JP4393319B2 - 画像符号化装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及びコンピュータ可読記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、画像データを符号化する技術に関するものである。

従来、静止画像の圧縮方式には、離散コサイン変換を利用したＪＰＥＧ方式や、Ｗａｖｅｌｅｔ変換を利用した方式が多く使われている。この種の符号化方式は、可変長符号化方式であるので、符号化対象の画像毎に符号量が変化するものである。

国際標準化方式であるＪＰＥＧ方式では、画像に対して１組の量子化マトリクスしか定義できないので、プリスキャン無しには、符号量調整が行えず、限られたメモリに記憶するシステムで使用する場合においては、メモリオーバーを起こす危険性があった。

これを防止するために、予定した符号量よりオーバーした場合は、圧縮率を変更して、原稿の再読み込みを行なう方法や、予めプリスキャンによる符号量見積もりを行ない、符号量を調整するために、量子化パラメータの再設定を行なう方法などがとられていた。

従来、プリスキャンを行う符号量制御方式として、例えば、プリ圧縮したデータを内部バッファメモリに入れ、これを伸長し、圧縮パラメータを変え、本圧縮し、外部記憶に出力する方式が知られている。このとき、本圧縮は、プリ圧縮よりも圧縮率を高めにする必要がある。

また、例えば、画素ブロックごとの許容符号量を求め、符号量を減らすために、ＤＣＴ係数をｎ回レベルシフトした係数をハフマン符号化する方式が知られており、このシフト量ｎは許容符号量から決定される。

また、一度の画像入力により、効果的にサイズに収まる符号化データを生成する方法もある（特許文献１）。この手法は、符号化データを格納するための２つのメモリを用意し、生成された符号化データを両メモリに格納していくものである。そして、格納した符号化データ量が目標データ量に到達したとき、より高い圧縮率となるような大きな量子化ステップを設定すると共に、一方のメモリ（第１のメモリ）をクリアする。これにより、目標データ量に到達した以降の符号化の圧縮率と高くする。また、もう一方のメモリ（第２のメモリ）には、発生した符号量が目標データ量に到達する以前の符号化データが格納されているので、更に高い量子化ステップで再符号化を行い、再符号化結果を第１のメモリに格納する。そして、この処理を、データ量が目標データ量に達する毎に繰り返るものである。

また、これら非可逆方式のみでなく、可逆符号化方式を取り入れて、文字画像や、線画等の非自然画等に可逆符号化方式を用い、自然画部に非可逆符号化方式を用いる方法がとられている。これらはあらかじめその画像の部分部分において属性を判定しておき、その判定結果を用いて符号化方式を切り替える方法がとられている（特許文献２）。

一方で、上記特許文献１の様な、符号化途中の符号化データ量に応じて再符号化を実行する技術ではないが、画像中の複数の領域において、可逆と非可逆の符号化の何れか一方を選択的に適用しつつ、画像全体を一定の符号量とする技術もある（特許文献３）。
特開２００３−８９０３公報 特開平７−１２３２７３号公報 特開平１０−２２４６４０号公報

しかしながら、上記の特許文献１における圧縮符号化技術はＪＰＥＧ等の非可逆圧縮技術のみが用いられる。従って、データ量が所定サイズに収まらなかった場合には、量子化ステップをより大きなものとし、画像全体の圧縮率を一律に引き上げることになり、画像劣化を引き起こす可能性が高い。特に、文字線画及び自然画混在した画像を圧縮符号化する場合、自然画については量子化ステップの引き上げの影響は少なくても、文字線画での影響は無視できない。

かかる点、文字線画については可逆符号化、自然画については非可逆符号化を行うことで、それぞれの像域に特化した符号化が行えることにより、画質的に優れた符号化が期待できる。しかしながら、これを実現するためには、前処理としてそれら画像の属性判断処理を行う必要があるし、その正確な属性判定が必須になる。

本発明は上記従来例に鑑みて成されたものであり、格別な像域判定技術を用いずとも、文字線画、自然画が混在した画像を効率良く圧縮符号化するだけでなく、画質的にも優れた符号化データを生成する技術を提供するものである。

この課題を解決するため、例えば本発明の画像符号化装置は以下の構成を備える。すなわち、
画像データを符号化する画像符号化装置であって、
符号化対象の画像データから、複数画素で構成される画像ブロックデータを単位に入力する入力手段と、
入力した画像ブロックデータを非可逆符号化し、非可逆の符号化データを生成する第１の符号化手段と、
入力した前記画像ブロックデータを可逆符号化し、可逆の符号化データを生成する第２の符号化手段と、
前記第２の符号化手段で生成された符号化データの符号長をＬｘ、前記第１の符号化手段で生成された符号化データの符号長をＬｙとし、所定の非線形境界関数ｆ（）関数に対し、
条件： Ｌｙ≧ｆ（Ｌｘ）
を満たす場合に、前記第２の符号化手段で生成された符号化データを選択して出力し、前記非線形境界関数の前記条件を満たさない場合には第１の符号化手段で生成された符号化データを選択して出力する選択手段とを備え、
Ｘ軸を前記第２符号化手段で生成される符号化データの符号長、Ｙ軸を前記第１の符号化手段で生成される符号化データの符号長とするＸ−Ｙ座標空間において、
予め用意された文字線画、自然画、及び、濃度のグラデーションを持つ画像の３つ種類の画像を、前記第１，第２の符号化手段で符号化して得られたそれぞれの画素ブロックデータの符号化データの符号長Ｌｙ、Ｌｘで特定される座標（Ｌｘ，Ｌｙ）を前記Ｘ−Ｙ座標空間にプロットした場合の前記文字線画、自然画、及び、濃度のグラデーションを持つ画像のプロット領域をＴ，Ｉ，Ｇと定義したとき、
前記非線形境界関数ｆ（）は、前記Ｘ−Ｙ座標の原点を通り、プロット領域Ｇとプロット領域Ｉの間を通る曲線部と、プロット領域Ｔとプロット領域Ｉとを間を通る線形部を有する。

本発明によれば、可逆符号化データ並びに非可逆符号化データが混在しつつ、復号画像の画質劣化を少なくできるようになる。

以下、図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。

＜装置概要の説明＞
図２２は、実施形態が適用する複写機のブロック構成図である。

図中、１は装置全体の制御を司る制御部であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される。２はＬＣＤ表示器や各種スイッチ、ボタン等で構成される操作部である。３は原稿読取部（イメージスキャナ部）であり、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）を搭載している。読取った画像はＲＧＢ各色成分毎に８ビット（２５６階調）のデジタルデータを出力する。４は、不図示のインタフェース（ネットワークインタフェースを含む）を介して受信したＰＤＬ形式の印刷データに基づき、印刷画像を描画するレンダリング部である。５はセレクタであり、制御部１からの指示に従って、原稿読取部３、又は、レンダリング部４から出力されたビットマップイメージのいずれか一方を選択し、出力する。

６は本実施形態の特徴部分である符号化処理部である。この符号化処理部６の詳細な後述するが、画像データの符号化するものである。

７は２次記憶装置（実施形態ではハードディスク装置とする）であり、符号化処理部６より出力された符号化データを順に格納記憶する。

８は、復号処理部であって、２次記憶装置７に格納された圧縮符号化された画像データを、その格納順に読出し、復号する。９は画像処理部であって、復号処理部８からの復号画像を入力し、ＲＧＢ色空間を記録色空間であるＹＭＣへの変換、ＵＣＲ（Under Color Removal）処理を行うと共に、画像データの補正処理を行う。

１０はプリンタエンジン部である。プリンタエンジン部の印刷機構は、レーザビームプリンタエンジンとするが、インク液を吐出するタイプでも構わず、その種類は問わない。

上記構成において、例えば、利用者が操作部２を操作して、複写モードを選択し、原稿を原稿読取部３（のＡＤＦ）にセットし、複写開始キーを押下すると、原稿読取部３で読取られた原稿画像データは、ラスター順に、セレクタ５を介して符号化処理部６に転送され、ここで圧縮符号化されて２次記憶装置７に格納していく。

