JPH09186856A - 透視投影解像度変換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 元画像の情報内容を維持しつつバイナリ画像
間の解像度を変換する。 【解決手段】 ビデオ又は画像データは、あらかじめ決
められた数のピクセルを、高い高速走査及び低速走査解
像度/ 低いピクセル深さ解像度の画像又はビデオデータ
から、低い高速走査解像度、高い低速走査解像度、2 ビ
ットのピクセル深さ解像度の画像データのピクセルに変
換する1 ピクセル当たり2 ビットのパッキング回路101
へ送られる。次に、高速走査及びピクセル深さ解像度変
換された画像データは、画像データのピクセルを一時的
に格納するスキャンラインバッファ回路103 へ送られて
低速走査方向の更なる解像度変換が可能になる。次に、
画像データは該回路103 から論理回路105 へ送られる。
論理回路105 は特定のピクセルに対して複数のあり得る
画像データ値を中に格納したルックアップテーブル107
をインデックスするために用いられるアドレスを生成す
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、バイナリ（二値）
画像の解像度変換に関する。より詳細には、本発明は元
の画像の情報内容を実質的に維持しながらバイナリ画像
間の解像度を変換することに関する。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】カラー又
は白黒である画像情報は一般に、ビットマップフォーマ
ット中に望ましいプリンタ出力に対応する特定の解像度
K ×L × bで生成される。この場合、K は一方の次元の
単位長さ当たりのスポット数であり、 Lは他方の次元の
単位長さ当たりのスポット数であり、 bはレベル数で表
した各ピクセルの深さである。このビットマップは、出
力装置の全色分解に対して存在する、即ち、4 カラーの
出力装置に対して4 ビットマップ、3 カラー出力装置に
対して3 ビットマップ、2 カラー出力装置に対して2 ビ
ットマップ、そして白黒出力装置に対して1 ビットマッ
プが存在する。

【０００３】典型的には、白黒出力デバイスは2 レベル
を与える 1ビットのピクセル深さで、両次元において1
インチ当たり600 スポット(spi) で画像データのビット
マップを再現(render)する。対照的に現在のプリンタに
対して生成される画像の解像度は多様であり、それらの
解像度はPC、スキャナ、デコンポーザ、及びより強力で
感度のある画像処理技法のためにプリンタ本来の解像度
よりも通常大きい。システムの画像形成側面の多様性に
おけるこの成長は、プリンタで対応されていなかった。
従って、画像を適切に印刷するために、画像解像度をプ
リンタ解像度の解像度に変換しなければならない。

【０００４】このことは問題を提示する。スケーリング
方法を使って画像を新しい解像度に単に変換することが
提案されたが、そのような解決案は変換画像内の情報内
容の消失を引き起こすことがあり、特にプリンタの解像
度よりも画像の解像度が大きい場合にそれが生じ得る。
したがって、画像をプリンタの解像度に変換するが、元
の画像の情報内容も保持する解像度変換プロセスを提供
することは望ましい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様は、高解
像度バイナリ画像をグレイスケール低解像度画像に変換
するための方法を提供することである。該方法は、第１
高速走査解像度及び第１ピクセル深さ解像度を有する第
１画像を、第２高速走査解像度及び第２ピクセル深さ解
像度を有する第２画像に変換する。第２高速走査解像度
は第１高速走査解像度よりも低く、また第１ピクセル深
さ解像度は第２ピクセル深さ解像度よりも低い。

【０００６】本発明の第二の態様は、高解像度画像を低
解像度画像に変換するための方法を提供することであ
る。この方法は、高い高速走査及び低速走査解像度を有
する第１画像をより低い高速及び低速走査解像度を有す
る第２画像に変換し、実質的に第１画像の情報内容を保
持する。

【０００７】本発明の第三の態様は、透視投影解像度変
換回路（perspective projection resolution conversi
on circuit) を提供することである。該回路は、１ピク
セル当たり２ビットのパッキング回路と、スキャンライ
ンバッファ回路と、論理回路と、ルックアップテーブル
と、を含む。

【０００８】本発明の第四の態様は透視投影解像度変換
回路を提供することであり、該透視投影解像度変換回路
は、元の画像の予め決められた数のピクセルを 1ピクセ
ル当たり2 ビットにパックするためのパッキング手段
と、前記 1ピクセル当たり2 ビットのピクセルをバッフ
ァリングするためのスキャンラインバッファ手段と、バ
ッファリングされたピクセルからアドレスを生成する論
理手段と、グレイピクセル値を格納するためのメモリ
と、を含む。

