(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素からなる画像を所定画素数のブロック毎に複数の異なる画素パターンの内のいずれかに置き換え、各画素パターンを示すインデックスで表わして符号化した画像データを、前記画素パターンとインデックスとの対応が記憶されている記憶部を参照し、前記画像データを表わすインデックスに示される画素パターンを用いて前記ブロック毎に復号する復号手段を備える画像処理装置において、
前記記憶部は、前記画素パターン、前記インデックス、及び前記画素パターンに現れる輪郭を示す輪郭ベクトル情報を対応付けて記憶しており、
前記復号手段が復号するブロック毎に用いる画素パターンを変倍し、変倍後の画素パターンにおける輪郭近傍画素を、前記画素パターンに対応付けられた輪郭ベクトル情報を用いて再描画する変倍手段
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記記憶部には、輪郭ベクトル情報が対応する画素パターンと、対応付けられていない画素パターンの少なくとも二種類が記憶されていること
を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記変倍手段は、
前記画像データを表わすインデックスに対応する輪郭ベクトル情報を用い、変倍率に応じて輪郭に相当する線分ベクトルを算出する手段と、
前記インデックスに対応する画素パターンの変倍後の輪郭近傍画素の画素値が、前記線分ベクトルからの距離に応じて段階的に小さく又は大きくなるように補正する補正手段と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記変倍手段は、前記距離を、前記線分ベクトルの始点から前記輪郭近傍画素の位置へのベクトルと前記線分ベクトルとの外積の絶対値を用いて算出するようにしてあること
を特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記変倍手段は、前記輪郭近傍画素について、前記線分ベクトルを輪郭とする領域に対する内外を、前記線分ベクトルの始点から前記輪郭近傍画素の位置へのベクトルと前記線分ベクトルとの外積の符号を用いて判定するようにしてあること
を特徴とする請求項３又は４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記変倍手段は、
輪郭近傍画素に対する前記線分ベクトルに基づく前記補正手段による補正の有効又は無効を、前記線分ベクトルの始点から前記輪郭近傍画素へのベクトルと前記線分ベクトルとの内積及び前記線分ベクトルの終点から前記輪郭近傍画素へのベクトルと前記線分ベクトルとの内積の正負により判定する判定手段を備え、
前記補正手段は前記判定手段が有効であると判定した場合に前記線分ベクトルとの距離に基づいて輪郭近傍画素の画素値を補正するようにしてあること
を特徴とする請求項３から５までのいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一つに記載の画像処理装置と、該画像処理装置から出力される画像を表示する画像表示手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項１から６までのいずれか一つに記載の画像処理装置と、該画像処理装置から出力される画像の形成を行なう画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
複数の画素からなる画像を所定画素数のブロック毎に複数の異なる画素パターンの内のいずれかに置き換え、各画素パターンを示すインデックスで表わして符号化した画像データを、前記画素パターンとインデックスとの対応が記憶されている記憶部を参照し、前記画像データを表わすインデックスに示される画素パターンを用いて前記ブロック毎に画像を復号する画像処理方法において、
前記記憶部は、前記画素パターン、前記インデックス、及び前記画素パターンに現れる輪郭を示す輪郭ベクトル情報を対応付けて記憶しており、
前記ブロック毎に復号するに際して用いる画素パターンを変倍し、
変倍後の画素パターンにおける輪郭近傍画素を前記画素パターンに対応する輪郭ベクトル情報を用いて再描画する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを、複数の画素からなる画像を所定画素数のブロック毎に複数の異なる画素パターンの内のいずれかに置き換え、各画素パターンを示すインデックスで表わして符号化した画像データを、前記画素パターンとインデックスとの対応が記憶されている記憶部を参照し、前記画像データを表わすインデックスに示される画素パターンを用いて前記ブロック毎に復号する復号手段として機能させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
所定画素数ブロック毎に復号するに際して用いる画素パターンを変倍する手段、及び、
変倍後の画素パターンにおける輪郭近傍画素を、前記記憶部に更に対応付けて記憶されている、前記画素パターンに現れる輪郭を示す輪郭ベクトル情報を用いて再描画する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコンピュータプログラムをコンピュータが読み取り可能に記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの圧縮符号化、復号伸張を行なう画像処理装置に関する。特に、ベクトル量子化技術を用いて符号化された画像データのマルチスケーラブルな描画を、高速処理によって実現することができる画像処理装置、該画像処理装置を備えた画像表示装置及び画像形成装置、画像処理方法、コンピュータプログラム、並びに記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル画像の伝送、記録処理の効率化及び記憶容量の削減を実現するために、デジタル画像を圧縮符号化してデータ量の減少を図る技術が種々提案されている。
【０００３】
特に、多値画像の圧縮符号化技術として最も汎用性が高い技術としてＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）技術がある。ＪＰＥＧ技術では、Ｒ（Red）Ｇ（Green）
Ｂ（Blue）空間で表わされる多値画像データをＹＣｒＣｂ空間で表わされるデータへ変換し、更にＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）処理を施すことにより周波数成分で表現される画像データへ系列変換する。一般的に、自然界に存在するものを捉えた画像であって、人工的な作成加工によって創られた画像でない場合には、高周波成分の要素が少なく低周波成分に集中する。ＪＰＥＧ技術ではこれを利用し、所定値以上の高周波成分の要素を削除することにより画像データのデータ量を減少させ、更にデータをハフマン符号を用いて符号化することによって画像データを圧縮している。
【０００４】
他に、圧縮符号化技術としてはベクトル量子化技術がある。ベクトル量子化技術は、以下のように行なわれる。画像データに対し所定のブロックサイズ、例えば４×４画素のブロック単位で処理を行なうに際し、予め複数の４×４画素のブロックにおける出現率の高いブロックパターン及びブロックパターン夫々のインデックスを保持しておく（コードブックと呼ぶ）。そして、実際にブロック単位で処理を行なうに際し、各ブロックに最も相関の高いブロックパターンを選択し、ブロック毎のデータを選択したブロックパターンのインデックスに置き換えて近似する。このように予め用意したブロックパターンに置き換えることにより、画像データのデータ量を減少させることができる。更にデータを符号化することにより、画像データを圧縮することができる。
【０００５】
また、ベクトル量子化技術を用いた処理を高速化する手段として、入力画素パターンを特定の画像の特徴量毎に分類して、近似する画素パターンのインデックスをコードブックから探索する技術がある。図２５は、画像の特徴量としてエッジの有無を利用し、エッジが存在する画素パターンと、エッジが存在しない画素パターンとに分類したコードブックの例を示す説明図である。入力画素パターンにエッジが含まれている場合はエッジが存在する画素パターンを格納したコードブックから近似する画素パターンのインデックスを探索する。一方、入力画素パターンにエッジが含まれていない場合、平坦ブロックからなる画素パターンを格納したコードブックから近似する画素パターンのインデックスを探索する。
【０００６】
ベクトル量子化技術を用いることにより、圧縮符号化された画像データを復号（伸張）するに際し、置き換えられているインデックスからコードブックを参照する処理によって復号（伸張）することができる。したがってベクトル量子化技術によって画像データの描画処理の高速化を実現することができる。
【０００７】
また、圧縮符号化技術の一として様々な解像度に応じて変倍を伴う場合であっても、より滑らかに画像を出力するための技術がある。特許文献１には、二値画像から検出された輪郭を平滑化した輪郭ベクトルを算出し、解像度変換時には輪郭ベクトルを所望の倍率で変倍し、輪郭ベクトルを境界として二値いずれかの画素夫々を埋めることによって再生成する技術が開示されている。これにより、所望の倍率で変倍した場合でも高画質（マルチスケーラブル）な二値画像を得ることができる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１７４１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１によって所望の倍率でもスムーズな画像を得ることができる。しかしながら、平滑化した輪郭ベクトルを算出し、輪郭ベクトルを所望の倍率に変倍した後に画像を再生成するのでは処理に要する時間が増大する。したがって、所望の倍率での高速な描画処理を実現することが困難である。また、輪郭ベクトルを平滑化して算出するに際し、誤って輪郭を検知した場合、変倍されて再生成された画像に誤検知の影響が顕著に現れる虞がある。そして、特許文献１に開示されている技術では多値画像での画像処理については考慮されていない。
【０００９】
また、画像表示装置、画像形成装置等の多値画像を出力（描画）する装置では、より高画質であることが求められていることから、符号化された画像データに基づくマルチスケーラブルな描画の高速処理による実現が望まれている。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、復号後の画像から輪郭を改めて検出し平滑化された輪郭を算出することなしに、所望の倍率で拡大・縮小して画像を出力する場合であってもスムーズに描画されるマルチスケーラブルな画像描画を高速処理によって実現することができる画像処理装置、画像処理方法、画像表示装置、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記憶媒体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】
