(57)【要約】【課題】  二段構成の符号化を行うシステムは、圧縮率の調整が可能でありながら、非可逆方式だけでなく可能な限り可逆方式にて符号化しターゲット圧縮率を達成させることで、画質劣化を緩和させる。しかし、ターゲット圧縮率に等しく符号化するには、パラメータを変えつつ試行を繰り返すことで、画像データに適切なパラメータを探索することが必要であり、符号化処理を何度も繰り返すために処理時間が増大する、という問題点がある。【解決手段】  画像データをターゲット圧縮率に符号化するために、パラメータを変更して符号化を再度リトライする必要があるかの判断を、一次・二次両方の符号化が終了してから判断するのではなく、一次符号化が終了した時点で二次符号化を行ってもターゲット圧縮率を達成できないと判断できる場合は、二次符号化を行わずにリトライを開始すること、を特徴とする請求項１記載の画像処理装置を提供する。【選択図】  図１
2007158606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明は、画像データを入力する“画像データ入力手段”と、入力された画像データのフレーム内を均等に分割する“画像データ分割手段”と、その分割単位毎に画像データを符号化する“一次符号化手段”と、一次符号化手段により符号化されたデータを更に符号化する“二次符号化手段”と、二次符号化されたデータが圧縮率を達成しているかどうかを判断する“二次符号データ判定手段”と、符号化されたデータを蓄積する“符号データ蓄積手段”と、符号データを元の画像データに戻す“伸張手段”と、画像データを出力する“画像データ出力手段”を具備する画像処理装置に於いて、
一次符号化手段により符号化されたデータを二次符号化手段により再度符号化した場合、圧縮率を達成する見込みがあるかを判断する“一次符号データ判定手段”を追加することにより、符号化パラメータを変更して最初から符号化のやり直しを行うかどうかの判断を、常に一次・二次両方の符号化が終了してから判断するのではなく、一次符号化が終了した時点でも判断できる場合は、一次符号化が終了した時点で、符号化のやり直しを行うことを特徴とした、画像処理装置。
【請求項２】
“一次符号化手段”は非可逆、“二次符号化手段”は可逆の方式である、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
“一次符号データ判定手段”は、一次符号化後の圧縮率が予め設定するパラメータ閾値よりも大きければ、二次符号化後のデータが圧縮率を達成する見込みがあると予測して判断する、というアルゴリズムである、請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
“画像データ入力手段”は、画像データと合わせて画像の特性を識別する属性データを入力し、“一次符号データ判定手段”は、一次符号化の圧縮率が任意の設定値以上であれば、二次符号化後のデータが圧縮率を達成する見込みがあると判断する際、属性データを利用して、画像特性により識別された画像領域毎に任意の設定値を設ける、というアルゴリズムである、請求項３記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ページスプール機能を有するプリンタシステム、サーバー機能を有するマルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）／コピー／ＦＡＸシステムなど、符号化を伴う静止画データのストレージを行うための、データハンドリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画データのストレージを行う画像処理装置では、“記憶媒体のメモリ容量削減”，“ストレージ容量の拡大”を目的として、画像データに符号化圧縮を施す場合が多い。ＬＺＷやＰＮＧのように、画質劣化が生じない可逆方式も利用されるが、“画像によって圧縮率が変化すること”や“圧縮率に限界があること”から、常に圧縮率を固定して一定のストレージ容量を確保する必要があるシステムでは、ＪＰＥＧのような非可逆方式が利用されている。
【０００３】
本発明の主なターゲットであるプリンタシステムでは、ページスプール用メモリのデータフォーマットに符号化データが利用されることが多い。このメモリは出力用データの速度変換や電子ソート機能の実現にも利用されることから、最低必要となるストレージ容量が決まっている。よって、必要とする所望の圧縮率（以下、ターゲット圧縮率）に合わせて、画像データを符号化しなければばらない。ターゲット圧縮率は、そのシステムの画像品質（高圧縮になると画質劣化大）とコスト（大メモリ容量になるとコスト高）との兼ね合いにより決められており、ターゲット圧縮率よりも圧縮率が大きくなることも小さくなることも良くない。つまり、多少のマージンは取ったとしても、ターゲット圧縮率に等しく符号化しなければいけない。
