(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化装置であって、
多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のｎビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化手段と、
前記固定長符号化手段により生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）のビットからなるｎセットのビットデータとに分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化手段と
を備えることを特徴とする画像データ符号化装置。
【請求項２】
前記所定の閾値は、
前記階調特性データに基づいて決定される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項３】
前記固定長符号化手段は、
前記階調特性データから、前記読み出された複数の画素の画素値の階調差の大きさを判別する階調差判別手段を含み、
前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合には、前記複数の画素に対応する量子化データとして所定のビット列を生成する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像データ符号化装置。
【請求項４】
前記固定長符号化手段はさらに、
前記階調特性データから、前記読み出された複数の画素の画素値の平均的な値を取得する平均値取得手段を含み、
前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合であって、前記平均値取得手段により取得された値が所定の範囲内にある場合には、さらに前記複数の画素に対応する階調特性データとして所定のビット列を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像データ符号化装置。
【請求項５】
前記固定長符号化手段はさらに、
前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合であって、前記平均値取得手段により取得された値が所定の範囲内にある場合には、前記複数の画素に対応する階調特性データとして所定のビット列を生成するとともに、前記量子化データの量子化ビット数を削減する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像データ符号化装置。
【請求項６】
前記エントロピー符号化手段は、
符号化の対象となる注目ビットに対して所定の位置に存在する、複数の参照ビットの値の状態に対応する前記注目ビットの値の確率値に基づく予測を伴う算術符号化を行う
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項７】
前記画像データ符号化装置はさらに、
前記分割手段により分割されたデータの少なくとも一部に対して、エントロピー符号化に先立ちコード変換を行うコード変換手段を有する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項８】
前記コード変換手段は、
所定数のビットごとに、バイナリ・データからグレイ・コードへのコード変換を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像データ符号化装置。
【請求項９】
前記読み出し手段は、
多値画像データから、縦方向及び横方向に所定の同じ数の画素から成るブロックごとに画素を読み出し、
前記エントロピー符号化手段は、
エントロピー符号化の対象となるデータを、それぞれ、１ブロックごとの縦方向のビット数と横方向のビット数とが等しくなるように二次元平面上に展開した形式で記憶する記憶手段を含み、
当該記憶手段のラインごとにエントロピー符号化を行う
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項１０】
前記階調特性データは、
前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値の平均値と、階調ダイナミックレンジの値とから成る
ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項１１】
前記階調特性データは、
前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値の最大値と最小値とから成る
ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項１２】
前記分割手段は、
前記複数の画素の画素値の平均値と階調ダイナミックレンジの値、若しくは前記複数の画素の画素値の最大値と最小値を、さらに分割する
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項１３】
前記読み出し手段は、
１画素がＮビットで表される多値画像データから、縦ｐ画素＊横ｑ画素の（ｐ＊ｑ）画素から成るブロックごとに画素を読み出し、
前記固定長符号化手段は、
前記読み出し手段により読み出された（ｐ＊ｑ）画素から、（２＊Ｎ）ビットから成る前記階調特性データと、前記（ｐ＊ｑ）画素それぞれの画素値を所定の閾値によりｎビット（ｎ＜Ｎ）に量子化した量子化データとを生成し、
前記分割手段は、
前記固定長符号化手段により生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）の（ｐ＊ｑ）ビットから成るｎセットのビットデータに分割し、
前記エントロピー符号化手段は、
前記階調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項１４】
前記読み出し手段は、
多値画像データから、縦４画素＊横４画素の１６画素から成るブロックごとに画素を読み出し、
前記固定長符号化手段は、
前記読み出し手段により読み出された１６画素から、１６ビットから成る前記階調特性データと、前記１６画素それぞれの画素値を所定の閾値により２ビットに量子化した量子化データとを生成し、
前記分割手段は、
前記固定長符号化手段により生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの上位ビット１６ビットから成る第１のビットデータと、それぞれの画素に対応する量子化データの下位ビット１６ビットから成る第２のビットデータとに分割し、
前記エントロピー符号化手段は、
前記階調特性データと、前記第１のビットデータと、前記第２のビットデータとを、１ブロックごとの縦方向のビット数と横方向のビット数とが等しくなるように、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項１５】
前記画像データ符号化装置はさらに、
前記分割手段により分割された量子化データのうち、最上位ビットに対応するビットデータについて、前記エントロピー符号化手段による符号化の圧縮率を取得する圧縮率取得手段と、
前記圧縮率取得手段により取得された圧縮率を所定の閾値と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果に基づいて、符号化された当該多値画像データの復号化に、分割された量子化データの他のビットデータが必要か否かを判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項１６】
前記エントロピー符号化手段は、
前記判定手段により、前記他のビットデータが必要でないと判定された場合には、当該他のビットデータの符号化を行わない
