(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素を表すマルチレベル階調画素値のレベル数を減少させる方法であって、
（ａ）画像分類を、第一分解能のマルチレベル階調画素値に割り当てるステップを含み、
（ｂ）マルチレベル階調画素の画像分類に基づいてマルチレベル階調画素値を修正するステップを含み、
（ｃ）画素が誤差拡散領域に分類される場合には処理された隣接する画素から生じた誤差を修正された画素値に加え、画素が非誤差拡散領域に分類される場合には修正された画素値に誤差を加えない、ステップを含み、
（ｄ）割り当てられた画像分類に基づいて修正されたマルチレベル階調画素値を処理してマルチレベル階調画素値のグレイレベル数を減少させるステップを含み、
（ｅ）修正されたマルチレベル階調画素値の処理に基づいて誤差を生成するステップを含み、
（ｆ）主走査方向に向かって次の画素に誤差の一部を拡散するステップを含み、及び、
（ｇ）副走査方向の画素に誤差の残りの部分を拡散するステップを含む、
マルチレベル階調画素値のレベル数減少方法。
【請求項２】
画素を表すマルチレベル階調画素値のレベル数を減少させるためのシステムであって、
画像分類を第一分解能のマルチレベル階調画素値を割り当てるためのセグメンテーション手段を含み、
処理された画素によって生成された誤差及びマルチレベル階調画素の画像分類に基づいてマルチレベル階調画素値を修正するための修正手段を含み、
割当てられた画像分類に基づいて修正されたマルチレベル階調画素値を処理してマルチレベル階調画素値のグレイレベル数を減少するための画像処理手段を含み、
修正されたマルチレベル階調画素値の処理に基づいて誤差を生成するための誤差手段を含み、
主走査方向に向かって次の画素に誤差を一部を拡散し、副走査方向の画素に誤差の残りの部分を拡散するステップを含み、
前記修正手段が、画素が誤差拡散領域として処理されるように分類される場合には処理された隣接する画素によって生成された誤差を加え、画素が非誤差拡散領域として処理されるように分類される場合には画素に誤差を加えない、
マルチレベル階調画素値のレベル数減少システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチレベルの階調画素値から減少されたレベル数の画素値への画像変換に関する。更に詳細には、本発明は、拡張動的スクリーン処理及び誤差拡散を組み合わせた技術を使用した、マルチレベルの階調画素値から減少されたレベル数の画素値への画像変換に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像情報（カラー又は白黒）は、まず少なくとも多数のレベル、例えば白黒であれば２５６レベル、カラーであれば１６００万（２５６3 ）以上のレベルを含むグレイレベルフォーマットで走査することによって一般に得られる。このマルチレベルフォーマットは、標準のプリンタでは通常印刷不可能である。
【０００３】
用語”グレイレベル”は、白黒及びカラーの両方のアプリケーションのための上記のようなデータを表すために使用される。標準のプリンタは、２値画像の場合はスポット若しくは非スポットのような限られたレベル数で、又は例えば４値画像の場合はスポットに関連する限られたレベル数で、プリントを行う。グレイレベルの画像データは非常に大きな値によって表されることができるので、グレイレベルの画像データはプリントできるように限られたレベル数に減少される必要がある。走査によって得られるグレイレベル画像情報の他に、コンピュータ生成等のある処理技術は、このような変換を要するグレイレベルの画素値を生成する。
【０００４】
従来の誤差拡散は品質画像を再現するが、このプロセスはセグメント画像に使用されるときに問題がある。更に詳細には、セグメント文書において、異なる画像処理再現、例えばスクリーン処理又は閾値処理等が望まれる数々の非誤差拡散領域がある。これらの”非誤差拡散”領域において、誤差拡散演算は、通常生成されない。しかし、このような状況は、誤差拡散領域の境界域に入るときに平滑な移行を再現しようとする場合は、導入不可能である。なぜなら、使用されるべき誤差は、この領域を囲む画像コンテクストに基づくからである。換言すると、画素に送られた誤差は、誤差を算出するときの包囲ビデオ情報に常に依存しなければならない。一般に、この状況に対面するときに、誤差拡散領域に入るときに使用されるべき誤差情報は、純粋なＯＦＦページ”ホワイト背景”に基づくと推定されるが、この推定は、非誤差拡散領域及び誤差拡散領域の境界領域に望ましくないアーチファクトを再現する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、非誤差拡散領域内の誤差が算出及び格納されることによって、これらの２つの画像処理技術をミックスしたセグメント文書の画像品質を向上させる方法を、提案する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様は、画素を表すマルチレベル階調画素値のレベル数を減少させる方法である。