JPH08154174A - 画像データの２値／多値変換方法及び画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像メモリの容量増大によるコスト増を抑制
し、しかも十分な画質の多値画像のデータを高速で出力
する。 【構成】 画像処理装置２０は、比較器２１がホストマ
シン４０から入力する多値画像の多値データを、メモリ
２５に記憶したディザテーブルによって画素毎に２値デ
ータに変換し、メモリ２３に１頁分の２値画像のビット
マップを形成する。その２値画像を、ＭＴＣ３が２値／
多値変換しながらプリンタエンジン５０に出力し、多値
画像が形成される。ＭＴＣ３は各画素毎に、注目画素と
その周囲画素、又は注目画素と対応するディザテーブル
の値、或いは注目画素と周囲画素とディザテーブルの値
とに応じて、それぞれ注目画素の２値データを多値デー
タに変換することを繰返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディザ処理等によっ
て多値画像データから変換された２値画像データを、再
び多値画像データに変換するための２値／多値変換方法
及びその画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ，ページプリンタ，デジタ
ル複写機等で用いられる画像処理において、最近は対象
とする画像の画質に対する要求が厳しくなりつつあり、
それに応じて画像の解像力を上げるために画素密度を高
くすると、その略自乗に比例して画素数が増加したり、
多階調画像を表現するために２値画像データから多値画
像データに変化したり、さらに白黒画像のみならずカラ
ー画像も処理するようになってきている。

【０００３】画像の解像力向上に対しては、例えばレー
ザプリンタのように高画素密度のプリンタが既に市販さ
れている。また、多階調画像を表現するためには、ディ
ザ処理等によって各画素毎に２値化し、黒化した画素の
分布密度の変化（面積変調）で濃淡を現わす方法が行わ
れていた。

【０００４】しかしながら、面積変調による濃度表現は
画像の解像力を低下させるから、高画素密度のプリンタ
の能力を十分に生かせない。そのため、画素毎に多値画
像データの値に応じて濃度を制御することにより、解像
力を低下させない濃度変調型のプリンタも市販されるよ
うになってきた。

【０００５】これらの変化に対応するには、画像メモリ
の容量が幾何級数的に増大するため、コストアップの主
要な一因になっている。そのため、画像メモリの容量を
低減してコストアップを抑制し、しかも同様な効果が得
られるように、さまざまな工夫がなされていた。

【０００６】例えばページプリンタ等におけるバンド処
理は、１頁分の画像メモリを必要とせずに、１頁分の画
像を分割して、それぞれ小容量の２個の画像メモリの一
方に画像データを処理して書き込み、同時に並行して他
方の画像メモリから書き込まれた画像データをプリンタ
エンジンに送り出すことを交互に繰り返すことにより、
少ない容量で１頁分の画像データの処理を行なってい
た。

【０００７】また、例えばファクシミリ等に用いられる
ラン・レングス法や改良ホフマン法、あるいはカラー画
像処理に用いられているＪＰＥＧ法等のデータ圧縮方法
を使用して画像データを圧縮し、画像メモリの容量を節
約することも行なわれていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バンド
処理は、画像データの処理と一方の画像メモリへの書き
込みの合計時間を、他方の画像メモリからの画像データ
の送出時間以内に収めるために、高速な画像処理が必要
とされる。また、多値画像データの場合に、データの値
によっては処理時間が長くなるものがあるので、データ
量や処理時間の最大値を予め見積ることが難かしく、と
かく処理能力の要求仕様がオーバスペックになり勝ちで
あって、どうしてもコストアップを招くという問題があ
った。一方、データ圧縮方法を使用する場合に、画像デ
ータを一旦展開した後に圧縮するためには、やはり１頁
分の画像メモリが必要になる。

【０００９】さらに、ページプリンタの特徴の一つであ
る自由な描画を行うためには、必ずしも頁の先頭からの
処理ばかりでなく、頁の任意の位置からスタートする処
理も必要になる。また、文章の文字の配列の横／縦変換
処理や縦／横変換処理、１頁の中に文字のような２値画
像データと写真のような多値画像データとが混在する画
像の処理、あるいは画像の回転処理等を行う場合もあ
る。

【００１０】それぞれの場合に、１頁分（カラー画像な
らば３乃至４頁分）の多値画像データを収納する容量の
画像メモリがあれば、処理が容易で時間もかからない
が、膨大な容量の画像メモリが必要なためコストがアッ
プする。また、画像メモリを節約するために画像を逐次
処理すると、画像データの分割やソートの処理が必要に
なって処理時間が長くなり、プリンタエンジンへの画像
データの送り出し時間に間に合わないという相反する問
題があった。

【００１１】上記の問題に対して、多値画像データをデ
ィザ処理等によって２値画像データに変換した１頁分の
画像を一旦ビットマップとしてメモリし、必要あればそ
れぞれの処理を行った後、その２値画像データを再び多
値画像データに変換しながら出力することが出来れば、
画像メモリは１頁分の２値画像データの容量を備えてい
ればよいからコストアップを抑制することが出来、しか
も各種の処理が必要な時に、画像データの送り出し時間
に制約されることがない。

【００１２】この場合の問題は、画像データの送り出し
時間以内で画像の各画素毎にその２値データを多値デー
タに変換することと、それらの変換された多値データか
らなる多値画像データの、２値変換される前の多値画像
データからの劣化を最小限に止めたものであることに集
約される。

【００１３】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、画像メモリの容量の増大によるコストアップを
抑制し、しかも十分な画質を備えた多値画像データを高
速で出力出来るようにすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、画像データの２値／多値変換方法とし
て、多値画像データを２値画像データに変換した後、該
変換された２値画像データを、各注目画素毎にその２値
データと該注目画素を囲む複数の周囲画素の２値データ
とを用いて多値データに変換して多値画像データとする
ものである。

