JP3572637B2

JP3572637B2 - 画素画像の縁部平滑化方法及び装置

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Publication number: JP3572637B2
Application number: JP23419893A
Authority: JP
Inventors: マーク・ディー・ランド
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1993-08-26
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2019-10-06
Also published as: EP0584966B1; JPH06225140A; DE69324418T2; US5650858A; DE69324418D1; EP0584966A1

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、例えばインク噴射プリンタ又はレーザプリンタのような高解像度出力装置上に、低解像度の画素画像データベースから、解像度を増大した縁部平滑化済み画像を生成する方法及び装置に関し、更に詳細には、グレースケールの入力画素画像を提供する方法及び装置に関する。この場合、本方法及び装置は、高い方の解像度出力画像内に入力画像のグレースケールを保存する。
【０００２】
上記の方法は、例えば、プリンタハードウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアにおいて、ｍｘｎドットマトリックス入力データをｍ’ｘｎ’ドットマトリックス出力データ内にマッピングし（ここに、ｍ’はｍの整数倍の数であり、ｎ’はｎの整数倍の数であり、ｍ’及びｎ’の中のいずれか１つが１より大きい数である）、記憶されている平滑化基準を介して縁部の平滑化を実施するために出力データを処理することによって実行される。
【０００３】
この場合、前記のマッピング過程及び処理過程は、入力データによって表される個々のドット内のあらゆるグレースケールパターンに影響を及ぼすことなしに達成される。例えば、ここで、ｍ及びｎがインチ当たり３００ドットの場合（１インチ平方あたり３００ｄｐｉｘ３００ｄｐｉ入力画素画像と、効果的な倍解像度６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉ出力画素画像）を考える。ｍとｎが同じであるか、或いは、異なっても差し支えなく、整数の解像度乗数は所要の印刷品質、処理能力、及び、コスト目標と矛盾しない任意の正の整数である場合には（解像度増加を達成するためには少なくとも一方の数が１より大きいこと）、本方法及びシステムは一般的に適用可能であることを理解されたい。
【０００４】
【従来技術及びその問題点】
３００ｄｐｉ程度の解像度が比較的低く、一般に垂直及び水平両方向において解像度が等しいようなインク噴射プリンタ及びレーザプリンタ用にインストールされた大きいデータベースが存在する。最近、６００ｄｐｉ解像度画像を生成する能力を持つ解像度の更に高いプリンタにより、優れた印刷品質が提供されるようになった。３００ｄｐｉの文書、用途、または、生成された画像データベースから６００ｄｐｉ画素データを作ることを要求することは、高い方の解像度プリンタをドライブするホストコンピュータに過度の負担をかけることになる。そのためには、ホストに容量の大きい記憶装置が必要とされるばかりでなく、６００ｄｐｉプリンタの処理能力も低下させる。従って、処理能力を大幅に犠牲にすることなく、多くの印刷用として更に解像度の高いプリンタの出現が望まれる。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたものである。
【０００６】
【発明の概要】
低い解像度の使用および解像度の低いデータベースとの互換性を保持し、高い解像度のプリンタを利用し、また、高い処理能力を維持するためには、必要とされるあらゆる画素画像データ処理は、ソースコンピュータでなく行先プリンタにおいて行われることが望ましい。
【０００７】
また、画素画像データ処理用のスマートプリンタコントローラを設け、当該コントローラにコンピュータから３００ｄｐｉ解画像データを受信させ、より低い品質とより高い品質の印刷結果をそれぞれ得るために３００ｄｐｉ解像度のプリンタ（変換オーバーヘッド利用せず）及び６００ｄｐｉ（又は、より高い）解像度のプリンタ（最小限度の変換オーバーヘッドを利用）をドライブするようにしてもよい。