【０００４】
非可逆の符号化方式は、一般的にユーザー可変の符号化パラメータが準備されており、圧縮率を調整できるようにしてある。（JPEGで云うとQ-Table（量子化テーブル））しかし、同じパラメータでも画像データによって圧縮率は異なるために、ターゲット圧縮率に等しく符号化するには、パラメータを変えつつ試行を繰り返すことで、画像データに適切なパラメータを探索しなければならない。そのため、符号化処理を何度も繰り返すことになり、処理時間が増大する。最近では、このことを改良すべく、適切な符号化パラメータを効率良く探索し、処理時間を削減させるための方法が、数多く考案されるようになった。（例として、特許文献１参照のこと）
符号化の方法も、１つの符号化方式でターゲット圧縮率を達成するのではなく、第一の方式で符号化したデータを第二の方式にて更に符号化する、と云う二段構成の符号化を行い、ターゲット圧縮率を達成するシステムも考案されている。このシステムは、第一の方式を非可逆、第二の方式を可逆方式とした場合、圧縮率を調整できる非可逆方式と、画質劣化が生じない可逆方式を融合し、両方の長所を利用することが目的である。つまり、非可逆方式の圧縮率が可変であると云う特徴を残しつつ、画質劣化のある非可逆方式だけで符号化するのではなく、可能な限り可逆方式にて符号化して画質劣化の緩和も図る。尚且つ、ターゲット圧縮率を達成する、と云うことを特徴としている。（例えば、特許文献２参照のこと）
以上のような、符号化を伴う静止画データのストレージを行うための、データハンドリングに関する背景技術を基に、本発明では説明を行う。
【特許文献１】特開２００４−１９４１５６号公報
【特許文献２】特登録３３７６８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、二段構成の符号化を行うシステムは、圧縮率の調整が可能でありながら、非可逆方式だけでなく、可能な限り可逆方式にて符号化しターゲット圧縮率を達成させることで、画質劣化を緩和させる。しかし、ターゲット圧縮率に等しく符号化するには、パラメータを変えつつ試行を繰り返すことで、画像データに適切なパラメータを探索することが必要であり、符号化処理を何度も繰り返すために処理時間が増大する、という問題点がある。
【０００６】
紹介した特許文献２など、二段構成の符号化を行って画像データをストレージするシステムは、従来技術としていくつか挙げられる。二段構成の符号化を行うシステムに於いて、画像データを所望の圧縮率に符号化すると云う技術にピックアップしているものは、現在のところ見当たらない。
【０００７】
そこで本発明では、二段構成の符号化を行うシステムに於いて、画像データを所望の圧縮率（ターゲット圧縮率）に符号化する際に、ターゲット圧縮率を達成するのに最適な符号化パラメータを効率良く探索する方法を、提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
画像データを生成する“画像データ入力手段”と、入力された画像データのフレーム内を均等に分割する“画像データ分割手段”と、その分割単位毎に画像データを符号化する“一次符号化手段”と、一次符号化手段により符号化されたデータを再度符号化するとターゲット圧縮率を達成する見込みがあるかを判断する“一次符号データ判定手段”と、一次符号化手段により符号化されたデータを更に符号化する“二次符号化手段”と、二次符号化されたデータがターゲット圧縮率を達成しているかどうかを判断する“二次符号データ判定手段”と、符号化されたデータを蓄積する“符号データ蓄積手段”と、符号データを元の画像データに戻す“伸張手段”と、画像データを出力する“画像データ出力手段”を具備する画像処理装置に於いて、画像データをターゲット圧縮率に符号化するために、パラメータを変更して符号化をリトライする必要があるかの判断を、一次・二次両方の符号化が終了してから判断するのではなく、一次符号化が終了した時点で二次符号化を行ってもターゲット圧縮率を達成できないと判断できる場合は、二次符号化を行わずしてリトライを開始すること、を特徴とする請求項１記載の画像処理装置を提供することを、課題を解決するための手段とする。