【０００９】本発明の更なる目的及び利点は、本発明の
様々な特徴の下記記述から明白になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を説明する図の詳細
を記述する。図中及びその記述においては同様の参照番
号は同様のデバイス、回路、若しくは同じ又は等しい機
能を果たす等価回路を表している。

【００１１】本発明の記述において用語「ピクセル」が
用いられている。この用語は受け取り媒体上の物理的に
定義可能な領域で物理的に測定可能な光学特性を示す電
気信号（ファイバ光学系が使用される場合には、光信
号）を示し得る。受け取り媒体は、有形のドキュメン
ト、受光体（例えば、感光体）又はマーキング材料転写
媒体とし得る。さらに、用語「ピクセル」は、ディスプ
レイ媒体上の物理的に定義可能な領域で物理的に測定可
能な光学特性を示す電気信号（ファイバ光学系が使用さ
れる場合には、光信号）を示し得る。両方の状況に関し
て物理的に定義可能な複数の領域は、材料マーキングデ
バイス、電気又は磁性マーキングデバイス、若しくは光
学系ディスプレイデバイスのいずれかによって再現され
る物理的な全画像の物理的に測定可能な光学特性を表
す。

【００１２】最後に、用語「ピクセル」は、物理的な画
像を走査すると１つの光センサセルから生成される物理
的な光学特性データを表す電気信号（ファイバ光学系が
使用される場合には、光信号）も示して、物理的画像の
物理的光学特性を電子又は電気表現に変換し得る。言い
換えると、この状況においてはピクセルは光学センサ上
の物理的に定義可能な領域で測定される物理的画像の物
理的光学特性の電気的（又は光学的）な表現である。

【００１３】また、本発明を記述する際に、用語「高速
走査解像度(fast-scan resolution)」、「低速走査解像
度(slow-scan resolution)」及び「ピクセル深さ解像度
(pixel depth resolution)」が用いられている。用語
「高速走査解像度」は、高速走査方向又は画像の電気走
査方向において1 インチあたり生成されるピクセル又は
スポット（spi ）の数を示す。より詳細には、高速走査
解像度は、画像の1 本のスキャンラインを作るピクセル
数の解像度を示す。さらに、用語「低速走査解像度」
は、低速走査方向の 1インチ当たりのピクセル又はスポ
ット数（spi ）を示す。すなわち、低速走査解像度は 1
インチあたり生成されるスキャンラインの数を示す。

【００１４】用語「ピクセル深さ解像度」は、ピクセル
又はサブピクセルのグレイスケール特性を定義するため
に利用されるビット数（bpp ）を示す。例えば、 1ビッ
トが特定のピクセルに対するピクセル深さ解像度である
場合、この解像度は、2 レベルを有するか又は黒か白で
あるピクセルを特徴づける。しかしながら、特定のピク
セルに対するピクセル深さ解像度が2 ビットである場
合、その解像度によりピクセルが白から黒への 4つの別
々のグレーレベルとして定義されることが可能になる。

【００１５】従って、本発明を定義する際に、ピクセル
の解像度は「Xs」によって区別される数値で述べられて
おり、ここで第1 数値は高速走査解像度に対応し、第2
数値は低速走査解像度に対応し、第3 数値はピクセル深
さ解像度に対応している。

【００１６】図1 は本発明の概念を用いる印刷システム
のブロック図を示す。この実施形態では、解像度コンバ
ータか透視投影解像度コンバータ1 へピクセル形態のビ
デオデータ又は画像データが送られる。この画像データ
は、スキャナ、PC、ネットワーク、デコンポーザ又は他
の電子画像生成デバイスから直接受け取られ得る。透視
投影解像度コンバータ1 は、高い高速走査及び低速走査
解像度で低いピクセル深さ解像度の画像を、より低い高
速走査及び低速走査解像度でより高いピクセル深さ解像
度を有する画像へ変換する。

【００１７】次に、階調再現カーブ（TRC;tonal reprod
uction curve) 調整、スケーリング、フィルタリング等
のようないろいろな画像処理機能を実行し得る画像処理
モジュール3 へ、変換された画像データ又はビデオデー
タは送られる。処理された画像又はビデオデータは、メ
モリー9 へ送られて後の使用のために格納されか、ある
いは好適な実施形態では二値化回路(binarization circ
uit)5 へ直接送られて高いピクセル深さ解像度画像デー
タを二値化画像データに変換する。本発明の好適な実施
形態では、この二値化回路5 は下記でより詳細に記載す
る高アドレス可能度誤差拡散回路である。二値化回路5
からの二値化画像データは、次に、レーザー・プリン
タ、サーマルインクジェットプリンタ、又は画像の電子
表現を画像の有形のドキュメント又は表示に変換できる
他の種類のマーキング機構のような画像出力端末7 へ送
られる。

