JP2000332995A

JP2000332995A - 画像データ生成方法および記録媒体

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Publication number: JP2000332995A
Application number: JP11146593A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sakuyama; 宏幸作山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-26
Also published as: JP3688938B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ラスター展開とイメージの解像度変換が高速
で、中間調処理、転送データ量、画質が中程度である、
中間調処理と解像度変換を同時に行う。【解決手段】閾値マトリックス２の各要素には、複数
の閾値が値順にソートされて配置されている。画像デー
タ１の各画素と、画素に対応したマトリックスの要素内
の複数の閾値とを比較して、画素値を階調数に変換す
る。画素と階調数に対応した符号パターン３を選択し、
これにより、解像度の高いプリントデータ４を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報を、出力
装置用のデータとして中間調処理および解像度変換する
画像データ生成方法および画像データ生成処理プログラ
ムを記録した記録媒体に関し、アプリケーションプログ
ラム、ディスプレイドライバ、プリンタドライバ等のデ
バイスドライバに適用される技術である。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの普及により、テキスト、
グラフィックス等のベクトルデータや、自然画等のイメ
ージデータを含んだ複雑な文書が容易に作成できるよう
になった。このような文書を高品位でプリントできるよ
うに、プリンタの解像度も向上しているが、その結果、
プリンタへ送信すべきデータ量が増大し、処理時間や転
送時間の増大を招いている。

【０００３】上記したような文書を所定の解像度および
階調表現能力を有するプリンタを用いて出力する場合の
代表的な方法（以下、第１の方法）として、例えば特開
平５‐９６７９２号公報に記載されているものがある。

【０００４】この第１の方法では、プリンタドライバ内
で、ベクトルデータを所定解像度のビットマップデータ
としてラスター展開するとともに、自然画等のイメージ
データに対して所定解像度への解像度変換を行った後、
両者に対して所定階調数への階調数変換（中間調処理）
を施し、階調変換後（中間調処理後）のデータをプリン
タに対して送信するものである。従って、プリントスピ
ードを向上させるためには、ラスター展開、解像度変
換、および中間調処理の高速化が必要であり、またこれ
と同時に、プリンタへのデータ転送の高速化も必要であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、ラスター展開
および中間調処理を高速化する方法が、「ＰＰＡＰｒ
ｉｎｔｅｒＳｏｆｔｗａｒｅＤｒｉｖｅｒＤｅｓ
ｉｇｎ」（ＨＰＪｏｕｒｎａｌ，Ｊｕｎｅ１９９
７）に記載されている。

【０００６】この方法（以下、第２の方法）では、ラス
ター展開および中間調処理を高速化するため、ラスター
展開およびイメージデータの解像度変換をプリンタの解
像度よりも低い解像度で行い、中間調処理を施した後プ
リンタに送信し、プリンタのファームウエアを使って全
体の解像度変換（イメージデータ単体の解像度変換と区
別するため、これを以下“全体の”と呼ぶ）を行って、
上記低解像度をプリンタの解像度に変換して出力する
（なお、前掲した文献には、テキストをプリンタの１／
２の解像度でラスター展開し、ファームウエアを使って
テキストの解像度を倍に変換することが記載されてい
る）。

【０００７】上記したように、ラスター展開、ビットマ
ップの解像度変換および中間調処理を低解像度で行え
ば、処理すべきデータ量が削減される結果、高速化が図
られる。しかし、中間調処理後のデータに解像度変換を
施した場合、解像度変換を行ってから中間調処理を施す
場合に比べて、明らかに画質が低下しやすい。

【０００８】以上で説明した第１の方法、第２の方法を
簡単に比較すると、以下のような傾向となり、概略「第
１の方法は画質優先で、第２の方法は速度優先」と言え
る。

【０００９】

【００１０】本発明は上記した事情を考慮してなされた
もので、本発明の目的は、ラスター展開とイメージの解
像度変換が従来の第１、第２の方法よりも速く、中間調
処理、転送データ量、画質については従来の第１、第２
の方法の中間となる、両者の長所を併せ持ち、中間調処
理と全体の解像度変換を同時に行う画像データ生成方法
および記録媒体を提供することにある。

【００１１】すなわち、

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、第１の解像度の画像デー
タから第１の解像度より高い第２の解像度の画像データ
を生成する画像データ生成方法であって、前記第１の画
像データの注目画素毎に、該画素の位置に対応した、ソ
ートされた複数の閾値を用いて、画素値を階調数に変換
し、前記画素の位置および前記変換された階調数に対応
した所定の符号パターンを参照することにより、前記第
２の画像データを生成することを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明では、前記階調数変換
時に誤差拡散処理を適用することを特徴としている。

【００１４】請求項３記載の発明では、同一階調値にお
ける前記符号パターンを、前記第１の画像データの画素
位置に対応して配置したとき、該配置がドット分散型と
なることを特徴としている。

【００１５】請求項４記載の発明では、同一階調値にお
ける前記符号パターンを、前記第１の画像データの画素
位置に対応して配置したとき、該配置がブルーノイズ型
となることを特徴としている。

【００１６】請求項５記載の発明では、前記階調数変換
をホスト側で行い、前記階調数を画像出力装置に対して
送信し、前記階調数の送信がｎ進法で行われるとき、前
記階調数をｎのべき乗とすることを特徴としている。

