JPH05199406A - 画信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スライスレベルを切り換える主走査方向の画
素数を原画像の濃度変化に応じて可変することにより、
マトリクスのサイズを可変して最良の伝送効率と再現性
を実現できる画信号処理装置を提供することを目的とし
ている。 【構成】 ディザ処理回路１７は、主走査方向および副
走査方向に展開する画素毎の多値データを、所定のマト
リクス内で画素毎に異なるスライスレベルと比較して２
値化する。変更回路１８は、ディザ処理回路１７におい
て前記画素毎に行なわれるスライスレベルの切換えを、
主走査方向については複数の画素毎に行なうように変更
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばファクシミリ装
置、ディジタル複写機、スキャナ等の画信号処理装置に
関し、特にディザ処理により中間調画像（写真等）を再
現する画信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、写真等の中間調画像を扱う画信号
処理装置が多用されているが、この画信号処理装置は、
いわゆるディザ処理によって、画素毎の多値データを所
定のマトリクス内で画素毎に異なるスライスレベルと比
較して白黒２値化している。例えば４×４画素のマトリ
クスを例にとると、スライスレベルは、例えば白レベル
から黒レベルの間に１６段階のレベルとして設定され、
各々の画素毎に０〜１５までのレベルが割り当てられ
る。このようなマトリクス上で画素毎の多値データは白
黒２値化され、中間調画像が適正に再現される。

【０００３】ところが、上記のようなディザ処理によれ
ば、白データまたは黒データが密集するケースが減り、
連続する白データまたは黒データの発現領域が減少す
る。このため、例えばＭＨ符号化方式（Modified Huffm
an符号化方式：１次元符号化方式）によってデータを圧
縮しようとするとき、データ圧縮の対象となる白データ
または黒データの連続部分が少ないことにより、符号化
効率が悪化し、伝送時間が長くなるという欠点がある。

【０００４】そこで、画素毎に行なわれるスライスレベ
ルの切換えを、主走査方向については複数の画素毎に行
なうように変更し、白データまたは黒データの密集性を
向上する画信号処理装置が提案されている。従来のこの
種の画信号処理装置としては、例えば特開昭５８−１０
９５９号公報、特開昭５８−１０９６０号公報等に記載
されたものがある。これらの公報に記載された画信号処
理装置によれば、主走査方向の２画素以上毎にスライス
レベルを切り換えてディザ処理を行なうことにより、中
間調画像の再現性劣化を殆ど招くことなく伝送時間の短
縮を実現している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画信号処理装置にあっては、スライスレベル
を主走査方向の２画素以上毎に切り換えるため、結果的
にディザマトリクスのサイズが２倍、３倍等に拡大され
ることになる。このディザマトリクスのサイズの拡大
は、前述したように、伝送効率を向上できるが、中間調
画像の再現性にとってはマイナス要因として作用する。
従って、伝送効率と再現性の妥協点にスライスレベル切
換えの画素数を画一的に設定する従来の画信号処理装置
にあっては、多種多様の中間調画像に細かく対応して最
良の伝送効率と再現性を実現できなかった。

【０００６】そこで、請求項１記載の発明は、スライス
レベルを切り換える主走査方向の画素数を原画像の濃度
変化に応じて可変することにより、マトリクスのサイズ
を可変して最良の伝送効率と再現性を実現できる画信号
処理装置を提供することを目的としている。また、請求
項２記載の発明は、ディザ処理された２値化データの配
列パターンを比較することにより、原画像の濃度変化を
検出できる画信号処理装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】また、請求項３記載の発明は、パターン比
較により検出された原画像の濃度変化に応じて２値化デ
ータの配列パターンを主走査方向に拡大することによ
り、マトリクスのサイズを可変して最良の伝送効率と再
現性を実現できる画信号処理装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記目的を達成するために、主走査方向および副走査方
向に展開する画素毎の多値データを所定マトリクス内で
画素毎に異なるスライスレベルと比較して２値化するデ
ィザ処理回路と、前記画素毎に行なわれるスライスレベ
ルの切換えを主走査方向については複数の画素毎に行な
うように変更する変更回路と、を備えた画信号処理装置
において、前記画素毎の多値データについて濃度変化を
検出する濃度変化検出回路と、検出された濃度変化が大
きい箇所では前記スライスレベルを切り換える主走査方
向の画素数を減らし、小さい箇所では増やすように該画
素数を可変する可変回路と、を備えたことを特徴とする
ものである。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、上記目的を
達成するために、主走査方向および副走査方向に展開す
る画素毎の多値データを所定マトリクス内で画素毎に異
なるスライスレベルと比較して２値化するディザ処理回
路と、前記画素毎に行なわれるスライスレベルの切換え
を主走査方向については複数の画素毎に行なうように変
更する変更回路と、を備えた画信号処理装置において、
ディザ処理された２値化データについてマトリクス毎の
配列パターンを比較して配列パターンが一致し且つ連続
する複数のマトリクスを検出するマトリクス検出回路を
備えたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、上記目的を
達成するために、２値化データの配列パターンが一致し
且つ連続する複数のマトリクスを検出した場合に、検出
したマトリクス領域の先頭のマトリクスにおける２値化
データの配列パターンを主走査方向に整数倍に拡大し、
拡大した配列パターンの２値化データを元のマトリクス
領域の２値化データと置き換えるデータ置換回路と、を
備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成を有する請求項１記載の発明において
は、画素毎の多値データについて濃度変化検出回路によ
り濃度変化を検出し、検出された濃度変化が大きい箇所
ではスライスレベルを切り換える主走査方向の画素数を
減らし、小さい箇所では増やすように、可変回路により
画素数を可変する。

