(57)【要約】【課題】  ハーフトーン処理を利用したカラー文書の印刷に使用されるインク及びトナー使用量を減少させる方法及び装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明による方法は、ベクトル誤差拡散を実行するステップ、及びアンカーに印刷カラーをマッピングするステップからなる方法であって、前記ベクトル誤差拡散を実行するステップは、各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化するステップと、前記入力画素値と前記アンカーとの差に基づき誤差を計算するステップと、前記計算された誤差に基づき誤差拡散を実行するステップとを有し、前記アンカーの１以上が前記印刷カラーの１つにマッピングされることを特徴とする。【選択図】      図１ 
2004229281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベクトル誤差拡散を実行するステップ；及び
アンカーに印刷カラーをマッピングするステップ；
からなる方法であって、前記ベクトル誤差拡散を実行するステップは、各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化するステップと、前記入力画素値と前記アンカーとの差に基づき誤差を計算するステップと、前記計算された誤差に基づき誤差拡散を実行するステップとを有し、前記アンカーの１以上が前記印刷カラーの１つにマッピングされることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記最近接アンカーは複数のインクの組み合わせの１つであることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化するステップは、距離メトリックを利用して前記アンカーセットのどのアンカーが最も近いかを決定することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、前記距離メトリックは、それぞれがn個の要素を有するｘ及びyに対し、
【数１】
2004229281.tif 000033
として定義されるL１距離d(x,y)から構成されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項３記載の方法であって、前記距離メトリックは、それぞれがn個の要素を有するｘ及びyに対し、
【数２】
2004229281.tif 000034
として定義されるユークリッド距離d(x,y)から構成されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項３記載の方法であって、前記アンカーを印刷カラーにマッピングするステップは、最大ブラック値を有するアンカーをインクカラーKにマッピングすることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項３記載の方法であって、前記アンカーセットは、所定の第１最大値にあるシアン、マゼンタ及びイエローの少なくとも１つと、所定の第２最大値にあるブラックを有することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、前記所定の第１及び第２最大値は、nを該所定の第１及び第２最大値を表すのに使用されるビット数としたとき、２n−１であることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７記載の方法であって、前記所定の第１及び第２最大値は、値の範囲が０〜２５５であるとき、２５５であることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項７記載の方法であって、前記所定の第１及び第２最大値は、値の範囲が０．０〜１．０であるとき、１．０であることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項７記載の方法であって、前記アンカーセットは、さらに、CMYKベクトルとして表されるアンカー（275,280,290,0）、（90,0,0,255）、（0,80,0,255）、（0,80,80,255）、（80,0,80,255）、（90,90,0,255）及び（170,170,170,255）を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、前記各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化するステップは、距離メトリックを利用して前記アンカーセットのどのアンカーが最も近いかを決定することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法であって、前記距離メトリックは、それぞれがn個の要素を有するｘ及びyに対し、
【数３】
2004229281.tif 000035
として定義されるL１距離d(x,y)から構成されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法であって、前記距離メトリックは、それぞれがn個の要素を有するｘ及びyに対し、
【数４】
2004229281.tif 000036
として定義されるユークリッド距離d(x,y)から構成されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の方法であって、前記誤差を計算するステップは：
前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にない場合、各カラー平面のための前記アンカーを前記入力画素の対応するカラー平面から減じることにより誤差を計算するステップ；及び
すべての非ブラックカラー平面において前記誤差をゼロとして計算し、前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にある場合、前記アンカーのブラックカラー平面値を前記入力画素の前記ブラックカラー平面値から減じるステップ；
から構成されることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項３記載の方法であって、前記アンカーセットは、任意の値にあるシアン、マゼンタ及びイエローの少なくとも１つと、少なくとも所定の最大値にあるブラックを有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法であって、前記所定の最大値は、nを該所定の最大値を表すのに使用されるビット数としたとき、２n−１であることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の方法であって、前記所定の最大値は２５５であることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１６記載の方法であって、前記各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化するステップは、距離メトリックを利用して前記アンカーセットのどのアンカーが最も近いかを決定することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法であって、前記距離メトリックは、それぞれがn個の要素を有するｘ及びyに対し、
【数５】
2004229281.tif 000037
として定義されるL１距離d(x,y)から構成されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１９記載の方法であって、前記距離メトリックは、それぞれがn個の要素を有するｘ及びyに対し、
【数６】
2004229281.tif 000038
として定義されるユークリッド距離d(x,y)から構成されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１６記載の方法であって、前記誤差を計算するステップは：
前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にない場合、各カラー平面のための前記アンカーを前記入力画素の対応するカラー平面から減じることにより誤差を計算するステップ；及び
すべての非ブラックカラー平面において前記誤差をゼロとして計算し、前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にある場合、前記アンカーのブラックカラー平面値を前記入力画素の前記ブラックカラー平面値から減じるステップ；
から構成されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１記載の方法であって、前記誤差を計算するステップは平面単位誤差計算を実行することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１記載の方法であって、前記誤差を計算するステップは：
前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にない場合、各カラー平面のための前記アンカーを前記入力画素の対応するカラー平面から減じることにより誤差を計算するステップ；及び
すべての非ブラックカラー平面において前記誤差をすべてゼロとして計算し、前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にある場合、前記アンカーのブラックカラー平面値を前記入力画素の前記ブラックカラー平面値から減じるステップ；
から構成されることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法であって、前記各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化するステップは、距離メトリックを利用して前記アンカーセットのどのアンカーが最も近いかを決定することを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２４記載の方法であって、前記距離メトリックは、それぞれがn個の要素を有するｘ及びyに対し、