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像データ符号化装置。
【請求項１７】
前記画像データ符号化装置は、
前記エントロピー符号化手段により符号化されたデータを記憶する符号化データ記憶手段と、
前記判定手段により、前記他のビットデータが必要でないと判定された場合には、前記符号化データ記憶手段に記憶されている、当該他のビットデータに対応する符号化データを削除する符号化データ削除手段とを備える
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像データ符号化装置。
【請求項１８】
前記エントロピー符号化手段は、
前記分割手段により分割された、前記階調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、縦方向のビット数と横方向のビット数とが等しくなるように、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項１９】
前記エントロピー符号化手段は、
前記分割手段により分割された、前記階調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、同一の符号化方式によりエントロピー符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項２０】
前記エントロピー符号化手段は、
ＪＢＩＧ（ジョイント・バイレベル・イメージ・グループ）圧縮を行うことにより、前記エントロピー符号化を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項１８に記載の画像データ符号化装置。
【請求項２１】
１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化方法であって、
多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出しステップと、
読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のｎビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化ステップと、
生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）のビットからなるｎセットのビットデータとに分割する分割ステップと、
分割された、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化ステップと
を含むことを特徴とする画像データ符号化方法。
【請求項２２】
１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化処理を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記プログラムは、当該記録媒体に記録されたプログラムがコンピュータ上で動作することにより、若しくは当該記録媒体に記録されたプログラムが、他の汎用プログラムと共にコンピュータ上で動作することにより、
多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出し処理と、
読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のｎビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化処理と、
生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）のビットからなるｎセットのビットデータとに分割する分割処理と、
分割された、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化処理と
を含む処理をコンピュータに実現させるプログラムであることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２３】
１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化したデータを記録した記録媒体であって、
前記符号化したデータは、
符号化前の多値画像データを所定数の画素ごとに読み出し、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のｎビットに量子化した量子化データとを生成した後、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）のビットからなるｎセットのビットデータとに分割し、分割された、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化することにより符号化されたデータである
ことを特徴とする記録媒体。
【請求項２４】
請求項１から２０のいずれかに記載の画像データ符号化装置により符号化されたデータ、請求項２１に記載の画像データ符号化方法により符号化されたデータ、請求項２２に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムが動作可能な状態とされたコンピュータにおいて符号化されたデータ、請求項２３に記載の記録媒体に記録されたデータの少なくとも一つを復号化する復号化手段と、
前記復号化手段により復号化された画像データを用いて画像形成を行う画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化装置、画像データ符号化方法、記録媒体及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像形成装置の分野においては、例えば既に画像形成を行った画像についての画像データをメモリに格納しておき、ユーザから指示があった場合にはメモリから画像データを取り出して再度の画像形成を行う、いわゆるメモリリコール機能を備えるものが実用化されている。
【０００３】
このメモリリコール機能を用いると、メモリに格納されている画像データを用いて再度の画像形成を行う場合には、再度イメージリーダなどで原稿を読み取ったり、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」と表記する。）等の外部機器から画像データを送信したりする必要がなくなるから、一般的には、メモリに格納できる画像の枚数が多いほど、ユーザの使い勝手は向上するものと考えられる。
【０００４】
しかしながら、格納できる画像の枚数を増やすためにメモリの容量を大きくすると、画像形成装置の製造コストが上昇するという問題が生じる。この問題点は、例えば、一旦画像データをメモリに格納してからソートして複数部の出力を行ういわゆる電子ソート機能を用いる場合において、ソート可能なページ数を増加させようとするような場合にも生じ得るし、モノクロの画像だけではなく、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各再現色ごとに画像データをメモリに格納する必要のあるフルカラーの画像形成装置においては特に顕著となる。
【０００５】
係るメモリの大容量化に伴う製造コスト上昇を抑制すべく、メモリに画像データを圧縮して格納するために、画像データを符号化する方法が種々検討されている。以下、従来の画像データ符号化方法の一例として、１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを固定長符号化するブロックトランケーション圧縮（以下、「ＢＴＣ法」という。）と称される方法について説明する。なお、この方法は、特開平１０−２７１２９９号公報に従来技術として記載されているものである。
【０００６】
