CN100488226C - 用于控制数据存储和/或数据重建的设备及其方法 - Google Patents

Abstract

一种数据存储控制设备，包括：数据划分部分，用于将由以多值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由以二值表示每个元素的元素集合所构成的多组部分数据，或者将由以二值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由元素的子集所构成的部分数据；压缩部分，用于通过可逆地压缩所述部分数据、并将压缩的数据划分为预定大小的块来生成压缩数据块；标识符分配部分，用于将标识部分数据的标识符分配给每个压缩的数据块，所述压缩数据块根据所述部分数据生成；以及存储处理部分，用于保留小于目标数据大小、并为所述部分数据所共用的存储区域，并将所生成的压缩数据块存储到所述存储区域中。

Description

用于控制数据存储和/或数据重建的设备及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制数据存储和/或数据重建的设备及其方法。本发明还涉及具有该设备的图像形成装置。

背景技术

在诸如数字多功能外设的图像形成装置中，对扫描的图像读取并将其转换为数字图像，并且将数字图像作为图像数据存储到存储部分。在这种情况下，在将图像数据存储到存储部分之前，许多图像形成装置会执行数据压缩(编码)来减小图像数据的数据大小。在读取和输出压缩并存储的图像数据时，执行解压缩(解码)，以将所述压缩的数据解压缩为原始的图像数据，这之后执行打印处理。

对于压缩彩色图像的处理，广泛地使用了JPEG压缩方法。但是，JPEG压缩是一种不可逆的(irreversible)处理。因此，通过JPEG压缩和解压缩而获得的图像的画面质量与其原件相比发生了恶化。当JPEG压缩的图像数据在进一步进行图像处理时，画面质量就会进一步降低。因而，为了抑制在JPEG压缩之后伴随图像处理而出现的画面质量的恶化，采用了一种方法，该方法在生成图像数据时生成对应每个像素的附加数据，存储所生成的附加数据，以便与图像数据相关联，并将该附加数据用于以后要执行的图像处理。

在执行图像处理时使用所述附加数据，例如，选择对像素的图像处理的优选参数。存在这样一种趋势，随着对画面质量的要求的提高，对于每个像素的附加数据的信息量也在增加。也就是，附加数据是与图像相关的数据，并且每个像素的位数(the number of bits)趋于增加。而随着附加数据的位数增加，存储附加数据所需的存储容量也变得不容忽视。因此，通过在存储到存储部分之前对附加数据执行压缩可以抑制存储容量。但是，与图像数据不同，压缩/解压缩附加数据需要一种可逆的方法。由于附加数据的目的是为了抑制在不可逆地压缩图像数据的解压缩之后图像质量的恶化，所以如果附加数据的原始信息在解压缩之后丢失，就不能实现最初的目的。

作为多值数据(multi-value data)的可逆压缩/解压缩方法，已知的为诸如JPEG2000的方法。但是，可逆压缩/解压缩方法的压缩比远远低于不可逆的压缩/解压缩方法。另一方面，作为二进制数据(binary data)的可逆压缩/解压缩方法，熟知的为MH、MR、MMR、以及JBIG。通过所述方法，可以获得比用于多值数据的压缩/解压缩方法更高的压缩比。此外，实现所述压缩/解压缩所需的电路规模能够更小，处理速度也能够更快。但是，在处理多值附加数据的情况下，需要一种机制以使得压缩/解压缩部分能将目标数据作为二进制数据来处理。关于这个问题，已经提出了一种提供这种机制的方案。例如，为了利用单一压缩/解压缩装置来压缩/解压缩多个工作(job)，已知一种逐行划分每个工作的数据并执行时分处理的方法(例如，参见日本专利公开特许公报No.2004-166187)。

如上所述，需要一种能够以高压缩比压缩多值附加数据的设备或方法。

但是，附加数据的压缩比依赖于相应的图像数据的图像。很难在压缩之前预测压缩比。在压缩时，必须保留用于临时存储压缩数据的缓冲器(存储)区域。在图像形成装置中的图像数据压缩/解压缩通常是基于页单位(pageunit)执行的。在这种情况下，对应图像数据的附加数据也是基于页单位压缩/解压缩的。假设在最差的情况下，为压缩保留的缓冲器区域的大小变得等于在完全不执行附加数据的压缩的情况下的原始附加数据的大小。

但是最好不要只因为压缩比不能被预测而占用额外的存储器区域。凭经验可知在二进制图像数据可逆压缩/解压缩中很少会有压缩图像的大小变得等于原始图像的大小。特别是，当原始图像的图像数据具有足够高的分辨率时，实质上不可能相邻像素的位在所有区域都发生变化。因此，当可逆地压缩二进制图像数据时，在大多数情况下，结果数据(resultant data)的大小会小于原始数据的大小。由于附加数据表示像素的属性，所以期待类似的结果。

如果即使凭经验也能够预测在最差的情况的压缩比的值，则基于预测值就足以保留缓冲器区域，从而节约存储器容量。即使作为压缩结果的在压缩比没有达到预测的值，也足以在那时保留附加的存储区域。在这种情况下，因为分配了比正常情况要大的缓冲器区域以用于压缩所述页的处理，所以用于之后的页的缓冲器保留会花费一定的时间。如果频率在用户可允许的范围内，则在缓冲器容量与处理时间之间的权衡(tradeoff)是允许的。这比总是保留很难被用到的额外的存储器区域并向用户收取费用的方法更为合适。