【００１７】請求項６記載の発明では、第１の解像度の
画像データから第１の解像度より高い第２の解像度の画
像データを生成する画像データ生成方法において、前記
第１の画像データの注目画素毎に、該画素の位置に対応
した、ソートされた複数の閾値を用いて、画素値を階調
数に変換し、前記画素の位置および前記変換された階調
数に対応した所定の第１の符号パターンを参照すること
により、前記第２の画像データを生成する画像データ生
成方法であって、前記注目画素に対応した符号パターン
および所定個数の前記第１の画像データに対応した符号
パターンから構成される所定形状の注目符号パターン群
と、特定符号パターン群とを比較し一致したとき、前記
注目符号パターン群の所定の第２の符号パターンを、第
３の符号パターンに変更することを特徴としている。

【００１８】請求項７記載の発明では、前記階調数変換
をホスト側で行い、前記階調数を画像出力装置に対して
送信し、該画像出力装置は前記階調数に対応した符号パ
ターンを参照することにより前記第２の画像データを生
成すると共に、前記第３の符号パターンへの変更を行う
ことを特徴としている。

【００１９】請求項８記載の発明では、前記変更の対象
となる前記第３の符号パターンは、前記所定の第１の符
号パターンの何れとも異なることを特徴としている。

【００２０】請求項９記載の発明では、前記注目符号パ
ターン群を複数用いて、該複数の注目符号パターン群と
特定符号パターン群とを比較することを特徴としてい
る。

【００２１】請求項１０記載の発明では、前記第１の画
像データが複数の色成分を有し、該色成分毎に、前記所
定形状の注目符号パターン群と特定符号パターン群とを
比較するとき、前記色成分の内、少なくとも１つの色成
分については、前記特定符号パターン群の数を、他の色
成分の特定符号パターン群の数よりも少なくしたことを
特徴としている。

【００２２】請求項１１記載の発明では、前記第１の画
像データが複数の色成分を有し、該色成分毎に、前記注
目符号パターン群を複数用いて、該複数の注目符号パタ
ーン群と特定符号パターン群とを比較するとき、前記色
成分の内、少なくとも１つの色成分については、前記注
目符号パターン群の数を、他の色成分の注目符号パター
ン群の数よりも少なくしたことを特徴としている。

【００２３】請求項１２記載の発明では、前記少なくと
も１つの色成分は黄色であることを特徴としている。

【００２４】請求項１３記載の発明では、第１の解像度
の画像データから第１の解像度より高い第２の解像度の
画像データを生成する機能をコンピュータに実現させる
ためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体であって、前記第１の画像データの注目画素
毎に、該画素の位置に対応した、ソートされた複数の閾
値を用いて、画素値を階調数に変換する機能と、前記画
素の位置および前記変換された階調数に対応した所定の
符号パターンを参照することにより、前記第２の画像デ
ータを生成する機能をコンピュータに実現させるための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体であることを特徴としている。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて具体的に説明する。（実施例１）図１は、本発明の実施例１の構成を示す。
図において、１はラスター展開または解像度変換した後
の画像データ、２は閾値が配列された閾値マトリック
ス、３は符号パターンが格納された符号パターン格納
部、４はプリントデータであり、画像データ１と閾値マ
トリックスは処理装置５内にあり、符号パターン格納部
３とプリントデータ４はプリンタ６内にある。また、本
発明の実施例１では、例えば解像度６００ｄｐｉ、階調
数２値のプリンタを出力装置として用いる。

【００２６】以下、本発明を説明する前に前述した従来
の第１、第２の方法について図を用いて説明する。図２
は、階調数変換（中間調処理）で使用する４×４の閾値
マトリクスを示す。マトリックスのデータの各画素は、
例えば０から１５までの値（各画素が４ビットの多値）
をとる。

【００２７】図３（ａ）は、前記した第１の方法によっ
て、ベクトルデータを６００ｄｐｉでラスター展開した
後のデータ、あるいはイメージデータを６００ｄｐｉに
解像度変換した後のデータである。また、図４（ａ）
は、同様に前記した第２の方法によって、３００ｄｐｉ
でラスター展開または解像度変換した後のデータを示
す。なお、この例では、図３（ａ）は、図４（ａ）を公
知の最近傍法で２倍に解像度変換した場合と同じものに
なっている。

【００２８】ラスター展開（あるいは解像度変換）自体
の処理量は、概ね解像度の２乗に比例するので、第１の
方法のラスター展開（あるいは解像度変換）の処理量
は、第２の方法の処理量の４倍となる。

【００２９】第１の方法においては、図３（ａ）のデー
タについて各画素値と、各画素位置に対応する図３
（ｂ）（図２と同一のマトリックス）の閾値マトリクス
の閾値とを比較し、公知のディザ法によって２値化を行
う。この例の場合、閾値以上の値を有する画素の値を１
と出力するので、階調値として図３（ｃ）を得るが、閾
値に対して計１６回の比較演算が必要となる。該デー夕
に対して、圧縮等を行わない場合には、図３（ｄ）に示
すデータがプリントすべきデータ（図３（ｃ）と同一）
となるため、プリンタに対しては、１６画素×２ｂｉｔ
＝３２ｂｉｔのデータが転送されることになる。

【００３０】同様に、第２の方法では、図４（ａ）のデ
ータに対して、図２の閾値マトリックスを作用させる場
合は、４×４のマトリックスの１／４のマトリックスが
順に使用され、この例では図４（ｂ）のマトリックスに
よって２値化を行って、図４（ｃ）の階調値を得る（図
４（ａ）のデータの右に隣接する２×２のデータ（図は
省略）に対しては、図２中で図４（ｂ）のマトリックス
の右に隣接する２×２のマトリックス（閾値３、１５、
１１、７）が使用される）。

