画像処理回路及び画像形成装置
【課題】画像データの圧縮率向上を図る。
【解決手段】ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ〜２０Ｋは、各色の入力データを複数のブロックに分割したブロック毎に、ブロック内での最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属する入力データを階調データ（０〜７）に分類し、当該分類された階調データ、最小値データ及び最大値データを出力する。差分データ生成部３０Ｙ〜３０Ｋは、階調データ、最小値データ、最大値データのそれぞれについて、一つ前のデータとの差分データを生成する。データ連結部４０は、ＹＭＣＫ４色分の階調差分データについて、同一位置のデータ同士をビット連結し、ＹＭＣＫ４色分の最小値差分データ、最大値差分データのそれぞれについて、同一ブロックのデータ同士をビット連結する。ハフマン符号化部５０は、データ連結部４０によりビット連結された画像データに対し、ハフマン符号化処理を行う。
【解決手段】ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ〜２０Ｋは、各色の入力データを複数のブロックに分割したブロック毎に、ブロック内での最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属する入力データを階調データ（０〜７）に分類し、当該分類された階調データ、最小値データ及び最大値データを出力する。差分データ生成部３０Ｙ〜３０Ｋは、階調データ、最小値データ、最大値データのそれぞれについて、一つ前のデータとの差分データを生成する。データ連結部４０は、ＹＭＣＫ４色分の階調差分データについて、同一位置のデータ同士をビット連結し、ＹＭＣＫ４色分の最小値差分データ、最大値差分データのそれぞれについて、同一ブロックのデータ同士をビット連結する。ハフマン符号化部５０は、データ連結部４０によりビット連結された画像データに対し、ハフマン符号化処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理回路及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置では、処理の高速化を目的として、データを格納するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の記憶装置を複数並行動作させている。ハードウェア構成の単純化やコストダウンを図るためには、カラー画像データの圧縮技術が有効である。
【０００３】
例えば、多値画像データをＮ×Ｍ画素のブロック毎に分割し、ブロック毎の画素データを一定の圧縮率で固定長圧縮し、固定長圧縮された複数の情報の一部を可変長圧縮する画像符号化装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、図１１を参照して、従来の圧縮方法の一例について説明する。従来の圧縮部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色毎に、４画素×４画素のブロックに分割された画像データに対して圧縮処理を行う。圧縮部１００は、ＢＴＣ（Block Truncation Coding）圧縮部１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ、差分データ生成部１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋ、データ連結部１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ、ハフマン符号化部１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋを備える。なお、圧縮部１００には、ＹＭＣＫ各色について、１ＣＬＫ当たり８ｂｉｔのデータが入力されるものとする。
【０００５】
ＢＴＣ圧縮部１２０Ｙは、ブロック毎に、当該ブロックに属するイエローの入力データ（８ｂｉｔ）の最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属するイエローの入力データを予め定められた数の階調データに分類し、各入力データに対応する階調データ（３ｂｉｔ／ＣＬＫ）と、最小値データ（８ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）と、最大値データ（８ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）とを出力する。
【０００６】
差分データ生成部１３０Ｙは、ＢＴＣ圧縮部１２０Ｙから出力された階調データについて、隣接する画素との差分を示す差分データを生成する。なお、差分データ生成部１３０Ｙは、最小値データ、最大値データについてはそのまま出力する。
【０００７】
データ連結部１４０Ｙは、差分データ生成部１３０Ｙから出力された階調データの差分データについて、隣接する４画素分のデータ同士をビット連結する。ビット連結後の差分データのデータ量は、４ＣＬＫ当たり１２ｂｉｔとなる。なお、データ連結部１４０Ｙは、最小値データ、最大値データについてはそのまま出力する。
【０００８】
ハフマン符号化部１５０Ｙは、４ＣＬＫ当たり１２ｂｉｔの連結階調データ、１６ＣＬＫ当たり８ｂｉｔの最小値データ、及び、１６ＣＬＫ当たり８ｂｉｔの最大値データに対し、ハフマン符号化処理を行う。
【０００９】
ＢＴＣ圧縮部１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ、差分データ生成部１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋ、データ連結部１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ、ハフマン符号化部１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋについては、ＢＴＣ圧縮部１２０Ｙ、差分データ生成部１３０Ｙ、データ連結部１４０Ｙ、ハフマン符号化部１５０Ｙと同様の構成であるため、説明を省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−９４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来の圧縮技術では、画像データの圧縮率において不十分な場合があった。そのため、さらなる圧縮率の向上が望まれている。
【００１２】
本発明は上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、画像データの圧縮率向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の色の多値データからなる画像データを色毎に固定長圧縮する第１圧縮手段と、当該固定長圧縮された各色の画像データの同一位置のもの同士をビット連結し、前記複数の色毎の画像データを一つの画像データとする連結手段と、当該ビット連結された画像データを可変長圧縮する第２圧縮手段と、を備える画像処理回路である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理回路において、前記第１圧縮手段は、各色の画像データを複数のブロックに分割したブロック毎に、当該ブロックに属する多値データの最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属する多値データを予め定められた数の階調データに分類し、当該分類された階調データ、前記最小値及び最大値を出力する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像処理回路において、前記第１圧縮手段により固定長圧縮された各色の画像データについて、隣接する画素との差分を示す差分データを生成する差分データ生成手段を備え、前記連結手段は、当該生成された各色の差分データの同一位置のもの同士をビット連結する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理回路において、前記第２圧縮手段による可変長圧縮は、ハフマン符号化処理である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理回路を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、固定長圧縮された各色の画像データの同一位置のもの同士をビット連結することにより、画像データの圧縮率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】圧縮部の構成図である。
【図３】ＢＴＣ圧縮部の構成図である。
【図４】（ａ）は、イエローの入力データの例である。（ｂ）は、マゼンタの入力データの例である。（ｃ）は、シアンの入力データの例である。（ｄ）は、ブラックの入力データの例である。
【図５】（ａ）は、ＢＴＣ圧縮部におけるイエローの入力データと階調データとの対応関係を示す図である。（ｂ）は、ＢＴＣ圧縮部におけるマゼンタの入力データと階調データとの対応関係を示す図である。（ｃ）は、ＢＴＣ圧縮部におけるシアンの入力データと階調データとの対応関係を示す図である。（ｄ）は、ＢＴＣ圧縮部におけるブラックの入力データと階調データとの対応関係を示す図である。
