CN100479482C - 图像处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像处理装置,其中的图像处理部包括:从扫描仪输入图像数据,生成数据包的图像输入接口;把数据包传送给第二图像环接口的第四图像环接口;向打印机输出图像数据的图像输出接口。在系统控制部中包括:把从图像处理部传送来的数据包存储在RAM中,从RAM读出数据包的RAM控制器;向第三图像环接口传送数据包的第一图像环接口。分别使用不同的图像环从图像处理部向系统控制部以及从系统控制部向图像处理部传送包。
Description
本申请为同一申请人于2003年7月31日递交的申请号为03152384.6、发明名称为“多功能设备的控制器”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种作为多功能设备控制器的图像处理装置,该多功能设备具有CPU、存储器、计算机连接接口、网络接口、打印机接口、扫描仪接口、各种静止图像处理部等,进行扫描、打印、图像数据的网络传输、图像的存储。
背景技术
在现有技术中,如特开平11-45225号公报所示的那样,提出了在一个半导体基板上构成的多功能设备的控制器的方案。
而且,提出了在以PCI总线为代表的一条共用总线上连接多个图像处理部的多功能设备的控制器的方案。
但是,在构成于上述现有的一个半导体基板上的多功能设备的控制器中,存在当处理能力不足时,不能容易地变更其配置的问题。
而且,在一条共用总线上连接多个图像处理部的多功能设备的控制器被构成为图像数据通过共用总线传输,因而存在一条总线限制了系统性能的问题。而且,还存在构成部件个数增加使设备价格升高的问题。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种可容易变更系统构成的廉价的多功能设备控制器。
根据本发明的一个方面,一种图像处理装置,具有图像处理部、图像输出部和系统控制部,其特征在于,上述图像处理部包括:图像输入接口,将从图像输入部接收的光栅图像数据转换为矩形图像数据;数据包生成装置,根据上述矩形图像数据生成数据包;第一包传送装置,把上述数据包传送给上述系统控制部;和图像输出接口,从自上述系统控制部接收的数据包中提取矩形图像数据,将该提取的矩形图像数据转换成光栅图像数据并向上述图像输出部输出上述光栅图像数据,上述图像输出部打印上述光栅图像数据,上述系统控制部包括:存储器控制装置,把从上述图像处理部传送来的数据包存储在存储器中,并从该存储器读出数据包;第二包传送装置,把上述数据包传送给上述图像处理部,其中,上述第一包传送装置和第二包传送装置在上述系统控制部与上述图像处理部之间分别使用不同的连接路径来传送包。
本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。但是,应当知道,本领域的技术人员可以在不背离本发明的精神的条件下进行变化和变型,本发明的范围由权利要求书限定。
附图说明
图1是表示实施例的控制器构成的方框图;
图2A和2B是表示本系统的实际使用环境的图;
图3是本系统控制器的整体方框图;
图4是表示图像包的图;
图5是表示命令包的图;
图6是表示中断包的图;
图7是表示包表的图。
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明所涉及的一个最佳实施例。
<第一实施例>
以下对本发明的第一实施例的装置及其动作进行详细说明。
[装置构成]
在图1中表示了本实施例的控制器的方框图。
在控制器单元2000中,系统控制部2150控制整个系统而图像处理部2149进行图像处理。系统控制部2150和图像处理部2149通过一对图像环2008连接。在系统控制部2150上连接着操作部2001、RAM2002、ROM2003。
在图1中,表示了这样的例子:盘控制器2144、调制解调器2050、PHY/PMD2146经过通用PCI总线2143连接到系统控制部2150上。
在图像处理部2149上连接打印机2095、扫描仪2070、第一和第二图像存储器2123。