この方法は、第一分解能のマルチレベル階調画素値に画像分類を割当て、マルチレベル階調画素の画像分類に基づいてマルチレベル階調画素値を修正し、画素が誤差拡散領域に分類される場合に処理された隣の画素から生成された誤差を修正画素値に加算し、及び画素が非誤差拡散領域に分類される場合は修正画素値に誤差が加算されず、割り当てられた画像分類に基づいて修正されたマルチレベル階調画素値を処理してマルチレベル階調画素値のグレイレベル数を減少し、修正されたマルチレベル階調画素値の処理に基づいて誤差を生成し、この誤差の一部を主走査方向の隣の画素に拡散し、及びこの誤差の残りの部分を副走査方向に拡散する。
【０００７】
本発明の第二の態様は、画素を表すマルチレベル階調画素値のレベル数を減少させるためのシステムである。このシステムは、第一分解能のマルチレベル階調画素値に画像分類を割当てるためのセグメント手段を含み、処理された画素によって生成された誤差及びマルチレベル階調の画像分類に基づいてマルチレベル階調画素値を修正するための修正手段を含み、割り当てられた画像分類に基づいて修正されたマルチレベル階調画素値を処理してマルチレベル階調画素値のグレイレベル数を減少する画像処理手段を含み、修正されたマルチレベル階調画素値の処理に基づいて誤差を生成する誤差手段を含み、及びこの誤差の一部を主走査方向の隣の画素に拡散し、及びこの誤差の残りの部分を副走査方向に拡散する拡散手段を含む。修正手段は、画素が誤差拡散領域として処理されるものと分類される場合に、処理された隣の画素によって生成された誤差を画素に加算し、画素が非誤差拡散領域として処理されるものと分類される場合には誤差を画素に加算しない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明において示された図面について詳細に説明する。各図面は、本発明を説明するためのものであり、従って、例示目的のためのみに提示されたものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【０００９】
好適な実施の形態において、誤差拡散プロセスは、高アドレス可能度誤差拡散プロセスであり、従って、スクリーン処理／高アドレス可能度誤差拡散プロセスは、以下により詳細に述べられる。先ず、高アドレス可能度誤差拡散プロセスについて簡単に述べる。
【００１０】
先に述べたように、従来の誤差拡散プロセスを高アドレス可能度環境に拡張するために、２値化（閾値処理）がより高い空間的分解能で実行されるが、誤差の演算及び送信は、元の低い空間的分解能で行われる。プロセスをこのように分割することによって、孤立したサブピクセルの数を削除又は減少させて、高画像品質を維持する。本発明のこの高分解能／低分解能方法は、以下に更に詳細に述べられる。
【００１１】
高アドレス可能度誤差拡散プロセスを説明するにあたって、画素位置ｉ及び画素位置ｉ＋１の入力グレイレベルはＶi 及びＶi+1 でそれぞれ表され、Ｖi '＝（ＧL −Ｖi ）＋（Ｓi −Ｔｈ）、及びＶi+1 '＝（ＧL −Ｖi+1 ）＋（Ｓi+1 −Ｔｈ）である。ここで、ＧLは、最大グレイレベル値、Ｓiは、ピクセル位置ｉでのスクリーン値である。上流画素から下流画素位置まで通過した、より低い分解能で得られた誤差は、ｅi で示される。
【００１２】
高アドレス可能度の特徴は、画素間の補間、即ちサブピクセルの生成を含むことに注意されたい。この補間は高アドレス可能度誤差拡散プロセスに影響を与える。更に詳細には、補間がなされる方法に基づいて、２つの異なる出力が本発明の高アドレス可能度誤差拡散プロセスを使用して得られる。これらの異なる出力の１つ１つが以下に記載される。
【００１３】
第一補間スキームに関して、サブピクセルのプリント又は再現を決定するためのステップは次のようなものである。
【００１４】
先ず、修正された画素値Ｐ０i ＝Ｖi ＋ｅi 及びＰｌi ＝Ｖi+1 ＋ｅi+1 が演算され、Ｖi ’＝（ＧL −Ｖi ）＋（Ｓi −Ｔｈ）、及びＶi+1 ’＝（ＧL −Ｖi+1 ）＋（Ｓi+1 −Ｔｈ）である。サブピクセルは０〜Ｎ−１で示され、高アドレス可能度指数部はＮである。高アドレス可能度指数部は、画像処理システムの情報処理量の帯域幅に比べてプリンタが生成することのできるサブピクセルの数である。換言すると、高アドレス可能度指数部は、画像出力端末が画像データの１つの画素から再現できるサブピクセルの数として画定される。
【００１５】