【００１５】また、多値画像データをディザ処理によっ
て２値画像データに変換した後、該変換された２値画像
データを、各注目画素毎にその２値データと該注目画素
に対応するディザ処理に使用したディザテーブルとを用
いて多値データに変換して多値画像データとするもので
ある。

【００１６】または、多値画像データをディザ処理によ
って２値画像データに変換した後、該変換された２値画
像データを、各注目画素毎にその２値データと、該注目
画素を囲む複数の周囲画素の２値データと、該注目画素
に対応するディザ処理に使用したディザテーブルとを用
いて多値データに変換して多値画像データとするもので
ある。

【００１７】さらに、多値画像データを２値画像データ
に変換する第１の画像データ変換手段と、該手段によっ
て変換された２値画像データを再び多値画像データに変
換する第２の画像データ変換手段とを備えた画像処理装
置において、第２の画像データ変換手段をそれぞれ次の
ようにしたものである。

【００１８】すなわち、２値画像データの各注目画素を
その２値データと該注目画素を囲む複数の周囲画素のう
ちその２値データが１である周囲画素の数とに応じて多
値データに変換するように予め設定された変換テーブル
を格納したメモリと、該メモリに格納された変換テーブ
ルを用いて２値画像データを各注目画素毎に多値データ
に変換する２値／多値変換手段とにより構成したもので
ある。

【００１９】または、２値画像データを、各注目画素毎
にその２値データと該注目画素を囲む複数の周囲画素の
うちその２値データが１である周囲画素の数とから演算
により多値データに変換する２値／多値変換演算手段と
したものである。

【００２０】さらには、多値画像データをディザ処理に
よって２値画像データに変換する第１の画像データ変換
手段と、該手段によって変換された２値画像データを再
び多値画像データに変換する第２の画像データ変換手段
とを備えた画像処理装置において、第２の画像データ変
換手段をそれぞれ次のようにしたものである。

【００２１】すなわち、２値画像データの各注目画素を
その２値データと該注目画素に対応するディザ処理に使
用したディザテーブルのしきい値とに応じて多値データ
に変換するように予め設定された変換テーブルを格納し
たメモリと、該メモリに格納された変換テーブルを用い
て２値画像データを各注目画素毎に多値データに変換す
る２値／多値変換手段とにより構成したものである。

【００２２】または、２値画像データを、各注目画素毎
にその２値データと該注目画素に対応するディザ処理に
使用したディザテーブルのしきい値とから演算により多
値データに変換する２値／多値変換演算手段としたもの
である。

【００２３】あるいは、２値画像データの各注目画素を
その２値データと該注目画素を囲む複数の周囲画素のう
ちその２値データが１である周囲画素の数と注目画素に
対応するディザ処理に使用したディザテーブルのしきい
値とに応じて多値データに変換するように予め設定され
た変換テーブルを格納したメモリと、該メモリに格納さ
れた変換テーブルを用いて２値画像データを各注目画素
毎に多値データに変換する２値／多値変換手段とにより
構成したものである。

【００２４】または、２値画像データを、各注目画素毎
にその２値データと該注目画素を囲む複数の周囲画素の
うちその２値データが１である周囲画素の数と注目画素
に対応するディザ処理に使用したディザテーブルのしき
い値とから演算により多値データに変換する２値／多値
変換演算手段としたものである。

【００２５】上記の画像処理装置において、第１の画像
データ変換手段によって変換された２値画像データと、
第２の画像データ変換手段によって再変換された多値画
像データとを、外部からの指令に応じて切換えて出力す
る出力データ切換手段を設けるとよい。

【００２６】

【作用】上記の画像データの２値／多値変換方法によれ
ば、多値画像データから変換された２値画像データを、
各注目画素毎にその２値データと、その複数の周囲画素
の２値データとを用いて多値データに変換することによ
り、多値画像データとする。従って、多値／２値変換方
法のいかんに関係なく、２値画像データのみによって多
値画像データを得ることが出来る。

【００２７】また、多値画像データからディザ処理によ
って変換された２値画像データを、各注目画素毎に、そ
の２値データとその注目画素に対応するディザテーブル
とを用いて、又はその２値データとその周囲画素の２値
データとその注目画素に対応するディザテーブルとを用
いて、それぞれ多値データに変換することにより、多値
画像データとする。

【００２８】したがって、多値／２値変換のディザ処理
に使用したディザテーブルの情報を用いることにより、
又はさらに周囲画素の情報を加えることにより、再変換
された多値画像データによる画像を、２値変換前の多値
画像データによる画像に、より近づけることが出来る。

【００２９】さらに、上記のように構成した画像処理装
置は、第１の画像データ変換手段が多値画像データから
変換した２値画像データを、メモリと共に第２の画像デ
ータ変換手段を構成する２値／多値変換手段が、そのメ
モリに格納されている変換テーブル、即ち２値画像デー
タの注目画素をその２値データとその複数の周囲画素の
うち２値データが１である周囲画素の数とに応じて多値
データに変換するように予め設定された変換テーブルを
用いて、各注目画素毎に多値データに変換することによ
り、多値画像データを形成する。

【００３０】または、上記の２値画像データを、第２の
画像データ変換手段である２値／多値変換演算手段が、
各注目画素毎にその２値データとその複数の周囲画素の
うち２値データが１である周囲画素の数とから演算によ
って多値データに変換することにより、多値画像データ
を形成する。