【数７】
2004229281.tif 000039
として定義されるL１距離d(x,y)から構成されることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２４記載の方法であって、前記距離メトリックは、それぞれがn個の要素を有するｘ及びyに対し、
【数８】
2004229281.tif 000040
として定義されるユークリッド距離d(x,y)から構成されることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項１記載の方法であって、前記印刷カラーは複数のインクから構成されることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の方法であって、前記複数のインクはKインクと少なくとも３つの他のインクから構成されることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の方法であって、前記少なくとも３つの他のインクは５つのインクから構成されることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１記載の方法であって、前記最近接アンカーは８ビットにより表されることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項１記載の方法であって、前記最近接アンカーは８ビット未満により表されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
ベクトル誤差拡散を実行する手段；及び
アンカーに印刷カラーをマッピングする手段；
からなる装置であって、前記ベクトル誤差拡散を実行する手段は、各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化する手段と、前記入力画素値と前記アンカーとの差に基づき誤差を計算する手段と、前記計算された誤差に基づき誤差フィルタリングを実行する手段とを有し、前記アンカーの１以上が前記印刷カラーの１つにマッピングされることを特徴とする装置。
【請求項３４】
ベクトル誤差拡散を実行するベクトル誤差拡散部；及び
アンカーに印刷カラーをマッピングするマッピングユニット；
からなる装置であって、前記ベクトル誤差拡散部は、各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化する量子化器と、該量子化器に接続され、前記入力画素値と前記アンカーとの差に基づき誤差を計算する誤差計算ユニットと、該誤差計算ユニットに接続され、前記計算された誤差に基づき誤差フィルタリングを実行するフィルタとを有し、前記アンカーの１以上が前記印刷カラーの１つにマッピングされ、アンカー数が印刷カラー数より多いことを特徴とする装置。
【請求項３５】
請求項３４記載の装置であって、前記量子化器は、距離メトリックを利用して前記アンカーセットのどのアンカーが最も近いかを決定することを特徴とする装置。
【請求項３６】
請求項３５記載の装置であって、前記マッピングユニットは、最大ブラック値を有するアンカーをインクカラーKにマッピングすることを特徴とする装置。
【請求項３７】
請求項３５記載の装置であって、前記アンカーセットは、所定の第１最大値にあるシアン、マゼンタ及びイエローの少なくとも１つと、所定の第２最大値にあるブラックを有することを特徴とする装置。
【請求項３８】
請求項３７記載の装置であって、前記所定の第１及び第２最大値は、nを該所定の第１及び第２最大値を表すのに使用されるビット数としたとき、２n−１であることを特徴とする装置。
【請求項３９】
請求項３７記載の装置であって、前記アンカーセットは、さらに、CMYKベクトルとして表されるアンカー（275,280,290,0）、（90,0,0,255）、（0,80,0,255）、（0,80,80,255）、（80,0,80,255）、（90,90,0,255）及び（170,170,170,255）を含むことを特徴とする装置。
【請求項４０】
請求項３５記載の装置であって、前記アンカーセットは、任意の値にあるシアン、マゼンタ及びイエローの少なくとも１つと、少なくとも所定の最大値にあるブラックを有することを特徴とする装置。
【請求項４１】
請求項３４記載の装置であって、前記誤差計算ユニットは、前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にない場合、各カラー平面のための前記アンカーを前記入力画素の対応するカラー平面から減じることにより誤差を計算し、すべての非ブラックカラー平面において前記誤差をすべてゼロとして計算し、前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にある場合、前記アンカーのブラックカラー平面値を前記入力画素の前記ブラックカラー平面値から減じることにより誤差を計算することを特徴とする装置。
【請求項４２】
実行可能な命令を含む１つ以上の記録可能な媒体からなる物品であって、前記実行可能な命令は、システムにより実行されるとき、前記システムに：
ベクトル誤差拡散を実行するステップ；及び
アンカーに印刷カラーをマッピングするステップ；
を実行させ、前記ベクトル誤差拡散を実行するステップは、各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化するステップと、前記入力画素値と前記アンカーとの差に基づき誤差を計算するステップと、前記計算された誤差に基づき誤差フィルタリングを実行するステップとを有し、前記アンカーの１以上が前記印刷カラーの１つにマッピングされ、アンカー数が印刷カラー数より多いことを特徴とする物品。
【請求項４３】
請求項４２記載の物品であって、前記システムにより実行される命令は、前記システムに、距離メトリックを利用して前記アンカーセットのどのアンカーが最も近いかを決定することにより、各入力画素値を前記最近接アンカーに量子化させることを特徴とする物品。
【請求項４４】
請求項４３記載の物品であって、前記システムにより実行される命令は、前記システムに、最大ブラック値を有するアンカーをインクカラーKにマッピングすることにより、アンカーを印刷カラーにマッピングさせることを特徴とする物品。
【請求項４５】
請求項４３記載の物品であって、前記アンカーセットは、所定の第１最大値にあるシアン、マゼンタ及びイエローの少なくとも１つと、所定の第２最大値にあるブラックを有することを特徴とする物品。
【請求項４６】
請求項４５記載の物品であって、前記所定の第１及び第２最大値は、nを該所定の第１及び第２最大値を表すのに使用されるビット数としたとき、２n−１であることを特徴とする物品。
【請求項４７】
請求項４５記載の物品であって、前記アンカーセットは、さらに、CMYKベクトルとして表されるアンカー（275,280,290,0）、（90,0,0,255）、（0,80,0,255）、（0,80,80,255）、（80,0,80,255）、（90,90,0,255）及び（170,170,170,255）を含むことを特徴とする物品。
【請求項４８】
請求項４３記載の物品であって、前記アンカーセットは、任意の値にあるシアン、マゼンタ及びイエローの少なくとも１つと、少なくとも所定の最大値にあるブラックを有することを特徴とする物品。
【請求項４９】
請求項４２記載の物品であって、前記システムにより実行される命令は、前記システムに、前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にない場合、各カラー平面のための前記アンカーを前記入力画素の対応するカラー平面から減じることにより誤差を計算し、すべての非ブラックカラー平面において前記誤差をすべてゼロとして計算し、前記アンカーのブラックカラー平面がそれの最大値にある場合、前記アンカーのブラックカラー平面値を前記入力画素の前記ブラックカラー平面値から減じることにより誤差を計算させることを特徴とする物品。
【請求項５０】
少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットとデジタル重複する複数のドットを生成するため、平面単位カラー誤差拡散を実行するステップ；及び
前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するステップ；
からなることを特徴とする方法。
【請求項５１】
請求項５０記載の方法であって、前記他のカラードットは、シアン、マゼンタ及びイエロードットの１つ以上から構成されることを特徴とする方法。
【請求項５２】
請求項５０記載の方法であって、前記インク使用量減少マッピングを実行するステップは、任意のブラックドットに重複するすべてのカラードットを除去することを特徴とする方法。
【請求項５３】
請求項５０記載の方法であって、前記平面単位誤差拡散を実行するステップは、１つのカラー平面に誤差拡散を実行し、結果を取得し、前記結果を利用して、他のカラー平面に誤差拡散を実行することを特徴とする方法。
【請求項５４】
請求項５３記載の方法であって、前記少なくとも１つのカラー平面はブラックカラー平面であることを特徴とする方法。
【請求項５５】
実行可能な命令を含む１つ以上の記録可能な媒体からなる物品であって、前記実行可能な命令は、システムにより実行されるとき、前記システムに：
少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットとデジタル重複する複数のドットを生成するため、平面単位カラー誤差拡散を実行するステップ；及び
前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するステップ；
を実行させることを特徴とする物品。
【請求項５６】
少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットとデジタル重複する複数のドットを生成するため、平面単位カラー誤差拡散を実行する誤差拡散ユニット；及び