高アドレス可能度は、装置が１回の分解能で且つ高分解能で画像データを処理できる場合に重要となる。このような場合、本発明は低分解能画像のために設計された処理システム（低分解能は高速且つ低コストで処理されることができる）、及びレーザーパルス乗算を介して高分解能で印刷できるプリント装置を利用することができる。例えば、本発明の高アドレス可能度プロセスを使用して、画像は６００ｘ６００ｘ８で処理されて２４００ｘ６００ｘ１で印刷されることができる。上記の例において、高アドレス可能度指数部は４である。画像が６００ｘ６００ｘ８で処理されて１２００ｘ６００ｘ１で処理されれば、高アドレス可能度指数部は２である。
【００１６】
補間サブピクセル値はＢn ＝Ｐ０＋ｎ（Ｐ１−Ｐ０）／Ｎで算出される（ｎ＝０〜Ｎ−１）。補間サブピクセル値は次に（大抵の場合１２８である）閾値と比較され、ビデオ値の範囲は０〜２５５であると仮定する（ＧL は２５５に等しい）。Ｂn が１２８以上であれば、サブピクセルはＯＮになり、そうでなければサブピクセルはＯＦＦになる。下流に送られる誤差は、所望の出力（Ｐ０＋Ｐ１）／２−（実出力、即ちｙ* ２５５／Ｎ））で演算され、ここでｙはＯＮになったサブピクセルの数である。誤差は次に重み付け係数のセットによって乗算され、下流の画素に分配される。
【００１７】
更に詳細には、スクリーン処理された入力修正ビデオ信号はＮ個のサブピクセルユニットに分割される。Ｐ０及びＰ１値は上記のように演算される。演算されたサブピクセル値は閾値、即ち１２８と比較される。サブピクセル値が閾値以上であれば、サブピクセル値はＯＮの状態にセットされる。しかし、サブピクセル値が１２８未満であれば、サブピクセル値はＯＦＦの状態にセットされる。
【００１８】
サブピクセル値の比較が完了すると、ＯＮのサブピクセル数が算出される。更に、閾値プロセスからの誤差が算出され、この値は元の低空間的分解能を表す。誤差を算出した後、この誤差は重み付け係数で乗算されて、下流の画素に分配される。
【００１９】
上記のハイブリッド高アドレス可能度誤差拡散プロセスの例について簡単に述べる。この例において、Ｐ０i 値及びＰ１i 値は先に述べたように演算される。次に、Ｐ０i とＰ１i を結ぶラインと閾値を表すラインとの交点のＸ座標は、１２８とＰ０の差に値Ｎを乗じ、この積をＰ１とＰ０の差で割って決定及び正規化される。この整数値Ｘは値０と比較される。Ｘが０以下であれば、プロセスは値Ｐ１を値１２８と比較する。値Ｐ１が１２８以上であれば、全てのサブピクセルはＯＮの状態にセットされる。しかし、Ｐ１が１２８未満であれば、全てのサブピクセルはＯＦＦの状態にセットされる。
【００２０】
一方、Ｘが０より大きいと決定されれば、Ｘの整数値が決定され、この整数値をＹに等しくする。この整数値Ｙは値０及びＮと比較される。値Ｙが０〜Ｎの間であれば、このプロセスは値Ｐ１が１２８以下であるかどうか決定する。値Ｐ１が１２８以下であれば、プロセスはサブピクセル０〜ＹをＯＮの状態にセットし、サブピクセルＹ＋１〜ＮをＯＦＦの状態にセットする。しかし、値Ｐ１が１２８より大きいと決定されれれば、プロセスはサブピクセル０〜ＹをＯＦＦの状態に、及びサブピクセルＹ＋１〜ＮをＯＮの状態にする。
【００２１】
値Ｙが０〜Ｎの間でなければ、値Ｐ１が１２８以上であるかどうかが決定される。値Ｐ１が１２８以上であれば、プロセスは全てのサブピクセルをＯＮの状態にセットする。しかし、Ｐ１が１２８未満であると決定されれば、プロセスはすべてのサブピクセルをＯＦＦの状態にセットする。
【００２２】
サブピクセルの設定プロセスが完了すると、下流の画素に送られる誤差が算出される。つまり、誤差は元の低空間的分解能を表すように算出される。この誤差を算出すると、この誤差は重み付け係数で乗じられ、この重み付けされた誤差項は下流画素に分配される。
【００２３】
本発明の高アドレス可能度誤差拡散方法の実施に関する第二補間方法を下記に記す。
【００２４】
この第二補間方法において、修正された画素値Ｐ０i ＝Ｖi ＋ｅi 及びＰ１i ＝Ｖi+1 ＋ｅi が演算される。ここでＶi ＝（ＧL −Ｖi ）＋（Ｓi −Ｔｈ）及びＶi+1 ＝（ＧL −Ｖi+1 ）＋（Ｓi+1 −Ｔｈ）である。この例において、Ｐ０及びＰ１値は、上記の様に比較される。次に、値Ｙ及びＺは０に等しくセットされ、ここでＹはＯＮにセットされるべきサブピクセルの数を示し、Ｚはセブピクセルカウンタである。次に、ＺはＮと比較されて、修正ビデオ信号内の全てのサブピクセルが閾値化されたがどうかを決定する。サブピクセルが閾値化されたままであると決定されれば、次のサブピクセルが算出される。次にプロセスは算出されたサブピクセル値を閾値、即ち１２８と比較する。このサブピクセル値が閾値以上であれば、プロセスはこのサブピクセル値をＯＮの状態にセットし、値Ｙはインクリメントされて、ＯＮにセットされるサブピクセルの数を表す。しかし、サブピクセル値が１２８未満であれば、サブピクセル値はＯＦＦにセットされる。