【発明の効果】
【０００９】
（請求項１）
静止画データのストレージを行う画像処理装置であり、二段構成の符号化を行うシステムに於いて、画像データをターゲット圧縮率に符号化する際に、最適な符号化パラメータを効率良く探索することが可能となり、処理速度を上げた画像処理装置、を提供することができる。
【００１０】
（請求項２）
請求項１記載の画像処理装置に於いて、一次符号化方式を非可逆、二次符号化方式を可逆と限定することで、圧縮率が調整可能であるという非可逆方式のデータハンドリング上の利便性を維持し、可能な限り可逆方式を利用することで符号化による画質劣化を緩和した画像処理装置、を提供することができる。
【００１１】
逆の構成である、一次符号化方式を可逆、二次符号化方式を非可逆という構成は、可逆方式で符号化したデータを非可逆方式で符号化するという時点で、符号データの伸張が不可能となり、画像処理装置として破綻している。
【００１２】
（請求項３）
請求項２記載の画像処理装置の“一次符号データ判定手段”に於いて、一次符号化後に行う二次符号化後の符号データがターゲット圧縮率を達成するかの予測を、容易に実現できる画像処理装置、を提供することができる。
【００１３】
（請求項４）
請求項３記載の画像処理装置の“一次符号データ判定手段”に於いて、一次符号化後に行う二次符号化後の符号データがターゲット圧縮率を達成するかの予測を、属性データを利用することで、画像の属性領域を識別してパラメータ閾値を切り換えることにより、予測精度を向上した画像処理装置、を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態は、下記実施例で具体的な例を取り上げながら説明する。
【００１５】
本発明の画像処理装置は、ホスト(ＰＣ)とネットワークを経由して接続されている、プリンタ装置であるとして説明する。
【００１６】
図１上部は、プリント動作の命令基となる“ホスト(ＰＣ)１００”と、“本発明の画像処理装置(プリンタ装置)１２０”が、“ネットワーク１１０”を経由して接続されていることを表している。図１下部は、“ホスト１００“に“プリント動作スタート１０１”のアクションが発生してから、データが“ネットワーク１１０”を経由して、“本発明の画像処理装置１２０”に送信され“プロット出力１３１“の処理が開始されるまでの動作フローを記載している。順に説明する。
【００１７】
ｉ）図１左側にある“ホスト１００”がアイドリング状態にあるとき、ユーザー命令である“プリント動作スタート１０１”のアクションが発生する。
【００１８】
ii）ホスト１００は“ＰＤＬ １０２”手段にて、出力画像情報をプリンタ言語(ＰＤＬ)で表現したデータを生成する。これはＰＤＬデータと呼び、画像情報をオブジェクトに分解し、それらオブジェクトの原稿位置や前後関係などを言語化したものである。画像データをプロット出力するには、画像全体をラスタ形式のビットマップデータに変換する必要があるが、データ転送効率の関係からＰＤＬデータをそのまま転送する機種がある。このことは、外部画像出力装置にてデータ変換処理を行わせ、ホスト負荷を軽減させる効果も兼ねている。本実施例の画像処理装置も含まれるが、特に業務用のハイエンドプリンタに多く見られる。
【００１９】
iii）ホストは、生成されたＰＤＬデータを“メモリ１０３”に一旦蓄積したあと、“ネットワークＩ／Ｆ １０４”手段にて外部ネットワークへ送信する。
【００２０】
iv）図１中央にある“ＰＤＬ転送１１１”は、ホストから送信されたＰＤＬデータが、“ネットワーク１１０”を経由して、“本発明の画像処理装置１２０”へ転送されることを表している。
【００２１】
ｖ）図１右側にある本発明の画像処理装置１２０は、ネットワークを経由して転送されてきたＰＤＬデータを“ネットワークＩ／Ｆ １２１“手段にて受信し、”メモリ１２２“に一旦蓄積する。
【００２２】
vi）本発明の画像処理装置１２０は、蓄積したＰＤＬデータを”ＤＬＧ １２３“手段にて、ディスプレイリストに変換し、”メモリ１２４“に蓄積する。ディスプレイリストとは、プロット出力するために必要なビットマップデータを生成するための中間フォーマットである。ビットマップデータは、複数あるオブジェクトの前後関係を表現するために、複数層の画像パターンを順に上書きするようにレンダリング（描画）することで生成される。ディスプレイリストには、その描画するパターン内容や描画順序などが記載されている。
【００２３】
