JP3167003B2

JP3167003B2 - 画像処理装置、画像処理方法およびネットワークシステム

Info

Publication number: JP3167003B2
Application number: JP32701494A
Authority: JP
Inventors: 弘行高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2001-05-14
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: JPH08186715A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置、画像処理
方法およびネットワークシステムに関し、例えば、入力
された画像データを処理して出力する画像処理装置およ
び画像処理方法、そしてその画像処理装置を接続したネ
ットワークシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像処理装置のインタフェイスは、色分
解された画像データを扱い、ATM（非同期転送モード）
で転送するATMネットワーク、あるいは、ATM以外のモー
ドにてデータを転送するイーサネットなどを用いたロー
カルエリアネットワーク（以下「LAN」という）に接続
し、JPEGやMPEGなどの符号化方式で符号化した画像デー
タを転送したり出力したりする。ただし、色分解された
画像データそのものと、それらを符号化したデータとを
切替えて出力するなどは行っていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、次のような問題点があった。画像処理装置そ
のものは一定速度で画像データを出力する必要がある。
とくに、複数の画像形成手段を備えた装置においては、
画像処理手段から一定速度で画像データが出力されない
と画像を形成することができない。つまり、同期入力さ
れる原稿画像を読取った画像データと、ATMネットワー
クを介して入力されるJPEGやMPEGなどの可変長符号化を
施された画像データとがある場合、画像処理装置は双方
の画像データを一定速度で出力しなければならない。

【０００４】さらに、画像メモリを備えた画像処理装置
においては、そのメモリサイズを低減するために、画像
メモリに記憶する画像に圧縮を施す方法がとられてい
る。しかし、このような画像圧縮を行う画像処理装置
は、上述したようなネットワークシステムと組合わせて
使用されることまでは考慮されていない。

【０００５】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、入力された画像データにかかわらず、共通の
符号化手段を用いてメモリサイズを低減することができ
る画像処理装置、画像処理方法およびネットワークシス
テムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。

【０００７】本発明にかかる画像処理装置は、第一の圧
縮符号化方式により符号化されたデータを入力する第一
の入力手段と、前記第一の入力手段により入力されるデ
ータを画像データに復号する第一の復号手段と、圧縮符
号化されていない画像データを入力する第二の入力手段
と、前記第一の復号手段により復号される画像データお
よび前記第二の入力手段により入力される画像データを
選択的に第二の圧縮符号化方式により圧縮符号化してメ
モリに格納する符号化手段と、前記メモリに格納された
データを復号する第二の復号手段と、前記第二の復号手
段により復号される画像データを出力する出力手段とを
有することを特徴とする。

【０００８】本発明にかかる画像処理方法は、第一の入
力系により、第一の圧縮符号化方式により圧縮符号化さ
れたデータを入力し、前記第一の入力系により入力され
るデータを画像データに復号し、第二の入力系により、
圧縮符号化されていない画像データを入力し、前記第一
の入力系により入力され復号される画像データおよび前
記第二の入力系により入力される画像データを選択的に
第二の圧縮符号化方式により圧縮符号化してメモリに格
納し、前記メモリに格納されたデータを復号し、前記メ
モリに格納され復号される画像データを出力することを
特徴とする。

【０００９】本発明にかかるネットワークシステムは、
第一の圧縮符号化方式により符号化されたデータを入力
する第一の入力手段と、前記第一の入力手段により入力
されるデータを画像データに復号する第一の復号手段
と、圧縮符号化されていない画像データを入力する第二
の入力手段と、前記第一の復号手段により復号される画
像データおよび前記第二の入力手段により入力される画
像データを選択的に第二の圧縮符号化方式により圧縮符
号化してメモリに格納する符号化手段と、前記メモリに
格納されたデータを復号する第二の復号手段と、前記第
二の復号手段により復号される画像データを出力する出
力手段とを有する画像処理装置が接続されたことを特徴
とする。

【００１０】

【実施例】以下、本発明にかかる一実施例の画像処理装
置を図面を参照して詳細に説明する。以下では、本発明
をカラー複写機の画像処理装置に適用する例を説明する
が、本発明はこれに限らず、可変長符号化された画像デ
ータがATMで入力されるすべての画像処理装置に適用す
ることができ、その出力先もカラー複写機に限らず、画
像を形成する装置であればどんなものであってもよい。

【００１１】

【第1実施例】［システムの構成］図1は本発明にかかる一実施例のネ
ットワークシステムの構成例を示すブロック図である。

【００１２】図1において、1101はATMネットワークで、
JPEGやMPEGなどの符号化方式で符号化された画像データ
など各種の符号データを、ATMで転送する。1103はLAN
で、例えばイーサネットを用いてATM以外のモードでデ
ータを転送するものである。

【００１３】1105はファクシミリ装置で、ATMネットワ
ーク1101に接続され、画像データの圧縮・伸長機能を有
する。1107はカラープリンタで、ATMネットワーク1101
に接続され、その内部にページメモリを有し、受信した
符号データを伸長した画像データに基づいて、カラー画
像を形成する。

【００１４】1109と1119はそれぞれ、リーダとプリンタ
を備えたカラー複写機で、リーダで読取った原稿の画像
データを例えばJPEG方式で圧縮する圧縮回路、圧縮した
画像データを書込むページメモリ、ページメモリに書込
んだ圧縮画像データを伸長してプリンタへ供給する伸長
回路などを含む。なお、カラー複写機1109はATMネット
ワーク1101へ接続され、カラー複写機1119は、後述する
サーバ1117へ接続されている。1111と1117はそれぞれサ
ーバで、サーバ1111は、ATMネットワーク1101を介して
入力される画像データを一旦蓄えるものである。また、
サーバ1117は、カラー複写機1119に接続されている。

【００１５】1113はワークステーションで、サーバ1111
に画像データを入出力するためのものである。1115はパ
ソコンで、ATMネットワーク1101とLAN1103とに接続さ
れ、その間でMPEGやJPEGなどの符号データの授受を行っ
てデータの符号化・復号を行うとともに、各種画像デー
タの編集を含む各種の処理を行う。また、このパソコン
1115は、ATMネットワーク1101または専用線を介して、
プリンタ1107と接続されている。

【００１６】1121はディジタルテレビで、ATMネットワ
ーク1101を介してMPEGやJPEGなどの符号データを受信
し、これを復号して可視像としてCRTディスプレイへ表
示する。なお、かかるディスプレイは、FLCと呼ばれる
強誘電体液晶を用いたものでもよい。1123はVTRで、ATM
ネットワーク1101を介してMPEGやJPEGなどの符号データ
を受信し、受信した符号データをそのまま、または復号
などの所定の信号処理を施した後、磁気テープへ記録す
る。また、VTR1123は、外部から受信した非圧縮の画像
データを、MPEGまたはJPEG方式で圧縮してた後、磁気テ
ープに記録するための画像データ圧縮器を有している。

【００１７】1127はCATV局で、MPEGあるいはJPEG方式で
圧縮した画像データをATMネットワーク1101へ送出す
る。つまり、CATV局1127は、ATNネットワーク1101を介
して、画像を放送するものである。1129と1131はそれぞ
れルータで、ルータ1129はATMネットワーク1101と他のA
TMネットワークとを接続し、ルータ1131はATMネットワ
ーク1101と他のLANとを接続する。

【００１８】また、ファクシミリ装置1105，カラープリ
ンタ1107およびカラー複写機1109とATMネットワーク110
1との間には、図示しないATMネットワークスイッチが設
けられている。

【００１９】［JPEG符号化］次に、上記システムにおい
て伝送される各種データの内、JPEGデータについて説明
する。JPEG符号化方式は、画像データの周波数特性や人
間の視覚特性を利用して、カラー静止画の圧縮を行うこ
とを目的とした国際標準方式である。

【００２０】図2AはJPEGデータの構成を示す図で、符号
データおよび各種マーカコードが、イメージ/フレーム/
スキャンの階層構造として構成される。すなわち、JPEG
データはSOI(Start Of Image)コード，フレーム，EOI(E
nd Of Image)コードから構成され、そのフレームは、階
層符号化されたデータの場合は各階層ごとに複数のフレ
ームからなり、そうでない場合は単一のフレームで構成
されている。さらに、フレームはSOF(Start Of Frame)
コード，フレームヘッダ，スキャンから構成され、その
スキャンはSOS(Start Of Scan)コード，スキャンヘッ
ダ，符号データで構成されている。なお、上記のスキャ
ンは、輝度データ(Y)と二つの色差データ(Cr,Cb)とを分
けて符号化（ノンインタリーブ）する場合は複数のスキ
ャンから構成され、各データを分けずに符号化（インタ
リーブ）する場合は単一のスキャンで構成される。

【００２１】図3はJPEGベースラインシステムにおける
符号化アルゴリズムを説明する図、図4は同システムに
おける復号アルゴリズムを説明する図である。

【００２２】図3において、入力された画像データは、
ブロック化回路1201で8×8画素のブロックに分割され、
これをDCT回路1202で二次元DCT（離散コサイン変換）す
ることにより、一個の直流成分(DC)と63個の交流成分(A
C)からなる空間周波数成分（DCT係数）に変換する。得
られた各周波数成分は、量子化器1203において、それぞ
れ所定の量子化係数で除されて量子化される。量子化さ
れた各周波数成分は、直流成分と交流成分とに分けられ
た後、異なるアルゴリズムによってそれぞれ符号化され
る。なお、量子化係数は、一般に、周波数成分毎に異な
る係数が用いられ、視覚上重要な低域成分に対する量子
化係数は、高域成分に対する量子化係数に比べて小さく
設定される。これによって、視覚的に重要度が低い高域
成分がカットされて、データサイズが削減されることに
なる。

【００２３】分離された直流成分は差分回路1204へ入力
され、隣接するブロックとの相関が高いことを利用する
ために、先行ブロックの直流成分と差分に変換される。
得られた差分はハフマン符号器1205へ入力され、一次元
ハフマン符号化されて、直流成分の符号データとなる。

【００２４】一方、交流成分はスキャン回路1206へ入力
され、63個の交流成分は、視覚的に重要な低域の周波数
成分から、順次、ジグザクスキャンされて一次元の配列
になる。一次元の配列に並べられた交流成分は判定器20
7へ入力され、各成分の値がゼロであるかゼロ以外の値
（有効係数）であるかが判定される。カウンタ1208はゼ
ロのランレングスをカウントし、グループ化回路1209は
有効係数をその値によってグループ化する。このように
して得られたランレングスとグループ値との組合わせは
ハフマン符号器1210へ入力され、二次元ハフマン符号化
されて、交流成分の符号データとなる。

【００２５】ここで、ハフマン符号器1205と1210は、直
流成分については生起確率の高い差分値、交流成分につ
いては生起確率の高いランレングスと有効係数との組合
わせに、より短い符号長を割当てることによってデータ
サイズを削減する。また、生起確率が低いものについて
は所定のコード（ZRLコード）と組合わせることによっ
て、有限のコード数にて総てのパターンを表すことがで
きる。

【００２６】以上の処理を各ブロック単位に行うと、一
枚のカラー静止画像の符号化が終了するが、その後、各
符号データは、付加回路1211において、前述したマーカ
コードなどが付加され、図2Aに示したJPEGデータにな
る。なお、量子化係数やハフマン符号は任意に設定する
ことができるため、SOIコードの後に、符号化に用いた
量子化係数テーブルやハフマンテーブルを付加する。

【００２７】次に、JPEGの復号アルゴルについて説明す
る。

【００２８】入力されたJPEGデータは、復号器1212にお
いて、添付されたハフマンテーブルに基づいて復号され
る。復号された直流成分は、加算器1213において、先行
ブロックの直流成分と加算され、復号された交流成分
は、並換回路1214において並換えられて、その各周波数
成分は元の二次元配列に戻る。その後、各周波数成分
は、逆量子化器1215において、添付された量子化係数テ
ーブルに基づいて逆量子化された後、IDCT回路1216にお
いて逆DCTが施され、画像データ（復号データ）に戻さ
れる。

【００２９】以上の処理を各ブロック単位で行うと、一
枚のカラー静止画像の復号が終了する。

【００３０】なお、以上のアルゴルはJPEG方式の基本的
なものであるが、さらに、各種の階層符号化を取入れた
エクステンドシステムも認められていて、階層符号化を
行う場合はSOFコードによってその種類を表すことにな
っている。

