(57)【要約】【課題】画質の劣化を極力抑えつつ、符号化後データを規定容量に収めるような符号量制御を、迅速に行うことができるようにする。【解決手段】処理対象となる画像データに対して可逆符号化を行う可逆圧縮手段２と、その可逆圧縮手段２による符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に前記画像データに対して非可逆符号化を行う非可逆圧縮手段３とを備えて符号化装置を構成し、可逆符号化に続いて非可逆符号化を行うといったように、処理対象となる画像データに対して段階的な符号化を行うようにする。【選択図】        図１
2004200893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となる画像データに対して可逆符号化を行う可逆圧縮手段と、
前記可逆圧縮手段による符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記画像データに対して非可逆符号化を行う非可逆圧縮手段と
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記可逆圧縮手段および前記非可逆圧縮手段の少なくとも一方は、前記画像データに対して圧縮パラメータまたは圧縮方法を変更して符号化を繰り返す機能を有している
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項３】
前記非可逆圧縮手段は、
前記画像データに対して、同一データ値が連続する量を増加させるように当該画像データのデータ値を書き換える変換処理、または当該変換処理とこれによって生じた誤差を周辺画素へ分配する分配処理との両処理を行うフィルタ手段と、
前記フィルタ手段による処理後の画像データに対して可逆符号化を行う第２の可逆圧縮手段と
からなることを特徴とする請求項１または２記載の符号化装置。
【請求項４】
前記非可逆圧縮手段による符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記画像データに対して解像度変換を行い、当該解像度変換後の画像データを前記可逆圧縮手段での処理対象とする解像度変換手段
を備えることを特徴とする請求項１、２または３記載の符号化装置。
【請求項５】
前記非可逆圧縮手段による符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記画像データに対して二値化処理を行い、当該二値化処理後の画像データを前記可逆圧縮手段での処理対象とする二値化変換手段
を備えることを特徴とする請求項１、２または３記載の符号化装置。
【請求項６】
処理対象となる画像データの符号化後のデータ量と所定の閾値との比較および当該比較の結果によって必要となる符号化を、当該画像データを構成するブロック単位で行うように構成された
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の符号化装置。
【請求項７】
処理対象となる画像データに対して可逆符号化を行う可逆圧縮ステップと、
前記可逆圧縮ステップによる符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記画像データに対して非可逆符号化を行う非可逆圧縮ステップと
を備えることを特徴とする符号化方法。
【請求項８】
コンピュータを、
処理対象となる画像データに対して可逆符号化を行う可逆圧縮手段と、
前記可逆圧縮手段による符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記画像データに対して非可逆符号化を行う非可逆圧縮手段
として機能させることを特徴とする符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理対象となるデータに符号化を行って、そのデータのデータ量を圧縮する符号化装置、符号化方法および符号化プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えばページプリンタのような画像形成装置では、入力されたページ記述言語を画像データに変換し、その画像データを符号化して記憶装置に一時記憶した後、符号化後データを記憶装置から取り出して復号化し、その復号化後データを印刷処理部で印刷出力する、といった一連の処理が行われる。このとき、符号化した符号化後データを所定領域内に記憶するために、符号化後データの符号量（データ量）を制御する必要がある。
【０００３】
従来、符号量の制御は、次のようにして行われている。すなわち、画像データに符号化を行っても所定の圧縮率が得られない場合には、元の画像データの解像度を縮小（例えば、ドットの間引き）して符号化の再処理を行うことで、符号化後データを規定容量に収めるようにする、といったことが行われている（例えば、特許文献１参照）。また、元の画像データをデグレード（解像度低下や階調低下等）させることで記憶容量不足を解消する、といったことも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１９５７５７号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４７０１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術では、所定の圧縮率が得られない場合に元の画像データに対して解像度縮小やデグレード等を行うため、極端に画質が劣化してしまうおそれがある。特に、画像データをページ単位で処理する場合には、圧縮率が良好な画像部分についても解像度縮小やデグレード等が実行されるため、過度の画質劣化を招いてしまうことになる。