本発明に係る画像処理装置は、複数の画素からなる画像を所定画素数のブロック毎に複数の異なる画素パターンの内のいずれかに置き換え、各画素パターンを示すインデックスで表わして符号化した画像データを、前記画素パターンとインデックスとの対応が記憶されている記憶部を参照し、前記画像データを表わすインデックスに示される画素パターンを用いて前記ブロック毎に復号する復号手段を備える画像処理装置において、前記記憶部は、前記画素パターン、前記インデックス、及び前記画素パターンに現れる輪郭を示す輪郭ベクトル情報を対応付けて記憶しており、前記復号手段が復号するブロック毎に用いる画素パターンを変倍し、変倍後の画素パターンにおける輪郭近傍画素を、前記画素パターンに対応付けられた輪郭ベクトル情報を用いて再描画する変倍手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る画像処理装置は、前記記憶部には、輪郭ベクトル情報が対応する画素パターンと、対応付けられていない画素パターンの少なくとも二種類が記憶されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像処理装置は、前記変倍手段は、前記画像データを表わすインデックスに対応する輪郭ベクトル情報を用い、変倍率に応じて輪郭に相当する線分ベクトルを算出する手段と、前記インデックスに対応する画素パターンの変倍後の輪郭近傍画素の画素値が、前記線分ベクトルからの距離に応じて段階的に小さく又は大きくなるように補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る画像処理装置は、前記変倍手段は、前記距離を、前記線分ベクトルの始点から前記輪郭近傍画素の位置へのベクトルと前記線分ベクトルとの外積の絶対値を用いて算出するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像処理装置は、前記変倍手段は、前記輪郭近傍画素について、前記線分ベクトルを輪郭とする領域に対する内外を、前記線分ベクトルの始点から前記輪郭近傍画素の位置へのベクトルと前記線分ベクトルとの外積の符号を用いて判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る画像処理装置は、前記変倍手段は、輪郭近傍画素に対する前記線分ベクトルに基づく前記補正手段による補正の有効又は無効を、前記線分ベクトルの始点から前記輪郭近傍画素へのベクトルと前記線分ベクトルとの内積及び前記線分ベクトルの終点から前記輪郭近傍画素へのベクトルと前記線分ベクトルとの内積の正負により判定する判定手段を備え、前記補正手段は前記判定手段が有効であると判定した場合に前記線分ベクトルとの距離に基づいて輪郭近傍画素の画素値を補正するようにしてあることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る画像表示装置は、前述のいずれか一つの画像処理装置と、該画像処理装置から出力される画像を表示する画像表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、前述のいずれか一つの画像処理装置と、該画像処理装置から出力される画像の形成を行なう画像形成手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る画像処理方法は、複数の画素からなる画像を所定画素数のブロック毎に複数の異なる画素パターンの内のいずれかに置き換え、各画素パターンを示すインデックスで表わして符号化した画像データを、前記画素パターンとインデックスとの対応が記憶されている記憶部を参照し、前記画像データを表わすインデックスに示される画素パターンを用いて前記ブロック毎に画像を復号する画像処理方法において、前記記憶部は、前記画素パターン、前記インデックス、及び前記画素パターンに現れる輪郭を示す輪郭ベクトル情報を対応付けて記憶しており、前記ブロック毎に復号するに際して用いる画素パターンを変倍し、変倍後の画素パターンにおける輪郭近傍画素を前記画素パターンに対応する輪郭ベクトル情報を用いて再描画することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、複数の画素からなる画像を所定画素数のブロック毎に複数の異なる画素パターンの内のいずれかに置き換え、各画素パターンを示すインデックスで表わして符号化した画像データを、前記画素パターンとインデックスとの対応が記憶されている記憶部を参照し、前記画像データを表わすインデックスに示される画素パターンを用いて前記ブロック毎に復号する復号手段として機能させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、所定画素数ブロック毎に復号するに際して用いる画素パターンを変倍する手段、及び、変倍後の画素パターンにおける輪郭近傍画素を、前記記憶部に更に対応付けて記憶されている、前記画素パターンに現れる輪郭を示す輪郭ベクトル情報を用いて再描画する手段として機能させることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る記憶媒体は、前述のコンピュータプログラムをコンピュータが読み取り可能に記憶していることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、複数の異なる画素パターンを示す各インデックスに、各画素パターンに現れる輪郭を表わす輪郭ベクトル情報が対応付けられ、記憶部に画素パターン、インデックス及び対応する輪郭ベクトル情報が記憶されている。複数の画素からなる画像が、所定画素数のブロック毎に前記画素パターンの内のいずれかに置き換え、各画素パターンを示すインデックスで表わされることによって符号化された画像データを、画素パターンを用いて復号するに際し、用いられる画素パターンが変倍されることにより画像全体が変倍される。またこの際、変倍後の画素パターンに現れる輪郭の近傍画素が、前記画素パターンに対応する輪郭ベクトル情報を用いて再描画される。
【００２３】
本発明にあっては、一部のインデックスには輪郭ベクトル情報が対応付けられていなくともよく、全画素パターンに対応するインデックス情報全てに輪郭ベクトル情報を対応付けて記憶する必要は必ずしもない。これにより、記憶部の記憶容量が節約される。
【００２４】
本発明にあっては、受け付けた画像データを表わすインデックスに対応する輪郭ベクトル情報に基づき、変倍後の画素パターンにおける輪郭に相当する線分ベクトルが算出される。前記インデックスに対応する画素パターンを変倍した後の輪郭近傍画素の画素値が線分ベクトルとの距離に応じて段階的に小さく又は大きくなるように補正される。
【００２５】
本発明にあっては、輪郭近傍画素と線分ベクトルとの距離は、線分ベクトルの始点から輪郭近傍画素の位置へのベクトルと前記線分ベクトルとの外積の絶対値を用いて算出される。これにより、輪郭に相当する線分ベクトルからの距離に応じて画素値が補正される。
【００２６】
本発明にあっては、輪郭近傍画素が前記線分ベクトルを輪郭とする領域に対して内外いずれに位置するかが、線分ベクトルの始点から輪郭近傍画素の位置へのベクトルと前記線分ベクトルとの外積の符号を用いて判定される。これにより、ジャギー（jaggy）が顕著となる輪郭の外側のみを補正することが可能であり、輪郭に対する内外が誤って判定されて補正されることが防止される。
【００２７】
本発明にあっては、輪郭近傍画素の画素値の線分ベクトルからの距離に基づく補正が有効か又は無効かが線分ベクトルの始点から輪郭近傍画素の位置へのベクトルと前記線分ベクトルとの内積を用いて判定される。有効と判定された場合、線分ベクトルからの距離に応じて画素値が補正されて再描画される。これにより、輪郭近傍画素の画素値が誤って補正されることが防止される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による場合、画像データを復号する都度、復号後の画像を変倍し、変倍後の画像から輪郭を検出して輪郭ベクトルを算出することなしに、画像データを表わすインデックスに対応付けられている画素パターンを所定画素数のブロック毎に変倍すると共に、対応する輪郭ベクトル情報を参照することにより、所望の任意の倍率であってもスムーズな輪郭となる輪郭周辺画素の画素値の補正を実現することが可能となるので、マルチスケーラブルな描画を高速処理によって実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
実施の形態１では、本発明に係る画像処理装置を、画像をベクトル量子化技術に基づき符号化・復号する処理を行なうように構成された集積回路（符号化・復号（codec）回路）が更に、以下に説明する輪郭ベクトル情報を用いた解像度変換（変倍）処理を行なうように構成して実現する例を挙げて説明する。
【００３１】
図１は、実施の形態１における符号化・復号回路の構成を示すブロック図である。符号化・復号回路１は、画像データをベクトル量子化技術を利用して符号化（encode）するベクトル量子化符号化回路（vector quantization encoding circuit）１１と、ベクトル量子化により符号化された画像データを復号（decode）するベクトル量子化復号回路（vector quantization decoding circuit）１０と、解像度変換処理を行なう解像度変換回路１２と、ベクトル量子化に利用される各種情報が記憶されている記憶部１３とを含む。
【００３２】
ベクトル量子化符号化回路１１、ベクトル量子化復号回路１０、解像度変換回路１２は夫々、以下に説明する処理を夫々行なうように構成された集積回路である。記憶部１３には、マスクＲＯＭ（Read Only Memory）、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）等の不揮発性メモリが利用されている。
【００３３】
符号化・復号回路１は、符号化されていない画像を受け付けた場合、ベクトル量子化符号化回路１１により符号化する。ベクトル量子化技術では、画像をブロック単位で符号化する。ベクトル量子化符号化回路１１は記憶部１３を参照し、画像に現れる画素パターンと最も相関の高い（類似する）画素パターンを検索する。ベクトル量子化符号化回路１１は、受け付けた画像に現れる画素パターンを検索した画素パターンのインデックス値に置き換えることによってデータ量を減少させ、画像データを圧縮する。インデックス値に置き換えることによって符号化された画像データを以下、インデックス画像と呼ぶ。
【００３４】
符号化・復号回路１は、インデックス画像を受け付けた場合、ベクトル量子化復号回路１０により画像を復号する。ベクトル量子化復号回路１０は記憶部１３を参照し、インデックス画像を表わすインデックス値に基づいて画素パターンを特定し、ブロック単位でインデックス値を特定した画素パターンに置き換えて復号する。
【００３５】
符号化・復号回路１は、ベクトル量子化復号回路１０によってブロック単位で復号される画像を解像度変換回路１２により変倍して出力する。解像度変換回路１２は、ブロック単位で復号された画像を、当該ブロックの画素パターンに対応する輪郭ベクトル情報（後述）に基づいて任意の解像度に応じて変倍する処理を行なう。なお、変倍率は外部から変倍率を示す信号が入力されることによって符号化・復号回路１へ与えられ、解像度変換回路１２はこれを受け付ける。
【００３６】
図２は、実施の形態１における符号化・復号回路１により行われるベクトル量子化技術を用いた符号化／復号処理の概要を示す説明図である。図２の説明図は、記憶部１３に記憶されるコードブックの内容例を模式的に示す。また図２の説明図は、コードブックを参照することによってベクトル量子化符号化回路１１／ベクトル量子化復号回路１０で行なわれる一般的なベクトル量子化符号化／復号処理の流れを示している。図２の説明図には、ユニークなインデックス値が夫々下方に対応付けられている４×４画素からなるブロックの画素パターンの内容例が示されている。図２の説明図に示される内容例のような画素パターンの集合と、各画素パターンに対応するインデックス値とがコードブックとして記憶部１３に記憶されている。
【００３７】
図２の説明図に示すように、ベクトル量子化符号化回路１１は受け付けた画像を４×４画素からなるブロック単位で扱う。ベクトル量子化符号化回路１１は、記憶部１３のコードブックを参照し、受け付けた画像の各ブロックにおける画素パターンと最も類似する画素パターンを検索する。ベクトル量子化符号化回路１１は、各ブロックを検索された画素パターンのインデックス値に置き換えるベクトル量子化符号化処理を行なう。一方、ベクトル量子化復号回路１０は、インデックス画像を表わすインデックス値に対応する画素パターンを記憶部１３のコードブックから参照し、参照された画素パターンの４×４画素からなるブロックを再構成するベクトル量子化復号処理を行なう。
【００３８】
符号化・復号回路１で受け付ける符号化されていない画像が８ビットグレースケール画像である場合、４×４画素からなるブロックは１２８ビット（１６バイト）で表現される。これに対し、コードブックに含まれる画素パターンの種類、即ちインデックス総数を１０２４（＝２の１０乗）用意した場合、インデックス値は１０ビットで表現することができる。１２８ビットを１０ビットに圧縮できるので、ベクトル量子化符号化処理により、少なくとも１２．８（＝１２８／１０）の圧縮率を実現することが可能である。