【０００８】
これらの目標及び利点は、３００ｄｐｉ入力画素データ画像をぎざぎざでなく平滑化された縁部を持つ対応する６００ｄｐｉ出力画素データ画像にマッピングする、本発明の方法及び装置に従って達成可能である。各入力画素は、各入力画素を囲む定義済み近傍内の画素に関して分析され、画像全体に含まれるコンテキスト（文脈）に関して所要の平滑化特性を有する対応する２ｘ２置換え画素内にマップされる。この操作は、ぎざぎざを生成する可能性を持つパターンを表す、事前に定義された入力データテンプレートと逐次比較することによって遂行される。３００ｄｐｉ入力画素画像の特徴の保存すると共に、６００ｄｐｉ出力画素画像の縁部を平滑化するためには、対応する出力画素４個組の中の各々４個の画素、即ち、ここでスーパー画素と称する画素は、入力画素がオンであるか又はオフであるかには無関係に、オン又はオフのいずれかとなる。低い方の解像力入力画素画像のグレースケーリング（又は、いわゆるハーフトーン）は、保存されることが好ましい。
【０００９】
【実施例】
プリンタのコントローラに入力を供給するために、比較的狭いバンド幅のデータ通信リンクを介して、インク噴射プリンタによってホストコンピュータから受信可能な、例えば３００ｄｐｉ程度の比較的低い解像度の画素画像を図１Ａに示す。解像度を、例えば２倍に上げて、例えば６００ｄｐｉ程度の比較的高い解像度にした場合に入力されたこの種の画素画像を図１Ｂに示す。この場合、オフ状態であった各々のオリジナル画素は、対応するスーパー画素内に４つのオフ画素を持ち、オン状態であったオリジナル画素は、対応するスーパー画素内に４つのオン画素を持つ。図１Ｂから明らかなように、解像度の低い方の入力画素画像のぎざぎざのある縁部（即ち、ぎざぎざ）と同じぎざぎざが解像度の高い方の画素画像に反復されたに過ぎないので、画素解像度が増加しても、印刷の品質は改良されない。
【００１０】
本発明の方法に従い、６個の６００ｄｐｉ画素が効果的に除去され（白丸で示す）、６個の別の６００ｄｐｉ画素が効果的に加えられた（斜線を引いた丸で示す）重要な縁部平滑化過程を図１Ｃに示す。図１Ｃにおいて点線によって示された大きい方の円に含まれる解像度の高い方の２つの画素は縁部平滑化過程によって加えられたものであり、図２及びテーブル１を参照しながら、幾分詳細に検討することとする。図１Ｄは、前記の過程の結果として得られる解像度の高い方の印刷用画素画像を示し、この画像は、解像度が増加したばかりでなく、その縁部のぎざぎざは、解像度の低いオリジナルの入力画素画像の場合よりも平滑化されて高品質化されている。
【００１１】
図２は、８１個の正方形セルで構成されるアレイにおける入力画素画像を概略的に示す（図２には、関係のある幾つかのセルのみを示し、残りのセルは図示しない）。この図においては、３００ｄｐｉ画素の位置が、デシグネイタ（指定子）としての行（英文字）と列（数値）の組み合わせによって表される。例えば、アレイの中心に位置するセルは、Ｅ５セル又はＥ５画素と呼ばれる。太い実線で縁部取りした画素Ｅ５は、高品質印刷を達成するための６００ｄｐｉスーパー画素によってどのように表現されるかを決定するために、本発明の方法に従って処理されつつある入力画素であるものとする。図２において、セルＥ５を含めた黒塗りセル及び斜線を施したセルは、高品質の印刷済み出力を生成するために縁部が平滑化されることが好ましい入力画素パターンを表す。パターンは、関心の対象外であることを表す明き又は空白（白）セル、オン状態にある画素を表す占拠又は満室（黒）セル、及び、オフ状態にある画素を表す斜線を施したセルによって構成される。中心に位置する画素Ｅ５を囲む図示されたウィンドウ内のオン画素およびオフ画素で構成されたパターンは、印刷前に解像度の高い方のデータによる調整が行われなかった比較的低い印刷品質の出力済み又は印刷済み画素画像を表すものである。
【００１２】
