(57)【要約】    【課題】各処理ユニットが画像処理装置の外部のメモリをアクセスするのを防ぎ、動作効率を高めることのできる画像処理装置およびその方法を提供する。    【解決手段】各々が複数のピクセルデータを含む複数の水平ラインを含んでなる画像データを処理するための画像処理装置および方法。この画像処理装置は、複数のスーパーピクセルを順次出力するための少なくとも１つのバッファユニットと、スーパーピクセルを順次処理するために、少なくとも１つのバッファユニットに結合された少なくとも１つの処理ユニットとを含む。各スーパーピクセルは第一のピクセルデータと、この第一のピクセルデータに隣接する第二のピクセルデータとを含み、第一のピクセルデータと第二のピクセルデータとは同じ水平ラインに属さない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データが複数の垂直ラインを含み、前記垂直ラインの各々が複数のピクセルデータを含む画像データを処理するための画像処理装置であって、
各々のスーパーピクセルの全ピクセルデータが同一の垂直ラインに属する複数のスーパーピクセルをバッファリングするための少なくとも１つのバッファユニットと、
ある画像処理手順に従ってスーパーピクセルを順次処理するために、前記少なくとも１つのバッファユニットに結合された少なくとも１つの処理ユニットとを含む画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理手順が画像データのスケーリング手順、画質向上手順、色処理手順、ハーフトーン処理手順、フィルタリング手順および特定のＩ／Ｏ装置に合わせたデータフォーマット設定手順のいずれかを含むことができる、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのバッファユニットが、第一のシーケンスに従って少なくとも１つのスーパーピクセルの画像データを受け取り、第二のシーケンスに従って前記スーパーピクセルの前記画像データを出力する、請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第二のシーケンスに従って出力される前記スーパーピクセルの前記画像データを制御するバッファユニット制御回路を更に含む、請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記スーパーピクセルが、第一のスーパーピクセルと第二のスーパーピクセルとを含み、前記第一および第二のスーパーピクセルの両方が第一のピクセルデータを含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
スキャナーの中に取り付けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
多機能周辺機器の中に取り付けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ処理装置およびその方法に関し、さらに詳しくは、画像データ処理装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は２００３年７月２８日出願の台湾特許願第０９２１２０５７２号の利益を主張するものであり、その内容は本明細書に引用により組み込まれるものとする。
スキャナーや多機能周辺機器（ＭＦＰ）の様な画像処理システムでは、画像データを通常数段階にわたって処理してから、表示、印刷または保存のための出力端末に転送しなければならない。処理のこれらの段階には、画像データのスケーリング、画質向上（エンハンスメント）、色処理、フィルタリング、ハーフトーン処理、および特定のＩ／Ｏ（入出力）装置に合わせたデータのフォーマット設定などが含まれる。
【０００３】
図１は、従来の画像処理システムを示すブロック図である。主に画像処理装置１２０とメモリ１３０とからなるこの画像処理システムは、画像データＤＡＴＡに対する上記の画像処理手順を行うためのものである。画像データＤＡＴＡはそれぞれ複数の水平ライン１１２を含む複数のフレーム１１０を有する。各水平ラインは複数のピクセルデータを含む。実際には、１本の水平ラインが画像データＤＡＴＡ中での基本単位の役割を有し、フレーム上の各水平ラインは画像処理のために画像処理装置１２０に順次供給される。
【０００４】
画像処理装置１２０は、各々が上で述べたように供給された画像データＤＡＴＡの画像処理を行うための複数の処理ユニット１２１、１２３および１２５を含む。例えば処理ユニット１２１、１２３および１２５はそれぞれスケーリングプロセッサ、色プロセッサおよびハーフトーンプロセッサである。画像処理装置１２０の各処理ユニットは、外部メモリ１３０と結合されていなければならない。以下、従来の画像処理手順を説明する。各処理ユニットはメモリ１３０内の適切な位置にある画像データをロードし、画像データを処理し、次に処理された画像データを保存のためにメモリ１３０に再度転送しなければならない。画像処理ユニットの次の段階では、処理ユニットの前の段階で処理されてメモリ１３０に保存された処理済み画像データを、画像処理ユニットの前の段階がその画像処理手順を完了した後に、画像処理の次の段階のためにロードする。処理は同様に行われる。