【００３１】［MPEG符号化］次に、上記システムにおい
て伝送される各種データの内、MPEGデータについて説明
する。MPEG符号化方式は、動画像を高能率符号化するこ
とを目的とする国際標準で、JPEG方式と同様に画像デー
タの周波数特性や人間の視覚特性を利用するものである
が、さらに、動画像特有の時間軸方向の冗長度を利用し
て、高能率符号化を行うものである。

【００３２】MPEG方式は、ディジタル記録メディア用に
転送レートを最大1.5MbpsとしたMPEG1と、伝送レートの
上限をなくして双方向ディジタルマルチメディア機器、
例えばディジタルVTR，ATV（次世代テレビ），光ファイ
バネットワークなどのすべての伝送系で用いることを意
図したMPEG2とがあるが、基本的なアルゴリズムはほぼ
同様であるので、MPEG1をベースとしてそのデータ構造
および符号化・復号アルゴリズムを説明する。なお、MP
EG2では、使用可能な符号化方法を複数のプロフィール
（シンプルプロフィール，メインプロフィール，スケー
ラブル，空間スケーラブル，ハイ）によって規定してい
るが、代表的なメインプロフィールは基本的にMPEG1と
ほぼ同様である。

【００３３】まず、MPEGにおける高能率符号化方式の原
理について説明する。この符号化方式は、フレーム間の
差分を取ることで時間軸方向の冗長度を低下させ、得ら
れた差分データをDCTおよび可変長符号化して空間方向
の冗長度を低下させることによって、高能率符号化を実
現する。つまり、動画の場合は連続するフレームの相関
が高いので、符号化しようとするフレームに対して時間
的に先行または後行するフレームとの差分を取ることに
より、時間軸方向の冗長度を低下させることができる。

【００３４】そこで、MPEG方式のフレーム構成は、図5
に示すように、I-ピクチャ，P-ピクチャ，B-ピクチャか
らなり、これらを所定の順序で組合わせたものである。
ここで、I-ピクチャは、フレーム内符号化(intra-code
d)モードで符号化するイントラ符号化画像であり、P-ピ
クチャは、先行するフレーム（以下「前フレーム」とい
う）との差分を符号化する予測符号化(predictive code
d)画像であり、B-ピクチャは、前フレームと後行するフ
レーム（以下「後フレーム」という）あるいは前後フレ
ームからの補間画像との間の差分の内、最も小さい差分
を符号化する両方向予測符号化(bi-directionally pred
ictive coded)画像である。なお、フレーム中に新たな
物体が現れた場合など、前フレームとの差分を取るより
も、後フレームとの差分を取った方がその差分が小さく
なる場合があり、両方向予測符号化はこれを考慮したも
のである。

【００３５】このようなI-ピクチャ，P-ピクチャ，B-ピ
クチャを、それぞれ一枚，四枚，十枚で一単位(GOP: Gr
oup of Picture)とし、先頭にI-ピクチャを配し、二枚
のB-ピクチャと一枚のP-ピクチャとを繰返し配する組合
わせを、MPEGは推奨している。一定周期ごとにI-ピクチ
ャを配置するのは、逆再生などの特殊再生や、GOPを単
位とする部分再生を可能にするとともに、エラー伝播の
防止を図ったものである。

【００３６】次に、MPEGの動き補償について説明する。

【００３７】符号化の際は、8×8画素のブロックを輝度
データについて4ブロック、色差データについて2ブロッ
ク集めたマクロブロックを単位として、前または後フレ
ームの対応するブロック近傍のマクロブロックとの差分
をとり、一番差が少ないマクロブロックを探索すること
によって動きベクトルを検出して、この動きベクトルを
データとして符号化する。復号の際は、動きベクトルを
用いて、前または後フレームの対応するマクロブロック
データを抽出し、これによって動き補償を用いて符号化
された符号データの復号を行う。このような動き補償に
際しては、前フレームを一旦符号化した後、再度、復号
して前フレームとし、この前フレームにおけるマクロブ
ロックと符号化しようとするフレームのマクロブロック
とを用いる。なお、MPEG1はフレーム間の動き補償を行
うが、MPEG2はフィールド間の動き補償を行う。また、
動き補償によって得られた差分データおよび動きベクト
ルは、先に説明したDCTおよびハフマン符号化によって
符号化される。

【００３８】次に、MPEG方式のデータ構造について説明
する。

【００３９】図6はMPEGのデータ構造を示す図で、ビデ
オシーケンス層，GOP層，ピクチャ層，スライス層，マ
クロブロック層，ブロック層からなる階層構造である。
以下、下から順に各層について説明する。

【００４０】ブロック層は、JPEGと同様、輝度データお
よび色差データごとに8×8画素のブロックを単位として
構成され、この単位ごとにDCTが行われる。

【００４１】マクロブロック層は、8×8画素のブロック
を、輝度データについては4ブロック、色差データにつ
いては1ブロックずつまとめたものを単位として、マク
ロブロックヘッダを付したものである。前述したよう
に、動き補償および符号化はこのマクロブロックを単位
として行われる。マクロブロックヘッダは、そのマクロ
ブロックの動き補償および量子化ステップの各データ
と、マクロブロック内の六つのDCTブロック(Y0,Y1,Y2,Y
3,Cr,Cb)がデータを有するか否かを表すデータとを含ん
でいる。

【００４２】スライス層は、画像の走査順に連なる一つ
以上のマクロブロックと、スライスヘッダとで構成され
る。スライスヘッダは、そのスライス層内の量子化ステ
ップに関するデータを有し、各マクロブロックが固有の
量子化ステップデータをもたない場合は、スライスヘッ
ダの量子化ステップが用いられるので、同一スライス層
内の一連のマクロブロックにおける量子化ステップを一
定にすることができる。なお、スライス層の先頭のマク
ロブロックは直流成分の差分値をリセットする。

【００４３】ピクチャ層は、スライス層をフレーム単位
で集めたものであり、ピクチャスタートコードなどを含
むヘッダと、これに続く一つまたは複数のスライス層と
から構成される。なお、ピクチャ層のヘッダは、画像の
符号化モードを示すコードや、動き検出の精度（画素単
位か半画素単位か）を示すコードなどを含んでいる。

【００４４】GOP層は、グループスタートコードや、シ
ーケンスの開始からの時間を示すタイムコードなどを含
むヘッダと、これに続く複数のIフレーム，Bフレーム，
Pフレームとから構成される。

【００４５】ビデオシーケンス層は、シーケンススター
トコードから始まって、シーケンスエンドコードで終了
し、その間に、画像サイズやアスペクト比など復号に必
要な制御データや画像サイズなどと、複数のGOPとが配
列されたものである。

【００４６】このような構造をもつMPEGデータはビット
ストリームが規定されている。

【００４７】次に、MPEGデータを扱う基本的な符号化装
置および復号装置について説明する。

【００４８】図7はMPEG符号化装置の構成例を示すブロ
ック図で、符号化対象の画像サイズは、図9に示すよう
に、1,920×1,080画素のHigh（MPEG2におけるハイレベ
ルに対応）、1,440×1,080画素のHigh1440（MPEG2にお
けるハイ1440レベルに対応）、4:2:2または4:2:0のCCI
R.601対応画像（MPEG2におけるメインレベルに対応）お
よびSIF,CIF,QCIFフォーマットに対応した画像があり、
MPEG1およびMPEG2のローレベルではSIFフォーマットの
画像サイズを対象とする。

【００４９】図7において、1301はブロック化回路で、
入力された画像データを8×8画素のブロックに分割す
る。1302はDCT回路で、スイッチ1310を介して入力され
たブロックにDCTを施す。スイッチ1310は、入力された
画像データがI-ピクチャかそれ以外のピクチャかに応じ
て切換えられ、I-ピクチャの場合は接点aを選択し、そ
れ以外の場合は接点bを選択する。従って、I-ピクチャ
の場合、ブロック化回路1301から出力されたブロック
は、DCT回路1302へ入力される。また、I-ピクチャ以外
の場合は、先に説明した動き補償が行われる。

【００５０】1303は量子化器で、DCT回路1302から出力
されたDCT係数を量子化する。1304は可変長符号化器
（以下「VLC」という）で、量子化器1303から出力され
た量子化係数を符号化する。1309はバッファで、VLCか
ら出力された符号を、一時、記憶する。なお、VLC1304
は、JPEGと同様に二次元ハフマン符号化を行うが、生起
確率が低いものについては所定のコード（エスケープコ
ード）を一意的に割当てる点で異なる。

【００５１】1308は局部復号器で、逆量子化器1311およ
び逆DCT回路1312からなり、量子化器1303から出力され
た量子化係数に逆量子化および逆DCTを施す。1306は動
きベクトル検出回路で、加算器1313を介して局部復号器
1308から出力されたブロックと、ブロック化回路1301か
ら出力されたブロックとを入力して、動きベクトルを検
出する。1305は動き補償回路で、加算器1313を介して局
部復号器1308から出力されたブロックを入力するととも
に、動きベクトル検出回路1306で検出された動きベクト
ルを参照して、所定のフレーム（前フレーム，後フレー
ムまたはこれらの補間フレーム）における対応マクロブ
ロックを出力する。なお、動きベクトル検出器1306は、
これから符号化するフレームと、参照フレームとの比較
を行って、動きベクトルを得るものであり、その検出結
果は、動き補償回路1305が出力すべきマクロブロックを
指定する。また、1314はI-ピクチャ以外の場合に閉じる
スイッチである。

【００５２】1316は減算器で、動き補償回路1305の出力
とブロック化回路1301の出力とを減算処理する。その差
分値は、I-ピクチャ以外の場合、スイッチ1310を介して
DCT回路1302へ入力され、符号化が施される。

【００５３】また、1307はレート制御回路で、バッファ
1308における符号の占有量に基づいて、量子化器1303の
量子化ステップを変更することより符号量制御を行う。
1315は付加回路で、バッファ1308から出力された符号デ
ータに、前述した各種ヘッダを付加して、MPEGデータと
して出力するものである。

【００５４】図8はMPEG復号装置の構成例を示すブロッ
ク図で、1401は入力バッファで、入力されたMPEGデータ
を、一時、記憶する。1402は可変長復号器（以下「VL
D」という）で、入力バッファ1401から順次読出された
符号データを復号する。1403は逆量子化器で、VLD1402
で復号されたデータを逆量子化する。1404はIDCTで、逆
量子化器1403で逆量子化されたデータに逆DCTを施し
て、空間領域のデータに変換する。1405は動き補償回路
で、スイッチ1408を介してデータを入力し、動き補償用
の差分値を出力する。1407は加算器で、逆DCT回路1404
の出力に動き補償回路1405から出力された差分値を加算
する。なお、スイッチ1408は、図示しないデータ検出回
路によって検出された符号化識別符号に基づいて、I-ピ
クチャの場合は接点aを選択し、I-ピクチャ以外の場合
は接点bを選択する。従って、I-ピクチャの場合は、IDC
T回路404の出力が出力バッファ1406へ送られ、I-ピクチ
ャ以外の場合は、加算器1407の出力が出力バッファ1406
へ送られる。

【００５５】このようにして復号されたデータは、出力
バッファ1406で一旦記憶され、さらに、元の空間配置に
復元されて1フレームの画像データとして出力される。

【００５６】［ATMフォーマット］次に、ATM通信フォー
マットについて説明する。

【００５７】図2BはATM通信フォーマットを示す図で、
一連のビットストリームを複数の固定長パケットに分割
し、各パケットは複数（例えば四つ）のATMセルで構成
する。ATMセルは、パケットヘッダと、データ用のペイ
ロードとから構成され、一般的に、ヘッダは5バイト、
データは48バイトとされている。このATM通信によれ
ば、ネットワークのビットレートとは独立（非同期）
に、データを伝送することができ、単位時間当りの伝送
セル数によって伝送レートを任意に設定することができ
るため、種々のデータを混在して伝送する伝送系に適し
ている。