図２を更に詳細に分析すれば、解像度の低い方の入力画素画像においてセルＥ４、Ｆ４、Ｇ４、Ｈ４、及び、Ｄ５がオンであり、同じくこの画像においてセルＥ５、Ｆ５、Ｇ５、Ｈ５、Ｄ６、Ｅ６、Ｆ６、及び、Ｅ７がオフであるならば、ぎざぎざを平滑化するように解像度の高い方の画素画像が調節されない限り、残りのセルのオン／オフ状態には関係無く、望ましくないぎざぎざが出力に現れることが分かるはずである。この種の入力画素画像を最も適した程度に平滑化すること、ひいては、高い印刷品質を得ることは、４つの６００ｄｐｉ画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ８としてＳに提示される四画素またはスーパー画素の挿入図によって示されるように、画素Ｅ５に対応する６００ｄｐｉスーパー画素内における上側２つの画素がオンであり、下側２つがオフである場合に達成される。中心に位置する所定の画素を含み、この画素を囲むウィンドウ内の８１個の３００ｄｐｉ画素は、ここでは、中心画素の近傍と称する。
【００１３】
入力画素画像パターンは無数に存在するが、高い方の解像度を持つ印刷出力においてぎざぎざを回避するために検討対象としなければならない典型的なパターンを図２に示す。本発明に係る方法及び装置に従い、８２個のこの種のパターンをテンプレート又は論理アレイとして示す。この場合、論理アレイは、ブールバリアブルで構成され、種々のパターンを表すために、これらのバリアブルがオン、オフ又はマスク（検討対象外であることを示す）される。全てのこの種テンプレートは、４つの回転方向の各々の方向において、８１個の対応するセル入力画素サブ画像と、入力画素画像内の各画素に関して対比されていることが分かる。単一マッチした場合には（回転によって作られる４つの方向の各方向において各テンプレートが一意的である場合を単独マッチと称する。一方、複合マッチした場合には、結果としてただ１つの出力スーパー画素が作られる。）、所定の画素に対応するスーパー画素は、そのオン／オフ四画素が事前に定義された組合わせとなるように再作成される。
【００１４】
換言すれば、当該入力画素画像内に図２に示す近傍パターンが発見される度に、その中心画素、即ち画素Ｅ５は、６００ｄｐｉ出力画素画像内において、上側２画素がオンであって下側２画素がオフであるような図に示すスーパー画素に置き換えられる。同様に、入力画素画像の処理中にテンプレートマッチが発見される度に、そのままでは解像度の高い方の印刷出力の品質を低下させるおそれのあるぎざぎざに対し最高の方法で対処することが判定されている方法に従って、オリジナル画素画像の中央画素に関して対応するスーパー画素が再生成される。結果として、処理コストをホストコンピュータ又はそのユーザーでなく、プリンタに負担させることにより、高解像度の非常に改良された縁部平滑化済み印刷品質が達成される。ソフトウェア、ファームウェア、或は、プリンタ及びそのコントローラの複雑さ、速度、及び、コストに対する影響を最小限に抑制するために最も好ましい方法として、このような処理がハードウエアにより容易に実施可能である。
【００１５】
本発明にかかる好ましい方法に従って使用される８２枚のテンプレートを、それらの論理式を定義することによりテーブル１に示す。
【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

テーブル１において、同等記号の左辺は、Ｔ１からＴ８２まで番号順に配置されたテンプレートであり、右辺は、番号をつけられた各テンプレートに対応する論理組合わせを示す。組合わせられる論理変数（バリアブル）または項（ターム）は、図２に示すように、所定の画素を囲む近傍内の論理的入力画素に対応することを理解されたい。論理否定（否定：ＮＯＴ）オペレータ（演算子）は、縦書きの鍵括弧記号によって表され、論理的ＡＮＤは、論理組み合わせ内のキャップ記号によって表わす。テーブル１に示すテンプレートは、高品質の縁部円滑化済み出力画素画像を生成するために経験的に決定されたものであるが、本発明の有効範囲から逸脱することなく改変可能であることを理解されたい。
【００１６】
当該技術分野に熟練した者であれば、テンプレート及びそれらの特定パターンの数は、種々の印刷用途において高品質の疑似６００ｄｐｉ出力を供給するために経験的に決定されたものであることが理解できるはずである。テーブル１記載の式によって定義されたテンプレートは、縁部平滑化の最適の方法を表すものと確信され、次に示す種々の、場合によっては競合することのある目標に適合する。
１）可能な限り広範囲に亙ってストロークウエイトを保存すること。
２）入力画素画像の特徴のシフトを最小限にし、シフトが必要である場合には、特徴のシフトは最小限とし（１つの単一６００ｄｐｉ画素幅を絶対に超過しない）、同一方向であること。
