JP2009265776A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速な画像処理を実現することができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】 読み出しアクセスコントローラ２０４が、現在処理中のラインが有効エリア内かどうかを判断する。具体的には、現在処理ラインが、有効エリア開始ライン以上、かつ有効エリア終了ライン以下であれば有効エリア内と判断し、これ以外の場合は、無効エリア内と判断する。現在処理ラインが有効エリア内であれば、読み出しアクセスコントローラ２０４が、読み出しＤＭＡコントローラ２０１を起動させて、メモリアクセスを発生させる。有効エリア外と判断されると、メモリアクセスを発生しない。書き込みの場合も同様に、有効エリア内かどうかを判断して、有効エリア外であればメモリアクセスを発生しない。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ダイレクトメモリアクセス（略称ＤＭＡ）方式によってデータを転送することができる画像処理装置に関する。

複写装置、スキャナ装置、プリンタ装置およびファクシミリ装置などの機能を１つにまとめた複合装置などに搭載され、画像データを処理する画像処理装置では、近年、カラー化の対応が行われている。カラー化によってデータ容量は増大し、このような画像処理装置では、データ処理の高速化が要求されている。画像処理装置では、ダイレクトメモリアクセス（Direct Memory Access、略称ＤＭＡ）方式によってデータを転送することによって、データ処理の高速化が図られている。

特許文献１には、主制御部である中央演算処理装置（Central Processing Unit、略称ＣＰＵ）と、プログラム可能なＤＭＡ制御装置とを含む装置が開示される。ＣＰＵは、必要なＤＭＡ転送プログラムとパラメータとを、ＤＭＡ制御装置にダウンロードする。ＤＭＡ制御装置は、ＤＭＡ転送プログラムを実行して、データ転送を行う。ＤＭＡ制御装置は、データ転送を完了すると、割り込みをＣＰＵに送る。

特許文献２に開示される技術では、複数のＤＭＡ回路と各ＤＭＡ回路を起動させるセレクタ回路が設けられ、各ＤＭＡ回路が連携される。各ＤＭＡ回路を連携するための連携設定は、ＣＰＵによる書き込み、読み出し指令の出力により行われる。

特表２００１−５０２０８２号公報 特開２００６−１７２１０７号公報

画像処理装置では、１ページ分の画像データを、複数のバンドに分割してバンド毎に順次に処理するものがある。

前記特許文献１に開示される技術を、このような画像処理装置に用いた場合、分割されたバンドごとの異なるデータ転送を順次に行うにあたって、ＤＭＡ制御装置は、データ転送が完了する毎に、割込みをＣＰＵに送り、ＣＰＵは、割込みを与えられる毎に、必要なＤＭＡ転送プログラムとパラメータとをＤＭＡ制御装置にダウンロードする必要がある。したがってＣＰＵの処理負荷が発生し、ＣＰＵのパフォーマンスが低下してしまうという問題がある。

前記特許文献２に開示される技術を、このような画像処理装置に用いた場合、処理が不要なときでもＤＭＡ回路によってデータが転送されてしまい、バスの帯域を圧迫してしまうという問題がある。１ページ分の画像データには、処理が必要なバンドと、処理が不要なバンドとがある。それにも拘わらず、全てのバンドについて、ＤＭＡ回路によってデータを転送して処理するので、前述のような問題が生じる。