【００１２】また、上記構成を有する請求項２記載の発
明においては、ディザ処理された２値化データについ
て、マトリクス検出回路によりマトリクス毎の配列パタ
ーンを比較して配列パターンが一致し且つ連続する複数
のマトリクスを検出する。また、上記構成を有する請求
項３記載の発明においては、２値化データの配列パター
ンが一致し且つ連続する複数のマトリクスを検出した場
合に、検出したマトリクス領域の先頭のマトリクスにお
ける２値化データの配列パターンを主走査方向に整数倍
に拡大し、拡大した配列パターンの２値化データをデー
タ置換回路により元のマトリクス領域の２値化データと
置き換える。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は請求項１に記載された発明の一実施例に係る画信
号処理装置を適用したファクシミリ装置を示す構成図で
ある。また、図２はマトリクス内におけるスライスレベ
ルを示すもので、同図（ａ）は４×４マトリクス内で画
素毎に割り当てられたスライスレベルの一例、同図
（ｂ）は主走査方向の２画素毎に切り換えたスライスレ
ベルの一例、同図（ｃ）は主走査方向の４画素毎に切り
換えたスライスレベルの一例を示し、同図（ｄ）は本実
施例により濃度変化に応じてスライスレベルを切り換え
る画素数を可変した場合のスライスレベルの一例を示
す。

【００１４】まず、構成を説明する。図１（ａ）におい
て、網制御回路（ＮＣＵ）１１は、所定の伝送制御手順
に従ってファクシミリ伝送を実行するものであり、電話
回線Ｌとファクシミリ装置との接続制御を行なう。モデ
ム（MODEM）１２は、伝送帯域の狭い電話回線Ｌを使っ
て高速（例えば９６００ｂｐｓ）でデータを伝送するた
めに、送信信号を変調すると共に受信信号を復調する。
スキャナ１３は、送信原稿を所定の解像度で画素に分解
して読み取り、主走査方向および副走査方向に展開する
画素毎の多値データを出力する。プロッタ１４は、スキ
ャナ１３と同じ解像度で画像を記録紙に記録して出力す
る。ラインバッファ１５は、スキャナ１３による読取画
像またはプロッタ１４による出力画像について、画素毎
の２値化データを例えば２ライン分または４ライン分記
憶する。

【００１５】システム制御回路１６は、例えばマイクロ
ＣＰＵ（Central Processing Unit）が用いられ、モデ
ム１１〜ラインバッファ１５等をシステム制御する以外
に、ファクシミリデータの圧縮／伸張、伝送手順制御お
よび画信号のディザ処理等を行なう。このために、シス
テム制御回路１６にはディザ処理回路１７が備えられ、
主走査方向および副走査方向に展開する画素毎の多値デ
ータを、例えば図２（ａ）に示す所定のマトリクス内で
画素毎に異なるスライスレベル０〜１５と比較して２値
化する。変更回路１８は、ディザ処理回路１７において
前記画素毎に行なわれるスライスレベルの切換えを、主
走査方向については複数の画素毎に行なうように変更す
る。２画素毎に切り換えたスライスレベルが図２（ｂ）
に、また４画素毎に切り換えたスライスレベルが図２
（ｃ）に示される。

【００１６】濃度変化検出回路１９は、前記画素毎の多
値データについて濃度変化を検出する。可変回路２０
は、濃度変化検出回路１９によって検出された濃度変化
が大きい箇所では前記スライスレベルを切り換える主走
査方向の画素数を減らし、小さい箇所では増やすように
該画素数を可変する。可変回路２０によって画素数を可
変した場合のスライスレベルが図２（ｄ）に示される。