【０００６】
そこで、本発明は、画質の劣化を極力抑えつつ符号化後データを規定容量に収めるような符号量制御を行うことのできる符号化装置、符号化方法および符号化プログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された符号化装置で、処理対象となる画像データに対して可逆符号化を行う可逆圧縮手段と、前記可逆圧縮手段による符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記画像データに対して非可逆符号化を行う非可逆圧縮手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された符号化方法で、処理対象となる画像データに対して可逆符号化を行う可逆圧縮ステップと、前記可逆圧縮ステップによる符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記画像データに対して非可逆符号化を行う非可逆圧縮ステップとを備えることを特徴とする方法である。
【０００９】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された符号化プログラムで、コンピュータを、処理対象となる画像データに対して可逆符号化を行う可逆圧縮手段と、前記可逆圧縮手段による符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記画像データに対して非可逆符号化を行う非可逆圧縮手段として機能させることを特徴とするものである。
【００１０】
上記の符号化装置、符号化方法および符号化プログラムによれば、可逆符号化に続いて、その可逆符号化よりも一般に圧縮率の高い非可逆符号化を行う、といったように画像データに対して段階的な符号化を行う。したがって、可逆符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合であっても、非可逆符号化によってそのデータ量を閾値内に収めることが可能となり得る。また、例えば画像データに対して解像度変換等を行う場合に比べて、画質劣化を招く度合いも小さい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の符号化装置、符号化方法および符号化プログラムについて説明する。
【００１２】
〔第１の実施の形態〕
先ず、本発明の第１実施形態について説明する。はじめに、第１実施形態における符号化装置の構成を説明する。ここで説明する符号化装置は、画像データに対する符号化を行うものであり、例えば複写機、スキャナ装置、プリンタ装置、ＦＡＸ装置、画像処理機能を有したコンピュータ装置等のように、画像データを取り扱う各種装置に搭載されて用いられるものである。また、これらの各種装置を有線または無線で互いに接続したネットワークシステム上にて用いられるものであってもよい。なお、これらの各種装置等の詳細については、公知であるため、ここではその説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明に係る符号化装置の第１実施形態における概略構成例を示すブロック図である。図例のように、ここで説明する符号化装置は、画像入力手段１と、可逆圧縮手段２と、非可逆圧縮手段３と、解像度変換／二値化手段４と、圧縮容量確認手段５と、圧縮パラメータ変更手段６と、圧縮方法変更手段７とを備えている。
【００１４】
画像入力手段１は、符号化の処理対象となる画像データが入力されるものである。この画像入力手段１に入力される画像データは、画素データの集合からなるものである。画素データは、ビット列からなるディジタルデータによって表されるものである。
【００１５】
可逆圧縮手段２は、画像入力手段１に入力された画像データに対するデータ処理として可逆符号化を行うものである。ただし、可逆圧縮手段２では、ハフマン符号化、ランレングス符号化、算術符号化等といった複数種類の符号化方法（圧縮方法）に対応可能で、いずれかの圧縮方法を選択的に用いて可逆符号化を行うようになっている。また、それぞれの圧縮方法で可逆符号化を行うのにあたり、その可逆符号化に用いる圧縮パラメータの変更にも対応し得るようになっている。なお、可逆符号化の処理自体については、公知技術を利用したものであるため、ここではその説明を省略する。
【００１６】
非可逆圧縮手段３は、画像入力手段１に入力された画像データに対するデータ処理として非可逆符号化を行うものである。ただし、非可逆圧縮手段３も、可逆圧縮手段２と同様に、複数種類の圧縮方法のいずれかを選択的に用いて非可逆符号化を行うとともに、その非可逆符号化時における圧縮パラメータの変更にも対応し得るようになっている。