【００３１】このように各注目画素毎に、その２値デー
タと、２値データが１である周囲画素の数とにより多値
データに変換する第２の画像データ変換手段を設けた画
像処理装置は、第１の画像データ変換手段がいかなる多
値／２値変換を行なっても、それとは無関係に２値画像
データのみによって多値画像データを得ることが出来
る。

【００３２】あるいは、第１の画像データ変換手段が多
値画像データからディザ処理によって変換した２値画像
データを、メモリと共に第２の画像データ変換手段を構
成する２値／多値変換手段が、そのメモリに格納されて
いる変換テーブル、即ち２値画像データの注目画素を、
その２値データと注目画素に対応するディザ処理に使用
したディザテーブルのしきい値とに応じて、あるいはさ
らにその注目画素の複数の周囲画素のうち２値データが
１である周囲画素の数にも応じて、それぞれ多値データ
に変換するように予め設定された変換テーブルを用い
て、各注目画素毎に多値データに変換することにより、
多値画像データを形成する。

【００３３】または、ディザ処理によって変換した２値
画像データを、第２の画像データ変換手段である２値／
多値変換演算手段が、各注目画素毎に、その２値データ
と注目画素に対応するディザ処理に使用したディザテー
ブルのしきい値とから、あるいはさらにその注目画素の
複数の周囲画素のうち２値データが１である周囲画素の
数とから、それぞれ演算によって多値データに変換する
ことにより、多値画像データを形成する。

【００３４】このように注目画素毎にその２値データ
と、注目画素に対応するディザテーブルのしきい値とに
より、あるいはさらに２値データが１である周囲画素の
数をも加えて、多値データに変換する第２の画像データ
変換手段を設けた画像処理装置は、再変換された多値画
像データによる画像を、２値変換前の多値画像データに
よる画像に、より近づけることが出来る。

【００３５】さらに、上記の画像処理装置に設けた出力
データ切換手段は、外部からの指令に応じて、２値画像
データと再変換された多値画像データとを切換えて出力
するから、写真のような多階調画像の時は多値画像デー
タを出力し、文字，線画のような中間調のない画像の時
は２値画像データを出力するようにすることによって、
それぞれ高画質の画像を得ることが出来る。

【００３６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら具体的に説明する。図２は、この発明の一実施例であ
るレーザプリンタ（ページプリンタの一種であり、以下
単に「プリンタ」という）の電気系の構成を示すブロッ
ク図である。図２に示したコントローラ１０はプリンタ
全体のシーケンシヤル制御を行うと共に、例えばコンピ
ュータからなるホストマシン４０から入力する画像デー
タを処理して、コントローラ１０と共にプリンタを構成
して用紙上に画像を形成するプリンタエンジン５０に処
理された画像データを出力する機能を有している。

【００３７】コントローラ１０は図２に示したように、
ＣＰＵバス１１にそれぞれ接続したＣＰＵ１，ＶＣＡ
（ビデオコントロール・エイジエント）２と、ＶＣＡ２
とプリンタエンジン５０とを結ぶＭＴＣ（マルチトーン
・コンバータ）３と、高速バス１２に接続されたＲＡＭ
４と、低速バス１３にそれぞれ接続されたＲＯＭ５，ホ
ストＩ／Ｆ６と、ＣＰＵバス１１とシステムバスである
高速バス１２，低速バス１３との間にそれぞれ設けられ
たＢＣＡ７，ＤＢ８とにより構成されている。

【００３８】ＣＰＵ１は、コントローラ自体の制御と共
にプリンタ全体の制御をも行う中央処理装置であって、
ホストマシン４０からホストＩ／Ｆ６を介して入力した
コマンド及びデータに基づいて画像データをビットマッ
プメモリに展開し、必要な処理を行なった後、プリンタ
エンジン５０に出力する。ＶＣＡ２は、ビットマップメ
モリから画像データがプリンタエンジン５０に出力され
る時に、その転送制御を行う。ＭＴＣ３は、後述するよ
うに、この発明の主要部である注目画素毎にその２値デ
ータを多値データに変換してプリンタエンジン５０に出
力する回路である。

【００３９】ＲＡＭ４は、ＣＰＵ１が使用するプログラ
ムのワーキングメモリやビットマップメモリ、あるいは
ホストマシン４０から入力するデータのバッファメモリ
等の領域を設けたランダムアクセスメモリである。ＲＯ
Ｍ５は、プログラム用コードメモリやフォントメモリ、
あるいは各種のディザテーブル等の定数データが予め収
納されたリードオンメモリである。ホストＩ／Ｆ６は、
セントロニクス，ＲＳ２３２Ｃ，ローカルトーク等の仕
様に基づいてホストマシン４０とのコマンドやデータの
アクセスを制御するインタフェースである。

【００４０】ＢＣＡ７及びＤＢ８は、それぞれ互いに転
送速度の異なる高速バス１２，低速バス１３からなるシ
ステムバスとＣＰＵバス１１とをそれぞれ結んで、コマ
ンドやデータの転送速度の変換を行なうコントローラ或
いはバッファであって、ＢＣＡ７は互いのコマンドバス
とアドレスバスを、ＤＢ８は互いのデータバスをそれぞ
れ制御する。

【００４１】図１は、コントローラ１０に内蔵された画
像処理装置の画像データの流れに沿った構成の一例を示
すブロック図であり、機能ブロック図の要素を兼ねてい
るため、図２に示した構成ブロック図の接続関係とは必
ずしも一致しない点もある。

【００４２】図１に示した画像処理装置２０は、ディザ
処理によって多値画像データを２値画像データに変換す
る第１の画像データ変換手段である比較器２１と、ディ
ザテーブルを格納するディザテーブルメモリ２２と、ビ
ットマップメモリ２３と、２値画像データを再び多値画
像データに変換する第２の画像データ変換手段である図
２に示したＭＴＣ３とにより構成されている。