また、外部より印刷データを受信した場合には、セレクタ５をレンダリング部４を選択するようにし、レンダリング部４が生成した印刷データに基づく画像を圧縮符号化し、２次記憶装置７に格納することになる。

復号処理部８は、プリンタエンジン１０の印刷速度に応じて、２次記憶装置７から圧縮符号化データを読出し、復号処理する。そして、画像処理部９で復号した画像データからＹＭＣＫ成分の記録用画像データを生成する。そして、その結果をプリンタエンジン部１０に出力し、印刷を行う。

上記の通り、２次記憶装置７への圧縮符号化データの格納処理と、復号し印刷するための読出し処理は、非同期である。つまり、２次記憶装置７は画像圧縮処理と、復号処理との間に介在するバッファとして機能することになり、原稿読取り／符号化処理は、復号／記録処理に非依存なので、多数の原稿を高速に読取ることができ、次のジョブの原稿読取りにすばやく移行することが可能になる。

以上、実施形態における装置全体の構成について説明した。次に、本装置の特徴部分である符号化処理部６について説明する。

＜符号化部の説明＞
図１は実施形態における符号化処理部６のブロック構成図である。

入力部１０１は、複数ライン分のラインバッファーメモリを内蔵し、先に説明したように、セレクタ５を介して、原稿読取部３もしくはレンダリング部４からの画像データをラスター順に入力し、内部のラインバッファーに格納し、Ｎ×Ｍ画素ブロック（実施形態では８×８画素ブロックとした）単位に出力する。

第１の符号化部１０２は非可逆符号化部であって、圧縮率に影響を与えるパラメータに従って、入力部１０１より入力した画素ブロック単位に圧縮符号化処理を行い、その結果（符号化データ）を出力する。但し、符号化データの先頭には、第１の符号化部１０２で符号化されたことを示す識別ビットを付加する。

実施形態における、この画像符号化部１０２は、ＪＰＥＧ符号化（不可逆符号化）を適用した例を説明する。つまり、８×８画素単位に相当する画像データを直行変換し、後述する量子化ステップを用いた量子化し、ハフマン符号化処理を行うものである。ここで生成される符号量を左右するのが量子化ステップであり、これは符号化シーケンス制御部１１０により設定される。ＪＰＥＧ符号化は、自然画に適した技術として知られている。

図２１はＤＣＴ変換後の周波数係数を量子化する際に用いる量子化マトリクステーブルＱ０、Ｑ１、Ｑ２を示している（符号化シーケンス制御部１１０に記憶保持されている）。ここで、量子化マトリクステーブル内の値Ｑｉ（０，０）〜Ｑｉ（７，７）（ｉ＝０、１、２…）が量子化ステップ値を意味する。量子化ステップ値は、概ね、Ｑ０＜Ｑ１＜Ｑ２…の関係にある。量子化ステップ値が大きくなればなるほど、量子化後の周波数係数値の取り得る範囲が狭くなり、圧縮率が向上する。

第２の符号化部１０３は、第１の符号化部１０２と異なり、可逆符号化部である。可逆符号化であるため、その復号結果は符号化する前の画像と同じとなり、原理的に画質の劣化は発生しない。但し、圧縮率に影響を与えるパラメータの設定も無い。実施形態では、この第２の符号化部１０３にＪＰＥＧ−ＬＳを用いた。ＪＰＥＧ−ＬＳは「ＪＰＥＧ」を冠するものの、第１の符号化部で採用している非可逆符号化ＪＰＥＧとはそのアルゴリズムは全く異なる。ＪＰＥＧ−ＬＳ符号化の特徴は、文字線画、コンピュータグラフィックスに適した技術であり、これらの画像の場合には、非可逆符号化であるＪＰＥＧに与える量子化ステップが“１”（実質可逆）は勿論こと、“２”、“３”等の比較的小さい量子化ステップ値よりも遥かに少ない符号データを生成することができる。

また、第２の符号化部１０３は、第１の符号化部１０２と実質的に同じタイミングで、同じ画素ブロックに対して符号化を行い、符号化データを出力する。また、第２の符号化部１０３は、符号化データを出力する際に、その符号化データの先頭に第２の符号化部１０２で符号化されたことを示す識別ビットを付加する。

第１の符号長検出部１０８は、第１の符号化部１０２から出力される画素ブロックの符号化データ長（識別ビットである１ビットを含む）を検出し、符号化シーケンス制御部１０８に出力する。第２の符号長検出部１０９は第２の符号化部１０３から出力される画素ブロックの符号化データ長（識別ビットである１ビットを含む）を検出し、符号化シーケンス制御部１０８に出力する。

符号化シーケンス制御部１１０は実施形態における符号化処理部６の制御を司るものである。その処理の１つに、第１の符号長検出部１０８、第２の符号長検出部１０９からの信号と、内蔵したＬＵＴ（ルックアップテーブル）１２０を用いて、第１のメモリ１０５に格納すべき符号化データを決定する（この選択原理は後述する）。そして、その決定した符号化データを選択させるための選択信号を第１のメモリ制御部１０４に出力する。

また、符号化シーケンス制御部１１０は、第１のメモリ１０５に格納することになった符号化データの符号長データを累積カウントする第１のカウンタ１１０を備える。第１のカウンタ１１０は、注目ブロックに対応し、且つ、第１のメモリ１０５に格納される符号化データ長を累積するものであるから、第１のメモリ１０５に格納された総符号化データ量を示す情報を保持することになる。

また、この符号化シーケンス制御部１１０は、カウンタ１１１の値（第１のメモリ１０５に格納された符号化データ量）と目標データ量（入力画像のサイズに依存して決定されるものとする）との比較を行い、その目標データ量に達した（目標値を超えた）ことを検出した時にメモリ１０５内の格納済みのデータを廃棄するようメモリ制御部１０４に制御信号を出力すると共に、カウンタ１１１をゼロクリアする。また、画像の再入力を制御部１（図２２参照）に対して要求する。

このように、カウンタ１１１の値と目標データ量を超えた場合には、画像データの再入力を行うが、画像データの再入力を行う場合には、それ以前に第１の符号化部１０２に設定されていた量子化ステップＱｉを次の段階のＱi+1に変更し、圧縮率を向上させるようにして符号化を再開する。

以上のようにして、カウンタ１１１の値が目標データ量を超えないまま、１ページの符号化が完了すると、第１のメモリ１０５には、注目ページの可逆、非可逆の混在した符号化データが生成されることになるが、それを２次記憶装置７に出力する。また、次のページの画像データが存在する（或いは次の原稿が存在する）場合には、その符号化を開始することになる。

以上実施形態における符号化処理部６の大まかな処理内容について説明した。次に、実施形態における符号化シーケンス制御部１１０での、第１のメモリ１０５に格納する符号化データを決定する原理について説明する。

実施形態では、第１の符号化部１０２に非可逆符号化であるＪＰＥＧ、第２の符号化部１０３に可逆符号化であるＪＰＥＧ−ＬＳを利用した場合である。ＪＰＥＧは周知の通り自然画の圧縮に適した符号化技術であるが、文字線画等については圧縮率は高くない。一方、ＪＰＥＧ−ＬＳは、文字線画（カラーを含む）、並びに、単調な棒グラフ等の画像に好適なものであり、尚且つ、可逆符号化であるが故に画像劣化は原理的に発生しない。ただし、ＪＰＥＧ−ＬＳは自然画については圧縮率は高くない。つまり、これら２つの符号化技術は互いに補う関係にある。

ここで、図２０に示すような、文字線画領域Ｔ１、Ｔ２、コンピュータグラフィクスによるグラデーション（濃度がなだらかに変化する画像）領域Ｇ、自然画領域Ｉを含む原稿を読取る場合について考察する。

文字線画領域Ｔ１内には、画像のエッジが急峻な文字線画のみが存在し、文字線画Ｔ２ではエッジ部分が多少ボケた文字線画のみが存在するものとする。文字線画領域Ｔ２は文字や図形のふちを滑らかに見せるためのアンチエイリアス処理をかけたものや、デジタル的な解像度変換を行った場合に相当する。