【００１７】
この非可逆圧縮手段３が行う非可逆符号化としては、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式によるものが考えられるが、以下に述べるようなものであってもよい。例えば、非可逆圧縮手段３を、線形差分フィルタや平滑化フィルタ等といったフィルタ手段と、そのフィルタ手段による処理後の画像データに対して可逆符号化を行う第２の可逆圧縮手段とによって構成する（ただし、いずれも不図示）。このように、第２の可逆圧縮手段の前段にフィルタ手段を備えることで、処理対象の画像データは、同一データ値が連続する量を増加させるように当該画像データのデータ値を書き換える変換処理と、その変換処理によって生じた誤差を周辺画素へ分配する分配処理との両方が行われることになる。したがって、第２の可逆圧縮手段が可逆圧縮手段２と同様の可逆符号化を行っても、その符号化後のデータは非可逆符号化が行われたことになる。しかも、その非可逆符号化にあたって、フィルタ手段による変換処理を経ていることから圧縮率の向上が図れるとともに、同フィルタ手段による分配処理を経ていることから画像劣化の抑制も図れるようになる。なお、これら変換処理および分配処理の詳細については、公知技術を利用して実現すればよいため、ここではその説明を省略する。また、必ずしも変換処理と分配処理との両方を行う必要はなく、例えば変換処理のみを行うようにしても構わない。また、第２の可逆圧縮手段の前段にフィルタ手段を備えた場合における圧縮方法および圧縮パラメータの変更は、可逆圧縮手段２における場合と同様であってもよいし、フィルタ手段の種類またはそのフィルタリング係数を変更することで圧縮方法および圧縮パラメータの変更に対応しても構わない。
【００１８】
解像度変換／二値化手段４は、画像入力手段１に入力された画像データに対するデータ処理として、解像度変換または二値化のいずれか一方を行うものである。解像度変換および二値化は、いずれも画像データのデータ量を強制的に削減するものであるが、これらのうちのどちらを行うかは予め定められているものとする。なお、解像度変換および二値化の詳細については、公知技術を利用したものであるため、ここではその説明を省略する。
【００１９】
圧縮容量確認手段５は、可逆圧縮手段２による符号化後のデータ量、非可逆圧縮手段３による非符号化後のデータ量をそれぞれ確認して、そのデータ量が所定の閾値よりも大きいか否かを比較判断するものである。このときの比較対象となる所定の閾値は、例えば符号化後データを収めるメモリ容量（規定量）と同一に設定されているものとする。
【００２０】
圧縮パラメータ変更手段６は、圧縮容量確認手段５での比較判断の結果に応じて、可逆圧縮手段２または非可逆圧縮手段３に対して、圧縮パラメータの変更を指示するものである。ただし、圧縮パラメータ変更手段６では、低圧縮率から順に高圧縮率へ変わるように圧縮パラメータの変更を指示するようになっている。
【００２１】
圧縮方法変更手段７は、圧縮容量確認手段５での比較判断の結果に応じて、可逆圧縮手段２または非可逆圧縮手段３に対して、圧縮方法の変更を指示するものである。この圧縮方法変更手段７も、圧縮パラメータ変更手段６と同様に、低圧縮率から順に高圧縮率へ変わるように圧縮方法の変更を指示するようになっている。
【００２２】
これらの各手段１〜７は、画像データを取り扱う各種装置に搭載されて好適なように、専用ＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）等のハードウエア回路によって構成することが考えられる。ただし、例えばコンピュータ上で動作するプリンタドライバのように、ソフトウエアによって構成したものであっても構わない。また、その場合には、ソフトウエア構成はコンピュータ内にインストールされているのではなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであっても、または有線若しくは無線による通信手段を介して配信されるものであってもよい。つまり、本実施形態で説明する符号化装置は、コンピュータを符号化装置として機能させるための符号化プログラムによっても実現することが可能である。
【００２３】
次に、以上のように構成された符号化装置における処理手順、すなわち本発明の第１実施形態における符号化方法について説明する。図２は、本発明に係る符号化方法の第１実施形態における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００２４】
符号化装置では、処理対象となる符号化前の画像データが画像入力手段１に入力されると（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す）、先ず、可逆圧縮手段２がその画像データに対する可逆符号化を行う（Ｓ１０２）。このとき、可逆圧縮手段２では、ディフォルトの圧縮方法および圧縮パラメータ、具体的には対応可能な中で最も低圧縮率の圧縮方法および圧縮パラメータを用いて、可逆符号化を行う。
【００２５】