３）曲線、交差、終了点、及び、セリフが正確に再生されるような方法においてキャラクタフォントを円滑化すること。
４）図形的または絵画的画素画像の灰色基準化された入力またはハーフトーンを保存すること。
【００１７】
入力画素画像において、画素Ｅ４、Ｆ４、Ｇ４、Ｈ４、及び、Ｄ５がオンであり、画素Ｅ５、Ｆ５、Ｇ５、Ｈ５、Ｄ６、Ｅ６、Ｆ６、及び、Ｆ７がオフである場合はＴ５６（図１Ｃの点線で縁部取りされたスーパー画素を生成する図２に示すテンプレートである）によって表されることがテーブル１から理解される。残りの論理的入力画素は縁部平滑化の決定には影響しないので、これらの画素は検討対象としては取り扱わず、従って、Ｔ５６に関する組合わせ項としては現れない。テーブル２記載のブール論理方程式を実行することによって図２に示される出力スーパー画素内の論理的画素を、これらの論理的画素が対応する画素から得られた反復的な最初の状態から選択的に変更することは簡明であり、これら論理方程式の入力は、各テンプレートに関して入力画素画像が当該テンプレートにマッチするかどうかを指示する論理変数である。この場合、カップ記号は、次のテーブルのように、論理的ＯＲオペレータ（演算子）を示す。
【表７】

【００１８】
四画素の左上の画素Ｐ８がトグルされるべきか或いは変更されるべきかはＣＨＡＮＧＥＰ８方程式によって定義され、右上の画素Ｐ４が変更されるべきか否かはＣＨＡＮＧＥＰ４方程式によって定義され、左下の画素Ｐ２の同じ問題に関してはＣＨＡＮＧＥＰ２方程式によって定義され、右下の画素Ｐ１の同じ問題に関してはＣＨＡＮＧＥＰ１方程式によって定義されることを理解されたい。例えば、図２において、テンプレートＴ５６にマッチすると、Ｔ５６をハイにセットする。従って、前記方程式の解により、ＣＨＡＮＧＥＰ８及びＣＨＡＮＧＥＰ４はハイになり、一方、ＣＨＡＮＧＥＰ２及びＣＨＡＮＧＥＰ１はローになる。これは、四画素またはスーパー画素の左上及び右上画素Ｐ８、Ｐ４に対応し、Ｓは、トグルされるか、或は、もとのオフ状態からオン状態に変更され、左下及び右下の画素Ｐ２、Ｐ１は、図２と示すように、もとの状態のまま残される。テーブル１には僅かに８２個のテンプレートが記載され、前記方程式にも同じ数のテンプレートが引用されているにすぎないが、実際にはマッチ可能な入力画素画像パターンは３２８個ある（ここに説明する実施例には、その中の１２個が複写済みである）。換言すれば、処理される低い解像度の方の各画素に関して、高解像度画素の印刷を決定するために適用しなければならない３２８条のパターンマッチング規則がある。３２８条全ての規則を実行するために必要な回路を余り複雑にしないために、本発明方法では、８２個のテンプレートに関連した入力画素画像を連続的に再方向づけ（リオリエンテーション）することによって、残部の処理を控えることができる。この場合のリオリエンテーションはハードウェアにおいて実施することが好ましい。
【００１９】
４つの異なる方法、例えば、入力画素画像に対して、１）標準、２）ｙ軸の回りに鏡映、３）左回りに（ＣＣＷ）回転、４）ｙ軸に関して鏡映し、次に、左回り（ＣＣＷ）に回転することによって入力画素画像を方向づけし、更に、連続した各入力画素画像方向に関して、入力画素画像が８２個のテンプレートにマッチするかどうかを決定することにより、わずか８２個のテンプレート又はパターン‐マッチング論理組合わせを実行するだけで、３２８個全ての可能なマッチングについて考察される。中心画素に関して近傍画素が平滑化に及ぼす影響の４方向対称性を考慮することによって得られる利点を利用することにより、ここで提案される解決方法のコスト及び複雑さの観点から重要な利点がえられる。
【００２０】
入力画素画像を再方向付け（リオリエント）する方法を用いると、図５Ａ及び５Ｂに示すように、テンプレートはハードウェアＰＬＡにおいて都合よく実行可能になるが、例えば、入力画素画像の代りにテンプレートのリオリエントを可能にするような代替方法が利用可能であることを理解されたい。好ましい方法及びシステムは、本質的には、他の画像に対する入力画素画像のリオリエンテーション又は他のテンプレートに対するテンプレートのリオリエンテーションを実施することであると見なしても差し支えない。
【００２１】