vii）本発明の画像処理装置１２０は、蓄積したディスプレイリストを“ＲＩＰ１２５”手段にて、レンダリングしてビットマップデータに変換し、“メモリ１２６”に蓄積する。レンダリングとは、ディスプレイリストに記載されている画像パターンを、ラスタ形式の画像データとしてメモリ上に描画し、複数ある場合は順番に上書きすることで、ビットマップデータを生成することである。また、画像データの特性情報を画素単位で保持している属性データという付加データもここで生成され、画像データ同様に“メモリ１２６”に蓄積する。属性データは、色変換や中間調処理などの画質に関わる画像処理で利用される。
【００２４】
Viii）本発明の画像処理装置１２０は、蓄積した画像データ（ビットマップデータ）と属性データを“Ｅｎｃｏｄｅ １２７”手段にて、符号化して“メモリ１２８”に蓄積する。蓄積したデータを“Ｄｅｃｏｄｅ１２９”手段にて画像データに伸張する。
【００２５】
本実施例の画像処理装置も含まれるが、プリンタ装置には、複数の画像データをストレージするページメモリを要する機種がある。画像データ（ビットマップデータ）や属性データを、ページメモリにストレージすることや、その際のメモリに対するデータハンドリング自身を称して、“ページスプール”と呼ぶ。ページスプールを行うプリンタ装置の実施例は、後述の“高速両面印字（プロット）のデータハンドリング実施例”を参照のこと。
【００２６】
（高速両面印字（プロット）のデータハンドリング実施例）
複数枚の画像出力メディア（定形ペーパー）への両面プロットを高速で行うために、ホストから転送されてくる画像データ順にプロット出力するのではなく、ペーパーのハンドリングを機械構造的に工夫して、プロット出力の順序を並び替える場合が多い。しかし、ホストから転送されてくる画像データの順序は替えられないことから、プロット出力順序を並べ替えると、ページスプールを行う必要がある。
【００２７】
図２は、画像データが“ホストから転送される順序”と“プロット出力の順序”が同じである場合を比較している。ホストから転送される画像データをダイレクトにプロット出力しているので、ページスプールを行う必要がない。“ブランク”と表記しているところは、データが受け取れないのでホストを待たせている状態、“※枚目裏返し（※は数字）”と記載しているところは、プロット出力するペーパーの表面と裏面をひっくり返す動作をしている状態、のことである。但し、ホストからのデータとプロット出力するデータの転送速度は通常異なり、その違いを吸収する速度変換バッファなるメモリは必要であるが、主旨である画像データストレージという意味とは異なるので、今回の説明では考えないでおく。
【００２８】
図３は、プロッタの出力速度を最大限に利用して、高速の両面プロットを実現しようと試み、ペーパーのハンドリングを機械構造的に工夫された装置に於いて、画像データが“ホストから転送される順序”と“プロット出力の順序”を比較している。図２では、“※枚目裏返し”の動作をしている最中はプロット出力を行わず、ホストからのデータ転送も待たせている。図３は、このプロット出力がブランク状態になっている期間も、無駄なくプロット出力させるために、“※枚目裏返し”の動作をしている最中も、別のペーパーにプロット出力できるように、プロット出力の順序を並べ替えている。このことで、“ホストから転送される順序と”プロット出力の順序“が異なってしまい、ページスプールを行う必要がある。このプロット出力の順序では、最低でも１ページ分のメモリを搭載したページスプールを行う必要がある。図４は、この装置のページメモリが１ページ分であった場合について、ページメモリの内容を時系列に記載している。（実施例了）
本発明は、ページスプールを行うプリンタ装置に於いて、画像データを符号化する“Ｅｎｃｏｄｅ１２７”、符号化されたデータを蓄積する“メモリ１２８”、蓄積された符号データを画像データに伸張する“Ｄｅｃｏｄｅ１２９”に関するものであり、この部分に本発明の特徴がある。図１で云うと破線で囲まれた部分。先ず、従来技術としている画像処理装置の“Ｅｎｃｏｄｅ １２７”手段、“メモリ１２８”、“Ｄｅｃｏｄｅ １２８”手段について、“従来技術のページスプール実施例”にて説明する。属性データについては、主旨である画像データストレージという意味とは異なるので、この説明では考えないでおく。
【００２９】
（従来技術のページスプール実施例）
図５は、従来技術の画像処理装置の符号化手段と蓄積手段と伸張手段を表しており、ページスプールを行う手段である。
【００３０】
“画像データ入力手段５０１”から画像データが入力されると、“画像データ分割手段５０２”にて、図７のように画像フレームを横帯状（バンド）に画像データを分割する。