在图2中表示了更详细的整体构成。控制器单元2000通过与作为图像输入设备的扫描仪2070和作为图像输出设备的打印机2095相连接,并与LAN2011和公用线路WAN2051相连接,作为用于进行图像信息和设备信息的输入输出、PDL数据的图形展开的控制器。
CPU2001是控制系统整体的处理器。在本实施例中,表示了使用两个CPU的例子。这两个CPU连接在共用CPU总线2126上,并经过该CPU总线2126而连接到系统总线桥2007上。
系统总线桥2007是总线开关,其与CPU总线2126、RAM控制器2124、ROM控制器2125、第一IO总线2127、第二IO总线2129、第一图像环接口2147、第二图像环接口2148连接。
RAM2002是用于CPU2001操作的系统工作存储器,也可用作暂时存储图像数据的图像存储器。RAM2002由RAM控制器2124进行控制。
ROM2003是自引导ROM,用于存储系统的引导程序。ROM2003由ROM控制器2125进行控制。
第一IO总线2127是内部IO总线的一种,用于连接作为标准总线的USB总线的控制器、USB接口2138、通用串行端口2139、中断控制器2140、GPIO接口2141。在第一IO总线2127中包含总线判优器未图示。
操作部I/F2006是针对操作部UI2012的接口,用于向操作部2012输出在操作部2012上显示的图像数据。此外,还用于将本系统使用者从操作部2012输入的信息传送给CPU2001。
第IO总线2129是内部IO总线的一种,用于连接第一和第二通用总线接口2142以及LAN控制器2010。在第二IO总线2129中包含总线判优器未图示。
第一和第二通用总线接口2142由两个相同的总线接口所构成,作为用于支持标准IO总线的总线桥。在本实施例中,表示了以第一和第二PCI总线2143为例的例子。
HDD2004是硬盘驱动器,用于存储系统软件、图像数据。HDD2004经过盘控制器2144而连接到第一PCI总线2143上。
LAN控制器2010经过MAC电路2145、PHY/PMD2146连接在LAN2011上,用于进行信息的输入输出。
调制解调器2050连接在公用线路2051上,用于进行信息的输入输出。
第一图像环接口2147和第二图像环接口2148是与系统总线桥2007和高速传送图像数据的图像环2008相连接的用于在RAM2002与图像处理部2149之间传送平铺化tiled数据的DMA控制器。
图像环2008由一对单方向连接路径的组合而成,用于高速传送图像数据包。图像环2008在图像处理部2149内通过第三图像环接口2101和第四图像环接口2102与命令处理部2104、状态处理部2105、平铺总线2107相连接。
命令处理部2104除了与第三图像环接口2101和第四图像环接口2102连接以外,还与寄存器设定总线2109相连接,用于把从CPU2001发出的、经过图像环2008而输入的寄存器设定请求写入与寄存器设定总线2109相连接的相关块中。而且,根据从CPU2001发出的寄存器读出请求,经过寄存器设定总线2109而从该寄存器读出信息,并传送给第四图像环接口2102。
状态处理部2105监视各个图像处理部的信息,生成用于向CPU2001发出中断的中断包,并将其输出给第四图像环接口。
在平铺总线2107上除连接上述块以外,还连接有以下的功能块:图像输入接口2112、图像输出接口2113、多个矩形图像处理部。在本实施例中表示了这样的例子:作为矩形图像处理部,安装了多值化部2119、两值化部2118、色空间变换部2117、图像旋转部2030、分辨率变换部2116。
图像输入接口2112把由后述的扫描仪2170进行了校正图像处理的光栅图形数据作为输入,执行通过由寄存器设定总线2109设定的预定方法向矩形数据的结构变换以及块同步,然后将矩形数据输出给平铺总线2107。
图像输出接口2113把来自平铺总线2107的矩形数据作为输入,进行向光栅图像的结构变换以及块率变更,并把光栅图像输出给打印机2195。
图像旋转部2030进行图像数据的旋转。
分辨率变换部2116用于改变图像分辨率。
色空间变换部2117进行彩色和灰度图像的色空间转换。
两值化部2118把多值彩色、灰度图像进行两值化。
多值化部2119把两值图像变换为多值数据。