【００２５】
上記の過程を完了すると、プロセスはカウンタＺをインクリメントする。このサブルーチンは、修正ビデオ信号内の全てのサブピクセル値が閾値と比較されるまで、繰り返される。全てのサブピクセル値の比較が完了すると、ＯＮのサブピクセルの数がＹとして与えられる。次に、閾値化プロセスより生じた誤差は、その値が元の低空間的分解能を表すように、演算される。誤差を算出すると、プロセスはこの誤差を重み付け係数で乗じて、この誤差を下流画素に送る。
【００２６】
図１〜図７は、特定の補間スキームを使用した高アドレス可能度誤差拡散を行うために必要な演算ステップを図示している。まず、図１に図示されたように、画素値Ｖi 及びＶi+1 が得られ、ここでＶi ＝（ＧL −Ｖi ）＋（Ｓi −Ｔｈ）及びＶi-1 ＝（ＧL −Ｖi-1 ）＋（Ｓi-1 −Ｔｈ）である。実画素値は図１にグラフで表されており、画素値Ｖi はサブピクセル位置０における画素値を表し、画素値Ｖi+1 はＮ−１サブピクセルにおける画素値を表す。図１において、処理されるべき画像データのマルチレベルグレイ値を表す通常の８ビットのデータワードを使用した場合、画素値は０〜２５５の範囲である。画像データのグレイレベル値を表すために任意の範囲、例えば０〜５１１、０〜１２７等の範囲を使用することが可能である。
【００２７】
最初の画素値Ｖi 及びＶi+1 を得た後、拡散された誤差成分ｅi （先の画素の２値化プロセスから蓄積された誤差）が画素値Ｖi 及びＶi+1 に加算される。誤差成分ｅi は２つの構成要素ｅFIFO及びｅFBから成ることに注意されたい。ここでｅFIFOはラインバッファに格納された合計の誤差成分であり、及びｅFBはフィードバック誤差成分である。誤差成分ｅi の加算は、図２にグラフで表されている。
【００２８】
拡散された誤差成分を加算した後、補間サブピクセル値が図３に図示されたように算出される。例えば、補間サブピクセル値はＢn ＝Ｐ０i ＋ｎ（Ｐ１i −Ｐ０i ）／Ｎであり（ｎ＝１〜Ｎ−１）、Ｎは選択された高アドレス可能度指数部である。Ｐ０i はＶi ＋ｅi に等しく、Ｐ１i はＶi+1 ＋ｅi に等しいことに注意されたい。
【００２９】
補間サブピクセル値を算出した後、各補間サブピクセル値は閾値レベルと比較される。図４に表された例において、閾値は１２８である。この閾値は、所望の結果によって、画像データの範囲内のいかなる値でもよい。この例において、１２８以上の値を有するの各サブピクセルはＯＮにセットされる。
【００３０】
次に、所望の出力（Ｐ０i ＋Ｐ１i ）／２が算出される。所望の出力のこの演算は、図５にグラフで表されている。所望の出力を算出した後、実出力が算出される。この例において、実出力はｎ* ２５５／Ｎに等しく、ｎは図１０に図示された比較の結果ＯＮにされたサブピクセルの数である。算出された実出力をグラフで表したものが図６に図示されている。いったん所望の出力及び実出力が算出されると、誤差拡散方法は誤差を算出し、この誤差は下流に送られる。この誤差は（所望の出力）−（実出力）で算出される。この演算をグラフで表したものが図７に図示されている。
【００３１】
図７に図示されたように、誤差はｅi+1 ＝（Ｐ０i ＋Ｐ１i ）／２−（ｎ* ２５５／Ｎ）として算出される。この場合、誤差ｅi+1 は本発明の２値化プロセスより生じた誤差を表す。全ての従来の誤差拡散プロセスと同じように、２値化プロセスより生じた誤差は下流の画素に分配される。下流画素への誤差ｅi+1 の分配は、図８に表されている。この例において、誤差の分配は誤差拡散係数のセットを使用し、これによって簡単なビットシフトによる高速処理が可能になる。図８は各画素位置に関する係数を表す。
【００３２】
図９において、スクリーン処理された入力ビデオ信号は分割され、ラッチ１０１内にラッチされて、スクリーン処理された画素値Ｖ０i 及びＶ１i を生成する。Ｖ０i は上記のラッチされたスクリーン入力ビデオ信号Ｖ１i を表し、Ｖ０i は同じ走査線内のスクリーン処理された画素値Ｖ１i の直前のスクリーン処理された画素値を表す。スクリーン処理された画素値Ｖ０i は誤差成分ｅi と共に加算器１０３に供給される。更に、誤差成分ｅi はスクリーン処理された入力信号Ｖ１i と共に加算器１０５に供給される。加算器１０３は出力信号Ｐ０i を生成し、この出力信号Ｐ０i は２の補数回路１０７に供給されて負のＰ０i が生成される。負のＰ０i はＰl i 値と共に加算器１０９に供給されて、Ｐl i −Ｐ０i の値を生成する。負のＰ０i は加算器１１１にも供給されて閾値と合計される。この例では、閾値は１２８である。
【００３３】