【００４３】多値画像データを２値画像データに変換す
る前に、ＲＯＭ５の所定領域に予め格納された各種のデ
ィザテーブルからなるディザテーブルスタック２５のう
ち、目的に応じて原画像データに合せてＣＰＵ１により
選択された、例えば４ビット（０〜１５）のしきい値か
らなる４×４のディザテーブルが、ディザテーブルメモ
リ２２に転送されて記憶される。

【００４４】ホストマシン４０のワークメモリ４１に格
納されている４ビット（０〜１５）からなる多値画像デ
ータである原画像データが、画素毎に比較器２１に入力
すると、比較器２１は入力画素に対応するディザテーブ
ルのしきい値をディザテーブルメモリ２２から入力して
比較し、入力画素の値がしきい値以下であれば０、しき
い値を超えていれば１の２値データに変換し、ＲＡＭ４
の所定領域に設けられたビットマップメモリ２３に記憶
させることを繰返して、２値データからなる１頁分のビ
ットマップを形成する。

【００４５】図３は、ホストマシン４０のワークメモリ
４１に格納されていた４ビットの多値データからなる原
画像データの一例を示す図であり、各画素は太線で示さ
れたように４×４マトリックスのブロック毎にまとめら
れている。図４は、ＲＯＭ５の複数のディザテーブルよ
りなるディザテーブルスタック２５から選択されてディ
ザテーブルメモリ２２に転送，記憶されたディザテーブ
ルの一例を示す図であり、図３に示した原画像データに
対応してそれぞれ０〜１５の値を有する１６個のしきい
値からなる４×４マトリックスになっている。

【００４６】図５は、比較器２１が図４に示したディザ
テーブルを用いて図３に示した原画像データを２値化し
た結果、ビットマップメモリ２３上に形成されたビット
マップの一例を示す図である。原画像データは、一般に
各行毎に最左端の画素から右にシリアルに２値化され
て、ビットマップメモリ２３のそれぞれ対応するアドレ
スに記憶されるが、結果的には各ブロック毎にそれぞれ
対応するディザテーブルのしきい値と比較して２値化さ
れたことになる。

【００４７】例えば、図３乃至図５に示した画像データ
の画素及びディザテーブルのしきい値のうち、注目画素
の一例としてそれぞれ丸で囲んで示した互いに対応する
画素としきい値の場合、原画像データ（図３）の第２
行，第２列のブロックにある注目画素の値は１０であっ
て、対応するディザテーブル（図４）のしきい値の４を
超えているから、ビットマップ（図５）の第２行，第２
列のブロックの対応する画素の値は１になっている。

【００４８】このように原画像データから２値画像デー
タに変換されたビットマップを収納するビットマップメ
モリ２３の容量は、原画像データをそのまま収納する場
合に比べて１／１６の容量になるから、１頁分のビット
マップを形成しても遙かに小容量で済み、コストアップ
を大幅に抑制することが出来る。

【００４９】しかも、１頁分のビットマップを形成した
ことにより、バンド処理が不要になるから、画像データ
の送出時間による処理時間の制約やオーバスペックにな
り勝ちな処理能力の要求仕様の問題、あるいはそのため
のコストアップの問題が解決する。また、データ圧縮も
不要になるから、多値画像データを展開するための大容
量のビットマップメモリの必要性もない。

【００５０】さらに、自由な描画を行うためにページの
任意の位置からスタートする処理、又は文章の文字の配
列の変換や画像回転のような画像処理が容易になるのみ
ならず、画像メモリを節約するための画像の逐次処理も
不要になるから、画像データの分割やソートの処理によ
って処理時間が長くなるという問題も発生しない。

【００５１】つぎに、図１においてビットマップメモリ
２３上に形成された２値画像データは、１ライン毎にま
とめてプリンタエンジン５０に送り出される時に、ＭＴ
Ｃ３によって各画素毎に２値データから多値データに再
変換されて出力されることになるが、図５に示した２値
画像データを例として、２ビット（０〜３）の多値画像
データに変換する方法を、画像処理装置の各実施例によ
って説明する。

【００５２】２値データを多値データに変換する２値／
多値変換方法のうちの第１の変換方法は、２値画像デー
タのビットマップの各注目画素毎に、注目画素を中心と
する３×３マトリックスを設定し、注目画素の２値デー
タと、８個の周囲画素のうちその２値データが１である
周囲画素の数とに応じて多値データに変換するものであ
る。

【００５３】第２の変換方法は、各注目画素をその２値
データと、ディザ処理に使用したディザテーブルの注目
画素に対応するしきい値とに応じて多値データに変換す
るものである。第３の変換方法は、各注目画素をその２
値データと、８個の周囲画素のうちその２値データが１
である周囲画素の数と、ディザテーブルの注目画素に対
応するしきい値とに応じて多値データに変換するもので
ある。

【００５４】図６は、図１に示した第２の画像データ変
換手段であるＭＴＣ３の第１実施例の構成を示す回路図
である。図６に示したＭＴＣ３ａは、３ライン分の２値
画像データを収容し得る容量を備えたラインメモリ３１
と、多値乗算器３２，セレクタ３３と、変換テーブルを
格納したメモリであると共に２値／多値変換手段でもあ
る例えば予め設定されたダイオードマトリックスからな
るテーブル回路３４とにより構成されている。

