(57)【要約】【課題】画像圧縮と伸張時において、入出力経路それぞれの優先度をデータ量に応じて調停器で最適になるように調整可能としたＣＯＤＥＣシステムを有する画像形成装置を提供する。【解決手段】画素データを入力するスキャナ４と、入力された画素データを記憶する記憶装置３と、画素データを圧縮して圧縮コードを出力するとともにこの圧縮コードを伸張して出力するＣＯＤＥＣシステム６と、伸張された印刷データに基づいて画像を形成する画像形成部５とからなる画像形成装置において、ＣＯＤＥＣシステム６は、ＣＯＤＥＣシステム６の入力と出力のデータ転送時それぞれにおけるデータ転送の優先度を所定の比率で設定する機能を有する調停器１０を備えている。【選択図】      図１
2004229066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素データを入力する入力手段と、入力された画素データを記憶する記憶手段と、前記画素データを圧縮して圧縮コードを出力するとともに該圧縮コードを伸張して出力するＣＯＤＥＣシステムと、伸張された印刷データに基づいて画像を形成する画像形成部とからなる画像形成装置において、
前記ＣＯＤＥＣシステムは、該ＣＯＤＥＣシステムの入力と出力のデータ転送時それぞれにおけるデータ転送の優先度を所定の比率で設定する機能を有する調停手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記調停手段は、前記ＣＯＤＥＣシステムが前記画素データを圧縮する場合、該ＣＯＤＥＣシステムの入力にかかわるデータ転送の優先度を、出力にかかわるデータ転送の優先度より所定の比率で高く設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記調停手段は、前記ＣＯＤＥＣシステムが前記圧縮コードを伸張する場合、該ＣＯＤＥＣシステムの出力にかかわるデータ転送の優先度を、入力にかかわるデータ転送の優先度より所定の比率で高くすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記優先度の所定の比率は、前記入力と出力のデータ転送時の過去の履歴に応じて設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記優先度の所定の比率は、前記画素データとその圧縮コードの圧縮率に応じて設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記過去の履歴は、前記入力と出力のデータ転送時のデータ転送量にかかわる履歴であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画素データを圧縮して取り扱う画像形成装置に関し、特に具体的には画素データの圧縮と伸張を行うＣＯＤＥＣシステムを搭載する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル画像形成装置では、高解像度化と高階調化にともない、膨大なデータ量を処理する必要がある。例えば、Ａ４サイズの白黒２階調のみの画素データであっても、約４ＭＢのデータ量になる。また、白黒の多諧調画像や３色を基本色としたフルカラー画像では、画像の画素データはさらに増加し、大量の画素データの記憶領域と伝送の効率化が必要になっている。このため、読み込んだ画素データを、画像圧縮装置（符号化装置）を用いて一旦圧縮後、一時的に圧縮コードの形式で記憶装置に格納し、印刷時などの必要なときに、この圧縮した圧縮コードを画像伸張装置（復号化装置）で伸張して、記憶装置の印刷データ記憶領域などに転送して印刷を行うようにしている。
【０００３】
また、画像形成装置が複写機の場合、画像の画素データは搭載しているスキャナなどで読み込まれ、ページメモリなどのバッファメモリに一時蓄積されて、内部バスを経由して、画像圧縮装置と画像伸張装置とからなるＣＯＤＥＣ装置に入力されて圧縮される。圧縮された圧縮コードは、ＣＯＤＥＣ装置から画像形成装置の内部バスを経由して、記憶装置に戻されて印刷されるまで一時格納される。