【００３９】
また、コードブックに含まれる代表的な画素パターンを決めるに際し、ＬＢＧ（Linde-Buzo-Gray）法が一般的に用いられる。ＬＢＧ法では、ベクトル量子化符号化／復号処理で用意された画素パターンの内のいずれかに近似することによる歪を最小に抑えるための方法である。ＬＢＧ法では、予め種々の画像を用いて代表的な画素パターンの学習を行ない、平均的な歪が最も小さくなる画素パターンを代表的な画素パターンとして決定する。そして、ベクトル量子化符号化回路１１は、受け付けた画像の４×４画素からなるブロックに対し、コードブックに含まれる画素パターンの内の歪が最も小さくなる画素パターンを最も類似する画素パターンと特定し、ブロック毎に画像を当該画素パターンのインデックス値に置き換えることによってベクトル量子化符号化処理を行なう。
【００４０】
図３は、実施の形態１における符号化・復号回路１の記憶部１３に記憶されるコードブックの内容例を模式的に示す説明図である。図３の説明図に示すように、符号化・復号回路１の記憶部１３に記憶されるコードブックに含まれる画素パターンは、エッジ方向性を有する画素パターン（＃１から＃８）と、エッジ方向性が無い画素パターン（＃９から＃１２）との少なくとも２つの種類に分類されている。インデックス値を他の数字と区別して説明するため、以下インデックス値には「＃」を付加して説明する。
【００４１】
実施の形態１における符号化・復号回路１の記憶部１３に記憶されているコードブックの画素パターンには、更に各画素パターンに現れる輪郭を表わす輪郭ベクトル情報が対応付けられて記憶されている。なお、輪郭ベクトル情報が対応付けられる画素パターンは、図３の説明図に示したエッジ方向性を有する画素パターンである。エッジ方向性が無い画素パターンには、輪郭ベクトル情報は対応付けられていなくともよい。全ての画素パターンに対応付けて輪郭ベクトル情報を記憶する必要がないので、記憶部１３の記憶容量を節約することが可能になる。
【００４２】
また、ベクトル量子化符号化処理を高速に行なうため、コードブックの画素パターンを特定の画像の特徴量毎に分類しておき、入力画素パターンがいずれの分類に属するかを判別し、分類してある画素パターンの内から近似する画素パターンのインデックスを探索する方法を併用してもよい。図４は、実施の形態１における符号化・復号回路１の記憶部１３に記憶されているコードブックの分類の内容例を示す説明図である。図４の説明図に示すように、特定の画像の特徴量としてエッジの有無を利用し、画素パターンをエッジが存在する画素パターンと、エッジが存在しない平坦な画素パターンに分類しておく。エッジが存在する画素パターンには、輪郭ベクトル情報が対応付けられるエッジ方向性を有する画素パターンと、輪郭ベクトル情報が対応付けられないエッジ方向性が無い画素パターンとが含まれる。
【００４３】
図５は、実施の形態１における符号化・復号回路１の記憶部１３に記憶される輪郭ベクトル情報を模式的に示す説明図である。図５の説明図に示すように、輪郭ベクトル情報はコードブックに記憶されている画素パターンの４×４画素からなるブロックの各画素に対し、左上から横方向に「１」から「１６」までの番号を割り当てて表現する。図５（ａ）は、図３の説明図に示したインデックス値「＃３」の画素パターンと、該画素パターンに現れる輪郭を表わす輪郭ベクトル情報を表わしている。同様に図５（ｂ）は、図３の説明図におけるインデックス値「＃５」の画素パターンと、該画素パターンに現れる輪郭を表わす輪郭ベクトル情報を表わし、図５（ｃ）はコードブックに含まれる他の画素パターンと、該画素パターンに現れる輪郭を表わす輪郭ベクトル情報を表わしている。
【００４４】
図５（ａ）に示す画素パターンの例では、４×４画素からなるブロックの中央垂直方向に輪郭が現れている。輪郭ベクトル情報は、輪郭部分に相当する画素の連結関係を画素の番号の数列で表現する。図５（ａ）に示す画素パターンの例では輪郭部分に相当する画素は「画素２、画素６、画素１０、画素１４」の順に連結している。この場合、輪郭ベクトルは画素２の中心から画素６の中心までの線分、画素６の中心から画素１０の中心までの線分、画素１０の中心から画素１４の中心までの線分の３つで構成される。「＃３」の画素パターンにおける輪郭ベクトル情報は、ＥＶ３＝（２，６，１０，１４）で表現される。
【００４５】
同様に図５（ｂ）に示す画素パターンの例では、輪郭部分に相当する画素は「画素１、画素６、画素１１、画素１６」で連結している。この場合、輪郭ベクトルは画素１の中心から画素６の中心までの線分、画素６の中心から画素１１の中心までの線分、画素１１の中心から画素１６の中心までの線分の３つで構成される。「＃５」の画素パターンにおける輪郭ベクトル情報は、ＥＶ５＝（１，６，１１，１６）で表現される。
【００４６】
図５（ｃ）に示す画素パターンの例では、輪郭部分に相当する画素は「画素１、画素６、画素１０、画素１５、画素１６」で連結している。この場合、輪郭ベクトルは画素１の中心から画素６の中心までの線分、画素６の中心から画素１０の中心までの線分、画素１０の中心から画素１５の中心までの線分、画素１５の中心から画素１６の中心までの線分の４つで構成される。図５（ｃ）に示す画素パターンにおける輪郭ベクトル情報はＥＶＮ＝（１，６，１０，１５，１６）（Ｎは任意）で表現される。
【００４７】
輪郭ベクトル情報は、具体的には｛画素パターンのインデックス値｝＝｛１，２，３，４，５，…｝に対し、｛各インデックスに対応する輪郭ベクトル情報ＥＶ｝＝｛ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３，ＥＶ４，ＥＶ５，…｝＝｛（３，７，１１，１５），（９，１０，１１，１２），（２，６，１０，１４），（５，６，７，８），（１，６，１１，１６），…｝とインデックス値に対応付けて予め記憶部１３に記憶されている。
【００４８】
なお、図５の説明図に示した各輪郭ベクトル情報の輪郭について、以下のように２×２画素からなるブロックにおけるパターンのいずれかのパターンに合致するかによって輪郭部分に相当する連結画素を特定し、輪郭ベクトル情報が自動的に算出されて記憶部１３に記憶されている構成としてもよい。図６は、輪郭を探索するための画素パターンの内容例を示す説明図である。図６の説明図には、８パターンの画素パターンが示されている。上段二つのパターンは垂直連結を示し、夫々上下の画素の連結を示している。中段上の二つのパターンは水平連結を示し、夫々左右の画素の連結を示している。中段下の二つのパターンは斜め４５°連結を示し、夫々左下の画素と右上の画素との連結を示している。下段二つのパターンは斜めマイナス４５°連結を示し、夫々左上の画素と右下の画素との連結を示している。自動的に輪郭ベクトル情報を算出する場合、演算手段はコードブックに含まれる４×４画素からなる各画素パターンを画素値の階調によって二値化し、図６の説明図に示した８つのパターンのいずれに最も類似するかを判定することによって輪郭部分に相当する連結画素を特定する。
【００４９】
次に、ベクトル量子化復号回路１０によって所定画素数のブロック単位で復号された画像に対し、解像度変換回路１２が輪郭ベクトル情報を用いて解像度を変換する処理について説明する。
【００５０】
図７は、実施の形態１における符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２が解像度を変換する処理の概要を示す説明図である。図７の説明図に示される「…，１２，２，１１，２，…」は、インデックス画像が表わす各画素パターンのインデックス値の順列である。符号化・復号回路１のベクトル量子化復号回路１０は、インデックス値をコードブックから参照して画素パターンを特定する。図７の説明図に示されている例では、ベクトル量子化復号回路１０は、インデックス値「＃３」から図７（ａ）に示される画素パターンを用いて当該４×４画素からなるブロックを復号する。
【００５１】
これに対し解像度変換回路１２は、ベクトル量子化復号回路１０で復号に用いられた画素パターンと、画素パターンのインデックス値とを受け付け、更に外部から与えられる変倍率に基づいて以下の処理を行なう。解像度変換回路１２は復号に用いられた画素パターンを変倍する処理を行なう。例えば１／２倍に縮小して画像を出力する場合には図７（ｂ）に示されるように画素パターンを縮小する処理を行なう。なお、１／２倍に縮小する場合は、図７（ｂ）に示したように左上から１，３，９，１１番目の画素値を選択するのみならず、２，４，１０，１２番目の画素値、５，７，１３，１５番目の画素値、又は６，８，１４，１６番目の画素値を選択してもよい。同様に解像度変換回路１２は、２倍に拡大して画像を出力する場合には図７（ｃ）に示されるように画素パターンを拡大する処理を行ない、３倍に拡大して画像を出力する場合には図７（ｄ）に示されるように画素パターンを拡大する処理を行なう。図７に示した処理を、補間画素の周辺４画素の内の最も距離が近い画素の画素値を選択して補間する近傍画素補間法と呼ぶ。
【００５２】
更に解像度変換回路１２は、変倍後の画素パターンに含まれる画素、特に輪郭近傍における画素の画素値を輪郭ベクトル情報に基づいて再描画する。詳細には以下のように行なう。
【００５３】
図８は、実施の形態１における符号化・復号回路１の解像度変換回路１２が輪郭ベクトル情報に基づいて画素を再描画する処理の概要を示す説明図である。図８に示す各矩形は変倍後の画素パターンの一部を示し、各画素に示されている符号ｉ−１，ｉ，ｉ＋１，…，ｊ−１，ｊ，ｊ＋１，…は、変倍前の画素パターンから選択した画素値の元の画素の番号を表わしている。なお、図８（ａ）は２倍に拡大した後の画素パターンの一部、図８（ｂ）は３倍に拡大した後の画素パターンの一部を示している。図８（ａ）、（ｂ）夫々における（ｘ，ｙ）は、再描画対象の任意の画素の位置を表わす座標を示している。図８（ａ）、（ｂ）夫々に示される太線は輪郭ベクトル（画素ｉから画素ｊまでの線分）を表わし、点（ｘi ，ｙi ）は、輪郭ベクトルの始点の画素ｉの変倍後の中心に相当する位置、点（ｘj ，ｙj ）は、輪郭ベクトルの終点の画素ｊの変倍後の中心に相当する位置を表している。
【００５４】
そして、解像度変換回路１２は、各再描画対象の画素の位置（ｘ，ｙ）と、該位置（ｘ，ｙ）に最も近い輪郭ベクトル（画素ｉから画素ｊまでの線分）との距離を算出し、距離に応じて画素値を滑らかに補正して再描画する。
【００５５】
解像度変換回路１２による再描画の処理についてフローチャートを参照して説明する。図９は、実施の形態１における符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２による再描画処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００５６】
解像度変換回路１２は、ベクトル量子化復号回路１０から受け付けたインデックス値に対応する輪郭ベクトル情報を記憶部１３から読み出す（ステップＳ１１）。解像度変換回路１２は、変倍後の画素パターンにおける再描画対象画素夫々の中心位置（ｘ，ｙ）に対し、ステップＳ１１で読み出した輪郭ベクトル情報に示される全ての各輪郭ベクトル（ｉ→ｊ）について、変倍後の画素パターンにおける輪郭に相当する線分ベクトルａi→j、線分ベクトルａi→jの始点から再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）へのベクトルｂi→j、及び線分ベクトルａi→jの終点から再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）へのベクトルｃi→jを夫々算出する（ステップＳ１２）。
【００５７】
解像度変換回路１２は、ステップＳ１２で各輪郭ベクトルについて算出したベクトルａi→j，ベクトルｂi→j，ベクトルｃi→jを夫々用い、内積（ａi→j・ｂi→j）、内積（−ａi→j・ｃi→j）、再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）から線分ベクトルａi→jまでの距離ｄ、及び外積（ａi→j×ｂi→j）の符号（正負）を算出する（ステップＳ１３）。
【００５８】
解像度変換回路１２は、ステップＳ１３で算出した各線分ベクトルとの距離ｄの内の最短距離を特定し（ステップＳ１４）、特定した最短距離をなす線分ベクトルａi→jが水平方向又は垂直方向ベクトルであるか否かを判断する（ステップＳ１５）。
