１】
通常、画像データを直交変換することにより得られる係数は低周波数成分においては大きく、高周波数成分においては小さいというように局在する傾向がある。そのため、低周波数成分の係数を表すには多くのビット（例えば８ビット）が必要であるが、高周波数成分の係数を表すには少ないビットしか要しない。即ち、低周波数成分は細かい量子化を必要とするが、高周波数成分は粗い量子化をしてもよい。量子化部１２６は、そのような画像データの直交変換係数の性質を利用してデータ圧縮を行うべく、各ブロックの各空間周波数成分に対して異なるビット数を用いて直交変換係数の量子化を行う。これは例えばＤＣ成分には８ビットを割り当て、より高い周波数成分にはより少ないビットを割り当てるというように行うことができる（図３のＢ３）。高周波数成分は人の視覚に与える影響が小さいため、それらにはビットを割り当てないようにすることもできる。一般に、割り当てるビットの数を小さくするほどデータ圧縮率は大きくなるが、その分データを復元したときの再現性が悪くなる。
【００３２】
量子化部１２６により量子化されたブロック単位の直交変換された画像データ（直交変換係数）は、本発明のビット配列部１２８に送られる。ビット配列部は、図３のＢ４に示すように、ブロック単位の量子化された直交変換係数を表すビットを、同じブロックサイズ（この例では８×８）の２値データブロック（ビットマップ）をなすように配列する。これは、例えば一番上の８ビットからなる行（ＤＣ０）には直流成分の量子化された変換係数を表すビットを配置し、他の行（ＡＣ１〜ＡＣ６）にはより高い周波数成分の量子化された変換係数を表すビットを順に配置するというようにして行うことができる。なお、上記した量子化部１２６における各空間周波数成分に対するビット数の割り当ては、ビット配列部１２８においてブロック単位の量子化された変換係数を配列する際、これら量子化された変換係数が所定ブロックサイズの２値データブロック内に収まるように調整されている。
【００３３】
またビット配列部１２８は、各２値データブロックが量子化された変換係数を含むものであることを示す識別情報を、各２値データブロックの所定の位置に付加する。例えば、図３のＢ４に示した例では、上から２つ目の行の右から２つ目のビットがゼロ（０）となっており、それによりこの２値データブロックが量子化された変換係数を含むものであることが示されている。そのため、この例では上から２つ目の行には量子化された変換係数が配置されていないが、２値データブロックに含まれるデータの属性を表すには１ビットしか必要としないので、空いた部分を量子化された変換係数の格納に用いることも可能である。
【００３４】
このようにして生成された識別情報付き２値データブロックの各々は、図１に示すように、ページメモリ１０８へ送られ保存される。このようにブロック単位の多値画像データは、ページメモリ１０８に格納されるときには２値データブロックに圧縮されているため、ページメモリ１０８の容量を小さくすることができる。
【００３５】
図４は、本発明の好適実施例に基づく２値データ生成及び識別符号付加部１１０を示すブロック図である。図示したように、この２値データ生成及び識別符号付加部１１０は、２値データブロック生成部１３０と識別情報付加部１３２とを有する。
【００３６】
２値データブロック生成部１３０は、画素データのブロックと同じブロックサイズ（即ち、この例では８×８画素）の、ページ番号などの所望の２値データを含む２値データブロックを生成する。図４には、数字の０を表すべく対応するビットの値を１とし、他のビットはゼロとした２値データブロックを例として示した。２値データブロック生成部１３０で生成された２値データブロックは、識別情報付加部１３２に送られ、ページ番号などの所望の２値データを含むことを示す符号が２値データブロックの所定の場所に付加される。この場所は、符号化された画像データを含む２値データブロックにおいて識別符号が付加されるのと同じ位置であることが望ましい。即ち、この例では、図に示した２値データブロックの上から２つめの行の右から２つめのビットを１とし、それにより、この２値データブロックが所望の２値データを含むものであることが示される。
【００３７】
