JP3888500B2 - 画像データ符号化復号装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機などの画像形成装置において画像データを符号化したり、復号化されたデータを復号する画像データ符号化復号装置に関し、特に、電子ソート機能を実現するデジタル画像形成装置に好適な画像データ符号化復号装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタル複写機などの画像形成装置において、原稿の画像情報を読み込んだ順番に内部記憶装置に蓄え、全原稿を読み込んだ後、内部に蓄積された画像データを読み込み順に出力する動作を所望部数繰り返すことにより、コピー出力のソートを実現した、いわゆる電子ソート機能を備えたものが提供されている。このような電子ソート機能付きの複写機は、従来の機械的にソートを行う複写機に比べ、原稿の読み込みが1度で済み、ソートを行う機械部分が必要なくなるなどの利点がある。画像データの蓄積を行う画像蓄積装置としては、ハードディスクなどの大容量記憶媒体を使うのが一般的であるが、近年、複写機の画像入出力のスピードが非常に速くなってきており、特にデータ量が多い多値画像を扱う場合は、1台のハードディスクにそのまま画像を蓄積したのでは、ハードディスクのスピードがネックになり、電子ソート時の複写機のスピードのパフォーマンスを落とすことになってしまう。そこで、多値画像データのビットプレーン毎に1台のハードディスクを割り当てて入出力をさせる方式が提案されている。
【0003】
この従来の方式を多値4ビットの場合を例にとって図11ないし図13に基づいて説明する。図11は多値ビットを複数のハードディスクに割り当てる場合の従来例を説明するための図、図12は従来における画像データの上位および下位ビットと符号量との関係を説明するための図、図13は従来における各ハードディスクに割り当てられる各符号の一例を説明するための図である。
【0004】
従来では、図11に示すように、4ビットのデータのうちの最下位ビットであるビット0は第1ハードディスクに、同じく下位ビットのビット1は第2ハードディスクに、上位ビットであるビット3は第3ハードディスクに、同じく最上位ビットであるビット4は第4ハードディスクにというように割り当てていた。この場合、図示していないが、第1ないし第4の各ハードディスクに多くの枚数の原稿を蓄積するためには、ハードディスクの入出力の手前に符号化復号部を設けて、各ビットプレーン毎にMMRやQM−Coderなどの2値画像圧縮アルゴリズムを用いて符号化し、データ量を減らして蓄積することが有効である。
【0005】
しかし、ビットプレーン毎に圧縮する場合、図12(a)に示すように画素間相関が高い上位ビットプレーンの画像は圧縮率が良く、符号量が少なくなるが、図12(b)に示すように下位ビットになるほど画素間相関がなくなり、圧縮できず符号量が多くなるという問題点がある。このため、4台のハードディスクの容量を同じにし、図11に示した割り当てで符号を蓄積していく場合を考えると、符号量は
という関係が成り立つ。
【0006】
ここで図13に示すように、4枚の画像(画像0〜3)を上記のようにビットプレーン毎に圧縮し、第1ないし第4のハードディスクに蓄積すること、すなわち第1ハードディスクには画像0〜3のビット0の符号を、第2ハードディスクには画像0〜3のビット1の符号を、第3ハードディスクには画像0〜3のビット2の符号を、そして第4ハードディスクには画像0〜3のビット3の符号を蓄積することを考える。図13において縦方向の高さで符号量の多さを示し、矢印の長さがハードディスクの容量を示している。図13のように符号を蓄積していった場合、上述のような符号量の関係があるので、第1ハードディスクに空きがなくなったとき、図示するように第2ないし第4の他のハードディスクにはまだ空き容量がある可能性が高い。しかしながら、最下位のビットプレーン画像が蓄積できなくなるので、これ以上画像データを符号化して貯めることができなくなる。
【0007】
このような問題に対しては、例えば特開平6−311371号公報に見られるように、上位のビットプレーンは符号化圧縮率が比較的低いMMR方式で符号化処理し、下位のビットプレーンについてはMMR方式よりは符号化圧縮率が高いQMコーダ方式で符号化処理することで上記の問題を回避することが提案されている
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特開平6−311371号公報に開示された方式では、上位ビットに高い圧縮率の符号化方式を用いることができないので、上位ビットの符号蓄積の効率が良くない。また、単に高い圧縮率の符号化方式を用いても最下位ビットの圧縮率とほぼ同じにすることはできない。