【００５９】
解像度変換回路１２は、最短距離をなす線分ベクトルａi→jが水平方向ベクトルでも垂直方向ベクトルでもないと判断した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ１３で算出した外積の符号に基づいて再描画対象画素が輪郭の外側に位置するか否かを判断する（ステップＳ１６）。
【００６０】
解像度変換回路１２は、再描画対象画素が輪郭の外側に位置すると判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、最短距離をなす線分ベクトルａi→jからの再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）の位置関係は有効であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００６１】
解像度変換回路１２は、最小距離をなす線分ベクトルａi→jからの位置関係が有効であると判定した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、最短距離ｄに応じて段階的に大きく又は小さくなるように画素値を算出して補正し（ステップＳ１８）、拡張後の画素パターンにおける全ての再描画対象画素について再描画処理を完了したか否かを判断する（ステップＳ１９）。
【００６２】
解像度変換回路１２は、最短距離をなす線分ベクトルａi→jが水平方向又は垂直方向ベクトルであると判断した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、そのまま近傍画素補間法で選択した画素値を用いて変倍後の画素とし、処理をステップＳ１９へ進める。また、解像度変換回路１２は、再描画対象画素が輪郭の内側に位置すると判断した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、そのまま近傍画素補間法で選択した画素値を用いて変倍後の画素とし、処理をステップＳ１９へ進める。更に、解像度変換回路１２は、最短距離をなす線分ベクトルａi→jが無効であると判定した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、そのまま近傍画素補間法で選択した画素値を用いて変倍後の画素とし、処理をステップＳ１９へ進める。
【００６３】
解像度変換回路１２は、いずれかの再描画対象画素について再描画処理を完了していないと判断した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、処理をステップＳ１１へ戻して他の再描画対象画素についての処理を進める。
【００６４】
解像度変換回路１２は、ステップＳ１９において全ての再描画対象画素について再描画処理を完了したと判断した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、再描画処理を終了する。
【００６５】
なお、図９のフローチャートに示した処理手順の内のステップＳ１６で、解像度変換回路１２は、再描画対象画素が輪郭の外側に位置すると判断した場合のみ補正を行なうとした。しかしながら本発明は、これに限らず再描画対象画素が輪郭の内側に位置する場合でも補正を行ってもよい。
【００６６】
このように、符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２により、ベクトル量子化復号回路１０が４×４画素からなるブロック毎に当該ブロックを画素パターンを用いて復号する都度、画素パターンが変倍されることによって画像全体の変倍処理が行なわれる。この際、画素パターンに現れている輪郭の検出処理が行なわれることなしに、画素パターンに予め対応付けられている輪郭ベクトル情報を読み出し、輪郭ベクトル情報が示す輪郭ベクトルを用いて輪郭近傍を再描画するので、変倍処理の高速処理を実現することが可能である。
【００６７】
次に、図９のフローチャートに示した各処理手順の詳細を説明する。
【００６８】
図１０は、実施の形態１における符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２により算出される各ベクトル、及び距離ｄを表わす説明図である。図１０の説明図は、３倍に拡大された後の画素パターンの輪郭近傍の一部を示している。図１０の説明図には、図９のフローチャートに示した処理手順の内のステップＳ１２における処理によって、一の輪郭ベクトル（ｉ→ｊ）について算出される各ベクトルａi→j、ベクトルｂi→j、ベクトルｃi→jが表わされている。
【００６９】
解像度変換回路１２は、変倍後の画素パターンにおける輪郭に相当する線分ベクトルａi→jを、輪郭ベクトル情報に示される全輪郭ベクトルに基づいて以下に示す式（１）により算出する。線分ベクトルａi→jは変倍後に、輪郭ベクトルの始点（画素ｉ）に相当する画素の画素値を選択した画素群の中心位置（ｘi ，ｙi ）と、輪郭ベクトルの終点（画素ｊ）に相当する画素の画素値を選択した画素群の中心位置（ｘj ，ｙj ）とを結ぶ線分ベクトルである。
【００７０】
【数１】
0004510069.tif 000002
【００７１】
例えば、変倍対象の画素パターンが「＃５」であり、解像度変換回路１２はこれを３倍に拡大する場合、「＃５」の画素パターンに対応付けられる輪郭ベクトル情報はＥＶ５＝（１，６，１１，１６）である。まず、「＃５」の画素パターンにおける一の輪郭ベクトル（画素１の中心から画素６の中心までの線分）について、画素１の画素値を選択した画素群の中心位置（ｘ1 ，ｙ1 ）と画素６の画素値を選択した画素群の中心位置（ｘ6 ，ｙ6 ）とを結ぶ線分ベクトルａ1→6が算出される。同様に一の輪郭ベクトル（画素６の中心から画素１１の中心までの線分）について線分ベクトルａ6→11が算出され、他の一の輪郭ベクトル（画素１１の中心から画素１６の中心までの線分）について線分ベクトルａ11→16が算出される。
【００７２】
解像度変換回路１２は、上述のように算出した複数の線分ベクトルａi→jに対し、各再描画対象画素の中心位置とのベクトルｂi→j、及びベクトルｃi→jを夫々式（２）、（３）により算出する。
【００７３】
そして解像度変換回路１２は、各輪郭ベクトルに対応する線分ベクトルａi→jについて、各再描画対象画素の線分ベクトルａi→jからの距離ｄを、線分ベクトルａi→jとベクトルｂi→jとの外積に基づいて以下に示す式（４）により算出する。
【００７４】
【数２】
0004510069.tif 000003
【００７５】
これにより、輪郭に相当する線分からの距離が求められ、当該距離に応じて画素値を滑らかに補正することが可能となる。つまり、輪郭との直交距離が遠くなる程に画素値を小さく又は大きくすることによって、ジャギーの少ない描画が可能となる。なお、解像度変換回路１２による距離に応じた画素値の補正方法については、後述にて詳細を説明する。
【００７６】
また、解像度変換回路１２は、線分ベクトルａi→jと、線分ベクトルａi→jの始点から再描画対象画素の中心位置へのベクトルｂi→jとの外積（ａi→j×ｂi→j）の符号を以下に示す式（５）により算出する。
【００７７】
【数３】
0004510069.tif 000004
【００７８】
式（５）で算出される符号により、外積の符号が正（及び外積の算出値がゼロ）である場合、再描画対象画素は輪郭の内側にあると判定することが可能である。逆に負である場合、再描画対象画素は輪郭の外側にあると判定することが可能である。図１０中の一点鎖線は、外積がゼロとなる、即ち線分ベクトルａi→jとベクトルｂi→jの平行方向を示している。図１０中の丸印に黒点で表わされるマークは図面に垂直に奥から手前へ向く外積の方向を示し、この場合の符号は負である。一方、図１０中の丸印にＸで表わされるマークは図面に垂直に手前から奥へ向く外積の方向を示し、この場合の符号は正である。図１０中の一点鎖線（輪郭ベクトルと平行方向）に対し、ベクトルｂi→jのなす角度が反時計回りにゼロ°から１８０°までである場合は再描画対象画素は輪郭の外側であり、角度がマイナスゼロ°より小さくマイナス１８０°までである場合、再描画対象画素は輪郭の内側である。なお、式（５）に示すように外積の値がゼロである場合は、符号を正と扱う。
【００７９】
次に、図９のフローチャートに示した処理手順の内のステップＳ１７における線分ベクトルａi→jの位置関係の有効／無効の判定処理について説明図を用いて説明する。
【００８０】
図１１は、実施の形態１における符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２による輪郭ベクトルの有効／無効の判定範囲を表わす説明図である。図１１は、３倍に拡大された後の画素パターンの輪郭近傍の一部を示している。図１１の説明図には、一の輪郭ベクトル（ｉ→ｊ）について算出された線分ベクトルａi→j、ベクトルｂi→j、ベクトルｃi→jが表わされている。
【００８１】
図１１中の破線及び白矢印で示される範囲は、線分ベクトルａi→jからの距離に基づく画素値の補正が有効である範囲を示している。具体的には、再描画対象画素が線分ベクトルａi→jの鉛直方向に位置している場合のみ、当該再描画対象画素に対する線分ベクトルａi→jからの距離ｄに応じた画素値の補正を有効とする。詳細には、一の再描画対象画素について最小距離をなす線分ベクトルａi→jであっても、線分ベクトルａi→jとベクトルｂi→jとの内積が正であり、且つ、線分ベクトルマイナスａi→jとベクトルｃi→jとの内積が正であるという条件（内積条件と呼ぶ）を満たす線分ベクトルａi→jのみについて、再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）からの位置関係を有効と判定する（図９のフローチャートにおけるステップＳ１７）。
【００８２】
上述の内積条件は、以下に示す式（６）及び式（７）により算出される。
【００８３】
【数４】
0004510069.tif 000005
【００８４】
例えば、変倍対象の画素パターンのインデックス値が「＃３」であり、解像度変換回路１２はこれを３倍に拡大する場合、解像度変換回路１２は一の再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）に対し、線分ベクトルａ2→6、ベクトルｂ2→6，ｃ2→6、線分ベクトルａ6→10、ベクトル6→10，ｃ6→10、線分ベクトルａ10→14、ベクトルｂ10→14，ｃ10→14を算出する。また、解像度変換回路１２は、各線分ベクトルａ2→6、ベクトルａ6→10，ａ10→14からの再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）への距離ｄ及び外積の符号を算出する。解像度変換回路１２は、算出した距離ｄの内の最短距離を特定する。解像度変換回路１２は、例えば最短距離をなす線分ベクトルがａ2→6であると特定したとする。しかしながらこの場合、解像度変換回路１２は線分ベクトルａ2→6は垂直方向ベクトルであると判断するので、距離ｄに応じた画素値の補正は行わない。
【００８５】
一方、変倍対象の画素パターンのインデックス値が「＃５」であり、解像度変換回路１２はこれを３倍に拡大する場合、解像度変換回路１２は一の再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）に対し、線分ベクトルａ1→6、ベクトルｂ1→6，ｃ1→6、線分ベクトルａ6→11、ベクトルｃ6→11，ｃ6→11、線分ベクトルａ11→16、ベクトルｂ11→16，ｃ11→16を算出する。また、解像度変換回路１２は、各線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16からの再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）への距離ｄ及び外積の符号を算出する。図１１の説明図中の画素ｉが画素１、画素ｊが画素６である場合、図１１の説明図に示される再描画対象画素の中心位置（ｘ，ｙ）に対して算出された各線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16についての有効／無効は、線分ベクトルａ1→6についてのみ有効と判定され、再描画対象画素について線分ベクトルａ1→6からの距離ｄに基づいて補正が行なわれる。