加算器１１１からこの合計は乗算器１１５に供給され、（１２８−Ｐ０i ）値が高アドレス可能度指数部値Ｎで乗算される。この積は、次に除算回路１１７によって加算器１０９からの合計で除算される。この商はデコーダ１１９に供給される。デコーダ１１９の実際の関数は図１０にグラフで表されている。
【００３４】
更に詳細には、図１０に表されたように、デコーダ１１９はＰ０i ／Ｐ１i ラインと値１２８との交点を決定する。この交点の決定から、デコーダ１１９はＯＮにされるサブピクセルの数ｎを決定する。デコーダ１１９からの解は２値化された出力としてプリンタエンジン及び乗算器１２１に供給される。乗算器１２１はデコーダ１１９からの出力に（−２２５／Ｎ）値を掛ける。乗算器１２１の積は加算器１２３内で加算器１１３によって生成された合計に加算される。加算器１１３は値Ｐ０i とＰ１i を加算して値Ｐ１i ＋Ｐ０i を生成する。
【００３５】
加算器１２３の解は誤差成分ｅi+1 を表し、この誤差成分ｅi+1 は簡単なビットシフト回路１２５に供給されて様々な誤差値を生成し、この誤差値は分配プロセスで使用される。ビットシフト回路１２５によって生成された誤差値は誤差分配回路１２７に供給され、ここで半分の誤差ＥrrB は同じ走査線内の次の画素に分配され、及び、誤差の残り半分ＥrrA は誤差分配回路１２７内に設定された重み付け係数に従って次の走査線内の様々な画素に分配される。
【００３６】
図１１は本発明で実施される２つの並列演算を表す。更に詳細には、図１１はスクリーン処理された画素値Ｖi 及びＶi+1 が、一つのサブピクセルのための所望の出力演算の開始と平行して得られるところが表されており、所望の出力は拡散された誤差成分ｅFIFO又はｅFBを含まないで算出される。
【００３７】
これらの並列演算が完了した後、本発明の好適な実施の形態は、図３と同じように補間サブピクセル値を算出する。しかし、補間サブピクセル値のこの演算に平行して、所望の出力が誤差成分ｅFIFOを加算することによって算出され続ける。これは図１２にグラフで表されている。
【００３８】
次に、誤差成分ｅFIFOは図１３に表されたように、スクリーン処理された画素値Ｖi 、Ｖi+1 及び補間サブピクセルに加算される。同時に（これと平行して）、図１４に表されたように、全ての可能な実サブピクセル出力が、拡散された誤差成分ｅFBを含まないで所望の出力信号から減算される。換言すると、Ｎ個の可能な実際のサブピクセル出力は、図１２で算出された所望の出力から減算されて、Ｎ個の可能な誤差出力ｅp を生成する（所望の出力−実出力＝誤差ｅp ）。図１３に図示された演算は、図１４に図示された演算と平行して行われる。
【００３９】
誤差成分ｅFBはスクリーン処理された画素値Ｖi 、Ｖi+1 及び図１５に表されたような様々な補間サブピクセル値に加算される。フィードバック誤差成分ｅFBが図１５で加算されると同時に、誤差成分ｅFBは図１６に図示されたように全ての可能なサブピクセルの所望の出力に加算される。換言すると、誤差成分ｅFBは図１４に図示された演算より生じたＮ個全ての誤差解（ｅp ）に個々に加算される。
【００４０】
これらの並列演算を完了した後、次のステップは図１７、図１８及び図１９に図示された演算を含む。前記次のステップにおいて、各補間サブピクセル値は閾値１２８と比較され、閾値以上の値を有するサブピクセルはＯＮにされる。このプロセスは図１７及び図１８にグラフで表されており、図１７は補間サブピクセル値と閾値との比較を表し、図１８は閾値以上の値を有するサブピクセルをＯＮにしたところを表す。
【００４１】
図１６に表された演算の結果として全ての可能な誤差値が同時に使用可能になるので、下流に送られるべき誤差はこれで即選択可能（即ち、ＯＮにされるサブピクセルの数に基づいてマルチプレクサを介して）になる。換言すると、図１９は、図１６に表された演算によって生成された、同時に使用可能な様々な誤差値から適切に選択された誤差値を表している。この選択された誤差値は次に、従来の誤差拡散技術を使用して下流の画素に分配される。本発明の好適な実施の形態では、誤差は上記の誤差拡散係数を使用して下流の画素に分配される。
【００４２】
図２０は、本発明の好適な実施の形態に従った、平行パイプライン高アドレス可能度誤差拡散回路の機能的なブロック図を表す。図２０において、入力スクリーンビデオ信号は誤差演算回路１及びビデオ修正回路３に供給される。誤差成分ｅFIFO（ＥrrB ）及びｅFB（ＥrrA ）もまた誤差演算回路１に供給される。誤差演算回路は、現在起こっている２値化プロセスより生じ得る様々な可能な誤差値全てを演算する。誤差演算回路１によって出力されるべき適切な誤差の選択は受け取った誤差選択信号に基づいてなされ、これは以下更に詳細に述べることとする。
【００４３】