【0009】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、各ハードディスクに均等の量に符号を蓄積することができ、より多くの枚数の画像を蓄積することができる画像データ符号化復号装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、原稿画像をn(nは2以上の整数)ビットのデジタル画像データとして1頁づつ入力する画像入力手段と、前記nビットのデジタル画像データをn枚のビットプレーン画像として分解するビットプレーン画像生成手段と、このビットプレーン画像生成手段によって分解されたビットプレーン画像を圧縮するn個の符号化手段と、前記各ビットプレーン画像の各ビットと前記各符号化手段との対応を、前記デジタル画像データの頁数が変わる毎に順次、異なった対応になるように切り替える第1の信号切り替え手段と、前記各符号化手段によって圧縮されたビットプレーン画像の符号をそれぞれ蓄積するため、前記n個の符号化手段のそれぞれに接続されたn個のハードディスクと、前記n個のハードディスクに蓄積されている各ビットプレーン画像毎の符号を伸長して再生し、前記各ビットプレーン画像に復号するn個の復号手段と、前記各復号手段によって再生されたビットプレーン画像データをそれぞれnビットの画像データに統合するビットプレーン画像統合手段と、前記ビットプレーン画像統合手段によって統合されるnビットの画像データと前記各復号手段によって復号されたデジタル画像データのビット位置との対応を切り替え、前記ビットプレーン画像と前記データ画像データの関係を前記第1の信号切り替え手段によって切り替えられる前の状態に戻す第2の信号切り替え手段とを備えた画像データ符号化復号装置とすることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
【0014】
図1は本発明の実施の形態に係る複写機の全体構成を示す機能ブロック図、図2は図1における画像蓄積部の構成を詳細に説明するための図、図3は図2における各符号化部とビットプレーンとの組合せの設定を示す図、図4は図1の主制御部のメモリの各ハードディスクに対応するアドレス管理テーブルを示す図、図5は図1の信号切り替え部の設定を画像番号の下位ビットにより切り替える場合の一例を示す表、図6は図2の各ハードディスクに割り当てられる各符号の一例を説明するための図、図7は図1の画像蓄積部における復号部の構成を説明するための図である。
【0015】
図1において、デジタル複写機は、主制御部1と、この主制御部1に対してバスを介して接続された画像形成要素3,4,5,6,7,8から基本的に構成されている。主制御部1はCPU、ROM、RAMなどで構成され、複写装置全体を制御する。この主制御部1にバスで接続された操作部2は、複写装置の種々の操作および設定を行う。主制御部1にはまた、バスにより前記画像形成要素である自動原稿送り装置3、スキャナ4、A/D変換部5、画像処理部6、画像蓄積部7および記録部8が接続されている。自動原稿送り装置3は、これを使用するときは複数枚の原稿をセットすると、1枚ずつスキャナ4の原稿台に原稿を搬送し、スキャナ4が原稿を1枚ずつ読める状態にする。スキャナ4では原稿の読み込みを行い、スキャナ4からの画像データ信号はA/D変換部5に送られ、ここで画像データ信号を4ビットのデジタル信号に変換する。
【0016】
画像処理部6では、変倍や濃度調整などの画像処理が行われ、記録部8から読み取られた原稿をコピーとして出力する。画像蓄積部7は、メモリやハードディスク等の記憶装置で構成され、画像処理部6からの画像データを一時記憶した後、読み出して記録部8からコピーとして出力することができる。画像蓄積部7には、蓄積量削減のため、画像データを圧縮して符号として蓄積する符号化部と、符号化されたデータを伸長して画像データに戻す復号部とを有する。画像蓄積部7は、ソート動作時には、全ページの原稿を記憶した後、記録部へ画像データを入力順に転送することにより、全ページのコピー出力を行い、これらの動作を必要部数分繰り返して行う。なお、図1において、実線は制御信号の受け渡しを、そして2重線は画像データ信号の受け渡しを示している。
【0017】
次に本発明の特徴部である画像蓄積部7について更に詳細に説明する。画像蓄積部7は4ビットの画像データをビットプレーン毎に符号化して蓄積するもので、図2に示すように、各ビットプレーンが入力される入力信号切り替え部71と、ビットプレーン毎に符号化する第1ないし第4符号化部72a、72b、72c、72dと、これら4つの第1ないし第4符号化部72a〜72dにそれぞれ接続される4つの第1ないし第4ハードディスク73a、73b、73c、73dとを備えている。入力信号切り替え部71はどのビットプレーンがどの符号化部に入力されるかを選択するもので、その設定の組み合わせは図3に示す設定1〜4の4通りで、各ビットプレーンが設定毎に違う符号化部とつながるようになっている。