【００８６】
次に、図９のフローチャートに示した処理手順の内のステップＳ１８における画素値の補正処理について説明図を参照して詳細に説明する。図１２は、実施の形態１における符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２による画素値の補正処理の一の具体例を示す説明図である。
【００８７】
図１２（ａ）は、３倍に拡大された後の画素パターンの輪郭近傍の一部を示している。各矩形は拡大後の画素パターンを構成する各画素を示している。図１２（ａ）中の太線は一の輪郭ベクトルに基づいて算出された線分ベクトルａi→jを表わし、各画素内の数字は線分ベクトルａi→jからの距離を示している。なお、距離は各画素の水平方向の辺の長さを１として示している。各距離には線分ベクトルａi→jと、線分ベクトルａi→jの始点から各画素の中心位置へのベクトルｂi→jとの外積に基づいて算出された符号が付されている。負の符号が付された距離が示されている画素が輪郭の外側の画素であり、画素値の補正が行なわれる画素である。
【００８８】
解像度変換回路１２は、有効とした線分ベクトルａi→jからの距離が変倍率の１／２を超える場合、補正を行なうことなしに近傍画素補間法で選択した画素値をそのまま用いる。図１２（ａ）に示した画素パターンは３倍に拡大されているので、解像度変換回路１２は、距離の絶対値が１．５（＝３／２）以下である「−１．４」及び「−０．７」が示されている画素について距離の絶対値が大きい順に、即ち線分ベクトルａi→jから遠い順に画素値の補正を行なう。
【００８９】
図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）は、画素値の補正方法を示している。図１２（ｂ）は、線分ベクトルａi→jの方向が一点鎖線で示す画像の水平方向に対してマイナス４５°である場合（斜めマイナス４５°連結である場合）に、再描画対象画素の補正後の画素値の算出に採用する周辺画素を示している。一方、図１２（ｃ）は、線分ベクトルａi→jの方向が一点鎖線で示す画像の水平方向に対して４５°である場合（斜め４５°連結である場合）に、再描画対象画素の補正後の画素値の算出に採用する周辺画素を示している。
【００９０】
図１２（ｂ）に示すように線分ベクトルａi→jの方向が一点鎖線で示す画像の水平方向に対してマイナス４５°をなす場合、解像度変換回路１２は、再描画対象画素の上画素Ａ、右上画素Ｂ及び右画素Ｃの画素値の平均値を「負側の平均値」として算出する。また、解像度変換回路１２は、再描画対象画素の左画素Ｄ、左下画素Ｅ及び下画素Ｆの画素値の平均値を「正側の平均値」として算出する。解像度変換回路１２は、「負側の平均値」及び「正側の平均値」を用いて補正後の画素値を算出する。ただし、上画素Ａ、右上画素Ｂ及び右画素Ｃのいずれか、又は、左画素Ｄ、左下画素Ｅ及び下画素Ｆのいずれかが再描画対象画素であって画素値が決定していない場合には、平均値算出対象から除外する。
【００９１】
図１２（ｃ）に示すように線分ベクトルａi→jの方向が一点鎖線で示す画像の水平方向に対してプラス４５°をなす場合、解像度変換回路１２は、再描画対象画素の左画素Ｇ、左上画素Ｈ及び上画素Ｉの画素値の平均値を「負側の平均値」として算出する。また解像度変換回路１２は、再描画対象画素の下画素Ｊ、右下画素Ｋ及び右画素Ｌの画素値の平均値を「正側の平均値」として算出する。解像度変換回路１２は、「負側の平均値」及び「正側の平均値」を用いて補正後の画素値を算出する。ただし、左画素Ｇ、左上画素Ｈ及び上画素Ｉのいずれか、又は、下画素Ｊ、右下画素Ｋ及び右画素Ｌのいずれかが再描画対象画素であって画素値が決定していない場合には、平均値算出対象から除外する。
【００９２】
そして解像度変換回路１２は、算出した「負側の平均値」及び「正側の平均値」を用いて以下に示す式（８）により距離ｄを重み係数とする線形和を算出し、補正後の画素値とする。
【００９３】
【数５】
0004510069.tif 000006
【００９４】
ただし、正側の平均値を算出するに際し、周辺画素の内のいずれかが再描画対象画素であって画素値が決定していない場合、距離ｄに基づく重みをつけることなしに負側の平均値をそのまま補正後の画素値としてもよい。
【００９５】
図１３は、実施の形態１における符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２による画素値の補正処理結果の一の具体例を示す説明図である。図１３の説明図に示す図１３（ａ）は３倍に拡大後の画素パターンにおける輪郭近傍の一部を示しており、図１２（ａ）と同一の例を示している。各矩形は拡大後の画素パターンを構成する各画素を示している。解像度変換回路１２は、まず距離の絶対値が１．５（＝３／２）以下である「−１．４」が示されている、破線で囲まれている画素について上述の補正方法で補正を行なう。なお、図１３の説明図中の「−１．４」が示されている画素の内の一番左上の画素は、図１３の説明図中の太線で示した線分ベクトルとは異なる他の線分ベクトルに基づいて補正されてもよい。
【００９６】
図１３（ｂ）は、「−１．４」が示されている画素について補正を行なった結果を示している。図１３（ａ）の補正前の「−１．４」が示されている画素の画素値（濃淡）は線分ベクトルａi→jからの距離が等しいにも拘わらず異なっていたが、図１３（ｂ）に示すように、補正によって画素値（濃淡）が略等しくなっている。
【００９７】
次に解像度変換回路１２は、距離として「−０．７」が示されている図１３（ｂ）における破線で囲まれた画素について補正を行なう。図１３（ｃ）は「−０．７」が示されている画素について補正を行なった結果を示している。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の補正前の「−０．７」が示されている画素の画素値（濃淡）は、線分ａi→jからの距離が等しいにも拘わらず異なっていたが、図１３（ｃ）に示すように、補正によって画素値（濃淡）が略等しい。また、上述の式（８）により距離ｄの重み付き線形和で画素値を算出したので、補正後の画素値（濃淡）は「０」が示されている画素の画素値（濃淡）と「−１．４」が示されている画素の画素値（濃淡）との中間の画素値（濃淡）を示している。
【００９８】
これにより、単に近傍画素補間法で選択した画素値を用いて変倍する場合と比較して輪郭のジャギーが少なくスムーズに描画される。
【００９９】
以下に、図５の説明図に示した輪郭ベクトル情報が対応付けられている、エッジ方向性を有する画素パターンを例にして、画素値の補正結果の例を示す。
【０１００】
図１４は、実施の形態１における符号化・復号回路１の解像度変換回路１２による画素値の補正結果を示す説明図である。図１４に示す例は、図５（ａ）に示した「＃３」の画素パターンを２倍に拡大する場合を示している。
【０１０１】
図１４（ａ）は、近傍画素補間法によって２倍に拡大された後の「＃３」の画素パターンを示している。また、図１４（ａ）には「＃３」の画素パターンに対応付けられている輪郭ベクトル情報ＥＶ３＝（２，６，１０，１４）に基づいて算出された線分ベクトルａ2→6，ａ6→10，ａ10→14が示されている。
【０１０２】
図１４（ｂ）の各画素を表わす矩形内の数字は、拡大後の画素パターンにおける各画素の線分ベクトルａ2→6，ａ6→10，ａ10→14からの符号付きの最短距離ｄmin を示している。なお、図１４（ｂ）では、内積条件を満たし、且つ輪郭に対して外側と判定される再描画対象画素の符号付き最短距離ｄmin のみ示している。
【０１０３】
図１４（ｃ）は、補正後の画素パターンを示している。しかしながら「＃３」の画素パターンでは、各再描画対象画素に対して最短距離をなす各線分ベクトルａ2→6，ａ6→10，ａ10→14は全て、図１４（ａ）に示すように垂直方向ベクトルである。したがって、各線分ベクトルａ2→6，ａ6→10，ａ10→14からの最短距離ｄmin に応じた補正は行われない。
【０１０４】
図１５は、実施の形態１における符号化・復号回路１の解像度変換回路１２による画素値の補正結果を示す説明図である。図１５に示す例は、図５（ｂ）に示した「＃５」の画素パターンを２倍に拡大する場合を示している。
【０１０５】
図１５（ａ）は、近傍画素補間法によって２倍に拡大された後の「＃５」の画素パターンを示している。また、図１５（ａ）には「＃５」の画素パターンに対応付けられている輪郭ベクトル情報ＥＶ５＝（１，６，１１，１６）に基づいて算出された線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16が示されている。
【０１０６】
図１５（ｂ）の各画素を表わす矩形内の数字は、拡大後の画素パターンにおける各画素の線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16からの符号付きの最短距離ｄmin を示している。なお、図１５（ｂ）では、内積条件を満たし、且つ輪郭に対して外側と判定される再描画対象画素の符号付き最短距離ｄmin のみ示している。そして図１５（ｂ）中の一点鎖線は、各線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16夫々からの有効範囲の境界を示している。距離ｄの絶対値≦１．０（＝変倍率／２＝２／２）を満たし、輪郭の外側と判定される、図１５（ｂ）中の破線で囲まれた画素の画素値が周辺画素の画素値及び各線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16からの最短距離ｄmin の重み付けに基づいて補正される。
【０１０７】
図１５（ｃ）は、補正後の画素パターンを示している。図１５（ｃ）中の破線で囲まれた画素の画素値が周辺画素の画素値及び各線分ベクトル各線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16からの最短距離ｄmin に応じて補正されている。特に、各線分ベクトルからの距離が「−０．７」（０．７≦１．０）が示されていた各画素の画素値が補正され、距離に応じて滑らかに描画されていることが表わされている。
【０１０８】
図１６は、実施の形態１における符号化・復号回路１の解像度変換回路１２による画素値の補正結果を示す説明図である。図１６に示す例は、図５（ｃ）に示した画素パターンを２倍に拡大する場合を示している。
【０１０９】
図１６（ａ）は、近傍画素補間法によって２倍に拡大された後の画素パターンを示している。図１６（ａ）に示される画素パターンに対応付けられている輪郭ベクトル情報ＥＶＮ＝（１，６，１０，１５，１６）に基づいて算出された線分ベクトルａ1→6，ａ6→10，ａ10→15，ａ15→16が示されている。
【０１１０】
図１６（ｂ）の各画素を表わす矩形内の数字は、拡大後の画素パターンにおける各画素の線分ベクトルａ1→6，ａ6→10，ａ10→15，ａ15→16からの符号付きの最短距離ｄmin を示している。なお、図１６（ｂ）では、内積条件を満たし、且つ輪郭に対して外側と判定される再描画対象画素の符号付き最短距離ｄmin のみ示している。図１６（ｂ）中のＸに示される画素は、最短距離をなす線分ベクトルが内積条件を満たさない。したがって、当該画素Ｘについては近傍画素補間法によって選択された画素値がそのまま用いられる。
【０１１１】
図１６（ｂ）中の一点鎖線は、各線分ベクトルａ1→6，ａ6→10，ａ10→15，ａ15→16夫々に基づいて距離が算出されている範囲の境界を示している。図１７は、実施の形態１における符号化・復号回路１の解像度変換回路１２により、各線分ベクトルに基づいて行なわれる補正処理を示す説明図である。図１７に示す例は、図１６（ｂ）に示した各線分ベクトルａ1→6，ａ6→10，ａ10→15，ａ15→16からの距離を夫々示している。解像度変換回路１２は、図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように各線分ベクトルａ1→6，ａ6→10，ａ10→15，ａ15→16からの距離を算出し、その内の最短距離ｄmin を特定する。
【０１１２】