可逆圧縮手段２が可逆符号化を行うと、続いて、符号化装置では、圧縮容量確認手段５がその可逆符号化後のデータ量を確認して、そのデータ量が所定の閾値よりも大きいか否かを比較判断する（Ｓ１０３）。その結果、データ量が閾値（規定量）以内であれば、圧縮処理を終了する（Ｓ１０４）。一方、データ量が閾値よりも大きい場合には、その旨の通知を受けた圧縮パラメータ変更手段６が、可逆圧縮手段２の用いる圧縮パラメータの変更が可能であるか否か、すなわちさらに高圧縮の圧縮パラメータへの変更が可能であるか否かを判断し（Ｓ１０５）、可能であれば可逆圧縮手段２に対して圧縮パラメータの変更を指示する（Ｓ１０６）。この指示を受けて、可逆圧縮手段２は、圧縮パラメータの変更を行い、その変更後の圧縮パラメータを用いて再び上述した処理を繰り返す（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）。
【００２６】
また、圧縮パラメータへの変更が可能でない場合には、続いて、圧縮方法変更手段７が、可逆圧縮手段２の用いる圧縮方法の変更が可能であるか否か、すなわちさらに高圧縮の圧縮方法への変更が可能であるか否かを判断し（Ｓ１０７）、可能であれば可逆圧縮手段２に対して圧縮方法の変更を指示する（Ｓ１０８）。この指示を受けて、可逆圧縮手段２は、圧縮方法の変更を行い、その変更後の圧縮方法を用いて再び上述した処理を繰り返す（Ｓ１０２〜Ｓ１０８）。
【００２７】
これに対して、圧縮パラメータおよび圧縮方法を変更しても、可逆圧縮手段２による可逆符号化後のデータ量が閾値よりも大きい場合には、次に、非可逆圧縮手段３が画像入力手段１に入力された画像データに対する非可逆符号化を行う（Ｓ１０９）。このとき、非可逆圧縮手段３では、ディフォルトの圧縮方法および圧縮パラメータ、具体的には対応可能な中で最も低圧縮率の圧縮方法および圧縮パラメータを用いて、非可逆符号化を行う。
【００２８】
非可逆圧縮手段３が非可逆符号化を行うと、続いて、符号化装置では、圧縮容量確認手段５がその非可逆符号化後のデータ量を確認して、そのデータ量が所定の閾値よりも大きいか否かを比較判断する（Ｓ１１０）。その結果、データ量が閾値（規定量）以内であれば、圧縮処理を終了する（Ｓ１０４）。一方、データ量が閾値よりも大きい場合には、その旨の通知を受けた圧縮パラメータ変更手段６が、非可逆圧縮手段３の用いる圧縮パラメータの変更が可能であるか否か、すなわちさらに高圧縮の圧縮パラメータへの変更が可能であるか否かを判断し（Ｓ１１１）、可能であれば非可逆圧縮手段３に対して圧縮パラメータの変更を指示する（Ｓ１１２）。この指示を受けて、非可逆圧縮手段３は、圧縮パラメータの変更を行い、その変更後の圧縮パラメータを用いて再び上述した処理を繰り返す（Ｓ１０９〜Ｓ１１２）。
【００２９】
また、圧縮パラメータへの変更が可能でない場合には、続いて、圧縮方法変更手段７が、非可逆圧縮手段３の用いる圧縮方法の変更が可能であるか否か、すなわちさらに高圧縮の圧縮方法への変更が可能であるか否かを判断し（Ｓ１１３）、可能であれば非可逆圧縮手段３に対して圧縮方法の変更を指示する（Ｓ１１４）。この指示を受けて、非可逆圧縮手段３は、圧縮方法の変更を行い、その変更後の圧縮方法を用いて再び上述した処理を繰り返す（Ｓ１０９〜Ｓ１１４）。
【００３０】
これに対して、圧縮パラメータおよび圧縮方法を変更しても、非可逆圧縮手段３による非可逆符号化後のデータ量が閾値よりも大きい場合には、次に、解像度変換／二値化手段４が画像入力手段１に入力された画像データに対する解像度変換または二値化を行う（Ｓ１１５）。そして、解像度変換／二値化手段４が解像度変換または二値化を行うと、符号化装置では、その解像度変換または二値化が行われた後のデータに対して、可逆圧縮手段２が行う可逆符号化から再び上述した処理を繰り返す（Ｓ１０２〜Ｓ１１４）。
【００３１】
以上のように、本実施形態では、処理対象となる画像データに対して、段階的な符号化を行うようになっている。すなわち、可逆符号化に続いて、その可逆符号化よりも圧縮率の高い非可逆符号化を行うようになっている。したがって、可逆符号化後のデータ量が所定の閾値よりも大きい場合であっても、非可逆符号化によってそのデータ量を閾値内に収めることが可能となり得る。また、例えば可逆符号化の後に直ちに画像データに対して元の画像データを解像度の縮小やデグレードを行う場合に比べて、画質の劣化を極力抑えることが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態では、可逆符号化および非可逆符号化を行う際に、それぞれ圧縮パラメータまたは圧縮方法を変更して、処理を繰り返すことが可能となっている。そのため、例えば圧縮パラメータの変更で符号化後のデータ量を規定量内に収めるといったことも可能となり、画質劣化を招く度合いを極力小さくすることができる。なお、このような繰り返し機能は、可逆符号化と非可逆符号化のいずれか一方のみについてのものであっても構わない。また、圧縮パラメータと圧縮方法についても同様である。さらに、その繰り返し回数は、可逆圧縮手段２とまたは非可逆圧縮手段３で対応可能な圧縮パラメータの種類数等に応じて適宜設定すればよいが、その繰り返し回数を０回に設定することも考えられる。すなわち、例えば可逆符号化後のデータ量が閾値よりも大きければ、圧縮パラメータの変更等による繰り返しを行わずに、直ちに非可逆符号化を行うようにしても構わない。これは、非可逆符号化についても同様である。このようにすれば、符号化処理の迅速化が図れるようになる。