发明内容

本发明着眼于前述经验的事实，并提供了一种通过在存储数据之前以高压缩比对数据进行压缩来有效利用存储区域的方法，该方法能够从压缩并存储的数据中重建原始数据。

更为具体地，本发明提供了一种将用于二进制数据(binary data)的压缩方法应用到多值化的数据的方法。本发明还提供了一种附加数据划分方法，该方法能够在压缩多值化的数据时预测(predicting)与压缩二进制数据一样高的压缩比。本发明还提供了一种方法，其能够在无法获得数据压缩前所预测的压缩比的情况下容易地扩展存储区域。

本发明提供了一种数据存储控制设备，包括：数据划分部分，用于将由以多值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由以二值(twovalues)表示每个元素的元素集合所构成的多组部分数据(partial data)，或者将由以二值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由元素的子集所构成的部分数据；压缩部分，用于通过可逆地压缩所述部分数据、并将压缩的数据划分为预定大小的块来生成压缩的数据块；标识符分配部分，用于将标识部分数据的标识符分配给每个压缩数据块，所述压缩的数据块根据所述部分数据生成；以及存储处理部分，用于保留小于目标数据大小、并为所述部分数据所共用的存储区域，并将所生成的压缩数据块存储到存储区域中。

而且，本发明提供了一种具有所述数据存储控制设备的图像形成装置。

根据另一个观点，本发明提供了一种使用计算机的数据存储控制方法，包括：将由以多值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由以二值表示每个元素的元素集合所构成的多组部分数据，或者将由以二值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由元素的子集所构成的部分数据的步骤；保留小于目标数据的大小、并为所述部分数据所共用的存储区域的步骤；可逆地压缩所述部分数据、并将压缩的数据划分为预定大小的块，由此生成压缩数据块的步骤；将标识部分数据的标识符分配给每个压缩的数据块的步骤，所述压缩数据块由所述部分数据生成；以及将所生成的压缩的数据块存储到存储区域中的步骤。

而且，本发明提供一种数据重建控制设备，包括：数据读取部分，用于从存储压缩的数据块的存储区域中读取压缩的数据块，所述压缩数据块通过将多值化的或二进制的原始数据划分为多组二进制数据、可逆地压缩所述二进制数据、划分压缩的二进制数据为预定大小的块、以及将相应组的标识符分配给每个压缩数据块来获得；分类部分，用于基于分配给每个压缩数据块的标识符将压缩的数据块分类成组；解压缩部分，用于对分类的压缩数据块进行解压缩，由此生成成组的数据块(group-by-group data blocks)；以及数据连接部分，用于连接所述成组的数据块，由此重建原始数据。

而且，本发明提供了一种具有所述数据重建控制设备的图像形成装置。

根据另一个观点，本发明提供了一种使用计算机的数据重建控制方法，包括：从存储压缩数据块的存储区域读取压缩的数据块的步骤，所述压缩的数据块通过上述数据存储控制方法来获得；基于分配给每个压缩数据块的标识符将压缩数据块分类成组的步骤；解压缩分类的压缩数据块、由此生成成组的数据块的步骤；以及连接所述成组的数据块、由此重建原始数据的步骤。

附图说明

图1是示出本发明的数据存储控制设备的配置的框图；

图2是示出本发明的数据重建控制设备的配置的框图；

图3是示出作为根据本发明的图像形成装置的一种形式的数字全色多功能外围设备的配置的例子的说明图；

图4是示出用于处理将要由根据本发明的图像形成装置处理的图像数据的图像控制部分的配置的框图；

图5是示出根据本发明的图像数据压缩/解压缩的过程的例子的说明图；

图6是示出在本发明中将要存储在压缩数据存储区域中的压缩数据块的格式的说明图；

图7是示出将附加数据划分成组的方法的例子的说明图；

图8是示出将每个像素被表示为二进制数据的附加数据划分为4个组的方法的例子的说明图；

图9是示出将每个像素被表示为二进制数据的附加数据划分为4个组的方法的另一个例子的说明图；

图10是示出将每个像素被表示为二进制数据的附加数据划分为4个组的方法的再一个例子的说明图；

图11是示出在本发明中压缩电路的数量大于解压缩电路的数量的情况的例子的说明图；以及

图12是示出在本发明中压缩电路的数量小于解压缩电路的数量的情况的例子的说明图。

具体实施方式

由于本发明的数据存储控制设备包括用于将由以多值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由以二值表示的每个元素的元素集合所构成的部分数据组、或者将由以二值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由元素的子集所构成的部分数据的划分部分，以及用于通过可逆地压缩所述部分数据、并将压缩数据划分为预定大小的块来生成压缩数据块的压缩部分，所以不论目标数据是二进制的数据或多值化的数据，都可以应用用于二进制数据的可逆的压缩方法。从而，已知的二进制数据压缩方法能够被应用到多值化的数据压缩。由于经常使用用于二进制图像数据的可逆压缩/解压缩方法，因此，凭经验可以预测目标数据的压缩比，基于预测的压缩比确定要保留的存储区域，从而可以有效地使用存储器区域。

虽然主要将多值化的数据视为目标数据，但是目标数据并不局限于此，还可以是二进制数据。虽然主要将目标数据视为涉及图像的数据，但是本发明并不局限于这样的数据。虽然主要将二维数据视为目标数据，但是目标数据可以是一维、三维或更多维的数据。例如，可以使用表示三维坐标系中的每个点的属性的数据。

由于本发明的数据存储控制设备具有用于即使在压缩后的数据大小不能被预测的情况下也能从目标数据生成压缩的数据块的压缩部分，在大多数情况下，压缩可以在大小小于原始数据大小的保留的存储区域中执行。即使在压缩的数据块不能被存储在存储区域中的情况下，也能够容易地扩展存储区域。由于存储区域被共用，不需要在组单位的基础上扩展存储区域。此外，压缩的数据块具有预定的大小。