【図６】（ａ）は、ＢＴＣ圧縮部から出力されるイエローの階調データ、最小値データ、最大値データを示す図である。（ｂ）は、ＢＴＣ圧縮部から出力されるマゼンタの階調データ、最小値データ、最大値データを示す図である。（ｃ）は、ＢＴＣ圧縮部から出力されるシアンの階調データ、最小値データ、最大値データを示す図である。（ｄ）は、ＢＴＣ圧縮部から出力されるブラックの階調データ、最小値データ、最大値データを示す図である。
【図７】差分データ生成部の構成図である。
【図８】（ａ）は、イエローの差分データを示す図である。（ｂ）は、マゼンタの差分データを示す図である。（ｃ）は、シアンの差分データを示す図である。（ｄ）は、ブラックの差分データを示す図である。
【図９】ブロック内の各画素の位置を説明するための図である。
【図１０】１ブロック分の連結階調データ、連結最小値データ、連結最大値データを示す図である。
【図１１】従来の圧縮部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００２１】
図１に、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す。図１に示すように、画像形成装置１は、スキャナ部２、画像処理部３、ラインブロック変換部４、圧縮部５、データ振り分け部６、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、データ統合部８、伸長部９、ブロックライン変換部１０、画像処理部１１、画像形成部１２を備える。ラインブロック変換部４、圧縮部５、データ振り分け部６、データ統合部８、伸長部９、ブロックライン変換部１０は、それぞれＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成される。
【００２２】
スキャナ部２は、光源、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、Ａ／Ｄ変換器等により構成され、光源から原稿へ照明走査した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿の画像をＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）信号として読み取り、読み取った画像をＡ／Ｄ変換して画像処理部３に出力する。
【００２３】
画像処理部３は、スキャナ部２から出力されたＲＧＢデータを、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色からなる画像データ（ＹＭＣＫデータ）に変換し、ラインブロック変換部４に出力する。本実施の形態では、画像処理部３は、ＲＧＢデータを、ＹＭＣＫ各色の２５６階調の多値データ（８ｂｉｔ）に変換する。
【００２４】
ラインブロック変換部４は、ＹＭＣＫの色毎に、画像データを４画素×４画素のブロックに分割する。具体的には、ラインブロック変換部４は、ＹＭＣＫの色毎に、主走査方向のラインに沿った順序で並んでいる画像データを、ブロック単位の順序の並びに変換する。
【００２５】
圧縮部５は、ラインブロック変換部４から出力された画像データに対して圧縮処理を行う。ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄへの書き込み速度には限界があるため、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄへ書き込み可能なデータ量となるように画像データを圧縮する必要がある。本実施の形態では、各ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに対して１ＣＬＫ当たり４ｂｉｔ、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ全体で１ＣＬＫ当たり１６ｂｉｔが書き込み限界であることを前提としている。
【００２６】
データ振り分け部６は、圧縮部５により圧縮された画像データをＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのそれぞれに振り分けて書き込む。
【００２７】
ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、データ振り分け部６により振り分けられた圧縮後の画像データを記憶する。
【００２８】
データ統合部８は、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに記憶されている画像データを読み出し、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに振り分けられていた画像データを統合する。
【００２９】
伸長部９は、データ統合部８により統合された画像データに対して伸長処理を行い、ブロックライン変換部１０に出力する。
【００３０】
ブロックライン変換部１０は、ＹＭＣＫの色毎に、４画素×４画素のブロック単位の順序で並んでいる画像データを、主走査方向のラインに沿った順序の並びに変換する。
【００３１】
画像処理部１１は、ブロックライン変換部１０から出力されたＹＭＣＫデータに対し、スクリーン処理等の画像処理を行い、画像形成部１２に出力する。
【００３２】
画像形成部１２は、感光ドラム、感光ドラムの帯電を行う帯電部、画像処理部１１から出力されたＹＭＣＫデータに基づいて感光ドラム表面を露光する露光部、感光ドラムにトナーを付着させる現像部、感光ドラム上に形成されたトナー像を印刷用紙に転写する転写部、印刷用紙上に形成されたトナー像を定着させる定着部等から構成され、印刷用紙に画像形成を行う。
【００３３】
図２に、圧縮部５の構成を示す。図２に示すように、圧縮部５は、ＢＴＣ（Block Truncation Coding）圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、データ連結部４０、ハフマン符号化部５０を備える。なお、圧縮部５には、ＹＭＣＫ各色について、１ＣＬＫ当たり８ｂｉｔのデータが入力されるものとする。すなわち、圧縮部５には、ＹＭＣＫ４色分で１ＣＬＫ当たり３２ｂｉｔのデータが入力される。
【００３４】
ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの多値データからなる画像データを固定長圧縮（１次圧縮）する第１圧縮手段である。固定長圧縮とは、一定の圧縮率で行われるデータ圧縮をいう。
【００３５】
ＢＴＣ圧縮部２０Ｙは、イエローの画像データを複数のブロックに分割したブロック毎に、当該ブロックに属するイエローの入力データ（８ｂｉｔ）の最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属するイエローの入力データを予め定められた数の階調データに分類し、当該分類された階調データ、最小値データ及び最大値データを出力する。本実施の形態においては、「予め定められた数」は「８」であり、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙは、８ｂｉｔの入力データを、3ｂｉｔの階調データ（０〜７）に圧縮する。ＢＴＣ圧縮部２０Ｙは、イエローの入力データ（８ｂｉｔ／ＣＬＫ）に対してＢＴＣ圧縮を施し、各入力データに対応する階調データ（３ｂｉｔ／ＣＬＫ）と、最小値データ（８ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）と、最大値データ（８ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）とを出力する。
【００３６】
ここで、図３を参照して、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙの構成について説明する。図３に示すように、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙは、シフトレジスタ２１、最小値・最大値算出部２２、階調データ演算部２３、シフトレジスタ２４を備える。
【００３７】
シフトレジスタ２１は、１ＣＬＫに１回入力される８ｂｉｔの入力データを１６個（４画素×４画素の１ブロック分）保持する。
最小値・最大値算出部２２は、シフトレジスタ２１に保持された１ブロック分の１６個の入力データの中から最小値及び最大値を算出する。すなわち、最小値・最大値算出部２２は、１６ＣＬＫに１回８ｂｉｔの最小値データと８ｂｉｔの最大値データとを出力する。
【００３８】
階調データ演算部２３は、最小値・最大値算出部２２により算出された最小値及び最大値に基づいて、最小値から最大値までの値を０〜７の階調データに分類し、シフトレジスタ２１から出力された１ブロック分の１６個の入力データのそれぞれがいずれの階調データに属するかに従って、３ｂｉｔの階調データを出力する。
シフトレジスタ２４は、階調データ演算部２３により出力された３ｂｉｔの階調データを１６個保持し、１ＣＬＫ当たり３ｂｉｔの階調データを出力する。
【００３９】
ＢＴＣ圧縮部２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋについては、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙと同様の構成であるため、図３を援用し、説明を省略する。なお、ＢＴＣ圧縮部２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを構成する各部についても、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙと同一の符号を用いる。