図１６に戻り説明を続ける。距離ｄの絶対値≦１．０（＝変倍率／２＝２／２）を満たし、輪郭の外側と判定される、図１６（ｂ）中の破線で囲まれた画素の画素値が周辺画素の画素値及び各線分ベクトルａ1→6，ａ10→15からの距離の重み付けに基づいて補正される。なお、線分ベクトルａ6→10，ａ15→16は垂直方向ベクトル及び水平方向ベクトルであるので、当該線分ベクトルａ6→10，ａ15→16からの距離に応じた補正は行われない。
【０１１３】
図１６（ｃ）は、補正後の画素パターンを示している。図１６（ｃ）中の破線で囲まれた画素の画素値が周辺画素の画素値及び各線分ベクトル各線分ベクトルａ1→6，ａ10→15からの距離に応じて補正されている。特に、各線分ベクトルａ1→6，ａ10→15からの距離が「−０．７」（０．７≦１．０）が示されていた各画素の画素値が補正され、距離に応じて滑らかに描画されていることが表わされている。
【０１１４】
図１８は、実施の形態１における符号化・復号回路１の解像度変換回路１２による画素値の補正結果を示す説明図である。図１８に示す例は、図５（ｂ）に示した「＃５」の画素パターンを１．５倍に拡大する場合を示している。
【０１１５】
図１８（ａ）は、近傍画素補間法によって１．５倍に拡大された後の「＃５」の画素パターンを示している。また、図１５（ａ）には「＃５」の画素パターンに対応付けられている輪郭ベクトル情報ＥＶ５＝（１，６，１１，１６）に基づいて算出された線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16が示されている。
【０１１６】
図１８（ｂ）の各画素を表わす矩形内の数字は、拡大後の画素パターンにおける各画素の線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16からの符号付きの最短距離ｄmin を示している。なお、図１８（ｂ）では、内積条件を満たし、且つ輪郭に対して外側と判定される再描画対象画素の符号付き距離ｄmin のみ示している。そして図１８（ｂ）中の一点鎖線は、各線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16夫々基づいて距離が算出されている範囲の境界を示している。距離ｄの絶対値≦０．７５（＝変倍率／２＝１．５／２）を満たし、輪郭の外側と判定される、図１８（ｂ）中の破線で囲まれた画素の画素値が周辺画素の画素値及び各線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16からの最短距離ｄmin の重み付けに基づいて補正される。
【０１１７】
図１８（ｃ）は、補正後の画素パターンを示している。図１８（ｃ）中の破線で囲まれた画素の画素値が周辺画素の画素値及び各線分ベクトル各線分ベクトルａ1→6，ａ6→11，ａ11→16からの最短距離ｄmin に応じて補正されている。特に、各線分ベクトルからの距離が「−０．７」（０．７≦０．７５）が示されていた各画素の画素値が補正され、距離に応じて滑らかに描画されていることが表わされている。
【０１１８】
図１９は、実施の形態１における符号化・復号回路１によって変倍された画像の内容例を示す説明図である。図１９（ａ）は、線形補間を行なって４倍に拡大した場合の画像を比較のために示している。一方図１９（ｂ）は、符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２によって処理が行なわれることによって４倍に拡大した場合の画像を示している。
【０１１９】
本発明による場合は図１９（ｂ）に示すように、図１９（ａ）に示した単純な線形補間のみを行った場合に比して、画像を拡大・縮小してもジャギーがなく輪郭方向に沿ったスムーズな描画を実現することができる。実施の形態１における本発明に係る符号化・復号回路１は、画像全体を復号してから変倍することなしに各画素パターンを変倍するので、処理を高速に行なうことができる。また、符号化・復号回路１は、画像全体を復号してから輪郭を検出して平滑化した輪郭を算出し直すことなく、各画素パターンに対応する輪郭ベクトル情報に基づいて輪郭近傍の画素を再描画する。これにより、更にスムーズな輪郭描画を伴う変倍を高速処理で実現することが可能となる点、優れた効果を奏する。
【０１２０】
なお、実施の形態１における符号化・復号回路１は、再描画対象画素を再描画するに際し、輪郭に対する内外を判定し、外側に位置する再描画対象画素のみを補正する構成とした。これにより、輪郭の外側のジャギーのような人間の目で敏感に感じ取られ易い部分のみ補正し、無駄に他の部分を補正することを回避して補正精度を高めることができる。
【０１２１】
また、符号化・復号回路１は、再描画対象画素を再描画するに際し、輪郭に相当する線分ベクトルに基づく補正の有効／無効を、線分ベクトルに対する内積条件を満たすか否かを判断することによって判定し、有効と判定した場合のみ補正する構成とした。これにより、輪郭からの距離のみに応じて補正することなく、より精度よく補正してスムーズな描画を実現することができる。
【０１２２】
符号化・復号回路１は更に、以下のような処理によって変倍を行なう構成としてもよい。記憶部１３に記憶されている各画素パターンには夫々、例えば２倍、３倍等の変倍率毎に変倍後の画素パターンを構成する画素パターン群のインデックスが、変倍関係にある画素パターンの情報として付加されている。
【０１２３】
図２０は、実施の形態１における符号化・復号回路１の記憶部１３に記憶されている変倍関係にある画素パターンの内容例を示す説明図である。図２０（ａ）は、変倍後の画素パターンが他の画素パターンによって構成される例を示し、図２０（ｂ）は図２０（ａ）に対応する２倍の変倍関係にある画素パターンの対応例を示している。
【０１２４】
図２０（ａ）に示すように、例えば図３の説明図中に示した「＃５」の画素パターンを２倍に拡大処理した後の画素パターンは、「＃５」、「＃１１」、「＃１２」及び「＃５」の画素パターンによって構成されるといえる。したがって、記憶部１３には図２０（ｂ）に示すように２倍の変倍関係にある画素パターンのインデックス群が夫々対応付けられて記憶されている。勿論、記憶部１３には２倍の他に３倍、４倍等の変倍関係にある画素パターンのインデックス群が夫々の画素パターンに対応付けられてもよい。
【０１２５】
図２１は、実施の形態１における符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２による変倍処理の概要を示す説明図である。図２１の説明図には、２倍又は０．５倍の変倍率で使用される、２倍の変倍関係にある画素パターンの対応、及び変倍処理によって用いられる画素パターンが示されている。
【０１２６】
解像度変換回路１２は、ベクトル量子化復号回路１０が復号した画素パターンが「＃５」であり、変倍率が２倍の拡大である場合、「＃５」の画素パターンに対応して２倍の変倍関係にある「＃５」、「＃１１」、「＃１２」及び「＃５」の画素パターンを用いて拡大後の画像を生成して出力する。
【０１２７】
解像度変換回路１２は、ベクトル量子化復号回路１０が復号した２×２の画素パターンが「＃５」、「＃１１」、「＃１２」及び「＃５」の画素パターンであり、変倍率が０．５倍の縮小である場合、「＃５」、「＃１１」、「＃１２」及び「＃５」の画素パターンに対して２倍の変倍関係にある画素パターンを探索する。解像度変換回路１２は、「＃５」、「＃１１」、「＃１２」及び「＃５」の画素パターンからなる２×２の画素パターンには「＃５」の画素パターンが２倍の変倍関係にあると探索し、０．５倍の縮小結果として「＃５」の画素パターンを出力する。なお、記憶部１３には各変倍率の変倍関係にある画素パターンの対応を示すＬＵＴ（Look Up Table）を記憶しておき、解像度変換回路１２が当該ＬＵＴを参照して図２１の説明図に示したような変倍処理を行なう構成としてもよい。
【０１２８】
符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２は、上述のような輪郭ベクトル情報に基づく再描画処理に図２１に示した処理を併用して解像度変換処理を実行することにより、整数倍の変倍率の場合には特に、変倍率に応じて線分ベクトルを算出することなしにベクトル量子化を応用した変倍処理を行ない、各週後の描画高速処理によって実現することが可能となる。
【０１２９】
（実施の形態２）
実施の形態２では、文字等を含む画像をベクトル量子化を利用して符号化したインデックス画像を復号して表示する表示装置に、本発明を適用した場合を例に説明する。実施の形態２の表示装置は、実施の形態１に示した符号化・復号回路１を備え、該符号化・復号回路１を使用して画像を復号し、変倍して画像を表示させる。
【０１３０】
実施の形態２における表示装置に備えられる符号化・復号回路１は実施の形態１における符号化・復号回路１と同様であるので、実施の形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１３１】
図２２は、実施の形態２における表示装置２の構成を示すブロック図である。表示装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０、ＲＯＭ２１、及びＲＡＭ（Random Access Memory）２２を含むマイクロコンピュータ２００と、符号化・復号回路１と、キャッシュメモリ２３と、画像メモリ２４と、ディスプレイ２５と、ストレージ２６と、画像表示部２７と、操作部２８とを備える。表示装置２は各構成部により、ベクトル量子化技術を利用して符号化されたインデックス画像をストレージ２６から読み出してディスプレイ２５へ表示させるための処理を行なう。
【０１３２】
ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に記憶されている制御プログラムをＲＡＭ２２に読み出して実行することにより、各構成部を制御して表示装置２としての動作を実現する。ＲＯＭ２１は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリを利用している。ＲＯＭ２１には、上述の制御プログラムのみならず、フォント等の固定データが記憶されている。ＲＡＭ２２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等のメモリを利用している。ＲＡＭ２２には、ＣＰＵ２０の処理によって発生する各種情報、例えば入力されたデータ、ページデータ、外部から取得したフォントデータが一時的に記憶される。
【０１３３】
ＣＰＵ２０は、符号化されていない画像を符号化・復号回路１へ入力することにより、ベクトル量子化を利用して符号化されたインデックス画像を取得することができる。また逆に、ＣＰＵ２０は、インデックス画像を符号化・復号回路１へ入力することにより、復号された画像を取得することができる。なおＣＰＵ２０は、変倍して画像をディスプレイ２５で表示させるためには、変倍率を符号化・復号回路１へ入力する。これにより、ＣＰＵ２０は所望の変倍率で変倍され、輪郭がスムーズな復号後の画像を取得することができる。
【０１３４】
キャッシュメモリ２３は、ＣＰＵ２０が符号化・復号回路１から取得した復号後の画像が一時的に記憶されるＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のＲＡＭを利用した記憶領域である。
【０１３５】
画像メモリ２４は、ディスプレイ２５に表示するためのビットマップデータ等の画像を書き込むためのＲＡＭを利用した記憶領域である。
【０１３６】
ストレージ２６は、符号化される前の画像データ及び符号化後のインデックス画像等が蓄積される、ハードディスク等の記憶媒体を利用した記憶領域である。画像のデータは写真、図形、テキストを含む文書データ、Ｗｅｂページ等のページデータでもよい。
【０１３７】
画像表示部２７は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を利用し、ディスプレイ２５へ画像を表示するために画像メモリ２４への書き込みを制御する。また、画像表示部２７は色空間の変換、画素値の階調の調整等、ディスプレイ２５での表示に適した処理を行って画像メモリ２４へ画像を書き込む機能を有してもよい。ＣＰＵ２０はキャッシュメモリ２３に記憶された復号後の画像のデータ（ビットマップデータ）を画像表示部２７へ出力する。画像表示部２７はＣＰＵ２０によってキャッシュメモリ２３から出力された画像を画像メモリ２４へ書き込み、ディスプレイ２５へ出力する。