【００３３】
また、本実施形態で説明したように、非可逆圧縮手段３がフィルタ手段と第２の可逆圧縮手段とからなるものであれば、非可逆圧縮手段３が上述したような繰り返し機能を有する必要があっても、例えば第２の可逆圧縮手段における圧縮方法若しくは圧縮パラメータの変更またはフィルタ手段の種類若しくはそのフィルタリング係数の変更によって対応することが可能となるので、その実現が非常に容易なものとなる。しかも、そのフィルタ手段が変換処理と分配処理との両方を行うものであれば、圧縮率の向上が図れるとともに、画像劣化の抑制も図れるようになる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、非可逆符号化後のデータ量が閾値よりも大きい場合には、入力された画像データに対する解像度変換または二値化を行い、その解像度変換後または二値化後のデータを、再び可逆符号化の処理対象とするようになっている。つまり、最終的には解像度変換または二値化を行うことで、処理対象となる画像データを必ず規定量内に収めることが可能となり、システムとしての破綻を防ぐことができる。
【００３５】
なお、本実施形態では特に説明しなかったが、画像データに対する可逆符号化、非可逆符号化、解像度変換または二値化といった各処理は、その画像データを構成するページ単位で行うようにしても、あるいは例えば主走査方向の１ライン分または複数ライン分といった所定のブロック単位で行うようにしても、いずれであっても構わない。
【００３６】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。ただし、ここでは、上述した第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００３７】
一般に、符号量の制御が必要となる場合としては、符号化した符号化後データを記憶装置の所定領域内に記憶する場合が広く知られているが、その他にも次に述べるような場合が挙げられる。すなわち、装置内部のデータバス帯域内の所定の帯域を使って、印刷処理部の印字速度に間に合うように符合化後データを転送するために、その所定のバス帯域で転送可能なサイズ以下に符合化後データの局所符号量を規定量内に収める場合にも、符号量の制御が必要となる。
【００３８】
ところが、このような場合に、処理対象となる画像データに対してページ単位で符号化を行うと、過度の画質劣化や処理時間の冗長化を招いてしまうおそれがある。具体的には、ページ単位で符号化を行う場合には、局所符号量を規定量内に収めればよくても、そのページ全体に対して一律に同じ圧縮パラメータ等が適用されるので、そのページの中で圧縮率が良好な画像部分（例えば、画像の余白部分）についても高圧縮率の符号化が行われ、これにより過度の画質劣化が発生することがあり得る。また、ページ全体に対して一律に同じ圧縮パラメータ等が適用されると、局所符号量を規定量内に収めればよいのに、そのページ全体について圧縮パラメータ等を変更して符号化を繰り返す、といったことも生じ得る。したがって、再実行回数が複数回に及ぶと、１ページ分を処理するために再実行回数枚のページを処理するのと同じ処理時間を費やしてしまい、その結果処理時間の冗長化を招いてしまう。
【００３９】
そこで、本発明の第２実施形態では、局所符号量を規定量内に収めればよい場合に、画質劣化を最低限に抑えることができ、また圧縮率制御時も冗長な処理時間を削減することができる符号化装置、符号化方法および符号化プログラムについて説明する。
【００４０】
図３は、本発明に係る符号化装置の第２実施形態における概略構成例を示すブロック図である。図例のように、ここで説明する符号化装置は、第１メモリ１１と、符号化部１２と、フィルタ１３と、パス切替部１４と、パラメータ変更部１５と、ページ符号量算出部１６と、ページ符号量閾値部１７と、第１符号量比較部１８と、ブロック符号量算出部１９と、ブロック符号量閾値部２０と、第２符号量比較部２１と、ブロックカウンタ２２と、第２メモリ２３と、第３メモリ２４と、第１ＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）２５と、第２ＤＭＡＣ２６と、第３ＤＭＡＣ２７と、第４ＤＭＡＣ２８とを備えている。
【００４１】
第１メモリ１１は、処理対象となる画像データを格納しているものである。すなわち、第１メモリ１１は、第１実施形態における画像入力手段１に相当するものである。
【００４２】
符号化部１２は、処理対象となる画像データに対して可逆符号化を行うものである。すなわち、符号化部１２は、第１実施形態における可逆圧縮手段２に相当するものである。
【００４３】
フィルタ１３は、処理対象の画像データに対して、同一データ値が連続する量を増加させるように当該画像データのデータ値を書き換える変換処理と、その変換処理によって生じた誤差を周辺画素へ分配する分配処理との両方を行うものであり、第１実施形態におけるフィルタ手段に相当するものである。パス切替部１４は、符号化部１２に繋がるバスの切り替えを行うものである。したがって、符号化部１２は、フィルタ１３およびパス切替部１４と合わせれば、第１実施形態における非可逆圧縮手段３にも相当することになる。