図９は、ＢＴＣ法について説明するための図である。同図に示されるのは、１画素の画素値が８ビットで表される２５６階調の多値画像データを固定長符号化する場合を例としたものであり、同図（ａ）の如く、多値画像データ９０１から縦４画素＊横４画素ごとのブロック９０２を順次切り出して符号化を行う場合を示すものである。
【０００７】
具体的には、まず、画像データ９０１から切り出した縦４画素＊横４画素（計１６画素）のブロック９０２に含まれる各画素Ｄ０〜Ｄｆ（同図（ｂ）参照）のそれぞれの画素値から、最大階調レベル（ＱＭＡＸ）と最小階調レベル（ＱＭＩＮ）とを求める。この処理は、単に前記１６画素の中から最も大きい画素値と最も小さい画素値とを求めるものである。
【０００８】
次に、平均データ（ＬＡ）及び階調ダイナミックレンジ（ＬＤ）を求める。ここで、ＬＡとは、前記ＱＭＡＸとＱＭＩＮとを加算して２で割ったもの、ＬＤとは、ＱＭＡＸからＱＭＩＮを減算したものであり、それぞれ８ビットで表される。このＬＡとＬＤとを、ブロック内の画素の階調特性を表すデータという意味で、以下、「階調特性データ」という。
【０００９】
階調特性データを求めた後は、さらに、量子化リファレンスとしてＬＭＡＸ及びＬＭＩＮの値を求める。ここでＬＭＡＸ及びＬＭＩＮは、以下の（式１）及び（式２）にて表されるものであり、後述の量子化データを得る際の閾値となる値である。
ＬＭＡＸ＝（３＊ＱＭＡＸ＋ＱＭＩＮ）／４      ・・（式１）
ＬＭＩＮ＝（ＱＭＡＸ＋３＊ＱＭＩＮ）／４      ・・（式２）
以上のように求められた各値を用いて、上記ブロック９０２に含まれる１６画素の量子化処理を行う。ここでは、各画素を２ビットに量子化する場合について説明すると、画素値がＬＭＡＸを上回る場合には量子化ビットを「１１」とし、画素値がＬＡを上回ってＬＭＡＸ以下である場合には量子化ビットを「１０」とする。
【００１０】
また、画素値がＬＭＩＮを上回りＬＡ以下である場合には量子化ビットを「０１」とし、画素値がＬＭＩＮ以下である場合には量子化ビットを「００」とする。以上のような処理により、図９（ｃ）に示されるような圧縮されたデータ（以下、「ＢＴＣデータ」という。）９０３が得られる。ＢＴＣデータは、１画素が８ビットで表される画像データの１６画素を４８ビットに圧縮したものであるから、データ量としては３／８に圧縮されることとなる。このＢＴＣ法は、同一ブロック内の画素の画素値がほぼ等しい場合が多いことを利用した符号化法であり、いわゆる不可逆圧縮でありながら画質の劣化が少なく、回転処理が容易であり、また簡便な回路構成で実現できるなど、特に画像形成装置に適用するには好適と考えられる画像圧縮手法である。
【００１１】
上記特開平１０−２７１２９９号公報に記載されている従来の方法では、ＢＴＣ法により全画像データに対応するＢＴＣデータを取得した後、得られたＢＴＣデータを、そのままブロックごとに、元の画像データ９０１内における位置関係を保った状態で縦横に並べ、例えばＪＢＩＧ（ジョイント・バイレベル・イメージ・グループ）に規定されている算術符号化等の手法を用いて符号化することが行われていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手法では、圧縮率の向上に限界があった。本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであって、従来以上に圧縮率を向上させる新たな可能性を開き、ひいては一定容量の記録媒体に格納できる画像の量を増加させることができる可能性を有する画像データ符号化装置、画像データ符号化方法、記録媒体及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像データ符号化装置は、１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化装置であって、多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のｎビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化手段と、前記固定長符号化手段により生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）のビットからなるｎセットのビットデータとに分割する分割手段と、前記分割手段により分割された、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化手段とを備えること特徴としている。
【００１４】
本発明に係る画像データ符号化の手法においては、元の多値画像データから得られた固定長符号化データを、階調特性データと、各画素ごとの量子化データを構成するｎビットのビット列における同一のｍ番目のビットからなるｎセットのビットデータとに分割し、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化する。このように分割された階調特性データおよび量子化データのｎセットのビットデータのそれぞれは、分割前の階調特性データと量子化データとが連続してなるデータよりもランダム性が低く、エントロピー符号化における圧縮率の向上が望める。
【００１５】
従って、例えば、エントロピー符号化の手法として、符号化の対象となる注目ビットに対して所定の位置に存在する、複数の参照ビットの値の状態に対応する前記注目ビットの値の確率値に基づく予測を伴う算術符号化を行うような場合、例えばＪＢＩＧに規定されている算術符号化を行うような場合において、階調特性データについて、従来の手法と比較して圧縮率を向上させる可能性を開くものであるし、他のエントロピー符号化の手法を用いる場合でも、特に最上位のビットから成るビットデータについて圧縮率の向上を図ることができる。最上位ビットから成るビットデータは、元の画像データと同様に近接する画素について同一の値となる可能性が高いものとなるからである。なお、前記所定の閾値は、前記階調特性データに基づいて決定することができる。
【００１６】
ここで、前記固定長符号化手段は、前記階調特性データから、前記読み出された複数の画素の画素値の階調差の大きさを判別する階調差判別手段を含み、前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合には、前記複数の画素に対応する量子化データとして所定のビット列を生成するようにしてもよい。この構成によれば、例えばブロック内の画素値にほとんど階調差が存在しないような場合の量子化データを、例えば全て０（若しくは全て１）のビット列とすることができるため、量子化のための演算量を削減することができる他、上記算術符号化を行う場合のみならず、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲなどのエントロピー符号化手法を用いる場合でも、圧縮率の向上を図ることができる。
【００１７】
また、前記固定長符号化手段はさらに、前記階調特性データから、前記読み出された複数の画素の画素値の平均的な値を取得する平均値取得手段を含み、前記階調差判別手段により、階調差が所定の大きさよりも小さいと判別された場合であって、前記前記平均値取得手段により取得された値が所定の範囲内にある場合には、さらに前記複数の画素に対応する階調特性データとして所定のビット列を生成するようにすることもできる。具体的には、複数画素間の階調差が所定の大きさよりも小さく、当該複数画素の画素値の平均的な値が画素値の最大値に近いような場合には、黒ベタ画像であるものとしてその旨を表す階調特性データを生成したり、画素値の平均的な値が画素値の最小値に近いような場合には、白ベタ画像であるものとして、その旨を表す階調特性データを生成したりすることが可能である。さらにこの場合には、前記量子化データの量子化ビット数を削減するようにしてもよい。具体的には、複数ビットで量子化された量子化データを１ビットで量子化した量子化データとすることができる。実質的に２値画像に近いものと考えられ、量子化データのビット数を削減しても画質への影響が少ないと考えられるからである。