本発明の目的は、高速な画像処理を実現することができる画像処理装置を提供することである。

本発明は、１ページ分の画像データを、複数バンドに分割してバンド毎に順次処理する画像処理装置であって、
画像データの書き込みおよび画像データの読み出しが可能なメモリと、
画像を読み取る画像読取装置からメモリへ、画像データをバンド毎に転送し、１バンド分の画像データを転送するたびに１バンド転送完了通知を出力する画像入力モジュールと、
画像入力モジュールからの１バンド転送完了通知に応答して、画像入力モジュールによって画像読取装置からメモリへ転送された１バンド分の画像データを読み出して画像処理を行い、画像処理後の１バンド分の画像データをメモリへ転送するたびに１バンド転送完了通知を出力する画像処理モジュールと、
画像処理モジュールからの１バンド転送完了通知に応答して、画像処理モジュールからメモリへ転送された画像処理後の１バンド分の画像データを読み出し、後処理を行い、後処理後の１バンド分の画像データをメモリへ転送するたびに１バンド転送完了通知を出力する画像圧縮モジュールと、を含み、
画像処理モジュールは、画像入力モジュールによって画像読取装置からメモリへ転送された１バンド分の画像データが、画像処理を行うべきバンドかそうでないかを判断し、行わないバンドであると判断したときは、メモリアクセスを行うことなく後処理モジュールに対して１バンド転送完了通知を出力することを特徴とする画像処理装置である。

また本発明は、前記画像入力モジュールは、後処理モジュールから１バンド転送完了通知が与えられるまで、メモリに対して画像読取装置からの画像データの書き込みを行わないことを特徴とする。

また本発明は、メモリ上の画像処理が行われる領域を有効画像エリアと設定し、画像処理が行われない領域を無効画像エリアと設定したとき、
画像処理モジュールは、画像入力モジュールから、設定された有効画像エリアを含むバンドの１バンド転送完了通知を与えられたとき、有効画像エリアのみに画像処理を行い、メモリへのアクセスを発生させ、当該バンドの転送完了時に後処理モジュールに対して、１バンド転送完了を通知することを特徴とする。

また本発明は、画像処理モジュールは、各モジュールの連携における一連の画像処理において、ウォータマークを合成する処理を行うことを特徴とする。

また本発明は、ウォータマークを合成する処理を行う際に、メモリ上の２つの領域を使って、交互に３バンド以上の画像を転送することを特徴とする。

本発明によれば、画像処理モジュールが、画像入力モジュールによって画像読取装置からメモリへ転送された１バンド分の画像データに対して、画像処理を行うべきバンドかそうでないかを判断する。画像処理を行わないバンドであると判断したときは、メモリアクセスを行うことなく後処理モジュールに対して１バンド転送完了通知を出力する。

これにより、画像処理を行う必要のないバンドについては、メモリアクセスを行うことなく転送完了通知を出力するので、必要以上のデータ転送処理が発生せず、高速な画像処理を実現することができる。

また本発明によれば、前記画像入力モジュールは、後処理モジュールから１バンド転送完了通知が与えられるまで、メモリに対して画像読取装置からの画像データの書き込みを行わない。
これにより、メモリ上での画像データの上書きを防止することができる。

また本発明によれば、画像処理モジュールは、画像入力モジュールから、設定された有効画像エリアを含むバンドの１バンド転送完了通知を与えられたとき、有効画像エリアのみに画像処理を行い、メモリへのアクセスを発生させ、当該バンドの転送完了時に後処理モジュールに対して、１バンド転送完了を通知する。

これにより、１つのバンドの途中ラインにおいて有効画像エリアから無効画像エリアへ切り替わる、または無効画像エリアから有効画像エリアへ切り替わる場合であっても有効画像エリアのみに処理施すことができるので、より高速な画像処理を実現することができる。

また本発明によれば、画像処理モジュールは、各モジュールの連携における一連の画像処理において、ウォータマークを合成する処理を行う。

ウォータマークの合成は、一部のエリアにのみ施す画像処理であるので、このような合成処理を行う際により高速な画像処理を実現することができる。

また本発明によれば、ウォータマークを合成する処理を行う際に、メモリ上の２つの領域を使って、交互に３バンド以上の画像を転送する。

いわゆる、リングバッファ動作を利用することで、メモリに必要な記憶容量を小さくすることができる。

図１は、本発明の実施の一形態である画像処理装置１の構成示す概略図である。
画像処理装置１は、画像入力モジュール１０１、画像合成モジュール１０２、画像圧縮モジュール１０３、メモリコントローラ１０４およびメモリ１０５を含んで構成される。