【００３１】
“一次符号化手段５０３”にて、分割された画像データを符号化する。ここでは、“一次符号化手段５０３”の符号化方式は、可逆か非可逆かは限定せず、単に画像データを符号化するとする。
【００３２】
“二次符号化手段５０５”にて、“一次符号化手段５０３”により符号化されたデータを、更に可逆方式で符号化する。“二次符号化手段５０５”の符号化方式は、“一次符号化手段５０３”の符号データを正確に伸張する必要があるので、情報の劣化の無い可逆方式に限定する。
【００３３】
“二次符号データ判定手段５０６”は、符号化されたデータの圧縮効率を定量化する圧縮率（＝画像データ量（オリジナル画像データ量）／符号データ量）を算出し、ターゲット圧縮率を達成していることを確認する。ターゲット圧縮率を達成できている場合は、そのまま次の工程へ進む。達成できていない場合は、“一次符号化手段５０３”もしくは“二次符号化手段５０５”もしくはその両方の符号化パラメータを、圧縮率が上がるように設定し直し、“一次符号化手段５０３”にて画像データを符号化するところからやり直す（以下、リトライする）。図５で云うと“二次符号データ判定手段５０６”から“一次符号化手段５０３”への破線矢印のパスとなる。このリトライする動作を繰り返すことにより、最終的な符号化パラメータを決定する。具体的な符号化方式や符号化パラメータの調整についての実施例は、後述の“可逆符号化方式の実施例”または“非可逆符号化方式の実施例”を参照のこと。
【００３４】
一次・二次と二段階の方式で符号化されたデータは、“符号データ蓄積手段５０７”に蓄積する。
【００３５】
“二次符号伸張手段５０８”にて、“二次符号化手段５０５” により符号化されたデータを伸張し、“一次符号化手段５０３”により符号化されたデータに戻す。
【００３６】
“一次符号伸張手段５０９”にて、“一次符号化手段５０３”により符号化されたデータを伸張し、画像データに戻す。
【００３７】
“画像データ出力手段５１０”より画像データを出力する。（実施例了）
ターゲット圧縮率とは、画像データをページメモリ内に収めるために必要な圧縮率のことである。よって、ターゲット圧縮率を達成しなければシステムは破綻する。プリンタ装置のターゲット圧縮率は、コストと画質のトレードオフにより決定される。コストを重視してページメモリの容量を削減すると、ターゲット圧縮率が高くなり画質が悪くなる。逆に、画質を重視してターゲット圧縮率は低くして画質を良くすると、必要となるページメモリ容量が増大してコストが高くなる。画質劣化の無い可逆方式は、エントロピー以上の圧縮率は見込めないし、実際に必要なターゲット圧縮率はそれよりも高い場合が多い。更に、可逆方式は画像データによって圧縮率が大きく変化し、圧縮率を調整することも殆ど不可能である。よって、可逆方式の符号化のみでターゲット圧縮率を達成させることは不可能であり、必ず非可逆方式の符号化が必要である。
【００３８】
上記が従来技術のプリンタ装置のページスプール方法であるが、ターゲット圧縮率を達成するまでに何度も画像データの符号化をリトライする必要がある。符号化は一回ではなく、一次・二次と二段構成で行う。本発明は、従来技術のプリンタ装置とは異なり、リトライを行うかどうかの判断を、一次・二次両方の符号化が終了してから行うのではなく、一次符号化が終了した時点で、リトライする必要があると判断できる場合は判断する。このことで、常に二次符号化を必ずしも行う必要がなくなり、従来技術のプリンタ装置よりも処理時間が短縮できることから、高速に符号化を行うことが可能である。
【００３９】
本発明の画像処理装置のページスプール方法は、“本発明の画像処理装置のページスプール実施例”にて説明する。
（本発明の画像処理装置のページスプール実施例）
図６は、本発明の画像処理装置の符号化手段と蓄積手段と伸張手段を表しており、ページスプールを行う手段である。
【００４０】
“画像データ入力手段６０１”から画像データが入力されると、“画像データ分割手段６０２”にて、図７のように画像フレームを横帯状（バンド）に画像データを分割する。
【００４１】
“一次符号化手段６０３”にて、分割された画像データを符号化する。ここでは、“一次符号化手段６０３”の符号化方式は、可逆か非可逆かは限定せず、単に画像データを符号化するとする。
【００４２】