【００１８】
また、前記画像データ符号化装置はさらに、前記分割手段により分割されたデータの少なくとも一部に対して、エントロピー符号化に先立ちコード変換を行うコード変換手段を有することもできる。既述の如く、本発明の手法ではエントロピー符号化の対象となるデータは、元の画像データとの関連性が極めて薄いからであり、具体的には、例えば所定数のビットごとにバイナリ・データからグレイ・コードへの変換を行うことなどで圧縮率の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、前記読み出し手段は、多値画像データから、縦方向及び横方向に所定の同じ数の画素から成るブロックごとに画素を読み出し、前記エントロピー符号化手段は、エントロピー符号化の対象となるデータを、それぞれ、１ブロックごとの縦方向のビット数と横方向のビット数とが等しくなるように二次元平面上に展開した形式で記憶する記憶手段を含み、当該記憶手段のラインごとにエントロピー符号化を行うようにすれば、画像の回転処理（特に９０度回転）を行う場合に好都合である。例えば上記ＢＴＣ法により固定長符号化したデータを分割した状態で容易に回転処理することが可能となるからである。
【００２０】
なお、階調特性データとしては、前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値の平均値と、階調ダイナミックレンジの値とから成るものとする他、前記読み出し手段により読み出された複数の画素の画素値の最大値と最小値とから成るものとすることもできる。ここで、前記分割手段は、前記複数の画素の画素値の平均値と階調ダイナミックレンジの値、若しくは前記複数の画素の画素値の最大値と最小値を、さらに分割するようにしてもよい。
【００２１】
また、前記画像データ符号化装置はさらに、前記分割手段により分割された量子化データのうち、最上位ビットに対応するビットデータについて、前記エントロピー符号化手段による符号化の圧縮率を取得する圧縮率取得手段と、前記圧縮率取得手段により取得された圧縮率を所定の閾値と比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果に基づいて、符号化された当該多値画像データの復号化に、分割された量子化データの他のビットデータが必要か否かを判定する判定手段とを備えることができる。最上位ビットの圧縮率から、当該画像が文字画像のように２値画像に近いものか、写真画像のように中間階調の画素を多く含むものかの判別が可能であることに基づくものである。
【００２２】
具体的には、前記エントロピー符号化手段は、前記判定手段により、前記他のビットデータが必要でないと判定された場合には、当該他のビットデータの符号化を行わないようにすることができるし、前記画像データ符号化装置は、前記エントロピー符号化手段により符号化されたデータを記憶する符号化データ記憶手段と、前記判定手段により、前記他のビットデータが必要でないと判定された場合には、前記符号化データ記憶手段に記憶されている、当該他のビットデータに対応する符号化データを削除する符号化データ削除手段とを備えることもできる。
【００２３】
また、また、本発明に係る画像データ符号化方法は、１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化方法であって、多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出しステップと、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のｎビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化ステップと、生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）のビットからなるｎセットのビットデータとに分割する分割ステップと、分割された、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明に係る第１の記録媒体は、１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化処理を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、当該記録媒体に記録されたプログラムがコンピュータ上で動作することにより、若しくは当該記録媒体に記録されたプログラムが、他の汎用プログラムと共にコンピュータ上で動作することにより、多値画像データを、所定数の画素ごとに読み出す読み出し処理と、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のｎビットに量子化した量子化データとを生成する固定長符号化処理と、生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）のビットからなるｎセットのビットデータとに分割する分割処理と、分割された、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化するエントロピー符号化処理とを含む処理をコンピュータに実現させるプログラムであることを特徴とする。
【００２５】
上記記録媒体によれば、画像形成装置のみならず、ＰＣなどの汎用的な情報処理装置を用いても、本発明に係る画像データ符号化の手法を利用することができる。なお、上記記録媒体は、本発明の画像データ符号化の手法を実現するために必要な全てのプログラムを記録するようにしてもよいし、上記記録媒体には必要最小限のプログラムのみを記録し、コンピュータにインストールされた後は、例えばオペレーティング・システムや、他のソフトウェアプロダクト等の汎用プログラムなどの機能を利用し、当該他のプログラムと共に動作することにより、本発明の手法を実現するようにしてもよい。
【００２６】
さらに、本発明に係る第２の記録媒体は、１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化したデータを記録した記録媒体であって、前記符号化したデータは、符号化前の多値画像データを所定数の画素ごとに読み出し、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長のｎビットに量子化した量子化データとを生成した後、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの各第ｍビット目（１≦ｍ≦ｎ）のビットからなるｎセットのビットデータとに分割し、分割された、前記諧調特性データと前記ｎセットのビットデータとを、それぞれ二次元平面上に展開した形式でエントロピー符号化することにより符号化されたデータであることを特徴としている。
【００２７】
上記の如く、本発明に係る画像データ符号化の手法により符号化されたデータを格納した記録媒体は、同一容量の記録媒体を用いた場合でも、より多くの画像が格納される可能性を有するものであり、例えば当該記録媒体を販売し、後述の本発明の画像形成装置において画像形成を行うといった実施の形態が考えられる。ここで、当該記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのディスク型媒体の他、Ｓｍａｒｔｍｅｄｉａ（登録商標）等のメモリカードなども含まれる。