前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するインクマッピングユニット；
からなることを特徴とする装置。
【請求項５７】
少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットと重複する複数のドットを生成するため、ディザ処理を実行するステップ；及び
前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するステップ；
からなることを特徴とする方法。
【請求項５８】
請求項５７記載の方法であって、前記インク使用量減少マッピングを実行するステップは、任意のブラックドットに重複するすべてのカラードットを除去することを特徴とする方法。
【請求項５９】
請求項５７記載の方法であって、前記ディザ処理を実行するステップは、すべてのカラー平面に同じサイズのディザマスクを使用することを特徴とする方法。
【請求項６０】
実行可能な命令を含む１つ以上の記録可能な媒体からなる物品であって、前記実行可能な命令は、システムにより実行されるとき、前記システムに：
少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットと重複する複数のドットを生成するため、ディザ処理を実行するステップ；及び
前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するステップ；
を実行させることを特徴とする物品。
【請求項６１】
請求項６０記載の物品であって、前記インク使用量減少マッピングを実行するステップは、任意のブラックドットに重複するすべてのカラードットを除去することを特徴とする物品。
【請求項６２】
少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットと重複する複数のドットを生成するため、ディザ処理を実行するディザユニット；及び
前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するインクマッピングユニット；
からなることを特徴とする装置。
【請求項６３】
請求項６２記載の装置であって、前記インクマッピングユニットは、任意のブラックドットに重複するすべてのカラードットを除去することを特徴とする装置。
【請求項６４】
カラー画像データを解析し、非ブラックドットがブラックドットに重複しているか決定するステップ；
ブラックドットに重複している１つ以上の非ブラックドットを除去することにより、前記カラー画像データを修正するステップ；及び
前記修正されたカラー画像データに対応する出力画像を生成するステップ；
からなることを特徴とする方法。
【請求項６５】
請求項６４記載の方法であって、前記カラー画像データを修正するステップは、ブラックドットに重複するすべての非ブラックドットを除去することを特徴とする方法。
【請求項６６】
請求項６４記載の方法であって、さらに、予想ミスレジストレーションにより、物理的ブラックドットに重複すると予想される非ブラックドットを除去するステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項６７】
請求項６４記載の方法であって、前記非ブラックドットは、シアン、マゼンタ及びイエローの１つ以上のドットから構成されることを特徴とする方法。
【請求項６８】
請求項６４記載の方法であって、さらに、前記カラー画像データにハーフトーン処理を実行するステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項６９】
請求項６８記載の方法であって、前記ハーフトーン処理は、前記不要なカラーデータを決定するための解析前に実行されることを特徴とする方法。
【請求項７０】
請求項６９記載の方法であって、前記ハーフトーン処理は、CMYKカラーデータに実行されることを特徴とする方法。
【請求項７１】
実行可能な命令を含む１つ以上の記録可能な媒体からなる物品であって、前記実行可能な命令は、システムにより実行されるとき、前記システムに：
カラー画像データを解析し、非ブラックドットがブラックドットに重複しているか決定するステップ；
ブラックドットに重複している１つ以上の非ブラックドットを除去することにより、前記カラー画像データを修正するステップ；及び
前記修正されたカラー画像データに対応する出力画像を生成するステップ；
を実行させることを特徴とする物品。
【請求項７２】
カラー画像データを解析し、非ブラックドットがブラックドットに重複しているか決定し、ブラックドットに重複している１つ以上の非ブラックドットを除去することにより、前記カラー画像データを修正するカラー除去器；及び
前記修正されたカラー画像データに対応する出力画像を生成する画像生成装置；
からなることを特徴とする装置。
【請求項７３】
ブラックカラー平面をハーフトーン処理し、結果を生成するステップ；及び
前記結果とセグメンテーションデータを利用して、他のカラー平面をハーフトーン処理するステップ；
からなることを特徴とする方法。
【請求項７４】
請求項７３記載の方法であって、前記セグメンテーションデータはブラック対非ブラック領域を示すことを特徴とする方法。
【請求項７５】
請求項７３記載の方法であって、前記セグメンテーションデータは画像対テキストモードを示すことを特徴とする方法。
【請求項７６】
請求項７３記載の方法であって、前記セグメンテーションデータは、処理対象の画像のある領域が関心領域にあるか示すことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷技術に関し、より詳細には、ハーフトーン処理を利用したカラー文書の印刷に使用されるインクまたはトナーの使用量を抑える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやコピー機の利用においてインクまたはトナーに関するコストは無視できない要素である。このため、それらの使用量を抑えることにより全体のランニングコストを低減することができる。一般に、インク使用量はページの印刷コストのかなりの部分を占めている。より少ないインク使用量で各ページの印刷が可能となれば、このインク使用量の節約によりトータルコストを低減させることができるであろう。また、紙のリサイクル処理において、インク使用量の低減は有害な化学物質の利用を抑えることができ、結果として環境への負荷を減らすことにもつながる。さらに、この紙のリサイクル処理は流体処理（hydrodynamic  process）であり、インク使用量の低減は水の利用を抑えると共に、当該処理に要するエネルギーの減少をももたらすであろう。
【０００３】
このようにインク使用量を抑えることは望ましい結果をもたらす一方、現在のカラープリンタはインクの効率的な利用を行っていない。インク使用量を減少させるための方法としては、画質維持と共にインク使用量を抑えるドラフトモード技術（draft  mode  technology）、プレハーフトーン処理技術（pre-halftoning  technology）及びハーフトーン処理アルゴリズムなどが含まれる。ドラフトモード技術に関して、現在のプリンタは、画質を落とすことによりインク使用量を抑える「ドラフト」オプションを提供している。例えば、ハーフトーン処理前に、８ビットのC、M、Y及びKの各値の輝度を１／２にしたり、あるいは画像の彩度を減少させて、交互に画素を印刷することによりドラフト文書の印刷が行われる。ドラフト印刷では文書の画質が落ちるため、カラープリンタやカラーコピー機ではインク使用量の低減の効果は限られたものとなってしまう。
【０００４】
他の従来技術では、ハーフトーン処理前に８ビットのデータの変換あるいは制限が行われる。例えば、２００１年１１月６日Deckerらに与えられた米国特許第6,313,925号「画質劣化なくカラープリンタにおけるトナー/インク使用量を低減させるシステム、方法及びプログラム（System,  Method  and  Program  for  Saving  Toner/Ink  in  a  Color  Printer  Without  Sacrificing  Image  Quality）」を参照されたい。特殊な下色除去関数（undercolor  removal  function）が利用される。
【０００５】
従来技術において、ドットゲインを補償する誤差拡散（error  diffusion）が修正されてきた。例えば、Henry  Kangによる「デジタルカラーハーフトーン処理（Digital  Color  Halftoning）」（SPIE  Press,  2001）及びJoseph  Shuによる「高画質高解像度インクジェット印刷のためのインク抑制による誤差拡散（Error  Diffusion  With  Ink  Reduction  for  High  Quality  and  High  Resolution  Ink  Jet  Printing）」（IEEE  International  Conference  on  Image  Processing,  1995）を参照されたい。この中でShuは彼のアルゴリズムを「インク抑制による誤差拡散」と呼んでいる。インクジェットメディアのインク溢れを回避し、ウォームアーチファクト（worm-artifact）を抑えるためのインクを抑制するために、ドットゲインが補償される。Shuによる研究はまた特許形式でも与えられている。１９９７年１月７日Shuに与えられた米国特許第5,592,592号「インク抑制処理を利用した誤差拡散ハーフトーン処理による画像におけるアーチファクトを最小化するための方法及び装置（Method  and  Apparatus  for  Minimizing  Artifacts  in  Images  Produced  by  Error  Diffusion  Halftoning  Utilizing  Ink  Reduction  Processing）」を参照されたい。
【０００６】