【００３１】この第２の方法の場合、閾値に対して計４
回の比較演算しか行われないので、第１の方法に比べて
中間調処理に要する時間は少ない。また、データ圧縮等
を行わない場合には、プリンタに対して４画素×２ｂｉ
ｔ＝８ｂｉｔのデータが転送されることになり、転送デ
ータ量も少ない。

【００３２】ただし、第２の方法においては、プリンタ
側のファームウエアで、図４（ｃ）のデータ全体の解像
度を２倍にするため、プリントすべきデータは図４
（ｄ）となる。なお、この例では、解像度変換法として
公知の最近傍法を用いる。

【００３３】図５は、本実施例を説明する図であり、図
５（ａ）は本実施例の画像データ１であり、前述した第
２の方法と同様に、３００ｄｐｉでラスター展開または
解像度変換を行った後のデータ（２×２画素）である。
また、本実施例の閾値マトリックス２は、図５（ｂ）の
ように閾値が配列されている。そして、画像データ１
を、閾値マトリックス２によって０から４までの階調数
に変換する。

【００３４】図５（ｂ）は、要素が４個の配列の２×２
のマトリックスであり、配列を構成する４つの閾値は、
図２のマトリックスを２×２のサブマトリックス４つに
分解したときの各サブマトリックス内の閾値と同じであ
るが、閾値が値順にソートされている。

【００３５】本実施例における階調数変換は、図５
（ａ）の１画素のデータと、その画素位置に対応する４
個の閾値とを比較して（つまり、図５（ｂ）のソートさ
れた閾値を順に比較して）、閾値が画素データを越える
までの（比較回数−１）を階調値とする。すなわち、例
えば、画像データ（１５）と、それの対応する閾値マト
リックスの閾値（１、５、９、１３）とを比較し、画像
データ（７）と、それに対応する閾値マトリックスの閾
値（３、７、１１、１５）とを比較する。

【００３６】この結果、図５（ａ）のデータに対応する
階調数として図５（ｃ）が得られ、その比較回数は計１
１回となる。

【００３７】また、本実施例においては、図５（ｃ）に
示した階調値をプリンタ６に対して送信するが、そのデ
ータ量は、４画素×３ｂｉｔ（５階調）＝１２ｂｉｔで
ある。

【００３８】そして、本実施例においては、プリンタ６
側には、２×２の符号パターンである５つの配列を要素
とし、図５（ａ）の４つの画素の各位置に対応した２×
２の符号パターンマトリックス（図６）が符号パターン
格納部３に設けられている。

【００３９】図６の符号パターンマトリックスの各要素
は、図２のマトリックスを２×２のサブマトリックス４
つに分解し、各サブマトリックスに２×２のデータ（１
画素１６階調）を作用させたときに、とり得る２×２の
パターンを、階調数順にソートしたものである。符号パ
ターンは、ベクトル量子化におけるコードブックに相当
するものである。

【００４０】そして、図５（ａ）の値１５の注目画素
（＊印）に対しては、図６の中の太線内（＊印）の５つ
の符号パターンが対応し、ファームウェア中で、注目画
素の階調値４に対応した二重線で囲まれた符号パターン
（１、１、１、１）が選択される。他の画素も同様に、
画素の位置と階調値に対応した符号パターンが選択さ
れ、最終的にプリントすべきデータ４として、図５
（ｄ）が得られる。

【００４１】本実施例では、第２の方法で図４（ｄ）の
最終データを得るための全体の解像度変換に相当する処
理を、符号パターンの参照によって行うため、“全体の
解像度変換”にかかる処理は、第２の方法よりも高速で
はない。しかし、図４（ｄ）、３（ｄ）、５（ｄ）を比
較すれば明らかなように、本実施例の方法による最終デ
ータ図５（ｄ）は、第２の方法よりも高画質（例えば、
原データの階調性がよりよく保存されている）で、第１
の方法に匹敵しうるものである（本実施例では、簡単の
ため、図３と図４を最近傍法で解像度変換した関係にし
たが、両者の関係がそうでない場合には、本実施例の最
終デー夕は第２の方法よりは劣ることになる）。

【００４２】以上の例において、３つの方法の処理量の
比較結果を簡単にまとめると、以下のようになる（中間
調処理の処理量は、閾値との比較回数で近似してい
る）。

【００４３】従って、本実施例は、第１の方法と第２の方法の両方の
長所を併せ持った方法であるということができる。

【００４４】図７は、本発明の実施例１の処理フローチ
ャートである。ｘ行×ｙ列の画像データを、ｋ＾２（ｋ
の２乗）個のソートされた閾値の配列を要素とするｍ行
×ｎ列の閾値マトリックスで階調数変換して階調数を得
て（ステップ１０２）、ｋ×ｋの符号パターンｋ＾２＋
１個の配列を要素とするｍ行×ｎ列の符号パターンマト
リックスを参照して、ｋｘ行×ｋｙ列のプリントデータ
を得る（ステップ１０３）。マトリックスの右端、下端
に達したときは（ステップ１０６、１１０）、それぞれ
画像データをｎ＋１画素、ｍ＋１画素ずらした位置から
同様に処理し、画像データの下端に至るまで（ステップ
１０９）同じ処理を繰り返す。