この圧縮コード形式の画像を印刷する場合は、記憶装置から該当する圧縮コードが読み出されて、内部バスを経由して、ＣＯＤＥＣ装置に入力されて伸張され、印刷データとなって、内部バスを経由して、記憶装置あるいは印刷のためのページメモリに一旦格納される。
【０００４】
画素データのデータサイズは極めて大きく、圧縮コードのデータサイズは小さいので、上記の処理方法では、圧縮時にＣＯＤＥＣ装置に入力されるデータ量は極めて多く、ＣＯＤＥＣ装置から圧縮されて出力されるデータ量は少ない。また、伸張時にＣＯＤＥＣ装置に入力されるデータ量は少なく、ＣＯＤＥＣ装置から伸張されて出力されるデータ量は極めて多い。そのため、ＣＯＤＥＣ装置の入出力時に、内部バスとＣＯＤＥＣ装置を接続する経路が、圧縮時にはＣＯＤＥＣ装置への入力データによりほぼ占有される。反対に、伸張時にはＣＯＤＥＣ装置からの出力データによりほぼ占有される。このように、ＣＯＤＥＣ装置の経路にボトルネックが発生し、全体の処理効率が低下する原因となっている。
【０００５】
このため、特許文献１に説明されているように、従来の技術では、ＣＯＤＥＣ装置にデータ量の多い画素データ用のポートとデータ量の少ない圧縮コード用のポートをそれぞれ専用に設けると同時に、画素データ用のメモリと圧縮コード用のメモリをそれぞれ用意し、画素データ用のメモリと画素データ用のポートを接続する画素データバスと、圧縮コード用のメモリと圧縮コード用のポートを接続する圧縮コードバスとをそれぞれ専用に設けることで、前記した転送データの処理効率の低下を回避することが行われている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２８４１３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来の技術では、入出力される画素データ用のポートと、同じく入出力される圧縮コード用のそれぞれのポートを設けた専用のＣＯＤＥＣ装置が必要となり、また、画素データ用のメモリと圧縮コード用のメモリをそれぞれ別々に準備し、さらには、それらのメモリと前記のそれぞれのポートとを接続する専用バスを設ける必要がある。そのため、一般的なＣＯＤＥＣ装置が使用できなくなる。また、異なるバスを引き回すスペースを必要とし、使用するバスが異なるため、画素データと圧縮コードにそれぞれ専用の物理メモリが必要になる。従って、様々な制約が発生するとともにコストも低減できなくなる。
【０００８】
本発明は、斯かる実状に鑑みなされたものであり、画像圧縮と伸張時において、入出力経路それぞれの優先度をデータ量に応じて調停器で最適になるように調整可能としたＣＯＤＥＣ装置を有する画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、画素データを入力する入力手段と、入力された画素データを記憶する記憶手段と、前記画素データを圧縮して圧縮コードを出力するとともに該圧縮コードを伸張して出力するＣＯＤＥＣシステムと、伸張された印刷データに基づいて画像を形成する画像形成部とからなる画像形成装置において、前記ＣＯＤＥＣシステムは、該ＣＯＤＥＣシステムの入力と出力のデータ転送時それぞれにおけるデータ転送の優先度を所定の比率で設定する機能を有する調停手段を備えた構成である。
【００１０】
本発明の調停手段は、ＣＯＤＥＣシステムが前記画素データを圧縮する場合、該ＣＯＤＥＣシステムの入力にかかわるデータ転送の優先度を、出力にかかわるデータ転送の優先度より所定の比率で高く設定する構成である。
【００１１】
また、本発明の前記調停手段は、ＣＯＤＥＣシステムが前記圧縮コードを伸張する場合、該ＣＯＤＥＣシステムの出力にかかわるデータ転送の優先度を、入力にかかわるデータ転送の優先度より所定の比率で高く設定する構成である。
【００１２】
更に本発明では、前記優先度の所定の比率は、入力と出力のデータ転送時の過去の履歴に応じて設定される。