【００４０】
図４（ａ）〜（ｄ）に、４画素×４画素のブロックを単位として、圧縮部５のＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれに入力されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの入力データ（画像データ）の例を示す。
【００４１】
図４（ａ）の例では、ブロック内のイエローの入力データの最小値が１０であり、最大値が６６であるから、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙの階調データ演算部２３は、１０〜６６の間を７等分し、入力データが、７等分の区切りとなる１８、２６、３４、４２、５０、５８、最小値１０、最大値６６のうち、いずれの値に最も近いかに従って、０〜７の階調データを出力する。具体的には、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙの階調データ演算部２３は、図５（ａ）に示すように、入力データが１０に最も近い場合、すなわち、入力データが１０〜１３の場合には、階調データ「０」を出力する。入力データが１８に最も近い場合、すなわち、入力データが１４〜２１の場合には、階調データ「１」を出力する。入力データが２６に最も近い場合、すなわち、入力データが２２〜２９の場合には、階調データ「２」を出力する。入力データが３４に最も近い場合、すなわち、入力データが３０〜３７の場合には、階調データ「３」を出力する。入力データが４２に最も近い場合、すなわち、入力データが３８〜４５の場合には、階調データ「４」を出力する。入力データが５０に最も近い場合、すなわち、入力データが４６〜５３の場合には、階調データ「５」を出力する。入力データが５８に最も近い場合、すなわち、入力データが５４〜６１の場合には、階調データ「６」を出力する。入力データが６６に最も近い場合、すなわち、入力データが６２〜６６の場合には、階調データ「７」を出力する。
【００４２】
図６（ａ）に、図４（ａ）に示すイエローの入力データがＢＴＣ圧縮部２０Ｙに入力された場合に出力される階調データ、最小値データ、最大値データを示す。
【００４３】
同様に、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すマゼンタ、シアン、ブラックの入力データの例では、ＢＴＣ圧縮部２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの階調データ演算部２３は、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、入力データに対応する階調データを出力する。図６（ｂ）〜（ｄ）に、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すマゼンタ、シアン、ブラックの入力データがＢＴＣ圧縮部２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに入力された場合に出力される階調データ、最小値データ、最大値データを示す。
【００４４】
ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれは、各色について、階調データ、最小値データ、最大値データ、合わせて１ＣＬＫ当たり４ｂｉｔのデータを出力する。すなわち、ＹＭＣＫ４色分では、１ＣＬＫ当たり１６ｂｉｔのデータを出力する。前述したように、圧縮部５に入力されるデータは、ＹＭＣＫ４色分で１ＣＬＫ当たり３２ｂｉｔであるから、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、圧縮率50％の固定長圧縮を行うことになる。なお、圧縮率は、（圧縮後のデータ量）／（圧縮前のデータ量）×100（％）により求める。
【００４５】
差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋから出力された階調データ、最小値データ、最大値データのそれぞれについて、一つ前のデータとの差分を示す差分データを生成し、データ連結部４０に出力する。差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋにより固定長圧縮された各色の階調データについて、隣接する画素との差分を示す差分データを生成する。また、差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋから出力された最小値データ、最大値データについて、前のブロックにおける最小値データ、最大値データとの差分を示す差分データを生成する。
【００４６】
ここで、図７を参照して、差分データ生成部３０Ｙの構成について説明する。図７に示すように、差分データ生成部３０Ｙは、レジスタ３１、差分算出部３２を備える。
【００４７】
レジスタ３１は、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙから出力されたデータを１個保持する。
差分算出部３２は、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙから出力されたデータと、レジスタ３１に保持されている一つ前のデータとの差分を算出する。具体的には、差分算出部３２は、処理対象のデータから一つ前のデータを引いて差分データを生成する。
【００４８】
差分データ生成部３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋについては、差分データ生成部３０Ｙと同様の構成であるため、図示及び説明を省略する。
【００４９】
図８（ａ）に、図６（ａ）に示すイエローの階調データ、最小値データ、最大値データの差分データを示す。具体的に、ブロック内で図９のＰ１の画素については、前のブロックのＰ１６の画素との差分をとる。すなわち、Ｐ１の位置の階調データの差分データ（以下、階調差分データという。）は（Ｐ１の画素の階調データ）−（前のブロックのＰ１６の画素の階調データ）である。同様に、図９のＰ２の画素については、差分データは（Ｐ２の画素の階調データ）−（Ｐ１の画素の階調データ）であり、図９のＰ３の画素については、差分データは（Ｐ３の画素の階調データ）−（Ｐ２の画素の階調データ）であり、図９のＰ４の画素については、差分データは（Ｐ４の画素の階調データ）−（Ｐ３の画素の階調データ）であり、図９のＰ５の画素については、差分データは（Ｐ５の画素の階調データ）−（Ｐ４の画素の階調データ）である。
【００５０】
また、最小値データ、最大値データの差分データについては、前のブロックにおける最小値データ、最大値データとの差分をとる。例えば、最小値データの差分データ（以下、最小値差分データという。）は、（処理対象のブロックにおける最小値データ）−（前のブロックにおける最小値データ）である。また、最大値データの差分データ（以下、最大値差分データという。）は、（処理対象のブロックにおける最大値データ）−（前のブロックにおける最大値データ）である。
【００５１】
同様に、図８（ｂ）〜（ｄ）に、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すマゼンタ、シアン、ブラックの階調データ、最小値データ、最大値データの差分データを示す。
【００５２】
なお、階調差分データが負の値である場合にも、３ｂｉｔで表される。例えば、図８（ｂ）のＰ１３の位置の画素（図９参照）におけるマゼンタの階調差分データは「−１」であるが、この差分値は、「７」と同じ数値を用いる。すなわち、「７」という差分値は、「７」又は「−１」を意味する。図８（ｂ）のＰ１３の位置の画素における階調差分データ「−１」は、図６（ｂ）のＰ１３の位置の階調データが「２」、図６（ｂ）のＰ１２の位置の階調データ（一つ前の値）が「３」であることにより、算出されたものであるが、一つ前のデータが「３」である場合に、差分値が「７」ということはないため、差分値は「−１」を意味することとなる。
最小値差分データ及び最大値差分データについても、同様に、負の値である場合にも、８ｂｉｔで表される。
【００５３】
データ連結部４０は、差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋから出力されたＹＭＣＫ４色分の階調差分データについて、各色のデータの同一位置のデータ同士をビット連結し、ＹＭＣＫの色毎の画像データを一つの画像データとする連結手段である。具体的には、データ連結部４０は、１ＣＬＫ当たり３ｂｉｔの階調差分データを４色分ビット連結して、１ＣＬＫ当たり１２ｂｉｔの連結階調データを出力する。
【００５４】
また、データ連結部４０は、差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋから出力されたＹＭＣＫ４色分の最小値差分データ、最大値差分データのそれぞれについて、各色の同一ブロックのデータ同士をビット連結し、ＹＭＣＫの色毎の画像データを一つの画像データとする。具体的には、データ連結部４０は、１６ＣＬＫ当たり８ｂｉｔの最小値差分データ、１６ＣＬＫ当たり８ｂｉｔの最大値差分データのそれぞれを４色分ビット連結して、１６ＣＬＫ当たり３２ｂｉｔの連結最小値データ、１６ＣＬＫ当たり３２ｂｉｔの連結最大値データを出力する。