【０００５】
例えば画像処理手順を行う場合、部分的な画像データを取得しなければならない。例えば図３Ａの複数の水平ライン２１５Ａ、２１５Ｂ・・・２１５Ｃを含む部分画像データ２１５のスケーリングまたはフィルタリングを行うための従来の方法では、スケーリングまたはフィルタリングを司る処理ユニットはスケーリングまたはフィルタリングすべき部分画像データ２１５に対応するブロック毎にピクセルデータを順次読み込み、次に処理されたデータをメモリ１３０に保存しなければならない。例えば解像度６００ｄｐｉで幅８インチの画像を取ると、５本の水平ラインを同時に使用しなければならず、各水平ラインが６００ピクセルを含み、また各ピクセルが８ビットのデータからなる場合は、６００×８×５＝２４０００ビット以上のメモリ容量が必要となる。このように、従来の方法ではかなりの容量のメモリを使用しなければならない。
【０００６】
従来の画像処理システムの別の欠点を次に述べる。従来技術では、処理ユニットの前の段階が少なくとも１本のラインを処理して、処理されたデータをメモリ１３０に転送するまでは、各処理ユニットが次の段階の画像処理を実行できないので、長い時間がかかる。更に従来の画像処理手順の各々において、画像データが画像処理装置１２０と外部メモリ１３０とに対して入力したり出力したりされ、そのため画像処理装置１２０内の各処理ユニットは処理されたデータを転送したり受け取るために多くの時間を費やさなければならない。更にまた、メモリ１３０のデータ出力／入力のバンド幅が制約されており、またいくつかの処理ユニットに共有されているので、処理ユニットの前の段階がその手順を完了するまでは画像処理の次の段階を実行できない。そのためデータ処理のスピードが遅くなり、全体の効率が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の目的は、各処理ユニットが画像処理装置の外部のメモリをアクセスするのを防ぎ、動作効率を高めることのできる画像処理装置およびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像データを処理するための画像処理装置と方法とを提供することにより、上記の目的を達成する。画像データは、各々が複数のピクセルデータを含む複数の垂直ラインを含む。画像処理装置は、複数のスーパーピクセルをバッファリングするための少なくとも１つのバッファユニットと、少なくとも１つの処理ユニットとを含む。処理ユニットは、ある画像処理手順に従ってスーパーピクセルを順次処理するために、少なくとも１つのバッファユニットに結合されている。各々のスーパーピクセルの全ピクセルデータは、同一の垂直ラインに属する。
【０００９】
本発明の他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適なしかし限定的でない実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して説明する。
図２は本発明の第一の実施形態に係る画像処理システムを示すブロック図である。画像処理装置２２０は画像データを処理するためのいくつかの処理ユニット２２１、２２３および２２５を有する。本実施形態では、処理ユニット２２１、２２３および２２５はそれぞれ、例えばスケーリングプロセッサ、色プロセッサおよびハーフトーンプロセッサである。また画像処理装置２２０はいくつかのバッファユニット２１、２３および２５を更に有し、その各々が２つの処理ユニットの間に配設されていてそれら２つの処理ユニットに直列に結合されている。例えばバッファユニット２３は処理ユニット２２１および２２３に結合されている。バッファユニット２３は処理ユニット２２１の前の段階から出力された画像データを一時的に保存するためのものであり、保存された画像データを画像処理の次の段階を行うために処理ユニット２２３の次の段階に送ることができる。バッファユニット２１、２３および２５はＳＲＡＭのようなメモリまたはレジスターであってもよい。本発明の画像処理装置２２０では、バッファユニットを処理ユニットの２つの段階の間に配置することにより、各処理ユニットにおいて処理ユニットの前の段階が画像処理を完了するまでは次の段階の画像処理を実行できないという問題が解決される。部分画像データがバッファユニットに保存されている限り、処理ユニットの次の段階がバッファユニットから画像データを画像処理の次の段階のためにロードすることができる。そのため、画像処理装置２２０の画像処理手順に要する時間が大幅に短縮できる。また従来のメモリ容量と異なり、バッファユニットは従来技術と比較して小さなメモリ容量を有するだけで良い。その結果ハードウェアのコストが大幅に低減できる。更に、画像処理装置２２０内の各処理ユニットから出力されるディジタルデータは、バッファユニットでバッファされてから次の処理ユニットに転送されて処理される。データを外部メモリとの間で入出力する必要がないので、画像データの処理スピードが速くなり、処理ユニットの効率が高くなる。
【００１１】