さて、図示の原稿を読取り、８×８画素ブロック単位に可逆符号化して得られた符号化データの符号長をＬｘ、同一画素ブロックを非可逆符号化（量子化ステップＱ０）で符号化して得られた符号化データの符号長をＬｙとし、Ｌｘ、Ｌｙを座標とする点Ｐ（Ｌｘ，Ｌｙ）をプロットした結果を示すのが図１８である。

図１８における楕円で囲んだ各分布領域２００１乃至２００５が、上記各領域Ｔ１、Ｔ２、Ｇ、Ｉのプロットした点の概ねの分布領域を示している。なお、楕円外をプロットすることがあったが、そのようなプロット点は少なく、イレギュラーな点として無視した。また、図示の破線２００６はＬｙ＝Ｌｘの関係を示す直線である。

ここで符号化データの圧縮効率の観点からすれば、第１のメモリ１０５に格納する符号化データは次のような条件で決定することになろう。
１．Ｌｙ＜Ｌｘの関係あるとき、第１のメモリ１０５には第１の符号化部１０２からの非可逆符号化データを格納する。
２．Ｌｙ≧Ｌｘの関係にあるとき、第１のメモリ１０５には第２の符号化部１０２からの可逆符号化データを格納する。

上記のようにすると、第１のメモリ１０５は１ページの総符号化データ量が、最小データ量とすることが可能になる。

しかしながら、境界条件Ｌｙ＝Ｌｘの場合には、コンピュータグラディエーション領域Ｇは、境界２００６で分断されることになり、非可逆符号化データと可逆符号化データが画素ブロック単位に混在した状態になり、場合によっては可逆符号化データの画素ブロックと非可逆符号化データの画素ブロックが交互に発生することになりかねない。これを復号すると、画素ブロックの境界が不連続となるブロックノイズが発生し、画質の面で問題がある。

そこで、実施形態では、図１８の実線２００７で示される非線形な境界条件を設定する。すなわち、コンピュータグラデーション領域Ｇの分布領域２００３と自然画領域Ｉの分布領域２００４との中間位置を通り、分布領域２００３外を回り込むような下に凸（上に凹）の曲線を設定し、尚且つ、文字線画領域Ｔ２の分布領域２００２と自然画領域Ｉの分布領域２００４との間を通るようにした。

なお、図１８では境界線２００７の湾曲部分は、コンピュータグラデーション領域Ｇと自然画領域Ｉとの間を通るものとして示したが、必ずしもコンピュータグラデーション領域Ｇ外を通るとは限らないし、更に多くのサンプルを用いて求めることが望まれる。いずれにしても、単純な線形境界条件２００６と比べ、実施形態の境界線２００７のように、比較的符号量の低い部分については、可逆符号化データが採用される確率が高くなり、上記のような問題が発生することを抑制できる。また、境界線が非線形になる箇所は両符号化の符号長の小さい領域であるので、画像全体に対する符号データ量に与える影響は少ないくすることもできる。

ここで実線２００７で示される境界条件を、Ｌｙ＝ｆ（Ｌｘ）と表現すると、
１．Ｌｙ＜ｆ（Ｌｘ）の関係あるとき、第１のメモリ１０５には第１の符号化部１０２からの非可逆符号化データを格納する。
２．Ｌｙ≧ｆ（Ｌｘ）の関係にあるとき、第１のメモリ１０５には第２の符号化部１０２からの可逆符号化データを格納する。

この結果、コンピュータグラデーション領域内は、異なる符号化種類の符号化データが混在する確率が低くなり、上記のような問題が発生することを抑制できるようになる。なお、図１８では点Ａ（≒コンピュータグラデーション領域の可逆符号化データ長の最大値＋α）より、符号長が大きい領域を直線で示したが、分布領域２０２’に沿った曲線になるようにし、所定以上ではＬｙ＝Ｌｘなる直線で定義しても構わない。

ところで、上記実施形態により、第１のカウンタ１１１の値が目標データ量を超えた場合、第１の符号化部１０２に設定する量子化マトリクステーブルをＱ０からＱ１に変更して、画像の再入力を行う。つまり、２回めの画像データ（もしくは２回目の原稿読取り）の符号化処理では、符号化する際の量子化ステップ値が大きなものとなるので、第１の符号化部１０２で生成される符号化データ量は１回目より少なくなる。

この結果、図１８の分布領域２００１乃至２００４は、縦軸に対して全体的に小さい方向にシフトし、尚且つ、縦軸に縮小された状態になり、図１９に示す分布領域２００１’乃至２００４’のようになる。また、その際の境界条件はより単純比較に近づける必要があり，曲線は上方向にシフトする。これにより同じオブジェクト内に符号化方式の混在を許すことになり，１度目の符号化時より画質劣化が起こることは否めないが、可逆の符号化方式が優先的に選択されているので、メモリ内可逆符号化ブロックをより多く選択することが可能になる。

以上説明した原理をまとめると、実施形態における符号化シーケンス制御部１１０の処理をまとめると次のようになる。

第１の符号化部１０２に設定している量子化マトリクステーブルをＱｉとし、その際の境界条件関数をＬｙ＝ｆ_i（Ｌｘ）とする。
１．Ｌｙ＜ｆ_i（Ｌｘ）の関係あるとき、第１のメモリ１０５には第１の符号化部１０２からの非可逆符号化データを選択する信号を第１のメモリ制御部１０４に出力する。
２．Ｌｙ≧ｆ_i（Ｌｘ）の関係にあるとき、第１のメモリ１０５には第２の符号化部１０２からの可逆符号化データを選択する信号を第１のメモリ制御部１０４に出力する。

上記処理を実現するための、符号化シーケンス制御部１１０には、関数ｆ_i()を内蔵し、その都度比較演算しても良いが、処理を簡略化させるためにＬＵＴ（ルックアップテーブル）１２０を内蔵するようにした。

符号化シーケンス制御部１１０内におけるＬＵＴ１２０を用いた符号化データの選択に係る構成は、例えば図２に示す構成で実現できよう。

ＬＵＴ１２０にはアドレスとして、第１の符号長検出部１０８からの符号長データ、第２の符号長検出部１０９からの符号長データ、及び、第１の符号化部１０２に設定した量子化マトリクステーブルＱｉを特定する量子化マトリクステーブル番号ｉを供給する。この量子化マトリクステーブル番号ｉは、複数の境界条件関数ｆｉのテーブルを選択するための信号とも見ることができる。

ＬＵＴ１２０内の、上記アドレス位置に１ビットの信号を予め格納しておく。例えば、Ｌｙ≧ｆ_i（Ｌｘ）という関係にあるアドレス位置には１、Ｌｙ＜ｆ_i（Ｌｘ）という関係にあるアドレス位置には０を格納する。

そして、アドレスされた際にそのビットを符号化データ選択信号として第１のメモリ制御部１０４に出力する。また、この符号化データ選択信号はセレクタ１２１の選択信号としても供給される。そして、セレクタ１２１は選択された符号長データが選択され、第１のカウンタ１１１に累積加算させる。

上記を実現するため、符号化シーケンス制御部１１０は図３のフローチャートに従って処理を行えば良い。

先ず、ステップＳ１で変数ｉに初期値として０をセットする。次いで、ステップＳ２では、第１のカウンタ１１１に相当する変数Ｃｎをゼロクリアする。

このあと、ステップＳ３で第１の符号化部１０２に量子化マトリクステーブルＱｉをセットし、ステップＳ４で１画素ブロックのデータを入力する。そして、ステップＳ５にて第２の符号化部１０３で可逆符号化を行い、ステップＳ６にてその際に得られた符号化データ長Ｌｘを求める。また、これと並行して、ステップＳ７、８では、非可逆符号化を行わせ、その際に得られる符号化データの符号化長Ｌｙを求める。

なお、図示ではステップＳ５、６とステップＳ７、８は並行して行う例を示しているが、コンピュータプログラムで実現する場合であって、且つ、マルチタスクＯＳが稼働するのであれば同様に処理できる。また、シングルタスクＯＳで実現する場合には、ステップＳ５、６、７、８の順に処理すれば良いであろう。