【００５５】ラインメモリ３１は、ビットマップメモリ
２３から注目画素を含むラインと該ラインに隣接する上
下２ラインの画像データを入力して記憶し、注目画素毎
にその２値データを多値乗算器３２とテーブル回路３４
に、８個の周囲画素の２値データをテーブル回路３４に
それぞれ出力する。

【００５６】多値乗算器３２は、ラインメモリ３１から
入力する注目画素の２値データにＣＰＵ１から入力する
再変換された多値データの最大値を乗じてセレクタ３３
に出力する。したがって、この実施例のようにＭＴＣ３
ａが２値データを２ビットの多値データに変換する時は
３倍し、もし２値データのまま出力する場合は１倍す
る。

【００５７】テーブル回路３４は、第１乃至第３の変換
方法によって若干異なるが、ラインメモリ３１から注目
画素の２値データと８個の周囲画素の各２値データを、
ディザテーブルメモリ２２から注目画素に対応するしき
い値をそれぞれ入力し、８個の周囲画素の２値データの
和をとって２値データが１である周囲画素の数を求めた
後、それぞれのデータに応じた多値データをセレクタ３
３に出力する。

【００５８】セレクタ３３は、ＣＰＵ１からの指令に応
じて、注目画素が例えば文字や線画のような２値画像の
領域にある場合は、多値乗算器３２から入力する中間調
のない多値データを選択し、写真のような多階調画像の
領域にある場合は、テーブル回路３４から入力する多階
調の多値データを選択して、それぞれプリンタエンジン
５０に出力する。従って、いずれの場合もそれぞれに適
した高画質な画像を形成することが出来る。

【００５９】ＭＴＣ３ａが第１の変換方法を用いたもの
である場合は、テーブル回路３４はディザテーブルのし
きい値を入力する必要がなく、ラインメモリ３１からの
入力だけで変換処理を行う。図７は、注目画素の２値デ
ータと、８個の周囲画素に含まれる１の数とから多値デ
ータ（０〜３）を得る変換テーブルの一例を示す図であ
り、図８は、図７に示した変換テーブルを用いて図５に
示した２値画像データを変換した多値画像データを示す
図である。

【００６０】図７に示した変換テーブルによれば、注目
画素の２値データが０の時は、周囲画素に含まれる１の
数すなわち周囲画素の２値データの和が３以下であれば
多値データは０、和が４乃至６であれば１、和が７又は
８であれば２になる。また、注目画素が１の時は、和が
０又は１であれば多値データは１、和が２乃至４であれ
ば２、和が５以上であれば３になる。

【００６１】したがって、例えば図５において丸で囲っ
て示した注目画素は、注目画素が１で周囲画素の和が２
であるから、図７の変換テーブル及び図８の多値画像デ
ータにおいて、それぞれ丸で囲って示したように、再変
換された多値データは２になる。

【００６２】第１の変換方法を用いれば、ディザテーブ
ルのしきい値が不要であるから、第１の画像データ変換
手段はディザ処理を含めたいかなる多値／２値変換処理
を行ってもよい。また、ＭＴＣ３ａは２値画像データさ
えあれば２値／多値変換が可能であるという特徴があ
る。

【００６３】ＭＴＣ３ａが第２の変換方法を用いたもの
である場合は、ラインメモリ３１から周囲画素の２値デ
ータを入力する必要がなく、注目画素の２値データと、
対応するしきい値とによって変換処理を行う。図９は、
注目画素の２値データと注目画素に対応するディザテー
ブルのしきい値とから多値データを得る変換テーブルの
一例を示す図であり、図１０は、図９に示した変換テー
ブルを用いて図５に示し２値画像データを変換した多値
画像データを示す図である。

【００６４】図９に示した変換テーブルによれば、注目
画素の２値データが０の時は、注目画素に対応するディ
ザテーブルのしきい値が７以下であれば多値データは
０、しきい値が８乃至１２であれば１、しきい値が１３
以上であれば２になる。また、注目画素が１の時は、し
きい値が２以下であれば多値データは１、しきい値が３
乃至７であれば２、しきい値が８以上であれば３にな
る。

【００６５】したがって、例えば図５において丸で囲っ
て示した注目画素は１で、図４に示した対応するしきい
値が４であるから、図９の変換テーブル及び図１０の多
値画像データにおいて、それぞれ丸で囲って示したよう
に、再変換された多値データは２になる。

【００６６】ＭＴＣ３ａが第３の変換方法を用いたもの
である場合は、図６に示した接続ラインを介して入力す
るデータはすべて必要である。図１１は、注目画素の２
値データと、８個の周囲画素に含まれる１の数と、注目
画素に対応するディザテーブルのしきい値とから多値デ
ータを得る変換テーブルの一例を示す図であり、図１２
は、図１１に示した変換テーブルを用いて図５に示した
２値画像データを変換した多値画像データを示す図であ
る。

【００６７】図１１に示した変換テーブルによれば、注
目画素の２値データが０の時は、周囲画素に含まれる１
の数すなわち周囲画素の２値データの和と対応するしき
い値との組合せ１４４個のうち、多値データ＝０が６６
個、１が３８個、２が３３個、３が７個になる。また、
注目画素が１の時は、多値データ＝０が７個、１が３３
個、２が３８個、３が６６個になる。

【００６８】したがって、例えば図５において丸で囲っ
て示した注目画素は、注目画素が１で周囲画素の和が２
であり、対応するしきい値が４であるから、図１１の変
換テーブル及び図１２の多値画像データにおいて、それ
ぞれ丸で囲って示したように、再変換された多値データ
は１になる。

