(57)【要約】【課題】  光学系の走査速度を一定に保持しても緩衝メモリがオーバーフローしないように、スキャナ装置から入力された画像データを、１ページの変倍処理を行うのに十分な容量の緩衝メモリに格納してから変倍処理を行うと、大容量の緩衝メモリが必要となる。【解決手段】  変倍処理の変倍率に応じて、次のように緩衝メモリの容量を切り替える。即ち、変倍率が閾値変倍率以下の場合、入力された画像データを所定容量の緩衝メモリに一時的に記憶してから変倍処理を行い、変倍率が閾値変倍率より大きい場合、入力された画像データを該所定容量より容量が大きい緩衝メモリに一時的に記憶してから変倍処理を行う。【選択図】  図４
2012060491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの変倍率を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された変倍率が所定の閾値より大きいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果に応じて、前記画像データを記憶する記憶部の記憶容量を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された記憶容量の分の前記画像データを前記記憶部に記憶する記憶手段と、
前記設定手段により設定された変倍率を用いて、前記記憶部に記憶された画像データに変倍処理を施す変倍処理手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記判定手段による判定の結果、前記設定手段によって設定された変倍率が所定の閾値より大きい場合、前記変倍率が所定の閾値以下の場合よりも、前記記憶部の記憶容量を大きくす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】
さらに、前記画像データを記憶部へ記憶する前に圧縮処理を施す圧縮手段と、
前記記憶部から読み出した前記画像データに伸張処理を施す伸張手段とを有し、
前記設定手段により設定された変倍率に応じて、前記圧縮手段および前記伸張手段の使用または不使用を切り替える圧縮伸張使用制御手段と、
前記圧縮手段および前記伸張手段の圧縮率を設定する圧縮率設定手段とを更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
さらに、前記画像データを入力する入力手段を有し、
前記入力手段の最大通信速度に変倍処理手段の変倍率を乗算した値と、変倍処理手段の出力側の最大通信速度が等しくなるような変倍率の上限を決定し、該変倍率の上限以下の範囲で前記閾値を決定する第１の閾値決定手段と、
前記第１の閾値決定手段により決定された閾値を記憶する第１の閾値記憶手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記入力手段の最大通信速度に前記変倍処理手段の変倍率の二乗を乗算した値と、前記変倍処理手段の出力側の最大通信速度が等しくなるような変倍率の上限を決定し、該変倍率の上限以下の範囲で前記閾値を決定する第２の閾値決定手段と、
前記第２の閾値決定手段により決定された閾値を記憶する第２の閾値記憶手段を更に備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記圧縮伸張使用制御手段は、前記設定手段により設定された変倍率が、前記閾値より小さい場合、圧縮手段および伸張手段を使用せず、前記変倍率が、前記閾値より大きい場合、前記圧縮手段および前記伸張手段を使用することを特徴とする、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記記憶部は、リングバッファであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記判定手段による判定の結果、前記設定手段によって設定された変倍率が所定の閾値より大きい場合、前記記憶部の記憶容量は、前記画像データの１ページ分を蓄積するページメモリと同じ容量であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記入力手段は、リニアイメージセンサを用いたスキャナ装置であることを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記入力手段は、動画サーバからネットワークを介して動画データを受信し、該動画データの所定のタイミングでのフレームに対応する静止画を形成し、該静止画を入力することを特徴とする、請求項３乃至９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
画像データの変倍率を設定する工程と、
前記設定された変倍率が所定の閾値より大きいか否かを判定する工程と、
前記判定の結果に応じて、前記画像データを記憶する記憶部の記憶容量を決定する工程と、
前記決定された記憶容量の分の前記画像データを前記記憶部に記憶する工程と、
前記設定された変倍率を用いて、前記記憶部に記憶された画像データに変倍処理を施す工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を変倍処理するための画像処理装置及び画像処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタルカラー複写機等の画像処理装置が広く知られている。このような画像処理装置では、光を原稿に照射し、その反射光をCCD等の光電変換素子で読み取り、読み取った信号に対して、例えば変倍処理等、様々な画像処理を行うことが可能である。光を原稿に照射する方法としては、原稿を固定して光学系を移動しても良いし、光学系を固定して原稿を搬送しても構わない。デジタルカラー複写機等の画像処理装置による原稿読み取りでは、フォトダイオードを一列に並べ、これにCCD等の光電変換素子を並列に配置した、リニアイメージセンサが一般的に使用されている。
【０００３】
従来、上述した変倍処理のうち、主走査方向の変倍は、リニアイメージセンサにより読み取られた信号を用いて、画像処理により実現していた。また、光学系の移動方向である副走査方向の変倍は、読み取り光学系を原稿に対し、拡大時には遅く、縮小時には速く走査することにより実現していた。このような方法では、光学系を走査するモータの制御範囲内では、駆動速度を微調整することが可能であり、比較的安定した画像信号を得ることができる。
