JP2006048254A - Image processing controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クライアントPCから画像処理を実行して結果を出力する画像処理制御装置に関する。 The present invention relates to an image processing control apparatus that executes image processing from a client PC and outputs a result.
近年、クライアントPCのCPUは飛躍的に性能が向上し、ディジタル化された画像データをクライアントPCのCPUで画像処理させて結果を出力することが容易に行われるようになってきた。また、汎用メモリ容量も増加し、クライアントPCでの画像処理は一般的になってきている。しかし、クライアントPCのCPUは汎用的な使用用途のために、画像処理特有の同じ計算の反復に対しすべて同様に計算するので、画像データが増大になれば、その増加量に比例して処理計算量も増加する。
図1に画像処理のうちのフィルタ処理における計算例を示す。一般的なクライアントPCのCPUは1画素単位に画像処理を実現するので、図の画像処理を実現するためには6サイクル必要になる(図1(a)参照)。それに対し、DSP(ディジタルシグナルプロセッサ)で同様の画像処理を実現しようとした場合、1SIMD(約数百画素)を同時に計算することができるので、1サイクルで6画素ではなく数百画素画像処理を実行することができる(図1(b)参照)。
このようにクライアントPCの性能が向上していても画像処理のアルゴリズムにおいては繰り返しで同じ計算を実行することがあるので、DSPで実現したほうがより高速化できることがある。関連技術として、特許文献1乃至3がある。
FIG. 1 shows a calculation example in the filter processing of the image processing. Since a CPU of a general client PC realizes image processing in units of one pixel, six cycles are required to realize the image processing shown in the figure (see FIG. 1A). On the other hand, when trying to realize the same image processing with a DSP (Digital Signal Processor), 1 SIMD (about several hundred pixels) can be calculated at the same time. It can be executed (see FIG. 1B).
As described above, even if the performance of the client PC is improved, the same calculation may be repeatedly executed in the image processing algorithm. Therefore, it may be possible to increase the speed by using the DSP. As related technologies, there are Patent Documents 1 to 3.
しかし、逆にこのSIMD計算による同時計算をすることにより計算時間がかかることもある。例えばスキュー補正やアフィン変換の場合である。一般にDSPは複写機の組込み系の画像処理実現手段に用いられることが多く、スキュー補正やアフィン変換のような複雑な画像処理を実現する要求がなく、これらの処理に最適に設計されていない。
クライアントPCでの画像処理実行にはすべての画像処理が要求可能なので実現しなくてはいけない。この画像処理手段の得意不得意を画像処理制御装置が判断し、画像処理実行を切り分けることによって高速化することが望まれている。
本発明は、装置を単純化し、画像処理の高速化を図ることができる画像処理制御装置を提供することを目的とする。
However, on the contrary, it may take a long time to perform simultaneous calculation by the SIMD calculation. This is the case for skew correction or affine transformation, for example. In general, a DSP is often used as a built-in image processing means of a copying machine, and there is no requirement to realize complicated image processing such as skew correction or affine transformation, and it is not optimally designed for these processing.
Since all image processing can be requested to execute image processing on the client PC, it must be realized. It is desired that the image processing control device judge whether or not the image processing unit is good and bad, and speed up the processing by separating image processing execution.