他の関連技術としては、K重複印刷を防ぐハーフトーン処理アルゴリズムである。多くのディザ方法がある。例えば、１９９５年１２月５日にPerumalらに与えられた米国特許第5,473,446号「黒及び補助色置換及びカラーベクトルディザ処理を利用したカラーデジタルハーフトーン処理（Color  Digital  Halftoning  Using  Black  and  Secondary  Color  Replacement  and  Color  Vector  Dithering）」を参照されたい。
【０００７】
１９９４年７月２６日にBestらに与えられた米国特許第5,333,243号「ヒュー＝プラス＝グレイカラーモデル及び誤差拡散を利用したカラー画像形成方法（Method  for  Forming  Color  Images  Using  a  Hue-Plus-Gray  Color  Model  and  Error  Diffusion）」では、R、G、B、C、M、Y、K及びWの１色のみが一度に印刷される新規な誤差拡散方法が開示されている。これにより、色のトップにKを印刷する可能性を排除している。当該システムでは、どの色が現時点で最も大きな誤差を有しているかに着目することにより、印刷すべき色を決定している。誤差は通常の誤差拡散と同じようにパスされる。このような方法では、入力に対し特殊な下色除去あるいは制限が要求されるか、あるいはそうでなければ誤差は溢れ出てしまうであろう。例えば、この方法によると、CMYK入力値（255,0,0,50）はさらに大きな誤差を引き起こすことになるであろう。
【０００８】
１９９５年５月２８日にMottaらに与えられた米国特許第5,402,245号「改善された下色除去及びエラー拡散手順を示すバイレベルデジタルカラープリンタシステム（Bi-level  digital  color  printer  system  exhibiting  improved  undercolor  removal  and  error  diffusion  procedures）」では、入力値Kが最大の入力値であるかに基づくことなく、それが誤差拡散閾値より大きければ、最初にKを印刷するという決定がなされる誤差拡散アルゴリズムが開示される。Kを印刷するよう決定される場合、他の色C、M及びYは考慮されない。誤差が溢れ出ないように、入力に対し特殊な下色除去あるいは制限が再び必要となる。例えば、この方法によると、CMYK入力値（50,0,0,255）はさらに大きな誤差を引き起こすことになるであろう。
【０００９】
MottaとDispotoによる研究では、量子化器と出力ハーフトーン信号とのマッピングのアイデアが取り入れられている。この研究では、量子化、誤差計算及び誤差分布からなる誤差拡散ステップが、CIELabやRGB空間のような１つの空間で行われ、量子化器からの出力が印刷装置空間の適切な色にマッピングされる。１９９７年５月１５日にMottaらに与えられた米国特許第5,621,545号「色誤差拡散を利用した画像生成（Image  production  using  color  error  diffusion）」を参照されたい。しかしながら、当該特許はCMY空間へのマッピングのみにしか言及していない。
【特許文献１】米国特許第6,313,925号
【特許文献２】米国特許第5,592,592号
【特許文献３】米国特許第5,473,446号
【特許文献４】米国特許第5,333,243号
【特許文献５】米国特許第5,402,245号
【特許文献６】米国特許第5,621,545号
【非特許文献１】Henry  Kang「デジタルカラーハーフトーン処理（Digital  Color  Halftoning）」（SPIE  Press,  2001）
【非特許文献２】Joseph  Shu「高画質高解像度インクジェット印刷のためのインク抑制による誤差拡散（Error  Diffusion  With  Ink  Reduction  for  High  Quality  and  High  Resolution  Ink  Jet  Printing）」（IEEE  International  Conference  on  Image  Processing,  1995）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、ハーフトーン処理を利用したカラー文書の印刷に使用されるインク及びトナー使用量を減少させる方法及び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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明による方法は、ベクトル誤差拡散を実行するステップ、及びアンカーに印刷カラーをマッピングするステップからなる方法であって、前記ベクトル誤差拡散を実行するステップは、各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化するステップと、前記入力画素値と前記アンカーとの差に基づき誤差を計算するステップと、前記計算された誤差に基づき誤差拡散を実行するステップとを有し、前記アンカーの１以上が前記印刷カラーの１つにマッピングされることを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による装置は、ベクトル誤差拡散を実行する手段、及びアンカーに印刷カラーをマッピングする手段からなる装置であって、前記ベクトル誤差拡散を実行する手段は、各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化する手段と、前記入力画素値と前記アンカーとの差に基づき誤差を計算する手段と、前記計算された誤差に基づき誤差フィルタリングを実行する手段とを有し、前記アンカーの１以上が前記印刷カラーの１つにマッピングされることを特徴とする。
【００１３】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による装置は、ベクトル誤差拡散を実行するベクトル誤差拡散部、及びアンカーに印刷カラーをマッピングするマッピングユニットからなる装置であって、前記ベクトル誤差拡散部は、各入力画素値をアンカーセットの最近接アンカーに量子化する量子化器と、該量子化器に接続され、前記入力画素値と前記アンカーとの差に基づき誤差を計算する誤差計算ユニットと、該誤差計算ユニットに接続され、前記計算された誤差に基づき誤差フィルタリングを実行するフィルタとを有し、前記アンカーの１以上が前記印刷カラーの１つにマッピングされ、アンカー数が印刷カラー数より多いことを特徴とする。
【００１４】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による方法は、少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットとデジタル重複する複数のドットを生成するため、平面単位カラー誤差拡散を実行するステップ、及び前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するステップからなることを特徴とする。
【００１５】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による装置は、少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットとデジタル重複する複数のドットを生成するため、平面単位カラー誤差拡散を実行する誤差拡散ユニット、及び前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するインクマッピングユニットからなることを特徴とする。
【００１６】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による方法は、少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットと重複する複数のドットを生成するため、ディザ処理を実行するステップ、及び前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するステップからなることを特徴とする。
【００１７】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による装置は、少なくとも１つのブラックドットが１つ以上の他のカラードットと重複する複数のドットを生成するため、ディザ処理を実行するディザユニット、及び前記少なくとも１つのブラックドットにデジタル重複するカラードットを除去するため、デジタル信号にインク使用量減少マッピングを実行するインクマッピングユニットからなることを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による方法は、カラー画像データを解析し、非ブラックドットがブラックドットに重複しているか決定するステップ、ブラックドットに重複している１つ以上の非ブラックドットを除去することにより、前記カラー画像データを修正するステップ、及び前記修正されたカラー画像データに対応する出力画像を生成するステップからなることを特徴とする。
【００１９】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による装置は、カラー画像データを解析し、非ブラックドットがブラックドットに重複しているか決定し、ブラックドットに重複している１つ以上の非ブラックドットを除去することにより、前記カラー画像データを修正するカラー除去器、及び前記修正されたカラー画像データに対応する出力画像を生成する画像生成装置からなることを特徴とする。
【００２０】
さらに、上記課題を解決するため、本発明による方法は、ブラックカラー平面をハーフトーン処理し、結果を生成するステップ、及び前記結果とセグメンテーションデータを利用して、他のカラー平面をハーフトーン処理するステップからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、ハーフトーン処理を利用したカラー文書の印刷に使用されるインク及びトナー使用量を減少させることが可能な方法及び装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき具体的に説明する。