【０００４】
また、所定量の緩衝メモリを用いることにより、主走査方向の変倍と同様に、副走査方向の変倍を画像処理により実現することも可能である。この場合、リニアイメージセンサにより読み取られた信号が所定量の緩衝メモリに一時的に格納され、CPUや専用ハードウェアなどが緩衝メモリに一時的に格納された信号を読み出し、変倍処理を行う構成が一般的である。この構成では光学系の走査速度を一定に保持することができ、光学系を走査するモータ制御を単純化でき、安価なモータを使用することができる。
【０００５】
上記に関連し、特許文献１では、ラインセンサの駆動速度を制御することによる副走査方向の変倍と、画像処理による副走査方向の変倍とを組み合わせて、副走査方向の所望の変倍率を実現する提案が開示されている。特許文献２では、所定倍率以上では光学系の走査速度を制御し、該所定倍率未満では光学系の走査速度は一定でリニアイメージセンサの受光時間を制御し、副走査方向の変倍を行う提案が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平06 - 121116
【特許文献２】特開2003 - 259092
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光学系の走査速度を一定に保持し、画像処理による変倍を行う場合、拡大時に所定の変倍率を超えると、緩衝メモリがオーバーフローしてしまう。例えば２００％変倍時には、変倍処理後にデータ量は４倍となるため、変倍処理前である変倍処理手段への入力側に許容される通信速度が、１００％等倍時の１／４となる。従って、緩衝メモリからの読み出し速度も１００％等倍時の１／４となる。一方で、光学系の走査速度は一定に保持するため、緩衝メモリへの書き込み速度を遅くすることはできない。その結果、緩衝メモリへの書き込み速度が緩衝メモリからの読み出し速度を上回り、緩衝メモリがオーバーフローしてしまう。
【０００８】
そこで、リニアイメージセンサにより読み取られた信号を、オーバーフローが起こりえない容量の緩衝メモリに格納してから、画像処理による変倍処理を行う方法が考えられる。オーバーフローが起こりえない容量の緩衝メモリとは、RAWデータを格納するリングバッファやページメモリである。しかし、この方法では大容量の緩衝メモリが必要となるし、JPEG等で多値圧縮を行ってから緩衝メモリに格納したとしても、１ページ全体であればデータ量は十分に大きく、大容量の緩衝メモリが必要となる。
【０００９】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、光学系の走査速度を一定に保持しても、緩衝メモリの使用量を低減することができる画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明は、画像データの変倍率を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された変倍率が所定の閾値より大きいか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定の結果に応じて、前記画像データを記憶する記憶部の記憶容量を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された記憶容量の分の前記画像データを前記記憶部に記憶する記憶手段と、前記設定手段により設定された変倍率を用いて、前記記憶部に記憶された画像データに変倍処理を施す変倍処理手段とを有する画像処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学系の走査速度を一定に保持しても、変倍率に応じて記憶部の記憶容量を切り替えることができ、記憶容量を一律にする場合と比較して、記憶部の容量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用される画像処理装置を搭載した画像形成装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明が適用される画像入力装置の構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図３】本発明が適用される画像入力装置の他の構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図４】実施例１に係るカラー画像形成装置の機能ブロック図である。
【図５】実施例１ないし実施例４に係る画像形成装置の画像入力部の通信速度Ａと変倍処理部の変倍率Ｂとの関係を示すグラフである。
【図６】実施例１に係るカラー画像形成の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】実施例２に係るカラー画像形成装置の機能ブロック図である。
【図８】実施例２に係るカラー画像形成の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施例３に係るモノクロ画像形成装置の機能ブロック図である。
【図１０】実施例４に係るモノクロ画像形成装置の機能ブロック図である。
【図１１】実施例５に係る画像入力部の機能ブロック図である。
【図１２】実施例５に係る画像形成装置の画像入力部の通信速度Ａと変倍処理部の変倍率Ｂとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明が適用される画像処理装置を搭載した画像形成装置の構成例を示す機能ブロック図である。図示した画像形成装置は、主として、画像入力部１０１、画像処理部１０２（画像処理装置）、画像形成部１０３によって構成されている。
【００１５】
画像入力部１０１は、被形成画像に基づく画像データを入力するもので、例えば、原稿台にセットされた原稿の画像を光学的に読み取り、その読み取り画像に対応した画像データを入力するスキャナ装置によって構成される。或いは、外部装置からネットワーク、電話回線等を介して送信された被形成画像の画像データを受信し、その受信した画像データを入力する通信機能部によって構成される。本実施例の前提として、原稿を読み取るための光学系の走査速度は一定であるため、読み取りの途中で速度を遅くしたり、光学系を停止させたりすることができない。よって画像入力部１０１はリアルタイム制約を有する。