ステップＳ９では、Ｌｙ≧ｆ_i（Ｌｘ）を満たすか否かを判定する。この関係を満たす場合には、ステップＳ１０にて第１のメモリには可逆符号化データを格納させる。そして、ステップＳ１１にて、カウンタＣｎに符号長Ｌｘを加算する。

一方、ステップＳ９にてＬｙ＜ｆ_i（Ｌｘ）であると判定した場合には、ステップＳ１２にて、第１のメモリには非可逆符号化データを格納させる。そして、ステップＳ１３にて、カウンタＣｎに符号長Ｌｙを加算する。

次に、ステップＳ１４に進んで１ページの符号化処理が終了したか否かを判定する。この判定は、入力した画素ブロック数が、１ページの総画素ブロック数になったか否かで判定すれば良い。

このステップＳ１４で未終了と判定した場合には、ステップＳ１５に進み、カウンタＣｎの値が目標データ量を示す閾値Ｔ以上になったか否かをい判定する。否の場合には、次の画素ブロックを入力するため、ステップＳ４に戻る。

また、カウンタＣｎが閾値Ｔ以上になったと判定した場合、ステップＳ１６に進み、変数ｉを“１”だけ増加させ、画像をページの先頭から再度入力するため、ステップＳ２に戻る。

一方、ステップＳ１４にて１ページ分の符号化処理が完了したと判定した場合には、ステップＳ１７に進み、第１のメモリ１０５に格納された符号化データを２次記憶装置７に出力する処理を行う。

以上説明したように本実施形態によれば、格別な像域判定回路を設けることなく、可逆符号化、非可逆符号化を併用しつつ像域毎に適切な符号化処理を実行するのと等価の符号化データを生成することが可能になる。また、目標符号化データを超えた場合には、量子化マトリクステーブルを変更し、画像データの再入力・再符号化を行うことで、目標データ量以下の符号化データを生成することも成功する。

＜第２の実施形態の説明＞
上記実施形態（第１の実施形態）では、１ページの符号化を行っている最中に、生成される符号化データ量が目標データ量を超えると、再度入力するものであった。

本第２の実施形態では、１ページの画像の再入力を行うことなく、目標データ量以下の符号化データを生成する例を説明する。

装置構成は図２２と同様であるものとし、以下では符号化処理部６に着目して説明することとする。

図４は、第２の実施形態における符号化処理部６のブロック構成図である。図１と異なる点は、第２のメモリ制御部１０６、第２のメモリ１０７、再符号化部１１２、並びに第２のカウンタ１１３が追加された点である。それ以外は図１と同じであるので、同符号を付した。

また、第１のメモリ１０５には、先に説明した第１の実施形態と同様の判断基準に従って選択された符号化データが格納されるので、その説明は省略する。従って以下では、本第２の実施形態の特徴的な点について説明することとする。

第２のメモリ制御部１０６は符号化シーケンス制御部１１０の制御の元で、第２符号化部１０３で生成された符号化データの第２のメモリ１０７への格納処理、及び、第２のメモリ１０７より符号化データの読出しを行う。この第２のメモリ１０７は、１ページの画像データを符号化する際の作業エリアとして使用されるものである。

再符号化部１１２は、第２のメモリ１０７に格納された符号化データ（可逆符号化データ）中の、符号化シーケンス部１１０より指定された範囲の符号化データを再符号化する。この再符号化部１１２は例えば図１３の構成になる。

第２のメモリ１０７には第２の符号化部（ＪＰＥＧ−ＬＳ符号化部）１０３で符号化された可逆符号化データが格納されているので、先ず、ＪＰＥＧ−ＬＳ復号部１１２ａで原画像の画素ブロックに復号（復元）する。そして、ＪＰＥＧ符号化部１１２ｂは、復元された画素ブロックを、符号化シーケンス制御部１１０より設定された量子化マトリクステーブルＱｉに従ってＪＰＥＧ符号化（非可逆符号化）を行う。このとき、符号化データの先頭に可逆符号化データであることを示す識別ビットを付加する。

符号長検出部１１２ｃはＪＰＥＧ符号化された符号化データの符号長を検出し、符号長検出部１１２ｄは第２のメモリより読み出した可逆符号化データの符号長を検出する。ＬＵＴ１１２ｅは、符号化シーケンス制御部１１０内のＬＵＴ１２０と同じ情報を格納しており、符号化シーケンス制御部１１０からの量子化マトリクステーブル番号ｉと、２つの符号長データをアドレスとして入力し、１ビットの信号を選択信号として出力する。

セレクタ１１２ｆはＬＵＴ１１２ｅからの選択信号に従って可逆符号化データ、非可逆符号化データのいずれか一方を選択し第２のメモリ制御部１０６に出力することで、選択した符号化データを第２のメモリ１０７に格納させる。もう１つのセレクタ１１２ｇは選択された符号化データの符号長を選択し、第３のカウンタ１１３に累積加算させる。

上記処理を、符号化シーケンス制御部１０６より指定された範囲について繰り返し実行する。第２のカウンタ１１３は、再符号化部１１２の再符号化が開始される際にリセットされ、再符号化部１１２で生成される符号化データ量を累積カウントする。設定された範囲の再符号化が完了した場合、第２のカウンタに保持されている値（再符号化で生成された符号化データ量）は、符号化シーケンス制御部１１０に出力される。

以上、図４の構成について説明したが、全体の処理を更に詳しく説明すると次の通りである。

１ページの画像データの符号化を開始する際に、入力される画像サイズに応じた目標データ量が符号化制御部１１０に制御部１より設定される。符号化シーケンス制御部１１１は第１の符号化部１０２に対して初期の量子化マトリクステーブルＱ０（最高画質の符号化パラメータ）を設定し、第１のカウンタ１１１をゼロクリアする。そして、第１の符号化部１０２、第２の符号化部１０３に対して符号化処理を開始させる。以下は、１ページの画像データの入力と符号化処理の説明である。

第１の符号長検出部１０８及び第２の符号長検出部１０９より、同じ画素ブロックに対する符号化データが出力されると共に、第１、第２の符号長検出部１０８、１０９でそれぞれの符号長が得られる。符号化シーケンス制御部１１０は、第１の実施形態と同様、すなわち、図２の構成に従って、いずれか一方の符号化データを選択し、その選択した符号化データの符号長情報を第１のカウンタ１１１に加算させる。このとき、いずれを選択したのかを示す制御信号を第１のメモリ制御部１０４に出力する。

第１のメモリ制御部１０４には、符号化シーケンス制御部１１０より上記の制御信号を受け取り、符号長の短いと判定された符号化データを選択し、第１のメモリ１０５に格納する。

以上の結果、第１のメモリ１０５には、画像データの各画素ブロックについて符号長の短い符号化データが格納されていく。つまり、第１のメモリ１０５には、可逆符号化データと非可逆符号化データが混在して格納されていく。一方、第２のメモリ１０７には可逆符号化データのみが格納されていくことになる。