【００５８】［パソコン］次に、図1に示したパソコン1
115の構成について説明するが、パソコン1115は、上述
したような各種のデータを扱うとともに、種々の機能を
実行するために伝送されるデータのデータサイズ、およ
び、処理に要する転送速度に応じて、最適なデータバス
を選択的に用いるマルチバスシステムを備えている。本
実施例においては、16ビットのデータバスD1、32ビット
のデータバスD2、64ビットのデータバスD3、拡張バスと
して128ビットのデータバスD4、および、システムバスS
Bを備えている。また、パソコン1115は、機能拡張を可
能とするために、後述する拡張ボードインタフェイスを
備えていて、このインタフェイスに接続される各種の拡
張ボードによって機器の拡張を図ることができる。

【００５９】図10はパソコン1115の構成例を示すブロッ
ク図で、1501はネットワークインタフェイス(I/F)、150
2はATMコントローラで、これらを介して、図1に示したA
TMネットワーク1101やLAN1103などの伝送チャンネルと
間で各種データの授受を行う。また、ATMコントローラ1
502は、ATMスイッチとしての機能のみならず、ATMネッ
トワーク1101における輻輳制御などの各種通信制御を行
う。

【００６０】1503はCPUで、ROM1506に予め格納されたプ
ログラムなどにしたがって、装置全体の制御を行う。ま
た、CPU1503は、サブCPUとしてマルチバスシステムを構
成するバスコントローラ1504と、ビット変換器1505とを
備えている。このマルチバスシステムは、処理するデー
タサイズや処理速度に応じて、何れかのデータバスを適
宜使い分けることにより、必要な処理速度を得るもので
ある。

【００６１】1507はメモリコントローラで、ハードディ
スク装置1508AやCD-ROMドライブ1508Bなどを有する外部
記憶装置1509との間でデータの授受を行う。1510は編集
コントローラで、画像編集時などにおけるデータの位相
管理などを行う。

【００６２】1511はディスプレイコントローラで、メモ
リ1512Aを介して、CRTディスプレイ1513やFLCディスプ
レイ1514などの表示デバイスへ画像データを送り、画像
を表示させる。また、ディスプレイコントローラ1512
は、表示デバイスの種類に応じて、適宜、処理を行う。
1515はプリンタコントローラで、メモリ1512Bを介し
て、熱転写プリンタ1516や、インクジェットと熱転写な
ど異なる方式のプリント部を備えたハイブリッドプリン
タ1517へ画像データを送り、画像をプリントさせる。な
お、プリンタコントローラ1515は、プリントする画像デ
ータに応じて、両プリンタを使い分ける。なお、メモリ
1512Aと1512Bを一つのメモリにして、ディスプレイコン
トローラ1511とプリンタコントローラ1515に共用させる
こともできる。

【００６３】1518はデータの符号化/復号を行うCODEC
で、先に説明したようなJPEG方式およびMPEG方式に対応
している。1519は拡張ボードインタフェイスで、前述し
たように、ここへ各種の拡張ボード1520,1521,1522を接
続することにより、パソコン1115の機能を拡張すること
ができる。

【００６４】1523は入力デバイスコントローラで、キー
ボード1524およびマウス1525を接続する。1526は音声処
理部で、音声信号を処理してスピーカ1527へ出力する。
1528はシステムポートで、手書入力のためのタブレット
1529、マイクロフォン1530、ビデオカメラ1531やスキャ
ナ1532が接続される。

【００６５】このような構成のパソコン1115は、上述し
たように、マルチデータバスD1,D2,D3,D4、バスコント
ローラ1504およびビット変換器1505からなるマルチバス
システムを備えているので、データサイズや処理に応じ
て必要となる転送・処理速度に基づいて、最適なデータ
バスを選択的に使用することができる。また、パソコン
1115は、拡張ボードインタフェイス1519に接続される拡
張ボードにより、その機能を拡張することができ、例え
ば、上述した各プロフィールに対応する符号化・復号を
行うCODECボードを接続することによって、それらプロ
フィールに対応する処理も容易に可能になる。

【００６６】●CODEC 次に、CODEC1518の構成について説明する。

【００６７】図11はCODEC1518の構成例を示すブロック
図で、2600はデータバス、2601はシステムバスで、各機
能ブロックを相互に接続している。また、システムバス
2600とパソコン1115本体のシステムバスSBはインタフェ
イス2602を介して結合され、データバス2600とパソコン
1115本体の各データバスはインタフェイス2602を介して
結合されている。2616はバスアービタで、パイプライン
処理などにおけるデータバス2600の調停を行う。

【００６８】2604はCODEC518全体の動作制御を行うCPU
で、RAM2605に予め記憶されたプログラムに基づいて各
機能ブロックを制御し、符号化および復号処理を実行さ
せる。

【００６９】2606はコード検出器で、入力符号データに
おけるスタートコード（タイムコード）や各種ヘッダな
どの制御コードと符号データを検出する。検出された各
コードは、データバス2600あるいはシステムバス2601を
介して、CPU1604へ送られて動作を制御する情報として
利用されるとともに、パラメータメモリ2607に記憶され
た後、適宜、所定のブロックに送られる。

【００７０】2608は動き補償ユニットで、レファレンス
バッファ2615を用いて符号化時および復号時におけるP-
ピクチャおよびB-ピクチャの動き補償を行うほか、JPEG
符号化におけるDC成分の差分値を求める動作も行う。

【００７１】2609はレート制御ユニット、2610は符号化
バッファ、2611は復号バッファ、2612は複数のDCT器と
逆DCT器(IDCT)とを備える変換ユニット、2613は複数の
量子化器と逆量子化器とを備える量子化ユニット、2614
は複数のVLCとVLDとを備える可変長符号化ユニットであ
る。また、2613Aは量子化ユニット2613の量子化テーブ
ル、2614Aは可変長符号化ユニット2614のハフマンテー
ブルで、これらのテーブルには、ユニットが処理を行う
際に必要な量子化ステップやハフマンコードなどの各種
パラメータが、適宜、パラメータメモリ2607より供給さ
れる。

【００７２】このような機能ブロックを備えたCODEC151
8のCPU2604は、パソコン1115本体のCPU1503から受けた
指示に応じて、所定のユニットを動作させ、符号化また
は復号を行う。具体的には、符号化バッファ2610を介し
て伝送される入力画像データ、または、動き補償ユニッ
ト2608から出力される動きベクトルデータおよび差分値
（被符号データ）は、変換ユニット2612，量子化ユニッ
ト2613，可変長符号化ユニット2614において、順次、処
理され出力バッファとして機能する復号バッファ2611に
蓄えられた後、CPU2604から指示される所定のタイミン
グで、データバス2600およびインタフェイス2603を介し
て、CODEC1518から出力される。

【００７３】一方、復号バッファ2611を介して伝送され
る符号データ（被復号データ）は、可変長符号化ユニッ
ト2614，量子化ユニット2613，変換ユニット2612におい
て、順次、処理され出力バッファとして機能する符号化
バッファ2610に蓄えられた後、CPU2604から指示される
所定タイミングで、データバス2600およびインタフェイ
ス2603を介して、CODEC1518から出力される。

【００７４】CODEC1518は、同時に複数系統の符号化ま
たは復号を行う場合や、符号化と復号を並行処理する場
合、あるいは、パソコン1115本体における通信・表示・
プリントアウトなどの各種処理と符号化・復号を平行し
て行う場合など、各種の処理態様に応じた最適なシーケ
ンスを用いて、各ユニットへのデータ転送制御および各
ユニットの動作制御を行う。なお、これらのシーケンス
に対応する動作プログラムは、スタティックRAMやバッ
テリバックアップされたRAMからなるRAM2605に予め記憶
されている。また、RAM2605に記憶されたプログラム
は、必要に応じて更新することができる。

【００７５】［カラー複写機の構成］次に、カラー複写
機1109および1119の画像処理装置の構成について説明す
る。

【００７６】●リーダ部図12Aおよび図12Bは画像処理装置の構成例を示すブロッ
ク図である。

【００７７】同図において、201はCCDセンサで、RGB三
色のフィルタを備えた3ラインCCDセンサであり、原稿画
像を読取る。202はサンプルホールド&A/D変換部で、CCD
センサ201から入力されたアナログRGB画像信号を例えば
各8ビットのディジタルRGB画像信号に変換する。203は
シェーディング補正部で、A/D変換された画像信号にシ
ェーディング補正を施す。204はつなぎ補正&MTF補正部
で、シェーディング補正された画像信号に、CCDセンサ2
01のRGB各色の副走査方向の位相合せ、光学的なゆがみ
の補正、変倍時の副走査方向のずれ補正を施す。206は
入力マスキング部で、上述した補正が施されたRGB画像
信号を装置に合ったRGB画像信号に変換する。

【００７８】232はバスセレクタで、図示しない画像処
理装置の制御部からの選択信号により、入力マスキング
部206から出力された画像信号、または、外部I/F231を
介して入力された画像信号を選択する。なお、外部I/F2
31は、ATMネットワーク1101やLAN1103に接続するための
ネットワークインタフェイス、または、セントロニク
ス，SCSI，GPIB，RS232C，RS422などの汎用インタフェ
イスである。また、バスセレクタ232は、入力マスキン
グ回路206から入力された画像信号を外部I/F231へ送る
こともでき、ホストマシン（例えばパソコン1115）など
は、外部I/F231を介して、原稿を読取った画像データを
得ることもできる。

【００７９】207は色空間圧縮部で、バスセレクタ232か
ら入力された画像信号の色再現範囲を、画像を出力する
機器の色再現範囲に合わせて圧縮するとともに、下地
（下色）を除去する。208は変倍部で、色再現範囲が圧
縮された画像信号に、必要に応じて画像を拡大する変倍
処理および鏡像に変換する鏡像処理を施す。210は圧縮
部で、変倍部208から入力された画像信号を符号化して
メモリ部211に格納する。メモリ部211に格納された符号
化された画像信号は、後述するプリンタ部の出力に同期
して、四つの画像形成部233m,233c,233y,233kによって
読出され、MCYK画像信号が形成される。なお、四つの画
像形成部233m,233c,233y,233kは同一の構成を備えてい
るので、以下ではM画像形成部233mについて説明し、他
の説明は省略する。

【００８０】212は伸長部で、メモリ部211から入力され
た符号化された画像信号を復号する。なお、元の画像信
号を不可逆圧縮した場合には、この伸長によって画質が
劣化することがある。222はバスセレクタで、図示しな
い画像処理装置の制御部からの選択信号により、伸長部
212から出力された画像信号、または、変倍部208から出
力された画像信号を選択する。219はLOG変換部で、バス
セレクタ222から入力されたRGB画像信号を例えば8ビッ
トのMCY画像信号に変換する。213はマスキング・UCR部
で、LOG変換部219から入力された画像信号に出力マスキ
ング処理およびUCR処理を施して、例えば8ビットのM画
像信号を出力する。

【００８１】214は変倍部で、マスキング・UCR部213か
ら入力されたM画像信号に、必要に応じて画像を縮小す
る変倍処理を施す。215はガンマ補正部で、画像を出力
する機器の色再現特性に合わせて、変倍部214から入力
されたM画像信号にガンマ補正を施す。216はスムージン
グ部で、ガンマ補正を施されたM画像信号に、モアレを
除去するなどの目的でスムージング処理を施す。217は
エッジ強調部で、スムージング処理が施されたM画像信
号に含まれる文字や線画などのエッジを強調する。

【００８２】220は非圧縮メモリで、エッジ強調部217か
ら入力された画像信号を記憶する。221はセレクタで、
図示しない画像処理装置の制御部からの選択信号によ
り、エッジ強調部217から出力された画像信号、また
は、非圧縮メモリから出力された画像信号を選択する。
218はビデオ処理部で、セレクタ221から入力されたM画
像信号を、画像を出力する機器に応じた信号に変換す
る。例えば、画像出力機器がレーザビームプリンタの場
合、レーザ素子をドライブするために、入力された画像
信号に応じてパルス幅変調を施したドライブ信号を出力
する。

【００８３】●プリンタ部の構成図13は図1に示したカラー複写機1109,1119の概観図で、
大きく二つの構成に分けられる。101はリーダ部で、前
述したように、カラー原稿画像を読取り、さらに画像処
理を行う部分である。103はプリンタ部で、異なる像担
持体を備え、リーダ部101から送られてくる各色のディ
ジタル画像信号に応じてカラー画像を再現する。なお、
リーダ部101にセットされた原稿フィーダ102は、リーダ
部101の原稿読取エリアへ自動的に原稿を搬送する公知
のオプション機器である。

