CN101971135A - 打印任务的分布式处理 - Google Patents

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Abstract

一种用于分配数字打印的打印任务的方法和设备，其在多个处理装置之间分配打印任务的单元。所述方法和设备包括接收通用任务文件(CJF)(41)。将该通用任务文件划分为多个CJF块(74)，其中CJF块的数量是根据处理装置(42)的可用性产生。将CJF块分配到处理装置来进行处理并产生多个准备打印(RTP)(14)页面。通过在页面上附加打印任务顺序将产生的所述多个RTP页面发送到数字打印机(52)。

Description

打印任务的分布式处理
技术领域
本发明涉及一种用于将页面描述语言(PDL)对象有效地分配到数字前端系统的处理器的方法和设备，以便提供高速数字打印机所需的数字数据，从而符合打印机的速度需求。
背景技术
用于准备数据和驱动数字打印机的数字前端或彩色打印服务器可以概括为两个主要部分，如图1中所示：
1、前端单元11处理例如PostScript(PS)的页面描述语言(PDL)13形式的数字文件。前端单元11配备有PDL处理装置，并且处理装置的输出为准备打印(RTP)形式的数据14。
2、后端单元12接收RTP数据并且通过到打印机的视频接口15将其发送至数字打印机来打印。
很多彩色打印服务器制造符合打印引擎的RTP数据缓冲区，换句话说，由前端11产生的数据立即被后端12处理，而没有产生RTP对象并将它们存储在中间存储器用于将来再打印的步骤。商业彩色打印服务的一种利用上述产生中间RTP的方法，并定义特殊的RTP格式以及基于该RTP格式的数据流。该RTP格式包括可重用单元以及表示为分离的RTP单元的不可重用单元。
前端11接收到来的PDL任务，例如页面定义文件(PDF)、PS或可变PostScript(VPS)。前端11处理这些任务，并将PDL任务转换为RTP任务。后端12将RTP单元合并和拼版为页面位图，并利用视频接口15将位图输出至打印机。
使用中间存储RTP格式能更好的满足数字打印机的引擎速度。对于不变数据打印(VDP)任务，以引擎速度来打印多个副本。这是通过一次准备RTP并且多次打印RTP实现的。在一般VDP任务的情况中，是以引擎速度准备RTP。
当设计至新的打印机的接口时，严格划分前端单元和后端单元非常重要。前端是独立于打印机的部分并且一般要求用户化受限，而后端是依赖于打印机的部分并且一般需要特定的用户化以满足特定的打印机需求。图2为一般商业彩色打印服务器的俯视图，如上所述，图示了前端11和后端12是分离的。
打印机色彩服务器结构中的重要单元是合并器和打印机接口电路板28。合并器电路板以引擎速度实时地合并和拼版RTP单元。系统的其他部分可以看作生产线，其主要目的是产生多个RTP对象以供应给合并器电路板。该系统视图是简化的，也可能有其他的替代视图。
RTP格式是伊斯曼柯达公司用于分离任务的专利格式。根据该格式，分离的任务包括RTP页面，每个页面索引到多个RTP单元。RTP是基于单元的格式，表现为可重用和不可重用的单元表示为单独的RTP单元。每个RTP单元可以看作压缩的光栅(raster)单元。相应地准备RTP以满足合成卡(fusion card)的特性和引擎特征。
处理前端11包括以下主要部件：
任务输入端22，用于将任务导入到系统中；
光栅图像处理器(RIP)23；
图像处理部件24，用于转换由RIP23产生的光栅数据；
RTP准备模块25。
如上所述，前端11接收到来的PDL任务13并将其转换为RTP格式14。PDL到RTP是个多步骤操作，包括如下处理步骤：
1、接收任务并将其导入到系统中。
2、规划任务以用于处理。
3、由RIP 23开始流水线任务处理，图像处理24，例如补漏白(trapping)和防锯齿(anti-aliasing)。
4、RTP准备模块25将最终光栅数据转换为RTP格式14。
5、将RTP格式14存储到RTP存储器26。
上述所有步骤以流水线方式执行。例如，可以在几个光栅扫描线光栅图像处理(RIP)之后来开始补漏白，以及在页面上准备好几个光栅扫描线之后开始产生RTP。
打印后端12包括如下部件：
1、RTP存储器26，其是高效光栅单元存储器，保证以打印引擎速度读取光栅单元。RTP存储器一般实施为快速硬盘或硬盘阵列。这能够实现例如引擎速度的高速的大存储空间。
2、数据供应器27，为合并器卡安排任务的部件。该数据供应器用于加载RTP版图设计，初始化合并操作，以及监控合并过程。
3、合并器电路板28，用于将RTP单元合并和拼版到最终的页面位图中且将所述位图发送到打印引擎的部件。
如上所说，后端12用于以引擎速度打印RTP数据。这包括如下操作：
1、从RTP存储器读取RTP数据。
2、将RTP数据合并和拼版到连续色调页面位图。
3、根据引擎规格可以对连续色调位图施加额外处理(加网(screening)、压缩以及查找表转换(LUT))。
4、通过打印机视频接口15将位图输出到打印引擎。
5、控制引擎。
由后端执行的主要操作为将RTP数据合并和拼版到最终位图的操作。尽管合并过程可以以软件或硬件实现，一般合并器以硬件实现以满足打印机引擎速度。