【００４５】図中、Ｄ（ｉ，ｊ）は、画像データ中の
（行，列）＝（ｉ，ｊ）に位置するデータであり、Ｍ
（ｐ、ｑ）は、閾値マトリックス中の（行，列）＝
（ｐ、ｑ）に位置する閾値配列であり、ｔ（ｉ，ｉ）
は、Ｄ（ｉ，ｉ）にＭ（ｐ、ｑ）を作用させたときに得
られる階調数であり，Ｐ（ｐ、ｑ，ｔ（ｉ、ｊ））は、
Ｄ（ｉ、ｊ）に対して参照すべき、符号パターンマトリ
ックス中の１つの符号パターンである。

【００４６】また、ソートされた閾値の配列を要素とす
るｍ行×ｎ列の閾値マトリックスは、ｋｍ行×ｋｎ列の
閾値マトリックスから図８の処理フローによって作成で
き、ｍ行×ｎ列の符号パターンマトリックスは、ｋｍ行
×ｋｎ列の閾値マトリックスから、図９の処理フローに
よって作成できる。

【００４７】なお、実施例１においては、原データの縦
横比を維持するため、符号パターンの大きさをｋ×ｋと
しているが、維持の必要がない場合には、縦横比が１で
ない符号パターンを作成すればよい。

【００４８】（実施例２）実施例１では、ｋ＾２個のソ
ートされた閾値の配列を用いてｋ＾２＋１階調への変換
を行った。通常、プリンタへのデータ転送は２進法で行
われるため、ここで階調数が２のべき乗になるように構
成すると、（転送データ／階調数）が最小となり転送効
率がよい。

【００４９】図１０は、実施例２を構成する閾値マトリ
ックスであり、３個のソートされた閾値の配列を用いて
４階調（０から３）への変換を行えば、４画素分の階調
データは８ｂｉｔ（＝４画素×２ｂｉｔ（４階調））で
済むため、（転送データ／階調数）を実施例１よりも小
さくすることができる．なお、図１０の各サブマトリッ
クスは、図５（ｂ）の各サブマトリックスの閾値配列の
中央２つの値を、該２つの値の平均値１つで置き換えた
ものである。

【００５０】（実施例３）上記した実施例は、ディザ法
による中間調処理を第２の方法よりも高速に行うもので
あるが、公知の誤差拡散法にも適用可能である。図１１
は、本発明を誤差拡散法に適用した場合の実施例３を説
明する図である。図１１（ａ）は、実施例３で使用する
周知の誤差マトリックスであり、＊印の注目画素（図５
（ａ）の画素値１５）の階調数変換で生じた誤差（１５
−１３＝２）を、図１１（ｂ）のように注目画素に隣接
する右および下の画素に半分ずつ加算し、図１１（ｃ）
に示すデータの注目画素（＊印）に対して、さらに階調
数変換を行う。本実施例でも、図６と同様な符号パター
ンマトリックスが使用できる。図１２は、実施例３の処
理フローを示し、図７の処理にさらに誤差を配分するス
テップ２０４が追加されている。

【００５１】（実施例４）実施例１は、図２のマトリッ
クスを基に符号パターンマトリックスを生成したが、図
１３に示すような典型的なドット分散型の閾値マトリッ
クスを基に符号パターンマトリックスを生成すると、図
１４のように、同一階調値における符号パターンの配列
自体もドット分散型となる。すなわち、図１４におい
て、例えば階調値１に対応した４つの符号パターンを、
原画像データの画素位置に対応させて配置すると、４×
４のマトリックスができるが、これはドット分散型であ
る。なお、図２のマトリックスもドット分散型的な性質
を有する。

【００５２】図１４から明らかなように、符号パターン
マトリックスを構成する符号パターンの配列は全て同じ
となるから、図１４の例の場合、プリンタ側で５種類の
符号パターンのみを保持することにより、符号パターン
マトリックスの容量を小さくできると同時に、マトリッ
クスの参照も高速となる。

【００５３】（実施例５）また、本発明では、図示しな
い公知のブルーノイズ型の閾値マトリックス（閾値の配
列がランダム）を基に符号パターンマトリックスを生成
することも可能である。この場合には、同一階調値にお
ける符号パターンの配列自体もブルーノイズ型となる。
そして、本実施例では、ディザ法と同様の処理速度で、
誤差拡散に匹敵し得る画質を得ることができる。

【００５４】なお、ブルーノイズ型の閾値マトリックス
に関しては、「ＤｉｇｉｔａlＨａｌｆｔｏｎｉｎｇ
ＵｓｉｎｇａＢｌｕｅＮｏｉｓｅＭａｓｋ」，
Ｔ．ＭｉｔｓａａｎｄＫ．Ｐａｒｋｅｒ，１９９１
ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎＡｃｏｕｓｔｉｃｓ，Ｓｐｅｅｃｈ，ａｎｄ
ＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｆｅｂｒｕａｒ
ｙａｎｄＭａｙ１９９１（ブルーノイズマスク法
の原理など）および「ＭｏｄｉｆｉｅｄＡｐｐｒｏａ
ｃｈｔｏｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆ
ａＢｌｕｅＮｏｉｓｅＭａｓｋ」ｂｙＭ．Ｙ
ａｏａｎｄＫ．Ｐａｒｋｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｍａｇｉｎｇ，Ｖｏｌ．
３，Ｎｏ．１，９２‐９７，Ｊａｎｕａｒｙ１９９４
（ブルーノイズマスクの作成法等）を参照されたい。

【００５５】（実施例６）上記した実施例では、プリン
タ６側が符号パターンマトリックス３を保持していた
が、処理装置５（ホスト）側から符号パターンマトリッ
クス３をダウンロードするように構成してもよい。ま
た、階調数変換に使用する閾値マトリックスを切り替え
る場合には、符号パターンの変更を伴う。これらの場合
ホストが、階調データの送信に先立ち、符号パターンマ
トリックスをプリンタに送信すればよい。