画像入力モジュール１０１は、画像処理装置１に外部接続される画像読取装置からの画像データを、メモリコントローラ１０４を介してメモリ１０５へバンド毎に転送する。データをメモリ１０５へ転送する際は、１バンド分の画像データを転送するたびに１バンド転送完了通知を画像合成モジュール１０２へと出力する。

画像合成モジュール１０２は、１ページの画像データのうち、１部分、たとえば１バンド分の画像合成処理を行い、画像入力モジュール１０１からメモリ１０５へ転送された１バンド分の画像データを、画像入力モジュール１０１から出力される転送完了通知に応答して合成処理を行う。

処理済みのデータをメモリ１０５へ転送する際は、１バンド分の画像データを転送するたびに１バンド転送完了通知を画像圧縮モジュール１０３へと出力する。

画像圧縮モジュール１０３は、画像合成モジュール１０２からメモリ１０５へ転送された画像データを１バンド毎に読み出し、画像圧縮処理等の後処理を行った後、メモリ１０５へデータを転送する。

メモリコントローラ１０４は、各モジュールからの画像データをメモリ１０５へ書き込むとき、および各モジュールがメモリ１０５から画像データを読み出すときのインターフェースである。

メモリ１０５は、各モジュールから書き込まれる画像データを記憶する。
画像入力モジュール１０１と画像合成モジュール１０２、画像合成モジュール１０２と画像圧縮モジュール１０３は、ＤＭＡ連携可能に構成されている。

図２は、画像合成モジュール１０２の構成を示すブロック図である。
画像合成モジュール１０２は、読み出しＤＭＡコントローラ２０１、画像演算部２０２、書き込みＤＭＡコントローラ２０３、読み出しアクセスコントローラ２０４、制御レジスタ２０５、書き込みアクセスコントローラ２０６を含んで構成される。

画像処理が必要なデータに対しては、読み出しＤＭＡコントローラ２０１がメモリ１０５にアクセスして画像データを読み出し、画像演算部２０２が画像処理を施し、書き込みＤＭＡコントローラ２０３が、メモリ１０５にアクセスして画像処理済み画像データを書き込む。

読み出しＤＭＡコントローラ２０１は、読み出しアクセスコントローラ２０４からの起動信号が有効である場合にメモリコントローラ１０４に対して、画像データの読み出しを行う。

画像演算部２０２は、読み出しＤＭＡコントローラ２０１によってメモリ１０５から読み出された画像データに対して予め定める画像処理を行うモジュールである。

書き込みＤＭＡコントローラ２０３は、書き込みアクセスコントローラ２０６からの起動信号が有効である場合にメモリコントローラ１０４に対して、画像処理済みのデータの書き込みを行う。

読み出しアクセスコントローラ２０４は、制御レジスタ２０５に設定されるオフセット連携設定および、有効エリア開始ライン、有効エリア終了ライン設定情報から１ページの画像データに含まれる有効エリア、無効エリアを認識する。

画像入力モジュール１０１からのバンド転送完了通知信号を与えられたとき、無効エリアであった場合は、画像演算部２０２による画像処理を行う必要がないので、読み出しＤＭＡコントローラ２０１を起動させずに、バンド転送完了応答のみ発行する。有効エリアであった場合は、読み出しＤＭＡコントローラ２０１を起動させて、メモリアクセスを発生させる制御回路である。

書き込みアクセスコントローラ２０６は、制御レジスタ２０５に設定されるオフセット連携設定および、有効エリア開始ライン、有効エリア終了ライン設定情報から１ページの画像データに含まれる有効エリア、無効エリアを認識する。

無効エリアであった場合は、画像演算部２０２による画像処理を行う必要がないので、書き込みＤＭＡコントローラ２０３を起動させずに、バンド転送完了応答のみ発行する。有効エリアであった場合は、書き込みＤＭＡコントローラ２０３を起動させて、メモリアクセスを発生させる。