【００１７】次に、作用を説明する。スキャナ１３によ
って読み取られた原画像の多値データは、一旦ラインバ
ッファ１５に記憶され、４ライン毎にディザ処理回路１
７によって白黒２値化される。このとき、原画像の多値
データについて、濃度変化検出回路１９は、その濃度変
化を検出する。可変回路２０は、濃度変化検出回路１９
によって検出された濃度変化に応じてスライスレベルを
切り換える主走査方向の画素数を可変し、例えば図２
（ｄ）に示すようにディザ処理回路１７のスライスレベ
ルを設定する。

【００１８】このようにスライスレベルを設定すると、
原画像の濃度変化の大きい箇所では小刻みにスライスレ
ベルを切り換えるので、ディザマトリクスサイズを小さ
くし、中間調画像を細部にわたって再現することができ
る。一方、濃度変化の小さい箇所では、すなわち白デー
タまたは黒データが連続する箇所では同一のスライスレ
ベルによって白黒２値化するので、ディザマトリクスサ
イズを拡大し、伝送効率に優れた２値化データを得るこ
とができる。

【００１９】このように、本実施例においては、スライ
スレベルの切換えを原画像の濃度変化の大きな箇所では
細かく、また小さな箇所では粗くなるように変化させる
ので、中間調画像の画質劣化を最小限に押えつつ画信号
データの圧縮効率を上げファクシミリの伝送時間短縮に
役立つ効果がある。以下、請求項２または３記載の発明
を実施例に基づいて説明する。

【００２０】図３は請求項２または３記載の発明の一実
施例に係る画信号処理装置を適用したファクシミリ装置
を示す構成図である。なお、本実施例において上述例と
同一の構成については、同一符号を付してその具体的な
説明を省略する。まず、構成を説明する。図３におい
て、マトリクス検出回路２１は、ディザ処理回路１７に
よってディザ処理された２値化データについて、マトリ
クス毎の配列パターンを比較して配列パターンが一致し
且つ連続する複数のマトリクスを検出する。この配列パ
ターンの比較により原画像の濃度変化の大小を判定する
ことができ、配列パターンが一致する場合は濃度変化な
し、不一致の場合は濃度変化ありと判定する。

【００２１】データ置換回路２２は、マトリクス検出回
路２１によって２値化データの配列パターンが一致し且
つ連続する複数のマトリクスを検出した場合に、検出し
たマトリクス領域の先頭のマトリクスにおける２値化デ
ータの配列パターンを主走査方向に整数倍に拡大し、拡
大した配列パターンの２値化データを元のマトリクス領
域の２値化データと置き換える。すなわち、配列パター
ンが一致するマトリクス領域では原画像の濃度変化がな
いものと判定し、配列パターンが一致しているマトリク
ス領域の先頭のマトリクスを抜き出し、このマトリクス
の１画素毎を主走査方向にｎ倍（整数倍）した配列パタ
ーンをその領域の２値化データ配列パターンと置き換え
る。

【００２２】以上により、スライスレベルの切換え画素
数を可変した前記実施例と同様に、原画像の濃度変化の
大きい箇所では画素毎に切り換えられるスライスレベル
に忠実なマトリクスサイズを設定できるので、中間調画
像を細部にわたって再現することができる。一方、濃度
変化の小さい箇所では、すなわち白データまたは黒デー
タが連続する箇所では、マトリクスサイズを主走査方向
に整数倍にすることで、マトリクスサイズを拡大し、同
一のスライスレベルによって白黒２値化した場合と同様
に連続した白黒２値化データを得ることができ、伝送効
率に優れた２値化データを得ることができる。

【００２３】次に、作用を説明する。図４は請求項２ま
たは３記載の発明に係るディザ処理を示すマトリクス図
で、同図（ａ）は２×２マトリクスの各画素に割り当て
られたスライスレベルの一例を示し、同図（ｂ）はスキ
ャナによって読み取られた原画像の画データ（多値デー
タ）の一例を示し、同図（ｃ）は同図（ｂ）の多値デー
タを同図（ａ）のスライスレベルによって２値化したデ
ータを上段に、また本実施例によりマトリクスの配列パ
ターン比較に応じたデータ置換の一例を下段に示す。な
お、本実施例のマトリクスサイズは２×２画素とし、図
４に示すラインバッファ１５は２ライン分の画素データ
を記憶するものとする。