本発明は、次のように要約される、即ち、本発明にかかるドットマトリックス画素画像グレースケール保存・縁部平滑化プリンタシステムは、例えば３００ｄｐｉｘ３００ｄｐｉのような第１の事前定義された解像度を持つ例えば図２に示す入力画素画像のような入力画素画像を有することが好ましい。この場合、例えばその中央画素のような入力画素画像内の所定の画素は事前に定義されたオン／オフ状態及び関連シェーディングファクタを持ち、更に、１つ又は複数の軸における第１の事前定義された解像度の例えば２のように１よりも大きい整数の倍数倍に相当する例えば６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉのような第２の事前定義された解像度を持つ図２に示す出力画素画像のような、メモリーを基調とする出力画素画像を有することが好ましい。更に、入力画素画像内の所定の画素及び例えば８０個のような事前に定義された個数の入力画素画像内の所定の画素を囲む近傍画素を分析し、それによって、例えば図２に示すスーパー画素Ｓのように多重配置されたスーパー画素によって構成される画像のような倍加された解像度を持ち、入力画素画像よりも平滑化された画素画像を生成して出力するために、例えば、記述のコンビネータ的及び順次的な論理回路のようなプロセッサを有することが好ましい。
【００２２】
プロセッサにより、各近傍画素の現在のオン／オフ状態を決定し、例えば図２におけるスーパー画素Ｓの４つの６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉ画素のような、より高い解像度の比較的多数の画素で構成される対応する１組の画素内に所定の画素のオン／オフ状態の事前に定義された関数として近傍画素のオン／オフ状態を設定することが好ましい。図３から更に明瞭に分かるように、プロセッサは、例えば、所定の画素のオン／オフ状態と合致するオン／オフ状態と関連した１組の画素の中の任意の画素が所定の画素のシェーディングファクタと同じシェーディングファクタを持つように、所定の画素と関連したシェージングファクタと合致する出力画素画像の各画素と関連したシェーディングファクタを設定する。従って、入力画素画像のグレースケールは、灰色基準化された領域内に保存されるが、グレースケールデータを持たない領域内においては、解像度倍され、縁部平滑化力される。
【００２３】
本発明を説明する別の方法は、本発明をインク噴射またはレーザプリンタと共に使用するための低解像度画素画像から高解像度画素画像へのプロセッサと見なす方法である。前記の方法によって説明されるプロセッサは、例えば図２のウィンドウ及び中央画素のような特定の１つの画素を含む所定の１つの低解像度の入力画素画像ウィンドウを表すデータを受信する論理回路を有し、この回路は、（１）この種の低解像度ウィンドウ内の画素と（２）事前に定義された１組の複数の画素画像パターンとの間の比較を実施する。この回路は、前記の比較結果に従って前記所定の画素に対応する例えば図２のスーパー画素Ｓのような高解像度画素画像の事前に定義された状態を表す１組の多重出力信号を生成する回路であると見なしても差し支えない。この種の出力信号は、インク噴射またはレーザプリントヘッドをドライブし、前記の低解像度入力画素画像ウィンドウに対応する高解像度画素画像を生成する。高解像度画素画像内の多重画素のオン／オフ状態と低解像度入力画素画像の平滑化を実施する１つの所定画素のオン／オフ状態との間には事前に決定された相関性があることは重要である。これについては、図２のテンプレートＴ５６に関して既に説明済みである。
【００２４】
図３Ａ及び３Ｂにおいて、論理フローチャートは、本発明にかかる好ましい方法を示す。図３Ａ及び３Ｂに示す入力画素画像を解像度倍する方法は、例えば６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉのように比較的解像度の高いプリンタにおいて使用される。この場合、ホストコンピュータからの入力画像解像度は、当該プリンタの解像度よりも比較的に低い。この方法は、１０から出発し、先ず、１２において、プリンタ又はプリンタコントローラに印刷しようとする近傍内の低解像度（ＬＯＷＲＥＳ）画素画像データを入力する。この種入力データは、垂直プリントヘッド、画素データの全ラスタ、画素データの部分的ページ、又は、印刷しようとする画素データの全ページを対象としたコラム状画素データを表すことができることを理解されたい。本発明にかかる好ましい方法及びシステムに従えば、定義された近傍内のこの種低解像度入力画素データは、大きい画素データ緩衝方式を必要としないことは有利である。その理由は、容易に理解出来るように、入力画素データは、拡大され、プリンタの処理能力に影響しないレートにおいて随意に平滑化されることに因る。