ここで注意したい点は、第１のカウンタ１１１には第１のメモリ１０５に格納される符号化データの総符号量の情報が格納されることである。

ここまでは、第２のメモリ１０７に可逆符号化データが格納される点を除いて、第１の実施形態と同じである。

符号化シーケンス制御部１１０は、符号化処理が進行中、第１のカウンタ１１１の値、すなわち、第１のメモリ１０５に格納される符号化データの総量を監視し、目標データ量を越えた（到達も含む）か否かを判定する。そして、第１のカウンタ１１１に格納された値（総符号量）が、目標データ量を越えたと判定した場合、符号化シーケンス制御部１１０は次の処理を行う。
１．第１のメモリ１０５内の格納済みのデータを廃棄するよう第１のメモリ制御部１０４に制御信号を出力する。第１のメモリ制御部１０４は、この制御信号に基づいて、メモリアドレスカウンタをクリアするか、あるいは、符号化データ管理テーブルをクリアすることにより、格納された符号化データを廃棄する。
２．第１のカウンタ１１１をゼロクリアする（入力部１０１からの画像の入力は継続している）。
３．第１の符号化部１０２に対して、今までより高い圧縮率で符号化を行うようにするため、量子化マトリクステーブルを更新する。すなわち、従前にセットされた量子化マトリクステーブルがＱiであった場合には、Ｑi+1をセットする。初期状態ではＱ０がセットされていたので、最初に目標量を越えたと判定した場合にはＱ１がセットされることになる。
４．第２のカウンタ１１３をゼロクリアし、再符号化部１１２に量子化マトリクステーブルＱi+1をセットし、第２のメモリ１０７に格納されている符号化データの再符号化を開始させる。再符号化して得られた符号化データ（可逆・非可逆符号化データが混在している）は、第２のメモリ１０７に再格納する。なお、第２のメモリ１０７には、第２の符号化部１０３からの符号化データも格納されているので、両者は区別して格納される。
５．再符号化が完了した場合、第２のメモリ１０７に「再」格納された符号化データを、第１のメモリ１０５に転送すると共に、第２のメモリ１０７より削除する（符号化部１０３からの符号化データは削除しない）。そして、第２のカウンタ１１３の値を読出し、第１のカウンタ１１１に足し込む。この結果、第１のカウンタ１１１は再び第１のメモリに格納された符号化データの総量を示すことになる。

なお、再符号化処理が終了したかどうかは、第２のメモリ制御部１０６が検出する。すなわち、再符号化処理するために読み出すデータが無くなれば、再符号化処理の終了を符号化シーケンス制御部１１０に知らせる。実際には、第２のメモリ制御部１０７の読み出し処理だけでなく、再符号化部１１１の処理も終了した後に、符号化処理が完了したことになる。

そして１ページの画像の入力と符号化が完了する前に再び総符号化データ量が目標データ値を越えたと判断した場合、上記工程１乃至５を実行する。従って、最終的に、第１のメモリ１０５には目標データ量以下の符号化データが格納されることになる。

上記、図４の構成における符号化シーケンス制御部１１０の処理手順を図１１のフローチャートに示すが、説明を簡単にするために、簡略化した図５のフローチャートに従ってまず、説明する。

図５のフローチャートは、大別すると、下記の３つの処理フェーズに分かれる。
（１）符号化フェーズ
（２）符号化・再符号化フェーズ
（３）転送フェーズ
上記それぞれの処理フェーズにおいて、どのように画像データ、符号化データ等が流れて処理され、メモリにどのように格納されるのかを視覚的にわかりやすく示したのが図６乃至図１０である。

図６は、図５のフローチャートにおけるステップＳ３０３とＳ３０５に対応する符号化フェーズの初期状態を表す。なお、図６におけるスイッチ４０は、符号化シーケンス制御部１１０及び第１のメモリ制御部１０４の機能で実現することになる。切り換えのための信号は、図２に示すＬＵＴ１２０からの信号を利用する。

第１のメモリ１０５には２つの符号化部による符号データのいずれか一方が格納される。従って、第１のメモリ１０５に格納されるデータ量Ｉは、第２のメモリ１０７に格納されるデータ量Ｉ’よりも少ない関係が維持されることになる。

図７は、ステップＳ３０９で量子化マトリクステーブルを変更した際の状態を示している。図示のように、第１のメモリ１０５内の符号化データはない。

図８は、ステップＳ３１１〜Ｓ３１５に対応する符号化・再符号化フェーズの処理状態を示し、図９はステップＳ３１７に対応する転送フェーズの処理状態を、図１０は転送フェーズ後の符号化フェーズの処理状態を表す。以下、各フェーズについて説明する。

＜＜符号化フェーズ＞＞
１ページ分の画像データの符号化処理は、符号化パラメータの初期設定処理（ステップＳ３０１）から始まる。ここでは、符号化処理する画像サイズ（ページ記述レンダリング等の入力部１０１から読み取る用紙サイズ）から一意的に定まる符号化データ量の目標データ量や第１の符号化部１０２に適用する量子化マトリクステーブルＱ０を設定する処理である。

この後、ステップＳ３０３にて、第１の符号化部１０２及び第２の符号化部１０３にて符号化処理を開始させる。この結果、第１のメモリ１０５には、画素ブロック単位に、第１の符号化部１０２からの符号化データと、第２の符号化部１０３からの符号化データのいずれか一方が格納されていく。第１のメモリ１０５に格納されている符号化データ量は、第１のカウンタで計数する点は既に述べた通りである。一方、第２のメモリ１０６には、第２の符号化部１０３からの符号化データが格納されていくことになる。図６は、この状況を示している。第１のメモリ１０５に格納されるデータ量を示す領域Ｉは、少なくとも第２のメモリ１０７に格納されるデータ量を示す領域Ｉ’以下のなる。

次にステップＳ３０５にて、該データ量のカウント値が上記目標値をオーバーしたかどうかを検知し、オーバーしていなければステップＳ３０３の第１の符号化と第２の符号化処理を継続する。これが、初期状態の符号化フェーズである。

＜＜符号化・再符号化フェーズ＞＞
符号化処理が進行し、第１のメモリに格納される総符号データ量が目標量をオーバーすると、ステップＳ３０７にて第１のメモリ１０５内の符号化データを廃棄すると共に、ステップＳ３０９にて、第１の符号化部１０２に設定されていた量子化マトリクステーブルＱ０を、次の段階のＱ１に更新する。総符号化データ量が目標データ量をオーバーするということは、圧縮後のデータ量が目標以内に収まらないことを意味する。よって同じ量子化ステップを用いて符号化処理を継続しても意味がないので、前よりも量子化ステップ幅の大きい量子化ステップＱ１に変更するわけである。

量子化ステップを変更した後、ステップＳ３１１では、第１の符号化部１０２と第２の符号化部１０３の符号化処理を再開する。また、再符号化部１１２に量子化マトリクステーブルＱ１（第１の符号化部にセットした更新後の量子化マトリクステーブルと同じ）をセットし、第２のメモリに格納されている符号化データ量の再符号化を開始しさせ、再符号化結果を再び第２のメモリに格納させる。この状態を示すのが図７である。

そして、ステップＳ３１５で再符号化の処理が完了するまで待つことになる。

＜転送フェーズ＞
ステップＳ３１５にて、再符号化が完了したと判断した場合、第１メモリ１０５及び第２のメモリ１０７の符号化データの格納状況を示すのが図８である。図示において、領域ＩＩ、ＩＩ’は、再符号化処理を行っている最中に、新に入力した画像データに対応する符号化データを示し、領域Ｉは、領域Ｉ’に格納されていた符号化データを再符号化した結果（非可逆符号化データと可逆符号化データが混在している）を示している。

ステップＳ３１７では、図９に示すように、第２のメモリ１０７に格納された再符号化データ（図示の領域Ｉ）を、第１のメモリ１０５に転送する。この転送が完了すると、第２のメモリ１０７内の領域Ｉのデータは破棄（もしくは上書きを許容）する。

上記転送フェーズが終了したら、ステップＳ３０３，Ｓ３０５の符号化フェーズに戻り、符号化フェーズに戻ることになる。この結果、図１０に示すように、新たな入力画像データに対する符号化データＩＩＩ、ＩＩＩ’をそれぞれのメモリへの格納処理を行うことになる。この符号化フェーズは、初期状態の符号化フェーズ（図６）と少し異なり、第１の符号化部１０２で符号化する際の量子化ステップがＱ０からＱ１に変更されていると共に、第１のメモリ１０５に格納される符号化データの順序が、画像入力順にならない点である。それらの違いを無視すれば、転送フェーズ直後の符号化フェーズと初期状態の符号化フェーズは、同じと見なせる。なお、図１０に示すように、符号化データの順番は必ずしも時系列になるとは限らないが、各フェーズにおける各脳アドレスを別途記憶しておき、１ページの符号化処理が完了し２次記憶装置７に出力する際には、第１のメモリ１０５より時系列に符号化データを読出し、出力するようにすれば良い。