【００２８】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る画像データ符号化装置により符号化されたデータ、本発明に係る画像データ符号化方法により符号化されたデータ、本発明に係る第１の記録媒体に記録されたプログラムが動作可能な状態とされたコンピュータにおいて符号化されたデータ、本発明に係る第２の記録媒体に記録されたデータの少なくとも一つを復号化する復号化手段と、前記復号化手段により復号化された画像データを用いて画像形成を行う画像形成手段とを備えることを特徴としている。これにより、本発明に係る画像データ符号化の手法により符号化された画像データを用いて画像形成を行うことができる。本発明の画像形成装置においては、有線、無線のネットワークを介して伝送されてくる符号化データを復号化して画像形成を行うことも可能である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像データ符号化装置等の実施の形態について、画像データ符号化装置を画像形成装置に適用した場合を例として、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
（１）画像形成装置の全体構成
図１は、画像形成装置の一例としてのデジタル複写機（以下、単に「複写機」という。）１の全体構成を示す概略断面図である。
【００３０】
本実施の形態の複写機１は原稿を読み取って画像信号に変換する走査系１０、走査系１０から送られる画像信号を処理する画像信号処理部２０、画像信号処理部２０から入力される画像データや、ＰＣ等の外部機器からネットワークを介して送信されてくる多値画像データを符号化してメモリに記憶したり、符号化されたデータを復号化するメモリユニット部３０、メモリユニット部３０から出力される画像データに基づいて半導体レーザ６２を駆動する印字処理部４０、外部機器からネットワークを介して送信されてくる画像データをメモリユニット部３０に送る外部インタフェース部５０、半導体レーザ６２からのレーザ光を感光体ドラム７１上の露光位置に導く光学系６０、露光により形成された静電潜像を現像し、記録紙に転写、定着して画像を形成する作像系７０、原稿を搬送し必要に応じて表裏の反転を行う原稿搬送部５００などにより構成される。
【００３１】
外部インタフェース部５０は、外部機器からの画像データをメモリユニット部３０に送る他、当該外部機器との制御信号および画像データの授受に関する制御も行う。画像データはメモリユニット部３０から印字処理部４０へ送られ、この画像データに基づいて半導体レーザ６２が駆動される。半導体レーザ６２より発生したレーザー光は光学系６０により偏向され、作像系７０へと導かれる。
【００３２】
作像系７０では、帯電チャージャ７２により一様に帯電された矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム７１に上記レーザ光が照射されることにより感光体ドラム７１表面に静電潜像が形成され、当該静電潜像は現像器７３からのトナーの供給を受けて可視像化される。可視像化されたトナー像は転写チャージャ７４により給紙カセット８０ａ、８０ｂから搬送されてくる記録紙に転写され、さらに当該記録紙が定着ローラ８４の位置まで搬送されて、定着ローラ８４によりトナー像が記録紙に定着されることで最終的に画像が記録紙に形成される。
【００３３】
（２）画像データ符号化装置の構成
次に、本発明に係る画像データ符号化装置の実施の形態について説明する。本実施の形態では、本発明の画像データ符号化装置はメモリユニット部３０内に備えられる。図２は、本実施の形態における画像データ符号化装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、本実施の形態の例では複写機に適用した例について説明するが、その他、種々の用途に適用することも可能である。
【００３４】
本実施の形態の画像データ符号化装置は、画像データを取得する画像データ取得部１０１、取得された画像データをＢＴＣ法により固定長符号化しＢＴＣデータを得るＢＴＣ圧縮処理部１０２、得られたＢＴＣデータを分割し、二次元平面上に展開した形式でバッファメモリ１０４に格納するＢＴＣ分割処理部１０３、分割されたＢＴＣデータ（以下、「分割ＢＴＣデータ」ともいう。）に対して、ＪＢＩＧに規定されているテンプレートを用いた予測を伴う算術符号化（以下、「ＪＢＩＧ圧縮」という。）の手法を用いて圧縮、若しくは伸張を行うため、分割ＢＴＣデータを一旦記憶するバッファメモリ１０４、バッファメモリ１０４に記憶された分割ＢＴＣデータに、前記ＪＢＩＧ圧縮の手法に基づく圧縮及び伸張の処理を行うＪＢＩＧ圧縮伸張処理部１０５、ＪＢＩＧ圧縮伸張処理部１０５により圧縮された符号化データが格納される符号メモリ１０６を備えている。なお、符号メモリ１０６には、符号化データが、例えば現画像データを示す識別子と対応付けられて格納され、格納された符号化データは、復号化に際してはＪＢＩＧ圧縮伸張処理部１０５により伸張処理がなされてバッファメモリ１０４に格納され、ＢＴＣ復元処理部１０７によるＢＴＣデータの復元処理、ＢＴＣ復号処理部１０８による復号化処理の後、画像データ出力部１０９を介して出力される。
【００３５】
画像データ取得部１０１には、画像信号処理部２０から送られてきた画像データや、ＰＣ等の外部機器から送信された画像データなどが入力される。本実施の形態では、１画素の画素値が８ビットにより表される２５６階調のモノクロ画像データが入力されるものとする。
ＢＴＣ圧縮処理部１０２は、入力された画像データからＢＴＣデータを生成するが、ＢＴＣデータの生成処理については既に説明したので、ここでの説明は省略する。
【００３６】
ＢＴＣ分割処理部１０３は、ＢＴＣデータを、階調特性データと、量子化データから生成される各ビットデータとに分割し、分割ＢＴＣデータを二次元平面上に展開する形式でバッファメモリ１０４に格納する。本実施の形態の画像データ符号化装置は、このＢＴＣデータの分割処理を行うことにより、例えば上記ＪＢＩＧ圧縮において、より高い圧縮率が実現できる可能性を開いたものである。ＢＴＣデータの分割処理、及び分割ＢＴＣデータの二次元平面への展開処理（以下、「二次元展開」ともいう。）については、後に詳細に説明する。
【００３７】
バッファメモリ１０４に格納されたデータは、ＪＢＩＧ圧縮伸張処理部１０５においてＪＢＩＧ圧縮処理され、符号メモリ１０６に格納される。本実施の形態で用いられるＪＢＩＧ圧縮伸張処理部１０５は、いわゆるＱＭコーダを中心として構成され、その内部に２ライン分若しくは３ライン分のラインメモリを含んでいる。このラインメモリにより、後述のいわゆるテンプレートを用いた予測が行われる。
【００３８】
なお、符号メモリ１０６に格納された符号化データは、復号化に際しては、ＪＢＩＧ圧縮伸張処理部１０５により復号化され、バッファメモリ１０４上に展開された後、ＢＴＣ復元処理部１０７によって、上記ＢＴＣ分割処理部１０３によるＢＴＣデータの分割処理と逆の処理（ＢＴＣデータの復元処理）が行われ、ＢＴＣ復号処理部１０８によって、上記ＢＴＣ圧縮処理部１０２による符号化時の処理と逆の処理がなされて画像データ出力部１０８を介して出力される。ＢＴＣ復号処理部１０８においては、前記したように量子化データからの復号を行うが、この量子化データからは、元の画像と全く同じ画像を再現することはできないため、復号化された画像データは厳密には元の画像とは異なっている（不可逆圧縮）。なお、ＢＴＣデータの復元処理及び復号化処理については後述する。
【００３９】
（３）画像データ符号化処理の内容
次に、本実施の形態における画像データ符号化処理の内容について説明する。なお、本実施の形態の画像データ符号化の動作は、ＣＰＵを中心として構成された制御部（不図示）により制御されている。
図３は、係る画像符号化処理の処理内容を示すフローチャートである。同図に示されるように、本実施の形態の画像符号化処理においては、画像データを取得すると、上記したようにＢＴＣデータを生成し（Ｓ１０１）、ＢＴＣデータの分割及び二次元展開を行いバッファメモリ１０４に格納する（Ｓ１０２）。ここで、ＢＴＣデータの分割処理及び二次元展開について詳細に説明する。
【００４０】