【００１８】図6 は、図1 の透視投影解像度変換コンバ
ータ回路1 を詳述するブロック図を示す。図6 に示され
るように、ビデオ又は画像データは、あらかじめ決めら
れた数のピクセルを、高い高速走査及び低速走査解像度
/ 低いピクセル深さ解像度の画像又はビデオデータか
ら、低い高速走査解像度、高い低速走査解像度、2 ビッ
トのピクセル深さ解像度の画像データのピクセルに変換
する1 ピクセル当たり2ビットのパッキング回路101 へ
送られる。次に、高速走査及びピクセル深さ解像度変換
された画像データは、画像データのピクセルを一時的に
格納するスキャンラインバッファ回路103 へ送られて低
速走査方向の更なる解像度変換が可能になる。次に、ス
キャンラインバッファ回路103 からの画像データは論理
回路105 へ送られる。論理回路105 は特定のピクセルに
対して複数のあり得る画像データ値を中に格納したルッ
クアップテーブル107 をインデックスするために用いら
れるアドレスを生成する。これらの回路の各々の正確な
機能は、図2-5 に関して下記でより詳細に記述される。

【００１９】図2 は、1 ピクセル当たり2 ビットのパッ
キング回路で受け取った画像又はビデオデータが1800×
1800×1 の解像度を有する状況を示している。言い換え
ると、画像又はビデオデータは、1800spi の高速走査解
像度、1800spi の低速走査解像度及び1bppのピクセル深
さ解像度を有している。1 ピクセル当たり2 ビットのパ
ッキング回路101 は、3 つの1800spi 解像度ピクセル
を、600 spi の高速走査解像度、1800spi の低速走査解
像度及び2 bpp のピクセル深さ解像度を有するピクセル
にコード化する。1 ピクセル当たり2 ビットのパッキン
グ回路101 は、3つの元の1800spi ピクセルで表されるO
Nピクセルの数を計数することによりこのコード化(enco
de)を実行する。

【００２０】次に、生成された2 bpp 600 spi 高速走査
解像度ピクセルは、画像コンテクストの3 本のスキャン
ラインが更なる処理で使用可能になるまで、スキャンラ
インバッファ回路13に格納される。一度コンテクストの
3 本のスキャンラインが使用可能になると、加算機を含
む論理回路15は、低速走査方向に隣接する3 つの2 bpp
600 spi 高速走査解像度ピクセルをスキャンラインバッ
ファ13から取り出して、そのピクセル値を合計して、元
の1800×1800×1 画像データの3 ピクセル×3ピクセル
マトリックス中のONピクセルの数を表す4 ビット値を生
成する。

【００２１】次に、この4 ビット値は、10×8 ルックア
ップテーブル17をインデックスするためのアドレスとし
て使用される。10×8 ルックアップテーブル17は4 ビッ
ト値を画像データの1 つの600 ×600 ×8 解像度のグレ
イピクセルに変換する。言い換えると、図2 は1 つの60
0 ×600 ×8 ピクセルへの1800×1800×1 ピクセルの3
ピクセル×3 ピクセルマトリックスの変換を示してい
る。ここで、この1 つのピクセルのグレイ値は10個の可
能な値を有する。好適な実施形態では可能な値は0 〜25
5 の範囲である。

【００２２】図3 は、1 ピクセル当たり2 ビットのパッ
キング回路101 へ送られた画像データ又はビデオデータ
が1200spi の高速走査解像度、1200spi の低速走査解像
度及び1 bpp のピクセル深さ解像度を有する場合の概要
を示す。1800spi 解像度画像データの場合と同様に、12
00spi の画像データはコード化されて、1200spi の画像
データの2 つのピクセルを600 spi の高速走査解像度、
1200spi の低速走査解像度及び2 bpp のピクセル深さ解
像度を有する画像データのピクセルに変換する。このコ
ード化は、2 ビットを2 つの1200spi ピクセルから 1つ
のピクセルにグループ化することにより実現される。言
い換えれば、1800spi の概要とは異なって、 1つのコー
ド化されたピクセルのピクセル値は、2 つの1200spi ピ
クセル中のONピクセルの数を表さない。

【００２３】次に、コード化されたピクセルは、コンテ
クストの2 本のスキャンラインが処理で使用可能になる
までスキュンラインバッファ回路23に格納される。コン
テクストの2 本の走査ラインが一度使用可能になると、
論理回路105 は低速走査方向に隣接する2 つの2bbpピク
セルからピクセル値を取り出して、16×8 ルックアップ
テーブル27をインデックスするために使用される4 ビッ
トアドレスを生成し、これにより16×8 ルックアップテ
ーブル27は600spiの高速走査解像度、600spiの低速走査
解像度、及び8bbpのピクセル深さ解像度を有する1 つの
ピクセルを生成する。