【００１３】
また、前記優先度の所定の比率は、前記画素データとその圧縮コードの圧縮率に応じて設定される。
【００１４】
更に、前記の過去の履歴は、入力と出力のデータ転送時のデータ転送量にかかわる履歴である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を添付図に基づいて説明する。図１は、本発明に係わる画像形成装置の概略ブロック図であり、画素データ圧縮時のデータの流れを示す図である。
【００１６】
図１において、内部バス１に、ＣＰＵを有する制御部２と、記憶装置３と、スキャナ４と、画像形成部５と、ＣＯＤＥＣシステム６とがそれぞれ接続されている。
【００１７】
制御部２は画像形成装置全体の制御を行う回路であり、全体のデータの流れの管理や動作シーケンスの制御を行う。スキャナ４は画像形成装置が複写機やファクシミリの場合、文書などから画像を読み取り、画素データに変換する。画像形成部５は、印刷データを受け取り、そのデータに基づき印刷のための制御と画像形成を行う。また、記憶装置３は、スキャナ４により読み込まれた画素データを圧縮する前に一時格納する画素データ記憶領域と、圧縮された画素データ、すなわち圧縮コードを一時記憶する圧縮コード記憶領域と、印刷用に圧縮コードを伸張して印刷データとして一時格納する印刷データ記憶領域と、画像形成装置制御のための作業記憶領域などから構成されている。
【００１８】
内部バス１にＣＯＤＥＣバス１１を介して接続されたＣＯＤＥＣシステム６は、圧縮・伸張を行うＣＯＤＥＣ装置７と、ＣＯＤＥＣ装置７への転送入力をＤＭＡ制御するＤＭＡ受信器８と、ＣＯＤＥＣ装置７からの転送出力をＤＭＡ制御するＤＭＡ送信器９と、ＤＭＡ受信器８とＤＭＡ送信器９の転送優先度をデータに応じて管理制御する調停器１０とから構成される。また、調停器１０とＤＭＡ受信器８は第１入力バス８ａを介して、ＤＭＡ受信器８とＣＯＤＥＣ装置７は第２入力バス８ｂを介してそれぞれ接続されている。さらに、調停器１０とＤＭＡ送信器９は第１出力バス９ａを介して、ＤＭＡ送信器９とＣＯＤＥＣ装置７は第２出力バス９ｂを介してそれぞれ接続されている。
【００１９】
いま、スキャナ４から読み込まれて記憶装置３に一時格納された画素データは、そのデータサイズが大きいため、圧縮後データサイズを小さくして記憶装置３に格納しなおす必要がある。そのため、図中破線で示すように、画素データは制御部２により制御されて、記憶装置３から内部バス１、ＣＯＤＥＣバス１１をそれぞれ経由して、ＣＯＤＥＣシステム６に転送される。この時、制御部２から調停器１０に画素データの転送信号が出されるので、調停器１０は、データサイズの大きい画素データがＣＯＤＥＣ装置７に入力されると判断できるため、ＤＭＡ受信器８に対して転送優先度を上げる指令を出すと同時に、データサイズの小さい圧縮コードが転送されるＤＭＡ送信器９に対して転送優先度を下げる指令を出す。
【００２０】
そうすると、画素データは優先してＣＯＤＥＣバス１１と第１入力バス８ａと第２入力バス８ｂを流れてＣＯＤＥＣ装置７に入力され、圧縮が開始される。図中一点鎖線で示すように、圧縮コードは転送単位（例えば２５６バイト）のサイズに達すると、転送優先度が低い第２出力バス９ｂとＤＭＡ送信器９と第１出力バス９ａとＣＯＤＥＣバス１１を介して、逐次、記憶装置３の圧縮コード記憶領域に送られて格納される。画素データサイズと圧縮コードの平均的な圧縮率に照らして、例えば、調停器により、ＤＭＡ受信器８とＤＭＡ送信器９の優先度比率が５：１に設定されたとすると、５のデータ量がＣＯＤＥＣバス１１から調停器１０を通ると、その間に１のデータ量が調停器１０からＣＯＤＥＣバス１１を通るように調整されて、この経路をデータが効率よく流れることになる。
【００２１】
図２は、本発明に係る画像形成装置の概略ブロック図であり、圧縮コード伸張時のデータの流れを示す図である。図１と同符号の構成要素の詳細な説明は省略する。
【００２２】