【００１６】
図２及び図３は、光学的な原稿画像読み取り用にリニアイメージセンサを用いたスキャナ装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【００１７】
図２のスキャナ装置において、２０１は原稿、２０２は原稿台ガラス、２０３は原稿照明用ランプ、２０４〜２０６はミラー、２０７はレンズ、２０８はリニアイメージセンサである。リニアイメージセンサ２０８による原稿の読み取りは、原稿照明用ランプ２０３及びミラー２０４を副走査方向にスキャンすることで行われる。
【００１８】
また、図３のスキャナ装置において、２０１は原稿、２０２は原稿台ガラス、２０３は原稿照明用ランプ、２０４〜２０６はミラー、２０７はレンズ、２０８はリニアイメージセンサである。また、３０１は自動原稿送り装置であり、原稿２０１を図示のように搬送する。リニアイメージセンサ２０８による原稿読み取りは、コンタクトガラス２０９を通して副走査方向に移動する原稿２０１を読み取ることで実現される。
【００１９】
これらのスキャナ装置は、モノクロ画像を入力するモノクロスキャナ装置でも良いし、カラー画像を入力するカラースキャナ装置であっても構わない。
【００２０】
画像処理部１０２は、画像入力部１０１によって入力された画像データに種々の画像処理を施すもので、これは画像生成部１０４、変倍処理部１０５、色空間変換部１０６、ガンマ補正部１０７、ハーフトーン処理部１０８、ページメモリ１０９を備える。
【００２１】
画像生成部１０４は、入力された画像データから、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成し、R（レッド）、G（グリーン）、B（ブルー）の画像データとして画素毎に出力するものである。変倍処理部１０５は、画像生成部１０４で生成されたRGBデータを、不図示のユーザインタフェース（コントロールパネル等）を介して設定された倍率（コピー倍率等）に応じて拡大／縮小するものである。色空間変換部１０６は、変倍処理部１０５で拡大／縮小されたRGBの画像データを、例えばL*a*b*表色系に基づく色空間の変換処理により、Y（イエロー）、M（マゼンタ）、C（シアン）、K（ブラック）の画像データに変換するものである。ガンマ補正処理部１０７は、色空間変換部１０６で変換されたYMCKの画像データを、画像形成に適した階調特性に補正するものである。ハーフトーン処理部１０８は、ガンマ補正処理部１０７で補正されたYMCKの画像データを、必要に応じて擬似中間調処理するものである。画像入力部１０１がスキャナ装置の場合には誤差拡散処理等が施され、画像入力部１０１がホストコンピュータ等の外部装置の場合にはスクリーン処理等が施される。
【００２２】
なお、画像処理部１０２は、画像入力部１０１や画像形成部１０３の構成に応じて、モノクロ画像処理を行う構成であっても良いし、上述したようなカラー画像処理を行う構成であっても構わない。
【００２３】
画像形成部１０３は、画像処理部１０２（画像処理装置）で画像処理された画像データに基づいて媒体上に画像形成を行う。画像形成部１０３は、現像にトナーを用いた電子写真方式でも良いし、インクを用いたインクジェット方式であっても構わない。また、画像形成部１０３は、モノクロで画像形成を行ってもよいし、装カラーで画像形成を行ってもよい。
【００２４】
＜実施例１＞
図４は実施例１に係る画像処理装置を搭載したカラー画像形成装置の機能ブロック図である。本画像処理装置を搭載したカラー画像形成装置において、画像処理部４０１は、図１における色空間変換部１０６やガンマ補正処理部１０７等を含み、最終的にカラー画像形成用のYMCKの画像データを生成するものである。ページメモリ１０９は、上記の画像処理部４０１によって生成されたカラー画像形成用のYMCKの画像データを各色毎に記憶する。緩衝記憶部である緩衝メモリ４０２（記憶部）は、画像入力部１０１から入力されたRGBの画像データが、非圧縮のRAWデータとして一時的に格納されるリングバッファである。変倍率設定手段であるコントロールパネル４０４は、ユーザが各種印刷設定を行うことができるユーザインタフェースであり、変倍率はコントロールパネル４０４を介して設定される。緩衝記憶量切り替え手段であるCPU４０３は、コントロールパネル４０４を介して設定された変倍率に応じて、緩衝メモリ４０２（記憶部）の記憶容量を切り替える。加えて、該変倍率に応じて、変倍処理部１０５に変倍率を設定する。
【００２５】
以下、緩衝メモリ４０２の使用量を切り替えるために、所定の値に決定される変倍率の閾値のことを「閾値変倍率」と記す。
【００２６】
本実施例では、コントロールパネル４０４を介して設定された変倍率が、閾値変倍率（閾値）以下の場合は、第１の緩衝記憶量として、画像データを１ライン分蓄積するラインメモリを必要最低限のライン数分だけ確保する。必要最低限のライン数とは、他に制約が無ければ理論的には２ラインで十分であり、仮に変倍処理部１０５のアルゴリズムに８×８ブロック単位での処理制約等があれば１６ラインが必要である。
【００２７】
また、該変倍率が閾値変倍率（閾値）より大きい場合は、第２の緩衝記憶量として、該閾値変倍率における変倍処理前の画像１ページ分を確保する。なお、該閾値変倍率は、閾値変倍率決定手段であるCPU４０３や不図示の外部装置等が決定し、閾値変倍率記憶手段である不図示のメモリやレジスタ等に記憶されているものとする。
【００２８】
閾値変倍率の決定と、緩衝メモリ４０２の容量切り替えの手順詳細を以下に示す。説明に必要な変数であるA、A´、B、B´、C、D、E、F、G、H、Iの定義も以下に示す。
・ 画像入力部１０１の通信速度 ＝ A [Mega pixels／second]
・ 画像入力部１０１の最大通信速度＝ A´[Mega pixels／second]
・ 変倍処理部１０５の変倍率 ＝ B [%]
・ 変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率＝ B´[%]
・ 変倍処理部１０５の出力側の最大通信速度 ＝ C [Mega pixels／second]
・ 閾値変倍率 ＝ D [%]