【００５６】図１５は、実施例６の処理フローチャート
である。プリントを開始する前に、ホスト５は符号パタ
ーンが送信済みでなく（ステップ３０１）、符号パター
ンに変更があるとき（ステップ３０２）、符号パターン
をプリンタ６に送信し（ステップ３０３）、その後、ホ
ストがプリンタに階調値を送信し（ステップ３０４）、
プリンタ６は送信された階調値に対応した符号パターン
を参照してプリントデータを出力する（ステップ３０
５）。

【００５７】このように、本実施例では、階調数をプリ
ンタなどの画像出力装置に対して送信するので、転送デ
ータ量が削減でき、また、符号パターンをダウンロード
可能にしたので、符号パターンの変更に対応することが
できる。

【００５８】（実施例７）ところで、前述した第２の方
法は、例えば特開平２−１１２９６６号公報に示される
ようなビットパターンのテンプレートマッチングを行う
ことによって、ジャギーのスムージングを行うことが可
能である。しかし、ビットパターン同士でテンプレート
マッチングを行う場合には、処理量が多くなり、速度低
下を招きやすいという問題がある。

【００５９】そこで、本実施例では、後述する符号パタ
ーンのテンプレートマッチングを行い、簡易な処理を行
うことによって、高速にジャギーのスムージングを行う
方法を提案する。

【００６０】以下、本実施例について説明するが、本実
施例においても、実施例１と同様に出力装置として解像
度６００ｄｐｉ、階調数２値のプリンタを用いる。ま
た、想定する閾値マトリックスは図２と同様であり、図
１４と同じ符号パターンマトリックスを使用する。ただ
し、本実施例では、図１６に示すように、異なる符号パ
ターンにパターン番号（０、１、２、３ａ、３ｂ、４）
を付与したものを用いる。また、原画像データとして
は、黒色のみのモノクロ画像を想定する。

【００６１】さて、図１７、１８は、「文」という黒文
字のベクトルフォントを３００ｄｐｉでラスター展開
し、実施例１の処理手順によって得られたビットパター
ン（符号パターン）を示す（なお、本来は１枚の図であ
るが、これを２つに分割し、図１７は「文」の左半分で
あり、図１８は「文」の右半分である）。グレーの部分
には符号パターン中の値１が、白い部分には符号パター
ン中の値０が対応していて、この例では濃い黒色の文字
の処理結果であることから、階調値としては０または４
のいずれかとなっている。

【００６２】図１７の左上（ａ）には、３００ｄｐｉ、
６００ｄｐｉの各画素のサイズが示されていて、（ｂ）
には、６００ｄｐｉの画素サイズに対応した２×２の符
号パターンの並び、およびパターン番号の並びが示され
ている。また、（ｂ）中には、本実施例における、符号
パターンのサイズおよび符号パターン群のサイズが示さ
れている。

【００６３】この例においては、注目符号パターンを含
む４つの符号パターンから成る正方形の注目符号パター
ン群を、６種類の正方形の特定符号パターン群（図１
９）と照合し、一致した場合には、注目符号パターン群
をそれぞれ図２０に示す符号パターン群に変更する。図
２０において黒色で示した部分は、符号パターン中の変
更された位置を示すが、図１６から明らかなように、図
２０の変更後の符号パターン（黒色を含む符号パター
ン）の内の３つは、図１６には存在しない。つまり、図
２０（ｅ）の符号パターンは、図１６のパターン番号１
として存在するが、図２０（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）の符
号パターンは、図１６のパターン中にはない。

【００６４】従って、本実施例では、図２１に示す３つ
の符号パターン（パターン番号１ｂ、１ｃ、１ｄ）を追
加して使用する。また、図１６から明らかなように、符
号パターンには重複が生じるので、予め重複を排除した
パターン番号を図１６、図２１に示すように定義する。
なお、符号パターン数の増加が好ましくない場合には、
符号パターンを追加しないという選択も可能である。

【００６５】ここで、図１９（ａ）の注目符号パターン
群を例にとると、図１９と図２０の関係は以下の通りで
ある。図１９（ａ）の特定符号パターン群は、第１象限
から左回りに０、４、０、４というパターン番号の順列
を形成する。そこで、注目符号パターン群が、第１象限
から左回りに０、４、０、４というパターン番号列を形
成した場合には、これを図２０（ａ）に示す１ｄ、４、
１ｂ、４というパターン番号列（符号パターン群）に変
更する。

【００６６】また、この例においては、１つの注目符号
パターン（図１７（ｃ）の＊印）に対する注目符号パタ
ーン群（比較のためのウインドウ）のとり方として、図
１７（ｃ）に示すＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種類（太線Ａ，二
重線Ｂ，点線Ｃ，三重線Ｄ）を採用し、注目符号パター
ン自体のとり方としては、図１７（ｄ）の＊印に示す通
り、縦方向・横方向ともに１つ置きとしている（１つ置
きで十分だからである）。図１７、１８全体に配置され
た格子は、図１７（ｄ）の＊印に対する、注目符号パタ
ーン群Ａのとりかたと一致している。

【００６７】本実施例においては、１つの注目符号パタ
ーンに対し、注目符号パターン群（比較のためのウィン
ドウ）Ａをとり、特定符号パターン群（図１９）と一致
した場合には注目符号パターン群を図２０に変更して、
さらに注目符号パターン群Ｂと比較し、といった処理を
繰り返す。