再度図１を参照すると、データ貼付部１１２は、ページメモリ１０８内に格納された符号化された画像データを含む識別符号付き２値データブロックのうち所定の場所にあるものを、２値データ生成及び識別符号付加部１１０により生成されたページ番号を含む識別符号付き２値データブロックに書き換える。本発明によれば、ページメモリ１０８内に格納された符号化された画像データ及び２値データ生成及び識別符号付加部１１０により生成されたページ番号のいずれも同じブロックサイズの２値データブロックの形態であるため、そのような書き換えを直接的に容易に行うことが可能である。
【００３８】
このようにしてページメモリ１０８内に格納された符号化された画像データを含む２値データブロック及びページ番号を含む２値データブロックは、図１に示すように、画像印字部１０１の多値画像データ復元部１２０に送られる。図５に、本発明の好適実施例に基づく多値画像データ復元部１２０のブロック図を示す。図示されているように、この多値画像データ復元部１２０は、識別情報判別部１３４と、復号部１３６と、多値化部１３８とを有する。復号部１３６の構成は図６のブロック図に、多値化部１３８の構成は図７のブロック図に示した。
【００３９】
識別情報判別部１３４は、ページメモリ１０８から送られてきた各２値データブロックに含まれる識別情報（即ち、各２値データブロックの所定の場所のビットの値）を見て、識別情報がその２値データブロックが符号化された画像データを含むことを示す場合（この例では、所定の場所のビットの値がゼロである場合）はその２値データブロックを復号部１３６へ、ページ番号などの所望の２値データを含むことを示す場合（この例では、所定の場所のビットの値が１の場合）は多値化部１３８へ送る。このように、各２値データブロックに含まれる識別情報に基づいて２値データブロックを復号部１３６または多値化部１３８に選択的に送って処理することで、種類の異なるデータを含む２値データブロックがページメモリ１０８に格納されていても、適切に変換処理して印刷出力することが可能となる。
【００４０】
図６に示すように、復号部１３６は、ブロックデータ復元部１４０と、逆量子化部１４２と、逆直交変換手段としての逆ハール変換部１４４と、ブロック合成部１４６とを有する。復号部１３６に入力された符号化された画素データを含む２値データブロックは、まず、ブロックデータ復元部１４０に入力され、そこで各周波数成分に対する量子化された直交変換係数を有するブロック（図３のＢ３）が復元される。復元された量子化された直交変換係数を含むブロックは、逆量子化部１４２に送られて逆量子化され、さらに逆ハール変換部１４４に送られ逆ハール変換され、ブロック単位の多値画像データ（図３のＢ１）が復元される。復元されたブロック単位の多値画像データは、ブロック合成部１４６に送られページ単位の多値画像データが生成され、生成されたページ単位の多値画像データは、図１に示したように、記録画処理部１１４に送られる。
【００４１】
一方、図７に示すように、多値化部１３８に送られた２値データブロックは、まず、２値補間部１４８に入力され、そこで、必要な場合、識別符号として働くビット（識別ビットと呼ぶ）の値の修正がなされる。これは、多値化部１３８に送られてきた２値データブロックの識別ビットの値は、識別符号付加部１３２によって強制的に１にされており、本来０とするべき可能性があるからである。このような識別ビットの値の修正は、例えば、識別ビットの周囲の画素から識別ビットの本来の値を推測することによって行うことができる。
【００４２】
図８〜図１０を参照して、そのような２値補間部１４８による識別ビットの修正の好適実施例について説明する。この実施例では、図８（Ａ）に示すように、識別ビット（上から二つ目の行の右から２つ目のビット）の周りの８つのビットの値に注目して、それらの値から中央に位置する識別ビットのあるべき値を推測し、必要に応じて修正する。
【００４３】
図８（Ｂ）に示すように、２値補間部１４８は、切り欠きパターン検出部１５２、棒線パターン検出部１５４、データ極性偏重検出部１５６及び補間データ生成部１５８を有し、識別ビットの周囲の８つのビットは、切り欠きパターン検出部１５２、棒線パターン検出部１５４、データ極性偏重検出部１５６の各々に入力される。
【００４４】