よって、符号化フェーズ、符号化・再符号化フェーズと転送フェーズの３つを繰り返すことで、最終的に１ページの画像データをデータ量設定値以下に圧縮した符号を第１のメモリ１０５に格納することが出来る。しかも、入力部１０１は一連の処理が終わるまで、入力を継続するだけである。すなわち、画像を再度最初から入力し直すということが無くなる。

図５に示したフローチャートは、説明が理解しやすいように、図６乃至図１０に示した各フェーズに対応する処理のみを記述した。しかしながら実際には、１ページの画像データの入力はどこかのフェーズで終了する。従って、どのフェーズで終了したかによって、それ以降の対応も多少異なる。それを考慮した流れを示したのが図１１のフローチャートである。図１１のフローチャートは、１ページ分の画像データの入力完了と図５で説明した各種処理との関係を考慮したものであり、ここでは図５のフローチャートに、ステップＳ８０１、Ｓ８０３、Ｓ８０５、Ｓ８０７を追加している。

ステップＳ８０１、Ｓ８０３、Ｓ８０５は、それぞれ、符号化フェーズ、符号化・再符号化フェーズ、転送フェーズにおいて、入力部１０１からの１ページ分の画像データの入力が終了したことを検知する。

符号化フェーズと転送フェーズで１ページ分の画像データの入力が終了したことを検知した場合（ステップＳ８０１、Ｓ８０５）、ステップＳ８０７へ移り、当該ページの圧縮符号化処理を終了し、次に処理すべき１ページ以上の画像データがあれば、次の１ページ分の画像データの圧縮符号化処理を開始し、無ければ停止状態に入る。

一方、符号化・再符号化フェーズで１ページ分の画像データの入力終了を検知した場合（ステップＳ８０３）には、第１の符号化部１０２、第２の符号化部１０３では再符号化処理する画像データが無くなるまで一旦動作を止める必要があるので、ステップＳ３１１の符号化処理をパスし、ステップＳ３１３で、今までに第１の符号化部１０２、第２の符号化部１０３で符号化済みの画像データを所定の符号化データ量に抑える為の再符号化処理のみを継続して行なう。再符号化処理が全て終了して、その後の転送処理が終わらないと、１ページ分の画像データ全体の符号化データが第１のメモリ上に集まらないため、１ページ分の画像データの入力終了後も再符号化処理及びそれに続く転送処理は継続して行われる必要がある。この場合には、ステップＳ３１５にて、再符号化処理が全て終了したことを検知すると、符号化・再符号化フェーズ中に、第２のメモリ１０７のみに格納された符号化データを第１のメモリに転送し（ステップＳ３１７）た後、次のステップＳ８０５にて、１ページ分の画像データの入力終了が検知されてステップＳ８０７へ移ることになる。

以上が実施形態における動作であり、図１１の動作説明でもある。

以上説明したように、本第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することが可能になる。そして、更に、１ページの画像を入力を中断することなく、且つ、再入力を行うことなく、目標符号化データ量以下の符号化データを生成することも可能になる。

特に、注目したい点は、非可逆符号化にＪＰＥＧ、可逆符号化にＪＰＥＧ−ＬＳという２つの技術を併用している点である。既に説明したように、ＪＰＥＧ符号化は自然画に対して圧縮効率が高く、ＪＰＥＧ−ＬＳ符号化は、文字線画に対して高い圧縮率が得られるし、可逆符号化であるため原画像を忠実に再現することが可能である。

ここで、第１カウンタ１１１（符号量）の時間軸の推移の一例を図１２に示す。

図示の場合、タイミングＴ０で、原稿画像の入力を開始し、タイミングＴ５で原稿画像の入力が完了した場合を示している。入力される原稿のサイズが固定であれば、タイミングＴ５は固定となる。以下、各タイミングでの処理を説明する。

タイミングＴ０：
画像入力開始（符号化開始）タイミングである。このとき、第１の符号化部１０２には、初期値として量子化マトリクステーブルＱ０をセットし、第１カウンタ１１１は“０”に初期化される。この後、画像の入力及び符号化が継続すると、画像データの符号化データの符号化が行われ、第１カウンタ１１１のカウント値は徐々に増えていく。

タイミングＴ１：
画像データの符号化データ量が、目標符号量に到達した場合を示している。このとき、第１のメモリ１０５の画像データの符号化データは破棄し、第１カウンタ１１１をゼロクリアし、第１の符号化部１０２にセットされていた量子化マトリクステーブルをＱ１に更新する。また、再符号化部１１２にも量子化マトリクステーブルＱ１をセットし、再符号化処理を開始させる。

タイミングＴ２：
再符号化及び転送処理の完了を示している。再符号化が完了すると、再符号化して得られた符号データが第２のメモリ１０７から第１のメモリ１０５に転送されると共に、再符号化データ量を示す第２のカウンタ１１３の値が、第１のカウンタ１１１に足し込まれる。この結果、第１のメモリ１０５及び第２のメモリ１０７には、１ページの先頭からタイミングＴ２までの間に入力した画像データに対する量子化マトリクステーブルＱ１で符号化したのと等価の符号化データが格納される。

タイミングＴ３：
再び、画像データの符号化データ量が、目標符号量に到達した場合を示している。このとき、第１のメモリ１０５の画像データの符号化データは破棄し、第１カウンタ１１１をゼロクリアし、第１の符号化部１０２の量子化マトリクステーブルをＱ２をセットする。また、再符号化部１１２にも量子化マトリクステーブルＱ２をセットし、再符号化処理を開始させる。

タイミングＴ４：
再符号化及び転送処理の完了を示している。再符号化が完了すると、再符号化して得られた符号データが第２のメモリ１０７から第１のメモリ１０５に転送されると共に、再符号化データ量を示す第２のカウンタ１１３の値が、第１のカウンタ１１１に足し込まれる。この結果、第１のメモリ１０５及び第２のメモリ１０７には、１ページの先頭からタイミングＴ２までの間に入力した画像データに対する量子化マトリクステーブルＱ２で符号化したのと等価の符号化データが格納される。

タイミングＴ５：
１ページの原稿入力の完了を示している。この場合、第１のメモリ１０５には、１ページの画像の符号化データが格納されていることになるので、その結果を、２次記憶装置７に出力する。

ここで、２枚めの原稿画像を読取る場合には、上記タイミングＴ１からの処理を繰り返すことになる。

なお、画像によっては、原稿画像の入力が完了したタイミングＴ５の直前にて、第１カウンタ１１１の値が目標量をオーバーすることも有り得る。この場合、タイミングＴ５の後に、再符号化及び転送処理が行われることになる。従って、第１のメモリ１０５に格納された符号化データを２次記憶装置７に出力する条件は、原稿画像の入力が完了し、且つ、符号化（再符号化及び転送）が完了した場合となる。

＜第２の実施形態の変形例１＞
図１４は、図４に対する変形例である。図４と異なる点は、再符号化部１１２で再符号化して得られた符号化データの格納先を、第１のメモリ１０５にした点である。これ以外の構成は図４と同じである。

図１５は、第１のメモリ１０５に格納された総符号化データ量が目標データをオーバーし、第１のメモリ１０５内のデータを破棄し、第２のメモリ１０７に格納されている符号化データ（図示の領域Ｉ’）の再符号化を開始する際の状態を示している。

図示に示すように、再符号化部１１２の再符号化の格納先は第１のメモリ１０５に設定して、再符号化を開始させる。

図１６は、再符号化が完了した際の２つのメモリの符号化データの格納状態を示している。再符号化が完了すると、図示のように、第１のメモリ１０５には、領域Ｉで示す符号化データが格納される。この領域Ｉの符号化データは、目標データ量をオーバーしたと判定する以前までに入力した画像データを、量子化マトリクステーブルＱ１で符号化した場合に相当するものとなる。

再符号化が行われている最中にも、画像データの入力及び符号化が行われているので、図示に示すように領域ＩＩ及びＩＩ’が存在する。

第１のメモリ１０５には、空き領域１０５ａが生成されることになるので、図示の領域ＩＩの符号化データを、領域Ｉの後端位置にまで移動させる。この後、符号化フェーズを再開することになり、この際のメモリへの格納状態は図１７に示すようになる。