【００４４】
パラメータ変更部１５は、フィルタ１３におけるフィルタリング係数等を変更するものである。すなわち、パラメータ変更部１５は、第１実施形態における圧縮パラメータ変更手段６に相当するものである。なお、パラメータ変更部１５は、後述するブロック圧縮率情報を参照しつつ、符号化の繰り返し回数に応じてフィルタリング係数等を変更、すなわち符号化の際の圧縮パラメータの変更を行うものとする。
【００４５】
ページ符号量算出部１６は、符号化部１２による符号化後のデータ量をページ単位で算出するものである。ページ符号量閾値部１７は、ページ単位に対応した閾値を予め格納しているものである。第１符号量比較部１８は、ページ符号量算出部１６による算出結果とページ符号量閾値部１７が格納する閾値とを比較し、その算出結果が閾値よりも大きいか否かを判断するものである。また、ブロック符号量算出部１９、ブロック符号量閾値部２０および第２符号量比較部２１は、同様の処理を画像データのブロック単位で行うものである。すなわち、これらの各部１６〜２１は、第１実施形態における圧縮容量確認手段５に相当するものである。なお、ブロック符号量算出部１９、ブロック符号量閾値部２０および第２符号量比較部２１が対応するブロック単位としては、例えば主走査方向の１ライン分または複数ライン分といった単位が挙げられる。そして、各ブロックは、ブロックカウンタ２２によって、その処理数がカウントされる。
【００４６】
第２メモリ２３は、第１符号量比較部１８および第２符号量比較部２１での比較判断の結果得られた情報、具体的には詳細を後述するブロック情報を格納するものである。また、第３メモリ２４は、符号化部１２による符号化が行われた後の符号化後データを格納するものである。
【００４７】
第１ＤＭＡＣ２５、第２ＤＭＡＣ２６、第３ＤＭＡＣ２７および第４ＤＭＡＣ２８は、それぞれが、上述した各部１１〜２４の間における画像データ、符号化後データまたは各種情報のＤＭＡ転送を制御するものである。
【００４８】
なお、ここでは、上述した各部１１〜２８が専用ＡＳＩＣ等のハードウエア回路によって構成された場合を例に挙げているが、これと同等の機能を実現できれば、ソフトウエアによって構成したものであってもよいことは勿論である。
【００４９】
次に、以上のように構成された符号化装置における処理手順、すなわち本発明の第２実施形態における符号化方法について説明する。図４は本発明に係る符号化方法の第２実施形態における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００５０】
先ず、はじめに、符号量制御が不要な場合における処理手順について説明する。すなわち、元の画像データが良好な画質特性を持っていて、符号量制御をしなくても、符号化のデータ量が規定量内に収まる場合の例である。第１メモリ１１から第１ＤＭＡＣ２５によって読み出された画像データは、先ず、パス切替部１４の切り替えに従いつつ、そのまま符号化部１２へ転送される。以下、第１メモリ１１から符号化部１２へ直接転送されるパスを▲１▼のパスという。▲１▼のパスで画像データが転送された後は、符号化部１２がその画像データに対する符号化を行う（Ｓ２０１）。そして、符号化部１２による符号化が行われた後の符号化後データが、第３ＤＭＡＣ２７によって第３メモリ２４内へ格納される。
【００５１】
このとき、符号化部１２による符号化が実行されると、その後は、ページ符号量算出部１６がその符号化後のデータ量をページ単位で算出するとともに、第１符号量比較部１８がその算出結果をページ符号量閾値部１７内の閾値と比較する（Ｓ２０２）。さらには、ブロック符号量算出部１９が符号化後のデータ量をブロック単位で算出するとともに、第２符号量比較部２１がその算出結果をブロック符号量閾値部２０内の閾値と比較する（Ｓ２０３）。そして、第１符号量比較部１８での比較判断の結果、ページ単位のデータ量が閾値を超えておらず、しかも第２符号量比較部２１での比較判断の結果、ブロック単位のデータ量が全て閾値を超えていなければ、符号化装置では、第１メモリ１１から読み出された画像データに対する符号化処理を終了する。
【００５２】
符号量制御が不要な場合には、以上のような手順で符号化処理を行う。このような符号化処理によれば、画像データが▲１▼のパスで符号化部１２へ送られるので、その画像データに対しては、可逆符号化のみが行われることになる。したがって、第３メモリ２４内の符号化後データを復号化すると、その復号化後データによって表される画像は、元の画像データによる画像と完全に一致することになり、画質劣化が全く発生しないという利点が得られる。
【００５３】
続いて、符号量制御が必要な場合における処理手順について説明する。第１メモリ１１内の画像データが▲１▼のパスを通じて符号化部１２へ転送されて符号化された後に（Ｓ２０１）、その符号化後のデータ量に対するページ単位での閾値との比較判断（Ｓ２０２）およびブロック単位での閾値との比較判断（Ｓ２０３）を行う点は、上述した符号量制御が不要な場合と同様である。