“一次符号データ判定手段６０４”は、“一次符号化手段６０３”で符号化されたデータを、更に“二次符号化手段６０５”にて符号化した場合、ターゲット圧縮率を達成できるかを予測する。ターゲット圧縮率を達成するために、“一次符号化手段６０３”による符号化が終了した時点で、最低でも必要な圧縮率（以下、一次ターゲット圧縮率）を事前に定めておき、符号化されたデータの圧縮率と比較することで予測する。ターゲット圧縮率を達成できると判断した場合は、そのまま次の工程へ進む。達成できないと判断した場合は、“一次符号化手段６０３”の符号化パラメータを、圧縮率が上がるように設定し直し、“一次符号化手段６０３”にて画像データを符号化するところからやり直す（以下、リトライする）。図６で云うと、“一次符号データ判定手段６０４”から“一次符号化手段６０３”への破線矢印のパスとなる。このリトライする動作を繰り返すことにより、一次ターゲット圧縮率を達成し、“一次符号データ判定手段６０４”から“二次符号データ判定手段６０５”の工程へ移る。
【００４３】
一次ターゲット圧縮率は、“一次符号化手段６０３”で符号化されたデータの圧縮率と、その符号データを更に“二次符号化手段６０５”で符号化したデータの圧縮率の統計を取り、ターゲット圧縮率を達成するにために“一次符号化手段６０３”で符号化されたデータが、最低でも必要な圧縮率を見積もることにより決定する。図８は、３枚の画像データについて、それぞれ３パターンで計9種類の一次符号化後の圧縮率と二次符号化後の圧縮率の例を、表にしたものである。ケースとは、一次符号化に設定されている符号化パラメータが違う状況のことであり、同じ画像データを同じ方式で符号化しても、符号化パラメータが異なれば圧縮率が異なることを意味している。図８の一番右側の列にある“ターゲット圧縮率を１２とすると”という欄は、ターゲット圧縮率を１２とした場合に達成できているかの判定を記載している。OKとなっている場合の一次符号化後の圧縮率は、最低でも８は必要であることが判る。実際には、画像データ３のケース３のように、一次符号化後の圧縮率が８あっても、二次符号化後の圧縮率が１２を超えずターゲット圧縮率を達成しない場合はある。しかし、この統計からその逆はないということは判る。一次符号化後の圧縮率が８未満であるのに、二次符号化後の画像データの圧縮率が１２を超えてターゲット圧縮率を達成する場合はない。よって、一次ターゲット圧縮率は８と見積もることができる。
【００４４】
“二次符号化手段６０５”にて、“一次符号化手段６０３”により符号化されたデータを、更に可逆方式で符号化する。“二次符号化手段６０５”の符号化方式は、“一次符号化手段６０３”の符号データを正確に伸張する必要があるので、情報劣化のない可逆方式に限定する。
【００４５】
“二次符号データ判定手段６０６”は、符号化されたデータの圧縮効率を定量化する圧縮率を算出し、ターゲット圧縮率を達成していることを確認する。ターゲット圧縮率を達成できている場合は、そのまま次の工程へ進む。達成できていない場合は、“一次符号化手段６０３”の符号化パラメータを、圧縮率が上がるように設定し直し、“一次符号化手段６０３”にて画像データを符号化するところからやり直す（以下、リトライする）。図６で云うと“二次符号データ判定手段６０６”から“一次符号化手段６０３”への破線矢印のパスとなる。このリトライする動作を繰り返すことにより、最終的な符号化パラメータを決定する。具体的な符号化方式や符号化パラメータの調整についての実施例は、後述の“可逆符号化方式の実施例”または“非可逆符号化方式の実施例”を参照のこと。
【００４６】
一次・二次と二段階の方式で符号化されたデータは、“符号データ蓄積手段６０７”に蓄積する。
【００４７】
“二次符号伸張手段６０８”にて、“二次符号化手段６０５”により符号化されたデータを伸張し、“一次符号化手段６０３”により符号化されたデータを戻す。
【００４８】
“一次符号伸張手段６０９”にて、“一次符号化手段６０３”により符号化されたデータを伸張し、画像データに戻す。
【００４９】
“画像データ出力手段６１０”より画像データを出力する。（実施例了）
（可逆符号化方式の実施例）
可逆方式の実施例として、Huffman符号を取り上げる。
【００５０】
Huffman符号は、出現頻度を考慮して文字に符号を割り当てる。文字列“ＡＡＡＢＣＡＡＡＢＤ”の各文字の出現頻度は、図９の“出現頻度表９０１”のようになる。Huffman符号では、出現頻度の低い文字からbitを割り当てる。出現頻度の低い２つを探し、０と１に割り振る。先ずは、CとDに、０と１を割り当てる。（図９の出現頻度表９０２参照）CとDの出現頻度は合わせて２であり、CとDは出現回数２のCDと云う組として扱う。次に、出現回数が低いのは、BとCDであり、BとCDに、０と１を割り当てる。（図９の出現頻度表９０３参照）ここで、BCDを１つの組として扱い、最後に、AとBCDに０と１を割り当てる。（図９の出現頻度表９０４参照）以上が、Huffman符号のbit割り当ての例である。