【0018】
第1ないし第4符号化部72a〜72dから第1ないし第4ハードディスク73a〜73dへ蓄積された符号は、図4に示すように、主制御部1に備えられたメモリ(図示しない)内に各4ハードディスク73a〜73dの各々に対応するアドレス管理テーブルを持ち、入力された画像順に画像番号(画像0、1、2・・・)で管理される。すなわち、画像番号毎に符号を格納したテーブルのハードディスク内の書き込み開始アドレス(A10、A11・・・)がメモリに記憶されている。また、画像番号の下位2ビットを参照し、画像毎に図5に示すように、信号切り替え部71の設定の変更を行う。
【0019】
このように画像1枚を格納する毎に、各ビットプレーンの符号の格納先のハードディスクを切り替えることにより、従来例においては図13に示すように振り分けられていた各符号は、本発明の実施の形態においては図6に示すように振り分けられる。すなわち、画像0においてはビット0の符号が第1ハードディスク73aに、ビット1の符号が第2ハードディスク73bに、ビット2の符号が第3ハードディスク73cに、そしてビット3の符号が第4ハードディスク73dに振り分けられる。次の画像1においては、ビット0の符号は第4ハードディスク73dに、ビット1の符号は第1ハードディスク73aに、ビット2の符号は第2ハードディスク73bに、そしてビット3の符号は第3ハードディスク73cに振り分けられる。以下、画像2については、ビット0の符号は第3ハードディスク73cに、ビット1の符号は第4ハードディスク73dに、ビット2の符号は第1ハードディスク73aに、ビット3の符号は第2ハードディスク73bに振り分け、画像3については、ビット0の符号は第2ハードディスク73bに、ビット1の符号は第3ハードディスク73cに、ビット2の符号は第4ハードディスク73dに、ビット3の符号は第1ハードディスク73aにと振り分けらられる。これにより第1ないし第4ハードディスク73a〜73dはほぼ均等な空き領域を確保することができ、これら空き領域に新たな画像の符号を追加することが可能になる。
【0020】
このように蓄積された符号データは、図7に示す画像蓄積部7の復号部によって復号され、ビットプレーン画像に戻される。復号部は第1ないし第4ハードディスク73a〜73dにそれぞれ接続された第1ないし第4復号部74a〜74dと、これら第1ないし第4復号部74a〜74dにより復号された符号をビットプレーンに戻すための出力信号切り替え部75とからなる。第1ないし第4ハードディスク73a〜73dは、主制御部1で画像番号毎に第1ないし第4ハードディスク73a〜73d内の開始アドレスを参照して、これら第1ないし第4ハードディスク73a〜73dからの読み出しを行う。出力信号切り替え部75は、主制御部1で画像番号の下位ビットを参照して、図5に従い、各ビット位置への接続を切り替える。
【0021】
このように、本実施形態では、電子ソートで多値画像データをビットプレーン毎に符号化し、ビットプレーン毎の符号を別々のハードディスクに蓄積する方式において、画像毎に各ビットプレーンを格納するハードディスクを切り替えるようにした。これにより、ビットプレーン固定の場合に比べ、各ハードディスクに均等に符号を蓄積することができ、より多くの枚数の画像を蓄積することが可能となる。
【0022】
上述したビットプレーンとハードディスクの対応の切り替えは、画像番号の下位2ビットで行っているが、この切り替えはハードディスクの空き領域の大きさで行うようにしてもよい。すなわち、図8に示すように、まず最初の画像すなわち、画像0の符号が各ビットプレーン毎に第1ないし第4ハードディスク73a〜73dに蓄積される。これによりビット0の符号が蓄積される第1ハードディスク73aの空き領域が最も少なくなり、次には圧縮率が高くなることが予想されるので、2枚目の画像である画像1ではビット3の符号が第1ハードディスク73aに蓄積されるように、主制御部1で入力信号切り替え部71の設定を図5の設定4に切り替える。このように、空き領域がもっとも少なくなったハードディスク上に最上位のビット3の符号が割り当てられるように、図9に従い設定を切り替える。この方法に従い、2枚目の画像を第1ないし第4ハードディスク73a〜73dに格納すると、図10に示すように、第1ないし第4ハードディスク73a〜73dに符号が格納される。次に画像を格納するときは、第2ハードディスク73bの空き領域が少なくなるので、入力信号切り替え部75は、図9に従い、設定3に設定する。
【0023】