【００５４】
そして、ページ単位での比較判断の結果、あるページの全体符号量が閾値を超えていると（Ｓ２０２）、第１ＤＭＡＣ２５は、再び第１メモリ１１から画像データを読み出し、パス切替部１４の切り替えに従いつつ、その画像データをフィルタ１３を経て符号化部１２へ送るようにする。以下、第１メモリ１１からフィルタ１３を経て符号化部１２へ転送されるパスを▲２▼のパスという。この▲２▼のパスでは、途中でフィルタ１３を経ていることから、画像データに対して、パラメータ変更部１５から指示される圧縮パラメータに従いつつ（Ｓ２０４）、符号化部１２が非可逆符号化を行うことになる（Ｓ２０５）。この非可逆符号化の後は、再びデータ量に対するページ単位での閾値との比較判断を行い（Ｓ２０２）、あるページの全体符号量が閾値を超えていると、パラメータ変更部１５からの指示による圧縮パラメータの変更を経て（Ｓ２０４）、再度▲２▼のパスによる非可逆符号化を実行する（Ｓ２０５）。すなわち、▲２▼のパスでの非可逆符号化は、フィルタ１３のパラメータレベルを低圧縮率から高圧縮率へ順に上げながら、閾値を超えるデータ量のページが無くなるまで、繰返し実行することになる。
【００５５】
▲２▼のパスでの非可逆符号化が繰り返される間、その非可逆符号化によって得られる符号化後データは、その都度、第３ＤＭＡＣ２７が第３メモリ２４へ転送し、その第３メモリ２４内の元の符号化後データ上へ上書きする。
【００５６】
また、非可逆符号化によって得られる符号化後データに対しては、ブロック単位でデータ量と閾値との比較判断が行われる。そして、ページ全体のデータ量が閾値を超えておらず、しかもブロック単位のデータ量が全て閾値を超えていなければ、符号化装置では、符号化処理を終了する。これにより、第３メモリ２４内に上書きされた符号化後データが、最終的な符号化後データとなる。
【００５７】
ただし、ブロック単位での比較判断の結果、符号化後のデータ量が閾値を超えたブロックがあると（Ｓ２０３）、その閾値を超えたブロックに関しては、そのブロック情報を第２ＤＭＡＣ２６が第２メモリ２３内に格納しておく。この第２メモリ２３内のブロック情報も、▲２▼のパスでページ全体の非可逆符号化が繰り返される都度、上書きされて更新される。
【００５８】
ここで、ブロック情報とは、ページ内におけるブロックの位置を表すブロック位置情報と、そのブロックについて符号化を行った際の圧縮率に関するブロック圧縮率情報と、からなる情報である。ただし、ブロック情報は、ブロック位置情報のみからなるものであってもよい。
【００５９】
そして、ページ全体のデータ量が閾値以下に収まっても、第２メモリ２３内にブロック情報が格納されているブロック、すなわち符号化後のデータ量が閾値を超えたブロックがあると、そのブロック情報によって特定されるブロックについてのみ、さらに符号化を行うようにする。詳しくは、第１ＤＭＡＣ２５は、第２メモリ２３内のブロック情報に基づいて、そのブロック情報によって特定されるブロック部分の画像データを第１メモリ１１から読み出し、その画像データを▲２▼のパスによりフィルタ１３へ送る。そして、フィルタ処理された画像データが、第４ＤＭＡＣ２８により第１メモリ１１内の元の画像データのブロック部分上へ上書きされるとともに、符号化部１２によって符号化されて、再びそのデータ量がブロック単位での閾値と比較判断される。これにより、そのブロックに対して、パラメータ変更部１５から指示される圧縮パラメータに従いつつ（Ｓ２０６）、▲２▼のパスで符号化部１２が非可逆符号化を行い（Ｓ２０７）、さらにその符号化後のデータ量についてブロック単位での閾値との比較判断を行うことになる（Ｓ２０８）。この比較判断の結果、ブロック符号量が閾値を超えていると、パラメータ変更部１５からの指示による圧縮パラメータの変更を経て（Ｓ２０６）、再度▲２▼のパスによる非可逆符号化を実行する（Ｓ２０７）。すなわち、▲２▼のパスでの非可逆符号化は、フィルタ１３のパラメータレベルを低圧縮率から高圧縮率へ順に上げながら、ブロックのデータ量が閾値を超えなくなるまで、繰返し実行することになる。
【００６０】
このような特定のブロックに対する▲２▼のパスでの非可逆符号化が繰り返される間、その非可逆符号化によって得られるフィルタ処理後の画像データは、上述したように、その都度、第４ＤＭＡＣ２８が第１メモリ１１へ転送し、その第１メモリ１１内の元の画像データ上における該当ブロック部分へ上書きして更新する。その後、ブロック単位でのデータ量が閾値を超えなくなると、特定のブロックが上書き更新された画像データのページ全体が、▲１▼のパスを通じて符号化部１２へ転送されて可逆符号化される（Ｓ２０９）。そして、その符号化後データを第３メモリ２４内の元の符号化後データ上へ上書きして、符号化装置では、符号化処理を終了する。これにより、第３メモリ２４内に上書きされた符号化後データが、最終的な符号化後データとなる。
【００６１】