【００２４】言い換えると、この変換プロセスでは、画
像データの2 ピクセル×2 ピクセルのマトリックスの各
1200spi ピクセルは、一つのピクセルに変換される。60
0 spi の高速解像度、600 spi の低速走査解像度及び8
bpp のピクセル深さ解像度を有すると、1 つのピクセル
が16の可能グレイ値を有する。

【００２５】図4 及び図5 は、900 spi の高速走査及び
低速走査解像度と1 bpp のピクセル深さ解像度とを有す
る画像又はビデオデータを変換するための透視投影解像
度変換プロセスを示す。図4 に示されるように、画像デ
ータ又はビデオデータ31は3ピクセル×3 ピクセルマト
リックス(32 、32' 、及び32")に分解されている。この
場合、ピクセル解像度は高速走査及び低速走査方向に90
0spiでピクセル深さ解像度が1bppである。その後で、各
々の3 ピクセル×3 ピクセルのマトリックスは重なる2
ピクセル×2 ピクセルのマトリックス( 参照番号401 〜
412)に変換される。この場合、各々の2 ピクセル×2 ピ
クセルのマトリックスは600spiの高速走査又は低速走査
解像度を有する単一ピクセルを表す。

【００２６】600 spi の高速走査又は低速走査解像度及
び8bppのピクセル深さ解像度を有するピクセルを実現す
るために、図5 に示されるように2 ピクセル×2 ピクセ
ルの4 ビットのマトリックスは論理回路105 によりアド
レスに変換される。アドレスは16×8 ルックアップテー
ブル37をインデックスするために使用されて、ルックア
ップテーブル37が1 つの600spiピクセルに対して8 ビッ
トピクセル値を生成する。

【００２７】言い換えれば、900spiの高速走査又は低速
走査解像度及び1bppのピクセル深さ解像度を有する画像
データの各3 ピクセル×3 ピクセルのマトリックスは、
2 本の別の走査ラインをカバーする4 つの単一ピクセル
に変換される。この場合、4つのピクセルは600spiの高
速走査及び低速走査解像度と8bppのピクセル深さ解像度
とを有している。

【００２８】図7 は、本発明の一つの実施形態に従っ
て、透視投影解像度変換プロセスを実行する方法を示
す。図7 に示されるように、そのプロセスはステップSl
で、入って来る画像又はビデオデータが1800spi に対応
する高速走査又は低速走査方向の解像度及び1bppのピク
セル深さ解像度を有するか否かを決定する。画像又はビ
デオデータがこの特定の解像度を有していれば、ステッ
プS5は、1800spi 解像度を有する3 ピクセル×3 ピクセ
ルのピクセルウィンドウ( 窓) を生成する。

【００２９】この3 ピクセル×3 ピクセルのウィンドウ
より、ステップS10 は 3ピクセルを、600 spi の高速走
査解像度、1800spi の低速走査解像度及び2bppのピクセ
ル深さ解像度を有する1 ピクセルにコード化する。次
に、ステップS10 において3 本の隣接スキャンラインか
ら生成されたピクセルのうちの3 個を合計して、1800sp
i 解像度を有する3 ピクセル×3 ピクセルのピクセルウ
ィンドウ中のONピクセル数を表す値を生成する。次に、
ステップS16 でこの値をアドレスとして用いて、ルック
アップテーブルをインデックスして、ルックアップテー
ブル中の対応する値を出力する。この出力値は600 spi
の高速走査及び低速走査解像度を有するピクセルに対し
て、8 bpp のピクセル深さ解像度のピクセルグレイ値に
対応する値を出力する。

【００３０】一方、ステップSlが画像又はビデオデータ
が1800spi 解像度を有さないと決定すると、ステップS2
は画像又はビデオデータが1200spi の高速走査又は低速
走査解像度を有するか否かを決定する。画像又はビデオ
データが1200spi の高速走査又は低速走査解像度を有す
れば、ステップS6は、1200spi の解像度を有する２ピク
セル×２ピクセルのピクセルウィンドウを生成する。次
に、ステップS11 は、2 ピクセル×2 ピクセルウィンド
ウからのこれらのピクセルの内の2 個を600 spi の高速
走査解像度と2bppのピクセル深さ解像度を有する 1個の
ピクセルにグループ化する。次に、ステップS14 は、ス
テップS11 で生成されたピクセルの内の2 個を2 本の隣
接スキャンラインからグループ化して4 ビットアドレス
を生成する。4 ビットアドレスはステップS17 でルック
アップテーブルをインデックスするために使用される。
上述されたように、ルックアップテーブルは1 インチ当
たり600 スポットの高速走査又は低速走査解像度を有す
るピクセルのグレイ値を表す値を出力する。新しいピク
セルはまた8bppのピクセル深さ解像度も有する。