・ 画像入力部１０１の１分あたりの原稿画像入力可能枚数 ＝ E [images／minute]
・ 画像入力部１０１の原稿１枚あたりの読取可能画素数 ＝ F [Mega pixels]
・ 画像入力部１０１の読取原稿画像の割合 ＝ G [%] 
（画像入力部１０１の読取原稿画像間隔の割合 ＝ (１００−G) [%]）
・ 変倍処理部１０５が１画素出力するのに必要なクロックサイクル数 ＝ H[Cycles]
・ 変倍処理部１０５の動作クロック周波数 ＝ I [MHz]
【００２９】
画像入力部１０１の通信速度Aは、例えば画像入力部１０１が図３で示したようなスキャナ装置であれば、次式で決定される。
（１）B ≦ １００％の場合
A ＝ (E／６０) × F × (１００／G)           式１
（２）B ＞ １００％の場合
A ＝ (E／６０) × F × (１００／G) × (１００／B)           式２
【００３０】
式1は画像入力部１０１の最大通信速度A´を示しており、次式にようになる。
A´＝ (E／６０) × F × (１００／G)           式３
【００３１】
つまり、式１および式３より、変倍処理部１０５の変倍率Bが１００％以下である縮小処理時には、画像入力部１０１の通信速度Aは画像入力部１０１の最大通信速度A´と等しくなる。本実施例における縮小処理時には、画像入力部１０１が、原稿１枚あたりの読取可能画素数を全て読み取るためである。また、式２および式３より、変倍処理部１０５の変倍率Bが１００％より大きい拡大処理時には、画像入力部１０１の通信速度Aは、画像入力部１０１の最大通信速度A´に対して該変倍率Bに反比例して減少する。本実施例における拡大処理時には、画像入力部１０１が読み取る原稿の主走査幅が、該変倍率Bに反比例して減少するためである。
【００３２】
画像入力部１０１の通信速度Aと変倍処理部１０５の変倍率Bとの関係を示したグラフを図５に示す。
【００３３】
変倍処理部１０５の出力側の最大通信速度Cは、次式で決定される。
C ＝ (I／H)           式４
【００３４】
変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´は、以下のように決定される。まず、変倍処理部１０５の出力側に要求される通信速度は次式で示される。
A × (B／１００) × (B／１００)           式５
【００３５】
つまり、主走査方向と副走査方向がともに変倍されるため、データ量（変倍処理部１０５の出力側に要求される通信速度）は、画像入力部１０１の通信速度A（変倍処理部１０５の入力側の通信速度）に対して、変倍率Bの二乗に比例して増大する。例えば、２００％変倍であればデータ量は４倍、４００％変倍であればデータ量は１６倍となる。
【００３６】
式５で示される変倍処理部１０５の出力側に要求される通信速度が、式４で示される変倍処理部１０５の出力側の最大通信速度Cを超えてはならない。よって、式５を左辺とした不等式である次式を、変倍処理部１０５の変倍率Bは満たす必要がある。
A × (B／１００) × (B／１００) ≦ C          式６
【００３７】
式６のAに、上述した式２を代入すると、次式のようになる。本発明を適用できる画像形成装置において、変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´は１００％より大きいため、ここでは式１ではなく式２を代入する。
(E／６０) × F × (１００／G) × (B／１００) ≦ C          式７
【００３８】
式７より、変倍処理部１０５の変倍率Bが増加していくと、ある変倍率Bの閾値を境にして、式６及び式７の不等式の不等号が逆転する。つまり、変倍処理部１０５の出力側の最大通信速度C、すなわち変倍処理部１０５の出力側処理能力上限を超えてしまうことになる。そこで、画像入力部１０１の通信速度Aを落として式６及び式７を満足させる必要が出てくるが、画像入力部１０１であるスキャナ装置はリアルタイム制約を有するため、動作を遅くしたり止めたりすることができず、それは不可能である。
【００３９】
よって、式７の右辺と左辺が等しくなる次式を満たす変倍率Bが、変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´となる。
(E／６０) × F × (１００／G) × (B´／１００) ＝ C          式８
【００４０】
式３を用いて式８を簡略化すると、次式のようになる。
A´× (B´／１００) ＝ C          式９
【００４１】
つまり、画像入力部１０１の最大通信速度に変倍処理部１０５の変倍率を乗算した値と、変倍処理部１０５の出力側の最大通信速度が等しくなるときの該変倍率が、変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´となる。
【００４２】
式８を変形して、変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´は、次式で決定される。
B´＝ C × (６０／E) × (１／F) × G          式１０
【００４３】
閾値変倍率Dは、次式の範囲で任意に決定する。
D ≦ B´          式１１
【００４４】
閾値変倍率Dは、B´以下（上限以下）の範囲で、メモリのレイテンシ等の画像処理システムに依存する外乱の影響を考慮した上で、可能な限り大きい値に決定する。例えば、B´が２２２％で、確実に緩衝メモリがオーバーフローしないために２２％程度のマージンが必要であれば、Dは２００％等に決定する。ユーザが２０１％から２２２％の範囲で変倍率を指定することは非常に稀であるが、２００％はA５サイズからA３サイズへの変倍率であり、比較的頻繁に使用される。
【００４５】
最終的には、緩衝メモリ４０２の使用量は、CPU４０３が以下の基準に従って決定する。
（１）B ≦ Dの場合
第１の緩衝記憶量として、ラインメモリを必要最低限のライン数分だけ確保する。
（２）B ＞ Dの場合
第２の緩衝記憶量として、閾値変倍率Dにおける変倍処理前の画像１ページ分を確保する。
【００４６】
上記の緩衝メモリ容量選択について、具体的な数値を示して以下に詳述する。
【００４７】