【００８４】301はポリゴンスキャナで、ビデオ処理部2
18によりMCYK独立に駆動される四つのレーザ素子（不図
示）で発光されたレーザビームを、各色に対応する画像
形成部の感光ドラム上に走査するとともに、ビーム検知
センサ（不図示、以下「BDセンサ」という）で走査され
たレーザビームを検知して主走査同期信号を生成する。
302はM画像形成部、303はC画像形成部、304はY画像形成
部、305はK画像形成部で、それぞれ対応する色の画像を
形成する。画像形成部302〜305の構成は略同一なので、
以下にM画像形成部302の詳細を説明して、他の画像形成
部の説明は省略する。

【００８５】M画像形成部302において、318は感光ドラ
ムで、ポリゴンスキャナ301からのレーザビームによっ
て、その表面に潜像が形成される。315は一次帯電器
で、感光ドラム318の表面を所定の電位に帯電させ、潜
像形成の準備を施す。313は現像器で、感光ドラム318上
の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像
器313には、現像バイアスを印加して現像を行うための
スリーブ314が含まれている。319は転写帯電器で、転写
ベルト306の背面から放電を行い、感光ドラム318上のト
ナー画像を、転写ベルト306上の記録紙などへ転写す
る。転写後の感光ドラム318は、クリーナ317でその表面
を清掃され、補助帯電器316で除電され、さらに、前露
光ランプ330で残留電荷が消去されることにより、再
び、一次帯電器315によって良好な帯電が得られるよう
になる。

【００８６】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手
順を説明する。308は給紙部で、カセット309,310に格納
された記録紙などを、転写ベルト306へ供給する。給紙
部308から供給された記録紙は、吸着帯電器311によって
帯電させられる。312は転写ベルトローラで、転写ベル
ト306を駆動し、かつ、吸着帯電器311と対になって記録
紙などを帯電させ、転写ベルト306に記録紙などを吸着
させる。329は紙先端センサで、転写ベルト306上の記録
紙などの先端を検知する。なお、紙先端センサ329の検
出信号は、プリンタ部103からリーダ部101へ送られて、
リーダ部101からプリンタ部103にビデオ信号を送る際の
で副走査同期信号として用いられる。

【００８７】この後、記録紙などは、転写ベルト306に
よって搬送され、画像形成部302〜305においてMCYKの順
にその表面にトナー画像が形成される。K画像形成部305
を通過した記録紙などは、転写ベルト306からの分離を
容易にするため、除電帯電器324で除電された後、転写
ベルト306から分離される。325は剥離帯電器で、記録紙
などが転写ベルト306から分離する際の剥離放電による
画像乱れを防止するものである。分離された記録紙など
は、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するため
に、定着前帯電器326,327で帯電された後、定着器307で
トナー画像が熱定着された後、排出される。340は排紙
センサで、記録紙などが排出されたことを検知するもの
である。

【００８８】●データ圧縮部本実施例のデータ圧縮部における圧縮方式は、JPEGなど
の規格化された圧縮方式とは異なる。つまり、画像処理
装置が扱う画像においては文字や細線などの画像データ
の出現頻度が比較的高いので、これらの画像データがよ
り有効に再現されるような方式を採用している。さら
に、固定長符号化にして画像データの出力スピードを可
変しなくても済むようにした、画像処理装置に適した画
像圧縮方式を採用している。

【００８９】図14は圧縮部210が行う符号化を説明する
ための図で、その一升は一画素に相当し、この一画素は
例えばRGB各8ビットで構成されている。この4×4画素計
16画素を1ブロックとして、16画素×3色×8ビット=384
ビットのデータを1/6に圧縮して、64ビットの固定長デ
ータにする。この符号化には、後述するベクトル量子化
や直交変換符号化を用いる。

【００９０】●色空間変換部図15は圧縮部210および伸長部212mの詳細な構成例を示
すブロック図である。

【００９１】同図において、401は色空間変換器で、圧
縮部210へ入力されたRGB画像信号を明度信号Lと色度信
号aおよびbに変換する。ここでLab信号は、CIEで規定さ
れる均等色空間を表す信号であり次式で表される。ただし、αij,X0,Y0,Z0は定数 a∧bはaのb乗を表す

【００９２】上式のX,Y,Zは、RGB信号を演算して生成さ
れる信号で、次式により表される。ただし、βijは定数

【００９３】402は明度信号符号化器で、明度信号Lを例
えば4×4画素ブロック単位で符号化して、符号信号L-co
deと、該画素ブロックがエッジ部であるか否かを示す属
性信号E-codeとを出力する。403は色度信号符号化器
で、色度信号a,bを例えば4×4画素ブロック単位で符号
化して符号信号ab-codeを出力する。

【００９４】これらの符号信号はメモリ部211に格納さ
れ、伸長部212によって読出される。404は明度信号復号
器で、入力された符号信号L-codeから明度信号Lを復号
する。405は色度信号復号器で、入力された符号信号ab-
codeから色度信号a,bを復号する。406は色空間変換器
で、復号されたLab画像信号を元のRGB画像信号に変換す
る。トナー現像色であるM,C,Y,Kの各色成分へ変換す
る。407は対数変換器で、色空間変換器406から入力され
たRGB信号をMCY画像信号に変換する。

【００９５】●明度信号符号化器図16は明度信号符号化器402の詳細な構成を示すブロッ
ク図、図17,18は明度信号符号化の概念を示す図であ
る。

【００９６】画像データの符号化（圧縮）は、例えば図
14に示したように、主走査4画素×副走査4ラインの計16
画素のブロックを単位として行う。ここで、XPHSは主走
査位置を示す2ビットの信号で0,1,2,3を繰返し、YPHSは
副走査位置を示す2ビットの信号で0,1,2,3を繰返し、図
に示すように、信号XPHSおよびYPHSに同期して、4×4の
画素ブロックが切出される。

【００９７】まず、明度信号符号化の概念を図17,18を
用いて説明する。図17(a)に示す4×4画素ブロックに切
出された明度情報Xij(i,j=1,2,3,4)に、(3)式に示す4×
4のアダマール変換を施すと、図17(b)に示すYij(i,j=1,
2,3,4)を得る。アダマール変換は、直交変換の一種で、
4×4のデータを二次元ウォルシュ関数で展開するもので
あり、フーリエ変換によって、時間領域もしくは空間領
域の信号が、周波数領域もしくは空間周波数領域に変換
されるのに相当する。すなわち、アダマール変換後の行
列Yij(i,j=1,2,3,4)は、入力信号の行列Xij(i,j=1,2,3,
4)のもつ空間周波数の各成分に相当する信号になる。ただし、Hは4×4のアダマール行列 H∧TはHの転置行列

【００９８】ここで、二次元のフーリエ変換の場合と同
様に、アダマール変換結果Yij(i,j=1,2,3,4)は、iの値
(すなわち行位置)が大きくなればなるほど副走査方向に
高い空間周波数成分が配置され、jの値(すなわち列位
置)が大きくなればなるほど主走査方向に高い空間周波
数成分が配置される。とくに、i=j=1の場合はYij=(1/4)
ΣXijになり、入力データXij(i,j=1,2,3,4)の直流成分
すなわち平均値に相当する信号(厳密には平均値を四倍
した値の信号)が出力される。

【００９９】一般的にイメージスキャナで読取った画像
は、CCDなど読取センサの解像度や光学系の透過特性な
どによって、高い空間周波数成分が少ないことが知られ
ている。さらに人間の目の視感度特性もまた高い空間周
波数成分の感度が低いことを利用して、アダマール変換
後の信号Yij(i,j=1,2,3,4)をスカラ量子化して、図17
(c)に示すZij(i,j=1,2,3,4)を得る。

【０１００】図18(a)は明度情報Xij(i,j=1,2,3,4)の各
要素のビット数を、同図(b)はアマダール変換結果Yij
(i,j=1,2,3,4)の各要素のビット数を、同図(c)はスカラ
量子化結果Zij(i,j=1,2,3,4)の各要素のビット数を示す
が、これに示すように、Y11すなわち直流成分を最多ビ
ット数(8ビット)で量子化してZ11とし、空間周波数の高
い成分ほど少ないビット数で量子化する。さらに、図17
(d)に示すように、zij(i,j=1,2,3,4)の16個の要素を直
流成分と四つの交流成分にグループ化する。すなわち、
表1に示すように、信号AVEに直流成分Z11を割当て、信
号L1にグループ化した主走査交流成分Z12,Z13,Z14を割
当て、信号L2にグループ化した副走査交流成分Z21,Z31,
Z41を割当て、信号Mにグループ化した主走査および副走
査の中域交流成分Z22,Z23,Z32,Z33を割当て、信号Hには
グループ化した主走査および副走査の高域成分Z24,Z34,
Z42,Z43,Z44を割当てる。

【０１０１】

【表１】さらに、当該画素ブロックが画像中のエッジ部であるの
か否かによって、符号長を変えて各グループ毎に符号化
する。例えば、エッジ部の場合は図18(d)に一例を示す
符号長で、非エッジ部の場合は同図(e)に一例を示す符
号長でそれぞれ符号化する。すなわち、エッジ部におい
ては、交流成分の情報が重要であるために、交流成分信
号L1,L2,M,Hに符号長を多く割当てるものである。

【０１０２】図16において、701,702,703はそれぞれラ
インメモリで、画像データを1ラインずつ遅延させるこ
とで、図14に示すような画素ブロックを切出す。704は
アダマール変換回路で、(3)式に示した変換を行う。す
なわち、信号CLKとXPHSに同期して、アダマール変換回
路704の端子x1にはX11,X12,X13,X14に相当するデータ
が、端子x2にはX21,X22,X23,X24に相当するデータが、
端子x3にはX31,X32,X33,X34に相当するデータが、端子x
4にはX41,X42,X43,X44に相当するデータがそれぞれ入力
される。アダマール変換された信号は信号CLKの8パルス
分遅延されて、端子y1からY11,Y12,Y13,Y14が、端子y2
からY21,Y22,Y23,Y24が、端子y3からY31,Y32,Y33,Y34
が、端子y4からY41,Y42,Y43,Y44がそれぞれ出力され
る。

【０１０３】705から708はそれぞれLUTで、例えばROMな
どで構成され、前述したスカラ量子化を行う。すなわ
ち、LUT705から708には、アダマール変換された出力を
図18(c)に示すようなビット数に量子化するために、ア
ドレス端子Aに入力されたアダマール変換結果と信号XPH
Sとに応じて、スカラ量子化結果を出力するように予め
データが書込まれている。

【０１０４】709はグループ化回路で、ベクトル量子化
のためのグループ化を行う。図19はグループ化回路709
の詳細な構成例を示すブロック図である。

【０１０５】同図において、101から116はそれぞれフリ
ップフロップ(以下「F/F」という)で、入力された信号
を信号CLKに同期して遅延することによって、図17(c)に
示す4×4ブロックの各データを保持する。そして、保持
したデータを表1に示すグループに分けて、信号AVE,L1,
L2,M,Hの各データを抽出する。

【０１０６】117から121はそれぞれ二入力一出力のセレ
クタで、選択端子Sに‘0’が入力された場合は端子Aに
入力された信号を出力し、‘1’が入力された場合は端
子Bに入力された信号を出力する。選択端子Sへ入力され
る信号XD0は、信号CLKおよびXPHSに同期して、信号XPHS
が‘0’の場合に限って‘0’になり、それ以外は‘1’
になる信号である。従って、4×4ブロック毎に、表1に
示す各グループ毎のスカラ量子化結果がセレクタ117か
ら121より出力される。

【０１０７】再び、図16において、710から713はLUT
で、例えばROMなどで構成され、それぞれグループ化回
路709から出力された信号L1,L2,M,Hを公知のベクトル量
子化により量子化するものであり、グループL1を9ビッ
トに、グループL2を9ビットに、グループMを8ビット
に、グループHを8ビットにそれぞれ量子化して、AVEの8
ビットと合わせて計43ビットにする。