【００２３】
デジタルカラーハーフトーン処理は、用紙にデジタルカラー画像を再生するための主要な技術である。少数のパレット（palette）による無数の色の視覚的認識を可能にするヒューマンビジュアルシステムでの空間統合に有効なデジタルカラーハーフトーン技術が説明される。デジタルカラーハーフトーン技術はベクトル形式の誤差拡散である。このベクトル形式による誤差拡散は、印刷処理に使用されるインクやトナーの使用量の軽減、粒状性（graininess）、色忠実度（color  fidelity）、ロウバストネス・ツー・ミスレジストレーション（robustness  to  misregistration）及び/または他の画質評価尺度のような特徴に対する画質の維持または向上を含む本発明の多くの目的を有する。
【００２４】
ハーフトーン処理アルゴリズム及びパラメータの選択は、使用されるインク量に影響を与える。（物理的な印刷処理前に）ハーフトーン信号においてより少数のデジタルドットを要求する様々な技術が説明される。インク使用量の減少による他の効果としては、例えば、より迅速な用紙の乾燥、インクジェット処理のより少ないインクの使用、及び環境への影響などが挙げられる。
［概観］
従来技術によるハーフトーン処理では、C、MあるいはYトナードットがK（黒）トナードットの上に印刷されることが多い。これを「オーバープリント（overprinting）」と呼ぶ。カラーのパッチとK（黒）のパッチを重ねて印刷することにより生成された色は、Kのみでの印刷とほとんど区別することができない。このオーバープリントは画質への貢献がほとんどないことが多い。一実施例では、インク使用量を減らすためこのオーバープリントが軽減される。これを「不要色除去（waste  color  removal）」と呼び、一実施例では、Kドット上にデジタルオーバープリントされたカラードットが、ポストハーフトーン処理工程として除去される。
【００２５】
ここで説明されるインク使用量減少技術の一実施例は、ベクトル誤差拡散（VED）を利用したものである。VEDでは４色（CMYK）すべてが同時にハーフトーン処理され、これにより制御対象のカラードットのオーバープリントが可能になる。４色インクカラー印刷のための従来技術によるVEDでは、各入力画素が４色のインクの合成により印刷可能な１６色のうちの１つに量子化される。
【００２６】
一実施例では、不要色除去（WCR）が実行され、Kの上の任意の色がKと同じように現れるという仮定を模倣するようVED誤差計算処理が変更される。
【００２７】
【表１】
2004229281.tif 000003
以下の説明では、本発明のさらなる説明を与えるため多くの詳細が与えられる。しかしながら、本発明がこれら特定の詳細を利用することなく実践可能であるということは、当業者には明らかであろう。他の例では、本発明が不明瞭になることを避けるため、周知の構成及び装置は詳細にではなくブロック図の形式で示される。
【００２８】
以下の詳細な説明の一部は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する処理のアルゴリズム及び記号表記に関して与えられる。このようなアルゴリズム的な記述及び表記は、データ処理分野における当業者が他の当業者に研究の本質を最も効果的に伝えるために利用する手段である。アルゴリズムとは、所望の結果を導く自己矛盾のないステップシーケンスであると、ここではそして一般的に考えられるものである。これらのステップは物理的な数量に対する物理的操作を要するものである。必須ではないが、通常これらの数量は格納、転送、合成、比較及び操作可能な電子または磁気信号の形をとる。これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数などと呼ぶことは通常の利用のためから便利である。
【００２９】
しかしながら、これらのすべて及び類似の用語は適当な物理量と関連付けされるべきであり、これらの量に付けられた単なる便宜上のラベルであるということを認識すべきである。また、以下の説明から明らかなように、特に言及されない場合、「処理」、「計算」、「決定」、「表示」などの用語を利用した説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリの中の物理（電子）量として表されるデータを、当該コンピュータシステムのレジスタあるいはメモリ、または他の情報格納、送信あるいは表示装置の中の物理量として同様に洗わされる他のデータに処理及び変換するコンピュータシステムまたは同様の電子計算装置のアクション及び処理を言及するものである。
【００３０】
本発明はまた、ここでの処理を実行する装置に関する。本発明による装置は、要求された用途向けに作成されたものであってもよいし、格納されているコンピュータプログラムにより選択的に起動または設定される汎用コンピュータから構成されてもよい。このようなコンピュータプログラムは、以下に限定されるものではないが、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、CD−ROM（Compact  Disk-Read  Only  Memory）、光磁気ディスク、ROM（Read  Only  Memory）、RAM（Random  Access  Memory）、EPROM（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、EEPROM（Electronically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）、磁気または光カードを含む任意のタイプのディスク、電子命令の格納に適した任意のタイプのメディアなどの各自がコンピュータシステムバスに接続されているコンピュータ読み出し可能な記憶媒体に格納されてもよい。
【００３１】
ここで与えられるアルゴリズム及び表示は、本来的には特定のコンピュータや他の装置に関連付けられるものではない。ここでの教示に従ったプログラムにより様々な汎用システムが利用可能であり、また要求される方法ステップを実行により特化した装置の構築が便利であるとわかるかもしれない。これら様々なシステムに対し要求される構成が以下の説明から明らかになるであろう。さらに、本発明は特定のプログラミング言語を参照することによる説明は与えられない。ここで説明される本発明の教示を実現するのに様々なプログラミング言語の利用が可能であるということは理解されるであろう。
【００３２】
マシーン読み出し可能な媒体には、マシーン（例えば、コンピュータ）により読み出し可能な形式での情報の格納または送信のための任意の機構が含まれる。マシーン読み出し可能な媒体には、例えば、ROM、RAM、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光学、音響また他の形式の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）などが含まれる。
【００３３】
以下の説明では、入力（または出力）される色は、４色の要素ベクトル（C,M,Y,K）
として表すことができる。ただし、C、M、Y及びKは１００％のインクに対する割合である。従って、（0.8,0.5,0,0）による色は、プリンタに８０％のシアンインク、５０％のマゼンタインク、０％のイエロー及びブラックインクを印刷することを要求している。または、入力（または出力）される色は、ある範囲内の値として表すこともできる。例えば、８ビットの実施例では、（255,0,0,0）はプリンタに１００％のシアンインク、０％のマゼンタ、イエロー及びブラックインクを印刷することを要求するものである。用いられている表現は直接トナーにマッピングされる必要はない。また、ブラックとオレンジやグリーンのような他のカラーを有するベクトルのように、要素数の異なる他の構成要素を有するベクトルが利用されてもよい。例えば、オレンジとグリーンが加えられた６色の要素ベクトル（C,M,Y,K,O,G）が利用されてもよい。
［不要色除去（WCR）］
図１は、インク使用量の減少を実現する一実施例による構成要素のブロック図である。ソースカラー画像１００は、印刷対象のカラー画像に対応するカラー画像データを提供する。ソースカラー画像１００からのカラー画像データは、典型的には、RGB信号の形式で与えられる。しかしながら、任意のフォーマットによるカラー画像データが利用可能である。
【００３４】
一実施例において、RGBカラーデータは、任意の既知の変換技術を利用して、カラーコンバータ１１０によりCMYKカラーデータに変換される。一実施例では、カラーコンバータ１１０はまた、C、M及びYの無色値をKに置き換えるプレハーフトーン処理である下色除去（UCR）を実行する。すなわち、UCRは各入力カラーを新しい入力カラーにマッピングする。UCRは、８ビットのC、M、Y及びKの値のような入力画素に対し実行される。例えば、UCR処理の一実施例では、以下の変換が行われる。すなわち、
Knew=K+min(C,M,Y)
Cnew/Mnew/Ynew=C/M/Y-min(C,M,Y)
である。例えば、ソースとして（100,30,220,0）のCMYKカラー値は、（70,0,190,30）に変換される。この新しいカラー値では、ハーフトーン処理後に要求されるインク使用量をより少なくする傾向がある。
【００３５】
ハーフトーン装置１２０は、CMYKカラーデータを受け取り、修正されたC’M’Y’K’カラーデータを生成する。一実施例では、入力カラーデータは３２ビットデータストリーム（C、M、Y及びKの各々に８ビットずつ）であり、出力カラーデータは４ビットデータストリーム（C’、M’、Y’及びK’の各々に８ビットずつ）である。一実施例では、ハーフトーン装置１２０は誤差拡散ユニットから構成される。あるいは、ハーフトーン装置１２０はディザユニットから構成されてもよい。ハーフトーン装置１２０により実行される誤差拡散あるいはディザ処理は、平面単位あるいはベクトル単位で行われてもよい。
【００３６】