誤差演算回路１から選択された誤差値は係数マトリックス回路５に供給され、この回路５は重み付け係数のセットに基づいて誤差値を分配する。係数マトリックス回路５は誤差値を２つの成分ｅFIFO（ＥrrB ）及びｅFB（ＥrrA ）に分割する。先に述べたように、フィードバック誤差ＥrrA は係数マトリックス回路５からビデオ修正回路３及び誤差演算回路１にフィードバックされる。ビデオ修正回路３はまた、バッファ９からＥrrB も受け取る。
【００４４】
ビデオ修正回路３は、補間サブピクセルが閾値と共に２値化回路７に供給される高アドレス可能度誤差拡散方法のための補間サブピクセル値を生成する。本発明の好適な実施の形態において、閾値は１２８である。しかし、この閾値はいかなる値でもよいことに注意されたい。
【００４５】
２値化回路７は入力されたビデオデータを２値化して、画像再現装置で使用するために２値化画像データを出力する。２値化回路７はまた誤差選択信号を生成し、この信号は誤差演算回路１によって係数マトリックス回路５に供給されるべき正しい誤差値を選択するために使用される。この誤差選択信号は、２値化プロセスの間にＯＮにされる補間サブピクセルの数を表す。従って、誤差演算回路１はこの選択を行うために乗算器を含んでもよい。
【００４６】
図２０に図示されたように、誤差演算回路１はビデオ修正回路及び２値化回路に平行である。更に、本発明の高アドレス可能度誤差拡散構造はＡＳＩＣ上に実施され、これによって画像データが高速画像再現装置の時間的制約及び情報処理量の仕様内で２値化されるようにハードウェアを実施することが可能となる。
【００４７】
図２１は本発明の好適な実施の形態の回路の詳細なブロック図を表している。図２１に表されたように、図１１〜図１９に関して先に述べたような演算の多くは、平行して行われる。
【００４８】
スクリーン処理された画素値Ｖi 及びＶi+1 は、２つの隣接する主走査画素が処理可能であるように、スクリーン処理されたビデオ信号をラッチするラッチ２０５を使用することによって得られる。このスクリーン処理された画素値Ｖi 及びＶi+1 は加算器２０６内で合計され、この合計は除算器２０７によって半分に分割される。除算器２０７で演算された解は、誤差項ｅFIFOと共に加算器２０８に供給される。この合計はプリンタへの所望の出力を表す。
【００４９】
上記のプロセスに平行して、実出力生成回路２００は高アドレス可能度指数部に基づいてプリンタへの可能な出力全てを生成する。これらの値は、減算操作のために加算器が使用されるため、負であることに注意されたい。高アドレス可能度指数部がＮであれば、Ｎ＋１個の可能な実出力が生成される。また、上記のプロセスに平行して、サブピクセル回路２０９はスクリーン処理された画素値Ｖi 及びＶi+1 に基づいて、全ての補間サブピクセルを生成する。
【００５０】
次に、誤差成分ｅFIFOは加算器２１０によって各補間サブピクセルに加算される。これと同時に（これと平行して）、可能な実出力（負の値）のそれぞれが、加算器２０１によって所望の出力に個々に加算される。換言すると、Ｎ個の可能な実際のサブピクセル出力が所望の出力から減算されて、Ｎ＋１個の可能な誤差出力が生成される。
【００５１】
加算装置２１１及び２０２では、フィードバック誤差項ｅFBが加算装置２１０及び２０１からの各合計にそれぞれ加算される。これらの演算は平行して行われる。これらの並列演算の完了後、加算装置２１１からの各補間サブピクセルは閾値回路２１２内で閾値と比較される。閾値以上の値を有するサブピクセルはＯＮにされる。閾値回路はＯＮにされたサブピクセルの数を表す数を出力する。この情報はデコード論理回路内に供給され、該回路はこの情報から２値データを生成してこのデータがプリンタに送られる。
【００５２】
更に、加算装置２０２からの誤差項はマルチプレクサ２０３に供給され、このマルチプレクサ２０３はどの誤差項を下流の画素に波及させるかを選択する。誤差項はデコード論理回路２１３から受け取った制御信号に基づいて選択される。選択された誤差項は分配回路２０４に供給され、この回路２０４は次のフィードバック誤差を生成し、この誤差はバッファ内に格納されて次の走査線の処理に使用される。
【００５３】
上記に述べたように、セグメント文書を処理するとき、異なる画像再現、例えばスクリーン処理又は閾値化等が望まれるが、誤差は生成されない数々の非誤差拡散領域が存在し得る。更に詳細には、その領域に対して実施される画像処理ルーチンのタイプに対応する領域に画像を区切ることは一般的である。これは、米国特許番号５，５１３，２８２号に記載されたような従来の画像処理システムを使用して実施することが可能である。米国特許番号５，５１３，２８２号の開示内容は全て本明細書中に援用されて、本発明の一部とする。
【００５４】