【０１０８】詳細は後述するが、ここで各LUTのアドレ
ス端子Aへ入力される信号ED1は、当該画素ブロックがエ
ッジ部であるか否かを示す信号である。信号ED1は各LUT
の上位アドレスへ入力され、下位アドレスにはそれぞれ
信号L1,L2,M,Hが入力されて、当該画素ブロックがエッ
ジ部の場合は、グループL1を9ビットに、グループL2を9
ビットに、グループMを9ビットに、グループHを8ビット
にそれぞれ量子化して、AVEの8ビットと合わせて計43ビ
ットにする。また、当該画素ブロックが非エッジ部の場
合は、グループL1を8ビットに、グループL2を8ビット
に、グループMを8ビットに、グループHを7ビットにそれ
ぞれ量子化して、AVEの8ビットと合わせて計39ビットに
する。

【０１０９】さらに、量子化結果はF/F714へ入力され
て、信号CLK4（XPHS=0,1のとき‘1’に、XPHS=2,3のと
き‘0’になる）の立上がりで保持され、所定のタイミ
ングでL-codeとして出力される。

【０１１０】一方、715はLGAIN算出器で、アダマール変
換回路704と同じタイミングで、4×4ブロック単位で明
度情報Xij(i,j=1,2,3,4)がその端子A,B,C,Dへ入力さ
れ、明度信号Lの振幅(最大値-最小値)を表すLGAIN、明
度信号Lが最大値になる位置(画素ブロック内の座標)を
表すLMX、および、明度信号Lが最小値になる位置(画素
ブロック内の座標)を表すLMNをそれぞれ算出する。

【０１１１】716は比較器で、信号LGAINと固定値レジス
タ717に予めセットされた閾値Thとを比較して、その比
較結果EDを出力する。つまり、画素ブロックがエッジ部
の場合はLGAIN>Thで信号EDは‘1’になり、画素ブロッ
クが非エッジ部の場合はLGAIN<Thで信号EDは‘0’にな
る。718〜720はそれぞれF/Fで、入力された信号EDを、
信号CLK4の立上がりに同期して遅延することで、前述の
ベクトル量子化のタイミングに同期させた信号ED1を得
る。721もF/Fで、入力された信号ED1を、信号CLK4の立
上がりに同期して遅延して、信号E-code信号を出力す
る。

【０１１２】●色度信号符号化器図20は色度信号符号化器403の詳細な構成例を示すブロ
ック図である。

【０１１３】同図において、729から731はそれぞれライ
ンメモリで、入力された色度信号aに1ライン分の遅延を
与えて、該信号を4×4画素ブロックにするものである。
724は量子化器で、ラインメモリ729,730,731から入力さ
れた4×4画素ブロックのaを量子化する。

【０１１４】同様に、725から727はそれぞれラインメモ
リで、入力された色度信号bに1ライン分の遅延を与え
て、該信号を4×4画素ブロックにするものである。728
は量子化器で、ラインメモリ725から727より入力された
4×4画素ブロックのbを量子化する。

【０１１５】量子化器724および728の出力、つまり信号
amean，信号againおよび信号bmean，信号bgainは統合さ
れてab-codeになる。ここで、信号ameanはaの直流成
分、信号againはaの交流成分であり、信号bmeanはbの直
流成分、信号bgainはbの交流成分である。なお、色度情
報符号化器403の後段には、明度情報符号化器402と同期
をとるための不図示のディレイ回路が設けてあり、信号
L-codeとab-codeは同位相で圧縮部210から出力される。

【０１１６】図21,22は量子化器724または量子化器728
の詳細な構成例を示すブロック図である。

【０１１７】同図において、601から624はF/Fで、それ
ぞれ四つの入力信号それぞれを信号CLKの立上がりに同
期して6パルス分遅延し、明度情報符号化器402との同期
合わせを行う。

【０１１８】625および626は四入力一出力のセレクタ
で、端子Sへ「0」が入力された場合は端子Aに入力され
た信号を、「1」が入力された場合は端子Bに入力された
信号を、「2」が入力された場合は端子Cに入力された信
号を、「3」が入力された場合は端子Dに入力された信号
を、それぞれ選択し出力する。セレクタ625の端子S入力
には信号LMXの上位2ビット(つまりビット3と2)が入力さ
れ、セレクタ616の端子Sには信号LMNの上位2ビット(つ
まりビット3と2)が入力される。

【０１１９】一方、627から630はそれぞれF/Fで、入力
された信号LMNの下位2ビット(つまりビット1と0)と信号
LMXの下位2ビット(つまりビット1と0)とを、信号CLKの
立上がりに同期して4パルス分遅延する。631から634も
それぞれF/Fで、セレクタ625から入力された信号を信号
CLKの立上がりに同期して1から4パルス分遅延する。635
から638もそれぞれF/Fで、セレクタ626から入力された
信号を信号CLKの立上がりに同期して1から4パルス分遅
延する。

【０１２０】639および640は四入力一出力のセレクタ
で、セレクタ639は、その選択端子SにF/F630から入力さ
れた同期された信号LMXの下位2ビットに応じて、F/F631
から634の何れかから入力された信号を選択して出力
し、セレクタ640は、その選択端子SにF/F630から入力さ
れた同期された信号LMNの下位2ビットに応じて、F/F635
から638の何れかから入力された信号を選択して出力す
る。結果的に、4×4画素ブロック内で明度信号Lが最大
値になる位置(座標)の色度信号aまたはbの値がセレクタ
639から信号MXとして出力され、明度信号Lが最小値にな
る位置(座標)のaまたはbの値がセレクタ640から信号MN
として出力される。

【０１２１】一方、641は平均値算出器で、その入力端
子AからDへ入力された信号の平均値(A+B+C+D)/4を出力
する。642から645はF/Fで、平均値算出器641から入力さ
れた信号を信号CLKの立上がりに同期して1から4パルス
分遅延する。646は平均値算出器で、F/F622から645のそ
れぞれからその入力端子AからDへ入力された信号の平均
値(A+B+C+D)/4を信号MEとして出力する。結果的に、4×
4画素ブロック内のaまたはbの平均値が信号MEとして出
力される。

【０１２２】他方、647から650はF/Fで、入力された信
号LGAINを信号CLKの立上がりに同期して4パルス分遅延
し、各信号MX,MN,MEと同期して信号LGとして出力する。
図11において、各信号MX,MN,ME,LGは、F/F651から654に
おいて信号CLKの立上がりで同期される。

【０１２３】655は減算器で、信号MXから信号MNを減じ
る。つまり、4×4画素ブロック内で信号Lが最大値にな
る位置と最小値になる位置における信号aまたはbの差分
MX-MNを出力する。657はLUTで、その上位アドレス端子
にF/F656から出力され信号aまたはbの差分MX-MNを入力
し、その下位アドレス端子にF/F661から出力され信号LG
を入力する。LUT657は、4×4画素ブロック内での色度信
号aまたはbの交流成分の振幅MX-MNと、明度信号Lの交流
成分の振幅LGとの比(MX-MN)/LGの値を、3ビットに量子
化したデータが予め書込まれていて、入力に応じた該デ
ータを出力する。

【０１２４】658および662は二入力一出力のセレクタ、
659および663から667はF/Fで、結果的に、所定のタイミ
ングで信号gainおよび信号meanを出力する。

【０１２５】●符号長について図23は図12Aおよび図12Bに示す画像処理装置の符号化方
式における4×4画素ブロックの符号長の一例を示す図で
ある。なお、上記で概略を説明したが、当該画素ブロッ
クがエッジ部であるか否かに応じて符号長の割当てを変
化させることもでき、同図は符号長の割当てを変化させ
る一例を示している。具体的には、11は当該画素ブロッ
クがエッジ部であると判定された場合の符号長を、12は
当該画素ブロックが非エッジ部であると判定された場合
の符号長をそれぞれ示す。

【０１２６】先頭の当該画素ブロックがエッジ部である
か否かの判定信号であるE-codeには、1ビットを割当て
る。また、明度情報Lの直流成分である信号AVEには8ビ
ットを割当てる。

【０１２７】エッジ部においては、明度情報Lの交流成
分情報が重要になるため、交流成分を示す信号L1,L2,M,
Hに割当てるビット数を非エッジ部よりも多く、それぞ
れ9,9,9,8ビットを割当てる。なお、非エッジ部では、
それぞれ8,8,8,7ビットである。

【０１２８】一方、色度情報a,bの直流成分を示す信号a
meanおよびbmeanには、エッジ部で各6ビット、非エッジ
部で各8ビットを割当てる。これは、非エッジ部におけ
る直流成分の情報は、エッジ部におけるそれよりも重要
であるからである。また、色度情報の交流成分を示す信
号againおよびbgainには、エッジ部および非エッジ部と
もに4ビットずつを割当てる。

【０１２９】結果的に、当該画素ブロックがエッジ部で
ある場合は、明度情報Lに計43ビット、色度情報a,bに計
20ビットを割当て、当該画素ブロックが非エッジ部であ
る場合は、明度情報Lに計39ビット、色度情報a,bに計24
ビットを割当てるので、エッジ部であるか否かの判定信
号E-codeと合わせて、総計64ビット固定長の符号にな
る。

【０１３０】●装置タイミングチャート図24はカラー複写機1109,1119の装置タイミングチャー
ト例である。

【０１３１】同図において、信号STARTは原稿読取動作
開始を示す信号である。信号WPEは、イメージスキャナ
が原稿画像を読取り、符号化処理およびメモリ書込みを
行う区間を表す。信号ITOPは印刷動作の開始を示す信号
で、信号MPE,CPE,YPE,KPEはマゼンタ半導体レーザ，シ
アン半導体レーザ，イエロー半導体レーザ，黒半導体レ
ーザをそれぞれ駆動する区間信号である。

【０１３２】同図に示すように、信号CPE,YPE,KPEは、
信号MPEに対してそれぞれ時間t1,t2,t3だけ遅延されて
いて、これはM画像形成部302の感光ドラムの中心軸と他
の画像形成部の感光ドラムの中心軸との距離をd1,d2,d3
にすると、次式の関係に制御される。 t1=d1/v, t2=d2/v, t3=d3/v …(4) ただし、vは記録紙の搬送速度

【０１３３】信号HSYNCは主走査同期信号、信号CLKは画
素同期信号である。信号YPHSは2ビットの主走査カウン
タのカウント値である。信号BLKは4×4画素ブロック単
位の同期信号で、BDATAで示すタイミングで4×4ブロッ
ク単位に処理がなされる。

【０１３４】●メモリ部図25はメモリ部211の構成例を示すブロック図である。

【０１３５】180はメモリアドレスコントローラで、主
走査方向（X方向）のアップダウンカウンタ182、副走査
方向（Y方向）のアップダウンカウンタ183、両カウンタ
の出力を切替えるセレクタ184、そのカウント値をメモ
リ187（例えばDRAMで構成される）のアドレスに変換す
る座標−アドレス変換器185、および、信号/RAS,/CAS,/
WA（いずれもローアクティブ）を発生するメモリ制御部
186で構成される。

【０１３６】ここで、セレクタ184のセレクト信号をROT
0とし、二つのアップダウンカウンタのアップ/ダウン切
換信号をそれぞれROT1,ROT2とすると、これら合計3ビッ
トの信号により、図26に一例を示すような、回転および
鏡像処理を施した八種類の画像をメモリ187から出力す
ることができる。

【０１３７】さらに、メモリ187は、一つまたは複数のD
RAMモジュールで構成される。例えば、16ビットのデー
タ幅をもつDRAMモジュールを四つ（前述した符号長と同
じく合計64ビットになる）で構成する場合について考え
る。

【０１３８】データ幅は同じで、アドレス空間が異なる
DRAMモジュールを、複数種類（例えば圧縮用と非圧縮
用）を用意する。例えば、A3サイズの画像を400dpi（約
63.5μmの画素間隔），RGBそれぞれ8ビットで格納しよ
うとすると、約96Mバイト（つまりアドレス32Mビット×
データ8ビット×3色）のメモリサイズが必要になる。そ
れに対して、前述したように4画素×4ライン単位で1/6
に圧縮した場合は、約16Mバイト（つまりアドレス2Mビ
ット×データ64ビット）のメモリサイズで済む。従っ
て、同じA3サイズの画像情報を格納するためには、デー
タ非圧縮系では25ビットのアドレス空間があるDRAMモジ
ュールを用い、データ圧縮系では21ビットのアドレス空
間のDRAMモジュールを用いればよいことになる。