例えば、スキャン解像度６００[dpi]のA３スキャナ装置が４０[images／minute]、紙間３０[%]で動作し、画素を毎サイクル出力可能な変倍処理部が１４８[MHz]で動作するとする。ここでの「紙間」とは、スキャナ装置の読取原稿画像間隔の割合（＝ (１００−F) [%]）に相当する用語である。また、A３サイズ６００[dpi]画像の画素数は、７０[Mega pixels]とする（７０００[pixel]×１００００[pixel]）。これらの数値は、前記の以下の変数に対応する。
・ 画像入力部１０１の１分あたりの原稿画像入力可能枚数 ＝ E [images／minute] ＝４０
・ 画像入力部１０１の原稿１枚あたりの読取画素数 ＝ F [Mega pixels] ＝７０
・ 画像入力部１０１の読取原稿画像の割合 ＝ G [%] ＝７０
（画像入力部１０１の読取原稿画像間隔の割合 ＝ (１００−G) [%]）＝３０
・ 変倍処理部１０５が１画素出力するのに必要なクロックサイクル数 ＝ H [Cycles] ＝１
・変倍処理部１０５のクロック動作周波数 ＝ I [MHz] ＝１４８
【００４８】
式４より、変倍処理部１０５の出力側の通信速度Cは、次式で決定される。
C ＝ (I／H)           式４
C ＝ (１４８／１) 
C ＝ １４８[Mega pixels／second] 
【００４９】
式１０より、変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´は、次式で決定される。
B´ ＝ C × (６０／E) × (１／F) × G          式１０
B´ ＝ １４８ × (６０／４０) × (１／７０) × ７０
B´ ＝ ２２２[%]
【００５０】
式１１より、閾値変倍率Dは、次式の範囲で任意に決定できる。
D ≦ B´          式１１
D ≦ ２２２
【００５１】
上述したマージンを考慮し、閾値変倍率Dは以下の値とする。
D ＝ ２００[%]
【００５２】
最終的には、緩衝メモリ４０２の使用量は、CPU４０３が以下の基準に従って決定する。
【００５３】
（１）B ≦ ２００ [%]の場合
第１の緩衝記憶量として、ラインメモリを必要最低限のライン数分だけ確保する。ここでの必要最低限のライン数分とは、上述した２ライン分や１６ライン分である。
【００５４】
RGB各色１バイトで１画素が３バイトだとすると、１ライン分のメモリ容量は、７０００[pixels]を３倍した値である２１０００[Byte]＝２１[Kilo Byte]となる。従って、CPU４０３が確保すべき緩衝メモリ４０２の容量は、２ライン分であれば、該２１[Kilo Byte]を２倍した値である４２[Kilo Byte]となる。１６ライン分であれば、該２１[Kilo Byte]を１６倍した値である３３６[Kilo Byte]となる。
【００５５】
（２）B ＞ ２００ [%]の場合
第２の緩衝記憶量として、閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分を確保する。
【００５６】
閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分とは、以下のように考えられる。閾値変倍率が２００[%]であるため、変倍処理前の元画像の画素数はA３サイズ６００[dpi]画像の画素数の１／４となる。つまり、７０[Mega pixels]の１／４なので、１７．５[Mega pixels]となる。RGB各色１バイトで１画素が３バイトだとすると、CPU４０３が確保すべき緩衝メモリ４０２の容量は、該１７．５[Mega pixels]を３倍した値である５２．５[Mega Byte]となる。
【００５７】
図６は実施例１に係る画像処理装置を搭載したカラー画像形成装置における制御例を示すフローチャートである。上記の処理手順を図６のフローチャートの各ステップを参照しながら説明する。
【００５８】
まず、ステップS６０１においては、ユーザインタフェースであるコントロールパネル４０４を介して画像形成装置のユーザにより設定された変倍率B[％]に基づいて、CPU４０３が変倍処理部１０５に変倍率を設定する。ステップS６０２においては、画像入力部１０１によって被形成画像である原稿画像に基づくRGBの画像データが入力される。入力された画像データは、緩衝メモリ４０２を介して変倍処理部１０５へ与えられる。なお、ステップＳ６０１の前に、ステップＳ６０２を行ってもよい。
【００５９】
ステップS６０３においては、ステップS６０１で設定された変倍率B[%]が、閾値変倍率D[%]以下であるか否かを、CPU４０３が判定する。変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´[%]は、画像入力部１０１と変倍処理部１０５の性能から、式１０より予め静的に計算できるので、式１１より決定される閾値変倍率D[%]も、予め決定しておくことが可能である。よって、閾値変倍率D[%]としては予め外部装置等によって計算された値をメインメモリやレジスタ等に保持しても良いし、CPU４０３が動的に決定しても構わない。ステップS６０３におけるCPU４０３の判定の結果、ステップS６０１で設定された変倍率B[%]が、閾値変倍率D[%]以下であればステップS６０４へ進み、そうでなければステップS６０５へ進む。
【００６０】
ステップS６０４においては、緩衝メモリ４０２の使用量として、必要最低限のライン数分を、CPU４０３が確保する。ステップS６０５においては、緩衝メモリ４０２の使用量として、閾値変倍率Dにおける変倍処理前の画像１ページ分を、CPU４０３が確保する。
【００６１】
ステップS６０６においては、ステップS６０２で入力されたRGBの画像データに対して、変倍処理部１０５が変倍処理を行う。ステップS６０４もしくはステップS６０５で確保された容量の緩衝メモリ４０２をリングバッファとして使用して、該リングバッファを介して変倍処理部１０５に該画像データが供給される。
【００６２】