【００３１】画像データ又はビデオデータが1200spi の
解像度を有さないとステップS2が決定すると、ステップ
S3は画像データ又はビデオデータが900spiの高速走査又
は低速走査解像度を有するか否かを決定する。画像又は
ビデオデータが900spiの高速走査又は低速走査解像度を
有すれば、ステップS7は、900spiの解像度を有する3ピ
クセル×3 ピクセルのピクセルウィンドウを生成する。
この3 ピクセル×3 ピクセルウィンドウから、ステップ
S12 は4 つの重複2 ピクセル×2 ピクセルウィンドウを
生成する。次に、ステップS15 は、4 ビットの2 ピクセ
ル×2 ピクセルウィンドウをグループ化して、ステップ
S17 でルックアップテーブルをインデックスするために
使用されるアドレスを生成する。次に、ステップS18 は
高速及び低速走査方向に600spiの解像度と8bppのピクセ
ル深さ解像度を有するピクセルのグレイ値を表す値を、
ステップS15 により提供されるアドレスによりルックア
ップテーブルから出力する。

【００３２】上述されたように、本発明は高アドレス可
能度誤差拡散方法と共に使用され得る。高アドレス可能
度誤差拡散方法は、係属中の米国特許出願番号08/285,3
26号に記載されたが、概要を下記に記載する。この係属
中の米国特許出願番号08/285,326号の全内容は本明細書
に援用される。

【００３３】図8 は、典型的な誤差拡散技法について示
す。そのフローチャートは自明であるので、それについ
ての全記述をするわけではない。

【００３４】図9 では、文字「X 」は、スレショルド(
閾値) 処理される現在のピクセルを表す。このスレショ
ルド処理からの重み付き誤差は予め選択された係数に従
って隣接の下流ピクセルに拡散される。

【００３５】この誤差拡散方法を記述する際に、ビデオ
値が0 〜255 の間の範囲にあると仮定する。しかし、ビ
デオ信号用の任意の選択範囲を、本発明と共に利用する
ことができる。従来の誤差拡散方法では、ピクセルの印
刷は修正入力値をスレショルドと比較することによって
決定されていた。修正された入力ビデオ信号は、（入力
ビデオ信号 V）＋（前のピクセル処理から決定された累
積誤差項( ターム)e_i）となる。ピクセルの修正入力ビ
デオ信号がスレショルド以上であるならば、出力は論理
1 であり、V ＋ e_i - 255 の誤差項は下流のピクセルに
伝播される。修正された入力ビデオ信号がそのスレショ
ルド未満である場合、論理的出力は0 となり、V ＋ e_i
の誤差は下流に伝播される。

【００３６】従来の誤差拡散処理を高アドレス可能度環
境まで広げるために、その二値化（スレショルド）はよ
り高い空間解像度で実行されるが、誤差計算及び伝播は
元のより低い空間の解像度で実行される。それによっ
て、プロセスのこの分割は、隔離されるサブピクセル数
を実質的に無くすか減らすことにより高い画像品質を維
持する。

【００３７】高アドレス可能度誤差拡散プロセスを説明
する際に、ピクセルロケーションiとピクセルロケーシ
ョンi ＋1 での入力グレイレベルが、それぞれ V_i と V
_i+1によって表されると仮定する。ピクセル値を８ビッ
トの整数であると仮定し、ここでは説明のために、0 は
白を示し、255 は黒を示す。より低い解像度で、上流の
ピクセルから下流のピクセルロケーションまで移行する
レンダリング誤差(rendering error) は、 e_i によって
示される。

【００３８】高アドレス可能度の特徴がピクセル同士間
の補間、即ちサブピクセルの生成を伴う点は注意され
る。この補間は、高アドレス可能度誤差拡散処理に影響
を与える。より詳細には、その補間が成される方法に基
づいて、2 つの明確な出力を本発明の高アドレス可能度
誤差拡散処理を用いて得ることができる。これらの明確
な出力の各々については以下で論述される。一つの補間
スキームについてはサブピクセルの印刷又はレンダリン
グを決定するためのステップは以下のようになる。