It is an object of the present invention to provide an image processing control apparatus that can simplify the apparatus and increase the speed of image processing.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、クライアントPCから画像処理を実行して結果を出力する画像処理制御装置であって、取り扱う画像を表示や行いたい画像処理を決定できる表示部と、該表示部で決められた情報を管理する入力情報管理部と、入力管理情報を元に画像処理を実行する画像処理制御部とを備えた画像処理制御装置において、画像処理制御部は、クライアントPCのCPUにより画像処理を実行させる手段と、クライアントPCに設置されている画像処理デバイスにより画像処理を実行させる手段とを備えていることを特徴する。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像処理制御装置において、前記画像処理制御部は、前記表示部で決定された画像処理を実行するに際し、前記クライアントPCのCPUと、前記クライアントPCに設置されている画像処理デバイスのいずれで処理を実行したほうが高速化するか判断する判断手段を備えていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像処理制御装置において、前記画像処理制御部は、前記クライアントPCのCPUで画像処理を実行するに際し、1ラインずつ処理を実行する手段を備えることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の画像処理制御装置において、前記画像処理制御部は、クライアントPCに設置されている画像処理デバイスの画像処理に必要なプログラムとデータをダウンロードする手段を有することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項2記載の画像処理制御装置において、前記画像処理制御部は、前記表示部で決定された画像処理の実行に対して、画像処理によりクライアントPCのCPUとクライアントPCに設置されている画像処理デバイスどちらが適しているか画像処理単位に判断する制御を行う制御手段を有することを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項2記載の画像処理制御装置において、前記画像処理制御部は、画像処理によりクライアントPCのCPUとクライアントPCに設置されている画像処理デバイスどちらが適しているか判断した内容によって適した画像処理手段に実行を切り替える切り替え制御を行う制御手段を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an image processing control apparatus for executing image processing from a client PC and outputting the result, and capable of displaying a handled image and determining an image processing to be performed. In the image processing control device, the image processing control unit includes an input information management unit that manages information determined by the display unit, and an image processing control unit that executes image processing based on the input management information. And a means for executing image processing by the CPU of the client PC and a means for executing image processing by the image processing device installed in the client PC.
According to a second aspect of the present invention, in the image processing control apparatus according to the first aspect, when the image processing control unit executes the image processing determined by the display unit, the CPU of the client PC and the client PC The image processing device is provided with a determination unit that determines which of the image processing devices installed in the computer executes the processing.
According to a third aspect of the present invention, in the image processing control apparatus according to the first aspect, the image processing control unit includes means for executing processing line by line when the CPU of the client PC executes image processing. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image processing control apparatus according to the first aspect, the image processing control unit includes means for downloading a program and data necessary for image processing of an image processing device installed in the client PC. It is characterized by having.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image processing control apparatus according to the second aspect, the image processing control unit is configured to execute the image processing determined by the display unit by performing image processing on the CPU of the client PC and the client. The image processing apparatus includes a control unit that performs control to determine which image processing device installed in the PC is suitable for each image processing unit.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image processing control apparatus according to the second aspect, the image processing control unit determines whether a CPU of the client PC or an image processing device installed in the client PC is suitable by image processing. It is characterized by having control means for performing switching control for switching execution to an image processing means suitable for the contents.
本発明によれば、クライアントPCから画像処理を実行して結果を出力する画像処理制御装置であって、取り扱う画像を表示や行いたい画像処理を決定する表示部と、表示部で決められた情報を管理する入力情報管理部と、入力管理情報を元に画像処理を実行する画像処理制御部とを備えた画像処理制御装置において、画像処理制御部は、クライアントPCのCPUで画像処理を実行する手段と、クライアントPCに設置されている画像処理デバイスで画像処理を実行する手段とを有することで、所期の目的を達成することができる。 According to the present invention, an image processing control apparatus that executes image processing from a client PC and outputs a result, a display unit that determines an image process to display or handle an image to be handled, and information determined by the display unit In an image processing control apparatus comprising an input information management unit that manages image processing and an image processing control unit that executes image processing based on the input management information, the image processing control unit executes image processing by the CPU of the client PC By having the means and means for executing image processing by the image processing device installed in the client PC, the intended purpose can be achieved.