図４は、本実施の形態におけるＢＴＣデータの分割処理及び分割ＢＴＣデータの二次元展開について説明するための図である。同図に示されるように、ＢＴＣデータの分割及び二次元展開処理では、ＢＴＣデータ２０１をバッファメモリ１０４に格納するに際して、前記したＬＡ及びＬＤから成る階調特性データ（１ブロック当り８ビット＊２＝１６ビット）、量子化データ（各画素２ビット）の上位ビット（１ブロック当り１６ビット）、及び量子化データの下位ビット（１ブロック当り１６ビット）の三つに分割し、分割された各々の各１６ビットを縦４ビット＊横４ビットに二次元展開してそれぞれバッファメモリ１０４ａ〜１０４ｃに個別に格納する。この処理を、画像データから切り出された全ブロックについて行い、順次バッファメモリ１０４ａ〜１０４ｃに格納する。なお、バッファメモリ１０４ａ〜１０４ｃにおけるブロックごとの配置に関しては、本実施の形態では、元の画像データ上における位置関係を保って縦横に順次配置するものとするが、この配置を変更することも可能である。
【００４１】
図３のフローチャートに戻って、以上のようなＢＴＣデータの分割及び二次元展開処理を、所定エリア分について終了すると（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、バッファメモリ１０４ａ〜１０４ｃに分割して格納された分割ＢＴＣデータについて、それぞれ１ラインごとのＪＢＩＧ圧縮処理を行う（Ｓ１０４）。ここで、所定エリア分の処理は、１ラインごとのＪＢＩＧ圧縮処理が可能となった場合に終了と判定される。具体的には、例えば縦４ビット＊横４ビットの各ブロックの配置がバッファメモリ１０４ａ〜１０４ｃそれぞれの横方向の全領域について終了した場合（縦方向に４列分のデータが配置されることとなる。）に所定エリア分の処理が終了したものと判定することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、その後のＪＢＩＧ圧縮処理（Ｓ１０４）においては、バッファメモリ１０４ａ〜１０４ｃに格納されたデータのそれぞれについて並行してＪＢＩＧ圧縮処理を行うようにしている。そのためには、具体的には、ＢＴＣデータを分割した数（本実施の形態では三つ）の分だけＪＢＩＧ圧縮器を備えて並列して動作させるようにしてもよいし、高速の圧縮器を少数備えて時分割処理するようにしてもよい。
【００４３】
以上のようにして、全エリア分の符号化処理が終了すると（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、ＪＢＩＧ圧縮処理により符号化されたデータが、それぞれ、例えば原画像データを示す識別子と対応付けられて符号メモリ１０６に格納され、画像データ符号化処理は終了する。なお、符号化されたデータは、以上に説明した符号化処理と逆の処理を行うことで容易に復号化することができる。即ち、図５に示すように、まず分割された状態で符号化されたデータをＪＢＩＧ圧縮伸張処理部１０２により伸張して分割ＢＴＣデータ１０４ａ〜１０４ｃを復元する。
【００４４】
復元された分割ＢＴＣデータ１０４ａ〜１０４ｃはバッファメモリ１０４に格納されるので、さらに、ＢＴＣ復元処理部１０７において、データの並び替えを行い、ＢＴＣデータ２０１を復元する。ＢＴＣ復号処理部１０８によるＢＴＣデータ２０１の復号化処理には、公知の手法を用いることができるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
次に、前記したようなＢＴＣデータの分割及び二次元展開処理を行うことによって、何故、その後に実行されるＪＢＩＧ圧縮において高い圧縮率が期待できるかについて説明する。
図６は、ＪＢＩＧ圧縮処理において用いられる、いわゆるテンプレートの例を示す図である。同図（ａ）は、３ラインにまたがるビットデータを参照する際に用いられるテンプレートであり、同図（ｂ）は、２ラインのデータを参照する場合のテンプレートである。
【００４６】
それぞれのテンプレートにおいて、「?」は符号化しようとするビット（以下、「注目ビット」という。）を表しており、「Ｘ」は注目ビットの予測に際して参照されるビット（以下、「参照ビット」という。）である。なお、「Ａ」は参照ビットではあるが、一定の範囲内で移動させることが可能なビットであり、Ａを初期位置から移動させたテンプレートはアダプティブ・テンプレート（ＡＴ）と称される。
【００４７】
以上のようにテンプレートを用いた予測を伴う算術符号化処理では、参照ビット（Ａで示される画素を含む。）１０ビットの状態（マルコフ状態）により注目ビットのとる値の確率値に基づいて予測を行うから、参照ビットのマルコフ状態から導き出される注目ビットの値の確率が０か１かのどちらか一方に偏っている割合が大きいほど圧縮率は向上するのではないか、と予想される。一方、特に階調特性データを二次元展開したものは、従来の手法におけるＪＢＩＧ圧縮の対象であったＢＴＣデータとは、特性が顕著に異なるものであり、階調特性データのみを含むビット列である。即ち、二次元平面上に現れるビット列は通常の自然画像に起因するランダムな部分を含まず、参照ビットのマルコフ状態に対応する注目ビットの値の確率値も、また、従来のＢＴＣデータと比較すると大きな偏りが生じるのではないかと考えられ、従って従来の方法と比較して極めて良好な圧縮率が実現されるのではないかと期待できるのである。
【００４８】
一方、量子化データから得たビットデータ、特に上位ビットのみを含むデータについては、元の画像データと同様に近接する画素について同一の値となる可能性が高いものとなるから、従来のように上位ビットと下位ビットとが混在した状態で符号化する場合より圧縮率の向上が期待できる。以上のように、ＢＴＣデータの分割により、画像全体の圧縮率を大きく向上させることも可能になると考えられるのである。
【００４９】
もっとも、上記ＪＢＩＧ圧縮処理の原理から考えても、あらゆる画像において従来よりも飛躍的に圧縮率が向上することが保証される、というわけではない。例えば、文字、写真の別や、色彩などの画像の種類によって圧縮率に相違が生じる可能性はあると思われるが、当該画像の種類によってはかなりの圧縮率の向上が実現される場合も有り得ると考えられる。
【００５０】
また、本発明の骨子はＢＴＣデータの分割にあり、従って上記に説明したように、分割ＢＴＣデータについて上記ＪＢＩＧ圧縮処理を行うことにより、特に高い圧縮率が実現できる可能性を有するものではあるが、上記の符号化手法に限定されるわけではなく、例えばテンプレートを用いた予測に替えて、適宜いわゆる予測符号化（ＴＰ）を行うようにしてもよいし、分割ＢＴＣデータの符号化に際しては、一般的なＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ等の他のエントロピー符号化手法を用いても構わない。また、前記ＡＴを利用して圧縮率の向上を図るようにすることも可能である。
【００５１】
さらに、上記の実施の形態では、分割ＢＴＣデータの三つの部分（階調特性データ、量子化データの上位ビット、下位ビット）の全てについて二次元展開を行った場合について説明したが、分割ＢＴＣデータの一部、即ち、例えば階調特性データのみを二次元展開し、他の部分は二次元展開せずに符号化するなどしてもよい。既に触れたように、圧縮率は画像の性質等によっても変化し得るものであるから、上記実施の形態の方法に限定されるわけではなく、具体的な符号化に際しては種々の方法が可能であろうと考えられる。
【００５２】
（変形例）
以上、本発明に係る画像データ符号化の手法について、実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が上記に詳細に説明した具体例並びに適宜考察した変形例に限定されるわけではなく、さらに、例えば以下のような変形例を考えることもできる。
【００５３】