【００３９】まず、修正ピクセル値 P0 _i ＝ V_i-1 ＋ e
_i-1 ＝Pl_i-1 及びP1_i ＝ V_i ＋ e_iは、入力解像度に対
応している2 つのロケーションで計算されている。この
例では、図10に示されるように、サブピクセルは0 〜N-
1 で示されている。図10では、高アドレス可能度特性N
は4 である。

【００４０】図10に示されるように、値POとＰｌを接続
するように線が引かれている。（iの下付き添字は簡略
化のために除かれた。）さらに、点線は128 のスレショ
ルドを表すために引かれている。（また、0 〜255 がビ
デオ信号の範囲であることが示されているが、任意の範
囲を使用可能である。）POとP1を接続する線と、128の
スレショルドを表す線との交点は、どのサブピクセルが
再現又は印刷されることになるかを決定する。交点のX
座標を決定して、式X = N(128 −PO）/(Pl-PO)によりN
に正規化する。

【００４１】次に、どのサブピクセルがONにされること
になるかを決定する。X が0 以下であるならば、またP1
が128 以上であるならば、全サブピクセルはONであり、
そうでなければ全サブピクセルはOFF である。この決定
はピクセルの完全なレンダリング又は非レンダリングを
表す。全部のピクセルの部分的なレンダリングを決定す
るために、サブピクセル分析を実行しなければならな
い。この例では、値X を個々のサブピクセル値と比較し
なければならない。

【００４２】図10に示されるように、X の値が必ずしも
整数又はサブピクセルに計算するとは限らないので、分
析に分数のコンポーネントを含ませることは理解され
る。これを回避するために、X は整数かサブピクセル値
に変換される。この変換のために、n がX の切捨てられ
た整数値(truncated integer value) と等くなる。次
に、値n 及びX を用いて、ONになるサブピクセルとOFF
になるサブピクセルを決定することができる。更に詳細
には、X が0 より大きいが、n よりも小さく、またP1が
128 未満であるならば、0 からn までのサブピクセルだ
けがONとなり、残りのサブピクセルはOFF になる。そう
でない場合には、0 からn までのサブピクセルがOFF に
なり、残りのサブピクセルがONになる。X がn 以上であ
り、またP0が128 以上であるならば、全サブピクセルが
ONになり、そうでない場合には全サブピクセルがOFF に
なる。

【００４３】このスレショルド処理は、下流ピクセルに
伝播される必要がある誤差を生成する。更に上記したよ
うに、誤差は元の低い解像度入力にある必要がある。元
の解像度への変換は、所望の出力（PO＋P1）/2と実際の
出力との間の差を決定すること、即ちb*255/N により実
現される。この場合、b はONになったサブピクセル数で
ある。次に、変換された誤差を1 組の重み付け係数と掛
けて下流のピクセルに分配する。

【００４４】図11は上記記載した補間及び誤差分布プロ
セスを実行するために使用される実際の方法を示す。図
11では、ステップS10 で修正ビデオ入力信号をN 個のサ
ブピクセル値に分割する。ステップS20 で値P0_i とP1_i
は先に述べたように計算される。次に、ステップ S30
で、交点のX 座標を決定して、128 とPOの間の差を値N
と掛けて、この積をP1とP0の差で割ることによって正規
化する。ステップ S40で、正規化値X を値0 と比較す
る。X が0 以下であるならば、ステップ S50は値P1を値
128 と比較する。値P1が128 以上であるならば、ステッ
プS60 で全サブピクセルは、ON状態に設定される。一
方、P1が128 未満であるならば、ステップS70は全サブ
ピクセルをOFF 状態に設定する。

【００４５】一方、ステップ S40が Xが0 以下でないと
決定すると、ステップ S90はX の整数値を決定して、こ
の整数値をY と設定する。ステップ S100 で整数値Y を
値0及びびN と比較する。値Y が0 とN の間にある場
合、ステップ S110 は値P1が128 以下か否かを決定す
る。値P1が128 以下であるならば、ステップ S120 はサ
ブピクセル 0〜Y 個をオン状態に設定し、またサブピク
セル Y＋l 〜N 個をOFF 状態に設定する。しかしながら
ステップSll0が、値P1が128 よりも大きいと決定する
と、S130はサブピクセル0 〜Y 個をOFF 状態に設定し、
またサブピクセル Y＋1 〜N 個をON状態に設定する。

【００４６】ステップS100が値Y が値0 とN の間にある
と決定すると、ステップS140は値P1が128 以上であるか
否かを決定する。値P1が128 以上である場合、ステップ
S160は、全サブピクセルをオン状態に設定する。しかし
ステップ S140 が値P1が128未満であると決心すると、
ステップ S150 は、全サブピクセルをOFF 状態に設定す
る。