ハーフトーン装置１２０からの出力は、カラーデータの解析により冗長なカラーデータを決定する不要色除去装置１３０により処理される。例えば、複数のカラードットがブラックドットと空間的に同じ位置に供される場合、出力画像の完全さを失することなく非ブラックドットの消去が可能である。不要色除去装置１３０は、修正されたカラー画像データを生成し、出力装置１４０に供給する。出力装置１４０は、この修正されたカラー画像データに基づき画像を生成する。
【００３７】
一実施例では、出力装置１４０は、上記処理がなされない場合にソース画像の生成に必要となる量よりもより少ないインク使用量で印刷することが可能なプリンタ（インク、レーザ、ワックスなど）やデジタルコピー機のプリンタエンジンである。本明細書を通じ、「インク」という単語はインク、トナーまたはワックスを意味する。また、他の出力装置が利用されてもよい。例えば、後の送信や印刷のために、出力画像データが記憶媒体により格納されてもよい。
【００３８】
以下で詳細に説明されるように、インクマッピング処理では、アンカーがインクにマッピングされる。
［WCR及び誤差拡散］
図２Aは、誤差拡散ユニットを備えたWCRデータフロー図である。図２Aを参照するに、誤差拡散ユニット２１０は、各色平面を独立に処理する平面単位誤差拡散処理を実行する。一実施例では、誤差拡散ユニット２０１は、CMYKベクトル値に誤差拡散処理を実行する。CMYKの各値は、任意サイズのデータが入力可能であるが、図２のように８ビット値として示される。平面単位誤差拡散処理の結果は不要色除去装置２０２に供給され、上述のようなインク使用量減少マッピング処理が実行される。この結果には、KドットとC、MあるいはYドットとが重複する画素が含まれる。８ビットのCMYK値の場合では、この結果は、CMYKのカラードットを印刷すべきかを示す各CMYK値のための１ビット値である。不要色除去装置２０２は、ハーフトーン処理後、ブラックドットとデジタル的に重複するカラードットの除去を実行する。図３は、WCRの一例を示す図である。
【００３９】
一実施例では、Kドットに重複するカラードットの１００％が除去される。これを１００％WCRと呼ぶ。他の実施例では、Kドットに重複するカラードットの一部のみが除去される。これは、セグメンテーションデータ１９０（オプショナル）のようなセグメンテーションデータがWCRへの入力として利用可能な場合、あるいは近傍のハーフトーンドットに基づく場合であるかもしれない。例えば、一実施例において、Kドットに重複するカラードットが、それと同じ色の他のドットから孤立しない場合に限って、当該カラードットは除去される。重複しているドットすべてを除去しないもう１つの理由は、KCの印刷のようなKにさらなる深みを与えるためである。
【００４０】
セグメンテーションデータの場合、セグメンテーションデータは、例えば、ブラック対非ブラック領域、（例えば、コピー機の）画像対テキストモード、画像の処理領域が関心領域（ROI）にあるかを示すかもしれない。そのようなセグメンテーションデータの取得は既知の方法により実行可能である。
【００４１】
一実施例では、チェックされたミスレジストレーションにより物理的ブラックドットと重複すると予想されるカラードットが除去されてもよい。
［WCR及びディザ処理］
図２Bは、ディザユニットを備えたWCRデータフロー図である。図２Bを参照するに、ディザユニット２０３は、各平面に対し独立にディザ処理を実行する。
【００４２】
高画質化のため、WCRの実行前にディザ処理を行う１つの方法は、同じサイズのマスクを利用することである。マスクサイズを均一にすることにより、モアレを避けることができ、WCRステップ後良好な画質を実現することができる。例えば、従来技術によると、シアンとマゼンタマスクはブラックマスクから±３０度に設定される。しばしば、シアンとマゼンタマスクは同じサイズとなる。
【００４３】
一実施例では、約１５度と７５度で同じサイズであるマスクが利用される。例えば、そのようなマスクとして、マスクD１、マスクD２及びマスクD３の３つがある。シアンチャンネルはマスクD１により、マゼンタチャンネルはマスクD２により、イエローチャンネルはマスクD３により、ブラックチャンネルはマスクD１、D２またはD３（画像全体で首尾一貫して１つが選ばれる）により、それぞれディザ処理される。
【００４４】
同一サイズのマスク生成は、シアンとマゼンタに対し同じサイズのマスクをすでに有する既知のディザマスクセットから開始される。もとのシアンまたはマゼンタマスクの値のシフト、これらの値の反転（正のノイズは負に、負のノイズは正に反転させる）、あるいは他の処理によって、同一サイズの新しいマスクを導出することができる。
【００４５】
一実施例では、シアンチャンネルは（角度１５度の）マスクD１により、イエローチャンネルは同一サイズであるが異なる角度（例えば、角度７５度）のマスクD２により、ブラックチャンネルはマスクD１またはD２（全体を通じて）により、マゼンタチャンネルはマスクD１を反転したものにより、それぞれディザ処理される。
【００４６】
他の実施例では、シアンチャンネルは（上記と同様）マスクD１により、ブラックチャンネルはマスクD１を反転したものにより、マゼンタチャンネルはマスクD２により、イエローチャンネルはマスクD２を反転させたものにより、それぞれディザ処理される。
［ベクトル誤差拡散（VED）］
一実施例において、ハーフトーン装置１２０はベクトル誤差拡散ユニットから構成される。ベクトル誤差拡散では、処理のためすべての色平面が同時に利用可能である。誤差拡散ユニット２０１により実行される平面単位EDと比較して、すべての色平面が利用可能であることにより、量子化（距離メトリックを含む）、誤差計算及び誤差フィルタリング処理の３つの処理ブロックにおいて、より高い柔軟性が可能となる。
【００４７】
図４は、ベクトル誤差拡散処理を実行する誤差拡散ユニットの一実施例のフロー図である。図４に示される各ブロックは、ハードウェア（例えば、回路、専用論理など）、ソフトウェア（例えば、汎用コンピュータシステムや専用マシーンにより実行される）、あるいはそれらを組み合わせたものから構成される処理論理を備える。
【００４８】
図４を参照するに、CMYK入力画素４００が加算ユニット４０１に入力される。一実施例では、各CMYK値は８ビットである。加算ユニット４０１はまた、誤差フィルタリングユニット４０４から入力を受け取り、誤差拡散に関する既知の方法により、前の入力画素に量子化処理を行った結果として生成される誤差値を入力画素４００に適用する。
【００４９】
加算ユニット４０１の出力が量子化器４０２に供給され、ベクトル量子化処理が実行され、誤差計算ユニット４０３に供給される。量子化器４０２は、既知のカラー量子化テクニックを実行する。量子化器４０２の出力はC’M’Y’K’インク（またはトナー）４１０を表す。一実施例では、C’M’Y’K’インク４１０は１ビット値である。
【００５０】
量子化器４０２の出力はまた、量子化器４０２の入出力の差を計算する誤差計算ユニット４０３に供給される。この処理は平面単位で実行されてもよい。この出力される誤差は、誤差値を加算ユニット４０４に与える誤差フィルタリングユニット４０４に供給され、CMYK入力画素の他の画素に当該誤差が拡散される。
【００５１】
図５は、不要色除去処理に先行する修正されたベクトル誤差拡散処理を実行する誤差拡散ユニットの一実施例のフロー図である。図５に示される各ブロックは、ハードウェア（例えば、回路、専用論理など）、ソフトウェア（例えば、汎用コンピュータシステムや専用マシーンにより実行される）、あるいはそれらを組み合わせたものから構成される処理論理を備える。
【００５２】
図５を参照するに、CMYK入力画素５００が加算ユニット５０１に供給される。一実施例では、各CMYK画素は８ビットである。加算ユニット５０１はまた、誤差フィルタリングユニット５０４からの入力を受け取り、誤差拡散に関する既知の方法により、前の入力画素に量子化処理を行った結果として生成される誤差値を入力画素５００に適用する。
【００５３】
加算ユニット５０１の出力が量子化器５０２に供給され、ベクトル量子化処理が実行され、誤差計算ユニット５０３に供給される。量子化器５０２は、距離メトリックｄを利用して、この入力画素をアンカーセットの最近接アンカーに量子化する。アンカーセットは量子化器５０２に利用可能なカラーセットであり、印刷可能な色数以上であってもよい。一実施例では、アンカーセットは１６のベーシックアンカーを含み、これらのアンカーは量子化に利用可能なベーシックインクの組み合わせ（C,M,Y,K,CM,CY,CK,MY,MK,YK,CMY,CMK,CYK,MYK,CMYK,  W）である。また距離L１が最も近いインクの決定のため距離メトリックdに対し選ばれる。距離L１は、
【００５４】
【数９】
2004229281.tif 000004
として表される。一実施例では、アンカーは８ビットの番号である。あるいは、量子化器５０２は、ユークリッド距離L２あるいは他の既知の距離測度を使って最近接インクを決定するかもしれない。ここで、距離L２は、
【００５５】
【数１０】
2004229281.tif 000005
として表される。入力画素が量子化されるアンカーは印刷可能な色である必要はない。
【００５６】
量子化器５０２のアンカー出力５２０は、不要色除去装置（WCR）５３０に供給される。WCR５３０は、アンカー出力５２０を１以上のインクにマッピングする。一実施例では、WCR５３０は、以下の表２に従ってアンカーをインクにマッピングする。
【００５７】
【表２】
2004229281.tif 000006
WCR５３０の出力はC’M’Y’K’インク５１０である。一実施例では、C’M’Y’K’インク５１０は１ビット値である。
【００５８】
量子化器５０２の出力はまた、量子化器５０２の入出力の差を計算する誤差計算ユニット５０３に供給される。この処理は平面単位で実行されてもよい。すなわち、誤差計算ユニット５０３の出力は、以下の式に従って計算される。
【００５９】
誤差＝（input(C)-anchor(C),input(M)-anchor(M),input(Y)-anchor(Y),input(K)-anchor(K)）