存储器控制部2122连接在存储器总线2108上,按照各个图像处理部的请求,通过预先设定的地址分割,向第一和第二图像存储器2123进行图像数据的写入、读出,以及根据需要进行刷新等操作。
[系统整体配置]
在图3中表示了本实施例所涉及的网络系统的整体配置。
本实施例所涉及的多功能设备1001由扫描仪和打印机构成,能够使从扫描仪读入的图像被发送到局域网LAN1010,并且,通过打印机打印出从LAN1010接收的图像。而且,也可以通过未图示的FAX发送部,把从扫描仪读入的图像发送给PSTN或ISDN1030,并通过打印机打印出从PSTN或ISDN接收的图像。数据库服务器1002作为数据库来管理通过多功能设备1001读入的两值图像及多值图像。
数据库服务器1002的数据库客户1003可以浏览/检索数据库1002中所保存的图像数据。
电子邮件服务器1004能够接收由多功能设备1001读取的图像作为电子邮件的附件数据。1005是电子邮件的客户,能够接收和阅读由电子邮件服务器1004收取的邮件,也可以发送电子邮件。
WWW服务器1006是向LAN提供HTML文档的服务器,由WWW服务器1006提供的HTML文档能够通过多功能设备1001被打印输出。
DNS服务器1007管理用于建立因特网连接的域名。路由器1011把LAN1010与因特网/企业内部网1012进行连接。在因特网/内部网1012上连接与上述数据库服务器1002、WWW服务器1006、电子邮件服务器1004、多功能设备1001相同的多功能设备1020、数据库服务器1021、WWW服务器1022、电子邮件服务器1023。另一方面,多功能设备1001能够经过PSTN或ISDN1030与FAX装置1031进行发送接收。
而且,打印机1040也可连接在LAN上,以打印输出由多功能设备1001读取的图像。
[矩形数据包格式]
在本实施例所涉及的系统控制器单元2000内,以包化格式来传送图像数据、由CPU2001产生的指令、从各个块发出的中断信息。在本实施例中,使用图4所示的数据包、图5所示的命令包、图6所示的中断包这三种不同的包。
·数据包图4
在本实施例中,表示了把图像数据分成多个平铺单位来进行处理的例子,其中每个平铺单位由32像素×32像素构成。通过在分成多个平铺单位的图像中附加必要的标题信息3001和图像附加信息3003等而构成数据包。
下面对包含在标题信息3001中的信息进行说明。
包的类型由标题信息3001内的包类型3004来区分。
芯片ID3005表示作为包发送目标的芯片的ID。
数据类型3006表示数据的类型。
页面ID3007表示一个页面,作业ID存储通过软件进行管理的作业的ID3008。
平铺编号为Y方向上的平铺坐标3009和X方向上的平铺坐标3010的组合,用YnXn来表示。
数据包存在图像数据被压缩的情况和未被压缩的情况。在本实施例中表示未压缩的情况。用压缩标记3017来区分被压缩的情况和未压缩的情况。
处理指令3011按左侧的处理顺序进行设定,每处理的一个处理单元之后,将处理指令左移8位。处理指令3011中存储8组单元ID3019和模式3020的组合。单元ID3019指定各个处理单元,模式3020指定每个处理单元中的动作模式。由此,一个包能够在8个单元中连续处理。
包字节长度3012表示一个包的总字节数。
图像数据字节长度3015表示图像数据的字节数,Z数据字节长度3016表示图像附加信息的字节数,图像数据偏移3013、Z数据偏移3014表示距相应数据包的开头的偏移量。
·包表图7
各个包由包表6001进行管理。包表6001的构成要素为以下这样:若在表中的相应值上附加5位0,可得到包起始地址6002和包字节长度6005。
包地址指针27bit+5b00000=包起始地址
包长度11bit+5b00000=包字节长度
包表6001和链表6010互不分割。在包表6001中,包数据通常在扫描方向上按Yn/Xn=000/000,000/001,000/002,……的顺序排列。该包表6001中的每一项唯一地表示一个平铺。而且,Yn/Xmax的下一项为Yn+1/X0。
当当前包与前一个包具有完全相同的数据时,该当前包不被写入存储器,但在包表项中存储与前一项相同的包地址指针和包长度。这意味着两个表项指示同一个包数据。在此情况下,为两个表项设置重复标记6003。