【００６９】特に図示はしないが、テーブル回路３４
は、第１の変換方法を用いる時は、入力する８個の周囲
画素の２値データを加算する１ビット８入力，３ビット
１出力の加算器と、その加算器の出力値と注目画素の２
値データとから多値データを出力する図７に示した変換
テーブルに相当するダイオードマトリックスとにより構
成されている。

【００７０】同様に、第２の変換方法を用いるテーブル
回路３４は、それぞれ入力する注目画素の２値データと
対応するディザテーブルのしきい値とから多値データを
出力する図９に示した変換テーブルに相当するダイオー
ドマトリックスにより構成される。第３の変換方法を用
いるテーブル回路３４は、１ビット８入力，３ビット１
出力の加算器と、その加算器の出力値と注目画素の２値
データと対応するディザテーブルのしきい値とから多値
データを出力する図１１に示した変換テーブルに相当す
るダイオードマトリックスとにより構成されている。

【００７１】図１３は、図１に示したＭＴＣ３の第２実
施例の構成を示す回路図であり、図６に示した第１実施
例と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図
１３に示したＭＴＣ３ｂの構成がＭＴＣ３ａ（図６）と
異なる所は、テーブル回路３４に代えて、（論理演算，
計算を含む）演算により２値／多値変換を行う２値／多
値変換演算手段である、例えば予め設定されたダイオー
ドマトリックスからなる論理マトリックス３５を設けた
点である。

【００７２】その他の点は第１実施例と全く同じであ
り、論理マトリックス３５も、変換テーブルを用いる代
りに演算によって２値／多値変換を行う点が異なるだけ
で、第１乃至第３の変換方法によって（演算式が）異な
る点も、データの入力や作用も同様である。

【００７３】図１４は、ＭＴＣ３ｂが第１の変換方法を
用いたものである場合に、周囲画素の２値データの和を
とった後の論理式を説明するためのフロー図であり、実
際のＭＴＣ３ｂは、１ビット８入力，３ビット１出力の
加算器と、図１４にフロー図で示した論理式を満足する
ダイオードマトリックスとからなるハードウエアであ
る。

【００７４】図１４に示したフローは、ステップ１で注
目画素の２値データが０であるか否かを判定して、０で
あればステップ２に進んで周囲画素の２値データの和が
３以下であるか否かを判定する。和が３以下であればス
テップ３で多値データを０にし、ステップ４で多値デー
タを出力してエンドになる。ステップ２で否であればス
テップ５で和が６以下であるか否かを判定して、６以下
であればステップ６に進んで多値データを１にしてステ
ップ４にジャンプし、６を超えていればステップ７に進
んで多値データを２にした後ステップ４にジャンプし
て、それぞれ多値データを出力する。

【００７５】ステップ１で否すなわち注目画素が１であ
ればステップ８にジャンプして、周囲画素の和が１以下
であるか否かを判定し、１以下であればステップ６にジ
ャンプし、否であればステップ９に進む。ステップ９で
は和が４以下であるか否かを判定して、４以下であれば
ステップ７にジャンプし、否すなわち和が４を超えてい
ればステップ１０に進んで、多値データを３にした後ス
テップ４にジャンプして多値データを出力する。

【００７６】図１５は、ＭＴＣ３ｂが第２の変換方法を
用いたものである場合に、注目画素の２値データと対応
するしきい値とを用いた論理式を説明するためのフロー
図であり、実際のＭＴＣ３ｂは、図１５にフロー図で示
した論理式を満足するダイオードマトリックスからなる
ハードウエアであることは第１の変換方法を用いた場合
と同じである。

【００７７】図１５に示したフローは、ステップ２１で
注目画素の２値データが０であるか否かを判定して、０
であればステップ２２に進んでしきい値が７以下である
か否かを判定する。しきい値が７以下であればステップ
２３で多値データを０にし、ステップ２４で多値データ
を出力してエンドになる。ステップ２２で否であればス
テップ２５でしきい値が１２以下であるか否かを判定し
て、１２以下であればステップ２６に進んで多値データ
を１にしてステップ２４にジャンプし、１２を超えてい
ればステップ２７に進んで多値データを２にした後ステ
ップ２４にジャンプして、それぞれ多値データを出力す
る。

【００７８】ステップ２１で否すなわち注目画素が１で
あればステップ２８にジャンプして、しきい値が２以下
であるか否かを判定し、２以下であればステップ２６に
ジャンプし、否であればステップ２９に進む。ステップ
２９ではしきい値が７以下であるか否かを判定して、７
以下であればステップ２７にジャンプし、否すなわちし
きい値が７を超えていればステップ３０に進んで、多値
データを３にした後ステップ２４にジャンプして多値デ
ータを出力する。

【００７９】図１４及び図１５のフローを用いてそれぞ
れ説明した第１及び第２の変換方法を用いた場合の論理
式による２値／多値変換演算の結果は、第１実施例にお
いて図７及び図９に示した変換テーブルを用いたものと
同じであるから、得られた多値画像データはそれぞれ図
８及び図１０に示した多値画像データになる。

【００８０】ＭＴＣ３ｂが第３の変換方法を用いたもの
である場合に、その論理演算の論理式を図１４又は図１
５に示したようなフロー図で説明することは、変数が注
目画素の２値データと周囲画素の和及び対応するしきい
値の３変数になるため、フロー図が複雑になるだけでな
く、実際のダイオードマトリックスも複雑になって、コ
ストがアップし、処理時間が長くなる恐れがある。

【００８１】このような場合には、数１にその一例を示
す計算による２値／多値変換演算を行った方がよい。す
なわち、注目画素の２値データをＡ、その周囲画素の２
値データの和をＢ、ディザテーブルの対応するしきい値
をＣとして、数１の（１）に定義式として示したよう
に、それぞれの値に予め設定した係数ａ，ｂ，ｃを乗じ
たものの積和をＳと定義する。例えばａを１６、ｂ及び
ｃを１とすれば、積和Ｓは数１の（２）に示したように
なる。