本发明的数据存储控制设备可以为压缩部分使用用于二进制图像数据的已知可逆压缩/解压缩方法，以便能够获得可靠的设备。

目标数据的每个元素可以通过多位以多值表示，并且数据划分部分可以在每个元素的位深度方向(bit depth direction)上按1位来划分目标数据。利用这种配置，目标数据可以被划分为位式片的(bit-sliced)二进制数据。因此，目标数据压缩可以被视为具有类似二进制数据压缩的特性，并且容易从经验上预测压缩的结果。

目标数据可以是要添加到图像数据的附加数据，并且附加数据的每个元素可以表示图像数据的每个像素的属性。

而且，压缩部分可以用MH编码方法、MR编码方法、MMR编码方法、JBIG编码方法、或方法的任意组合来压缩数据。

压缩部分的数量可以小于组的数量，数据划分部分可以根据组的数量以及压缩部分的数量将多个组分配给单一压缩部分，并且被分配了多个组的压缩部分可以以时分方式来压缩部分数据。

根据本发明的数据存储控制方法，目标数据被划分为二进制数据的组，二进制数据被压缩，并被划分为预定大小的块，并且压缩的数据块被顺序地生成。因此，可以应用已经被经常用到并具有经验的二进制数据的可逆编码方法。从而，可以高精度地预测目标数据的压缩比，确定要保留的存储区域，并且能够有效使用存储器区域。

在本发明的数据存储控制方法中，二进制数据被压缩，并被划分为预定大小的块，由此生成压缩的数据块，并且成组的压缩的数据块被存储在共用存储区域中。因此，即使出现不能获得在组数据(group data)压缩之前所假设的压缩比的情况，预先保留的存储区域也可以容易地扩展。

由于本发明的数据重建控制设备具有：数据读取部分，用于从存储压缩数据块的存储区域读取压缩的数据块，所述压缩的数据块通过将多值化的或二进制的原始数据划分为多组二进制数据、可逆地压缩二进制数据、将压缩的二进制数据划分为预定大小的块、并将相应组的标识符分配给每个压缩数据块来获得；分类部分，用于基于分配给每个压缩数据块的标识符将压缩的数据块分类成组；以及解压缩部分，用于对分类的压缩数据块进行解压缩，由此生成成组的数据块，所以可以将已知的二进制数据解压缩方法应用到压缩的数据块的解压缩。

原始数据可以由多个元素构成，原始数据的每个元素通过多个位表示为多值，并且通过在每个元素的位深度方向上按1位来划分原始数据可以获得成组的数据块。

原始数据可以是要添加到图像数据的附加数据，并且附加数据的每个元素可以是表示图像数据的每个像素的属性的数据。

从存储区域读取的压缩数据块可以是利用前述数据存储控制设备获得的数据。

而且，解压缩部分可以对使用MH编码方法、MR编码方法、MMR编码方法、JBIG编码方法、或方法的任意组合压缩的压缩数据块进行解压缩。

而且，解压缩部分的数量可以小于组的数量，分类部分根据组的数量以及解压缩部分的数量将多个组分配给单一解压缩部分，并且被分配了多个组的解压缩部分可以以时分方式对压缩的数据块进行解压缩。

在本发明的数据重建方法中，从存储压缩的数据块的存储区域中读取压缩数据块。通过将原始数据划分为多个组的二进制数据、可逆压缩所述二进制数据、将压缩的每个二进制数据划分为预定大小的块、并将组的标识符分配到每块数据来获得压缩的数据块。压缩数据块基于分配给所读取的压缩数据块的标识符被分类成组。分类的压缩数据块被解压缩，由此生成成组的数据块。因此，已知的二进制数据解压缩方法可以被应用到压缩的数据块的解压缩。

以下将参考附图对本发明进行更详细的描述。通过下面的说明将进一步理解本发明。以下说明在各方面将被视为是说明性、而不是限定性的。

数据存储控制设备的例子

图1是示出本发明的数据存储控制设备的配置的框图。如图1所示，作为数据存储控制设备的数据存储控制部分1具有以下块：位划分部分11；压缩电路15a、15b、15c和15d；压缩数据存储FIFO存储器17a、17b、17c和17d；代码输出控制电路19；压缩数据选择部分23；以及标识信息添加部分21。

位划分部分11作为数据划分部分，将从外部输入的数据划分为对应4个组a、b、c和d的部分数据。压缩电路15a、15b、15c和15d作为压缩部分，分别对应于组a、b、c和d，并压缩相应组的数据。压缩数据存储FIFO存储器17a、17b、17c和17d作为FIFO存储器，临时存储由压缩电路压缩的数据，并存储数据直到(up to)预定数据大小。压缩数据选择部分23作为存储处理部分，从压缩数据存储FIFO存储器提取(takes)存储在每个压缩数据存储FIFO存储器中的预定大小的压缩数据块，并存储压缩数据块到外部存储器。标识信息添加部分21作为标识符分配部分，将组的标识符分配给从每个压缩数据存储FIFO存储器提取的压缩数据。代码输出控制电路19在将压缩数据块存储到存储器之前在存储器中保留存储区域。该存储区域的容量小于从外部输入的数据的大小。该容量可以是初步对于从外部输入的数据确定的比率。该比例可以在凭经验获得的压缩比的最差值的基础上确定。