【００５１】
また、図１０の“出現頻度の木１００１”のような“木”を利用しても、同様の結果が得られる。左の枝に０、右の枝に１、を割り当てて符号bitを決定すると、図１０の“枝へのbit割り当て１００２”のようになる。これを利用して“ＡＡＡＢＣＡＡＡＢＤ”の文字列を符号化すると、“０００１０１１００００１０１１１”という符号になる。（実施例了）
（非可逆方式の実施例）
非可逆方式の実施例として、標準静止画符号化方式であるＪＰＥＧのモデル化部分を取り上げる。
【００５２】
ＪＰＥＧは、図１１のように、前段の“モデル化部１１０２”と後段の“符号化部１１０３”の２段に分かれている。前段のモデル化部は、画像データをＤＣＴにて周波数分解し、冗長な周波数帯域を量子化することで、データ圧縮を行う。後段の符号化部は、更にこのデータをHuffman符号・算術符号と云ったエントロピー符号化し、データ圧縮を行う。何れも独立したデータ圧縮が行える符号化手法である。前段のモデル化部分は、非可逆符号化であり、圧縮率の調整も行えるので、本発明の画像処理装置の非可逆方式として適している。
【００５３】
図１２は、ＪＰＥＧのモデル化部の内部処理をブロック化している。これに沿って説明する。
【００５４】
“ＲＧＢ → ＹＣＣ変換１２０２”にて、入力する画像データのフォーマットを、ＲＧＢからＹＣｂＣｒに変換する。ＹＣｂＣｒは、輝度Ｙと色差ＣｂとＣｒを分解して表現する。具体的な変換式は次のように表される。
【００５５】
Ｙ   =   0.29900×Ｒ＋0.58700×Ｇ＋0.11400×Ｂ
Ｃｂ = −0.16874×Ｒ−0.33126×Ｇ＋0.50000×Ｂ＋0x80
Ｃｒ =   0.50000×Ｒ−0.41869×Ｇ−0.08131×Ｂ＋0x80
※ 0≦Ｒ≦0xFF、0≦  Ｇ≦0xFF、0≦  Ｂ≦0xFF
0≦Ｙ≦0xFF、0≦Ｃｂ≦0xFF、0≦Ｃｒ≦0xFF
“サンプリング１２０３”にて、図１３のように、先ず、８×８画素単位のブロックに画像データを分割する。ＪＰＥＧはこのブロック単位で符号化を行う。次に、ブロック単位で、画像データの色差成分であるＣｂＣｒに対して、サンプリング（間引き処理）を行う。色差成分は輝度成分に比べて、画質劣化に対する人間の視覚感度が低く、データをサンプリングしても比較的影響が少ないとされている。図１４の“１４０１”は、ＹＣｂＣｒの各コンポーネントのデータ量が均等であることを表しており、サンプリング前のデータを指している。“１４０２”は、Ｙ成分はそのままで、ＣｂＣｒ成分を１／２にサンプリングしたデータであり、ＣｂＣｒ成分の各データ量が１／４になっていることが判る。“１４０３”は、Ｙ成分はそのままで、ＣｂＣｒ成分を１／４にサンプリングしたデータであり、ＣｂＣｒ成分の各データ量が１／１６になっていることが判る。
【００５６】
“ＤＣＴ１２０４”にて、ブロック単位で画像データにＤＣＴを行い、サブサンプリングする。ＤＣＴとは、直交変換の一種である離散コサイン変換であり、画像データを周波数成分に分解して表す。具体的な変換式は次のように表される。
【００５７】
F(u,v) = 1/4C(u)C(v)Σ(i=0-7)Σ(j=0-7)X(I,j)cos((2i+1)uπ/16)cos((2i+1)uπ/16)
C(u)C(v) = 1/root(2) (u=v=0) ,1 (otherwise)
ブロック単位にＤＣＴを施されサブサンプリングされた画像データは、図１５のように４つの周波数成分に分解される。“１５０１”は８×８画素ブロックのＤＣＴを施される前の画像データを表している。一番小さな四角形が位置画素を示している。“１５０２”は、ＤＣＴが施されサブサンプリング後のデータを表している。ＬＬ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬと４領域に分解されることが判る。Ｌ文字は低周波成分、Ｈ文字は高周波成分を意味している。ＬＬとかＨＬのように○×となっているのは、○の部分の文字は横方向、×の部分の文字は縦方向のＤＣＴ変換を行ったと云う意味である。
【００５８】