当一个包被链DMA分成多个时,设置划分标记6004,并设置包含该包起始部分的链块的链表编号6006。
链表6010中的每一项由链块地址6011和链块长度6012构成,其中在该表的最后一项中将地址和长度都存为0。
·命令包格式图5
本命令包格式用于进行对寄存器设定总线2109的访问。通过使用该命令包,能够从CPU2001访问图像存储器2123。
在芯片ID4004中包含表示作为命令包发送目标的图像处理部2149的ID。页面ID4007、作业ID4008分别包含用于通过软件进行管理的页面ID和作业ID。包ID4009仅利用数据包的X坐标进行一维表示。包字节长度4010固定为128字节。
在包数据部4002中,以地址4011和数据4012的组合作为一个命令,最多能够存储12个命令。用命令类型4005来表示是写命令还是读命令,命令的个数以命令数目4006来表示。
·中断包格式图6
该中断包格式用于通知从图像处理部2149到CPU2001的中断。当状态处理部2105发送中断包时,必须在获得发送许可之后,才能发送下一个中断包。包字节长度5006固定为128字节。
在包数据部5002中存有图像处理部2149的各内部模块的状态信息5007。状态处理部2105收集图像处理部2149内各个模块的状态信息以一齐发送给系统控制部2150。
芯片ID5004中包含表示作为中断包的发送目标的系统控制部2150的ID。而且,中断芯片ID5005中包含表示作为中断包的发送方的图像处理部2149的ID。
下面示出典型的处理流程。
(1)当多功能设备的用户通过操作部2012发出复制作业的指示时,CPU2001从操作部接口2006接受传递的信息,根据纸张尺寸等信息,并利用传送包数、RAM2002中的图像存储地址等必要信息对第二图像环接口2148进行编程。
(2)CPU2001经过寄存器存取环2137对位于第一图像环接口2147内部的命令包生成寄存器进行编程,生成用于设定纸张尺寸、色空间信息等必要信息的命令包,以经过图像环2008将该命令包传递给图像处理部2149的图像输入接口2112。
(3)命令包经过第三图像环接口2101、命令处理部2104和寄存器设定总线2109来对图像输入接口2112进行编程。
(4)接着,CPU2001使用命令包,对图像输入接口2112内部的扫描仪通信接口进行编程,并向扫描仪2070指示开始扫描。
(5)从扫描仪2070输入的图像信息经过图像输入接口2112以及存储器总线2108而暂时存储在由存储器控制部2122控制的图像存储器2123中。
(6)所存储的图像数据再次由图像输入接口2112以每32×32像素地被读出,在附加包类型3004、芯片ID3005、数据类型3006、页面ID3007、作业ID3008、Y方向的平铺坐标3009、X方向的平铺坐标3010、压缩标记3017、处理指令3011、包字节长度3012等标题信息后,作为包数据而输出给平铺总线2107。
(7)上述包数据被顺序形成,并在经过第四图像环接口2102、图像环2008、第二图像环接口2148之后,根据在第二图像环接口2148中编程的信息,顺序被存储到RAM2002中。
(8)第二图像环接口2148同时在RAM上形成包表6001。
(9)当一页的扫描动作结束时,使用扫描仪通信机构,向图像输入接口2112传递结束通知。图像输入接口2112利用中断信号未图示,向状态处理部2105通知中断。
(10)状态处理部2105生成中断包图6,并传递给第二图像环接口2148。
(11)第二图像环接口2148解释该中断包,并利用一个中断信号未图示,向中断控制器2140传递中断指令。
(12)中断从中断控制器传递给CPU2001,CPU2001检测出扫描动作的结束。
(13)CPU2001经过寄存器存取环2137,生成命令包,从第一图像环接口2147经过图像环2008、第三图像环接口2101、命令处理部2104、寄存器设定总线2109向图像输出接口2113进行必要信息的设定。
(14)CPU2001同样使用命令包,通过设在图像输出接口2113中的打印机通信机构,指示打印机2095进入打印等待状态。
(15)接着,CPU2001在设在第一图像环接口2147内的DMA控制器中对包表所在的存储器地址等进行编程。