位划分部分11具有图像输入FIFO存储器13a、13b、13c和13d。图像输入FIFO存储器13a、13b、13c和13d起到各组的缓冲器的作用，用于吸收(absorbing)数据输入到数据存储控制部分1的速度与数据被压缩电路15a、15b、15c和15d压缩的处理速度之间的差。或者，代替FIFO存储器，划分成组的数据可以存储在保留作为工作存储器(work memory)的存储区域中。代码输出控制电路19是包括标识信息添加部分21和压缩数据选择部分23的块，并执行提取存储在压缩数据存储FIFO存储器中压缩的数据块并将所提取的数据存储到外部存储器的处理。

组的数量并不局限于4个，而可以比4个更多或更少，只要数量是多个。

例如，数据存储控制部分1可以通过将所述块的电路集成在半导体集成电路(LSI)上来实现。或者，所述块的功能可以通过用微计算机实现部分功能并由该微计算机执行控制程序来实现。

数据重建控制设备的例子

图2是示出本发明的数据重建控制设备的配置的框图。如图2所示，数据重建控制部分3作为数据重建控制设备，具有代码输入控制电路31、读取控制电路33、数据分类电路35、数据存储FIFO存储器37a、37b、37c和37d、解压缩电路39a、39b、39c和39d、以及位组合部分41。

读取控制电路33作为数据读取部分，读取由图1中的数据存储控制部分1生成的并存储在外部存储器中的压缩数据块，。在分配给所读取的压缩数据块的标识符的基础上，数据分类电路35作为分类部分，分配用于解压缩所述压缩数据块的解压缩部分。而且，当检查对应于所分配的解压缩部分的FIFO存储器中的空闲区域(free area)时，数据分类电路35将数据存储到FIFO存储器。块存储FIFO存储器37a、37b、37c和37d是用于临时存储分配给解压缩电路的压缩数据块的缓冲器。解压缩电路39a、39b、39c和39d作为解压缩部分，从块存储FIFO存储器读取所存储的压缩数据，并解压缩所读取的压缩数据块，由此生成成组的数据块。位组合部分41作为数据连接部分，连接成组的数据块，从而重建原始数据。

位组合部分41具有图像输出FIFO存储器43a、43b、43c和43d。图像输出FIFO存储器43a、43b、43c和43d是成组的缓冲器，用于吸收在来自数据重建控制部分3的所述成组的数据块的输出速度和接收输出数据的外部块的处理速度之间的差。代替使用图像输出FIFO存储器，解压缩的成组的数据块可以存储在保留为工作存储器的存储器区域中。代码输入控制电路31是包括读取控制电路33和数据分类电路35的块，读取存储在外部存储器中的压缩的数据块，并分类所读取的压缩的数据块，以便被分配到解压缩电路。

例如，数据重建控制部分3可以通过将块的电路集成到半导体集成电路(IC)上来实现。或者，所述块的功能可以通过用微计算机实现部分功能并由该微计算机执行控制程序来实现。

图像形成装置的例子

图3是示出作为根据本发明的图像形成装置的一个方面的全色多功能外围设备的配置的例子的示意图。以下，沿着在图3所示的多功能外围设备中从原始图像的读取到打印输出的数据流程来描述所述各部分和处理的操作。要读取的原稿(original)被用户装在扫描器部分1070的曝光部分1002上。

当用户使用未示出的操作面板指示开始读取时，第一扫描部分1003扫描原稿的读取面(reading face)，并对其进行曝光。从原稿反射的光通过第二扫描部分1004和光学透镜1005并被导入图像传感器1006。图像传感器1006将形成在传感器表面上的原稿图像转换为相应的电子图像信号。以这种方式，原稿的图像被转换为图像信号。所获得的图像信号由未示出的信号处理电路转换为数字信号，然后数字信号被转换为多值的图像数据。而且，信号处理电路生成对应于图像数据的多值化的附加数据。图像数据和附加数据被输入到图像控制部分61。输入图像数据在图像控制部分61中被压缩，并被存储在存储器中。另一方面，附加数据在图像控制部分61中被压缩，并且压缩的数据作为与图像数据相关联的压缩数据块被存储在存储器中。

存储在存储器中的图像数据在图像控制部分61中被解压缩，以便根据用户请求重建成原始图像数据。同时，与图像数据相关联的压缩数据块被解压缩和被重建为原始附加数据。重建的图像数据利用附加数据进行图像处理。图像数据被转换为黑色、黄色、品红色(magenta)和青色(cyan)的彩色分量(color component)的数据。所转换的数据被传送到对这些彩色分量进行处理的激光扫描单元(以下，称为LSU)。打印部分(打印机)1071具有用于黑色的LSU 1015。用于黄色的LSU被提供在黄色图像形成单元1021，用于品红色的LSU被提供在品红色图像形成单元1031，以及用于青色的LSU被提供在青色图像形成单元1041。

图3的打印部分1071具有电子照相全色打印机的配置。彩色分量的数据中的黑色数据被用于在LSU 1015中的激光设备(未示出)的发光。光导体鼓1013的表面用来自LSU 1015的激光束扫描，并且静电潜像被形成在光导体鼓1013的表面。形成的潜像由显影部分1017显影，并且调色剂附着在图像区域中。附着到光导体鼓的表面上的图像区域的调色剂(toner)在第一转印部分1020中被转印到转印带1050上。

上面已经描述了黑色(K)的打印数据。图像形成处理也对黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)执行。所述色彩的调色剂被转印到转印带1050上。其中执行Y、M和C色的图像形成处理的部分分别为图3中用虚线画出的矩形中的图像形成单元1021、1031和1041。以这种方式，在第二转印部分1012中，转印到转印带1050上的色彩的调色剂被转印到从纸盘1010馈送的纸张上。之后，转印的调色剂在定影部分1052中被定影，并在颜色被混和的状态下被固定(fixed)在纸张上。该纸张被输出到纸张排出部分1055。