【００４７】ステップS60 、S70 、S120、S130、S150又
はSl6Oのいずれかの処理を完了すると、本発明の誤差拡
散方法はS170へ進む。ステップ S170 では、ONサブピク
セル数を計算して、Z と設定する。次に、ステップ S18
0 で、下流ピクセルに伝播される誤差を計算する。すな
わち、その誤差は元の低い空間の解像度を表すために計
算される。ステップ S180 で誤差を計算すると、ステッ
プ S190 はその誤差を重み付け係数と掛けて、重み付き
項を下流ピクセルに分配する。

【００４８】高アドレス可能度誤差拡散方法の実施につ
いて別の補間方法を次のように記述する。

【００４９】先ず、修正されたピクセル値P0_i =V_i ＋ e
_i 及び P1_i ＝ V_i+1 ＋ e_i を計算する。図12は、本発
明の高アドレス可能度誤差拡散方法の二番目のバージョ
ンの値P0とP1を示す。第1 の方法の場合と同様に、サブ
ピクセルは0 〜N-1 で示され、この場合前記の場合と同
様に高アドレス可能度特性はN = 4 である。

【００５０】補間サブピクセル値は、n= 0〜N-1 の場合
に、Bn = PO ＋n(Pl-P0)/Nとして計算される。次に、ビ
デオ値が0 〜255 の範囲にわたると仮定して、補間サブ
ピクセル値を、好適な実施形態施では128 であるスレシ
ョルド値と比較する。

【００５１】Bnが128 以上であるならば、サブピクセル
ONになり、そうでない場合にはサブピクセルはOFF にな
る。二番目のバージョンにおいて、下流のピクセルに伝
播される誤差を「所望の出力（PO＋P1）/2−実際の出
力、即ちy*255/N 」として計算する。この場合、y はON
になるサブピクセル数である。次に第1 バージョンの場
合と同様に、誤差を1 組の重み付け係数と掛けて、下流
のピクセルに分配する。

【００５２】図13は本発明の高アドレス可能度誤差拡散
方法の第二の補間バージョンにおいて用いられるプロセ
スを示す。図11の場合と同様に、入力修正ビデオ信号を
ステップ S10でN 個のサブピクセル単位構成に分割す
る。ステップ S200 で上記のようにP0とP1の値を計算す
る。ステップ S210 で、値Y とZ を0 に設定する。この
場合、Y がONになり得るサブピクセル数を示し、Z がア
ドレス可能度因子を示している。ステップ S220 で、Z
をN と比較して修正ビデオ信号内の全サブピクセルがス
レショルド処理されたかどうかを決定する。スレショル
ド処理されるべきサブピクセルが残っていると決定され
ると、プロセスはステップ S230 へ移って、ここで、次
のサブピクセル値を計算する。次いで、ステップS240は
その計算サブピクセル値をスレショルド、すなわち128
と比較する。サブピクセル値がスレショルド以上である
ならば、ステップ S260 はサブピクセル値をオン状態に
設定し、ステップ S270 がONに設定されるサブピクセル
の数を示す値Y を増分する。しかし、サブピクセル値が
128 未満である場合、ステップ S250 はサブピクセル値
をOFF に設定する。

【００５３】ステップS250又はステップ270 のいずれか
を完了すると、プロセスはステップS280へ進んで、高ア
ドレス可能度値Z を増分する。修正ビデオ信号内の全サ
ブピクセル値がそのスレショルド値と比較されるまで、
このサブルーチンを繰り返す。全サブピクセル値の比較
を完了すると、該プロセスはステップ S290 へ進んで、
ONサブピクセル数を計算する。ステップ S300 ではスレ
ショルド処理からの誤差を計算し、その値がより低い元
の空間解像度を表す。誤差を計算すると、ステップ S31
0 はその誤差を重み付け係数と掛けて、誤差を下流のピ
クセルに分配する。

【００５４】図14は、高アドレス可能度誤差拡散方法の
第１補間バージョンを用いて隣接ピクセル同士間の高ア
ドレス可能度関係を示す。更に詳細には、現在のピクセ
ルのP1値が次のピクセルのPO値として利用される点が留
意されよう。

【００５５】一方、図15は高アドレス可能度誤差拡散方
法の二番目の補間バージョンを用いるピクセル同士間の
高アドレス可能度関係を示す。この場合、前のピクセル
のP1値と現在のピクセルのPO値との間に不連続性が存在
する。従って、これらの2 つの図から、2 つのバージョ
ンの高アドレス可能度誤差拡散方法からの誤差出力が異
なることは理解されよう。