【００５５】
図１０に、図８（ａ）〜（ｄ）の差分データに基づいて生成された、１ブロック分の連結階調データ、連結最小値データ、連結最大値データの例を示す。例えば、図９のＰ４の位置の画素について、イエローの階調差分データは１、マゼンタの階調差分データは２、シアンの階調差分データは０、ブラックの階調差分データは１である。図１０においては、これらをビット連結した連結階調データを｛１ ２ ０ １｝と表記する。すなわち、｛ ｝の記号は、四つの３ｂｉｔデータ（１，２，０，１）をビット連結して、一つの１２ｂｉｔデータとすることを示している。
｛１ ２ ０ １｝は、データとしては、
１×（２＾９）＋２×（２＾６）＋０×（２＾３）＋１×（２＾０）
となる。
【００５６】
ハフマン符号化部５０は、データ連結部４０によりビット連結された画像データを可変長圧縮（２次圧縮）する第２圧縮手段である。可変長圧縮とは、データの構成によって圧縮率が異なる圧縮をいう。具体的には、ハフマン符号化部５０は、データ連結部４０によりビット連結された連結階調データ（１２ｂｉｔ／ＣＬＫ）、連結最小値データ（３２ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）、連結最大値データ（３２ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）に対し、ハフマン符号化処理を行う。ハフマン符号化処理とは、出現率が高いデータはビット数の小さいコードに変換し、出現率が低いデータはビット数の大きいコードに変換する可逆圧縮処理である。なお、ハフマン符号化部５０においてハフマン符号化処理を行う前に、入力される画像データに基づいてハフマン符号化処理に用いるハフマンテーブルを最適化することが望ましい。
【００５７】
［実験結果Ａ：写真画像］
写真画像の例として、ＳＣＩＤ（Standard Color Image Data：高精細カラーディジタル標準画像データ）チャートを用い、本実施の形態における圧縮方法（図２に示す圧縮部５により行われる圧縮方法）と、従来の圧縮方法（図１１に示す圧縮部１００により行われる圧縮方法）とを比較した。ＳＣＩＤチャートは、印刷作業の標準化や符号化特性の評価等を目的として、国際標準化された標準画像データである。今回の実験では画像名称「ポートレート」というチャートを用いた。
【００５８】
従来の圧縮方法では、ＢＴＣ圧縮による圧縮率は（1／2.000）×100（％）、ハフマン符号化による圧縮率は（1／1.089）×100（％）であり、最終的な圧縮率は（1／2.000）×（1／1.089）×100＝45.9（％）であった。これに対し、本実施の形態における圧縮方法では、ＢＴＣ圧縮による圧縮率は（1／2.000）×100（％）、ハフマン符号化による圧縮率は（1／1.226）×100（％）であり、最終的な圧縮率は（1／2.000）×（1／1.226）×100＝40.8（％）であった。実験結果Ａによると、本実施の形態における圧縮方法を用いた方が、従来の圧縮方法より、データ量を低減させることができた。
【００５９】
［実験結果Ｂ：文字画像］
文字画像の例として、Spencerチャートを用い、本実施の形態における圧縮方法（図２に示す圧縮部５により行われる圧縮方法）と、従来の圧縮方法（図１１に示す圧縮部１００により行われる圧縮方法）とを比較した。
【００６０】
従来の圧縮方法では、ＢＴＣ圧縮による圧縮率は（1／2.000）×100（％）、ハフマン符号化による圧縮率は（1／4.776）×100（％）であり、最終的な圧縮率は（1／2.000）×（1／4.776）×100＝10.5（％）であった。これに対し、本実施の形態における圧縮方法では、ＢＴＣ圧縮による圧縮率は（1／2.000）×100（％）、ハフマン符号化による圧縮率は（1／6.917）×100（％）であり、最終的な圧縮率は（1／2.000）×（1／6.917）×100＝7.23（％）であった。実験結果Ｂによると、本実施の形態における圧縮方法を用いた方が、従来の圧縮方法より、データ量を低減させることができた。
【００６１】
ただし、本実施の形態における圧縮方法によれば、従来の圧縮方法と比較して、どのような画像に対しても圧縮率が向上するというわけではない。しかし、ＢＴＣ圧縮されたＹＭＣＫデータの同一位置のデータ同士をビット連結させ、ハフマン符号化する方法を用いて、多くの画像で実験を行った結果、圧縮率が向上する（圧縮後のデータ量が少なくなる）傾向があることが判明した。従来例では隣接する４画素単位で２次圧縮していたのに対し、本実施の形態では同一位置のＹＭＣＫデータのデータ同士をビット連結させて２次圧縮している。ビット連結後のデータは、いずれも１２ｂｉｔのデータであるが、ＹＭＣＫデータをビット連結した１画素単位の方が、ＹＭＣＫ単独の４画素単位のデータと比較して、値が近いデータが連続する傾向が高いため、圧縮率が向上すると考えられる。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１によれば、固定長圧縮された各色の画像データの同一位置のもの同士をビット連結することにより、画像データの圧縮率向上を図ることができる。したがって、ＨＤＤやＤＲＡＭの容量を減らすことができ、ハードウェア構成の単純化やコストダウンを図ることができる。
【００６３】
また、画像データの差分データを扱うことにより、データ連結部４０によりビット連結されて生成されるデータが互いにより近い値になる傾向となる。
【００６４】
また、２次圧縮としてハフマン符号化処理を行うことにより、ブロック内に同一の値が多いほど圧縮後のデータ量を少なくすることができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る画像処理回路及び画像形成装置の例であり、これに限定されるものではない。装置を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００６６】
例えば、上記実施の形態では、固定長圧縮方法（１次圧縮）としてＢＴＣ圧縮を用いた場合を例にして説明したが、ＢＴＣ圧縮に限らず、他の固定長圧縮方法を用いてもよい。
また、上記実施の形態では、可変長圧縮方法（２次圧縮）としてハフマン符号化を用いた場合を例にして説明したが、ハフマン符号化に限らず、算術符号化、シャノン符号化等、他の可変長圧縮方法を用いてもよい。ただし、画質の劣化を防止するために、２次圧縮は可逆圧縮であることが望ましい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、ラインブロック変換部４、圧縮部５、データ振り分け部６、データ統合部８、伸長部９、ブロックライン変換部１０がＡＳＩＣにより構成されている場合について説明したが、各部をソフトウェアにより構成することとしてもよい。
【００６８】
また、圧縮部５から差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋを除いた構成としてもよい。その場合、データ連結部４０は、同一位置の４色分の階調データ同士、同一ブロックの４色分の最小値データ同士、同一ブロックの４色分の最大値データ同士をビット連結すればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像形成装置
２ スキャナ部
３ 画像処理部
４ ラインブロック変換部
５ 圧縮部
６ データ振り分け部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ ＨＤＤ
８ データ統合部
９ 伸長部
１０ ブロックライン変換部
１１ 画像処理部
１２ 画像形成部
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ ＢＴＣ圧縮部
２１ シフトレジスタ
２２ 最小値・最大値算出部
２３ 階調データ演算部
２４ シフトレジスタ
３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ 差分データ生成部
３１ レジスタ
３２ 差分算出部
４０ データ連結部
５０ ハフマン符号化部
１００ 圧縮部
１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ ＢＴＣ圧縮部
１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋ 差分データ生成部
１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ データ連結部
１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋ ハフマン符号化部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理回路及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置では、処理の高速化を目的として、データを格納するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の記憶装置を複数並行動作させている。ハードウェア構成の単純化やコストダウンを図るためには、カラー画像データの圧縮技術が有効である。
【０００３】