“量子化１２０５”にて、ブロック単位で図１５の“１５０２”のように変換されたデータを、量子化することで画像データの圧縮を行う。ＬＬ成分の量子化階調を削減すれば低周波成分の画像が劣化し、ＨＨ成分の量子化階調を削減すれば高周波成分の画像が劣化する。一般的には、高周波成分は低周波成分に比べて、画質劣化に対するに人間の視覚感覚が低く、データを量子化しても比較的影響が少ないとされている。図１６にあるのが量子化テーブル（Q-Tableとも云う）と云われる、ブロック内各ビットの量子化の程度を決定するパラメータである。各ビットのデータを、それぞれ対応する量子化テーブル値で割ることで量子化する。“量子化テーブル１６０１”に比べ“１６０２”の方が全体的に数値が大きい。つまり、画像データを大きな数値で割り、量子化階調数が少なくなるので、圧縮率が大きくなる。その反面、画質劣化も大きくなる。この量子化テーブルにより、JPEGは圧縮率と画像品質のトレードオフを調整することが可能となっている。ここまでが、JPEGのモデル化部分である。
【００５９】
実際は、量子化後のデータに対して、Huffman符号や算術符号と云ったエントロピー符号化を行い、更にデータ圧縮を図る。これらエントロピー符号化は可逆方式であり、圧縮率の調整機構を持っていない。よって、Q-TableはJPEGの唯一の圧縮率を調整するパラメータである。（実施例了）
ix）本発明の画像処理装置１２０は、伸張した画像データ（ビットマップデータ）とを“画像処理１３０”手段にて、画像処理が施され画像データは、“プロット出力１３１”のアクションを行う。画像処理の実施例は、後述の“画像処理の実施例”を参照のこと。
【００６０】
（画像処理の実施例）
図１７は、画像処理の内部処理をブロック化している。このフローを実施例として説明する。
【００６１】
“フィルタ１７０２”にて、入力するＲＧＢの画像データにフィルタ処理をする。フィルタ処理とは、画像データの周波数を変調させる事で、画像のエッジ部分を強調したり、画像全体を平滑化したりする。また、フィルタ強度や強調するか平滑化するかの切り換えを、画像特性を識別する属性データを利用して、画像領域毎に逐次行う場合がある。例えば、テキスト領域であれば画像を強調して文字をシャープに再現させ、イメージ領域であれば画像を平滑化して写真をスムーズに再現させる。画像のエッジ部分とは、画像データの輝度が急峻に変化する部分であり、文字や線画の輪郭部分などがそれに相当する。“色変換１７０３”にて、ＲＧＢ空間の画像データを、ＣＭＹＫ空間の画像データに変換する。“γ補正１７０４”にて、画像データにγ補正する。実際に画像出力を行うプロッタは、入力画像データのディジタル値の大きさに正比例する出力濃度が得られず、歪のあるγ特性となっている。このγ特性の歪を補正する。“中間調処理１７０５”にて、画像データを量子化する。画像データのディジタル値の階調数に比べて、プロッタ出力の階調数が少ないので、画像データに量子化を行う。量子化された画像データは、プロットデータとして出力する。（実施例了）
以上が、図１に基付いて、“ホスト１００”に“プリント動作スタート１０１”のアクションが発生してから、データが“ネットワーク１１０”を経由して、“本発明の画像処理装置１２０”に送信され、“プリント出力１３１”を行う、本発明の画像処理装置の実施例を説明した。
【００６２】
［産業上の利用可能性］
前述の実施例により、産業上の利用可能性は自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の画像処理装置の実施例
【図２】ページスプールを行わない場合のプロット出力の順序
【図３】ページスプールを行う場合のプロット出力の順序
【図４】ページメモリの内容
【図５】従来技術の画像処理装置の符号化器と伸張器の処理フロー
【図６】本発明の画像処理装置の符号化器と伸張器の処理フロー
【図７】画像フレームの横帯状（バンド）分割イメージ
【図８】一次符号化と二次符号化の圧縮率の関連を表にした実施例
【図９】Huffman符号の実施例を説明する出現頻度表
【図１０】Huffman符号の実施例を説明する符号木、及び、そのビットアサイン方法
【図１１】ＪＰＥＧ構成図
【図１２】ＪＰＥＧのモデル化部の内部処理ブロック図
【図１３】画像フレームのブロック分割イメージ
【図１４】ＹＣｂＣｒサンプリング説明図
【図１５】ＤＣＴ説明図
【図１６】ＪＰＥＧの量子化テーブル(Q-Table)説明図
【図１７】画像処理構成図
【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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