切り欠きパターン検出部１５２は、識別ビットの周りの８つのビットを一つの角のビットを含む連続的な３つのビットを含むパターン（インナーパターンと呼ぶ）と、残りの５つのビットからなる相補的なパターン（アウターパターンと呼ぶ）とに分け、これら相補的パターン対の各パターン内においてビットの値が同じ（即ち、同極性）かどうか（条件１）を判定し、それが成り立つ場合は、相補するパターン同士で含まれるビットの値が異なる（即ち、逆極性）かどうか（条件２）を判定し、判定結果を補間データ生成部１５８に送る。これら条件１、２の両方が成り立つ場合、補間データ生成部１５８は、識別ビットの値をインナーパターンのビットの値に合わせる。上記したような相補するパターン対は、図９（Ａ）に示すように（Ｉ）〜（ＩＶ）の４つあり、切り欠きパターン検出部は、これら４つのパターン対の各々について判定をする。例えば、識別ビットの周囲の８つのビットが図９（Ｂ）に示すような値を有する場合、相補パターン対（Ｉ）に対して条件１及び２が成り立つので、識別ビットの値はインナーパターン内のビットの値である０に修正される。また、別の例として、識別ビットの周囲の８つのビットが図９（Ｃ）に示すような値を有する場合、相補パターン対（ＩＩ）について条件１及び２が成り立つが、この場合はインナーパターン内のビットの値は１であるため、識別ビットの値は１のままである。
【００４５】
棒線パターン検出部１５４では、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、識別ビットの左右及び上下の各ビット対の値に注目しこれら各ビット対のビットが同じ値（即ち、同極性）かどうかを判定し、その結果を補間データ生成部１５８に送る。左右のビット対又は上下のビット対でビットが同じ値を有する場合、補間データ生成部１５８は、識別ビットの値をその値に合わせる。尚、左右のビット対、上下のビット対それぞれにおいて２つのビットが同じ値を有し、左右のビット対と上下のビット対とで値が異なるときは、例えば、左右のビット対の値を優先する。
【００４６】
データ極性偏重検出部１５６は、識別ビットの周囲の８つのビットの値が１または０に偏っているかどうかを判定する。これは、例えば８つのビットの値を足し合わし、それが３以下または５以上であるか判定することによりなされる。判定結果は補間データ生成部１５８に送られ、８つのビットの値の合計が３以下の場合識別ビットの値を０に、５以上の場合識別ビットの値を１にする。
【００４７】
なお、これら切り欠きパターン検出部１５２、棒線パターン検出部１５４及びデータ極性偏重検出部１５６における判定結果は、切り欠きパターン検出部１５２の結果が最優先され、次に棒線パターン検出部１５４の判定結果が優先され、最後にデータ極性偏重検出部１５６における判定結果が参酌される。このように、２値補間部１４８により識別ビットの値を補間することにより、そのような補間をせず識別ビットをそのまま印刷出力した場合に生じ得る不都合を回避することができる。
【００４８】
再度図７を参照すると、２値補間部１４８による識別ビットの修正が終了した後、ページ番号等を含む２値データブロックは多値置換部１５０に送られる。ここでは、２値データブロックの０を多値データの最小値（例えば、１６進数の００）に置換し、１を多値データの最大値（例えば、１６進数のＦＦ）に置換し、２値データブロックを多値データブロックに変換する。図１１に、多値化部１３８の処理をまとめた概念図を示した。
【００４９】
復号部１３６からのデータと多値化部１３８からのデータの両方が多値データであるため、図１及び図５に示したように、これら多値データを記録画処理部１１４を介して記録部１１６に送り印刷することで、ページ番号等のデータが付加された多値画像データを印刷することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多値画像データを符号化して圧縮した場合でも、ページ番号などの所定の２値データの画像データへの付加を、特別なハードウェア（特に符号器）を追加したりすることなく、低コストに且つ高速に行うことが可能であり、また、そのような所定の２値データが付加された圧縮された（符号化された）画像データを適切に復元して所定のデータが付加された多値画像データを印刷出力することが可能である。また、そのような画像処理装置を用いた読取装置、印字装置及びデジタル複写機を提供することが可能である。
【００５１】