【００６８】なお、本実施例においては、注目符号パタ
ーン群Ａにおける符号パターンの変更が、注目符号パタ
ーン群Ｂにおける比較・変更に影響を与えないため、１
つの注目符号パターンに対してＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄととって
比較・変更した後、次の注目符号パターンに移るという
処理方法でも、全ての注目符号パターンに対してＡをと
って比較し、全ての注目符号パターンに対してＢをとっ
て比較し、という処理方法でも結果は同じである。

【００６９】そこで、図２２は、全ての注目符号パター
ンについて、注目符号パターン群（比較のためのウィン
ドウ）Ａをとった場合の処理結果を示したものであり、
黒い部分が変更された符号パターンを示す。これによっ
て、ジャギーのスムージングがなされ、比較のためのウ
ィンドウが１つだけの場合でもある程度の効果があるこ
とが分かる。

【００７０】同様に、図２３は、全ての注目符号パター
ンについて、注目符号パターン群（比較のためのウィン
ドウ）Ｂをとった場合の処理結果を示したものであり、
図１７、１８全体に配置された格子は、図１７（ｄ）の
＊印に対する、注目符号パターン群Ｂのとりかたと一致
している。図中の１１から２５部分が新たに変更された
符号パターンを示す。

【００７１】同様に、注目符号パターン群（比較のため
のウインドウ）Ｃをとった処理結果が図２４、注目符号
パターン群（比較のためのウインドウ）Ｄをとった処理
結果が図２５図であり、それぞれ３１から４８の部分、
５１から６２の部分が新たに変更された符号パターンを
示す。比較のためのウィンドウを複数使用する分、スム
ージングの効果も大きくなっているのが明らかである。

【００７２】このように本実施例によれば、簡単かつわ
ずか６つの特定パターンの比較・検出という簡易な方法
によって、かなりのスムージング効果が発揮されること
がわかる（もちろん、スムージングによって弊害が生じ
る部分も存在するが、全体の効果からみればわずかなも
のである）。そして、簡易な方法であるので、高速にス
ムージングを行うことが可能になる。

【００７３】なお、原画像データの端部においては、注
目符号パターン群（比較のためのウィンドウ）を４つ全
てとることができない場合があるが、その場合はとり得
る注目パターン群のみ比較すればよい。

【００７４】図２６は、以上で説明した実施例７の処理
フローチャートである。まず、実施例１で説明した方法
によって、注目画素に対応する階調数を得る（ステップ
４０１）。上記した階調数変換をホスト側で行い、階調
数をホストからプリンタに送信する（ステップ４０
２）。

【００７５】以下の処理はプリンタによって行われる。
すなわち、階調数に対応した符号パターンマトリックス
（図１６）を参照して、注目画素のパターン番号を得る
（ステップ４０３）。上記した処理を全ての注目画素に
ついて行う（ステップ４０４）。

【００７６】注目符号パターンについて、Ａ〜Ｄの全て
の注目符号パターン群と全ての特定符号パターン群（図
１９）を比較し（ステップ４０５）、一致したとき（ス
テップ４０６）、注目符号パターン群中の所定符号パタ
ーン（パターン番号）を変更する（ステップ４０７）。

【００７７】例えば、注目画素のパターン番号が０
（白）で、注目符号パターンが図１９の（ｆ）に一致し
たとき、注目画素のパターン番号０を、図２０（ｆ）に
変更し、つまりパターン番号１ｂ（図２１）に変更す
る。また、例えば、注目画素のパターン番号が４（黒）
で、注目符号パターンが図１９の（ｄ）に一致したと
き、注目符号パターン中のパターン番号０を、パターン
番号１ｄ（図２１）に変更する。上記した処理を全ての
注目符号パターンについて行う（ステップ４０８）。

【００７８】注目画素のパターン番号（図１６）と変更
されたパターン番号（図２１）から、注目画素に対応す
る６００ｄｐｉの最終画像データを得る（ステップ４１
０）。

【００７９】（実施例８）上記した実施例では、黒色の
みのモノクロ画像を想定したが、カラー画像の場合には
公知のように、以上の処理を各画像成分毎に行えばよ
い。すなわち、３００ｄｐｉでラスター展開または解像
度変換を行った後のデータを、公知の方法で各色成分、
例えばＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（黄色），Ｋ
（黒）毎のプレーンに分離し、各プレーン毎に図２６の
処理を行えばよい。

【００８０】ここで、例えば上記４プレーンの全てに関
して、６つの特定符号パターン群全て（図１９）を用い
た比較を行っても良いが、スムージング効果よりも高速
性を求める場合、視認性の低い黄色については、特定符
号パターン群の数を減らしてもよい。すなわち、特定符
号パターン群のサブセットを使用する。例えば、黄色に
関しては、図１９（ａ）、（ｂ）に示した２つの特定符
号パターン群との比較のみに止める。この場合の処理フ
ローは、黄色のみに関して、図２６における比較ステッ
プ４０５を「注目符号パターンについて全ての注目符号
パターン群と、特定符号パターン群のサブセットを比較
（パターン番号列同士を比較）」と置き換えればよい。

【００８１】あるいは、黄色に関しては、上記４つの注
目符号パターン群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（図１７（ｃ））を用
いた比較を行わずに、Ａのみを用いた比較に止めても良
い。前述したように、比較のためのウィンドウが１つだ
けの場合でもスムージング効果があるからである。この
場合の処理フローは、黄色のみに関して、図２６におけ
る比較ステップ４０５を「注目符号パターンについて、
注目符号パターン群Ａと、全ての特定符号パターン群を
比較（パターン番号列同士を比較）」と置き換えればよ
い。