以下、図面を参照して、本発明の各実施例を詳細に説明する。
〔実施例1〕
図2は本発明の画像処理制御装置の構成図である。本装置は、取り扱う画像の表示や行いたい画像処理を決定する表示部1と、表示部1で決められた情報を管理する入力情報管理部2と、入力管理情報を元に画像処理を実行する画像処理制御部3の3つのモジュールを備えている。
表示部1でユーザとのインターフェースと画像処理やパラメータの指定を行う。入力情報管理部2はユーザからの設定値を具体的な値に変換して画像処理制御部3に伝える。画像処理制御部3が画像処理を終了して出力結果を表示部1に出力して処理を終了する。本発明は画像処理制御部3に特徴がある。
この画像処理制御部3の特徴は、クライアントPCのCPUで画像処理を実行する手段と、クライアントPCに設置されている画像処理デバイスで画像処理を実行する手段とを有している点である。
図3は、第1の画像処理制御部の構成図である。画像処理制御部3は、マネージャー層11と、画像処理サービスを提供する複数のサービス層12から構成される。マネージャー層11の機能は、画像処理制御部3に入力された情報の詳細化、サービス13の構築、リソースの管理を行う。
入力情報の詳細化は、入力情報そのままではサービス13が画像処理を実行するのに困難であることに対処したものであり、サービス13ごとに扱う情報が違うのでそれぞれのサービス13に適した情報に変換して画像処理を実現するタイミングに情報を伝達する。
実装されている画像処理デバイスをあらかじめ設定しておき、PCIボード上にディジタルシグナルプロセッサ(以下DSP)を搭載したボードを設置しておくと、マネージャー層11はクライアントPCのCPU(以下CPU)用のサービス13とDSP用のサービス13を構築する。
入力情報の詳細化に際しても、2つのサービス13が画像処理を実行できるようにそれぞれのサービス13に適した値に変換する。リソース管理に際しては、連続で複数の画像処理要求が入力情報管理部2から送られてくることも想定され、前の画像処理が各サービス13で終了していない状態になることがあるので、サービス13のリソース状態を管理し、画像処理実行可能かを判断する。
また、画像処理要求が入力情報管理部2からなされた場合、画像処理要求内容によって実行に必要なサービス13に、詳細化したパラメータとともに画像処理設定及び実行要求を送る。各サービス13は、マネージャー層11から画像処理設定及び実行要求を受け取った場合、変換された詳細情報を元に、CPU用のサービス13は画像処理に必要な1次変数の確保を実行する。DSP用のサービス13はダウンロード設定を行って画像処理実行の準備や、実際にビデオ情報を送られたときにその設定に従って画像処理を実行する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Example 1]
FIG. 2 is a block diagram of the image processing control apparatus of the present invention. This apparatus executes image processing based on input management information, a display unit 1 that determines display of images to be handled and image processing to be performed, an input information management unit 2 that manages information determined by the display unit 1 Three modules of the image
The display unit 1 performs user interface, image processing, and parameter specification. The input information management unit 2 converts the setting value from the user into a specific value and transmits it to the image
The image
FIG. 3 is a configuration diagram of the first image processing control unit. The image
The details of the input information dealt with the fact that it is difficult for the
When the mounted image processing device is set in advance and a board on which a digital signal processor (hereinafter referred to as DSP) is mounted on the PCI board, the
When the input information is refined, the values are converted into values suitable for each
Also, when an image processing request is made from the input information management unit 2, an image processing setting and execution request is sent together with the detailed parameters to the
〔実施例2〕
図4は画像処理制御部のマネージャー層の構成図である。マネージャー層11は、実装されているサービスを制御するためのサービス構築部21、複数もしくは単一のサービス13の状態を判断するためのリソース管理部22、各画像処理モジュールに必要な詳細情報に変換する詳細変換部23を有する。
マネージャー層11は本装置ではこの3つの責務(機能)があるので最低限この処理を実現すればよい。CPUと画像処理デバイスDSP(以下CPUの他にDSPが実装されているとする)のどちらで処理を実現した方が高速化するか判断する手段は詳細変換部23が有する。