例えば、多値画像データをＮ×Ｍ画素のブロック毎に分割し、ブロック毎の画素データを一定の圧縮率で固定長圧縮し、固定長圧縮された複数の情報の一部を可変長圧縮する画像符号化装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、図１１を参照して、従来の圧縮方法の一例について説明する。従来の圧縮部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色毎に、４画素×４画素のブロックに分割された画像データに対して圧縮処理を行う。圧縮部１００は、ＢＴＣ（Block Truncation Coding）圧縮部１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ、差分データ生成部１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋ、データ連結部１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ、ハフマン符号化部１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋを備える。なお、圧縮部１００には、ＹＭＣＫ各色について、１ＣＬＫ当たり８ｂｉｔのデータが入力されるものとする。
【０００５】
ＢＴＣ圧縮部１２０Ｙは、ブロック毎に、当該ブロックに属するイエローの入力データ（８ｂｉｔ）の最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属するイエローの入力データを予め定められた数の階調データに分類し、各入力データに対応する階調データ（３ｂｉｔ／ＣＬＫ）と、最小値データ（８ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）と、最大値データ（８ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）とを出力する。
【０００６】
差分データ生成部１３０Ｙは、ＢＴＣ圧縮部１２０Ｙから出力された階調データについて、隣接する画素との差分を示す差分データを生成する。なお、差分データ生成部１３０Ｙは、最小値データ、最大値データについてはそのまま出力する。
【０００７】
データ連結部１４０Ｙは、差分データ生成部１３０Ｙから出力された階調データの差分データについて、隣接する４画素分のデータ同士をビット連結する。ビット連結後の差分データのデータ量は、４ＣＬＫ当たり１２ｂｉｔとなる。なお、データ連結部１４０Ｙは、最小値データ、最大値データについてはそのまま出力する。
【０００８】
ハフマン符号化部１５０Ｙは、４ＣＬＫ当たり１２ｂｉｔの連結階調データ、１６ＣＬＫ当たり８ｂｉｔの最小値データ、及び、１６ＣＬＫ当たり８ｂｉｔの最大値データに対し、ハフマン符号化処理を行う。
【０００９】
ＢＴＣ圧縮部１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ、差分データ生成部１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋ、データ連結部１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ、ハフマン符号化部１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋについては、ＢＴＣ圧縮部１２０Ｙ、差分データ生成部１３０Ｙ、データ連結部１４０Ｙ、ハフマン符号化部１５０Ｙと同様の構成であるため、説明を省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−９４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来の圧縮技術では、画像データの圧縮率において不十分な場合があった。そのため、さらなる圧縮率の向上が望まれている。
【００１２】
本発明は上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、画像データの圧縮率向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の色の多値データからなる画像データを色毎に固定長圧縮する第１圧縮手段と、当該固定長圧縮された各色の画像データの同一位置のもの同士をビット連結し、前記複数の色毎の画像データを一つの画像データとする連結手段と、当該ビット連結された画像データを可変長圧縮する第２圧縮手段と、を備える画像処理回路である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理回路において、前記第１圧縮手段は、各色の画像データを複数のブロックに分割したブロック毎に、当該ブロックに属する多値データの最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属する多値データを予め定められた数の階調データに分類し、当該分類された階調データ、前記最小値及び最大値を出力する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像処理回路において、前記第１圧縮手段により固定長圧縮された各色の画像データについて、隣接する画素との差分を示す差分データを生成する差分データ生成手段を備え、前記連結手段は、当該生成された各色の差分データの同一位置のもの同士をビット連結する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理回路において、前記第２圧縮手段による可変長圧縮は、ハフマン符号化処理である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理回路を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、固定長圧縮された各色の画像データの同一位置のもの同士をビット連結することにより、画像データの圧縮率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】圧縮部の構成図である。
【図３】ＢＴＣ圧縮部の構成図である。
【図４】（ａ）は、イエローの入力データの例である。（ｂ）は、マゼンタの入力データの例である。（ｃ）は、シアンの入力データの例である。（ｄ）は、ブラックの入力データの例である。
【図５】（ａ）は、ＢＴＣ圧縮部におけるイエローの入力データと階調データとの対応関係を示す図である。（ｂ）は、ＢＴＣ圧縮部におけるマゼンタの入力データと階調データとの対応関係を示す図である。（ｃ）は、ＢＴＣ圧縮部におけるシアンの入力データと階調データとの対応関係を示す図である。（ｄ）は、ＢＴＣ圧縮部におけるブラックの入力データと階調データとの対応関係を示す図である。
【図６】（ａ）は、ＢＴＣ圧縮部から出力されるイエローの階調データ、最小値データ、最大値データを示す図である。（ｂ）は、ＢＴＣ圧縮部から出力されるマゼンタの階調データ、最小値データ、最大値データを示す図である。（ｃ）は、ＢＴＣ圧縮部から出力されるシアンの階調データ、最小値データ、最大値データを示す図である。（ｄ）は、ＢＴＣ圧縮部から出力されるブラックの階調データ、最小値データ、最大値データを示す図である。
【図７】差分データ生成部の構成図である。
【図８】（ａ）は、イエローの差分データを示す図である。（ｂ）は、マゼンタの差分データを示す図である。（ｃ）は、シアンの差分データを示す図である。（ｄ）は、ブラックの差分データを示す図である。
【図９】ブロック内の各画素の位置を説明するための図である。
【図１０】１ブロック分の連結階調データ、連結最小値データ、連結最大値データを示す図である。
【図１１】従来の圧縮部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００２１】
図１に、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す。図１に示すように、画像形成装置１は、スキャナ部２、画像処理部３、ラインブロック変換部４、圧縮部５、データ振り分け部６、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、データ統合部８、伸長部９、ブロックライン変換部１０、画像処理部１１、画像形成部１２を備える。ラインブロック変換部４、圧縮部５、データ振り分け部６、データ統合部８、伸長部９、ブロックライン変換部１０は、それぞれＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成される。
【００２２】
スキャナ部２は、光源、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、Ａ／Ｄ変換器等により構成され、光源から原稿へ照明走査した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿の画像をＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）信号として読み取り、読み取った画像をＡ／Ｄ変換して画像処理部３に出力する。
【００２３】
画像処理部３は、スキャナ部２から出力されたＲＧＢデータを、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色からなる画像データ（ＹＭＣＫデータ）に変換し、ラインブロック変換部４に出力する。本実施の形態では、画像処理部３は、ＲＧＢデータを、ＹＭＣＫ各色の２５６階調の多値データ（８ｂｉｔ）に変換する。