【０１３９】ところが、A3サイズの画像情報を400dpi非
圧縮でアドレッシングする場合、主走査方向(X)は297mm
（=4,677画素分）、副走査方向(Y)は420mm（=6,614画素
分）であるから、これを単純にアドレッシングするとX
方向13ビット，Y方向13ビットで合計26ビットになって
しまう。同様に、A3サイズの画像情報を100dpi圧縮（4
画素×4ラインを1ブロックとする）でアドレッシングす
る場合、X方向11ビット，Y方向11ビットで合計22ビット
になり、前述の非圧縮時32Mビットおよび圧縮時2Mビッ
トのアドレス空間に収まらない。

【０１４０】そこで、DRAMモジュールに与えるアドレス
を図27のようにする。すなわち、X方向の最上位ビット
(MSB)で場合分けして、X方向のMSBが‘0’のときはX方
向のMSBを除いたアドレスの上位にY方向のアドレスを配
置し、‘1’のときはY方向のアドレスの上位にX方向の
アドレスを反転したものを配置する。このようにすれ
ば、A3サイズの空間がDRAMモジュールに適したアドレス
空間に変換され、すなわち、図28に示す領域A部分はそ
のままマッピングされ、領域C部分は領域Bに置換されて
マッピングされるため、アドレス空間を無駄なく有効に
活用できる。なお、このアドレス変換は、図25に示した
座標−アドレス変換器185が行うものである。さらに、
この変換方式の規則に従えば、400dpiであっても100dpi
であっても、アドレス空間を無駄なく使うことができ
る。

【０１４１】●明度信号復号器図29は明度信号復号器404の詳細な構成例を示すブロッ
ク図である。

【０１４２】明度信号復号器404は、メモリ部211から読
出した信号L-codeを復号し、逆アダマール変換すること
によって明度情報Lを復号する。逆アダマール変換は、
(3)式で示したアダマール変換の逆変換であり、(5)式で
定義される。ただし、Hは4×4のアダマール行列 H∧TはHの転置行列

【０１４３】一方、アダマール変換および逆アダマール
変換は線形演算であり、行列Xのアダマール変換または
逆アダマール変換をH(X)と表現する場合、一般に(6)式
が成り立つ。 H(X1 + X2 + … + Xn) = H(X1) + H(X2) + … + H(Xn) …(6)

【０１４４】この性質を利用して、逆アダマール変換
を、符号器a1113で定義した各周波数帯域に分解して、
それぞれ並列に行う。ここで、符号L1から復号されたデ
ータマトリクスをYL1、符号L2から復号されたデータマ
トリクスをYL2、符号Mから復号されたデータマトリクス
をYM、符号Hから復号されたデータマトリクスをYHにす
ると(7)式が成り立つ。 H(YL1 + YL2 + YM + YH) = H(YL1) + H(YL2) + H(YM) + H(YH) …(7 )

【０１４５】図29において、1601から1604はそれぞれLU
Tで、例えばROMなどで構成され、各LUTは復号処理と逆
アダマール変換処理とを予め算出した結果を予め保持す
る。LUT1601の下位アドレスにはL1の符号が、LUT1602の
下位アドレスにはL2の符号が、LUT1603の下位アドレス
にはMの符号が、LUT1604の下位アドレスにはHの符号が
それぞれ入力され、一方、各LUTの上位アドレス(7ビッ
ト)には、信号XPHS,YPHSおよび回転信号ROT（図26参
照）が入力される。

【０１４６】さらに、1605は加算器で、(7)式に相当す
る加算を行う部分であり、各周波数成分(L1,L2,M,H)の
逆アダマール変換結果を加算する。加算結果は、4×4画
素ブロック内での明度情報Lの交流成分であり、F/F1606
を経て、明度情報Lの交流成分信号LACとして出力する。

【０１４７】もし、この方式を用いずに一括して復号す
る場合は、合計34ビットの符号と4ビットの座標(XPHS,Y
PHS)と3ビットの信号ROTとの合計41ビット、つまり41ビ
ットのアドレス空間(つまり2Tバイト)をもつLUTが必要
になり、実現しようにも現実的でない。上記の方式を用
いることにより、多くとも16ビット(符号9ビット+座標4
ビット+ROT信号3ビット)のアドレス空間(64kバイト)ROM
を数個用意すればよく、構成は極めて簡単になる。ま
た、符号長を変更する場合も対応が容易である。

【０１４８】1607は加算器で、F/F1606から入力された
信号LACと、F/F1609から入力された平均値AVEとを加算
することで、明度信号Lを得る。加算器1607から出力さ
れた明度信号Lは、F/F1608で信号CLKの立上がりに同期
されて出力される。

【０１４９】●色度信号復号器図30は色度信号復号器405の詳細な構成例を示すブロッ
ク図である。

【０１５０】メモリ部211から読出された信号ab-code
は、F/F1701で信号CLKの立上がりに同期された後、a-co
deとb-codeに分解され、さらに、again,amean,bgainお
よびbmeanに分解される。

【０１５１】乗算器1702で分解された信号again(前述し
たように信号aの振幅と信号Lの振幅の比を表す)に、信
号Lの交流成分LACを乗じ、加算器1704で信号aの直流成
分である信号ameanを加算して、信号aを復号する。復号
された信号aは、F/F1706で信号CLKの立上がりに同期さ
れ出力される。

【０１５２】同様に、乗算器1703で分解された信号bgai
n(前述したように信号bの振幅と信号Lの振幅の比を表
す)に、信号Lの交流成分LACを乗じ、加算器1705で信号b
の直流成分である信号bmeanを加算して、信号b*を復号
する。復号された信号b*は、F/F1707で信号CLKの立上が
りに同期され出力される。

【０１５３】●色空間変換器色空間変換器406は、Lab信号を次式によりRGB信号に変
換する。ただし、a∧3はaの三乗を表す

【０１５４】なお、(8)式のβij'(i,j=1,2,3)は、(2)式
のβij(i,j=1,2,3)の逆行列である。また、(10)式のαi
j'(i,j=1,2,3,4)は、(1)式のαij(i,j=1,2,3,4)の逆行
列である。

【０１５５】●対数変換器対数変換器407は、次式によりRGB信号をMCY信号に変換
する。ただし、対数の底は10である Kは定数

【０１５６】ここで出力されるM1,C1,Y1にマスキング・
UCR部213でマスキング処理を施すことにより、M,C,Y,K
の画像信号がそれぞれの画像信号生成部で生成される。

【０１５７】以上では、画像信号の圧縮、記憶、伸長に
ついて説明したが、このような動作を必要とするのは、
図13に示したように、各色の画像形成部の位置が相互に
ずれているためである。つまり、あるタイミングにおい
て、各画像形成部が必要とする画像信号の位置が異なる
（画像上の位置が異なる）ためで、その時間的なずれを
補償するために記憶手段を用いる。しかし、前述したよ
うに、フルカラー画像データの場合そのデータサイズが
大きいため、圧縮・伸長することにより画像データのサ
イズを減少させて、必要となる記憶手段の記憶容量を抑
えようとするものである。

【０１５８】●LUTの総容量の低減上述したように、明度信号を復号する復号器は、生成す
る色信号MCYKに対応して四組個必要であり、従って、そ
のLUTも、信号L1用に四つ、信号L2用に四つ、信号M用に
四つおよび信号H用に四つの合計16個必要になる。これ
ら四つのLUTには同一のテーブルが書込まれている。し
かし、前述したように、各画像形成部が必要とする画像
信号の位置が異なる（画像上の位置が異なる）ためアク
セスされるLUTのアドレスはそれぞれ異なるので、単純
には、これら四つのLUTを一つのROMなどで実現すること
はできない。そこで、カラー複写機1109,1119において
は、通常のテーブルを四等分したLUT、つまりテーブル
サイズが1/4のLUTを各信号用に四つずつ用意して、それ
ぞれに時分割で信号を入力することにより、アクセスタ
イミングが衝突しないようにして、通常のテーブルを備
えたLUTであるかのように動作させている。

【０１５９】図31は信号L1を復号するためのLUTの構成
例を示すブロック図である。なお、他の信号(L2,M,H)用
のLUTは、データ幅が異なることはあっても、同一構成
である。また、以下では、M画像信号を生成するための
信号L1をL1mで表し、同様に、他の色の画像信号を生成
するための信号をL1c,L1y,L1kで表す。

【０１６０】同図において、501から504はそれぞれセレ
クタで、例えば、セレクタ501の端子Aには信号L1kが、
セレクタ502の端子Aには信号L1yが、セレクタ503の端子
Aには信号L1cが、セレクタ504の端子Aには信号L1mが、
それぞれ入力される。505から508はそれぞれF/Fで、画
素クロックに同期してセレクタから入力された信号を保
持する。前述したように、画像信号は4×4画素ブロック
で符号化されているので、これらのF/Fとセレクタによ
り、四画素分の期間、入力された信号L1を保持する。

【０１６１】509から512は四入力一出力のセレクタで、
後述する選択信号SCに応じて四入力の何れかを選択す
る。これらのセレクタの四つの入力端子には、それぞれ
異なる組合せで信号L1が入力される。従って、これらの
セレクタは、異なる色の画像信号を生成する信号L1を選
択することになる。つまり、セレクタ509から512は、ど
のLUTをどのタイミングでアクセスするかを決定するた
めのものである。

【０１６２】セレクタ509から512でそれぞれ選択された
例えば9ビットの信号L1は、後述する例えば2ビットの信
号HYA,HYB,HYC,HYDと組合されて11ビットの信号LA,LB,L
C,LDになった後、それぞれセレクタ513から514を経て、
例えばRAM517から520のアドレス端子ADへ入力される。
なお、セレクタ513(514,515,516)は、選択信号REGに応
じて信号LA(LB,LC,LD)またはアドレスバスABを選択する
ものである。

【０１６３】517から520はそれぞれLUTを構成するRAM
で、ルックアップテーブル1601に比べてアドレス幅が2
ビット分少ないので記憶容量は1/4になる。その記憶す
るテーブルは、電源オン時やリセット時に、アドレスバ
スABおよびデータバスDBと、チップセレクトとライン信
号から作られる制御信号RAW,RBW,RCW,RDWにより、図示
しない画像処理装置の制御部からダウンロードされ設定
される。

【０１６４】図32は選択信号SCなどを生成する回路の構
成例を示すブロック図である。同図に示すように、減算
器591の出力、つまりXPHSからYPHSを引いた値(XPHS-YPH
S)が選択信号SCである。従って、YPHS=0のとき、セレク
タ509はL1m,L1c,L1y,L1kのMCYK順に選択し、同様に、セ
レクタ510はKMCY順、セレクタ511はYKMC順、セレクタ51
2はCYMK順に選択し、同じ色を生成するための信号が同
じLUTをアクセスすることはない。なお、YPHS=1,2,3の
ときも同様である。また、同図に示すように、信号XSA
およびXSBは、NANDゲート575により信号XPHSの2ビット
を論理積したて生成され、信号RXPは信号XPHSから生成
され、信号HYA,HYB,HYC,HYDおよびRYPは信号YPHSから生
成される。

【０１６５】図33はRAM517から520に設定するテーブル
の一例を示す図で、YPHS=0のとき、信号LA,LB,LC,LDが
すべて000Hであれば、RAM517からはRA=000Hが出力さ
れ、同様に、RAM518からはRB=001Hが、RAM519からはRC=
002Hが、RAM520からはRD=003Hがそれぞれ出力される。
なお、YPHS=1,2,3のときも同様である。

【０１６６】各RAMから出力されたRA,RB,RC,RDは、1ブ
ロック単位の出力で、かつ、順序がランダムになってい
る（図36から図39に示すのタイミングチャートのRA,RB,
RC,RDを参照）。そこで、これらの信号を4×4画素に戻
すとともに同期を合わせる必要がある。図34,35はその
ための回路構成例を示すブロック図である。

【０１６７】図34に示す回路は、図31に示したセレクタ
501とF/F505の組合せと同じ動作を行うもので、セレク
タ521〜524，533〜536，545〜548，557〜560、および、
F/F525〜532，537〜544，549〜556，561〜564により、
画素信号NA0〜NA3，NB0〜NB3，NC0〜NC3，ND0〜ND3（図
36から図39のタイミングチャートのNA,NB,NC,NDを参
照）を形成する。