図３Ａないし３Ｃは本発明の概念を示す模式図である。典型的な画像処理の手順では、フレームの左上隅の第一の水平ライン２１６のピクセルデータ２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄ等が、図３Ｂに示すように画像処理を行うために画像処理装置に順次入力される。この説明では、ピクセルデータのこの出力シーケンスを典型的なピクセルデータシーケンスと呼ぶ。ただし、画像データ１１０内の複数の隣接する水平ライン２１５Ａ、２１５Ｂ・・・２１５Ｃを含む二次元画像（図３Ａ）のようなフレームのある部分は、特別に処理しなければならない。あるいは、垂直方向に隣接するピクセルデータ２１８Ａ、２１８Ｂ、２１８Ｃ、２１８Ｄなど（図３Ｃ）のようなある種の特定のピクセルデータを、特別に処理しなければならない。本実施形態では、上記の水平ライン２１５Ａ、２１５Ｂ・・・２１５Ｃ等を全体としてスーパーラインと呼び、上記の垂直方向に隣接するピクセルデータ２１８Ａ、２１８Ｂ、２１８Ｃ、２１８Ｄ等を全体としてスーパーピクセルと呼ぶ。しかし上記の状態では、従来技術の固定したデータ転送シーケンスに従ってピクセルデータを画像処理装置に様々な画像処理手順のために転送することは、状況によっては最も効率の良い方法とは言えない。
【００１２】
図４は本発明の第二の実施形態の機能的ブロック図である。ピクセルデータを順次入力および出力することに加えて、バッファユニット４３は基本単位として１つのスーパーピクセルを採用することにより複数のピクセルデータの入力および出力も行う。第二の実施形態では、処理ユニット４２１から出力されるピクセルデータは、基本単位として複数のピクセルデータ２１８Ａ、２１８Ｂ、２１８Ｃ、２１８Ｄ等を有するスーパーピクセルを採用することにより、バッファユニット４３に入力される。バッファユニット４３は１つまたは複数のスーパーピクセルを保存し、また基本単位としてスーパーピクセルを採用することにより、複数のピクセルデータ２１８Ａ、２１８Ｂ、２１８Ｃ、２１８Ｄ等を有するスーパーピクセルを画像処理（例えばフィルタリングまたはスケーリング）のために処理ユニット４２３の次の段階に出力する。ピクセルデータの入力と出力との両方が基本単位としてスーパーピクセルを採用するので、本実施形態ではスーパーピクセル（例えばスーパーピクセル２１８）を基本単位として採用することにより、入力データを画像処理（例えばフィルタリングまたはスケーリング）のためにデータを処理ユニット４２３に順次入力することが可能となる。そのため、部分画像データ２１５に対応するブロックのピクセルデータを画像処理のために順次読み込むという従来技術において必要であったことをなくすことができる。その結果、画像処理装置の効率を向上し、画像処理の時間を短縮できる。
【００１３】
場合によっては、画像処理手順の間に同じ画像データが繰り返し使用されることに注意する。そのため第二の実施形態では、バッファユニットから出力されるスーパーピクセルは繰り返されるピクセルデータを含む場合がある。すなわち、バッファユニットから出力されるスーパーピクセルの画像データ上でのいくつかの対応する位置は、重なっている可能性がある。
【００１４】
上記画像処理装置は、スキャナーや多機能周辺機器（ＭＦＰ）の中に取り付けられていてもよい。
本発明を、例示および好適な実施形態により説明してきたが、本発明はそれに限定されるものではないことを理解すべきである。様々な変更ならびに類似する構成および手順が含まれ、従ってかかる変更ならびに類似する構成および手順を全て含むように、添付の特許請求の範囲を最大限に広く解釈すべきである。例えば本発明では例として、スーパーラインおよびスーパーピクセルを採用することによりピクセルデータを異なるシーケンスに従って出力することができるが、本発明はこれに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の画像処理システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る画像処理システムを示すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の概念を示す模式図である。
【図３Ｂ】本発明の概念を示す模式図である。
【図３Ｃ】本発明の概念を示す模式図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る画像処理システムを示す機能的ブロック図である。
【符号の説明】
【００１６】
２１，２３，２５，４３  バッファユニット
４６  バッファユニット制御回路
１１０  画像データ
２１５Ａ，２１５Ｂ，２１５Ｃ，２１６  水平ライン
２１６Ａ，２１６Ｂ，２１６Ｃ，２１６Ｄ,２１８Ａ，２１８Ｂ，２１８Ｃ，２１８Ｄ  ピクセルデータ
２１８  スーパーピクセル
２２１，２２３，２２５，４２１，４２３  処理ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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