制御レジスタ２０５は、オフセット連携の有効無効設定レジスタ、有効エリア開始ライン、有効エリア終了ライン設定レジスタを含む各種設定用レジスタを備える。

ここで、画像合成モジュール１０２が行う画像処理としては、ウォータマークの合成処理がある。ウォータマークの合成は、１ページの画像データ全体ではなく一部、たとえば１ページの上下方向の中央部に配置されるように合成される。したがって１ページ分の画像データには、ウォータマークのデータが合成されるバンドと、ウォータマークのデータが合成されないバンドとがある。

有効エリアとしては、ウォータマークのデータが合成されるバンドを含むエリアであり、無効エリアとしては、ウォータマークのデータが合成されないバンドを含むエリアである。

図３は、オフセット連携時の画像データ読み出しＤＭＡ制御フローである。
１ページ分の画像データの転送を開始すると、ステップＳ１で、画像入力モジュール１０１からのバンド転送完了通知待ち状態となる。

画像入力モジュール１０１からのバンド転送完了通知を検知すると、ステップＳ２で読み出しアクセスコントローラ２０４は、現在処理ラインと有効エリア開始ラインとの比較を行う。

続いてステップＳ３で、読み出しアクセスコントローラ２０４は、現在処理ラインと有効エリア終了ラインとの比較を行う。

図４は、メモリ１０５上の画像データの有効、無効エリアを説明するための概念図である。

１ページ分の画像データ１０は、複数のバンド（Ｂａｎｄ１、Ｂａｎｄ２、…）に分割される。有効エリア１１、すなわち画像処理を施す必要があるエリアと無効エリア１２、すなわち画像処理を施す必要がないエリアとは、分割されたバンドの境界とは無関係に設定される。したがって、１つの有効エリア１１、無効エリア１２が、複数のバンドにまたがって設定されることもある。図４に示した例では、たとえば無効エリア１２がＢａｎｄ１からＢａｎｄ３の途中ラインまで設定され、Ｂａｎｄ３のその次のライン（有効エリア開始ラインＬ１）からＢａｎｄ５の途中ライン（有効エリア終了ラインＬ２）まで有効エリア１１が設定される。

有効エリア開始ラインＬ１から有効エリア終了ラインＬ２までが有効エリア１１であり、その他は無効エリア１２と認識される。

バンドは、画像データの主走査方向の複数のラインから構成されており、有効エリア開始ラインＬ１、有効エリア終了ラインＬ２も主走査方向のラインである。したがって、有効エリア開始ラインＬ１、有効エリア終了ラインＬ２によって、副走査方向のエリア幅が決定される。

主走査方向の有効エリア幅については、たとえば、画像の主走査方向両端部分は、一定の幅をもって無効エリアとなり無効エリア以外の中央部分はすべて有効エリアとなる。

このように有効エリア、無効エリアは、主走査方向幅と副走査方向幅とによって決定されるが、主走査方向有効エリアは、予め定められており、バンドごとに変化することはないので、有効エリア、無効エリアを決定するには、副走査方向のエリア幅に依存する。

ステップＳ４では、読み出しアクセスコントローラ２０４が、現在処理ラインが有効エリア内かどうかを判断する。具体的には、現在処理ラインが、有効エリア開始ライン以上、かつ有効エリア終了ライン以下であれば有効エリア内と判断し、これ以外の場合は、無効エリア内と判断する。

有効エリアが１ページ内に複数設定される場合は、開始ライン、終了ラインが複数あることになるので、現在処理ラインは、１つの有効エリアに対応する開始ラインと終了ラインのペアごとにエリア内にあるかどうかを判断する。

現在処理ラインが有効エリア内であれば、ステップＳ５に進み、読み出しアクセスコントローラ２０４が、読み出しＤＭＡコントローラ２０１を起動させて、メモリアクセスを発生させる。有効エリア外と判断されると、メモリアクセスを発生しない。