【００８２】

【数１】 Ｓ≡ａ×Ａ＋ｂ×Ｂ＋ｃ×Ｃ ………(１) Ｓ＝１６×Ａ＋Ｂ＋Ｃ ………(２) Ｄ＝（１６×Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／３９ ………(３)

【００８３】数値Ａ，Ｂ，Ｃの各最大値はそれぞれ１，
８，１５であるから、数１の（２）に示した積和Ｓの最
大値は１６＋８＋１５＝３９になる。積和Ｓをその最大
値で割った値を判定値Ｄとすれば、判定値Ｄは数１の
（３）に示した計算式によって求められる。多値データ
は、このようにして求めた判定値Ｄが０.２５ 以下の時
は０、Ｄが０.２５ を超えて０.５ 以下の時は１、Ｄが
０.５ を超えて０.７５ 以下の時は２、Ｄが０.７５ を
超えた時は３としてそれぞれ得られる。

【００８４】実際の演算においては、除算を浮動小数点
演算で行った後、小数値である各境界値との大小判定を
して多値データを得るよりも、判定値Ｄを４倍した値で
考えて、数２に示すような計算式によって整数演算を行
えば、整数演算の方が計算速度が遙かに速く、しかも除
算の時に小数点以下は切捨てられるから、得られた値Ｔ
はそのまま多値データになる。

【００８５】

【数２】Ｔ＝｛(１６×Ａ＋Ｂ＋Ｃ)×４−１｝／３９

【００８６】この場合も図示しないが、数２に示した計
算式によって２値／多値変換演算を行うＭＴＣ３ｂは、
４ビット・シフトアップして１６倍にした注目画素の２
値データに８個の周囲画素の２値データと対応するしき
い値とを加算する第１の加算器と、第１の加算器の結果
をさらに２ビット・シフトアップした後に−１を加算す
る第２の加算器（演算速度が許せば第１の加算器と兼用
も可）と、定数３９で整数除算する除算器とで構成する
ハードウエアである。

【００８７】図１６は、参考のために、数１の（３）に
示した計算式による判定値Ｄを判定して得られた多値デ
ータ、或いは数２に示した計算式により得られた多値デ
ータＴを、換算テーブルの型式で示す図である。図１７
は、このような第３の変換方法を用いた第２実施例のＭ
ＴＣ３ｂにより、図５に示した２値画像データを変換し
た多値画像データを示す図である。したがって、図１６
に参考図として示した換算テーブルを用いても同じ結果
が得られることはいうまでもない。

【００８８】すなわち、図５において丸で囲って示した
注目画素は、注目画素が１で周囲画素の和が２であり、
対応するしきい値が４であるから、図１６の変換テーブ
ル及び図１７の多値画像データにおいてそれぞれ丸で囲
って示したように、再変換された多値データは１にな
る。

【００８９】以上の説明から明らかなように、２値／多
値変換はビットマップメモリ２３上の２値画像データが
プリンタエンジン５０に出力される時に行われるから、
画像データの転送速度に応じた１画素当りの転送時間よ
り短かい変換時間で行われる処理でなければならない
が、以上説明した第１及び第２実施例は、第１乃至第３
の変換方法のうちのいずれの変換方法を用いた場合で
も、２値／多値変換が極めて簡単にできるから、１画素
当りの転送時間より十分に短かい時間で変換することが
出来る。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
画像メモリの容量の増大によるコストアップを抑制し
て、しかも十分な画質を備えた多値画像データを高速で
出力することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による画像処理装置の画像データの流
れに沿った構成の一例を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例であるレーザプリンタの電
気系の構成を示すブロック図である。