【００２５】
この方法は、更に、１４において、近傍内の中央画素のような第１の、又は、所定の画素を選択する過程を有する。低解像度の入力画素画像データはグレースケール可能であるので、１６において、定義済みウィンドウ内にこの種グレースケールデータが１つでも所在するかどうかあるかどうかが決定される。この種定義済みウィンドウは、オン又はオフのいずれかであることがテンプレートによって定義されている所定の画素の周りの１組の中間近傍画素を有することが好ましい（この種の定義済みウィンドウ内に所在すると見なされないことは検討対象外とする）。中間近傍画素を有する場合には、この種ウィンドウ内において高解像度で生成しようとする第１又は所定の画素は、１８において、解像度が、灰色又は陰付き出力印刷パターン画素又は複数の画素で構成される組の中に、例えば２倍というように単に拡大されるだけであり、これによって、平滑化、ひいては、ハーフトーン画像歪み、又は、それに起因するコントラストの喪失は起きない。従って、定義済み入力画素データウィンドウ内のグレイスケールされたデータの場合、この種ウィンドウは、８１画素近傍全体よりも小さいことが好ましく、高い方の解像度において生成された複数画素による画像においては、低い方の解像度を持つ入力画素画像データのグレースケールが保存される。
【００２６】
定義済みウィンドウ内にグレーが所在しない場合には、図３Ａ及び３Ｂに示すように、２０において、第１の、又は、所定の画素のマッピングが行われ、このマッピングには、入力画素データ内の単数の各画素に関して、画素データの種々の方向において単数画素を囲む画素データと事前に定義された複数の画素データテンプレートとを比較し、それによって、前記の比較対象間に事前に定義された相関性が存在するかどうかを決定する過程が含まれることが好ましい。相関性がある場合には、２０において、１つ又は複数のテンプレートマッチによって示されるように、すなわち、テンプレートとのマッチの結果が構造体によって論理的に累積または合計されるような一連のＣＨＡＮＧＥＢＩＴＳ｜＝ＴＥＭＰＬＡＴＥＭＡＴＣＨ〔ＤＥＦＡＵＬＴ（デフォルト）／ＭＩＲＲＯＲ（鏡映）／ＲＯＴＡＴＥＣＣＷ（左回転）／ＭＩＲＲＯＲＴＨＥＮＲＯＴＡＴＥＣＣＷ（鏡映後左回転）〕構造体によって表されるように，この方法は、更に、当該単数画素に関して、この種の場合と関連した一意的に定義済みの平滑化代用複数画素画像に従い高い方の解像度において、例えばスーパー画素Ｓ、すなわち、ＯＵＴＰＵＴＳＵＰＥＲ−ＰＩＸＥＬ＝Ｅ５ＸＯＲ（排他的論理和）ＣＨＡＮＧＥＢＩＴＳ論理構造体によって表されるような、１つの複数画素画像を生成する過程を有する。
【００２７】
更に、本方法は、２２において、１８又は２０において生成された出力スーパー画素を、プリントバッファへ挿入し、２４において、物理的印刷要素データが全て拡大済みか否かを判定する過程を有する。拡大済みでない場合には、２６において、次の低解像度入力画素（次の所定画素になる）が選定され、前述の過程１６及び１８、又は、２０が繰り返される。印刷要素が全て拡大済みである場合には、２８において、高解像度（ＨＩＧＨＲＥＳ）データが印刷される。高い方の解像度において生成された複数画素画像を２８において印刷する過程は、印刷済み出力における高い方の解像度の画素画像の縁部平滑化を実施することを理解されたい。３０において表示されるように、処理されるべき低解像度入力画素データがまだ存在する限り、後続する入力画素画像データは、１２において開始して全く同様に処理される。それ以上データが存在しない場合には、勿論、入力画素画像データ処理は、３２において停止する。
【００２８】
要約すれば、図４Ａ１、４Ａ２、４Ｂ、４Ｃ１、４Ｃ２、４Ｄから４Ｇまで及び４Ｈ１、及び、４Ｈ２は、本発明にかかる解像度増加および縁部平滑化の方法およびシステムにおいて使用され、それによって出力済みスーパー画素が生成される８２個のテンプレートを略図的に表す。これらの図において、括弧の上側には、（テンプレートの定義済された種々の方向の各方向において）入力画素画像データの比較対象とされるテンプレートを示し、括弧の下側には、マッチした場合に生成される対応するスーパー画素を示す。テンプレートＴ１からＴ８２までは、テーブル１記載のテンプレート方程式に対応することを理解されたい。パターンマッチテンプレートは、多数の入力画素画像を理解する一助となるものと判断し、完全を期するために記載した。これら多数の入力画素画像は、本発明にかかる方法及びシステムに従ってそれらの縁部が円滑化されなかった場合には、低印刷品質をもたらすこととなる。