しかし、従来のセグメンテーションルーチンを使用するとき、画像処理ルーチンにおいて変化が起こるため、領域の境界に様々なアーチファクトが現れることがある。例えば、誤差拡散を使用して画像を適切に処理するために、包囲画素の処理より生じた誤差は、望ましくないアーチファクトを発生させないでこの領域を処理する必要がある。残される領域が非誤差拡散領域であれば、誤差拡散プロセスに誤差は使用されないため、再現された画像にアーチファクトが起こるであろう。以下は、このようなアーチファクトの例である。
【００５５】
非連続性は、非誤差拡散領域と誤差拡散領域との境界に生じる１つのアーチファクトである。更に詳細には、誤差拡散ウィンドウの第一走査線を処理するときに使用される、バッファから通常送られる誤差（副走査方向からの誤差）がゼロである場合、ドキュメントの誤差拡散セグメント領域と非誤差拡散セグメント領域との間に非連続性がみられる場合がある。例えば、スクリーン処理や閾値処理等の何らかの非誤差拡散処理方法によってトップモストハーフ（top most half)が再現されるグレイ領域を再現するとき、この領域の強調領域に見られる起動エフェクトは、誤差拡散ウィンドウの立ち上げで使用可能な副走査誤差情報がないことによって起こる。この起動エフェクトは、シャープなエッジが期待される場合に画像の丸みとして現れる。誤差がこれらの領域内の安定状態値に達し、最終的に円滑な定期的出力を再現するには何本もの走査線が必要である。
【００５６】
図２２は、誤差拡散領域と非誤差拡散領域との間の境界に発生する起動エフェクトを実質的に排除する、本発明の回路の好適な実施の形態を表す。図２２に表されたように、演算の多くは、図１１〜図１９に関して先に述べたように、平行して実施される。
【００５７】
スクリーン処理された画素値Ｖi 及びＶi+1 は、２つの隣接する主走査画素が処理可能になるように、スクリーン処理されたビデオ信号をラッチするラッチ２０５を使用することによって得られる。スクリーン処理の必要がなければ、ビデオ信号に加えられたスクリーン値は０又は予め決められた他の一定値である。このスクリーン処理された画素値Ｖi 及びＶi+1 は加算器２０６内で合計され、この合計は除算器２０７によって半分に分割される。除算器２０７からの解は誤差項ｅFIFOと共に加算器２０８内に供給される。この合計はプリンタへの所望の出力を表す。
【００５８】
上記の処理に平行して、実出力生成回路２００は高アドレス可能度特性に基づいてプリンタへの全ての可能な出力を生成する。除算操作のために加算器が使用されるため、これらの値は負であることに注意されたい。高アドレス可能度特性がＮであれば、Ｎ＋１個の可能な実出力が生成される。また、上記のプロセスに平行して、サブピクセル回路はスクリーン処理された画素値Ｖi 及びＶi+1 に基づいて全ての補間サブピクセルを生成する。
【００５９】
次に、加算器２１０によって誤差成分ｅFIFOが補間サブピクセルのそれぞれに加算される。これと同時に（これと平行して）、各可能な実出力（負の値）は加算器２０１によって所望の出力に個々に加算される。換言すると、Ｎ＋１個の可能な実サブピクセル出力は所望の出力より減算されて、Ｎ＋１個の可能な誤差出力を生成する。
【００６０】
加算器２１１及び２０２内で、加算器２１０及び２０１からの各合計にフィードバック誤差項ｅFBがそれぞれ加算される。加算器２１１に関して言えば、フィードバック誤差項ｅFBは乗算器２１７から送られる。この乗算器２１７は実フィードバック誤差及びゼロの間を選択する。この選択はウィンドウのビットの値に基づいて行われる。このウィンドウビットは、画像セグメンテーションプロセスより決定されたように画素分類に適した２値化プロセスに依存する。このウィンドウビットがアクティブであるとき（誤差拡散及びハイブリッド誤差拡散処理が所望の処理ルーチンであるとき）、実誤差フィードバック値が選択される。一方、ウィンドウビットがアクティブでないとき（閾値処理、グレイ閾値処理、スクリーン処理、セルＴＲＣ処理、又はバイパスモードが所望の処理ルーチンであるとき）、ゼロの値が選択される。これらの演算は平行して行われる。
【００６１】
これらの平行演算が完了したあと、加算器２１１からの補間サブピクセルのそれぞれは、閾値回路２１２内で閾値と比較される。閾値以上の値を有するサブピクセルはＯＮにセットされる。閾値回路は、ＯＮにされたサブピクセルの数を表す数を出力する。この情報はデコード論理回路２４３に供給され、このデコード論理回路２４３はこの情報から２値化情報を生成して、プリンタに送る。これらの閾値プロセスに平行して、Ｖi ＋ＥFIFO＋ＥFBは、比較器２２１によって閾値と比較される。この比較の結果はデコード論理回路２４３に供給される。
【００６２】
更に、加算器２０２からの誤差項は乗算器２０３に供給され、この乗算器２０３はどの誤差項を下流の画素に送るか選択する。この誤差項はデコード論理回路２４３より受け取った制御信号に基づいて選択される。選択された誤差項は分配回路２０４に供給され、この回路２０４は次のフィードバック誤差を生成し、この誤差はバッファ内に格納されて、次の走査線の処理に使用される。