いま、既に圧縮された圧縮コードが記憶装置３に格納されている。制御部２の要求により印刷を行う場合、その圧縮コードを伸張して印刷データとして画像形成部５に送信するために、伸張後、記憶装置３の印刷データ記憶領域に一時記憶させる必要がある。そのため、図中一点鎖線で示すように、圧縮コードは制御部２により制御されて、記憶装置３から内部バス１、ＣＯＤＥＣバス１１をそれぞれ経由して、ＣＯＤＥＣシステム６に転送される。この時、制御部２から調停器１０に圧縮コードの転送信号が出されるので、調停器１０は、データサイズの小さい圧縮コードがＣＯＤＥＣ装置７に入力されると判断できるため、ＤＭＡ受信器８に対して転送優先度を下げる指令を出すと同時に、データサイズの大きい印刷データが転送されるＤＭＡ送信器９に対して転送優先度を上げる指令を出す。
【００２３】
そうすると、圧縮コードは設定された優先度に応じてＣＯＤＥＣバス１１と第１入力バス８ａと第２入力バス８ｂを流れてＣＯＤＥＣ装置７に入力され、伸張が開始される。図中破線で示すように、伸張されてデータサイズが膨らんだ印刷データは転送単位（例えば２５６バイト）に達すると、転送優先度が高い第２出力バス９ｂとＤＭＡ送信器９と第１出力バス９ａとＣＯＤＥＣバス１１を介して、逐次、記憶装置３の印刷データ記憶領域に送られて格納される。印刷データサイズと圧縮コードの平均的な圧縮率に照らして、例えば、ＤＭＡ受信器８とＤＭＡ送信器９の優先度比率が１：５に調停器により設定されたとすると、１のデータ量がＣＯＤＥＣバス１１から調停器１０を通ると、その間に５のデータ量が調停器１０からＣＯＤＥＣバス１１を通るように調整されて、この経路をデータが効率よく流れることになる。
【００２４】
次に、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータをその方向に応じて、調停器１０が、ＤＭＡ受信器８とＤＭＡ送信器９に対して転送の優先度を設定する方法について、図３に基き説明する。
【００２５】
図３は、時分割方式により、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータの優先度を設定する方法を示す図であり、（ａ）は制御部２から調停器１０に出力される信号を示し、（ｂ）は画素データ圧縮時にその信号に応じた優先度で調停器１０を流れるデータのタイミングチャートであり、（ｃ）は圧縮コードの伸張時を示すタイミングチャートである。
【００２６】
図３（ａ）に、制御部２から調停器１０に出力される優先度にかかわる信号である、ＲｅｑＩｎとＲｅｑＯｕｔの２つの信号を示す。ＲｅｑＩｎ信号はＣＯＤＥＣ装置７への入力時の優先度を決める信号であり、この信号の内容により、調停器１０がＤＭＡ受信器８の設定を行う。ＲｅｑＯｕｔ信号はＣＯＤＥＣ装置７からの出力時の優先度を決める信号であり、この信号の内容により、調停器１０がＤＭＡ送信器９の設定を行う。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、画像コードを圧縮する場合、ＲｅｑＩｎ信号が有効な状態、すなわちＲｅｑＩｎＥｎａｂｌｅ状態と、ＲｅｑＯｕｔ信号が無効な状態、すなわちＲｅｑＯｕｔＤｉｓａｂｌｅ状態の場合である。前述したように、優先度が例えば５：１に設定されていたとすると、ＲｅｑＩｎＥｎａｂｌｅ状態で、ＤＭＡ受信器８の動作は転送動作時間Ｔ１が５、転送非動作時間Ｔ２が１の比率になるように調停器１０により設定される。ＲｅｑＯｕｔ信号はＲｅｑＯｕｔＤｉｓａｂｌｅ状態なので、ＲｅｑＩｎＥｎａｂｌｅ状態時の非動作時間、つまり、調停器１０によりＴ２が動作時間としてＤＭＡ送信器９が設定される。
【００２８】
その結果、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータ量の比率は、ＣＯＤＥＣ装置７への入力時がＴ１、出力時がＴ２、つまり５：１の時間に比例したデータ量がそれぞれの方向に流れることになる。
【００２９】