一方、画像を第1ないし第4ハードディスク73a〜73dから復号して取り出すときは、図4に示すアドレス管理テーブルの開始アドレスを第1ないし第4ハードディスク73a〜73dの各ハードディスク毎に設定を比較する。この開始アドレスが最も大きい値になるハードディスクが、今読み出そうとしている画像を蓄積したとき、空き領域が最も少ないことが分かるので、図9に従い、図7の出力信号切り替え部75を切り替えれば、元のビットプレーンの位置に戻すことができる。
【0024】
このように、ビットプレーン毎の符号を別々のハードディスクに蓄積する方式において、画像毎に空き領域が少ないハードディスクに対して最上位のビットプレーンの符号を蓄積するように切り替えることにより、ビットプレーン固定の場合に比べて各ハードディスクに均等の量の符号を蓄積することができ、より多くの枚数の画像を蓄積することができる。
【0025】
【発明の効果】
これまでの説明から明らかなように、請求項1記載の発明によれば、画像毎に順番に各ビットプレーンの符号を格納する符号蓄積手段を切り替えていくので、各符号蓄積手段に均等の量の符号を蓄積することができる。これにより、より多くの枚数の画像を蓄積することが可能となる。
【0026】
請求項2記載の発明によれば、画像データのページ毎に番号をつけて管理するとともに、各画像の番号を参照しながら信号の切り替えを制御するので、多数枚の画像も効率良く管理できる。また、各ビットプレーン画像毎の符号とそれを蓄積するn個の符号蓄積手段の対応の切り替えや、統合されるn枚のビットプレーン画像と生成されるnビットの画像データのビット位置との対応の切り替えも適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の全体構成を示すブロック図である。
【図2】図1における画像蓄積部の構成を示す図である。
【図3】図2における各符号化部とビットプレーンとの組合せの設定の一例を示す図である。
【図4】図1の主制御部のメモリの各ハードディスクに対応するアドレス管理テーブルの一例を示す図である。
【図5】図1の信号切り替え部の設定を画像番号の下位ビットにより切り替える場合の一例を示す図である。
【図6】図2の各ハードディスクに割り当てられる各符号の一例を示す図である。
【図7】図1の画像蓄積部における復号部の構成を示す図である。
【図8】各ビットプレーンとハードディスクの対応の切り替えの別の方式を示す図である。
【図9】図8の方式におけるハードディスクと信号の切り替えの設定を示す図である。
【図10】図8の方式における2枚目の画像を格納したときの符号の格納状態を示す図である。
【図11】多値ビットを複数のハードディスクに割り当てる場合の従来例を示す図である。
【図12】従来における画像データの上位および下位ビットと符号量との関係を示す図である。
【図13】従来における各ハードディスクに割り当てられる各符号の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 主制御部
2 操作部
4 スキャナ
5 A/D変換部
6 画像処理部
7 画像蓄積部
8 記録部
71 入力信号切り替え部
72a,72b,72c,72d 符号化部
73a,73b,73c,73d ハードディスク
74a,73b,73c,74d 復号部
75 出力信号切り替え部
Claims (1)
- 原稿画像をn(nは2以上の整数)ビットのデジタル画像データとして1頁づつ入力する画像入力手段と、
前記nビットのデジタル画像データをn枚のビットプレーン画像として分解するビットプレーン画像生成手段と、
このビットプレーン画像生成手段によって分解されたビットプレーン画像を圧縮するn個の符号化手段と、
前記各ビットプレーン画像の各ビットと前記各符号化手段との対応を、前記デジタル画像データの頁数が変わる毎に順次、異なった対応になるように切り替える第1の信号切り替え手段と、
前記各符号化手段によって圧縮されたビットプレーン画像の符号をそれぞれ蓄積するため、前記n個の符号化手段のそれぞれに接続されたn個のハードディスクと、
前記n個のハードディスクに蓄積されている各ビットプレーン画像毎の符号を伸長して再生し、前記各ビットプレーン画像に復号するn個の復号手段と、
前記各復号手段によって再生されたビットプレーン画像データをそれぞれnビットの画像データに統合するビットプレーン画像統合手段と、
前記ビットプレーン画像統合手段によって統合されるnビットの画像データと前記各復号手段によって復号されたデジタル画像データのビット位置との対応を切り替え、前記ビットプレーン画像と前記データ画像データの関係を前記第1の信号切り替え手段によって切り替えられる前の状態に戻す第2の信号切り替え手段と、
を備えたことを特徴とする画像データ符号化復号装置。
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