以上のように、本実施形態においても、第１実施形態の場合と同様に、可逆符号化に続いて非可逆符号化を行うといったように、処理対象となる画像データに対して段階的な符号化を行うようになっている。したがって、画質の劣化を極力抑えつつ、符号化後データを規定容量に収めるような符号量制御を行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態では、符号化後のデータ量と閾値との比較比較判断と、その結果必要となる符号化処理とを、ブロック単位で行うようになっている。したがって、処理対象となる画像データに対し、そのうちの圧縮率の悪い部分だけについてのみ圧縮率が高くなるようにすることができ、圧縮率が良好な画像部分について過度の圧縮率を適用してしまうことがなくなるので、画質劣化を最低限に抑えつつ目的とする符号量を得ることが可能となる。
【００６３】
特に、本実施形態のように、フィルタ処理されるブロックを、閾値を超えたブロックのみとすれば、ページ全体にフィルタ処理をすることがなく、冗長な処理時間を削減することができるので、処理時間の短縮を実現することが可能となる。
【００６４】
さらに、本実施形態では、パラメータ変更手段がブロック単位での部分的な符号量制御を実行する際に限らず、ページ単位で符号量制御を実行する場合であっても、パラメータ変更部１５から指示によっては、符号量制御回数削減も期待できる。すなわち、パラメータ変更部１５がブロック圧縮率情報を基にフィルタ１３に対するパラメータ設定を行うので、その設定の最適化を図り、例えば低圧縮率から高圧縮率への変化段階を少なくすれば、何度も符号化を繰り返すのを回避でき、これによっても処理時間の短縮化が実現可能となる。
【００６５】
なお、第１および第２実施形態で説明した構成例は、本発明の一具体例に過ぎず、これに限定されるものでないことは勿論である。例えば、第２実施形態では、第１メモリ１１、第２メモリ２３および第３メモリ２４をそれぞれ別個に備えている場合を例に挙げたが、同一メモリ内にそれぞれの領域を３ヶ所確保するようにしてもよい。
【００６６】
また、第２実施形態では、第３ＤＭＡＣ２７が符号量制御時にブロックの符号を出力せずに、第３メモリ２４への無駄なアクセスが発生しないようにしているため、例えば第１メモリ１１、第２メモリ２３および第３メモリ２４を共有メモリとした場合であっても、他のＤＭＡＣ２５，２６，２８からのアクセス競合を避けることができるといった利点が得られるが、必ずしもこれに限定されないことはいうまでもない。
【００６７】
さらに、第２実施形態の場合とは異なり、符号量制御時におけるブロックとページの関係を、次に述べるようにしても構わない。例えば、ブロック単位の目的とする圧縮率（以下「目的圧縮率」という）を１／Ｎ、ページ単位の目的圧縮率を１／Ｍとした場合に、１ページ分の目的圧縮率で圧縮後の領域（メモリ容量等）を確保した後、その領域内に符号化後データをブロック毎に詰めて格納していく。そして、１ページ分が終了した時点で、ページ単位の圧縮率が１／Ｍになっていたら、符号化処理を終了する。ただし、途中で確保した領域をオーバーしてしまった場合には、１／Ｎ以上になったブロックで一番容量をとっているものから再圧縮し、これをページ単位の圧縮率１／Ｍ以下になるまで繰り返して行う。このようにした場合であっても、画質劣化を最低限に抑えつつ、冗長な処理時間を廃して、迅速に目的とする符号量を得ることが可能となる。
【００６８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る符号化装置、符号化方法および符号化プログラムによれば、可逆符号化に続いて非可逆符号化を行うといったように、画像データに対して段階的な符号化を行うので、符号化後データを規定容量に収めるような符号量制御を、画質の劣化を極力抑えつつ、迅速に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る符号化装置の第１実施形態における概略構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る符号化方法の第１実施形態における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る符号化装置の第２実施形態における概略構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る符号化方法の第２実施形態における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…画像入力手段、２…可逆圧縮手段、３…非可逆圧縮手段、４…解像度変換／二値化手段、５…圧縮容量確認手段、６…圧縮パラメータ変更手段、７…圧縮方法変更手段、１１…第１メモリ、１２…符号化部、１３…フィルタ、１４…パス切替部、１５…パラメータ変更部、１６…ページ符号量算出部、１７…ページ符号量閾値部、１８…第１符号量比較部、１９…ブロック符号量算出部、２０…ブロック符号量閾値部、２１…第２符号量比較部、２２…ブロックカウンタ、２３…第２メモリ、２４…第３メモリ、２５…第１ＤＭＡＣ、２６…第２ＤＭＡＣ、２７…第３ＤＭＡＣ、２８…第４ＤＭＡＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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