ステップＳ６では、現在処理ラインをカウントアップする。ステップＳ７では、現在処理ラインがバンドの最終ラインであるかどうかを判断する。現在処理ラインがバンドの最終ラインでなければ、ステップＳ２に戻り、次の現在処理ラインについて上記の処理を繰り返す。現在処理ラインがバンドの最終ラインであれば、ステップＳ８でバンド転送完了応答発生処理に移行し、画像入力モジュール１０１へバンド転送完了応答を行う。

ステップＳ９では、１ページ分の転送が完了したかどうか判断する。１ページ分の転送が完了していなければ、ステップＳ１に戻り、次のバンドの転送完了通知を待つ状態となる。１ページ分の転送が完了していれば、画像読み出しＤＭＡ処理を終了する。

図５は、オフセット連携時における画像データ書き込みＤＭＡ制御フローである。
書き込みアクセスコントローラ２０６は、読み出しアクセスコントローラ２０４からのライン管理信号により、現在処理ラインをカウントする。このライン管理信号は、有効エリア、無効エリアにかかわらず書き込みアクセスコントローラ２０６へと供給される。このライン管理信号をカウントするカウンタが、有効エリアに到達することで書き込み制御が開始される。

１ページ分の画像データの転送を開始すると、ステップＳ１１で書き込みアクセスコントローラ２０６は、現在処理ラインと有効エリア開始ラインとの比較を行う。続いてステップＳ１２で、書き込みアクセスコントローラ２０６は、現在処理ラインと有効エリア終了ラインとの比較を行う。

ステップＳ１３では、書き込みアクセスコントローラ２０６が、現在処理ラインが有効エリア内かどうかを判断する。具体的には、現在処理ラインが、有効エリア開始ライン以上、かつ有効エリア終了ライン以下であれば有効エリア内と判断し、これ以外の場合は、無効エリア内と判断する。

現在処理ラインが有効エリア内であれば、ステップＳ１４に進み、書き込みアクセスコントローラ２０６が、書き込みＤＭＡコントローラ２０３を起動させて、メモリアクセスを発生させる。有効エリア外と判断されると、メモリアクセスを発生しない。

ステップＳ１５では、現在処理ラインをカウントアップする。ステップＳ１６では、現在処理ラインがバンドの最終ラインであるかどうかを判断する。現在処理ラインがバンドの最終ラインでなければ、ステップＳ１１戻り、次の現在処理ラインについて上記の処理を繰り返す。現在処理ラインがバンドの最終ラインであれば、ステップＳ１７でバンド転送完了通知発生処理に移行し、画像圧縮モジュール１０３へバンド転送完了通知を行う。

ステップＳ１８では、画像圧縮モジュール１０３からのバンド転送完了応答待ち状態となる。画像圧縮モジュール１０３からのバンド転送完了応答を検出すると、ステップＳ１９に進み、１ページ分の転送が完了したかどうか判断する。１ページ分の転送が完了していなければ、ステップＳ１１に戻り、１ページ分の転送が完了していれば、画像書き込みＤＭＡ処理を終了する。

本発明では、メモリ１０５画像の転送については特に制限されないが、メモリ上の２つの領域を使って、交互に３バンド以上の画像を転送する、いわゆる、リングバッファ動作を利用することが可能で、これによりメモリに必要な記憶容量を小さくすることができる。

リングバッファ動作を利用した場合は、データの上書きが発生するおそれがある。従来のバンドバッファ転送では、２つの回路でバンドバッファを介してデータ転送を行うが、本発明では画像入力モジュール１０１と画像合成モジュール１０２と画像圧縮モジュール１０３がそれぞれ同じバンド領域を共有する。