図5は第1のマネージャー層の詳細変換部の構成図である。ここで画像処理モジュールごとにどのサービス13用に詳細変換するか決定し、各画像処理モジュールを担当する詳細変換が決定したサービス13用に詳細変換を実行し、詳細情報を出力する。
まず、詳細変換マネージャー31は入力情報管理部2のユーザ入力情報から今回の画像処理で必要なモジュール用変換を決定する。決定されたモジュール、例えばフィルタ、スキュー補正、孤立点除去はそれぞれの詳細情報に変換するフィルタ用詳細変換部32、スキュー補正用詳細変換部33、孤立点除去用詳細変換部34によって変換される。
詳細変換マネージャー31は画像処理を実行するためにどのモジュールに詳細変換を要求するかわかるので、画像処理パスごとに使用するサービスをCPUやDSPに切り替えて個々のモジュールの変換部に伝える。個々の変換部はその詳細変換マネージャー31のどのサービス用の詳細情報に変換するかという情報を元にCPU用の詳細情報、DSP用の詳細情報を作成する。
[Example 2]
FIG. 4 is a configuration diagram of the manager layer of the image processing control unit. The
Since the
FIG. 5 is a configuration diagram of the detailed conversion unit of the first manager layer. Here, for each image processing module, it is determined for which
First, the
Since the
〔実施例3〕
図6は第2の画像処理制御部の構成図である。画像処理制御部3は、マネージャー層11と、画像処理サービスを提供する複数のサービス層12から構成される。サービス層12はCPU用サービス41とDSP用サービス42を持つ。
本画像処理制御装置は複数もしくは単一の画像処理デバイスを制御できるが、制御対象がCPUとDSPの2つと限定したものになる。したがって、図6の構成のマネージャー層11は、CPU用サービス41用の詳細情報とDSP用サービス42の詳細情報を管理する。他に、サービス構築部21やリソース管理部22もこの2つのサービス41、42が管理対象になる。
実施例3ではCPU用サービス41での画像処理実行要求時の動作になるのでこの処理部の説明をする。図7は画像処理実行要求時の画像ビデオ情報の流れを示す図である。
例として、指定された画像処理はフィルタ、スキュー補正、孤立点除去の順番で要求される。また、フィルタ、孤立点除去はDSP用サービス42が画像処理実行を担当し、スキュー補正処理はCPU用サービス41が担当することとする。
DSPは組込み系の画像処理装置に用いられることが多く内部に画像処理結果を保存する汎用メモリ51を持っている。しかし、クライアントPCに搭載されている汎用メモリに比べて容量が小さく、数ラインの画像データを確保する容量である。また、画像処理単位も数百画素で1ライン分画像データをためて出力する。
それに対しCPUでの画像処理単位は1画素なので、DSPからの処理結果を全ライン分クライアントPCの汎用メモリにためた後で画像処理を実行や、1ラインの出力データ(もしくは画像処理に必要な参照領域分のラインの画像データ)が出力された時点で画像処理を実行できる。
後者の1ラインの出力データ(もしくは画像処理に必要な参照領域分のラインの画像データ)が出力された時点で画像処理を実行するというように、CPUの画像処理を実行するための画像単位をDSPの制約に合わせることによって、無駄に汎用メモリ51に蓄積することを回避する。また、DSPからCPUへ処理を実行する画像処理デバイスを変更し、またDSPへ変更したとしても組込み系で実装されているDSPの画像処理プログラムを変更することなく扱うことが可能になる。
Example 3
FIG. 6 is a configuration diagram of the second image processing control unit. The image
The image processing control apparatus can control a plurality of image processing devices or a single image processing device, but the control target is limited to the CPU and the DSP. Therefore, the
In the third embodiment, the operation is performed when an image processing execution request is issued by the
As an example, the designated image processing is required in the order of filter, skew correction, and isolated point removal. Further, it is assumed that the
The DSP is often used in an embedded image processing apparatus and has a general-
On the other hand, since the image processing unit in the CPU is one pixel, the processing result from the DSP is stored in the general-purpose memory of the client PC for all lines, and then the image processing is executed or one line of output data (or necessary for image processing). Image processing can be executed at the time when the image data of the line corresponding to the reference area is output.