【００５６】本発明は詳細を上記に記述したが、本発明
の精神から逸脱しなければ様々な変更が実行され得る。
例えば、本発明の好適な実施形態を印刷システムに関し
て記述したが、この解像度変換方法はディスプレイシス
テムでも容易に実行される。さらに、本発明の変換方法
はASICにも容易に実行可能であるので、スキャナ、電子
サブシステム、プリンタ又は他のディスプレイデバイス
においてこのプロセスの提起が可能である。

【００５７】さらに、本発明は0 〜255 のビデオ範囲に
関して記述されたが、ビデオ範囲を任意の適切な範囲と
して、処理されるべきピクセルのグレイレベルを示せる
ことが本発明により意図される。さらに、本発明は、必
ずしもバイナリ出力装置ではない任意のレンダリングシ
ステムにも容易に適用可能である。本発明の概念が 4レ
ベル(four-level)かそれよりも高いレベルの出力端末に
も容易に適用できることは意図される。

【００５８】また、本発明は900 ×900 ×1 、1200×12
00×1 又は1800×1800×1 の初期解像度及び600 ×600
×8 の最終的な解像度に関して記述された。しかし、任
意の高い高速走査/ 低速走査解像度で低いピクセル深さ
解像度の画像を取り出して、それをより高いピクセル深
さ解像度を有するより低い高速走査/ 低速走査解像度に
スケーリングすることは、本発明により意図される。さ
らに、本発明は任意の高い高速走査/ 低速走査で低いピ
クセル深さの解像度の画像を、より高いピクセル深さ解
像度を有するより低い高速走査/ 低速走査解像度の画像
へスケーリングすることと、そのスケーリング画像を高
アドレス可能度誤差拡散処理で処理することを意図す
る。

【００５９】最後に、本発明はモノクロ又は黒/ 白環境
に関して記述されたが、本発明の概念は、カラーシステ
ム環境にも容易に適用可能である。すなわち、本発明の
透視投影解像度変換方法は、カラーピクセルを表す各カ
ラー空間値にも適用され得る。

【００６０】本発明について上記示した様々な実施の形
態を参照して記載してきたが、本発明は上記の詳細に限
定されるわけではなく、請求項の範囲内にあるような修
正又は変更をカバーすることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の態様による印刷システムを示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の概念よる60O ×60O ×8 画像への180O
×180O×1 画像の変換を示すブロック図である。

【図３】本発明の概念による60O ×60O ×8 画像への12
0O×120O×1 画像の変換を示すブロック図である。

【図４】本発明の概念による60O ×60O ×4 画像への90
O ×90O ×1 画像の変換のグラフィック表現である。

【図５】本発明の概念による60O ×60O ×8 画像への図
4 の画像の更なる変換のグラフィック表現である。

【図６】本発明の概念による透視投影変換回路を示すブ
ロック図である。

【図７】本発明の概念による変換プロセスを示すフロー
チャートである。

【図８】代表的な誤差拡散方法を示すフローチャートで
ある。

【図９】代表的な重み付け係数スキーム示す図である。

【図１０】本発明の一実施形態に関するサブピクセル補
間を示すグラフである。

【図１１】図10の補間スキームを用いる誤差拡散方法を
示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第２実施形態に関するサブピクセル
補間を示すグラフである。

【図１３】図12の補間スキームを用いる本発明の誤差拡
散方法を示すフローチャートである。

【図１４】図10の補間スキームに関して、サブピクセル
関係を示すグラフである。

【図１５】図12の補間スキームに関して、サブピクセル
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

1 解像度コンバータ 3 画像処理モジュール 5 二値化回路 7 画像出力端末（ＩＯＴ） 9 メモリ 101 １ピクセル当たり２ビットのパッキング回路 103 スキャンラインバッファ回路 105 論理回路 107 ルックアップテーブル（ＬＵＴ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランシス ケー．トゥセ アメリカ合衆国 14609 ニューヨーク州 ロチェスター メルヴィル ストリート 784 (72)発明者 ジョージ ダブリュー．ラヒュエ アメリカ合衆国 14424 ニューヨーク州 カナンダイグア フォート ヒル アベ ニュー 145

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透視投影解像度変換回路であって、 元の画像の予め決められたピクセルを１ピクセル当たり
   ２ビットにパックするためのパッキング手段と、 前記１ピクセル当たり２ビットのピクセルをバッファリ
   ングするためのスキャンラインバッファ手段と、 バッファリングされたピクセルからアドレスを生成する
   ための論理手段と、 グレイスケールピクセル値を格納するためのメモリと、 を含む透視投影解像度変換回路。