【００２４】
ラインブロック変換部４は、ＹＭＣＫの色毎に、画像データを４画素×４画素のブロックに分割する。具体的には、ラインブロック変換部４は、ＹＭＣＫの色毎に、主走査方向のラインに沿った順序で並んでいる画像データを、ブロック単位の順序の並びに変換する。
【００２５】
圧縮部５は、ラインブロック変換部４から出力された画像データに対して圧縮処理を行う。ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄへの書き込み速度には限界があるため、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄへ書き込み可能なデータ量となるように画像データを圧縮する必要がある。本実施の形態では、各ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに対して１ＣＬＫ当たり４ｂｉｔ、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ全体で１ＣＬＫ当たり１６ｂｉｔが書き込み限界であることを前提としている。
【００２６】
データ振り分け部６は、圧縮部５により圧縮された画像データをＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのそれぞれに振り分けて書き込む。
【００２７】
ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、データ振り分け部６により振り分けられた圧縮後の画像データを記憶する。
【００２８】
データ統合部８は、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに記憶されている画像データを読み出し、ＨＤＤ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに振り分けられていた画像データを統合する。
【００２９】
伸長部９は、データ統合部８により統合された画像データに対して伸長処理を行い、ブロックライン変換部１０に出力する。
【００３０】
ブロックライン変換部１０は、ＹＭＣＫの色毎に、４画素×４画素のブロック単位の順序で並んでいる画像データを、主走査方向のラインに沿った順序の並びに変換する。
【００３１】
画像処理部１１は、ブロックライン変換部１０から出力されたＹＭＣＫデータに対し、スクリーン処理等の画像処理を行い、画像形成部１２に出力する。
【００３２】
画像形成部１２は、感光ドラム、感光ドラムの帯電を行う帯電部、画像処理部１１から出力されたＹＭＣＫデータに基づいて感光ドラム表面を露光する露光部、感光ドラムにトナーを付着させる現像部、感光ドラム上に形成されたトナー像を印刷用紙に転写する転写部、印刷用紙上に形成されたトナー像を定着させる定着部等から構成され、印刷用紙に画像形成を行う。
【００３３】
図２に、圧縮部５の構成を示す。図２に示すように、圧縮部５は、ＢＴＣ（Block Truncation Coding）圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、データ連結部４０、ハフマン符号化部５０を備える。なお、圧縮部５には、ＹＭＣＫ各色について、１ＣＬＫ当たり８ｂｉｔのデータが入力されるものとする。すなわち、圧縮部５には、ＹＭＣＫ４色分で１ＣＬＫ当たり３２ｂｉｔのデータが入力される。
【００３４】
ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの多値データからなる画像データを固定長圧縮（１次圧縮）する第１圧縮手段である。固定長圧縮とは、一定の圧縮率で行われるデータ圧縮をいう。
【００３５】
ＢＴＣ圧縮部２０Ｙは、イエローの画像データを複数のブロックに分割したブロック毎に、当該ブロックに属するイエローの入力データ（８ｂｉｔ）の最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属するイエローの入力データを予め定められた数の階調データに分類し、当該分類された階調データ、最小値データ及び最大値データを出力する。本実施の形態においては、「予め定められた数」は「８」であり、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙは、８ｂｉｔの入力データを、3ｂｉｔの階調データ（０〜７）に圧縮する。ＢＴＣ圧縮部２０Ｙは、イエローの入力データ（８ｂｉｔ／ＣＬＫ）に対してＢＴＣ圧縮を施し、各入力データに対応する階調データ（３ｂｉｔ／ＣＬＫ）と、最小値データ（８ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）と、最大値データ（８ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）とを出力する。
【００３６】
ここで、図３を参照して、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙの構成について説明する。図３に示すように、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙは、シフトレジスタ２１、最小値・最大値算出部２２、階調データ演算部２３、シフトレジスタ２４を備える。
【００３７】
シフトレジスタ２１は、１ＣＬＫに１回入力される８ｂｉｔの入力データを１６個（４画素×４画素の１ブロック分）保持する。
最小値・最大値算出部２２は、シフトレジスタ２１に保持された１ブロック分の１６個の入力データの中から最小値及び最大値を算出する。すなわち、最小値・最大値算出部２２は、１６ＣＬＫに１回８ｂｉｔの最小値データと８ｂｉｔの最大値データとを出力する。
【００３８】
階調データ演算部２３は、最小値・最大値算出部２２により算出された最小値及び最大値に基づいて、最小値から最大値までの値を０〜７の階調データに分類し、シフトレジスタ２１から出力された１ブロック分の１６個の入力データのそれぞれがいずれの階調データに属するかに従って、３ｂｉｔの階調データを出力する。
シフトレジスタ２４は、階調データ演算部２３により出力された３ｂｉｔの階調データを１６個保持し、１ＣＬＫ当たり３ｂｉｔの階調データを出力する。
【００３９】
ＢＴＣ圧縮部２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋについては、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙと同様の構成であるため、図３を援用し、説明を省略する。なお、ＢＴＣ圧縮部２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを構成する各部についても、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙと同一の符号を用いる。
【００４０】
図４（ａ）〜（ｄ）に、４画素×４画素のブロックを単位として、圧縮部５のＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれに入力されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの入力データ（画像データ）の例を示す。
【００４１】
図４（ａ）の例では、ブロック内のイエローの入力データの最小値が１０であり、最大値が６６であるから、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙの階調データ演算部２３は、１０〜６６の間を７等分し、入力データが、７等分の区切りとなる１８、２６、３４、４２、５０、５８、最小値１０、最大値６６のうち、いずれの値に最も近いかに従って、０〜７の階調データを出力する。具体的には、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙの階調データ演算部２３は、図５（ａ）に示すように、入力データが１０に最も近い場合、すなわち、入力データが１０〜１３の場合には、階調データ「０」を出力する。入力データが１８に最も近い場合、すなわち、入力データが１４〜２１の場合には、階調データ「１」を出力する。入力データが２６に最も近い場合、すなわち、入力データが２２〜２９の場合には、階調データ「２」を出力する。入力データが３４に最も近い場合、すなわち、入力データが３０〜３７の場合には、階調データ「３」を出力する。入力データが４２に最も近い場合、すなわち、入力データが３８〜４５の場合には、階調データ「４」を出力する。入力データが５０に最も近い場合、すなわち、入力データが４６〜５３の場合には、階調データ「５」を出力する。入力データが５８に最も近い場合、すなわち、入力データが５４〜６１の場合には、階調データ「６」を出力する。入力データが６６に最も近い場合、すなわち、入力データが６２〜６６の場合には、階調データ「７」を出力する。
【００４２】
図６（ａ）に、図４（ａ）に示すイエローの入力データがＢＴＣ圧縮部２０Ｙに入力された場合に出力される階調データ、最小値データ、最大値データを示す。
【００４３】