The image unit for executing the image processing of the CPU is executed such that the image processing is executed when the output data of the latter one line (or the image data of the reference area necessary for the image processing) is output. By conforming to the restrictions of the DSP, it is possible to avoid unnecessary storage in the general-
〔実施例4〕
図8はDSP用サービスとDSPを搭載したPCIボードの関係を示す図である。この図は、マネージャー層11から画像処理設定要求がDSP用サービス42として受け付けたときの関係を示している。DSP用サービス42は、DSP制御部61と、プログラムとデータのライブラリ62で構成される。
クライアントPCに実装されている場合、本装置すべて含めてプログラムなので、図7に示した汎用メモリ51に保存されている。また、本装置の制御対象であるDSPを搭載したPCIボード63はPCIバス64に拡張ボードとして搭載していて、DSPを搭載したPCIボード63に画像処理を実行するDSP65が実装されている。
制御の流れを説明する。マネージャー層11から画像処理設定要求を受けたとき、DSP制御部61は、マネージャー層11の詳細変換部23がモジュールごとに変換した詳細情報を元に、今回の画像処理でDSP65に設定が必要なプログラムとデータを自身が保持するプログラムとデータのライブラリ62を参照し具体的な設定値を取得する。具体的な設定値を取得した後、PCIバス64を経由してPCIボード63に搭載されている制御対象であるDSP65にプログラム、データのダウンロードを行い、要求されている画像処理が実現できる状態にする。
また、画像処理実行要求時にはプログラム、データのダウンロード同様にPCIバス64を経由して画像ビデオ情報を、PCIボード63送り、DSP65で画像処理を実行させ、その出力結果を汎用メモリ51に保存する制御を行う。
Example 4
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between a DSP service and a PCI board equipped with a DSP. This figure shows the relationship when an image processing setting request is received from the
When installed in the client PC, the program includes all of the apparatus, and is stored in the general-
The flow of control will be described. When receiving the image processing setting request from the
Further, when image processing execution is requested, control is performed such that image video information is sent via the
〔実施例5〕
実施例2は画像処理パスからそのパスを構成する全モジュールについてどのサービス13用の詳細情報に変換するか決定したが、画像処理モジュール単位にサービスを切り替えた方が高速化する例を示す。
図9は第2のマネージャー層の詳細変換部の構成図である。図5との違いは、フィルタ用詳細変換部32はDSP用のフィルタ処理の詳細情報を出力し、スキュー補正用詳細変換部33はCPU用のスキュー補正処理の詳細情報を出力し、孤立点除去用詳細変換部34はDSP用の孤立点除去の詳細情報を出力する点である。
実施例2では詳細変換マネージャー31が画像処理パス等の情報から全体的に決定していたのに対し、図9に示す詳細変換部23は、各モジュールであるフィルタ用詳細変換部32、スキュー補正用詳細変換部33、孤立点除去用詳細変換部34が出力する変換情報を切り替えて作成する。切り替えに際しては前回の画像処理実行時間にかかった時間を計測し、その結果で判断することや、画像サイズから判断する。
しかし、これらの方法で判断することも可能であるが、判断のための処理にも時間がかかる。基本的にCPUの特徴で1処理は高速であるが1画素単位に画像処理を実行する。DSPの特徴で1処理はCPUに比べると遅いが数百画素単位に画像処理を実行する。
このことより、DSPは繰り返し処理には高速に対応できるので、フィルタや孤立点除去処理のように同じ計算の繰り返し処理はあらかじめDSP用の詳細情報しか作成しないように設定し、繰り返し処理ではないスキュー補正処理はCPU用の詳細情報しか作成しないように設定する。
画像処理単位で得意不得意をサービス13ごとに設定しておき、判断せずにその得意の画像処理の詳細情報変換のみを作成しておき、サービス13はこの詳細変換部23が変換した詳細情報を元に変換すれば画像処理の高速化を図ることができる。
Example 5
In the second embodiment, it has been determined which detailed information for which
FIG. 9 is a configuration diagram of the detailed conversion unit of the second manager layer. The difference from FIG. 5 is that the detailed
In the second embodiment, the
However, although it is possible to make a determination using these methods, it takes time to perform the determination process. Basically, one process is high speed due to the characteristics of the CPU, but image processing is executed in units of one pixel. Although one process is slower than the CPU due to the feature of the DSP, the image process is executed in units of several hundred pixels.