【００８２】上記した例では、視認性の低い黄色につい
て注目符号パターン群の数を少なくしたので、ユーザに
よって観察されるスムージング効果の低下を抑えながら
処理速度を向上させることができる。そして、処理速度
を最優先させるならば、黄色については特定符号パター
ン群との比較を行わないという選択も可能である。

【００８３】なお、上記した実施例では文字への適用に
ついて示したが、本発明はこれに限らず、グラフィック
ス画像や自然画等にも適用可能である。

【００８４】（実施例９）本発明は上記した実施例に限
定されず、ソフトウェアによっても実現することができ
る。本発明をソフトウェアによって実現する場合には、
図２７に示すように、ＣＰＵ、メモリ、表示装置、ハー
ドディスク、キーボード、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、スキ
ャナなどからなるコンピュータシステムを用意し、ＣＤ
−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
は、本発明の画像データ生成機能を実現するプログラム
などが記録されている。そして、本発明の画像データ生
成処理を実行させるときは、上記した記録媒体に記録さ
れたプログラムを読み出し、これをプリンタドライバと
してＯＳの一部に組み込むことによって本発明の処理機
能が実現される。また、処理対象となる原画像データは
例えばハードディスクに格納されていて、これに上記し
た処理が施され、原画像データよりも解像度の高い画像
データがプリンタなどに出力される。

【００８５】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１、１３
記載の発明によれば、原画像データの注目画素に対し
て、ソートされた閾値を用いて階調数変換を行い、符号
パターンを参照するので、原画像データよりも解像度の
高い画像データを高速に生成することができ、従来の第
２の方法よりも高画質な画像を得ることができる。

【００８６】請求項２記載の発明によれば、階調数変換
時に誤差拡散処理を適用するので、高画質な画像データ
を生成することができる。

【００８７】請求項３記載の発明によれば、同一階調値
における符号パターンのドット配置がドット分散型の配
置をとるようにしたので、符号パターンの数を少なくす
ることができる。

【００８８】請求項４記載の発明によれば、同一階調値
における符号パターンのドット配置がブルーノイズ型の
配置をとるようにしたので、高速かつ誤差拡散処理に匹
敵する高画質な画像データを生成することができる。

【００８９】請求項５記載の発明によれば、階調数の送
信がｎ進法でなされる場合に、階調数をｎのべき乗とし
たので、階調数当たりの転送データ量を最小にすること
ができる。

【００９０】請求項６記載の発明によれば、テンプレー
トマッチングによって、注目符号パターン群の所定の第
２の符号パターンを、第３の符号パターンに変更するの
で、原画像データよりも解像度が高くかつスムージング
のかかった画像データを高速に生成することができる。

【００９１】請求項７記載の発明によれば、階調数変換
をホストコンピュータ側で行い、階調数を画像出力装置
に対して送信し、画像出力装置が符号パターンを参照し
て原画像データよりも解像度の高い画像データを生成す
ると共に、第３の符号パターンへの変更を行うので、ホ
ストからプリンタへの転送データ量が削減でき、かつス
ムージングのかかった最終画像データを高速に生成する
ことができる。

【００９２】請求項８記載の発明によれば、変更の対象
となる第３の符号パターンが、画素に対応した符号パタ
ーンのいずれとも異なるので、符号パターンが拡張され
る結果、高いスムージング効果を得ることができる。

【００９３】請求項９記載の発明によれば、注目符号パ
ターン群を複数用いるので、高いスムージング効果を得
ることができる。

【００９４】請求項１０記載の発明によれば、原画像デ
ータの色成分の少なくとも１つについて、特定符号パタ
ーン群の数を少なくしたので、スムージング効果への影
響を抑えながら処理速度を高めることができる。

【００９５】請求項１１記載の発明によれば、原画像デ
ータの色成分の少なくとも１つについて、注目符号パタ
ーン群の数を少なくしたので、スムージング効果への影
響を抑えながら、処理速度を高めることができる。

【００９６】請求項１２記載の発明によれば、１つの色
成分を視認性の低い黄色としたので、ユーザによって観
察されるスムージング効果の低下を抑えながら、処理速
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示す。

【図２】階調数変換（中間調処理）で使用する４×４の
閾値マトリクスを示す。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、従来の第１の方法を説明す
る図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は、従来の第２の方法を説明す
る図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本実施例を説明する図であ
る。