ステップS６０７においては、画像処理部４０１で生成されたカラー画像形成用のYMCKの画像データをページメモリ１０９に書き込む。ステップS６０８においては、ページメモリ１０９に記憶されたカラー画像形成用のYMCKの画像データが画像形成部１０３に出力され、該画像データに基づく画像形成動作が行われる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例に係るカラー画像形成装置では、CPU４０３がコントロールパネル４０４から設定された変倍率に応じて、緩衝メモリ４０２の使用量を切り替える。具体的には、閾値変倍率以下の変倍率を設定された場合には、緩衝メモリ４０２の使用量として、必要最低限のライン数分を確保する。閾値変倍率より大きな変倍率を設定された場合には、緩衝メモリ４０２の使用量として、該閾値変倍率における変倍処理前の画像１ページ分を確保する。そのため、光学系の走査速度（本実施例では原稿の搬送速度）を一定として、光学系の走査速度（本実施例では原稿の搬送速度）を制御しなくても、閾値変倍率より大きな変倍率を設定された場合に、緩衝メモリ４０２がオーバーフローする事が無い。
【００６４】
また、緩衝メモリ４０２の使用量として、閾値変倍率における変倍処理前の画像１ページ分を常時確保する場合と比較して、閾値変倍率以下の変倍率が設定された場合には、緩衝メモリ４０２の使用量を低減することができる。
【００６５】
上記具体的数値に沿って効果を説明する。閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分である５２．５[Mega Byte]を常時確保する場合と比較する。本実施例では変倍率が２００[%]を超える場合には閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分である５２．５[Mega Byte]を確保する。変倍率が２００[%]以下の場合には必要最低限のライン数分である４２[Kilo Byte]や３３６[Kilo Byte]等を確保する。よって、２００[%]以下の変倍率を設定された場合には、緩衝メモリ４０２の使用量を低減することができる。
【００６６】
＜実施例２＞
図７は実施例２に係る画像処理装置を搭載したカラー画像形成装置の機能ブロック図である。実施例１との差分は、図７に示すように、圧縮処理を行う圧縮処理部７０１と、伸張処理を行う伸張処理部７０２を更に備えている点である。
【００６７】
圧縮処理部７０１は、緩衝メモリ４０２への書き込み時に圧縮処理を行うことができ、伸張処理部７０２は、緩衝メモリ４０２からの読み出し時に伸張処理を行うことができる構成になっている。そして、CPU４０３がコントロールパネル４０４から設定された変倍率に応じて、圧縮処理部７０１による圧縮機能及び伸張処理部７０２による伸張機能の使用または不使用を制御する。
【００６８】
以下、記載をより簡潔にするため、実施例１からの差分を中心に記載する。また、説明に必要な変数であるA、A´、B、B´、C、D、E、F、G、H、Iの定義は実施例１と同じである。
【００６９】
実施例２では、緩衝メモリ４０２には２通りの使用方法が想定されている。第１の使用方法は、画像入力部１０１から入力されたRGBの画像データが、非圧縮のRAWデータ形式で一時的に格納されるリングバッファとして使用される場合である。第２の使用方法は、画像入力部１０１から入力されたRGBの画像データが、圧縮処理部７０１で圧縮された符号データ形式で一時的に格納されるページメモリとして、使用される場合である。
【００７０】
CPU４０３は、コントロールパネル４０４を介して設定された変倍率に応じて、緩衝メモリ４０２の使用量を切り替える。加えて、該変倍率に応じて、変倍処理部１０５に変倍率を設定する。更に、圧縮伸張使用制御手段であるCPU４０３が、該変倍率に応じて、圧縮処理部７０１及び伸張処理部７０２の使用または不使用を決定し、使用時には圧縮率設定手段であるCPU４０３が使用可能な緩衝メモリ量に応じて圧縮率を決定する。
【００７１】
本実施例では、コントロールパネル４０４を介して設定された変倍率が、閾値変倍率以下の場合は、第１の緩衝記憶量として、ラインメモリを必要最低限のライン数分だけ確保する。また、該変倍率が閾値変倍率より大きい場合は、第２の緩衝記憶量として、該閾値変倍率における変倍処理前の画像１ページ分が圧縮処理部７０１により圧縮処理された後の容量を確保する。なお、該圧縮処理の圧縮率は、使用可能な緩衝メモリ量に応じて決定される。例えばJPEG規格などの非可逆圧縮の方式を用いて該圧縮処理を行う場合などには、使用可能な緩衝メモリ量を最大限に利用して、できるだけ第２の緩衝記憶量を大きく確保して圧縮率を下げることで、画質の劣化を最小限に抑えることができる。
【００７２】
最終的には、緩衝メモリ４０２の使用量は、CPU４０３が以下の基準に従って決定する。
（１）B ≦ Dの場合
第１の緩衝記憶量として、ラインメモリを必要最低限のライン数分確保する。
（２）B ＞ Dの場合
第２の緩衝記憶量として、閾値変倍率Dにおける変倍処理前の画像１ページ分が圧縮処理部７０１により圧縮処理された後の容量を確保する。
【００７３】
上記の緩衝メモリ容量選択について、具体的な数値を示して詳述していく。
【００７４】
例えば、スキャン解像度６００[dpi]のA３スキャナ装置が４０[images／minute]、紙間３０[%]で動作し、画素を毎サイクル出力可能な変倍処理部が１４８[MHz]で動作するとする。ここでの「紙間」とは、スキャナ装置の読取原稿画像間隔の割合（＝ (１００−F) [%]）に相当する用語である。また、A３サイズ６００[dpi]画像の画素数は、７０[Mega pixels]とする（７０００[pixel]×１００００[pixel]）。以上の数値は、実施例１と同じである。
【００７５】
最終的には、緩衝メモリ４０２の使用量は、CPU４０３が以下の基準に従って決定する。
【００７６】
（１）B ≦ ２００ [%]の場合
第１の緩衝記憶量として、ラインメモリを必要最低限のライン数分確保する。ここでの必要最低限のライン数分とは、上述した２ライン分や１６ライン分である。
【００７７】
RGB各色１バイトで１画素が３バイトだとすると、１ライン分のメモリ容量は、７０００[pixels]を３倍した値である２１０００[Byte]＝２１[Kilo Byte]となる。従って、CPU４０３が確保すべき緩衝メモリ４０２の容量は、２ライン分であれば、該２１[Kilo Byte]を２倍した値である４２[Kilo Byte]となる。１６ライン分であれば、該２１[Kilo Byte]を１６倍した値である３３６[Kilo Byte]となる。
【００７８】
（２） B ＞ ２００ [%]の場合