图像控制部分的例子

图4是示出用于处理由图3的图像形成装置处理的图像数据的图像控制部分61的配置的框图。图4中的图像控制部分61处理由图3的扫描器部分1070读取的图像，将处理的图像存储到存储器，并读取存储在存储器中的图像数据。图像控制部分61还将图像处理成可以由图3中的打印部分1071打印的数据，或者将从外部接收的打印数据处理成可以由打印部分1071打印的数据。

如图4所示，图像控制部分61具有图像输入I/F65、图像压缩部分62、数据存储控制部分1、存储器控制器69、图像解压缩部分64、数据重建控制部分3、图像处理I/F 67、图像输出I/F 73、通信I/F 71、以及CPU I/F 63。

图像输入I/F 65执行从图3所示的外部的扫描器部分1070接收图像数据和附加数据、并经由数据总线75将所接收的数据传送到数据存储控制部分1等的接口连接操作。图像压缩部分62压缩经由图像输入I/F 65传送的图像数据。数据存储控制部分1压缩经由图像输入I/F 65传送的附加数据，并生成压缩的数据块。存储器控制器69控制向外部存储器79写入数据/从外部存储器79读取数据，该外部存储器79用于存储由图像压缩部分62压缩的图像数据和由数据存储控制部分1生成的压缩数据块。

图像解压缩部分64解压缩从外部存储器79读取的图像数据，并重建原始图像数据。数据重建控制部分3解压缩与图像数据相对应的从存储器79读取的压缩数据块，由此重建原始数据。图像处理I/F 67向外部图像处理电路77接口连接/从外部图像处理电路77接口连接图像数据(interfaces image datato/from)，该图像处理电路77用于处理由图像解压缩部分64解压缩的图像数据以及由数据重建控制部分3重建的附加数据。图像输出I/F73被用来传送数据到图3所示的外部打印部分1071。通信I/F 71向外部接口连接/从外部接口连接与对压缩的数据和图像数据进行控制相关的命令。CPU I/F 63作为外部CPU 81与数据总线75之间的接口，所述外部CPU 81用于指示和控制图像控制部分61的各块的操作以及数据的发送/接收。

数据存储控制部分1对应图1中的数据存储控制部分1。数据重建控制部分3对应图2中的数据重建控制部分3。数据存储控制部分1和数据重建控制部分3利用MH编码方法执行压缩/解压缩附加数据的处理。该方法是一个例子，并且压缩/解压缩操作还可以用MR编码方法、MMR编码方法、JBIG编码方法、或方法的任意组合来执行。图像压缩部分62和图像解压缩部分64利用JPEG压缩方法压缩/解压缩图像数据。该方法是一个例子，而本发明并不限于所述方法。

在实施例中，将图像控制部分61实现为集成在单一LSI上的电路。但是本发明并不局限于这种配置。图像控制部分61可以由多个LSI构成，或者可以与诸如图像处理电路77的外部块(external block)集成在一起。

附加数据压缩/解压缩

图5是根据本发明的图像数据压缩/解压缩的过程的例子的说明图。如图5所示，响应于来自CPU 81的指令由位划分部分11划分的附加数据以组单位为基础输入到图像输入FIFO存储器13a、13b、13c和13d。输入到图像输入FIFO存储器的成组的附加数据由对应于组的压缩电路15a、15b、15c和15d压缩，并且压缩的数据被分别输入到相应的压缩数据存储FIFO存储器17a、17b、17c和17d。例如，划分为组“b”的附加数据被输入到图像输入FIFO存储器13b，并由压缩电路15b压缩。

当在每个压缩数据存储FIFO存储器17a、17b、17c和17d中累积了预定大小的数据时，压缩数据选择部分23根据来自压缩数据存储FIFO存储器17a、17b、17c和17d的请求从压缩数据存储FIFO存储器17a、17b、17c和17d提取累积的数据。标识信息添加部分21将组的标识符(ID)分配给提取的数据。以这种方式，准备具有标识符的压缩数据块。而且，压缩数据选择部分23控制具有标识符的压缩数据块，以便存储到在存储器9中保留的存储区域51中。例如，对应于组“b”的ID 01被分配给从组“b”生成的压缩数据块，并且具有ID 01的压缩数据块顺序地被存储在存储区域51中。存储区域51是组“a”、“b”、“c”和“d”所共用的区域。

图6是示出存储在存储区域51中的压缩数据块的格式的示意图。如图6所示，一个压缩数据块的压缩后的数据大小为256字节。这仅仅是一个例子，本发明并不限于这个大小。对于每个压缩数据块，相应组的标识符作为ID由标识信息添加部分21分配。ID“00”对应于组“a”，01对应于组“b”，02对应于组“c”，而03对应于组“d”。

压缩数据块由压缩处理电路15a、15b、15c和15d以组单位为基础生成。压缩数据选择部分23控制以便以生成的次序将压缩数据块存储到存储区域51。存储在存储区域中的压缩数据块的ID不具有规律性，因为一个压缩数据块的生成的时间取决于原始图像。具体来讲，当假设执行组的部分数据的压缩的速度在各组中互相相等时，在其中以低压缩比压缩的原始图像数据的块连续(continued)的组中，从压缩电路输出的数据量大于其它组的数据量，并更快地到达作为压缩数据块的单位的256字节。每个压缩数据块的压缩度(degree)依赖于原始图像。具体来讲，依赖于进行压缩的原始图形的部分，生成压缩数据块的速度不同。从而，在多个压缩电路并行执行压缩的情况下，在各组之间存储压缩数据块的顺序并不是恒定的，而是取决于原始图像。从这个意义讲，就没有规律性。