【０１６８】このようにして得られた画素信号NA0〜NA
3，NB0〜NB3，NC0〜NC3およびND0〜ND3を図35に示す16
入力一出力のセレクタ565から568へ入力して、ランダム
な順序を正しいものに戻す。そして、F/F569はAO=L1mが
出力し、同様に、F/F570はBO=L1cを、F/F571はCO=L1y
を、F/F572はDO=L1kをそれぞれ出力する。このとき、出
力されるAO,BO,CO,DOの値は、すべて図40のROT-0のよう
に出力される。ただし、同図の16個の升の横軸は左から
右へそれぞれXPHS=0,1,2,3（主走査方向）に対応し、縦
軸は上から下へそれぞれYPHS=0,1,2,3（副走査方向）に
対応する。

【０１６９】なお、上述では、説明を簡単にするため
に、信号LA,LB,LC,LDがすべて000Hの場合を説明した
が、それぞれ異なる値であっても、その結果は四個のLU
Tを有する場合と同じである。また、上述では、信号L1
についてだけ説明したが、他の信号L2,M,Hも同様に、上
述したような構成のLUTによって処理することができる
のは言うまでもない。

【０１７０】このようにして得られた各色の画像信号を
生成するための信号L1,L2,M,Hに、信号AVEを加えて明度
信号Lを復号するが、この構成については図16に示した
とおりである。

【０１７１】このように、カラー複写機1109,1119は、
通常、複数個（n個）のLUTに格納する同一の処理情報
を、1/nに分割して、分割したそれぞれの情報をn個のRA
MやROMなどに格納したLUTを用意し、これらのLUTへ所定
のタイミングと順番で、つまり時分割に符号化された画
像データを入力することにより、複数の色成分画像デー
タを略同時に生成するための復号や逆量子化などの並列
処理を実現している。そして、LUTの数は変わらないも
のの、そのLUTの容量の合計を通常の1/nに低減してい
る。

【０１７２】ところで、上述においては、図40に示すRO
T-0の状態だけしか復号することができない。そこで、
図31に示した制御信号生成回路を図41,42に示す構成に
変更することによって、図40に示すROT-1からROT-7のよ
うな回転画像や鏡像をも出力可能にすることができる。

【０１７３】例えば、ROT-1（主走査副走査とも反転）
するときは、信号ROTは‘001’=1に設定される。デコー
ダ624は、図43に示す論理値表に従って、RTB1=‘1’を
出力し、その他は‘0’を出力するので、信号HYA,HYB,H
YC,HYDは、YPHS=0のとき0,1,2,3に、YPHS=1のとき3,0,
1,2に、YPHS=2のとき2,3,0,1に、YPHS=3のとき1,2,3,0
になる。また、信号RXPはXPHS=0,1,2,3に対応して3,2,
1,0になり、信号RYPはYPHS=0,1,2,3に対応して3,2,1,0
になる。また、選択信号SCおよびXSA,XSBに関しては第1
実施例と同じである。

【０１７４】これらの制御信号を、図31,34,35で説明し
た回路に入力することにより、図40に示すROT-1のよう
な回転画像を得ることができる。また、ROT-2からROT-7
についても同様に、回転画像や鏡像を出力することが可
能である。

【０１７５】●データ非圧縮系以上ではデータ圧縮部について説明してきたが、次に、
データ非圧縮系について説明する。

【０１７６】データ非圧縮系は、図12Aに示す変倍部208
からバスセレクタ222を通って（つまり圧縮なしに）図1
2Bに示すLOG変換部219へ入り、圧縮・非圧縮共通部分の
LOG変換部219からエッジ強調部217を経て、非圧縮メモ
リ220に一度格納された後、画像形成タイミングに合わ
せて読出され、セレクタ221を通って圧縮・非圧縮共通
部分のビデオ処理部218へ送られる。

【０１７７】このように、圧縮系と非圧縮系をバスセレ
クタ222とセレクタ221とによって切換えるが、そのセレ
クト信号は、図示しない画像処理装置の制御部の判断に
よって行われる。つまり、非圧縮用のDRAMモジュール
（または圧縮用のDRAMモジュール）が装着されているこ
とを示すモード信号MODを設け、制御部は、この信号MOD
により、どちらのDRAMモジュールが装着されているか判
断する。例えば、2Mビットのアドレス空間をもったDRAM
モジュールのみが接続されている場合は、圧縮系を用い
て、画像データをメモリ部211に格納し、32Mビットのア
ドレス空間をもったDRAMモジュール接続されている場合
は、非圧縮系を用いて、画像データを非圧縮メモリ220
へ格納するようにする。

【０１７８】●外部入力系次に、カラー複写機1109,1119の外部から多値画像を入
力する場合について説明する。

【０１７９】図12Aに示す外部I/F231から入力されたRGB
各8ビットの画像データは、バスセレクタ232を介して色
空間圧縮部207へ入った後、前述と同様に、メモリ部211
または非圧縮メモリ220に一度格納された後、画像形成
タイミングに合わせて読出され、ビデオ処理部218へ送
られる。

【０１８０】このとき、RGB三色が同時に外部から入力
されれば、そのまま圧縮せずに非圧縮メモリ220に格納
することもできるし、圧縮してメモリ部211へ格納する
ことも可能である。しかし、外部からRGB（またはCMY
(K)）の面順次で画像データが入力される場合は、三色
同時でないとLab空間を使った画像圧縮ができないの
で、各画像生成部233にある非圧縮メモリ220に色ごとの
画像データを、順次、格納する必要がある。従って、外
部から面順次に画像データが入力される場合は、非圧縮
メモリ220がなければ、つまり32Mビットのアドレス空間
をもったDRAMモジュールが装着されていないと、画像デ
ータを格納することができない。

【０１８１】●二値画像データ次に、カラー複写機1109,1119の外部から二値画像を入
力する場合について説明する。

【０１８２】多値画像の場合と同様に、外部I/F231の最
下位ビット(LSB)を用いてRGB（またはCMY(K)）の面順次
で二値画像データが入力される場合は、メモリに入力す
る直前で、図44に一例を示すような、シリアル-パラレ
ル変換器を用いて多値データに変換した後、メモリに格
納する。例えば、二値データの1ビットを16ビットに変
換すると、A3サイズの画像情報でも、図27に示したよう
に、21ビットのアドレス空間で格納が可能になる。ま
た、メモリから読出した直後で、図45に一例を示すよう
な、パラレル-シリアル変換器を用いて元の二値データ
に戻す。さらに、画像データの最下位ビット(LSB)が
‘0’ならば‘00H’を出力し、‘1’ならば‘FFH’を出
力するように、ガンマ補正部215を設定しておけば、二
値画像の出力も可能である。

【０１８３】●操作部次に、カラー複写機1109,1119の操作部について説明す
る。

【０１８４】図46は操作部の構成例を示す図で、2401は
テンキー、2402はリセットキーで、オペレータはこれら
のキーを用いて、複写機の動作設定やリセットを行う。
2403はコピースタートキーで、これを押下げることによ
り、複写機はコピー動作を開始する。2404は液晶などの
ディスプレイユニットで、その表示と対応させたタッチ
パネルキーをもっている。図示しない画像処理装置の制
御部は、タッチパネルからのキー入力と、テンキー2401
やコピースタートキー2403などのハードキーからのキー
入力とを区別なく取扱う。2405はディスプレイユニット
2404上の表示例である。2406はリモートキーで、カラー
複写機1109,1119を単体で使うローカルモードの場合に
オフし、外部から画像データを入力するリモートモード
の場合はオンする。

【０１８５】［JPEGデータのインタフェイス］次に、カ
ラー複写機1109,1119へJPEGデータを入力する場合につ
いて説明する。

【０１８６】図47は図12Aで説明した画像処理装置の構
成にJPEGデータ処理部を追加した構成例を示すブロック
図で、ATMネットワーク1101からカラー複写機1109ある
いはサーバ1117を介してカラー複写機1119へJPEGデータ
が送られてきた場合、JPEG-I/F241を介してJPEGデータ
が入力される。JPEG-I/F241へ入力されたJPEGデータ
は、ページメモリ242に一旦格納された後、画像形成タ
イミングに同期してページメモリ242から読出され、図4
に示した構成を備えるJPEG伸長部243において前述した
手順で復号される。

【０１８７】一方、図示しない画像処理部の制御部は、
外部I/F231やJPEG-I/F241などのインタフェイス部から
送られてくる画像データを受信したことを示す信号に基
づいて、バスセレクタ232へセレクト信号を送出する。
このセレクト信号によりバスセレクタ232は、JPEGデー
タ処理部からのデータを選択するように切り替えられ、
復号された画像データは、色空間圧縮部207，変倍部20
8，バスセレクタ222，…，エッジ強調部217，セレクタ2
21を経て、ビデオ処理部218へ送られる。つまり、圧縮
系および非圧縮メモリ220は通らない。

【０１８８】ここで、一度、ページメモリ242にJPEGデ
ータを格納するのは、JPEGデータが可変長であることに
よるものである。つまり、複写機1109,1119の画像処理
装置は常に同じスピードで画像データを出力する必要が
あり、このためのスピード変換にページメモリ242を用
いる。従って、ページメモリ242への書込みはJPEGデー
タの転送速度で行なわれ、読出しはプリンタ部103の出
力速度によって行われる。

【０１８９】図48から図50はページメモリ242の読み書
き制御の一例を説明する図である。

【０１９０】図48において、JPEG-I/F241から可変長のJ
PEGデータがA,B,C,D,…順で送られてきた場合、1スキャ
ン分のデータに対して、一つのアドレス（ただし、DRAM
の場合にはローアドレスとカラムアドレスで一つのアド
レスとみなす）とWE信号が発生される。つまり、JPEGデ
ータが1スキャン分揃った時点で、図49に示すように、8
×8画素を1ブロックとして、ページメモリ242上の連続
したアドレスA,B,C,D,…へ転送されてきた順にJPEGデー
タが一旦書込まれる。すなわち、JPEGデータは非同期に
ページメモリ242へ書込まれることになる。

【０１９１】続いて、すべてJPEGデータの転送が終了し
た後、図50に示すように、画像形成タイミングに同期し
て、JPEGデータの読出しが行われる。すなわち、8×8画
素を1ブロックとして、一つのアドレスとRE信号が発生
され、それに応じてJPEGデータが読み出され、JPEG伸長
部243で8×8画素の画像データに復元され、バスセレク
タ232へ送られる。

【０１９２】なお、カラー複写機1109,1119に、JPEG-I/
Fだけでなく、図8に示したような復号器を備えたインタ
フェイスを用意すれば、MPEGデータを受信して、その所
望フレームをプリント出力することもできる。

【０１９３】［画像処理装置の状態遷移］図52は図47に
示す画像処理装置の状態遷移例を説明する図で、図示し
ない画像処理装置の制御部によって実行されるものであ
る。

【０１９４】同図において、状態S1で電源が投入される
と状態S2へ遷移してシステム初期化状態になり、画像処
理装置を含むシステムの初期化を実行する。

【０１９５】次に、操作部のリモートキー2406がオフの
とき、あるいは、後述するリモートアイドル状態S5にお
いてリモートモードが解除されたときはローカル指定さ
れて、ローカルアイドル状態S3に遷移す。このとき、ス
タートキー2403が押されると、ローカルビジー状態S4へ
遷移し、コピー動作が開始される。そして、コピー動作
が終了すると、再びローカルアイドル状態S3へ戻って待
機する。

【０１９６】また、リモートキー2406がオンのとき、あ
るいは、ローカルアイドル状態S3においてリモートモー
ドが設定されたときはリモート指定されて、リモートア
イドル状態S5へ遷移する。このとき、ホストマシン（例
えばパソコン1115）などからコマンドが入力されると、
リモートビジー状態S6へ遷移し、そのコマンドに従っ
て、例えば、JPEG-I/F241や外部I/F231へ送られてきたJ
PEGデータやRGBデータを処理する。そして、コマンド終
了後、再びリモートアイドル状態S6へ戻って待機する。