図４に対して図１４の構成のメリットは、再符号化後のデータ転送が実質的に無くなる点である。

なお、この変形例では、転送フェーズが無くなるだけであるので、先の第２の実施形態と本変形例は、３つのフェーズを繰り返して処理することに変わりは無い。従って、処理の内容も図５や図１１と殆ど同じであるので、説明は不要であろう。なお、図１６では空き領域１０５ａを無くすために、第１のメモリ１０５内での移動を行ったが、各領域の接続関係を管理するファイル管理テーブル、或いは、パケット管理テーブル等を設ければ良いので、必ずしも内部転送は必要ではない。

＜第２の実施形態の変形例２＞
上記第２の実施形態及びその変形例１では、第１のメモリ１０５内の符号化データ量が目標データ量をオーバーした際に、第２のメモリ１０７の符号化データを再符号化部１１２で再符号化した。換言すれば、再符号化部１１２は、第１のメモリ１０５内の符号化データ量が目標データ量未満である期間は実行しないことになる。

そこで、期間を有効利用する例を変形例２として説明する。

以下は、第１のメモリ１０５内の符号化データ量が目標データ量未満の場合であって、第２のメモリ１０７に第２の符号化部１０３からの可逆符号化データが格納されていく最中の処理の説明である点に注意されたい。また、条件として、第１の符号化部１０２に設定される量子化マトリクステーブルがＱiであるものとして説明する。

第２のメモリ１０７に第２の符号化部１０３より可逆符号化データを格納していくのは、第２の実施形態と同じである。但し、再符号化部１１２は、格納されている可逆符号化データから順に読出し、量子化マトリクスＱi+1で再符号化して非可逆符号化データを生成し、その結果を第２のメモリ１０７に格納していく処理を前倒し的に行う。

この結果、第１のメモリ１０５内の符号化データが目標データ量をオーバーしたとき、第２のメモリ１０７には可逆符号化データは勿論のこと、ある程度の非可逆符号化データが存在することが約束されるので、同一画素ブロック位置であれば小さいほうを第１のメモリに転送し、比べる対象となる非可逆符号化データが存在しない画素ブロックについてだけ、図１３による処理を行えば良いことになる。

また、第２のメモリ１０７から第１のメモリ１０５への転送が完了した場合、第２のメモリ内に格納されていた非可逆符号化データを破棄し、今度は、量子化マトリクスＱi+2を設定し、再符号化することを開始すればよい。以上の結果、再符号化に係る処理を更に短縮させることが可能になる。

以上、本発明に係る第１、第２の実施形態並びにその変形例を説明した。また、第２の実施形態では、第１のメモリ１０５、第２のメモリ１０７は物理的に別のメモリであるとして説明をしてきた。本発明においてはこれらのメモリを独立して設けることは十分に１つの特徴となる。しかしながら、これらのメモリを物理的に別のメモリとしない場合も本発明の範疇に含まれる。特に、メモリの転送スピードが、十分に高速な場合には物理的に１つのメモリ上に、第１のメモリ、第２のメモリに相当する２つの領域を確保して、第１のメモリを第１のメモリ領域、第２のメモリを第２のメモリ領域と言い直して、これまでの説明を読み直せば、１つのメモリでも実現できることが分かる。

また、１つのメモリで上記各実施形態を実現する場合には、前記転送フェーズで説明したデータ転送処理のいくつかは不要となる。その詳細はその都度容易に想像できるので説明は省略するが、前記２つの領域を厳密に別けて使用する場合、物理的に２つのメモリを持つ時と同じようにデータ転送処理が必要であるが、２つの領域間で同じデータを共有することになれば、データ転送処理が不要になるだけでなく記憶容量の削減も図れる。

例えば、第２のメモリ領域で保持していた符号化データを、第１のメモリ領域へ転送する際、該符号化データが格納されている先頭アドレスとデータサイズの２つの情報を第２のメモリ制御部から第１のメモリ制御部へ転送するだけで、前記符号化データを転送したのと同じ効果が得られる。

前記符号化データを、ファイル形式やパケット形式で格納している場合は、メモリ制御部の間で転送する情報は少し増え、該符号化データに関連する管理テーブル情報を転送する必要がある。

なお、実施形態では、符号化対象を８×８画素ブロックサイズとして説明したが、このサイズも本発明を限定するものではない。要するに、２つ（或いはそれ以上でも良い）の異なる符号化技術を使って、同一の画像領域に対して生成された２種類の符号化データ量を比較できるようにすれば良い。例えば、ＪＰＥＧ符号化ではＮ×Ｍ画素ブロック単位に符号化を行い、ＪＰＥＧ−ＬＳが２Ｎ×２Ｍの画素ブロックを符号化対象とし得るのであれば、４つのＪＰＥＧ符号化データと１つのＪＰＥＧ−ＬＳ符号化データを比較するようにしても構わない。

また、実施形態では、２種類の符号化技術として、非可逆符号化であるＪＰＥＧ、可逆符号化であるＪＰＥＧ−ＬＳを用いる例を説明した。しかしながら、可逆、非可逆符号化技術としては、これによって限定されない。

ただし、ＪＰＥＧとＪＰＥＧ−ＬＳの様に、非可逆符号化／可逆符号化、及び、自然画／文字線画の両方に対して相異なる性質を持つ２つの符号化技術を用いると、本願発明は有利に作用することがわかるであろう。

また、上記第１、第２の実施形態では、図２２に示す複写機に適用した例を説明したが、例えばパーソナルコンピュータ等の汎用情報処理装置にイメージスキャナ等の画像入力装置を接続して符号化する場合にも適用できるのは明らかである。この場合、図３、図５（又は図１１）に係るプログラムを実行すれば良いので、本願発明はかかるコンピュータプログラムをもその範疇とするのは明らかである。また、通常、コンピュータプログラムはＣＤＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体をそのコンピュータにセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になるわけであるから、当然、そのようなコンピュータ可読記憶媒体も本発明の範疇に含まれる。

第１の実施形態における符号化処理部のブロック構成図である。 図１における符号化シーケンス制御部内の符号化データ選択処理を行う部分のブロック構成図である。 第１の実施形態における符号化処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態における符号化処理部のブロック構成図である。 第２の実施形態における処理を簡略化して示したフローチャートである。 第２の実施形態における初期状態の符号化フェーズにおけるデータフローとメモリ内容を表わす図である。 第２の実施形態における符号化・再符号化フェーズの開示時のデータフローとメモリ内容を表わす図である。 第２の実施形態における符号化・再符号化フェーズの終了時のデータフローとメモリ内容を表わす図である。 第２の実施形態における転送フェーズにおけるデータフローとメモリ内容を表わす図である。 第２の実施形態における転送フェーズ後の符号化フェーズにおけるデータフローとメモリ内容を表わす図である。 第２の実施形態における処理の詳細を示すフローチャートである。 第２の実施形態における第１カウンタの値の推移の一例を示す図である。 第２の実施形態における再符号化部のブロック構成図である。 第２の実施形態における符号化処理部の変形例を示すブロック構成図である。 図１４の構成における符号化・再符号化フェーズの開始時におけるデータフローとメモリ内容を表わす図である。 図１４の構成における符号化・再符号化フェーズの開始時におけるデータフローとメモリ内容を表わす図である。 図１４の構成における転送フェーズにおけるデータフローとメモリ内容を表わす図である。 実施形態における可逆符号化データと非可逆符号化データの一方を選択する際の境界条件を説明するための図である。 実施形態における可逆符号化データと非可逆符号化データの一方を選択する際の境界条件を説明するための図である。 サンプル原稿画像を示す図である。 実施形態で用いる量子化マトリクステーブルを示す図である。 実施形態が適用する複写機の構成図である。

Claims (10)