代码输出控制电路19可以将指示生成顺序的生成编号分配给具有相同ID的压缩数据块。对于具有相同ID的压缩数据块，具有相同ID的压缩数据块按照压缩数据块的生成次序存储到存储区域51。因此，通过从存储区域51的头地址(head address)顺序地读取压缩数据块，所述压缩数据块能够以生成顺序读取。因而，即使没有分配生成编号，压缩数据块存储前的顺序与读取后的顺序也是相同的。所分配的生成编号仅仅用于确认。

通过以如图6所示的格式存储压缩数据块，即使出现无法获得初始预测的压缩比以及初步保留的缓存器区域在压缩期间不是小的情况，也能够很容易应对这些情况。在这种情况下，保留附加存储区域，并在该区域中存储压缩数据块即可。由于缓存器区域为各组共用的区域，所以不需要保留附加区域。所添加的区域能够没有连续的地址。例如，在存储压缩数据块到缓存器区域的时候，代码输出控制电路19完全能够用指针(pointer)管理存储目的地的地址。压缩数据块从缓存器区域的头(head)顺序地存储，则使用指示后面的压缩数据块的存储目的地址(destination address)的指针即可。当代码输出控制电路19确定存储压缩数据块之后的结束地址(end address)超过了初步保留的缓冲器区域的结束地址时，从所添加的缓存存器区域的头地址开始存储压缩数据块即可。

如上所述，根据本发明，可以容易地实现缓存器区域的添加。

再次参考图5，在基于CPU 81的指令对存储在存储器79的存储区域51中的图像数据执行打印处理的情况下，读取控制电路33进行控制，以便顺序地读取与图像数据相对应的存储在存储区域51中的压缩的数据块。数据分类电路35将读取的压缩数据块输入到对应于分配给压缩数据块的ID的块存储FIFO存储器(代码37a、37b、37c和37d之一)。例如，分配“01”作为ID的压缩数据块被输入到与该ID初步相关联的块存储FIFO存储器37b。输入的压缩数据块在对应该块存储FIFO存储器37b的解压缩电路39b中进行解压缩，并且将结果数据输出为组“b”的成组数据块。在图像输出FIFO存储43b中存储输出成组的数据块

位组合部分41在位深度方向上连接存储在图像输出FIFO存储器43a、43b、43c和43d中的成组数据块，由此将所述数据转换为一个数据(single pieceof data)。以这种方式，重建原始附加数据。

多值化的附加数据的二进制化

如上所述，附加数据是对应图像数据的数据，每个元素具有对应图像数据中像素的信息。将更详细地描述将多值化的数据的附加数据划分成组的方法。

图7是示出位划分部分11将附加数据划分为组的例子的说明图。在图7的例子中，每个像素以4位表示的附加数据的元素在位深度方向上被划分为4个组。并且每个组被作为二进制数据处理。

在图7中，水平方向的箭头“x”对应图像数据的主扫描方向，而垂直方向的箭头“y”对应图像数据的副扫描方向。主扫描方向的像素数量为“n”，副扫描方向的像素数量为“m”。为了更容易理解，主扫描方向的1到n以及副扫描方向的1到m的数字被给予像素。对应一个像素的元素由4位表示。一个方框对应一位。具体来讲，方框中写的数字是附加数据的元素的位编号，4位00、01、02和03对应一个元素。

在位深度方向上以位单位为基础划分附加数据的情况下，位编号对应所划分的组的编号。因此，位编号00、01、02和03分别对应于组a、b、c和d。

附加数据的划分的变形

图7示出了在位深度方向上划分多值化的附加数据。但是，附加数据并不限于多值化的数据，而可以是二进制数据。以下将描述划分的变形。

图8是示出位划分部分11将每个像素的以二值表示的附加数据划分为4个组的例子的说明图。以类似图7的方式，主扫描方向上的像素数量为“n”，而副扫描方向上的像素数量为“m”。但是，每个元素的位的数量为一个。在这种情况下，ID 00、01、02和03被循环地分配给对应于在扫描方向上相邻的像素的位，由此将附加数据划分为4个组。在图8的例子中，属于相同组的位是在主扫描方向上每4个像素排列的元素。

图9是其中图1的位划分部分将表示为每个像素2个值的附加数据划分为4个组的另一个例子的说明图。在图9中，主扫描方向上的像素的数量为“n”，副扫描方向上的像素的数量为“m”。对应于一个像素的位的数量为一个。在图9的例子中，在主扫描方向上相邻的多个像素排列形成一个组，并且数据被划分成通过将主扫描方向上的位的数量等分为4份来获得每组的位的数量。具体来讲，组00由主扫描方向上具有从1到n/4的像素编号的n/4位构成。组01由主扫描方向上具有(n/4)+1到n/2的像素编号的n/4位构成。组02由主扫描方向上具有(n/2)+1到3n/4的像素编号的n/4位构成。组03由主扫描方向上具有(3n/4)+1到n的像素编号的n/4位构成。

在图9的例子中，主扫描方向上的一行被等分为4份。划分对象的单位不限于一行，而可以是在存取存储器79时的一个突发(one burst)的位的数量。突发的单位的位的数量(the number of unit bits of burst)由数据总线75、存储器79以及存储器控制器69的配置来确定。

而且，图10是进一步示出其中位划分部分11将每个像素以二值表示的附加数据划分为组的再一个例子的说明图。在图10中，主扫描方向上的像素数量为“n”，而副扫描方向上的像素数量为“m”。在图10的例子中，在主扫描方向上的每一行被设定为一组，ID 00、01、02和03被循环地分配给在副扫描方向上相邻的行，由此将附加数据划分为4个组。在图10的例子中，相同组中的位就是在副扫描方向上每4行排列的每行中的数据。