【０１９７】なお、遷移中を含めローカルビジー状態S4
にあるときは、JPEG-I/F241や外部I/F231の入力を禁止
するとともに、ホストマシンなどから入力されるコマン
ドを無効にする。同様に、遷移中を含めリモートビジー
状態S6にあるときは、コピー動作を禁止するとともに、
コピースタートキー2403などからの入力を無効にする。

【０１９８】以上説明したように、本実施例によれば、
同期入力される原稿画像を読取った画像データと、JPEG
やMPEGなど各種方式によって符号化された画像データを
ATM転送するATMネットワーク、または、ATM以外のモー
ドで転送するイーサネットなどを用いたLANから非同期
入力される画像データとを、同一の画像処理装置（一定
速度で画像を出力するカラー複写機など）で出力する場
合に、可変長符号データを一度メモリに格納し、転送タ
イミングまたは転送周波数を変換して画像出力すること
により、同期入力された画像データも、ネットワークか
ら非同期入力された画像データも、一定速度で高速出力
することが可能になる。また、上述したような複数個の
画像形成部を備えた画像処理装置に対して、可変長符号
化された画像データが入力された場合でも、それぞれの
色の形成タイミングを合わせることが可能になる。

【０１９９】

【第2実施例】以下、本発明にかかる第2実施例の画像処
理装置を説明する。なお、第2実施例において、第1実施
例と略同様の構成については、同一符号を付して、その
詳細説明を省略する。

【０２００】第1実施例においては、JPEGデータを一旦
ページメモリ242に格納するが、この場合、大きなメモ
リサイズのページメモリ242が必要になるため、第2実施
例は、このページメモリ242による転送速度変換をメモ
リ部211で兼用するものである。

【０２０１】すなわち、JPEGは8×8画素を1ブロックと
して圧縮されており、それらを逐次復号した後、少なく
ともブロック幅である8ライン分の復号された画素単位
の画像データを保持しておいて、充分に速い画像クロッ
クで、逐次、それらのデータを読出せば画素単位の画像
データに展開することが可能になる。

【０２０２】図51は第2実施例のJPEGデータ処理部の構
成例を示すブロック図で、JPEG伸長部243から出力され
た少なくとも8ライン分の画像データを保持するバッフ
ァメモリ244を用意し、充分に速い画像クロックで画像
データを読出す。次に、バスセレクタ232 で画像データ
を切替えて、原稿を読取った画像データも、受信したJP
EGデータを伸長した画像データも、共通に色空間圧縮部
207と変倍部208を経て、圧縮部210で再び前述した圧縮
処理を施してメモリ部211へ格納する。ただし、このよ
うな画像圧縮を施すのは、複数個の画像形成部を備えた
画像処理装置においては、各色の位相を合わせるために
メモリが必要であり、その膨大なメモリサイズを低減す
るためである。すべての画像データが圧縮され格納され
た時点で、プリンタ部103の速度に合わせて、メモリ部2
11からデータを読出す。以降は、第1実施例と同様な手
順であるから説明を省略する。

【０２０３】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適
用してもよい。

【０２０４】また、本発明は、システムあるいは装置に
プログラムを供給することによって達成される場合にも
適用できることはいうまでもない。

【０２０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力された画像データにかかわらず、共通の符号化手段
を用いてメモリサイズを低減する画像処理装置、画像処
理方法およびネットワークシステムを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例のネットワークシステ
ムの構成例を示すブロック図、

【図２Ａ】JPEGデータの構成を示す図、

【図２Ｂ】ATM通信フォーマットを示す図、

【図３】JPEGベースラインシステムにおける符号化アル
ゴリズムを説明する図、

【図４】JPEGベースラインシステムにおける復号アルゴ
リズムを説明する図、

【図５】MPEG方式のフレーム構成を示す図、

【図６】MPEGのデータ構造を示す図、

【図７】MPEG符号化装置の構成例を示すブロック図、

【図８】MPEG復号装置の構成例を示すブロック図、

【図９】MPEG符号化装置の符号化対象の画像サイズを示
す図、

【図１０】図1に示すパソコンの構成例を示すブロック
図、

【図１１】図10に示すCODECの構成例を示すブロック
図、

【図１２Ａ】図1に示すカラー複写機の画像処理装置の
構成例を示すブロック図、

【図１２Ｂ】図1に示すカラー複写機の画像処理装置の
構成例を示すブロック図、

【図１３】図1に示すカラー複写機の概観図、

【図１４】図12Aに示す圧縮部が行う符号化を説明する
ための図、

【図１５】図12Aおよび図12Bに示す圧縮部と伸長部の詳
細な構成例を示すブロック図、

【図１６】図15に示す明度信号符号化器の詳細な構成を
示すブロック図、

【図１７】明度信号符号化の概念を示す図、

【図１８】明度信号符号化の概念を示す図、

【図１９】図16に示すグループ化回路の詳細な構成例を
示すブロック図、

【図２０】図15に示す色度信号符号化器の詳細な構成例
を示すブロック図、

【図２１】図20に示す量子化器の詳細な構成例を示すブ
ロック図、

【図２２】図20に示す量子化器の詳細な構成例を示すブ
ロック図、

【図２３】図12Aおよび図12Bに示す画像処理装置の符号
化方式における4×4画素ブロックの符号長の一例を示す
図、

【図２４】図1に示すカラー複写機の装置タイミングチ
ャート例、

【図２５】図12Aに示すメモリ部の構成例を示すブロッ
ク図、

【図２６】回転および鏡像処理を施した八種類の画像を
示す図、

【図２７】図25に示すメモリに与えるアドレスを示す
図、

【図２８】図25に示すメモリのマッピング状態を説明す
る図、

【図２９】図15に示す明度信号復号器の詳細な構成例を
示すブロック図、

【図３０】図15に示す色度信号復号器の詳細な構成例を
示すブロック図、

【図３１】信号L1を復号するためのLUTの構成例を示す
ブロック図、

【図３２】図31に示す選択信号SCなどを生成する回路の
構成例を示すブロック図、

【図３３】図32に示すRAMに設定するテーブルの一例を
示す図、

【図３４】図31に示すLUTから出力された信号を4×4画
素に戻すとともに同期を合わせる構成を示すブロック
図、

【図３５】図31に示すLUTから出力された信号を4×4画
素に戻すとともに同期を合わせる構成を示すブロック
図、

【図３６】図31に示すLUTのタイミングチャート例、

【図３７】図31に示すLUTのタイミングチャート例、

【図３８】図31に示すLUTのタイミングチャート例、

【図３９】図31に示すLUTのタイミングチャート例、

【図４０】回転処理・鏡像処理における画素の並び方を
示す図、

【図４１】図31に示す選択信号SCなどを生成する回路の
他の構成例を示すブロック図、

【図４２】図41に示す加減算器の構成例を示すブロック
図、

【図４３】図41に示すデコーダの論理値表を示す図、

【図４４】図1に示すカラー複写機に外部から二値画像
を入力する場合について説明する図、

【図４５】図1に示すカラー複写機に外部から二値画像
を入力する場合について説明する図、

【図４６】図1に示すカラー複写機の操作部の構成例を
示す図、

【図４７】図12Aで説明した画像処理装置の構成にJPEG
データ処理部を追加した構成例を示すブロック図、

【図４８】図47に示すページメモリの読み書き制御の一
例を説明する図、

【図４９】図47に示すページメモリの読み書き制御の一
例を説明する図、

【図５０】図47に示すページメモリの読み書き制御の一
例を説明する図、

【図５１】第2実施例のJPEGデータ処理部の構成例を示
すブロック図、

【図５２】図47に示す画像処理装置の状態遷移例を説明
する図である。

【符号の説明】

1101 ATMネットワーク 1103 LAN 1105 ファクシミリ装置 1107 カラープリンタ 1109,1119 カラー複写機 1111,1117 サーバ 1113 ワークステーション 1115 パソコン 1121 ディジタルテレビ 1123 VTR 1127 CATV局 1129,1131 ルータ 101 リーダ部 103 プリンタ部 201 CCDセンサ 202 サンプルホールド&A/D変換部 203 シェーディング補正部 204 つなぎ補正&MTF補正部 206 入力マスキング部 207 色空間圧縮部 208 変倍部 210 圧縮部 211 メモリ部 212 伸長部 213 マスキング・UCR部 214 変倍部 215 ガンマ補正部 216 スムージング部 217 エッジ強調部 218 ビデオ処理部 219 LOG変換部 220 非圧縮メモリ 221 セレクタ 222 バスセレクタ 231 外部I/F 232 バスセレクタ 241 JPEG-I/F 242 ページメモリ 243 JPEG-伸長部 244 バッファメモリ 302 M画像形成部 303 C画像形成部 304 Y画像形成部 305 K画像形成部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の圧縮符号化方式により符号化され
たデータを入力する第一の入力手段と、前記第一の入力手段により入力されるデータを画像デー
タに復号する第一の復号手段と、圧縮符号化されていない画像データを入力する第二の入
力手段と、前記第一の復号手段により復号される画像データおよび
前記第二の入力手段により入力される画像データを選択
的に第二の圧縮符号化方式により圧縮符号化してメモリ
に格納する符号化手段と、前記メモリに格納されたデータを復号する第二の復号手
段と、前記第二の復号手段により復号される画像データを出力
する出力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】さらに、前記出力手段により出力される
画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段を有
することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装
置。
【請求項３】前記装置はネットワークシステムに接続
され、前記第一の入力手段は前記ネットワークを非同期
転送される符号化された画像データを入力することを特
徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装
置。
【請求項４】前記ネットワークはATM（非同期転送モ
ード）でデータを転送するATMネットワークであること
を特徴とする請求項3に記載された画像処理装置。
【請求項５】前記ネットワークはローカルエリアネッ
トワーク（LAN）であることを特徴とする請求項3に記載
された画像処理装置。
【請求項６】前記第一の入力手段により入力されるデ
ータはJPEG方式で符号化された画像データであることを
特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載された画
像処理装置。
【請求項７】前記第一の入力手段により入力されるデ
ータはMPEG方式で符号化された画像データであることを
特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載された画
像処理装置。
【請求項８】前記符号化手段は、前記第一または前記
第二の入力手段から予め、または、画像データと略同時
に送られてくる信号またはコマンド、あるいは、ハード
ウェアキーの状態に基づいて、前記第一および第二の入
力手段から入力される画像データを選択的に圧縮符号化
することを特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記
載された画像処理装置。
【請求項９】前記第二の入力手段により入力される画
像データは原稿画像を読み取って得られるものであるこ
とを特徴とする請求項1から請求項8の何れかに記載され
た画像処理装置。
【請求項１０】請求項1から請求項9の何れかに記載さ
れた画像処理装置が接続されたことを特徴とするネット
ワークシステム。
【請求項１１】第一の入力系により、第一の圧縮符号
化方式により圧縮符号化されたデータを入力し、前記第一の入力系により入力されるデータを画像データ
に復号し、第二の入力系により、圧縮符号化されていない画像デー
タを入力し、前記第一の入力系により入力され復号される画像データ
および前記第二の入力系により入力される画像データを
選択的に第二の圧縮符号化方式により圧縮符号化してメ
モリに格納し、前記メモリに格納されたデータを復号し、前記メモリに格納され復号される画像データを出力する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】前記第一の入力系は、ネットワークを
非同期転送される圧縮符号化された画像データを入力す
ることを特徴とする請求項11に記載された画像処理方
法。
【請求項１３】前記第一の入力系により入力されるデ
ータはJPEG方式で符号化された画像データであることを
特徴とする請求項11または請求項12に記載された画像処
理方法。
【請求項１４】前記第一の入力系により入力されるデ
ータはMPEG方式で符号化された画像データであることを
特徴とする請求項11または請求項12に記載された画像処
理方法。
【請求項１５】前記第二の圧縮符号化方式による圧縮
符号化は、前記第一または前記第二の入力系から予め、
または、画像データと略同時に送られてくる信号または
コマンド、あるいは、ハードウェアキーの状態に基づい
て、前記第一および第二の入力系から入力される画像デ
ータを選択的に圧縮符号化することを特徴とする請求項
11から請求項14の何れかに記載された画像処理方法。
【請求項１６】前記第二の入力系により入力される画
像データは原稿画像を読み取って得られるものであるこ
とを特徴とする請求項11から請求項15の何れかに記載さ
れた画像処理方法。