【０１３８】
ディスプレイ２５には液晶パネルが利用され、画像表示部２７によって出力された画像データに基づいて画像を表示する。ディスプレイ２５は液晶パネルのみならずＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electroluminescence）、ＦＥＤ（Field Emitting Display）等を利用してもよい。
【０１３９】
操作部２８は、ユーザによる操作を受け付けるリモートコントローラ、マウス、ボタン等のユーザインタフェースである。ユーザは操作部２８により、表示させる画像を選択することが可能である。操作部２８はユーザによる操作を検知した場合、これをＣＰＵ２０へ通知し、選択された画像を通知する。また、操作部２８はユーザによる変倍操作を受け付けることが可能である。ＣＰＵ２０は操作部２８を介したユーザによる変倍操作に対応する変倍率を算出し、符号化・復号回路１へ変倍率を示す信号を入力する。
【０１４０】
ＣＰＵ２０は、操作部２８から選択された画像の通知を受け付けた場合、選択された画像に対応するインデックス画像をストレージ２６から読み出す。ＣＰＵ２０は、読み出したインデックス画像を符号化・復号回路１で復号させ、符号化・復号回路１から出力される復号後の画像のデータ（ビットマップデータ）を画像表示部２７に入力する。なお、ユーザによって変倍操作が行なわれた場合は、ＣＰＵ２０が対応する変倍率を示す信号を符号化・復号回路１へ入力する。これにより、符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２によって変倍率に応じた解像度変換処理が行なわれて復号後の画像が出力される。
【０１４１】
従来のように、ＣＰＵ２０がキャッシュメモリ２３から復号後の画像を所望の変倍率に応じて解像度変換を行なうことも可能である。しかしながら、この場合輪郭を改めて検出する処理等が必要となるので、高速に、且つスムーズな描画が可能な解像度変換処理を行なうことは困難である。また、ＣＰＵ２０が所望の変倍率に応じてＲＡＭ２２からフォントデータ等を読み出して再度キャッシュメモリ２３に画像を展開することによって解像度変換を行なうことも可能である。しかしながらこの場合、処理時間を要するので高速処理を実現することが困難である。
【０１４２】
これに対し、実施の形態２における表示装置２では、符号化・復号回路１から出力される復号後の画像が既に所望の変倍率で変倍されているので、ＣＰＵ２０は符号化・復号回路１から出力される画像を画像表示部２７へ入力すればよい。ＣＰＵ２０は画像をディスプレイ２５に表示する間、キャッシュメモリ２３にインデックス画像を保持しておき、ユーザによる変倍操作を操作部２８により検知する都度、変倍操作に対応する変倍率を算出し、算出した変倍率及びインデックス画像を符号化・復号回路１へ入力する。これにより、変倍操作の都度、輪郭を検出して平滑化した輪郭ベクトルを算出することなしに、インデックス画像を高速に復号し、解像度変換処理を実行してマルチスケーラブルな描画を実現することが可能である。
【０１４３】
なお、実施の形態２では、ＣＰＵ２０は符号化・復号回路１から出力される解像度変換処理がされた復号後の画像をキャッシュメモリ２３へ出力し、画像表示部２７へ入力することによってディスプレイ２５へ表示させる構成とした。しかしながら、本発明はこれに限らず、キャッシュメモリ２３を備えることなしに、符号化・復号回路１から出力される解像度変換処理がされた復号後の画像が直接的に画像メモリ２４へ出力される構成としてもよい。これによって更に高速に、マルチスケーラブルな描画処理を実現することが可能となる。
【０１４４】
（実施の形態３）
実施の形態３では、文字等を含む画像をベクトル量子化を利用して符号化したインデックス画像を復号し、シート上に形成する画像形成装置に本発明を適用した場合を例に説明する。実施の形態３における画像形成装置は、実施の形態１に示した符号化・復号回路１を備え、該符号化・復号回路１を使用して画像を復号し、変倍して画像を形成させる。
【０１４５】
実施の形態３における画像形成装置に備えられる符号化・復号回路１は実施の形態１における符号化・復号回路１と同様であるので、実施の形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１４６】
図２３は、実施の形態３における画像形成装置３の構成を示すブロック図である。画像形成装置３は、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１及びＲＡＭ３２を含むマイクロコンピュータ３００と、符号化・復号回路１と、キャッシュメモリ３３と、画像メモリ３４と、印字制御部３５と、通信部３６と、実際の印字を行なうプリンタ３７とを備える。画像形成装置３は各構成部により、通信部３６を介してＰＣ（Personal Computer）等のユーザが操作するコンピュータ装置からドキュメント、写真、図形等を含むプリントイメージの画像を受け付け、プリンタ３７で印字するための処理を行なう。
【０１４７】
ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３１に記憶されている制御プログラムをＲＡＭ３２に読み出して実行することにより、各構成部を制御して画像形成装置３としての動作を実現する。ＲＯＭ３１は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリを利用している。ＲＯＭ３１には、上述の制御プログラムのみならず、フォント等の固定データが記憶されている。ＲＡＭ３２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のメモリを利用している。ＲＡＭ３２には、ＣＰＵ３０の処理によって発生する各種情報、例えば通信部３６から受け付けるデータ、ページデータ、外部から取得したフォントデータが一時的に記憶される。
【０１４８】
ＣＰＵ３０は、符号化されていないプリントイメージ（画像）を符号化・復号回路１に入力することにより、ベクトル量子化を利用して符号化されたインデックス画像を取得することができる。また逆に、ＣＰＵ３０は、インデックス画像を符号化・復号回路１に入力することにより、復号された画像を取得することができる。なおＣＰＵ３０は、変倍して画像をプリンタ３７で印字させるためには、ユーザの指示に応じて通信部３６から受け付けることが可能な変倍率を符号化・復号回路１へ入力する。これにより、ＣＰＵ３０は所望の変倍率で変倍され、輪郭がスムーズな復号後の画像を取得することができる。
【０１４９】
キャッシュメモリ３３は、ＣＰＵ３０が通信部３６を介して受け付けた画像が一時的に記憶されるＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のＲＡＭを利用した記憶領域である。なお、後述するようにＣＰＵ３０は、受け付けた画像をキャッシュメモリ３３へ展開するに際し、符号化・復号回路１によってインデックス画像へ符号化してからキャッシュメモリ３３へ展開する。これにより、キャッシュメモリ３３の容量を小さくすることが可能になる。
【０１５０】
画像メモリ３４は、プリンタ３７へ出力するためのビットマップデータ等の画像を書き込むためのＲＡＭを利用した記憶領域である。
【０１５１】
印字制御部３５は、復号後の画像のデータ（ビットマップデータ）をプリンタ３７へ出力するために画像メモリ３４への書き込みを制御すると共に、色空間の変換、色濁り除去、中間調補正等、プリンタ３７での画像形成に適合するように画像を補正する所定の画像処理を行って画像メモリ３４へ書き込む機能を有してもよい。印字制御部３５はＣＰＵ３０からの指示により符号化・復号回路１から出力される復号、変倍後の画像を画像メモリ３４へ書き込み、所定の画像処理を行なってプリンタ３７へ出力する。
【０１５２】
プリンタ３７は、電子写真方式、インクジェット方式等のプリンタであり、印字制御部３５によって出力される画像をシート上に形成する。
【０１５３】
ＣＰＵ３０は、通信部３６を介して画像を受け付けた場合、画像を符号化・復号回路１へ入力し、出力されたインデックス画像をキャッシュメモリ３３に一旦記憶する。ＣＰＵ３０は、通信部３６を介して受け付けるユーザの指示に応じてキャッシュメモリ３３からインデックス画像を読み出し、通信部３６を介して受け付ける指示に含まれる変倍率を示す信号と共にインデックス画像を符号化・復号回路１へ入力する。ＣＰＵ３０は、符号化・復号回路１から出力される復号後の画像（ビットマップデータ）を画像メモリ３４に書き込む。これにより、符号化・復号回路１を構成する解像度変換回路１２によって変倍率に応じた解像度変換処理が行なわれて復号後の画像がプリンタ３７へ出力される。
【０１５４】
実施の形態３における画像形成装置３では、符号化・復号回路１から出力される復号後の画像データが既に所望の変倍率で変倍されているので、ＣＰＵ３０は符号化・復号回路１から出力される画像を、印字制御部３５の制御によって画像メモリ３４へ書き込めばよい。これにより、スムーズな描画による画像形成を高速処理によって実現することが可能である
【０１５５】
なお、実施の形態３におけるプリンタ３７は、コピー機能及びファックス機能を有するデジタル複合機とする構成でもよいし、
【０１５６】
（実施の形態４）
実施の形態１から３まででは、本発明に係る画像処理装置を集積回路によってハードウェア的に実現する構成とした。しかしながら本発明はこれに限らず、ベクトル量子化技術を利用した符号化処理及び復号処理と共に輪郭ベクトル情報を用いた解像度変換処理をコンピュータプログラムに基づいてソフトウェア的に実施する構成としてもよい。
【０１５７】
そこで、実施の形態４では、コンピュータに実行させるためのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム。以下、制御プログラムと呼ぶ）を、コンピュータに輪郭ベクトル情報を用いた解像度変換処理を行なわせるように構成し、更にコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に制御プログラムを記憶する。これにより、輪郭検出等の複雑な演算を行なうことなしに、スムーズな描画で変倍を行なうことができる画像処理方法の制御プログラムを記憶した記憶媒体を持ち運び自在に提供することが可能となる。
【０１５８】
図２４は、実施の形態４における画像処理装置４の構成を示すブロック図である。画像処理装置４はＰＣ（Personal Computer）等のコンピュータ装置で構成され、各構成部を制御するＣＰＵを利用した制御部４０と、ハードディスクを利用した記憶部４１と、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭを利用した一時記憶領域４２及び画像メモリ４３と、ＧＰＵを利用した画像表示部４４と、液晶パネルを利用したディスプレイ４５と、ネットワークカードを利用した通信部４６と、マウス、キーボード等の入力インタフェースである操作部４７と、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体４９からデータの読み取りが可能な補助記憶部４８とを備える。
【０１５９】
制御部４０は、記憶部４１に記憶されている制御プログラム４Ｐを一時記憶領域４２に読み出して実行することにより、コンピュータ装置を画像処理装置４として動作させる。一時記憶領域４２は、制御部４０によって実行される各処理で発生する情報を一時的に記憶する。一時記憶領域４２には例えば通信部４６を介して取得したデータ、ページデータ、フォントデータが記憶される。
【０１６０】
記憶部４１には、上述のベクトル量子化符号化／復号処理及び輪郭ベクトル情報を用いた解像度変換処理を行なわせるように構成された制御プログラム４Ｐが記憶されている。記憶部４１には、実施の形態１の図２の説明図に示したコードブック、及びコードブックに含まれる画素パターン夫々に対応する輪郭ベクトル情報が記憶されている。また、記憶部４１には符号化される前の画像、符号化後のインデックス画像等が蓄積され、フォント等の固定データが記憶されている。画像は写真、図形、テキストを含む文書データ、Ｗｅｂページ等のページデータでもよい。