【００２４】図５は請求項２または３記載の発明に係る
ディザ処理を含む伝送処理手順を示すフローチャートで
ある。まず、スキャナ１３により読み取られた原画の情
報はＡ／Ｄ変換され、濃度情報を含んだ多値データとし
て、図４（ｂ）に示すように、ラインバッファ１５に一
時記憶される（ステップＳ１）。多値データは２ライン
分記憶され、ディザ処理回路１７において、図４（ａ）
に示すスライスレベルデータと比較され（ステップＳ
２）、２値化される。ここで、スライスレベルは、図４
（ａ）に示すように、１〜４が予め設定されており、画
素毎にスライスレベル以上の多値データは黒「１」（ス
テップＳ３）、未満の多値データは白「０」（ステップ
Ｓ４）にそれぞれ２値化される。２値化データは、図４
（ｃ）の上段に示すように、多値データに代えてライン
バッファ１５に記憶され（ステップＳ５）、２ライン全
ての多値データを２値化する（ステップＳ６）。

【００２５】ここで、図示していないラインカウンタを
リセットし（ステップＳ７）、マトリクス検出回路２１
において、２×２画素のマトリクス毎の２値化データ配
列パターンを比較し、配列パターンが一致し且つ連続す
る複数のマトリクスを検出する（ステップＳ８）。この
２×２マトリクス内の２値化データの配列パターンの変
化の有無により原画の濃度変化の判定を行ない、マトリ
クスのサイズをその判定に従って変化させる。すなわ
ち、２値化データの配列パターンが一致し且つ連続する
複数のマトリクスを検出した場合は、検出したマトリク
ス領域たとえばＡの先頭のマトリクスにおける２値化デ
ータの配列パターンを主走査方向に例えば２倍に拡大
し、４×２画素のマトリクスに変換する（ステップＳ
９）。具体的には、データ置換回路２２によって、先頭
マトリクスの配列パターンを２倍して、図４（ｃ）の下
段に示すように、２倍した配列パターンの２値化データ
を元のマトリクス領域の２値化データと置き換える。次
いで、余りが生じるか単位マトリクスの場合は（ステッ
プＳ１０）、図４（ｃ）上段のマトリクス領域Ｂ、Ｃに
示すように、元の２×２画素のマトリクスの２値化デー
タをそのまま採用する（ステップＳ１１）。なお、図４
（ｃ）上段に示す２値化データも、ディザマトリクスサ
イズ変換後の図４（ｃ）下段に示す２値化データも、一
時ラインバッファ１５に記憶される。

【００２６】上記の処理を２ライン分完了した後（ステ
ップＳ１２）、図４（ｃ）の下段に示すディザマトリク
スサイズ変換後の２値化データが、システム制御回路１
６によってＭＨコーディングされ（ステップＳ１３）、
モデム１２を経由して網制御回路１１から電話回線Ｌに
伝送される（ステップＳ１４）。このデータ伝送は、２
ライン毎に実施され（ステップＳ１５）、全てのページ
を伝送するまで以上の処理が繰り返される（ステップＳ
１６）。

【００２７】このように、本実施例においては、配列パ
ターンの比較により原画像の濃度変化の大小を判定する
ことができ、配列パターンが一致する場合は濃度変化な
し、不一致の場合は濃度変化ありと判定することができ
る。また、本実施例においては、画素数によってスライ
スレベルを切り換えなくても、通常通りディザ処理され
た２値化データの配列パターンに応じて、原画像の濃度
変化に即したデータ置換を実現でき、中間調画像の画質
劣化を最小限に押えつつ画信号データの圧縮効率を上げ
ファクシミリの伝送時間短縮に役立つ効果がある。

【００２８】なお、以上の実施例ではファクシミリ装置
を例示したが、本発明は他にディジタル複写機、スキャ
ナ等、画素データを扱う装置に適用可能である。また、
基本とするマトリクスは、４×４、２×２のものを例示
したが、他に３×３等、各種のマトリクスサイズに対し
て本発明は有効である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明に係る画信号処理装置によれば、画素毎の多値データ
について濃度変化検出回路により濃度変化を検出し、検
出された濃度変化が大きい箇所ではスライスレベルを切
り換える主走査方向の画素数を減らし、小さい箇所では
増やすように、可変回路により画素数を可変するので、
スライスレベルの切換えを原画像の濃度変化の大きな箇
所では細かく、また小さな箇所では粗くなるように変化
させることができ、中間調画像の画質劣化を最小限に押
えつつ画信号データの圧縮効率を上げファクシミリの伝
送時間短縮に役立つ効果がある。