【００２９】
最後に５Ａ及び５Ｂにおいて、本発明の好ましい実施例において、入力画素を出力スーパー画素内へハードウェア処理する過程は、プリンタ又はプリンタコントローラ内のハードウェアプロセッサ又は論理回路によって行われ、この場合、入力画素画像のオリエンテーション（方向づけ）及びリオリエンテーション（再方向づけ）は、複数の２から１マルチプレクサ（ＭＵＸ）４４、４６を使用して組み合わせ的に達成可能であり、これらのマルチプレクサは、１つ又は複数の（左から右への）監視過程と４サイクルクロックシーケンスにおける入力画素画像データの（ＣＣＷ）回転との組み合わせを効果的に生成する。更に、テンプレートマッチングのための論理（ロジック）は、ＭＵＸ４４、４６と結合したプログラム済み論理アレイ（ＰＬＡ）４８の使用によって組み合わせ的に達成可能である。
【００３０】
ＰＬＡ４８の出力は、最初に「非回転され」（実際には、右回り方向に逆回転され）、次に、それぞれＭＵＸ５０、５２によって非鏡映され、ＭＵＸ５２の出力に、ＣＨＡＮＧＥＰ８、ＣＨＡＮＧＥＰ４、ＣＨＡＮＧＥＰ２、ＣＨＡＮＧＥＰ１を生成する。連続する入力画素画像オリエンテーションの間の４ビットラッチ又はＤフリップフロップアレイ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄをＲＥＳＥＴした後で、ＣＬＯＣＫすることにより、出力スーパー画素Ｓが（同期的に）生成可能であることを理解されたい。図に示すように、Ｄフリップフロップ入力は、それらの出力の論理和であり、テーブル２に記載された論理方程式を実行するＰＬＡ４８のオリエンテーション復元されたＣＨＡＮＧＥＰ８、ＣＨＡＮＧＥＰ４、ＣＨＡＮＧＥＰ２、ＣＨＡＮＧＥＰ１出力である。最後に、ＣＬＯＣＫ信号と同期的に操作されるＭＵＸゲートＣＯＮＴＲＯＬ回路５６は、ＭＵＸ４４、４６、５０、５２により、入力画素画像オリエンテーションの連続性を制御する。勿論、ハードウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアのいずれにせよ、代替として実現することは、本発明の有効範囲内に含まれる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る方法及び装置は、上記のように構成され、作用するものであるから、より高い解像度を持つインク噴射プリンタ又はレーザプリンタ等に対して、比較的バンド幅の狭い通信リンクを経てホストコンピュータから受信された低い方の解像度（例えば、３００ｄｐｉｘ３００ｄｐｉ）画素画像データから高い方の解像度（例えば、６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉ）画素画像を生成することを可能にする。この場合、縁部平滑化されなければぎざぎざのまま出力されるはずであるところ、高い方の解像度の印刷出力は縁部が平滑化される。高い方の解像度出力画素画像の縁部が円滑化されるような方法によって、低い方の解像度入力画素画像を高い方の解像度出力画素画像内にマッピングすることにより、余り複雑化せず比較的低コストで、しかも、ホストコンピュータ又は通信リンクに処理能力の強化および通信バンド幅の拡張という負担をかけることなく、また、システムの処理能力を低下させることなしに高品質の印刷画像が提供される。低い方の解像度の文書スキャナ及び画像データベースとの互換性は保持される。
この方法及びシステムは、３００ｄｐｉから６００ｄｐｉへのマッピング、及び、垂直および水平軸に沿った対称的な平滑化のみに制限されることなく、既存設備への後方互換性を要求するあらゆるシステムに対して全般的な適用可能性を持ち、更に、高い方の解像度を持つプリンタが利用可能なシステムにおける印刷の品質を大幅に改良することができる。低い方の解像度入力画像が高い方の解像度出力画素画像にマップされると同時に、選択的縁部平滑化を実施することによって、特徴定義、コントラスト、又は、トーンを実質的に喪失することなしに、グレースケーリングを含む画像データベースの印刷が可能である。