1. 画像データを符号化する画像符号化装置であって、
   符号化対象の画像データから、複数画素で構成される画像ブロックデータを単位に入力する入力手段と、
   入力した画像ブロックデータを非可逆符号化し、非可逆の符号化データを生成する第１の符号化手段と、
   入力した前記画像ブロックデータを可逆符号化し、可逆の符号化データを生成する第２の符号化手段と、
   前記第２の符号化手段で生成された符号化データの符号長をＬｘ、前記第１の符号化手段で生成された符号化データの符号長をＬｙとし、所定の非線形境界関数ｆ（）関数に対し、
   条件： Ｌｙ≧ｆ（Ｌｘ）
   を満たす場合に、前記第２の符号化手段で生成された符号化データを選択して出力し、前記非線形境界関数の前記条件を満たさない場合には第１の符号化手段で生成された符号化データを選択して出力する選択手段とを備え、
   Ｘ軸を前記第２符号化手段で生成される符号化データの符号長、Ｙ軸を前記第１の符号化手段で生成される符号化データの符号長とするＸ−Ｙ座標空間において、
   予め用意された文字線画、自然画、及び、濃度のグラデーションを持つ画像の３つ種類の画像を、前記第１，第２の符号化手段で符号化して得られたそれぞれの画素ブロックデータの符号化データの符号長Ｌｙ、Ｌｘで特定される座標（Ｌｘ，Ｌｙ）を前記Ｘ−Ｙ座標空間にプロットした場合の前記文字線画、自然画、及び、濃度のグラデーションを持つ画像のプロット領域をＴ，Ｉ，Ｇと定義したとき、
   前記非線形境界関数ｆ（）は、前記Ｘ−Ｙ座標の原点を通り、プロット領域Ｇとプロット領域Ｉの間を通る曲線部と、プロット領域Ｔとプロット領域Ｉとを間を通る線形部を有する
   ことを特徴とする画像符号化装置。
2. 前記曲線部の前記水平軸上の最大となる位置は、濃度がなだらかに変化するグラデーション属性を持つ画像像域を前記第２の符号化手段で符号化した際の前記Ｌｘの取り得る最大値近傍の位置であることを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
3. 前記非線形境界関数ｆ（）は、符号長Ｌｘ、Ｌｙをアドレスとして入力し、いずれの符号化データを選択するかを示すデータを格納したルックアップテーブルメモリで構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
4. 前記第２の符号化手段はＪＰＥＧ−ＬＳ符号化手段であって、前記第１の符号化手段は、与えられた量子化マトリクステーブルに従って圧縮率の異なる符号化データを生成するＪＰＥＧ符号化手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
5. １ページの符号化開始する際に前記第１の符号化手段に初期マトリクステーブルＱ０をセットする初期化手段と、
   前記選択手段で出力された符号化データを記憶する第１の記憶手段と、
   該第１の記憶手段に記憶された符号化データ量を監視する監視手段と、
   該監視手段で前記符号化データ量が所定データ量以上になったと判断した場合、（ａ）前記第１の記憶手段内の符号化データを破棄し、（ｂ）前記第１の符号化手段に設定されていた従前の量子化マトリクステーブルＱiからＱi+1にパラメータを更新する制御手段と
   を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の画像符号化装置。
6. 前記制御手段は、量子化マトリクステーブルを更新した後、画像データを再入力し、符号化を再開する手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の画像符号化装置。
7. 更に、前記第２の符号化手段で符号化された可逆符号化データを格納する第２の記憶手段と、
   前記第２の記憶手段内の符号化データを復号し、与えられたパラメータに従って再符号化して非可逆の符号化データを生成すると共に、再符号化後の符号化データと再符号化前の可逆符号化データのいずれか一方を前記非線形境界関数ｆ（）に従って選択し、前記第１の記憶手段に格納する再符号化手段とを備え、
   前記制御手段は、前記監視手段で第１の記憶手段に格納された符号化データ量が所定データ量以上になったと判断した場合、前記（ａ）、（ｂ）に加えて、（ｃ）パラメータＱｉを前記再符号化手段に設定して、前記所定データ量以上になる以前の符号化データを生成させることを特徴とする請求項５に記載の画像符号化装置。
8. 画像データを所定サイズの画素ブロック単位に入力し、符号化する画像符号化方法であって、
   符号化対象の画像データから、複数画素で構成される画像ブロックデータを単位に入力する入力工程と、
   入力した画像ブロックデータを非可逆符号化し、非可逆の符号化データを生成する第１の符号化工程と、
   入力した前記画像ブロックデータを可逆符号化し、可逆の符号化データを生成する第２の符号化工程と、
   前記第２の符号化工程で生成された符号化データの符号長をＬｘ、前記第１の符号化工程で生成された符号化データの符号長をＬｙとし、所定の非線形境界関数ｆ（）関数に対し、
   条件： Ｌｙ≧ｆ（Ｌｘ）
   を満たす場合に、前記第２の符号化工程で生成された符号化データを選択して出力し、前記非線形境界関数の前記条件を満たさない場合には第１の符号化工程で生成された符号化データを選択して出力する選択工程とを備え、
   Ｘ軸を前記第２符号化工程で生成される符号化データの符号長、Ｙ軸を前記第１の符号化工程で生成される符号化データの符号長とするＸ−Ｙ座標空間において、
   予め用意された文字線画、自然画、及び、濃度のグラデーションを持つ画像の３つ種類の画像を、前記第１，第２の符号化工程で符号化して得られたそれぞれの画素ブロックデータの符号化データの符号長Ｌｙ、Ｌｘで特定される座標（Ｌｘ，Ｌｙ）を前記Ｘ−Ｙ座標空間にプロットした場合の前記文字線画、自然画、及び、濃度のグラデーションを持つ画像のプロット領域をＴ，Ｉ，Ｇと定義したとき、
   前記非線形境界関数ｆ（）は、前記Ｘ−Ｙ座標の原点を通り、プロット領域Ｇとプロット領域Ｉの間を通る曲線部と、プロット領域Ｔとプロット領域Ｉとを間を通る線形部を有する
   ことを特徴とする画像符号化方法。
9. コンピュータが読み込み実行することで、前記コンピュータを、画像データを所定サイズの画素ブロック単位に入力し、符号化する画像符号化装置として機能させるコンピュータプログラムであって、
   符号化対象の画像データから、複数画素で構成される画像ブロックデータを単位に入力する入力手段と、
   入力した画像ブロックデータを非可逆符号化し、非可逆の符号化データを生成する第１の符号化手段と、
   入力した前記画像ブロックデータを可逆符号化し、可逆の符号化データを生成する第２の符号化手段と、
   前記第２の符号化手段で生成された符号化データの符号長をＬｘ、前記第１の符号化手段で生成された符号化データの符号長をＬｙとし、所定の非線形境界関数ｆ（）関数に対し、
   条件： Ｌｙ≧ｆ（Ｌｘ）
   を満たす場合に、前記第２の符号化手段で生成された符号化データを選択して出力し、前記非線形境界関数の前記条件を満たさない場合には第１の符号化手段で生成された符号化データを選択して出力する選択手段として機能させ、
   Ｘ軸を前記第２符号化手段で生成される符号化データの符号長、Ｙ軸を前記第１の符号化手段で生成される符号化データの符号長とするＸ−Ｙ座標空間において、
   予め用意された文字線画、自然画、及び、濃度のグラデーションを持つ画像の３つ種類の画像を、前記第１，第２の符号化手段で符号化して得られたそれぞれの画素ブロックデータの符号化データの符号長Ｌｙ、Ｌｘで特定される座標（Ｌｘ，Ｌｙ）を前記Ｘ−Ｙ座標空間にプロットした場合の前記文字線画、自然画、及び、濃度のグラデーションを持つ画像のプロット領域をＴ，Ｉ，Ｇと定義したとき、
   前記非線形境界関数ｆ（）は、前記Ｘ−Ｙ座標の原点を通り、プロット領域Ｇとプロット領域Ｉの間を通る曲線部と、プロット領域Ｔとプロット領域Ｉとを間を通る線形部を有する
   ことを特徴とするコンピュータプログラム。
10. 請求項９に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。

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