画像データが、画像合成モジュール１０２から画像圧縮モジュール１０３へ転送される前に画像入力モジュール１０１から次のバンドの画像データの転送を開始すると画像データが上書きされてしまうので、画像合成モジュール１０２は、画像圧縮モジュール１０３からのバント転送完了応答を待ってから、画像入力モジュール１０１へバンド転送完了応答を通知する。

図６は、画像入力モジュール１０１の転送を強制終了させる場合について説明するための図である。

画像合成モジュール１０２が、画像入力モジュール１０１よりも前に１ページ分の画像処理を完了した場合、強制終了信号を画像入力モジュール１０１に対して発行し、画像入力モジュール１０１からのＤＭＡ転送を強制終了させる。

このような場合に、画像入力モジュール１０１からの転送処理が発生すると、メモリ１０５上の画像データが上書きされるおそれがあるので、画像入力モジュール１０１からの転送処理を強制終了させることでデータの上書きを防止することができる。

本発明の実施の一形態である画像処理装置１の構成示す概略図である。 画像合成モジュール１０２の構成を示すブロック図である。 オフセット連携時の画像データ読み出しＤＭＡ制御フローである。 メモリ１０５上の画像データの有効、無効エリアを説明するための概念図である。 オフセット連携時における画像データ書き込みＤＭＡ制御フローである。 画像入力モジュール１０１の転送を強制終了させる場合について説明するための図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
１０１ 画像入力モジュール
１０２ 画像合成モジュール
１０３ 画像圧縮モジュール
１０４ メモリコントローラ
１０５ メモリ
２０１ 読み出しＤＭＡコントローラ
２０２ 画像演算部
２０３ 書き込みＤＭＡコントローラ
２０４ 読み出しアクセスコントローラ
２０５ 制御レジスタ
２０６ 書き込みアクセスコントローラ

Claims (5)

1. １ページ分の画像データを、複数バンドに分割してバンド毎に順次処理する画像処理装置であって、
   画像データの書き込みおよび画像データの読み出しが可能なメモリと、
   画像を読み取る画像読取装置からメモリへ、画像データをバンド毎に転送し、１バンド分の画像データを転送するたびに１バンド転送完了通知を出力する画像入力モジュールと、
   画像入力モジュールからの１バンド転送完了通知に応答して、画像入力モジュールによって画像読取装置からメモリへ転送された１バンド分の画像データを読み出して画像処理を行い、画像処理後の１バンド分の画像データをメモリへ転送するたびに１バンド転送完了通知を出力する画像処理モジュールと、
   画像処理モジュールからの１バンド転送完了通知に応答して、画像処理モジュールからメモリへ転送された画像処理後の１バンド分の画像データを読み出し、後処理を行い、後処理後の１バンド分の画像データをメモリへ転送するたびに１バンド転送完了通知を出力する画像圧縮モジュールと、を含み、
   画像処理モジュールは、画像入力モジュールによって画像読取装置からメモリへ転送された１バンド分の画像データが、画像処理を行うべきバンドかそうでないかを判断し、行わないバンドであると判断したときは、メモリアクセスを行うことなく後処理モジュールに対して１バンド転送完了通知を出力することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像入力モジュールは、後処理モジュールから１バンド転送完了通知が与えられるまで、メモリに対して画像読取装置からの画像データの書き込みを行わないことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. メモリ上の画像処理が行われる領域を有効画像エリアと設定し、画像処理が行われない領域を無効画像エリアと設定したとき、
   画像処理モジュールは、画像入力モジュールから、設定された有効画像エリアを含むバンドの１バンド転送完了通知を与えられたとき、有効画像エリアのみに画像処理を行い、メモリへのアクセスを発生させ、当該バンドの転送完了時に後処理モジュールに対して、１バンド転送完了を通知することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 画像処理モジュールは、各モジュールの連携における一連の画像処理において、ウォータマークを合成する処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. ウォータマークを合成する処理を行う際に、メモリ上の２つの領域を使って、交互に３バンド以上の画像を転送することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。

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