（１）上記実施の形態では、１画素の画素値が８ビットで表される２５６階調の多値画像データを符号化する場合について説明したが、１画素の画素値が８ビットの場合に限定されないのは勿論であり、また、ＢＴＣ法における量子化処理においても、各画素の画素値を２ビットに量子化する場合に限定されず、量子化データのビット数を増加させた場合でも容易に対処することが可能である。また、モノクロ画像に限らずフルカラーの画像に適用することもできる。例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各再現色ごとに符号化を行うようにすればよいからである。
【００５４】
（２）上記実施の形態では、階調特性データとしてＬＡ及びＬＤの値を用いたが、これに限定されず、ブロック内の画素の階調特性が判別できるような情報であれば、他のデータを用いることも可能である。具体的には、ブロック内の画素の画素値の中で最大の値（ＱＭＡＸ）と最小の値（ＱＭＩＮ）とを保持するようにしてもよい。また、多値画像データの画素値から画像の種別（例えば、文字、写真などの別）を判定し、判定結果により、上記階調特性データの内容を変更することで圧縮率の向上を図ることも可能である。
【００５５】
（３）画像データの中には、白ベタの部分や黒ベタの部分、あるいは中間濃度のベタ部分が含まれているものがある。これらのベタの領域では切り出されたブロックに含まれる画素の画素値が全て同一若しくはほとんど同一となる場合があり、この場合は上記ＢＴＣ法における画素値の量子化処理を行っても、全ての画素、若しくは殆どの画素の量子化ビットが同一となる（以下、このような状態を、「ブロック内に階調差が存在しない状態」という。）。
【００５６】
一方、この階調差の存在しない状態であるか否かは、階調特性データから判別することが可能である。具体的には、ＬＤを表す値が所定の閾値よりも小さい場合（ＱＭＡＸ及びＱＭＩＮを階調特性データとして保持する場合には、両者の差が所定の閾値よりも小さい場合）には、ブロック内に階調差が存在しない状態であると判別できる。
【００５７】
上記判別により、階調差が存在しない状態であるとされた場合には、量子化データとして全て同一の値を設定することでＢＴＣデータの生成に要するＢＴＣ圧縮処理部１０２による演算量を減らすこともできるし、量子化データを全て０（若しくは全て１）とすることにより、エントロピー符号化（ＪＢＩＧ圧縮を含む。）における圧縮率の向上を図ることもできる。即ち、このような処理をすることで、ＪＰＩＧ圧縮を行う場合の他、ＭＨ、ＭＲ等のランレングス符号化を用いる場合においても、圧縮率の向上を図ることができる。
【００５８】
図７は、このような階調差の判別に基づくデータ丸め込み処理の内容の一例を示すフローチャートである。このデータ丸め込み処理は、図３のフローチャートにおけるステップＳ１０１の中で実行することができる。即ち、図７の例では、まず、取得された階調ダイナミックレンジＬＤの値が所定の閾値（ＬＤ＿ＴＨ）より小さいか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００５９】
ＬＤの値が所定の閾値以上である場合には（Ｓ２０１：Ｎｏ）、データの丸め込みは画質の劣化を招来するので、その後のデータ丸め込み処理は行わないが、ＬＤの値が処理の閾値より小さい場合には（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、ＬＡの値が、白ベタ画像判別用の閾値（ＬＡＷ＿ＴＨ）より小さいか否かを判定する（Ｓ２０２）。ＬＡの値は、ブロック内の画素値の平均的な値を示すものであるから、この値が前記白ベタ判別用の閾値よりも小さい場合には（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、当該ブロックが白ベタ画像の部分を示すものと判定し、その旨を示すＢＴＣデータを生成する（Ｓ２０３）。具体的には、ＬＡ及びＬＤの値として全て０を設定し、かつ、量子化データを全画素について全て同一とすることでデータの丸め込みを行うことができる（量子化データの全ビットを０又は１としてもよい。）。
【００６０】
一方、ＬＡの値が白ベタ判別用の閾値以上である場合には（Ｓ２０２：Ｎｏ）、次にＬＡの値が黒ベタ判別用の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ２０４）。ＬＡの値が前記黒ベタ判別用の閾値よりも大きい場合には（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、当該ブロックが黒ベタ画像の部分を示すものと判定し、その旨を示すＢＴＣデータを生成する（Ｓ２０５）。具体的には、ＬＡの値として画素値の最大値を設定し、ＬＤの値として全て０を設定する。そして、量子化データを全画素について全て同一とすることでデータの丸め込みを行うことができる（量子化データの全ビットを０又は１としてもよい。）。
【００６１】
ステップＳ２０４においてＬＡの値が黒ベタ判別用の閾値以下である場合は（Ｓ２０４：Ｎｏ）、中間濃度のベタ部分であると判別できるから、中間濃度用のデータ丸め込み処理を行う（Ｓ２０６）。具体的には、ＬＡの値はそのままとしてＬＤの値を全て０とし、量子化データを全画素について全て同一とすることでデータの丸め込みを行う。量子化データの全ビットを０又は１としてもよいのは、白ベタ又は黒ベタの場合と同様である。
【００６２】
以上のようなデータ丸め込み処理を行うことで、演算量の削減や圧縮率向上を図ることができる。なお、上記各閾値（ＬＤ＿ＴＨ、ＬＡＷ＿ＴＨ、ＬＡＢ＿ＴＨ）は、例えば予めレジスタ等に設定しておくことができる。また、白ベタ又は黒ベタの他、２値画像の場合には、量子化データのビット数を削減して１ビットとするようにしてもよい。２値画像の場合には、このようにしても復号化した画像の画質にはほとんど影響がないと考えられるからである。
【００６３】
（４）また、最初は複数ビットで量子化しておき、当該量子化データのいずれか１ビットにより構成されるビットプレーンをエントロピー符号化した場合の圧縮率に応じて量子化データの量子化ビット数を削減するようにしてもよい。ビットプレーンの圧縮率から、当該画像が文字画像のように２値画像に近いものか、写真画像のように中間階調の画素を多く含むものかを判定することができるからである。
【００６４】
圧縮率に基づいて、量子化データのビット数の削減を行う場合の具体的な処理の内容の一例について、以下に説明する。図８は、係る量子化データの削減処理を含めた画像データ符号化処理の内容を示すフローチャートである。なお、同図におけるステップＳ３０１からＳ３０５までは、上記実施の形態で説明した画像データ符号化処理の内容と同一であるから、説明は省略する。
【００６５】
同図の例では、ステップＳ３０６において、最上位データにより構成されたビットプレーンについての圧縮率を算出する。同図の例では、最上位データのビットプレーンを用いているが、他のビットプレーンを用いてもよい。どのビットプレーンを用いた場合でも、２値画像に近い場合と、中間階調の画素を多く含む画像とでは圧縮率に差があるからである。
【００６６】
圧縮率を算出した後は、算出された圧縮率を所定の閾値と比較する（Ｓ３０７）。圧縮率が所定の閾値よりも大きい場合には（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）、２値画像と判定して、符号メモリ１０６に格納されている、最上位データ以外のビットプレーンについての符号化データを削除する（Ｓ３０８）。一方、圧縮率が所定の閾値以下である場合には（Ｓ３０７：Ｎｏ）、そのまま画像データ符号化処理を終了する。なお、この閾値として絶対的な値を決定することは困難であるから、エントロピー符号化の方法など、各種条件を考慮して別途決定する必要がある。もっとも、ＪＢＩＧ圧縮を行う場合、文字原稿（ＣＣＩＴＴ標準テストチャート８種類）についての圧縮率の平均は約２０、疑似中間調（ＳＣＩＤのディザ・誤差拡散）についての圧縮率は、約１．２５〜７．１７程度とされているので、ＪＢＩＧ圧縮を行う場合には、閾値を約１０〜１５程度に設定することが考えられる。