【図６】符号パターンマトリックスを示す。

【図７】本発明の実施例１の処理フローチャートであ
る。

【図８】本発明の実施例１の閾値マトリックス作成の処
理フローチャートである。

【図９】本発明の実施例１の符号パターンマトリックス
作成の処理フローチャートである。

【図１０】本発明の実施例２を構成する閾値マトリック
スである。

【図１１】本発明を誤差拡散法に適用した場合の実施例
３を説明する図である。

【図１２】本発明の実施例３の処理フローチャートであ
る。

【図１３】ドット分散型の閾値マトリックスを示す。

【図１４】本発明の実施例４の符号パターンマトリック
スを示す。

【図１５】本発明の実施例６の処理フローチャートであ
る。

【図１６】本発明の実施例７で使用する符号パターンマ
トリックスを示す。

【図１７】「文」という黒文字のベクトルフォントをラ
スター展開し、実施例１の処理手順によって得られた符
号パターンの左半分を示す。

【図１８】「文」の右半分を示す。

【図１９】（ａ）〜（ｆ）は、特定符号パターン群を示
す。

【図２０】（ａ）〜（ｆ）は、変更後の符号パターン群
を示す。

【図２１】追加された符号パターンとパターン番号を示
す。

【図２２】図１７、１８の全ての注目符号パターンにつ
いて、比較のためのウィンドウＡをとった場合の処理結
果を示す。

【図２３】図１７、１８の全ての注目符号パターンにつ
いて、比較のためのウィンドウＢをとった場合の処理結
果を示す。

【図２４】図１７、１８の全ての注目符号パターンにつ
いて、比較のためのウィンドウＣをとった場合の処理結
果を示す。

【図２５】図１７、１８の全ての注目符号パターンにつ
いて、比較のためのウィンドウＤをとった場合の処理結
果を示す。

【図２６】本発明の実施例７の処理フローチャートであ
る。

【図２７】本発明の実施例９の構成を示す。

【符号の説明】

１画像データ２閾値マトリックス３符号パターン格納部４プリントデータ５処理装置６プリンタ

フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 BA29 BA30 CA01 CA02 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB08 CB12 CB16 CB18 CC02 CD05 CE13 CE16 CH07 CH18 DA17 5C076 AA21 AA27 BA06 BA07 5C077 LL18 MP01 MP08 NN15 PP20 PP55 PP68 PQ08 PQ20 RR04 RR08 RR16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の解像度の画像データから第１の解
像度より高い第２の解像度の画像データを生成する画像
データ生成方法であって、前記第１の画像データの注目
画素毎に、該画素の位置に対応した、ソートされた複数
の閾値を用いて、画素値を階調数に変換し、前記画素の
位置および前記変換された階調数に対応した所定の符号
パターンを参照することにより、前記第２の画像データ
を生成することを特徴とする画像データ生成方法。
【請求項２】前記階調数変換時に誤差拡散処理を適用
することを特徴とする請求項１記載の画像データ生成方
法。
【請求項３】同一階調値における前記符号パターン
を、前記第１の画像データの画素位置に対応して配置し
たとき、該配置がドット分散型となることを特徴とする
請求項１記載の画像データ生成方法。
【請求項４】同一階調値における前記符号パターン
を、前記第１の画像データの画素位置に対応して配置し
たとき、該配置がブルーノイズ型となることを特徴とす
る請求項１記載の画像データ生成方法。
【請求項５】前記階調数変換をホスト側で行い、前記
階調数を画像出力装置に対して送信し、前記階調数の送
信がｎ進法で行われるとき、前記階調数をｎのべき乗と
することを特徴とする請求項１記載の画像データ生成方
法。
【請求項６】第１の解像度の画像データから第１の解
像度より高い第２の解像度の画像データを生成する画像
データ生成方法において、前記第１の画像データの注目
画素毎に、該画素の位置に対応した、ソートされた複数
の閾値を用いて、画素値を階調数に変換し、前記画素の
位置および前記変換された階調数に対応した所定の第１
の符号パターンを参照することにより、前記第２の画像
データを生成する画像データ生成方法であって、前記注
目画素に対応した符号パターンおよび所定個数の前記第
１の画像データに対応した符号パターンから構成される
所定形状の注目符号パターン群と、特定符号パターン群
とを比較し一致したとき、前記注目符号パターン群の所
定の第２の符号パターンを、第３の符号パターンに変更
することを特徴とする画像データ生成方法。
【請求項７】前記階調数変換をホスト側で行い、前記
階調数を画像出力装置に対して送信し、該画像出力装置
は前記階調数に対応した符号パターンを参照することに
より前記第２の画像データを生成すると共に、前記第３
の符号パターンへの変更を行うことを特徴とする請求項
６記載の画像データ生成方法。
【請求項８】前記変更の対象となる前記第３の符号パ
ターンは、前記所定の第１の符号パターンの何れとも異
なることを特徴とする請求項６記載の画像データ生成方
法。
【請求項９】前記注目符号パターン群を複数用いて、
該複数の注目符号パターン群と特定符号パターン群とを
比較することを特徴とする請求項６記載の画像データ生
成方法。
【請求項１０】前記第１の画像データが複数の色成分
を有し、該色成分毎に、前記所定形状の注目符号パター
ン群と特定符号パターン群とを比較するとき、前記色成
分の内、少なくとも１つの色成分については、前記特定
符号パターン群の数を、他の色成分の特定符号パターン
群の数よりも少なくしたことを特徴とする請求項６記載
の画像データ生成方法。
【請求項１１】前記第１の画像データが複数の色成分
を有し、該色成分毎に、前記注目符号パターン群を複数
用いて、該複数の注目符号パターン群と特定符号パター
ン群とを比較するとき、前記色成分の内、少なくとも１
つの色成分については、前記注目符号パターン群の数
を、他の色成分の注目符号パターン群の数よりも少なく
したことを特徴とする請求項９記載の画像データ生成方
法。
【請求項１２】前記少なくとも１つの色成分は黄色で
あることを特徴とする請求項１０または１１記載の画像
データ生成方法。
【請求項１３】第１の解像度の画像データから第１の
解像度より高い第２の解像度の画像データを生成する機
能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前
記第１の画像データの注目画素毎に、該画素の位置に対
応した、ソートされた複数の閾値を用いて、画素値を階
調数に変換する機能と、前記画素の位置および前記変換
された階調数に対応した所定の符号パターンを参照する
ことにより、前記第２の画像データを生成する機能をコ
ンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体。