【０１６１】
画像メモリ４３は、ディスプレイ４５に表示するための復号後の画像（ビットマップデータ等）の画像を書き込む記憶領域である。画像表示部４４はＧＰＵを利用し、ディスプレイ４５へ画像を表示するために画像メモリ４３への書き込みを制御すると共に、色空間の変換、ノイズ除去、画素値の階調の調整等、ディスプレイ４５での表示に適合するように画像を補正する画像処理を行なう機能を有してもよい。制御部４０が復号した変倍後の画像を画像表示部４４へ出力することにより、画像表示部４４は復号後の画像のデータを画像メモリ４３へ書き込み、ディスプレイ４５へ出力する。
【０１６２】
ディスプレイ４５は、画像表示部４４によって出力された画像のデータに基づいて画像を表示する。ディスプレイ４５は液晶パネルのみならずＰＤＰ、有機ＥＬ、ＦＥＤ等を利用してもよい。
【０１６３】
通信部４６はＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット等のを介して外部装置との出た通信を実現する。ＣＰＵは、通信部４６を介して外部からドキュメントデータ、Ｗｅｂページ、写真、画像のデータを取得することが可能である。
【０１６４】
操作部４７は、ユーザによる操作を受け付ける。ユーザは操作部４７により、表示させる画像を選択することが可能である。操作部４７はユーザによる操作を検知した場合、これを制御部４０へ通知し、選択された画像を通知する。また、操作部４７はユーザによる変倍操作を受け付けることが可能である。ユーザはディスプレイ４５に表示されている、画像の表示アプリケーションのウィンドウ上でマウス等を使用し、ボタン、バー等を動作させることにより、画像の変倍操作が可能である。制御部４０は、操作部４７を介したユーザによる変倍操作に対応する変倍率を算出し、一時記憶領域４２に記憶しておく。
【０１６５】
補助記憶部４８は、記憶媒体４９からのデータの読み取りを実現するディスクドライブを利用した装置である。制御部４０は、補助記憶部４８により記憶媒体４９に記憶されている制御プログラム４Ｐを読み取り、記憶部４１に記憶することが可能である。また、制御部４０は記憶媒体４９に記憶されているコードブック及びそれに対応する輪郭ベクトル情報を読み取り、記憶部４１に記憶することが可能である。上述の記憶部４１に記憶されている制御プログラム４Ｐ、コードブック又は輪郭ベクトル情報は補助記憶部４８を介して記憶媒体４９から読み取られて記憶されたものでもよく、予め記憶されているものでもよい。
【０１６６】
制御部４０は、記憶部４１から制御プログラム４Ｐを一時記憶領域４２に読み出して実行することにより、選択された画像をディスプレイ４５に表示する場合、以下の処理を行なう。
【０１６７】
制御部４０は、選択された画像を一時記憶領域４２に展開するに際し、ベクトル量子化技術を用いて符号化する。制御部４０は、実施の形態１における図２の説明図に示したように、選択された画像を４×４画素のブロック毎に符号化する。制御部４０はブロック毎に記憶部４１のコードブックを参照し、ブロックに現れる画素パターンと最も相関の高い画素パターンを検索し、検索した画素パターンのインデックス値に置き換えることによってデータ量を減少させるベクトル量子化技術を用いた符号化処理を行なう。
【０１６８】
制御部４０は、符号化したインデックス画像を一時記憶領域４２に記憶しておく。インデックス画像で展開することにより、一時記憶領域４２の占有率を低減させることができる。
【０１６９】
次に制御部４０は、ユーザの変倍操作に応じて算出された変倍率に応じて表示するに際し、ベクトル量子化技術を利用して４×４画素のブロック毎に復号すると共に、変倍率に応じて解像度変換処理を行なう。制御部４０は、実施の形態１における図２の説明図に示したように、一時記憶領域４２に記憶されているインデックス画像が表わすインデックス値に対応する画素パターンを記憶部４１のコードブックから読み出し、当該画素パターンを変倍率に応じて解像度変換処理を行なう。
【０１７０】
解像度変換処理の詳細は、実施の形態１の図９のフローチャートに示した処理手順を制御部４０が各画素パターン毎に実行することによって実現する。
【０１７１】
制御部４０は、インデックス画像を復号すると共に解像度変換処理を行なった結果得られる画像を画像表示部４４へ順次入力する。画像表示部４４によって画像メモリ４３に書き込まれた復号後の画像は所定の処理が施された後、画像表示部４４によってディスプレイ４５へ出力され、ユーザの所望の変倍率で表示される。
【０１７２】
制御部４０は選択された画像を表示アプリケーションで表示している間、一時記憶領域４２にインデックス画像を保持しておく。そして制御部４０は、ユーザによる変倍操作を操作部４７により検知する都度、変倍操作に対応する変倍率を算出し、算出した変倍率に応じて上述のようにインデックス画像の復号、及び解像度変換処理を行なう。これにより、変倍操作の都度、輪郭を検出して平滑化した輪郭ベクトルを算出することなしに、インデックス画像を復号しつつ、解像度変換処理を実行し、高速にマルチスケーラブルな描画を実現することが可能である。
【０１７３】
実施の形態４においては、予め記憶部４１に記憶された制御プログラム４Ｐに基づいて制御部４０が各処理を実行する構成としたが、制御部４０は予め制御プログラム４Ｐが記憶されたＲＯＭを内蔵するマイクロコンピュータであってもよい。コードブック及び輪郭ベクトル情報についても、マイクロコンピュータに内蔵されるＲＯＭに記憶されている構成としてもよい。
【０１７４】
なお、実施の形態４における画像処理装置４は画像表示部４４及びディスプレイ４５を備え、復号した変倍後の画像データを画像表示部４４によりディスプレイ４５へ出力し、スムーズな描画により画像を表示することが可能な表示装置として構成した。しかしながら、本発明はこれに限らず、画像メモリ４３に展開した復号した変倍後の画像データをＣＰＵによりプリンタ等へ出力する構成としてもよい。
【０１７５】
記憶媒体４９は画像処理装置４と分離可能に構成される記憶媒体であり、磁気テープ、カセットテープ等のテープ、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ等の光ディスク、ＩＣカード（メモリカード）、光カード等のカード、又はマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリで構成され、制御プログラム４Ｐを固定的に記憶している媒体でもよい。したがって補助記憶部４８はこれらに応じて、テープ、磁気ディスク、光ディスク、カード又は半導体メモリから制御プログラム４Ｐを読み取ることが可能な装置でもよい。
【０１７６】
また、実施の形態４における画像処理装置４は通信部４６を備え、ネットワークを介して外部装置とのデータ通信が可能である。したがって、制御部４０が制御プログラム４Ｐを通信部４６を介して外部装置からダウンロードし、記憶部４１に記憶する構成としてもよい。同様に制御部４０は、コードブック又は輪郭ベクトル情報を通信部４６を介して外部装置からダウンロードし、記憶部４１に記憶する構成としてもよい。なお、ネットワークを介して外部装置から制御プログラム４Ｐ、コードブック又は輪郭ベクトル情報をダウンロードする場合は、ダウンロード用のプログラムは予め記憶部４１に記憶されているか、又は記憶媒体４９に記憶されているものを補助記憶部４８によって読み取って記憶部４１に記憶される構成としてもよい。なお、本発明は上述の制御プログラム４Ｐが電子的な伝送で具現化された搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１７７】
なお、ソフトウェア的に実施する構成は、実施の形態２の表示装置２及び実施の形態３の画像形成装置３にも適用可能である。この場合、符号化・復号回路１を備えずとも、表示装置２又は画像形成装置３のＲＯＭに記憶されている制御プログラム４Ｐが、ＣＰＵに本発明に係る画像処理方法を実行させるように構成されていることにより実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】実施の形態１における符号化・復号回路の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における符号化・復号回路により行われるベクトル量子化技術を用いた符号化／復号処理の概要を示す説明図である。
【図３】実施の形態１における符号化・復号回路の記憶部に記憶されるコードブックの内容例を模式的に示す説明図である。
【図４】実施の形態１における符号化・復号回路の記憶部に記憶されているコードブックの分類の内容例を示す説明図である。
【図５】実施の形態１における符号化・復号回路の記憶部に記憶される輪郭ベクトル情報を模式的に示す説明図である。
【図６】輪郭を探索するための画素パターンの内容例を示す説明図である。
【図７】実施の形態１における符号化・復号回路を構成する解像度変換回路が解像度を変換する処理の概要を示す説明図である。
【図８】実施の形態１における符号化・復号回路の解像度変換回路が輪郭ベクトル情報に基づいて画素を再描画する処理の概要を示す説明図である。
【図９】実施の形態１における符号化・復号回路を構成する解像度変換回路による再描画処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１における符号化・復号回路を構成する解像度変換回路により算出される各ベクトル、及び距離ｄを表わす説明図である。
【図１１】実施の形態１における符号化・復号回路を構成する解像度変換回路による輪郭ベクトルの有効／無効の判定範囲を表わす説明図である。
【図１２】実施の形態１における符号化・復号回路を構成する解像度変換回路による画素値の補正処理の一の具体例を示す説明図である。
【図１３】実施の形態１における符号化・復号回路を構成する解像度変換回路による画素値の補正処理結果の一の具体例を示す説明図である。
【図１４】実施の形態１における符号化・復号回路の解像度変換回路による画素値の補正結果を示す説明図である。
【図１５】実施の形態１における符号化・復号回路の解像度変換回路による画素値の補正結果を示す説明図である。
【図１６】実施の形態１における符号化・復号回路の解像度変換回路による画素値の補正結果を示す説明図である。
【図１７】実施の形態１における符号化・復号回路の解像度変換回路により、各線分ベクトルに基づいて行なわれる補正処理を示す説明図である。
【図１８】実施の形態１における符号化・復号回路の解像度変換回路による画素値の補正結果を示す説明図である。
【図１９】実施の形態１における符号化・復号回路によって変倍された画像の内容例を示す説明図である。
【図２０】実施の形態１における符号化・復号回路の記憶部に記憶されている変倍関係にある画素パターンの内容例を示す説明図である。
【図２１】実施の形態１における符号化・復号回路を構成する解像度変換回路による変倍処理の概要を示す説明図である。
【図２２】実施の形態２における表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】実施の形態３における画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】実施の形態４における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】画像の特徴量としてエッジの有無を利用し、エッジが存在する画素パターンと、エッジが存在しない画素パターンとに分類したコードブックの例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１７９】
１  符号化・復号回路
１０  ベクトル量子化復号回路（復号手段）
１２  解像度変換回路（変倍手段）
１３  記憶部
２  表示装置
２１  ディスプレイ
３  画像形成装置
３７  プリンタ
４  画像処理装置
４０  制御部
４１  記憶部
４５  ディスプレイ
４９  記憶媒体
４Ｐ  制御プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図１９】
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