【００３０】また、請求項２記載の発明に係る画信号処
理装置によれば、ディザ処理された２値化データについ
て、マトリクス検出回路によりマトリクス毎の配列パタ
ーンを比較して配列パターンが一致し且つ連続する複数
のマトリクスを検出するので、原画像の濃度変化を直接
検出しなくても、配列パターンの比較により原画像の濃
度変化の大小を判定することができ、配列パターンが一
致する場合は濃度変化なし、不一致の場合は濃度変化あ
りと判定することができる。

【００３１】また、請求項３記載の発明に係る画信号処
理装置によれば、２値化データの配列パターンが一致し
且つ連続する複数のマトリクスを検出した場合に、検出
したマトリクス領域の先頭のマトリクスにおける２値化
データの配列パターンを主走査方向に整数倍に拡大し、
拡大した配列パターンの２値化データをデータ置換回路
により元のマトリクス領域の２値化データと置き換える
ので、画素数によってスライスレベルを切り換えなくて
も、通常通りディザ処理された２値化データの配列パタ
ーンに応じて、原画像の濃度変化に即したデータ置換を
実現でき、中間調画像の画質劣化を最小限に押えつつ画
信号データの圧縮効率を上げファクシミリの伝送時間短
縮に役立つ効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載された発明の一実施例に係る画
信号処理装置を適用したファクシミリ装置を示す構成図
である。

【図２】マトリクス内におけるスライスレベルを示すも
ので、同図（ａ）は４×４マトリクス内で画素毎に割り
当てられたスライスレベルの一例、同図（ｂ）は主走査
方向の２画素毎に切り換えたスライスレベルの一例、同
図（ｃ）は主走査方向の４画素毎に切り換えたスライス
レベルの一例を示し、同図（ｄ）は本実施例により濃度
変化に応じてスライスレベルを切り換える画素数を可変
した場合のスライスレベルの一例を示す。

【図３】請求項２または３記載の発明の一実施例に係る
画信号処理装置を適用したファクシミリ装置を示す構成
図である。

【図４】請求項２または３記載の発明に係るディザ処理
を示すもので、同図（ａ）は２×２マトリクスの各画素
に割り当てられたスライスレベルの一例を示し、同図
（ｂ）はスキャナによって読み取られた原画像の画デー
タ（多値データ）の一例を示し、同図（ｃ）は同図
（ｂ）の多値データを同図（ａ）のスライスレベルによ
って２値化したデータを上段に、また本実施例によりマ
トリクスの配列パターン比較に応じたデータ置換の一例
を下段に示す。

【図５】請求項２または３記載の発明に係るディザ処理
を含む伝送処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１５ ラインバッファ １６ システム制御回路 １７ ディザ処理回路 １８ 変更回路 １９ 濃度変化検出回路 ２０ 可変回路 ２１ マトリクス検出回路 ２２ データ置換回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主走査方向および副走査方向に展開する画
   素毎の多値データを所定マトリクス内で画素毎に異なる
   スライスレベルと比較して２値化するディザ処理回路
   と、 前記画素毎に行なわれるスライスレベルの切換えを主走
   査方向については複数の画素毎に行なうように変更する
   変更回路と、を備えた画信号処理装置において、 前記画素毎の多値データについて濃度変化を検出する濃
   度変化検出回路と、 検出された濃度変化が大きい箇所では前記スライスレベ
   ルを切り換える主走査方向の画素数を減らし、小さい箇
   所では増やすように該画素数を可変する可変回路と、を
   備えたことを特徴とする画信号処理装置。
2. 【請求項２】主走査方向および副走査方向に展開する画
   素毎の多値データを所定マトリクス内で画素毎に異なる
   スライスレベルと比較して２値化するディザ処理回路
   と、 前記画素毎に行なわれるスライスレベルの切換えを主走
   査方向については複数の画素毎に行なうように変更する
   変更回路と、を備えた画信号処理装置において、 ディザ処理された２値化データについてマトリクス毎の
   配列パターンを比較して配列パターンが一致し且つ連続
   する複数のマトリクスを検出するマトリクス検出回路を
   備えたことを特徴とする画信号処理装置。
3. 【請求項３】２値化データの配列パターンが一致し且つ
   連続する複数のマトリクスを検出した場合に、検出した
   マトリクス領域の先頭のマトリクスにおける２値化デー
   タの配列パターンを主走査方向に整数倍に拡大し、拡大
   した配列パターンの２値化データを元のマトリクス領域
   の２値化データと置き換えるデータ置換回路と、を備え
   たことを特徴とする請求項２記載の画信号処理装置。