压缩电路的数量与解压缩电路的数量互不相同的例子

在图5所示的实施例中，压缩电路的数量为4，解压缩电路的数量为4，数量彼此相等。本发明还可以应用到压缩电路的数量与解压缩电路的数量互相不同的情况。例如，考虑了这样一种情况，其中数字多功能外围设备具有4个压缩电路和4个解压缩电路，并且占用了2个解压缩电路用于传真功能的接收操作。在这种情况下，数字多功能外围设备利用4个压缩电路压缩从要复制的原稿生成的附加数据，并将未用于传真功能的接收操作的2个解压缩电路用于打印处理。

还有一种情况，其中附加数据的压缩和解压缩由不同的数字多功能外围设备执行。在这种情况下，执行压缩的多功能外围设备中的压缩电路的数量与执行解压缩的多功能外围设备中的解压缩电路的数量可能互相不同。例如，有这样一种模式，其中附加数据作为压缩的数据块存储为在执行压缩的多功能外围设备的存储区域51中。之后，压缩数据块通过通信I/F 71传送到经由通信线路连接的另一个数字多功能外围设备，并在另一个数字多功能外围设备中进行解压缩。

图11是示出在本发明中压缩电路的数量大于解压缩电路的数量的情况的例子的说明图。在图11中，压缩电路的数量为4个，而解压缩电路的数量为2个。组的数量为4个。在图11中，划分附加数据、压缩划分的数据、以及将压缩数据块存储到存储器79中的存储区域51的过程类似于图5中的。

在基于CPU 81的指令通过2个解压缩电路解压缩存储在存储器79中的存储区域51中的压缩数据块的情况下，读取控制电路33顺序地读取存储在存储区域51中的压缩数据块。数据分类电路35根据分配给读取的压缩数据块的ID识别出组的数量为4个。当数据分类电路35识别出组的数量大于可以使用的解压缩电路37a和37b的数量时，数据分类电路35确定在那种条件下对相应于分配给压缩数据块的ID的块存储FIFO存储器的分配。数据分配电路35在组的数量以及可用的解压缩电路的数量的基础上确定分配。最好，几乎均匀地确定分配给解压缩电路的组的数量。当初步限定了组的数量以及解压缩处理电路的数量时，可以提前确定根据所述组合的分配模式(assignment pattern)。

在图11中，数据分类电路35将ID 00和01分配给解压缩电路39a，并将ID 02和03分配给解压缩电路39b。

每个块存储FIFO存储器被构建，以便通过根据分配的组的数量被划分来使用。例如，块存储FIFO存储器37a被用于具有ID 00和01的2个组，FIFO存储器的区域被划分为2个部分，并且所述2个部分被用作相互独立的FIFO存储器。从数据处理速度的角度，最好，每个划分的FIFO区域大于作为压缩数据块的大小的256字节，并且考虑预先保留具有足够大的大小的FIFO存储器区域。但是，这不是一个必需的条件。数据分类电路35将块存储FIFO存储器37a划分为2个部分，并且进行控制，以便将所划分的FIFO区域中的一个分配为ID 00的压缩数据块，并将另一个区域分配为ID 01的压缩数据块。解压缩电路39a被控制，以便以时分方式被分配给ID 00和ID 01的解压缩。解压缩电路39a将ID 00的解压缩的成组数据块输入到图像输出FIFO存储器43a，并且将ID 01的解压缩的成组数据块输入到图像输出FIFO存储器43b。

被分配ID 02和03的块存储FIFO存储器37b将ID 02的成组数据块输入到图像输出FIFO存储器43c，并且将ID 03的成组数据块输入到图像输出FIFO存储器43d。

位组合部分41在位深度方向上连接存储在图像输出FIFO存储器43a、43b、43c和43d中的成组数据块，由此将数据转换为一个数据(single piece ofdata)。以这种方式，重建原始附加数据。

图12是示出在本发明中压缩电路的数量小于解压缩电路的数量的情况的例子的说明图。在图12中，压缩电路的数量为2，解压缩电路的数量为4，并且组的数量为4。

当确定可用的压缩电路17a和17b的数量小于组的预定数量时，位划分部分11确定在所述条件下对相应于组的压缩电路的分配。位划分部分11在组的数量以及压缩电路的数量的基础上确定分配。最好这样确定分配，以便分配给解压缩电路的组的数量几乎相等。如果组的数量和解压缩电路的数量被预先限定，则根据该组合的分配模式可以被预先确定。

在图12的例子中，位划分部分11将ID 00和01分配给压缩电路15a，并将ID 02和03分配给压缩电路15b。

每个压缩数据存储FIFO存储器被构建，以便通过根据分配的组的数量被划分来使用。例如，压缩数据存储FIFO存储器17a被用于具有ID 00和01的2个组，FIFO存储器的区域被划分为2个部分，并且所述2个部分被用作相互独立的FIFO存储器。位划分部分11将压缩数据存储FIFO存储器17a划分为2个部分，将划分的FIFO区域中的一个分配为压缩数据块ID 00，并将另一个区域分配为压缩数据块ID 01。压缩电路15a被控制，以便以时分方式分配给ID 00和ID 01的压缩。压缩电路15a将ID 00的压缩数据块输入到为ID 00准备的压缩数据存储FIFO存储器17a，并将ID 01的压缩数据块输入到为ID 01准备的压缩数据存储FIFO存储器17b。

当具有预定大小的数据被存储到压缩数据存储FIFO存储器时，压缩数据选择部分23从压缩数据存储FIFO存储器提取存储的数据。标识信息添加部分21将组的标识符(ID)添加到所提取的数据。而且，压缩数据选择部分23将分配了标识符的压缩数据块存储到在存储器79中保留的存储区域51中。