【００６３】
乗算器２０３によって選択された誤差は、デコード論理回路２４３からの出力に基づく。ウィンドウビット（ウィンドウビットはデコード論理回路２４３に供給される）がアクティブであれば（誤差拡散及びハイブリッド誤差拡散処理）、デコード論理回路は信号を生成し、この信号によって乗算器はＯＮにされたサブピクセルの数に基づいて適切な誤差を選択できる。一方、ウィンドウがアクティブでなければ（誤差拡散及びハイブリッド誤差拡散処理が所望の処理ルーチンでなければ）、デコード論理回路は信号を生成し、この信号によって乗算器は、比較器が値Ｖi ＋ＥFIFO＋ｅFBが閾値未満であると決定した時に最大誤差値（図２２に表されたような回路２０２と２０３との間の可能誤差値のトップチャネル）を、及び比較器が値Ｖi ＋ＥFIFO＋ｅFBが閾値より大きいと決定した時に最少誤差値（図２２に表されたような回路２０２と２０３との間の可能誤差値のボトムチャネル）を、選択できる。
【００６４】
上記の例において、背景誤差拡散演算は、従来の誤差拡散回路と同じ方法、即ち高アドレス可能度１で行われる。１より大きい高アドレス可能度を有する非誤差拡散領域として指定されたセグメント領域において、背景誤差拡散演算は、この回路を使用すると正確さに劣る。しかし、これによって非誤差拡散領域内の画素を含む画像内の全ての画素に、連続的な誤差演算を提供する。更に、誤差拡散領域において、誤差演算は、選択された高アドレス可能度ビットの数に等しい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の背景誤差拡散を使用することにより、強調領域内のグレイ領域にみられるアーチファクトは、大幅に低減される。さらに詳細には、背景誤差拡散を使用すると、ウィンドウのインターフェース領域の周りの起動エフェクトは、実質的に低減される。従って、本発明は背景誤差拡散を使用する方法を提供し、これによって２つのセグメント領域間のインターフェースがはるかに円滑になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】境界サブピクセル値の獲得をグラフで表した図である。
【図２】得られた境界サブピクセル値を誤差成分で修正するところをグラフで表した図である。
【図３】修正された境界サブピクセル値間の補間サブピクセル値をグラフで表した図である。
【図４】補間サブピクセル値を閾値と比較してグラフで表した図である。
【図５】所望の出力値の演算をグラフで表した図である。
【図６】実出力値の演算をグラフで表した図である。
【図７】下流の画素に送られるべき誤差値の演算をグラフで表した図である。
【図８】一般的な誤差分配ルーチンにおける誤差の実際の配分をグラフで表した図である。
【図９】高アドレス可能度誤差拡散プロセスを実施する本発明の実施の形態を図示したブロック図である。
【図１０】図９に表されたデコードプロセスをグラフで表した図である。
【図１１】所望の出力値の演算と平行した境界サブピクセル値の獲得をグラフで表した図である。
【図１２】所望の出力を誤差成分で修正するのと平行して得られた境界サブピクセル値間のサブピクセル値の補間をグラフで表した図である。
【図１３】得られた境界サブピクセル値間のサブピクセルを誤差成分で修正するところをグラフで表した図である。
【図１４】複数の部分的な可能誤差値の演算をグラフで表した図である。
【図１５】図１１の修正されたサブピクセル値を他の誤差成分で更に修正するところをグラフで表した図である。
【図１６】複数の完全な可能誤差値の演算をグラフで表した図である。
【図１７】更に修正されたサブピクセル値の閾値処理をグラフで表した図である。
【図１８】閾値以上のサブピクセルの数の決定をグラフで表した図である。
【図１９】複数の可能な完全誤差値のうち１つの選択をグラフで表した図である。
【図２０】図１１〜図１９に図示されたプロセスの実施を表すブロック図である。
【図２１】図１１〜図１９に図示されたプロセスの回路の実施を表すブロック図である。
【図２２】本発明の１つの実施の形態に従った背景誤差拡散を使用したハイブリッド高アドレス可能度誤差拡散回路を表すブロック図である。
【符号の説明】
１      誤差演算回路
３      ビデオ修正回路
５      係数マトリックス回路
７      ２値化回路
９      バッファ
【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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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