第２の緩衝記憶量として、閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分が圧縮処理部７０１により圧縮処理された後の容量を確保する。
【００７９】
閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分とは、以下のように考えられる。閾値変倍率が２００[%]であるため、変倍処理前の元画像の画素数はA３サイズ６００[dpi]画像の画素数の１／４となる。つまり、７０[Mega pixels]の１／４なので、１７．５[Mega pixels]となる。RGB各色１バイトで１画素が３バイトだとすると、変倍処理前の１ページ分のメモリ容量は、該１７．５[Mega pixels]を３倍した値である５２．５[Mega Byte]となる。圧縮処理部７０１がJPEGエンコーダであれば、JPEG規格では一般的に約１０％程度の圧縮率を見積もることができる。従って、CPU４０３が確保すべき緩衝メモリ４０２の容量は、該５２．５[Mega Byte]を０．１倍した値である５．２５[Mega Byte]となる。
【００８０】
図８は実施例２に係る画像処理装置を搭載したカラー画像形成装置における制御例を示すフローチャートである。上記の処理手順を図８のフローチャートを参照しながら、実施例１からの差分を中心に説明する。
【００８１】
ステップS６０３におけるCPU４０３の判定の結果、ステップS６０１で設定された変倍率B[%]が、閾値変倍率D[%]以下であればステップS６０４へ進み、そうでなければステップS８０１へ進む。ステップS６０４においては、緩衝メモリ４０２の使用量として、必要最低限のライン数分を、CPU４０３が確保する。加えてCPU４０３は、圧縮処理部７０１と伸張処理部７０２を不使用に設定し、緩衝メモリ４０２上でRAWデータを扱えるようにする。
【００８２】
ステップS８０１においては、緩衝メモリ４０２の使用量として、閾値変倍率Dにおける変倍処理前の画像１ページ分が圧縮処理部７０１により圧縮処理された後の容量を、CPU４０３が確保する。加えてCPU４０３は、圧縮処理部７０１と伸張処理部７０２を使用に設定し、緩衝メモリ４０２上で符号データを扱えるようにする。ステップS８０２においては、ステップS８０１で確保された容量の緩衝メモリ４０２への書き込み時に、圧縮処理部７０１が圧縮処理を行う。ステップS８０３においては、ステップS８０１で確保された容量の緩衝メモリ４０２からの読み出し時に、伸張処理部７０２が伸張処理を行う。
【００８３】
ステップS６０６においては、ステップS６０２で入力されたRGBの画像データに対して、変倍処理部１０５が変倍処理を行う。ステップS６０４で確保された容量の緩衝メモリ４０２をリングバッファとして使用して、該リングバッファを介して変倍処理部１０５に該画像データが供給される。もしくは、ステップS８０１で確保された容量の緩衝メモリ４０２をページメモリとして使用して、該ページメモリを介して変倍処理部１０５に該画像データが供給される。
【００８４】
以上説明したように、本実施例に係るカラー画像形成装置では、CPU４０３がコントロールパネル４０４から設定された変倍率に応じて、緩衝メモリ４０２の使用量を切り替える。CUP４０３は更に、コントロールパネル４０４から設定された変倍率に応じて、圧縮処理部７０１および伸張処理部７０２を使用して、圧縮処理および伸張処理を行うかどうかを切り替える。具体的には、閾値変倍率以下の変倍率を設定された場合には、緩衝メモリ４０２の使用量として、必要最低限のライン数分を確保する。そして、閾値変倍率より大きな変倍率を設定された場合には、緩衝メモリ４０２の使用量として、閾値変倍率における変倍処理前の画像１ページ分が圧縮処理部７０１により圧縮処理された後の容量を確保する。そのため、光学系の走査速度（本実施例では原稿の搬送速度）を一定として、光学系の走査速度（本実施例では原稿の搬送速度）を制御しなくても、閾値変倍率より大きな変倍率を設定された場合に、緩衝メモリ４０２がオーバーフローする事が無い。
【００８５】
また、緩衝メモリ４０２の使用量として、該閾値変倍率における変倍処理前の画像１ページ分を常時確保する場合と比較して、緩衝メモリ４０２の使用量を低減することができる。
【００８６】
上記具体的数値に沿って効果を説明する。閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分である５２．５[Mega Byte]を常時確保する場合と比較する。本実施例では変倍率が２００[%]を超える場合には、閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分がJPEG等で圧縮された後の容量である５．２５[Mega Byte]を確保する。変倍率が２００[%]以下の場合には必要最低限のライン数分である４２[Kilo Byte]や３３６[Kilo Byte]等を確保する。よって、緩衝メモリ４０２の使用量を低減することができる。
【００８７】
また、緩衝メモリ４０２の使用量として、画像１ページ分が圧縮処理部７０１により圧縮処理された後の容量を常時確保する場合と比較して、緩衝メモリ４０２の使用量を低減することができる。
【００８８】
上記具体的数値に沿って効果を説明する。A３サイズ６００[dpi]画像の画素数が７０[Mega pixels]であり、RGB各色１バイトで１画素が３バイトだとすると、１ページ分のメモリ容量は、該７０[Mega pixels]を３倍した値である２１０[Mega Byte]となる。圧縮処理部７０１がJPEGエンコーダであれば、JPEG規格では一般的に約１０％程度の圧縮率を見積もることができる。従って、CPU４０３が確保すべき緩衝メモリ４０２の容量は、該２１０[Mega Byte]を０．１倍した値である２１[Mega Byte]となる。本実施例では変倍率が２００[%]を超える場合には、閾値変倍率２００[%]における変倍処理前の画像１ページ分をJPEG等で圧縮する。一方、変倍率が２００[%]以下の場合にはJPEG等で圧縮せず、必要最低限のライン数分を確保しRAWデータをハンドリングする。よって、上術したように最大でも５．２５[Mega Byte]を確保すれば済み、上記２１[Mega Byte]を常時確保する場合と比較して、緩衝メモリ４０２の使用量を低減することができる。
【００８９】
＜実施例３＞