【図３】多値データからなる原画像データのビットマッ
プの一例を示す図である。

【図４】この実施例で用いられるディザテーブルの一例
を示す図である。

【図５】図３に示した原画像データを図４に示したディ
ザテーブルを用いて変換した２値画像データのビットマ
ップを示す図である。

【図６】図１に示したＭＴＣの第１実施例の構成を示す
回路図である。

【図７】図６に示したＭＴＣが用いる２値／多値変換テ
ーブルの一例を示す図である。

【図８】図５に示した２値画像データを図７に示した変
換テーブルを用いて変換した多値画像データのビットマ
ップを示す図である。

【図９】ＭＴＣが用いる２値／多値変換テーブルの他の
例を示す図である。

【図１０】図９に示した変換テーブルを用いて変換した
多値画像データのビットマップを示す図である。

【図１１】２値／多値変換テーブルのさらに他の例を示
す図である。

【図１２】図１１に示した変換テーブルを用いて変換し
た多値画像データのビットマップを示す図である。

【図１３】ＭＴＣの第２実施例の構成を示す回路図であ
る。

【図１４】図１３に示したＭＴＣが用いる２値／多値変
換の演算の論理の一例を説明するためのフロー図であ
る。

【図１５】ＭＴＣが用いる２値／多値変換の演算の論理
の他の例を説明するためのフロー図である。

【図１６】ＭＴＣが演算により２値／多値変換した多値
データの一例を変換テーブルの形式で示す図である。

【図１７】図５に示した２値画像データをＭＴＣが演算
により２値／多値変換した多値画像データのビットマッ
プの一例を示す図である。

【符号の説明】

１：ＣＰＵ ３，３ａ，３ｂ：ＭＴＣ（マルチトーン・コンバータ；
第２の画像データ変換手段） ２０：画像処理装置 ２１：比較器（第１の画像データ変換手段） ２３：ビットマップメモリ ３１：ラインメモリ ３２：多値乗算器 ３３：セレクタ（出力データ切換手段） ３４：テーブル回路（メモリ，２値／多値変換手段） ３５：論理マトリックス（２値／多値変換演算手段） ４０：ホストマシン ５０：プリンタエンジン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値画像データを２値画像データに変換
   した後、該変換された２値画像データを、各注目画素毎
   にその２値データと該注目画素を囲む複数の周囲画素の
   ２値データとを用いて多値データに変換して多値画像デ
   ータとすることを特徴とする画像データの２値／多値変
   換方法。
2. 【請求項２】 多値画像データをディザ処理によって２
   値画像データに変換した後、該変換された２値画像デー
   タを、各注目画素毎にその２値データと該注目画素に対
   応する前記ディザ処理に使用したディザテーブルとを用
   いて多値データに変換して多値画像データとすることを
   特徴とする画像データの２値／多値変換方法。
3. 【請求項３】 多値画像データをディザ処理によって２
   値画像データに変換した後、該変換された２値画像デー
   タを、各注目画素毎にその２値データと、該注目画素を
   囲む複数の周囲画素の２値データと、該注目画素に対応
   する前記ディザ処理に使用したディザテーブルとを用い
   て多値データに変換して多値画像データとすることを特
   徴とする画像データの２値／多値変換方法。
4. 【請求項４】 多値画像データを２値画像データに変換
   する第１の画像データ変換手段と、該手段によって変換
   された２値画像データを再び多値画像データに変換する
   第２の画像データ変換手段とを備えた画像処理装置にお
   いて、 前記第２の画像データ変換手段が、前記２値画像データ
   の各注目画素を、その２値データと該注目画素を囲む複
   数の周囲画素のうちその２値データが１である周囲画素
   の数とに応じて多値データに変換するように予め設定さ
   れた変換テーブルを格納したメモリと、 該メモリに格納された前記変換テーブルを用いて前記２
   値画像データを各注目画素毎に多値データに変換する２
   値／多値変換手段とからなることを特徴とする画像処理
   装置。
5. 【請求項５】 多値画像データを２値画像データに変換
   する第１の画像データ変換手段と、該手段によって変換
   された２値画像データを再び多値画像データに変換する
   第２の画像データ変換手段とを備えた画像処理装置にお
   いて、 前記第２の画像データ変換手段が、前記２値画像データ
   を、各注目画素毎にその２値データと該注目画素を囲む
   複数の周囲画素のうちその２値データが１である周囲画
   素の数とから演算により多値データに変換する２値／多
   値変換演算手段であることを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 多値画像データをディザ処理によって２
   値画像データに変換する第１の画像データ変換手段と、
   該手段によって変換された２値画像データを再び多値画
   像データに変換する第２の画像データ変換手段とを備え
   た画像処理装置において、 前記第２の画像データ変換手段が、前記２値画像データ
   の各注目画素を、その２値データと該注目画素に対応す
   る前記ディザ処理に使用したディザテーブルのしきい値
   とに応じて多値データに変換するように予め設定された
   変換テーブルを格納したメモリと、 該メモリに格納された前記変換テーブルを用いて前記２
   値画像データを各注目画素毎に多値データに変換する２
   値／多値変換手段とからなることを特徴とする画像処理
   装置。
7. 【請求項７】 多値画像データをディザ処理によって２
   値画像データに変換する第１の画像データ変換手段と、
   該手段によって変換された２値画像データを再び多値画
   像データに変換する第２の画像データ変換手段とを備え
   た画像処理装置において、 前記第２の画像データ変換手段が、前記２値画像データ
   を、各注目画素毎にその２値データと該注目画素に対応
   する前記ディザ処理に使用したディザテーブルのしきい
   値とから演算により多値データに変換する２値／多値変
   換演算手段であることを特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 多値画像データをディザ処理によって２
   値画像データに変換する第１の画像データ変換手段と、
   該手段によって変換された２値画像データを再び多値画
   像データに変換する第２の画像データ変換手段とを備え
   た画像処理装置において、 前記第２の画像データ変換手段が、前記２値画像データ
   の各注目画素を、その２値データと、該注目画素を囲む
   複数の周囲画素のうちその２値データが１である周囲画
   素の数と、前記注目画素に対応する前記ディザ処理に使
   用したディザテーブルのしきい値とに応じて多値データ
   に変換するように予め設定された変換テーブルを格納し
   たメモリと、 該メモリに格納された前記変換テーブルを用いて前記２
   値画像データを各注目画素毎に多値データに変換する２
   値／多値変換手段とからなることを特徴とする画像処理
   装置。
9. 【請求項９】 多値画像データをディザ処理によって２
   値画像データに変換する第１の画像データ変換手段と、
   該手段によって変換された２値画像データを再び多値画
   像データに変換する第２の画像データ変換手段とを備え
   た画像処理装置において、 前記第２の画像データ変換手段が、前記２値画像データ
   を、各注目画素毎にその２値データと、該注目画素を囲
   む複数の周囲画素のうちその２値データが１である周囲
   画素の数と、前記注目画素に対応する前記ディザ処理に
   使用したディザテーブルのしきい値とから演算により多
   値データに変換する２値／多値変換演算手段であること
   を特徴とする画像処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項４乃至９のいずれか１項に記載
    の画像処理装置において、 前記第１の画像データ変換手段によって変換された２値
    画像データと、前記第２の画像データ変換手段によって
    再変換された多値画像データとを、外部からの指令に応
    じて切換えて出力する出力データ切換手段を設けたこと
    を特徴とする画像処理装置。