读取存储在存储区域51中的压缩数据块、解压缩读取的块、以及连接位、由此生成原始附加数据的处理的过程类似于图5的。

最后，不同于本发明的上述实施例的各种改变显然也是可能的。应当认为这样的改变也属于本发明的特征和范围。在权利要求书的集合和范围内的各种改变，或者这样的集合和范围的等效物都应当为权利要求书所包含。

Claims (15)

1.一种数据存储控制设备，包括：

数据划分部分，用于将由通过多位以多值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为由以二值表示每个元素的元素集合所构成的多组部分数据，或者将由以二值表示每个元素的元素集合所构成的目标数据划分为分别由所述以二值表示每个元素的元素集合的不同部分所构成的多组部分数据；

压缩部分，用于通过可逆地压缩所述部分数据、并将压缩的数据划分为预定大小的块来生成压缩的数据块；

标识符分配部分，用于将标识部分数据的标识符分配给每个压缩的数据块，所述压缩的数据块根据所述部分数据生成；以及

存储处理部分，用于保留小于目标数据大小、并为所述部分数据所共用的存储区域，并将所生成的压缩的数据块存储到所述存储区域中。

2.根据权利要求1所述的数据存储控制设备，其中，

数据划分部分在每个元素的位深度方向上按1位划分所述目标数据。

3.根据权利要求2所述的数据存储控制设备，其中，所述目标数据为要添加到图像数据的附加数据，并且所述附加数据的每个元素表示所述图像数据的每个像素的属性。

4.根据权利要求2所述的数据存储控制设备，其中，所述压缩部分用MH编码方法、MR编码方法、MMR编码方法、JBIG编码方法、或上述方法的任一组合来压缩数据。

5.根据权利要求1所述的数据存储控制设备，其中，所述压缩部分的数量小于组的数量，

所述数据划分部分根据组的数量以及压缩部分的数量来将多个组分配给单一压缩部分，和

被分配了多个组的所述压缩部分以时分方式来压缩所述部分数据。

6.一种图像形成装置，包括根据权利要求1所述的数据存储控制设备。

7.一种使用计算机的数据存储控制方法，包括：

将由通过多位以多值表示每个元素的元素集合构成的目标数据划分为由以二值表示每个元素的元素集合构成的多组部分数据，或者将由以二值表示每个元素的元素集合构成的目标数据划分为分别由所述以二值表示每个元素的元素集合的不同部分所构成的多组部分数据的步骤；

保留小于目标数据大小、并为部分数据所共用的存储区域的步骤；

可逆地压缩所述部分数据、并将压缩的数据划分为预定大小的块由此生成压缩的数据块的步骤；

将用于标识部分数据的标识符分配给每个压缩的数据块的步骤，所述压缩的数据块根据所述部分数据生成；以及

将所生成的压缩的数据块存储到所述存储区域的步骤。

8.一种数据重建控制设备，包括：

数据读取部分，用于从存储压缩的数据块的存储区域读取压缩的数据块，所述压缩的数据块使用根据权利要求1所述的数据存储控制设备来获得；

分类部分，用于在分配给每个压缩的数据块的标识符的基础上将所述压缩的数据块分类成组；

解压缩部分，用于对分类的压缩的数据块进行解压缩，由此生成成组的数据块；以及

数据连接部分，用于连接所述成组的数据块，由此重建原始数据。

9.根据权利要求8所述的数据重建控制设备，其中，所述原始数据由多个元素构成，原始数据的每个元素通过多个位以多值来表示，并且所述成组的数据块通过在每个元素的位深度方向上按1位划分所述原始数据来获得。

10.根据权利要求9所述的数据重建控制设备，其中，所述原始数据为要添加到图像数据的附加数据，并且所述附加数据的每个元素是表示所述图像数据的每个像素的属性的数据。

11.根据权利要求9所述的数据重建控制设备，其中，所述解压缩部分解压缩使用MH编码方法、MR编码方法、MMR编码方法、JBIG编码方法、或上述方法的任一组合压缩的压缩数据块。

12.根据权利要求8所述的数据重建控制设备，其中，解压缩部分的数量小于组的数量，

所述分类部分根据组的数量以及解压缩部分的数量将多个组分配给单一解压缩部分，以及

被分配了多个组的所述解压缩部分以时分方式来解压缩所述压缩的数据块。

13.一种图像形成装置，包括根据权利要求8所述的数据重建控制设备。

14.一种数据重建控制设备，包括：

数据读取部分，用于从存储压缩的数据块的存储区域读取压缩的数据块，所述压缩的数据块通过将多位多值的或二进制的原始数据划分为多组二进制数据、可逆地压缩所述二进制数据、划分压缩的二进制数据为预定大小的块、并将相应组的标识符分配给每个压缩的数据块来获得；

分类部分，用于在分配给每个压缩的数据块的标识符的基础上将压缩的数据块分类成组；

解压缩部分，用于对分类的压缩的数据块进行解压缩，由此生成成组的数据块；以及

数据连接部分，用于连接所述成组的数据块，由此重建原始数据。

15.一种使用计算机的数据重建控制方法，包括：

从存储压缩的数据块的存储区域读取压缩的数据块的步骤，所述压缩的数据块通过根据权利要求7所述的数据存储控制方法来获得；

在分配给每个压缩的数据块的标识符的基础上将压缩的数据块分类成组的步骤；

解压缩分类的压缩的数据块、由此生成成组的数据块的步骤；以及

连接所述成组的数据块、由此重建原始数据的步骤。

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