As a result, the DSP can cope with repetitive processing at a high speed. Therefore, the repetitive processing of the same calculation, such as the filter and isolated point removal processing, is set in advance so that only detailed information for the DSP is created. The correction process is set so that only detailed information for the CPU is created.
The strength and weakness are set for each
〔実施例6〕
図10は画像処理デバイスがDSPとCPUである場合の画像ビデオ情報の流れを示す図である。図の各画像処理デバイスの状態は、マネージャー層11が各サービス13に画像処理設定要求をし終え、各サービスは画像ビデオ情報を送ればユーザが指定した画像処理が実行できる状態である。
また、各画像処理デバイスが担当する画像処理モジュールはフィルタ、スキュー補正、孤立点除去が選ばれた場合で、フィルタと孤立点除去処理はDSP65が担当し、スキュー補正のみCPUで演算することとする。
また、縦軸は時間軸なので、DSP65を搭載したPCIボード63とDSP65は2セット存在しているわけではなく、CPU演算処理後の画像を再び同一のDSPを搭載したPCIボード63とDSP65が実行していることを示している。画像ビデオ情報の流れもマネージャー層11の画像処理実行要求とともに各サービス13が担当し、担当する画像処理デバイスに送る。
ユーザの指定する画像ファイルを開き読み取り可能にし、最初の画像処理はDSP用サービス42で画像処理を実現するので、DSP制御部61がPCIボード63上のDSP65に対し画像ビデオ情報を1もしくは数ライン単位で送る。画像ビデオ情報が送られたDSP65はマネージャー層11からの画像処理設定要求時にDSP用サービス42に設定された画像処理プログラムとデータを用いてフィルタ演算を行い、1もしくは数ライン単位で処理結果を出力する。
その画像ビデオ情報を汎用メモリ51に格納せずに、CPU用サービス41に送りCPU用サービス41の画像処理演算部は画像処理を実行する。その出力画像ビデオ情報を再びDSP用サービス42のDSP制御部61に送り、PCIボード63上のDSP65に対し画像ビデオ情報を1もしくは数ライン単位で送る。最後に孤立点除去処理を終了した画像ビデオ情報を画像ファイルとして保存し、表示部1に情報を送り画像処理出力結果を表示する。
このようにユーザが意識することなく画像処理制御装置は、画像処理デバイスを切り替えて、切り替えた順番に画像ビデオ情報を送り画像処理を実行させることによって高速に出力結果を得ることができる。
Example 6
FIG. 10 is a diagram showing the flow of image video information when the image processing devices are a DSP and a CPU. The state of each image processing device in the figure is a state in which the
The image processing module in charge of each image processing device is selected when the filter, skew correction, and isolated point removal are selected. The
Since the vertical axis is the time axis, there are not two sets of the
Since the image file designated by the user can be opened and read, and the first image processing is realized by the
The image video information is sent to the
Thus, the image processing control apparatus can obtain an output result at high speed by switching the image processing device, sending the image video information in the order of switching, and executing the image processing without the user being aware of it.
1 表示部、2 入力情報管理部、3 画像処理制御部、11 マネージャー層、12 サービス層、13 サービス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display part, 2 Input information management part, 3 Image processing control part, 11 Manager layer, 12 Service layer, 13 Service
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