この出力される誤差は、誤差値を加算ユニット５０２に与える誤差フィルタリングユニット５０４に供給され、CMYK入力画素５００の他の画素に当該誤差が拡散される。誤差フィルタリングユニット５０４により実行されるこのフィルタリング処理は、平面単位で実行されてもよい。あるいは、誤差フィルタリング処理は、色平面間の誤差を与えてもよい。
【００６０】
色平面へのベクトル処理に基づく上記実施例に関する変形が可能である。また、上記マッピングはK及び他の値へのものであってもよい。例えば、４色の要素ベクトル（255,255,255,255）はKCにマッピングされてもよい。
［インク使用量減少テクニックの他の実施例］
アンカーは同じ１６色C,M,Y,K,CM,CY,CK,MY,MK,YK,CMY,CMK,CYK,MYK,CMYK,Wであってもよいが、他の実施例では異なっていてもよい。他の実施例では、例えば、（(0.35C,K),(0.31M,K),(0.31M,0.31Y,K),(0.31C,0.31Y,K),(0.35C,0.35M,K),(.067C,0.67M,0.67Y,K)）のような他のアンカーが使用されてもよい。これら追加的なアンカーはKにマッピングされる。このマッピング処理は、量子化器がアンカーを実際の印刷カラーにマッピングした後、実行される。一実施例では、これらすべての追加的アンカーは、印刷出力Kへの量子化後、マッピングされる。
【００６１】
図６は、量子化器６０２とインクマッピングユニット６３０以外は図５のフロー図と同様の誤差拡散ユニットの他の実施例のフロー図である。図６に示される各ブロックは、ハードウェア（例えば、回路、専用論理など）、ソフトウェア（例えば、汎用コンピュータシステムや専用マシーンにより実行される）、あるいはそれらを組み合わせたものから構成される処理論理を備える。図６を参照するに、量子化器６０２は、加算ユニット５０１からの出力を、例えば、前述の距離L１またはL２の距離メトリックｄを利用してアンカーセットの最近接アンカーに量子化する。アンカーセットには、図５に関して説明されたベーシックカラー及びブラックアンカーと共にいくつかの追加的アンカーが含まれる。最近接アンカーはアンカー６２０として出力される。一実施例では、アンカー６２０は８ビットアンカーである。
【００６２】
表３は、インクマッピングユニット６３０により実行されるインクマッピング処理を示す。ここで、表３はまた追加的アンカーを含んでいる。
【００６３】
【表３】
2004229281.tif 000007
［インク使用量減少テクニックのさらなる他の実施例］
他の実施例では、量子化器はすべてのカラー（α,β,γ,255）を含む追加的アンカーを有するかもしれない。ただし、α、β及びγは０から２５５までの任意の値である。このため、追加的アンカーはKにマッピングされる。図７は、そのような量子化器を備えた誤差拡散ユニットのさらなる他の実施例のフロー図である。図７に示される各ブロックは、ハードウェア（例えば、回路、専用論理など）、ソフトウェア（例えば、汎用コンピュータシステムや専用マシーンにより実行される）、あるいはそれらを組み合わせたものから構成される処理論理を備える。図７を参照するに、量子化器７０２は、アンカー７２０を生成し、インクマッピングユニット７３０がそれを特定のインクにマッピングする。この場合におけるアンカーとインクのマッピングが、以下の表４に示される。
【００６４】
【表４】
2004229281.tif 000008
従来技術による平面単位誤差拡散（pbpED）と、すべてのカラー（α,β,γ,255）を含む追加的アンカーを有する量子化器７０２と任意のカラー（α,β,γ,255）をKにマッピングするマッピング規則に従うインクマッピングユニット７３０との利用との比較が、以下で説明される。入力及び結果として得られる各ベクトルは、CMYK値の順序集合である。
【００６５】
【表５】
2004229281.tif 000009
［他の修正されたベクトル誤差拡散テクニック］
図８は、不要色除去処理に先行するベクトル誤差拡散処理を実行する誤差拡散ユニットの一実施例のフロー図である。図８に示される各ブロックは、ハードウェア（例えば、回路、専用論理など）、ソフトウェア（例えば、汎用コンピュータシステムや専用マシーンにより実行される）、あるいはそれらを組み合わせたものから構成される処理論理を備える。
【００６６】
図８を参照するに、CMYK入力画素８００が加算ユニット８０１に供給される。一実施例では、各CMYK画素は８ビットである。加算ユニット８０１はまた、誤差フィルタリングユニット８０４からの入力を受け取り、誤差拡散に関する既知の方法により、前の入力画素に量子化処理を行った結果として生成される誤差値を入力画素８００に適用する。
【００６７】
加算ユニット８０１の出力が量子化器８０２に供給され、ベクトル量子化処理が実行され、誤差計算ユニット８０３に供給される。量子化器８０２は、一実施例の距離L１を利用して、この入力画素を１６のベーシックアンカーの最近接アンカーに量子化する。この量子化は平面単位で実行される。より詳細には、これらのアンカーは、量子化に利用可能な４つのインクのベーシックな組み合わせ（C,M,Y,K,CM,CY,CK,MY,MK,YK,CMY,CMK,CYK,MYK,CMYK,W）である。また距離L１が最も近いインクの決定のため選ばれる。一実施例では、アンカーは８ビットの番号である。あるいは、量子化器８０２は、ユークリッド距離L２あるいは他の既知の距離測度を使って最近接インクを決定するかもしれない。ここで、入力画素が量子化されるアンカーは印刷可能な色である必要はない。
【００６８】
量子化器８０２のアンカー出力８２０は、マッピングユニット８３０に供給される。マッピングユニット８３０は、アンカー出力８２０をインクにマッピングする。一実施例では、マッピングユニット８３０は、以下の表６に従ってアンカーをインクにマッピングする。ここで、２５５に等しいKを有するすべてのアンカーはKにマッピングされる。
【００６９】
【表６】
2004229281.tif 000010
マッピングユニット８３０の出力はC’M’Y’K’インク８１０である。一実施例では、C’M’Y’K’インク８１０は１ビット値である。
【００７０】
量子化器８０２の出力はまた、量子化器８０２の入出力の差を計算する誤差計算ユニット８０３に供給される。すなわち、誤差計算ユニット８０３の出力は、以下に従って計算される。
【００７１】
【表７】
2004229281.tif 000011
量子化器８０２がK平面に対し２５５に量子化しない場合、誤差計算は従来技術による平面単位誤差計算である。量子化器８０２がK平面に対し２５５に量子化する場合、誤差はC、M及びY平面に対し０となる。K平面に対する誤差は通常通り計算される。
【００７２】
この出力される誤差は、誤差値を加算ユニット８０２に与える誤差フィルタリングユニット８０４に供給され、CMYK入力画素８００の他の画素に当該誤差が拡散される。一実施例では、誤差フィルタリングユニット８０４のフィルタリング処理を実行するフィルタは、Stucki１２タップフィルタから構成される（Henry  Kang,“Digital  Color  Halftoning”,SPIE  Press,2001を参照されたい）。
【００７３】
誤差フィルタリングユニット８０４により実行されるこのフィルタリング処理は、平面単位で実行されてもよい。あるいは、誤差フィルタリング処理は、色平面間の誤差を与えてもよい。
【００７４】
本発明による誤差拡散テクニックのいくつかの適用事例が以下で与えられる。入力及び結果として得られる各ベクトルは、CMYK値の順序集合である。
【００７５】
【表８】
2004229281.tif 000012
［平面単位誤差拡散、WCR及び誤差拡散の数学的記述］
従来の平面単位誤差拡散が数学的に説明され、その後でWCR（平面単位誤差拡散により）と前述の誤差拡散テクニックに対して同様の方程式群が導出される。
［平面単位誤差拡散］
平面単位誤差拡散は、典型的には３つの式、すなわち、前の画素からの誤差を加えることにより入力を修正する式、当該誤差を定義する式及び量子化器を定義する式により説明される（以下の式（１）、（２）及び（３）を参照されたい）。
【００７６】
x(t)を位置tの入力画像信号とする。従来技術に従って、平面単位誤差拡散はこの信号と継承された誤差とを加え合わせたものとして特徴付けされる以下の２つの方程式により説明される。
【００７７】
【数１１】
2004229281.tif 000013
ここで
【００７８】
【数１２】
2004229281.tif 000014
は誤差拡散出力信号であり、また当該誤差は以下により求められる。
【００７９】
【数１３】
2004229281.tif 000015
ここでh=(h1,…,hj)は
【００８０】
【数１４】
2004229281.tif 000016
を満たす誤差拡散フィルタであり、Q(・)は量子化演算子である。簡単化のため、すべてのtに対して、
【００８１】
【数１５】
2004229281.tif 000017
であると仮定する。従って、量子化器は以下のように定義される。
【００８２】
【数１６】
2004229281.tif 000018
式（１）と（２）を組み合わせることにより、以下の量子化出力が導かれる。より詳細には、式（２）を以下のように書き換える。
【００８３】
【数１７】
2004229281.tif 000019
これを式（１）に代入することにより、
【００８４】
【数１８】
2004229281.tif 000020
が得られる。h0=-1として
【００８５】
【数１９】
2004229281.tif 000021
を定義することにより、式（４）は以下のように表すことができる。
【００８６】
【数２０】
2004229281.tif 000022
この拡張されたフィルタ
【００８７】
【数２１】
2004229281.tif 000023
はハイパスフィルタであり、この量子化出力はもとの信号と高周波ノイズとして解釈される。
［カラーに拡張された平面単位誤差拡散］
CMYK入力に対し、信号xは４次元ベクトル
x(t)=(xC(t),xM(t),xY(t),xK(t))T
により与えられる。平面単位誤差拡散が各色平面に独立に適用される場合、各量子化出力は式（４）により以下のように表すことができる。
【００８８】
【数２２】