図３（ｃ）は、画像コードを伸張する場合、ＲｅｑＩｎ信号が無効な状態、すなわちＲｅｑＩｎＤｉｓａｂｌｅ状態と、ＲｅｑＯｕｔ信号が有効な状態、すなわちＲｅｑＯｕｔＥｎａｂｌｅ状態の場合である。前述したように、優先度が例えば５：１に設定されていたとすると、ＲｅｑＯｕｔＥｎａｂｌｅ状態で、ＤＭＡ送信器９の動作は転送動作時間Ｔ３が５、転送非動作時間Ｔ４が１の比率になるように調停器１０により設定される。ＲｅｑＩｎ信号はＲｅｑＩｎＤｉｓａｂｌｅ状態なので、ＲｅｑＯｕｔＥｎａｂｌｅ状態時の非動作時間、つまり、調停器１０によりＴ４が動作時間としてＤＭＡ受信器８が設定される。
【００３０】
その結果、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータ量の比率は、ＣＯＤＥＣ装置７からの出力時がＴ３、入力時がＴ４、つまり５：１の時間に比例したデータ量がそれぞれの方向に流れることになる。
【００３１】
上記の例では、優先度の比率を５：１としたが、この比率は調停器１０の内部レジスタの値を変えたり、別の値を持つレジスタアドレスを指定する信号を付加することで変更可能になる。画素データのサイズは予め知ることができるが、圧縮比率は画素データのサイズが同じものであってもその構成により変化する。同様に、圧縮コードを伸張する場合も、圧縮コードのサイズは予め知ることができるが、伸張比率は、圧縮コードのサイズが同じものであっても必ずしも同一ではない。しかし、連続する異なる画素データや圧縮コードは、同じ種類の画像が続く可能性が高く、近似する圧縮比になる傾向がある。
【００３２】
次に説明する例では、この傾向を利用して、前記した優先度の比率を実際の圧縮比に近似するように調整しながら設定して、転送の効率の向上を更に図ることができる方法である。
【００３３】
図４は、調停器１０の内部レジスタの内容を示す図であり、（ａ）は直前の圧縮作業時の転送単位のカウント数が記憶された内部レジスタを、（ｂ）は直前の圧縮作業時の転送単位のカウント数とそのときに設定した優先度が記憶された内部レジスタを示している。
【００３４】
例えば、図４（ａ）の第１レジスタＲｅｇ１には、ＤＭＡ受信器８により直前の圧縮作業で転送入力された転送単位（例えば２５６バイト）のカウント数１６０００が一時的に格納され、第２レジスタＲｅｇ２には、ＤＭＡ送信器９により直前の圧縮作業で転送出力された転送単位（例えば２５６バイト）のカウント数８００が一時的に格納される構成となっている。連続する画像の類似性を考慮すると、次の圧縮作業の圧縮比も近似すると考えられるので、前回の圧縮比は約１６０００／８００であり、つまり約２０の圧縮比の画素データが続くと想定して、図３で説明した優先度の比率を２０：１に設定する。ところが実際には、圧縮比が１８で行われたとすると、次の圧縮時の優先度の比率は１８：１が設定される。
【００３５】
図４（ｂ）で、第１レジスタＲｅｇ１には、ＤＭＡ受信器８により直前の圧縮作業で転送入力された転送単位（例えば２５６バイト）のカウント数１６０００が一時的に格納され、第２レジスタＲｅｇ２には、ＤＭＡ送信器９により直前の圧縮作業で転送出力された転送単位（例えば２５６バイト）のカウント数８００が一時的に格納され、第３レジスタＲｅｇ３には、前回実際に設定した優先度の比率１６（すなわち、前々回の実際の圧縮比）が格納される構成となっている。今回の優先度の比率は、前回の実際の圧縮比である約２０と、前回設定した優先度の比率１６の平均をとり、１８と設定して行う。このようにすれば、想定する圧縮比が移動平均となり、その誤差が希釈されて、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を介して転送されるデータの転送効率の向上を更に図ることが可能になる。
【００３６】
なお、図４では、圧縮時について説明したが、伸張時であっても同様な想定が可能なので、第１レジスタＲｅｇ１には、ＤＭＡ送信器９により直前の伸張作業で転送出力された転送単位のカウント数を一時的に格納し、第２レジスタＲｅｇ２には、ＤＭＡ受信器８により直前の伸張作業で転送入力された転送単位のカウント数を一時的に格納し、第３レジスタＲｅｇ３には、前回実際に設定した優先度の比率を格納するようにすればよい。