本方法およびシステムを実現することはコスト効果的であり、しかも、そのためには、プリンタコントローラにささやかな記憶装置及び処理能力が要求されるだけである。この方法は、所定の低い方の解像度の各入力画素を含む逐次方向づけされた入力画素近傍がマッチする対象とされる縁部平滑化の困難なパターンを定義するために、複数のテンプレートを使うことによって達成される。こうすれば、全ての面倒な入力が供給される可能性がある場合に、対応する全てのテンプレートを記憶しておくことが必要であることに起因する冗長性が回避される。
本発明を実施するための一態様について説明したが、本発明の趣旨から逸脱することなく改変することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本図から図１Ｄまでは、本発明の方法により実行される入力、倍解像度化、平滑化、出力の各過程を説明するための図であり、本図は入力画素画像を示す図。
【図１Ｂ】倍解像度化された画素画像を示す図。
【図１Ｃ】平滑化の過程を示す図。
【図１Ｄ】出力画素画像を示す図。
【図２】図１Ｂおよび図１Ｃの倍加解像度化及び平滑化を実行する際に使用される、入力パターンマッチングテンプレートの典型例を説明するための図。
【図３Ａ】本発明方法の流れ図。
【図３Ｂ】本発明方法の流れ図。
【図４Ａ１】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ａ２】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｂ】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｃ１】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｃ２】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｄ】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｅ】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｆ】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｇ】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｈ１】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図４Ｈ２】入力パターンマッチングテンプレートを示す図。
【図５Ａ】本発明方法を実施する論理回路の簡単なブロック図。
【図５Ｂ】本発明方法を実施する論理回路の簡単なブロック図。

Claims

第一の解像度を有するインクジェットプリンタまたはレーザプリンタ用の入力画素画像解像度を倍数化する方法であって、入力画素画像は前記第一の解像度より低い第二の解像度を有し、前記入力画素画像は、前記第二の解像度の入力画素データによって規定され、また前記入力画素データは、グレースケールと関連性があってもよく、以下の（ａ）および（ｂ）のステップを有する方法、
（ａ）インクジェットプリンタまたはレーザプリンタにおいて、前記第二の解像度の前記入力画素データを前記第一の解像度上の画素画像へマッピングするステップであって、前記マッピングするステップは、各単一の画素が前記グレースケールと関連性がない場合には、前記単一の画素の近傍の画素データと、複数の事前に定義した画素データテンプレートと比較し、事前に定義した補正データが存在するか否かを判定し、もし存在すれば、前記単一の画素を前記第一の解像度を有する事前に定義した複数の画素画像と交換し、前記各単一の画素が前記グレースケールと関連性がある場合には、前記各単一の画素を、解像度を単に拡大するようにして対応する複数の画素画像を生成することによって前記第二の解像度の前記入力画素画像のグレースケールを保存するように実行し、前記マッピングするステップは、各単一の画素が前記グレースケールと関連性がない場合に、前記テンプレートと、前記単一の画素の近傍の前記画素データとを、方向付けしては比較することを順次行うステップを含み、及び
（ｂ）前記交換された複数の画素画像を前記第一の解像度で印刷し、前記第一の解像度の画素画像の縁部を平滑化するステップ。