(16)第一图像环接口2147内的DMA控制器根据所编程的信息,从RAM2002内读出数据包,经过图像环2008、第三图像环接口2101、平铺总线2107,依次输出给图像输出接口2113。
(17)图像输出接口2113从接收的数据包中提取出图像部分,并存储到图像存储器2123中。
(18)在必要像素部分的图像数据被存储到图像存储器2123中的时刻,图像输出接口2113从图像存储器2123中依次读出图像数据,并输出给打印机2095。
(19)其结果,用户得到作为复制结果的打印图像。
(20)在完成对必要像素的图像输出的时刻,通过中断包,向CPU2001传递中断结束的信息。
此外,在复制多页的情况下,尽管打印动作和扫描动作同时发生,但图像环2008是一对单向连接路径,从而扫描数据包和打印数据包不会通过同一总线。
根据以上说明的实施例,由于分别使用不同的连接路径来进行从图像处理部向系统控制部的包传送和从系统控制部向图像处理部的包传送,从而能够提高装置的性能。
而且,由于系统控制部和图像处理部独立构成,在将来处理能力不足时,能够分别独立地进行更换,从而使在短时间内开发高性能的装置成为可能。
而且,通过分别在不同的半导体基板上构成上述系统控制部和上述图像处理部,能够减少零件个数,从而能够提供廉价的装置。
本领域的技术人员容易发现另外的优点和变形。因此,广义上讲,本发明不限制于这里所示和所述的特定细节和代表性实施例。从而,在不背离由后附权利要求及其等效物限定的一般发明概念的精神或范围的情况下,可进行各种修改。
Claims (8)
1.一种图像处理装置,具有图像处理部、图像输出部和系统控制部,其特征在于,
上述图像处理部包括:
图像输入接口,将从图像输入部接收的光栅图像数据转换为矩形图像数据;
数据包生成装置,根据上述矩形图像数据生成数据包;
第一包传送装置,把上述数据包传送给上述系统控制部;和
图像输出接口,从自上述系统控制部接收的数据包中提取矩形图像数据,将该提取的矩形图像数据转换成光栅图像数据并向上述图像输出部输出上述光栅图像数据,
上述图像输出部打印上述光栅图像数据,
上述系统控制部包括:
存储器控制装置,把从上述图像处理部传送来的数据包存储在存储器中,并从该存储器读出数据包;
第二包传送装置,把上述数据包传送给上述图像处理部,
其中,上述第一包传送装置和第二包传送装置在上述系统控制部与上述图像处理部之间分别使用不同的连接路径来传送包。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,上述系统控制部和上述图像处理部分别形成在不同的半导体基板上。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,上述系统控制部还包括根据用户的操作生成用于控制上述图像处理部的动作的命令包的命令包生成装置,使用上述第二包传送装置把该命令包传送给上述图像处理部。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,上述图像处理部还包括生成用于向上述系统控制部通知中断的中断包的中断包生成装置,使用上述第一包传送装置把该中断包传送给上述系统控制部。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,上述数据包生成装置包括:
生成用于确定上述矩形图像数据的页面的页面ID的装置;
生成用于确定上述矩形图像数据的位置的位置数据的装置,
其中,上述数据包至少包含上述页面ID、位置数据、以及矩形图像数据。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置,其特征在于,上述图像处理部还具有:
从自上述系统控制部接收的上述数据包中提取出矩形图像数据的装置;和
矩形光栅变换装置,根据页面ID和位置数据,把多个矩形图像数据变换为光栅图像数据。
7.根据权利要求5所述的图像处理装置,其特征在于,上述图像处理部还具有处理矩形图像数据的矩形图像处理装置。
8.根据权利要求1所述的图像处理装置,还包括:扫描图像并将该图像数据输入到上述图像输入接口的图像输入部。
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