同様に、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すマゼンタ、シアン、ブラックの入力データの例では、ＢＴＣ圧縮部２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの階調データ演算部２３は、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、入力データに対応する階調データを出力する。図６（ｂ）〜（ｄ）に、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すマゼンタ、シアン、ブラックの入力データがＢＴＣ圧縮部２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに入力された場合に出力される階調データ、最小値データ、最大値データを示す。
【００４４】
ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれは、各色について、階調データ、最小値データ、最大値データ、合わせて１ＣＬＫ当たり４ｂｉｔのデータを出力する。すなわち、ＹＭＣＫ４色分では、１ＣＬＫ当たり１６ｂｉｔのデータを出力する。前述したように、圧縮部５に入力されるデータは、ＹＭＣＫ４色分で１ＣＬＫ当たり３２ｂｉｔであるから、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、圧縮率50％の固定長圧縮を行うことになる。なお、圧縮率は、（圧縮後のデータ量）／（圧縮前のデータ量）×100（％）により求める。
【００４５】
差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋから出力された階調データ、最小値データ、最大値データのそれぞれについて、一つ前のデータとの差分を示す差分データを生成し、データ連結部４０に出力する。差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋにより固定長圧縮された各色の階調データについて、隣接する画素との差分を示す差分データを生成する。また、差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋから出力された最小値データ、最大値データについて、前のブロックにおける最小値データ、最大値データとの差分を示す差分データを生成する。
【００４６】
ここで、図７を参照して、差分データ生成部３０Ｙの構成について説明する。図７に示すように、差分データ生成部３０Ｙは、レジスタ３１、差分算出部３２を備える。
【００４７】
レジスタ３１は、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙから出力されたデータを１個保持する。
差分算出部３２は、ＢＴＣ圧縮部２０Ｙから出力されたデータと、レジスタ３１に保持されている一つ前のデータとの差分を算出する。具体的には、差分算出部３２は、処理対象のデータから一つ前のデータを引いて差分データを生成する。
【００４８】
差分データ生成部３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋについては、差分データ生成部３０Ｙと同様の構成であるため、図示及び説明を省略する。
【００４９】
図８（ａ）に、図６（ａ）に示すイエローの階調データ、最小値データ、最大値データの差分データを示す。具体的に、ブロック内で図９のＰ１の画素については、前のブロックのＰ１６の画素との差分をとる。すなわち、Ｐ１の位置の階調データの差分データ（以下、階調差分データという。）は（Ｐ１の画素の階調データ）−（前のブロックのＰ１６の画素の階調データ）である。同様に、図９のＰ２の画素については、差分データは（Ｐ２の画素の階調データ）−（Ｐ１の画素の階調データ）であり、図９のＰ３の画素については、差分データは（Ｐ３の画素の階調データ）−（Ｐ２の画素の階調データ）であり、図９のＰ４の画素については、差分データは（Ｐ４の画素の階調データ）−（Ｐ３の画素の階調データ）であり、図９のＰ５の画素については、差分データは（Ｐ５の画素の階調データ）−（Ｐ４の画素の階調データ）である。
【００５０】
また、最小値データ、最大値データの差分データについては、前のブロックにおける最小値データ、最大値データとの差分をとる。例えば、最小値データの差分データ（以下、最小値差分データという。）は、（処理対象のブロックにおける最小値データ）−（前のブロックにおける最小値データ）である。また、最大値データの差分データ（以下、最大値差分データという。）は、（処理対象のブロックにおける最大値データ）−（前のブロックにおける最大値データ）である。
【００５１】
同様に、図８（ｂ）〜（ｄ）に、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すマゼンタ、シアン、ブラックの階調データ、最小値データ、最大値データの差分データを示す。
【００５２】
なお、階調差分データが負の値である場合にも、３ｂｉｔで表される。例えば、図８（ｂ）のＰ１３の位置の画素（図９参照）におけるマゼンタの階調差分データは「−１」であるが、この差分値は、「７」と同じ数値を用いる。すなわち、「７」という差分値は、「７」又は「−１」を意味する。図８（ｂ）のＰ１３の位置の画素における階調差分データ「−１」は、図６（ｂ）のＰ１３の位置の階調データが「２」、図６（ｂ）のＰ１２の位置の階調データ（一つ前の値）が「３」であることにより、算出されたものであるが、一つ前のデータが「３」である場合に、差分値が「７」ということはないため、差分値は「−１」を意味することとなる。
最小値差分データ及び最大値差分データについても、同様に、負の値である場合にも、８ｂｉｔで表される。
【００５３】
データ連結部４０は、差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋから出力されたＹＭＣＫ４色分の階調差分データについて、各色のデータの同一位置のデータ同士をビット連結し、ＹＭＣＫの色毎の画像データを一つの画像データとする連結手段である。具体的には、データ連結部４０は、１ＣＬＫ当たり３ｂｉｔの階調差分データを４色分ビット連結して、１ＣＬＫ当たり１２ｂｉｔの連結階調データを出力する。
【００５４】
また、データ連結部４０は、差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋから出力されたＹＭＣＫ４色分の最小値差分データ、最大値差分データのそれぞれについて、各色の同一ブロックのデータ同士をビット連結し、ＹＭＣＫの色毎の画像データを一つの画像データとする。具体的には、データ連結部４０は、１６ＣＬＫ当たり８ｂｉｔの最小値差分データ、１６ＣＬＫ当たり８ｂｉｔの最大値差分データのそれぞれを４色分ビット連結して、１６ＣＬＫ当たり３２ｂｉｔの連結最小値データ、１６ＣＬＫ当たり３２ｂｉｔの連結最大値データを出力する。
【００５５】
図１０に、図８（ａ）〜（ｄ）の差分データに基づいて生成された、１ブロック分の連結階調データ、連結最小値データ、連結最大値データの例を示す。例えば、図９のＰ４の位置の画素について、イエローの階調差分データは１、マゼンタの階調差分データは２、シアンの階調差分データは０、ブラックの階調差分データは１である。図１０においては、これらをビット連結した連結階調データを｛１ ２ ０ １｝と表記する。すなわち、｛ ｝の記号は、四つの３ｂｉｔデータ（１，２，０，１）をビット連結して、一つの１２ｂｉｔデータとすることを示している。
｛１ ２ ０ １｝は、データとしては、
１×（２＾９）＋２×（２＾６）＋０×（２＾３）＋１×（２＾０）
となる。
【００５６】
ハフマン符号化部５０は、データ連結部４０によりビット連結された画像データを可変長圧縮（２次圧縮）する第２圧縮手段である。可変長圧縮とは、データの構成によって圧縮率が異なる圧縮をいう。具体的には、ハフマン符号化部５０は、データ連結部４０によりビット連結された連結階調データ（１２ｂｉｔ／ＣＬＫ）、連結最小値データ（３２ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）、連結最大値データ（３２ｂｉｔ／１６ＣＬＫ）に対し、ハフマン符号化処理を行う。ハフマン符号化処理とは、出現率が高いデータはビット数の小さいコードに変換し、出現率が低いデータはビット数の大きいコードに変換する可逆圧縮処理である。なお、ハフマン符号化部５０においてハフマン符号化処理を行う前に、入力される画像データに基づいてハフマン符号化処理に用いるハフマンテーブルを最適化することが望ましい。
【００５７】
［実験結果Ａ：写真画像］
写真画像の例として、ＳＣＩＤ（Standard Color Image Data：高精細カラーディジタル標準画像データ）チャートを用い、本実施の形態における圧縮方法（図２に示す圧縮部５により行われる圧縮方法）と、従来の圧縮方法（図１１に示す圧縮部１００により行われる圧縮方法）とを比較した。ＳＣＩＤチャートは、印刷作業の標準化や符号化特性の評価等を目的として、国際標準化された標準画像データである。今回の実験では画像名称「ポートレート」というチャートを用いた。
【００５８】
従来の圧縮方法では、ＢＴＣ圧縮による圧縮率は（1／2.000）×100（％）、ハフマン符号化による圧縮率は（1／1.089）×100（％）であり、最終的な圧縮率は（1／2.000）×（1／1.089）×100＝45.9（％）であった。これに対し、本実施の形態における圧縮方法では、ＢＴＣ圧縮による圧縮率は（1／2.000）×100（％）、ハフマン符号化による圧縮率は（1／1.226）×100（％）であり、最終的な圧縮率は（1／2.000）×（1／1.226）×100＝40.8（％）であった。実験結果Ａによると、本実施の形態における圧縮方法を用いた方が、従来の圧縮方法より、データ量を低減させることができた。