2004229281.tif 000024
［平面単位誤差拡散に続く不要色除去（WCR）］
１００％WCRでは、色平面のあるドットが除去されるのは、ハーフトーン処理されたブラック平面が当該位置にKドットを配置している場合である。従って、平面単位誤差拡散に続く１００％WCRでは、まず各色平面が独立に誤差拡散される。次のステップで、K出力が各色出力と以下のようにして合成される。すなわち、K平面の出力がKを印刷する信号を表す「１」である場合、C、M及びYの各色平面の出力はC、MまたはYを印刷しない信号を表す「０」に設定される。従って、KハーフトーンのWCRの出力は変わらないが、C、M及びYハーフトーンに対してWCR出力は以下のようになる。
【００８９】
QWCR(xλ(t))=(1-Q((xK(t)))・Q(xλ(t))        （６）
ここで、
【００９０】
【数２３】
2004229281.tif 000025
である。
［誤差拡散］
図８のインク使用量減少テクニックでは、誤差は平面単位誤差拡散と異なる方法により計算される。また、図８のインク使用量減少テクニックは、量子化出力に適用されるWCRを含んでいる。図６において誤差計算は以下のように説明されている。
【００９１】
【表９】
2004229281.tif 000026
式anchor(K)はハーフトーン処理されたK平面のドットであるので、色平面の誤差はすでにハーフトーン処理されたK平面による影響を受ける。ハーフトーン処理されたKがドットを印刷しない場合、誤差は図４に示されたVEDと同じように計算される。量子化ボックスにおいて距離L１が選ばれる場合、VED量子化処理は平面単位誤差拡散量子化処理と同じものとなる。この考察を式（１）及び（２）の数学的表現に変換すると、以下のようになる。
【００９２】
ハーフトーン処理されたK平面は、K平面の平面単位誤差拡散と同様に、式（５）からの出力
【００９３】
【数２４】
2004229281.tif 000027
によりモデル化される。
【００９４】
式（１）及び（２）の記述に従って、３つのカラー平面
【００９５】
【数２５】
2004229281.tif 000028
は、入力信号と継承された誤差とを加え合わせたもの
【００９６】
【数２６】
2004229281.tif 000029
によりモデル化される。また当該誤差は、
【００９７】
【数２７】
2004229281.tif 000030
として表される。１００％WCRを式（６）を用いて量子化出力
【００９８】
【数２８】
2004229281.tif 000031
に適用すると、最終的な２進信号は
【００９９】
【数２９】
2004229281.tif 000032
により表すことができる。
【０１００】
図８のインク使用量減少テクニックの記述では、K平面のハーフトーン出力が利用可能である場合、当該テクニックは各カラー平面に分離可能であるということを示している。この分離処理は図９及び図１０に示されるように行われる。図９を参照するに、ユニット９０１により平面単位誤差拡散処理（pbpED）がブラックカラー平面に対し実行される。ユニット９０１の出力K’は、その他のカラー平面のための誤差拡散ユニットとWCRユニットに供給される。そのようなペアの１つ９１０が図１０において詳細に示される。図１０に示された実施例は、非ブラックカラー平面の何れに対して用いられてもよい。図１０を参照するに、ブラック平面に対し実行される平面単位誤差拡散処理の結果、すなわちK’が、誤差計算ユニット１００３とWCR１０３０に供給される。
【０１０１】
図１０では、まずブラック平面が処理され、その他のカラー平面の処理時にこの結果が利用されているが、まずブラック平面と１つ以上の他のカラー平面が処理され、この処理結果をその他のカラー平面の処理に利用するようにしてもよい。すなわち、カラー平面の第１セットが処理され、（追加的情報を含む）その出力がその他のカラー平面のハーフトーン処理に利用される。この追加的情報とは、前述のセグメンテーションデータであってもよい。あるいは、ブラック以外の１つ以上のカラー平面がまず処理され、その結果がその他のビット平面の処理に利用されてもよい。
［コンピュータシステムの実現例］
一実施例では、前述のテクニックは、例えば、コンピュータシステムやカラープリンタのような電子システムにより実行される命令シーケンスとして実現される。これらの命令は電子装置により記憶及び受信可能である（例えば、ネットワーク接続を介し）。図１１は、電子システムの一実施例のブロック図である。
【０１０２】
電子システム１１００は、情報を通信するためのバス１１０１または他の通信装置と、情報を処理するためのバス１１０１に接続されたプロセッサ１１０２から構成される。１つのプロセッサを備えた電子システム１１００が示されているが、電子システム１１００は複数のプロセッサ及び/またはコプロセッサを備えていてもよい。電子システム１１００は、さらに、バス１１０１に接続され、情報及びプロセッサ１１０２により実行される命令を格納するRAM（Random  Access  Memory）または他の情報記憶装置１１０４（「メモリ」と呼ばれる）を備える。メモリ１１０４はまた、プロセッサ１１０２による命令の実行中、一時的な変数や他の中間情報の格納に利用されてもよい。
【０１０３】
電子システム１１００はまた、バス１１０１に接続され、プロセッサ１１０２のための静的情報及び命令を格納するROM（Read  Only  Memory）及び/または他の静的記憶装置１１０６を備える。情報及び命令を格納するデータ記憶装置１１０７がバス１１０１に接続される。磁気ディスクや光ディスクのようなデータ記憶装置１１０７とそれに対応するドライブが、電子システム１１００に接続される。
【０１０４】
電子システム１１００はまた、ユーザに情報を表示する、CRT（Cathode  Ray  Tube）やLCD（Liquid  Crystal  Display）のような選択的に配置される表示装置１１２０にバス１１０１を介し接続されてもよい。入出力装置１１２５は、例えば、方向情報やコマンド選択をプロセッサ１１０２に伝え、表示装置１１２０上のカーソルの動きを制御するマウス、トラックボールやカーソル方向キーのようなカーソル制御装置を備えていてもよい。電子システム１１００は、さらに、ローカルエリアネットワーク（LAN）のようなネットワークへのアクセスを提供するネットワークインタフェース１１３０を備えている。
【０１０５】
命令は、例えば、磁気ディスク、ROM集積回路、CD-ROM（Compact  Disk-Read  Only  Memory）やDVD（Digital  Versatile  Disk）のような記憶装置から、１以上の電子的にアクセス可能なメディアへのアクセスを有線あるいは無線により提供するリモート接続（例えば、ネットワークインタフェース１１３０を介しネットワーク上に）を介しメモリに与えられる。他の実施例では、ハードウェア的な回路が、ソフトウェア的な命令に代わって、あるいはそれらの組み合わせにより利用されてもよい。すなわち、命令シーケンスの実行は、ハードウェアによる回路とソフトウェアによる命令の特定の組み合わせに限定されるものではない。
【０１０６】
以上、本発明の実施例が説明されたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で様々な変更及び修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】図１は、インク使用量の減少を実現する一実施例による構成要素のブロック図である。
【図２Ａ】図２Aは、誤差拡散ユニットを備えたWCRデータフロー図である。
【図２Ｂ】図２Bは、ディザユニットを備えたWCRデータフロー図である。
【図３】図３は、WCRの一例を示す図である。
【図４】図４は、ベクトル誤差拡散処理を実行する誤差拡散ユニットの一実施例のフロー図である。
【図５】図５は、不要色除去処理に先行する修正されたベクトル誤差拡散処理を実行する誤差拡散ユニットの一実施例のフロー図である。
【図６】図６は、誤差拡散ユニットの他の実施例のフロー図である。
【図７】図７は、誤差拡散ユニットのさらなる他の実施例のフロー図である。
【図８】図８は、インクマッピング処理に先行するベクトル誤差拡散処理を実行する誤差拡散ユニットの一実施例のフロー図である。
【図９】図９は、不要色除去処理に先行するベクトル誤差拡散処理を実行する誤差拡散ユニットの一実施例のフロー図である。
【図１０】図１０は、他のカラー平面の処理結果を利用する誤差拡散の一実施例のフロー図である。
【図１１】図１１は、電子システムの一実施例のブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  ソースカラー画像
１１０  カラーコンバータ
１２０  ハーフトーン装置
１３０、５３０  不要色除去装置
１４０  出力装置
２１０  誤差拡散ユニット
４００、５００  CMYK入力画素
４０１、５０１、  加算ユニット
４０２、５０２、６０２  量子化器
４０３、５０３  誤差計算ユニット
４０４  誤差フィルタリングユニット
４１０、５１０  C’M’Y’K’インク
５０４  誤差フィルタリングユニット
５２０、６２０  アンカー出力
６３０  インクマッピングユニット
１１００  電子システム
１１０１  バス
１１０２  プロセッサ
１１０４  メモリ
１１０７  データ記憶装置
１１２０  表示装置
１１２５  入出力装置
１１３０  ネットワークインタフェース
【図１】
2004229281.tif 000041
【図２Ａ】
2004229281.tif 000042
【図２Ｂ】
2004229281.tif 000043
【図３】
2004229281.tif 000044
【図４】
2004229281.tif 000045
【図５】
2004229281.tif 000046
【図６】
2004229281.tif 000047
【図７】
2004229281.tif 000048
【図８】
2004229281.tif 000049
【図９】
2004229281.tif 000050
【図１０】
2004229281.tif 000051
【図１１】
2004229281.tif 000052