本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、これらの実施例はあくまでも例示であって本発明は実施例によって限定されるものではない。当業者であれば特許請求の範囲によって画定される本発明の技術的思想を逸脱することなく様々な変形若しくは変更が可能であることは言うまでもない。
【００５２】
例えば、上記実施例では２値データブロックの識別符号は１ビットのみを用いたが複数ビットを用いることもできる。また、画像データに付加される２値データを、ページ番号以外に、例えば日付け、印刷要求者の名前などとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づくデジタル複写機の好適実施例を示すブロック図。
【図２】図１に示した符号化及び識別符号付加部１１８の構成を示すブロック図。
【図３】符号化及び識別符号付加部１１８における処理を説明するための概念図。
【図４】図１に示した２値データ生成及び識別符号付加部１１０の構成を示すブロック図。
【図５】図１に示した多値画像データ復元部の構成を示すブロック図。
【図６】図５に示した復号部の構成を示すブロック図。
【図７】図５に示した多値化部の構成を示すブロック図。
【図８】図８（Ａ）は識別ビットの値を修正する好適実施例を説明するための模式図であり、図８（Ｂ）は図７に示した２値補間部の構成を示すブロック図である。
【図９】図９（Ａ）は切り欠きパターン検出に用いられる４つの補完的パターン対を示す模式図であり、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は識別ビットの周囲のビットパターンの例である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、棒線パターン検出の際に注目するビットの位置を示す模式図である。
【図１１】多値化部における処理を示した概念図である。
【図１２】従来のデジタル複写機の実施例を示すブロック図。
【図１３】従来のデジタル複写機の別の実施例を示すブロック図。
【図１４】従来のデジタル複写機の更に別の実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
２　読取部
４　読取画処理部
６　誤差拡散処理部
８　ページメモリ
１０　ビットマップ生成部（２値データ生成部）
１２　データ貼付部
１４　記録画処理部
１６　記録部
１８　符号部
１８ａ　追加の符号部
２０　復号部
１００　画像読取部
１０１　画像印字部
１０２　読取部
１０４　読取画処理部
１０８　ページメモリ
１１０　２値データ生成及び識別符号付加部
１１２　データ貼付部
１１４　記録画処理部
１１６　記録部
１１８　符号化及び識別情報付加部
１２０　多値画像データ復元部
１２２　ブロック分割部
１２４　ハール変換部
１２６　量子化部
１２８　ビット配列部
１３０　２値データブロック生成部
１３２　識別情報付加部
１３４　識別情報判別部
１３６　復号部
１３８　多値化部
１４０　ブロックデータ復元部
１４２　逆量子化部
１４４　逆ハール変換部
１４６　ブロック合成部
１４８　２値補間部
１５０　多値置換部
１５２　切り欠きパターン検出部
１５４　棒線パターン検出部
１５６　データ極性偏重検出部
１５８　補間データ生成部
【図１】
2004007311.tif 000003
【図２】
2004007311.tif 000004
【図３】
2004007311.tif 000005
【図４】
2004007311.tif 000006
【図５】
2004007311.tif 000007
【図６】
2004007311.tif 000008
【図７】
2004007311.tif 000009
【図８】
2004007311.tif 000010
【図９】
2004007311.tif 000011
【図１０】
2004007311.tif 000012
【図１１】
2004007311.tif 000013
【図１２】
2004007311.tif 000014
【図１３】
2004007311.tif 000015
【図１４】
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