【００５９】
［実験結果Ｂ：文字画像］
文字画像の例として、Spencerチャートを用い、本実施の形態における圧縮方法（図２に示す圧縮部５により行われる圧縮方法）と、従来の圧縮方法（図１１に示す圧縮部１００により行われる圧縮方法）とを比較した。
【００６０】
従来の圧縮方法では、ＢＴＣ圧縮による圧縮率は（1／2.000）×100（％）、ハフマン符号化による圧縮率は（1／4.776）×100（％）であり、最終的な圧縮率は（1／2.000）×（1／4.776）×100＝10.5（％）であった。これに対し、本実施の形態における圧縮方法では、ＢＴＣ圧縮による圧縮率は（1／2.000）×100（％）、ハフマン符号化による圧縮率は（1／6.917）×100（％）であり、最終的な圧縮率は（1／2.000）×（1／6.917）×100＝7.23（％）であった。実験結果Ｂによると、本実施の形態における圧縮方法を用いた方が、従来の圧縮方法より、データ量を低減させることができた。
【００６１】
ただし、本実施の形態における圧縮方法によれば、従来の圧縮方法と比較して、どのような画像に対しても圧縮率が向上するというわけではない。しかし、ＢＴＣ圧縮されたＹＭＣＫデータの同一位置のデータ同士をビット連結させ、ハフマン符号化する方法を用いて、多くの画像で実験を行った結果、圧縮率が向上する（圧縮後のデータ量が少なくなる）傾向があることが判明した。従来例では隣接する４画素単位で２次圧縮していたのに対し、本実施の形態では同一位置のＹＭＣＫデータのデータ同士をビット連結させて２次圧縮している。ビット連結後のデータは、いずれも１２ｂｉｔのデータであるが、ＹＭＣＫデータをビット連結した１画素単位の方が、ＹＭＣＫ単独の４画素単位のデータと比較して、値が近いデータが連続する傾向が高いため、圧縮率が向上すると考えられる。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１によれば、固定長圧縮された各色の画像データの同一位置のもの同士をビット連結することにより、画像データの圧縮率向上を図ることができる。したがって、ＨＤＤやＤＲＡＭの容量を減らすことができ、ハードウェア構成の単純化やコストダウンを図ることができる。
【００６３】
また、画像データの差分データを扱うことにより、データ連結部４０によりビット連結されて生成されるデータが互いにより近い値になる傾向となる。
【００６４】
また、２次圧縮としてハフマン符号化処理を行うことにより、ブロック内に同一の値が多いほど圧縮後のデータ量を少なくすることができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る画像処理回路及び画像形成装置の例であり、これに限定されるものではない。装置を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００６６】
例えば、上記実施の形態では、固定長圧縮方法（１次圧縮）としてＢＴＣ圧縮を用いた場合を例にして説明したが、ＢＴＣ圧縮に限らず、他の固定長圧縮方法を用いてもよい。
また、上記実施の形態では、可変長圧縮方法（２次圧縮）としてハフマン符号化を用いた場合を例にして説明したが、ハフマン符号化に限らず、算術符号化、シャノン符号化等、他の可変長圧縮方法を用いてもよい。ただし、画質の劣化を防止するために、２次圧縮は可逆圧縮であることが望ましい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、ラインブロック変換部４、圧縮部５、データ振り分け部６、データ統合部８、伸長部９、ブロックライン変換部１０がＡＳＩＣにより構成されている場合について説明したが、各部をソフトウェアにより構成することとしてもよい。
【００６８】
また、圧縮部５から差分データ生成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋを除いた構成としてもよい。その場合、データ連結部４０は、同一位置の４色分の階調データ同士、同一ブロックの４色分の最小値データ同士、同一ブロックの４色分の最大値データ同士をビット連結すればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像形成装置
２ スキャナ部
３ 画像処理部
４ ラインブロック変換部
５ 圧縮部
６ データ振り分け部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ ＨＤＤ
８ データ統合部
９ 伸長部
１０ ブロックライン変換部
１１ 画像処理部
１２ 画像形成部
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ ＢＴＣ圧縮部
２１ シフトレジスタ
２２ 最小値・最大値算出部
２３ 階調データ演算部
２４ シフトレジスタ
３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ 差分データ生成部
３１ レジスタ
３２ 差分算出部
４０ データ連結部
５０ ハフマン符号化部
１００ 圧縮部
１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ ＢＴＣ圧縮部
１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋ 差分データ生成部
１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ データ連結部
１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋ ハフマン符号化部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色の多値データからなる画像データを色毎に固定長圧縮する第１圧縮手段と、
当該固定長圧縮された各色の画像データの同一位置のもの同士をビット連結し、前記複数の色毎の画像データを一つの画像データとする連結手段と、
当該ビット連結された画像データを可変長圧縮する第２圧縮手段と、
を備える画像処理回路。
【請求項２】
前記第１圧縮手段は、各色の画像データを複数のブロックに分割したブロック毎に、当該ブロックに属する多値データの最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属する多値データを予め定められた数の階調データに分類し、当該分類された階調データ、前記最小値及び最大値を出力する、
請求項１に記載の画像処理回路。
【請求項３】
前記第１圧縮手段により固定長圧縮された各色の画像データについて、隣接する画素との差分を示す差分データを生成する差分データ生成手段を備え、
前記連結手段は、当該生成された各色の差分データの同一位置のもの同士をビット連結する、
請求項１又は２に記載の画像処理回路。
【請求項４】
前記第２圧縮手段による可変長圧縮は、ハフマン符号化処理である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理回路。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理回路を備える画像形成装置。
【請求項１】
複数の色の多値データからなる画像データを色毎に固定長圧縮する第１圧縮手段と、
当該固定長圧縮された各色の画像データの同一位置のもの同士をビット連結し、前記複数の色毎の画像データを一つの画像データとする連結手段と、
当該ビット連結された画像データを可変長圧縮する第２圧縮手段と、
を備える画像処理回路。
【請求項２】
前記第１圧縮手段は、各色の画像データを複数のブロックに分割したブロック毎に、当該ブロックに属する多値データの最小値及び最大値に基づいて、当該ブロックに属する多値データを予め定められた数の階調データに分類し、当該分類された階調データ、前記最小値及び最大値を出力する、
請求項１に記載の画像処理回路。
【請求項３】
前記第１圧縮手段により固定長圧縮された各色の画像データについて、隣接する画素との差分を示す差分データを生成する差分データ生成手段を備え、
前記連結手段は、当該生成された各色の差分データの同一位置のもの同士をビット連結する、
請求項１又は２に記載の画像処理回路。
【請求項４】
前記第２圧縮手段による可変長圧縮は、ハフマン符号化処理である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理回路。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理回路を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１７１８１８（Ｐ２０１１−１７１８１８Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３１２５９（Ｐ２０１０−３１２５９）
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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