【００６７】
また、上記の例では、一旦全てのビットプレーンについて符号化を行ってから、圧縮率に応じて不要な符号化データを削除するようにしたが、例えば、最初に最上位データから構成されるビットプレーンについてエントロピー符号化を行い、その圧縮率に基づいて、他のビットプレーンのエントロピー符号化を行うか否かを判定するようにしてもよい。
【００６８】
（５）また、上記実施の形態では、二次元展開処理において階調特性データについてはＬＡ及びＬＤを合わせて縦４ビット＊横４ビットとなるように二次元展開処理を行い、量子化データからのビットデータについても、縦４ビット＊横４ビットとなるように二次元展開を行った。このように縦のビット数と横のビット数を等しくすることは、画像形成装置において画像の回転処理（特に９０度回転）を行うためには好都合であるが、二次元展開の方法もこれに限定されるわけではなく、縦横のビット数に特に制限はない。また、ＬＡとＬＤ（若しくはＱＭＡＸとＱＭＩＮ）を、さらに分割して二次元展開や符号化を行うようにしてもよい。
【００６９】
さらに、縦横に二次元展開する場合のビットの並べ方についても、上記実施の形態のように左上に最上位ビットを配置し右下に最下位ビットを配置するように順番に並べる方法に限定されず、本発明の手法にて圧縮率の向上が期待できる理由に鑑みれば、復号化が可能である限りビットの並び替えも任意である。また、例えば４ビットごとに、画素値に対応した通常のバイナリ・データからグレイ・コードにコード変換するなどして、より圧縮率の向上を図ることもできる。さらに、同様の理由により、画素単位の並び順も任意に変更できる。
【００７０】
（６）なお、上記実施の形態では、本発明に係る画像データ符号化装置を、画像形成装置への画像データの蓄積に適用した場合について説明したが、本発明の画像データ符号化処理は、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの各種記録媒体を介して、若しくは有線、無線のネットワークなどを通じてＰＣなどの情報処理装置にインストールされたソフトウェアが動作することによっても実現される。当該ソフトウェアの配布の態様としては、本発明に係る画像データ符号化処理に必要な全てのソフトウェアを前記種々の記録媒体に格納する場合もあるし、予めコンピュータにインストールされている各種オペレーティングシステムなどの汎用プログラムが有する機能を利用する場合も考えられる。
【００７１】
一方、近年の画像形成装置の利用の態様に鑑みると、例えばＰＣなどの情報処理装置を用いて本発明に係る画像データ符号化処理を行った場合、符号化されたデータを記録媒体に格納して販売し、店頭に設置された画像形成装置を利用して画像データの復号化及び画像形成を行うといった形態も考えられる。このような形態は、上記実施の形態で説明した画像形成装置の符号メモリを着脱自在な記録媒体を用いて構成した場合にも考えられるものである。用いられる記録媒体としては、例えば、ＣＤ−Ｒやフロッピーディスクなどの各種ディスク型記録媒体の他、ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ（登録商標）、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈなどの各種メモリカードなど種々の記録媒体が考えられるし、符号化されたデータを有線、無線のネットワークを介して配信するような実施の形態も可能であることは言うまでもない。
【００７２】
（７）さらに、本発明の手法は画像形成装置や情報処理装置以外にも、例えばファクシミリ装置における画像データ送信前のデータ符号化に適用してもよいし、その他、種々の装置に適用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る画像データ符号化装置は、１画素の画素値が複数ビットにより表される多値画像データを符号化する画像データ符号化装置であって、多値画像データを所定数の画素ごとに読み出し、読み出された複数の画素の画素値から、当該複数の画素の階調特性を表す固定長の階調特性データと、前記複数の画素それぞれの画素値を所定の閾値により固定長の複数ビットに量子化した量子化データとを生成するとともに、生成されたデータを、前記階調特性データと、それぞれの画素に対応する量子化データの、ビット列における同一順番ごとのビットから成る各ビットデータとに分割し、分割されたデータの少なくとも一部をエントロピー符号化するようにしているので、従来の画像データ圧縮の手法と比較して、より圧縮率を向上させる可能性を開くものであると言える。また、本発明に係る画像データ符号化方法によっても、同様の効果が得られる。
【００７４】
また、本発明の第１の記録媒体には、本発明に係る画像データ符号化の手法を実現するために必要なソフトウェアが記録されているので、当該ソフトウェアが、例えばＰＣや、その他の汎用的な情報処理装置などにインストールされることにより、種々の装置で本発明の手法を用いることが可能となる。また、本発明の第２の記録媒体には、本発明に係る画像データ符号化の手法により符号化されたデータが記録されており、例えば同じ容量の記録媒体を用いる場合においても、より多くの画像を格納できる可能性を開くものである。
【００７５】
さらに、本発明の画像形成装置は、本発明に係る画像データ符号化の手法により符号化されたデータを復号化して画像形成する画像形成手段を有しているので、本発明の手法により符号化されたデータを画像形成に用いることができる。これは、特に画像形成装置内に画像データを蓄積する場合において、小容量の画像メモリで、より多くの画像データを蓄積できるようにする可能性を開くものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用例である画像形成装置の一例としてのデジタル複写機１の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における画像データ符号化装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における画像データ符号化処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】ＢＴＣデータの分割処理及び分割ＢＴＣデータの二次元展開について説明するための図である。
【図５】ＢＴＣデータの復元処理について説明するための図である。
【図６】ＪＢＩＧ圧縮処理において用いられるテンプレートの例を示す図である。
【図７】データ丸め込み処理の内容の一例を示すフローチャートである。
【図８】量子化データの削減処理を含めた画像データ符号化処理の内容を示すフローチャートである。
【図９】ＢＴＣ法について説明するための図である。
【符号の説明】
３０              メモリユニット部
５０              外部インターフェース部
１０１              画像データ取得部
１０２              ＢＴＣ圧縮処理部
１０３              ＢＴＣ分割処理部
１０４              バッファメモリ
１０５              ＪＢＩＧ圧縮伸張処理部
１０６              符号メモリ
１０７              ＢＴＣ復元処理部
１０８              ＢＴＣ復号処理部
１０９              画像データ出力部
２０１              ＢＴＣデータ
【図１】
0003864681.tif 000002
【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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