実施例１および実施例２では、カラー画像形成装置を示したが、本発明が適用される画像処理装置を搭載した画像形成装置は、モノクロ画像形成装置であっても構わない。
【００９０】
図９は実施例３に係る画像処理装置を搭載したモノクロ画像形成装置の機能ブロック図である。一般的に、モノクロ画像形成装置では、例えば画像入力部１０１が図２および図３で示したようなスキャナ装置の場合、最も輝度値に近い色成分であるG（グリーン）一色のみが入力される。そのため、画像処理部４０１で色空間変換を行う必要が無く、G（グリーン）の画像データにガンマ補正を施して、Bk（ブラック）の画像データに変換する。
【００９１】
＜実施例４＞
図１０は実施例４に係る画像処理装置を搭載したモノクロ画像形成装置の機能ブロック図である。実施例３との差分は、図１０に示すように、圧縮処理部７０１と伸張処理部７０２を更に備えている点である。そして、CPU４０３がコントロールパネル４０４から設定された変倍率に応じて、圧縮処理部７０１による圧縮機能及び伸張処理部７０２による伸張機能の使用または不使用を制御する。
【００９２】
＜実施例５＞
実施例５に係る画像処理装置では、外部装置からリアルタイム制約のあるネットワークを介して送信された被形成画像の画像データを受信し、その受信した画像データを入力する通信機能部を画像入力部１０１が有する。具体的なユースケースとしては、ストリーミング中の動画のスナップショット印刷を想定している。
【００９３】
図１１は、実施例５に係る画像処理装置を搭載したカラー画像形成装置を構成する画像入力部１０１の機能ブロック図である。
【００９４】
動画受信部１１０２が、動画サーバ１１０１からネットワークを介して送信された、MPEG等で圧縮済みの動画データを受信し、受信した動画データを印刷画像伸張処理部１１０３および表示画像伸張処理部１１０４へ入力する。表示画像伸張処理部１１０４は、入力された圧縮済みの動画データに対して表示画像用の伸張処理を施し、伸張処理後の動画データを表示器１１０５に入力する。表示器１１０５は、入力された伸張処理後の動画データを表示する液晶ディスプレイ等である。印刷画像伸張処理部１１０３は、入力された圧縮済みの動画データに対して、CPU４０３によってリアルタイムに指定されたタイミングのフレームのみに伸張処理を施すことができる。伸張処理後、指定されたフレームに対応する静止画データを、例えば図４や図７で示されたカラー画像形成装置であればRGBの印刷データとして画像処理部１０２へ送信することで、スナップショット印刷を実現する。
【００９５】
ユーザは表示器１１０５に表示された動画を参照し、コントロールパネル４０４を介して任意のタイミングで印刷タイミング指定を行う。CPU４０４は表示器４０４に表示される動画のタイミングと、印刷画像伸張処理部１１０３に通知する印刷フレーム指定のタイミングを調整し、ユーザが表示器４０４を参照して指定したタイミングに対応するフレームを印刷画像伸張処理部に対して指定する。
【００９６】
上記のようにストリーミング中の動画のスナップショット印刷を行うためには、動画受信から伸張処理に至る一連の処理をリアルタイムに行う必要がある。そのため、画像入力部１０１は、画像処理部１０２への印刷データ入力の通信速度を途中で遅くすることはできないし、画像処理部１０２への印刷データ入力の通信を途中で一時的に停止することもできない。
【００９７】
本実施例において、変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´を決定する過程の説明を、上述した数式を用いて行う。また、説明に必要な変数であるA、A´、B、B´、C、D、E、F、G、H、Iの定義は実施例１と同じであるとする。
【００９８】
画像入力部１０１の通信速度Aは、画像入力部１０１がスキャナ装置であった実施例１ないし実施例４とは異なり、変倍処理部１０５の変倍率Bによらずに決定される。
【００９９】
画像入力部１０１の通信速度Aと変倍処理部１０５の変倍率Bとの関係を示したグラフを図１２に示す。
【０１００】
画像入力部１０１の通信速度Aが、最大であるA´の場合に、変倍処理部１０５の出力側に要求される通信速度は次式で示される。
A´ × (B／１００) × (B／１００)           式１２
【０１０１】
式１２で示される変倍処理部１０５の出力側に要求される通信速度が、式４で示される変倍処理部１０５の出力側の最大通信速度Cを超えてはならないため、式１２を左辺とした不等式である次式を、変倍処理部１０５の変倍率Bは満たす必要がある。
A´ × (B／１００) × (B／１００) ≦ C          式１３
【０１０２】
式１３より、変倍処理部１０５の変倍率Bが増加していくと、ある変倍率Bの閾値を境にして、式１３の不等式の不等号が逆転する。つまり、変倍処理部１０５の出力側の最大通信速度C、すなわち変倍処理部１０５の出力側処理能力上限を超えてしまうことになる。そこで、画像入力部１０１の通信速度Aを落として式１３を満足させる必要が出てくるが、画像入力部１０１からの通信はリアルタイム制約を有するため、一時的に通信速度を遅くしたり通信を止めたりすることができず、それは不可能である。
【０１０３】
よって、式１３の右辺と左辺が等しくなる次式を満たす変倍率Bが、変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´となる。
A´ × (B´／１００) × (B´／１００) ＝ C          式１４
【０１０４】
つまり、画像入力部１０１の最大通信速度に変倍処理部１０５の変倍率の二乗を乗算した値と、変倍処理部１０５の出力側の最大通信速度が等しくなるときの該変倍率が、変倍処理部１０５が処理できる上限の変倍率B´となる。
【０１０５】
＜その他の実施例＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０１  画像入力部
１０２  画像処理部
１０３  画像形成部
１０４  画像生成部
１０５  変倍処理部
４０２  緩衝メモリ
４０３  CPU
７０１  圧縮処理部
７０２  伸張処理部
【図１】
2012060491.tif 000003
【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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