【００３７】
また、図４で、第１レジスタＲｅｇ１〜第３レジスタＲｅｇ３の代わりに、過去数回以上の転送履歴が格納できるＦＩＦＯ方式のメモリを使用して、その履歴に基づいて、実際の優先度の比率を調整しながら設定するようにすれば、更に精度を上げて、転送の効率化を図ることが可能になる。
【００３８】
さらに、利用する圧縮・伸張方式によっては、画素データと印刷データのサイズがほぼ一致する方式がある。この場合は、圧縮コードに元データ、つまり圧縮前の画素データのサイズ情報を付加することにより、伸張時にその圧縮比を優先度の比率として使用すれば、最適な転送効率を得ることができる。
【００３９】
本実施形態では、圧縮および伸張前のデータが全て一時的に記憶装置３に一旦格納される構成を例に挙げて説明したが、前述したように、別のページメモリやバッファメモリを使用して、直接それらのメモリからデータを転送する形態であっても基本的な考え方は同じである。
【００４０】
また、本発明の画像形成装置は複写機を例に挙げて説明したが、この例に限定はされるものではない。例えば、プリンタの場合、図１の画素データを読み込むスキャナ４は、外部から入力されるプリントデータを画素データに展開するコントローラなどに相当する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明では、ＣＯＤＥＣ装置への入出力の転送のそれぞれ優先度を、調停器を介して調整するため、圧縮時と伸張時それぞれにおいて、入出力データサイズに合った転送の優先度に設定することが可能であるため、転送の遅延を改善して転送効率の向上を図ることができる。また、このような構成のため、入出力ポートを有する通常のＣＯＤＥＣ装置を使用することができ、制御の柔軟性を高め、コストを低減することも可能になる。さらに、画像形成装置の内部バスへの接続も１つのＣＯＤＥＣバスを使用して行えるため、回路サイズの小型化とともに更なるコストの低減も行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる画像形成装置の概略ブロック図であり、画素データ圧縮時のデータの流れを示す図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の概略ブロック図であり、圧縮コード伸張時のデータの流れを示す図である。
【図３】時分割方式により、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータの優先度を設定する方法を示す図であり、（ａ）は制御部２から調停器１０に出力される信号を示し、（ｂ）は画素データ圧縮時にその信号に応じた優先度で調停器１０を流れるデータのタイミングチャートであり、（ｃ）は圧縮コードの伸張時を示すタイミングチャートである。
【図４】調停器１０の内部レジスタの内容を示す図であり、（ａ）は直前の圧縮作業時の転送単位のカウント数が記憶された内部レジスタを、（ｂ）は直前の圧縮作業時の転送単位のカウント数とそのときに設定した優先度が記憶された内部レジスタを示す。
【符号の説明】
１    内部バス
２    制御部
３    記憶装置
４    スキャナ
５    画像形成部
６    ＣＯＤＥＣシステム
７    ＣＯＤＥＣ装置
８    ＤＭＡ受信器
８ａ  第１入力バス
８ｂ  第２入力バス
９    ＤＭＡ送信器
９ａ  第１出力バス
９ｂ  第２出力バス
１０  調停器
１１  ＣＯＤＥＣバス
Ｒｅｇ１  第１レジスタ
Ｒｅｇ２  第２レジスタ
Ｒｅｇ３  第３レジスタ
Ｔ１、Ｔ３  転送動作時間
Ｔ２、Ｔ４  転送非動作時間
【図１】
2004229066.tif 000003
【図２】
2004229066.tif 000004
【図３】
2004229066.tif 000005
【図４】
2004229066.tif 000006