根据性能需要，可以在系统中设置单个合并器电路板或多个合并器电路板。在配备有单个合并器电路板28的打印机色彩服务器中，该电路板处理所有的原色(例如，青色(C)、绛红色(M)、黄色(Y)和黑色(K))。在配备有多个合并器电路板的打印机色彩服务器中，每个电路板可用于一个或多个原色。例如，在两个合并器电路板28的情况中，一个电路板处理C和M色彩通道53，而另一个板处理Y和K色。
彩色数字打印机的需求变得越来越苛刻。已经有了能够每分钟打印一百张A4彩色页面(100ppm)的打印机。在不久的将来会有能够打印多于1000ppm的打印机。色彩服务器的现有结构不能够以所需的速度来驱动高速打印机，就需要重新设计处理来满足新的需求。
发明内容
简要来说，根据本发明的一个方面，实现了一种用于分配数字打印的打印任务的方法，其将打印任务的单元分配到多个处理器。根据该方法，提供了打印任务索引文件和排版(composition)需求。根据任务排版需求来处理打印任务索引文件。打印任务索引文件被分割为多个片段，其中所述片段是根据处理装置的可用性产生的。所述片段被分配给处理装置，处理装置产生多个准备打印单元。根据任务排版需求和多个准备打印单元来产生准备打印(RTP)页面结构。根据所产生的准备打印(RTP)页面结构来产生打印机特定数据并发送至数字打印机。
通过结合附图阅读如下说明书，本发明的这些和其他目的、特性和优点对于本领域技术人员将更加明显，其中所述附图示出和描述了本发明的示例性实施例。
附图说明
图1为简化的通用的打印色彩服务器结构的示意图；
图2为详细的打印色彩服务器结构的示意图；
图3为从当前打印色彩服务器结构改进到根据本发明的结构的示意图；
图4为简化的根据本发明的打印色彩服务器结构的示意图；
图5为根据本发明的结构中的数据流的示意图；
图6为根据本发明的结构中的处理阶段的示意图；
图7为从输入经过处理到打印的数据流的示意图。
具体实施方式
实现符合1000ppm打印速度的高速个性化打印实质上需要比常规系统更强的处理能力，常规系统一般包括单个RIP节点和单个合并器节点。所需要的处理能力要求有比现有的更强大的前端11和后端12。因此，需要多个RIP节点和多个RTP合并器节点来实现为高速打印机提供服务所需的速度。
现有的打印色彩服务器结构需要更新以应付上述新的需求。图3描述了当前系统结构以及根据本发明的系统结构的俯视图，图示了用来实现新目标的主要的新部件。新的分布式结构的打印色彩服务器结构包括新部件以及多个后端34和前端32部件。
任务组织器35能够产生表示到来的PDL任务13的打印任务索引文件或通用任务文件(CJF)。得到的CJF组件存储在任务存储器31中进行中间存储。CJF是种特殊格式，是索引初始任务以及实现页面并行。CJF格式详细描述于由Aronshtam等人于2007年9月20日提交的，属于同一受让人的序列号为11/858,477的共同待决的美国专利申请，其名称为“PARALLEL PROCESSING OF PAGE DESCRIPTIONLANGUAGE”。
为了满足所需的打印引擎速度，设置了多任务组织器35。每个部件的多样性是不同的并用于不同目的。
a、多个任务组织器35用于产生用于多个任务的CJF，因而减少每个任务的启动时间。
b、多个前端节点32，更具体为RIP节点，主要用于使用页面并行准备单个任务的RTP，该RTP通常用于所有的分色通道。这加速了实现引擎速度所需的数据准备。
c、多个后端节点，更具体为合并节点，用于合并RTP并以引擎速度将产生的位图数据通过打印机视频接口15输出。
对于常规结构，在前端11和后端12之间有严格的分离。多个前端节点32准备RTP并将其输出到分布式的RTP存储器33。多个后端节点34接收来自RTP存储器33的数据，合并数据，并将位图输出到打印机。
下面说明书中的一些图描述了本系统以及系统中的数据流。图4为用于本发明的结构的主要元件的简图。图4中的简图示出了主要的系统部件：组织器，RIP和合并器。该图描述了例如一个典型的高端系统，其包括两个组织器，八个RIP和四个合并器。
重要的是，要强调该图示出了系统的示意布局，然而可以在不同的实施例中有不同的实施方式。例如，每个RIP节点42可以位于一个单独的计算机上，或者每个计算机可以具有两个RIP节点。另外，多个合并器43的每一个可以位于单独的计算机上，或者每个计算机可以具有两个合并器。
图5描述了根据本发明的系统中的数据流。图6描述了系统中的数据处理的阶段，图7描述了从任务输入经过处理到打印的数据流。
参照图5-7，PDL形式的打印任务通过外部客户端71的提交转存(spool)至转存盘21。输入阶段22准备任务来用于进一步的处理(分离(ripping))并将其组织到CJF 41。这包括如下步骤：任务组织器35从转存盘21读取PDL任务13，解析PDL任务13，产生CJF 41表述，以及，过滤出PDL单元54并将它们存入PDL资源缓存51。产生的CJF 41将存储在工作盘72上。
组织PDL或产生CJF的重要部分是产生任务概要，即包括基本的与任务有关的信息的简单的任务结构，其包括如下任务信息，例如任务中的文档数，每个文档中的页面数，每个页面的页面尺寸。任务概要信息用于使得排版引擎61产生合适的页面整版(imposition)指示，包括规则(rule)信息和整版信息，以及对于多个RIP节点42来说合适的页面分布。
处理步骤通过将任务转换为RTP 14来准备用于打印的任务。这包括至少如下描述的行为：
1、处理步骤从工作盘72读取包括任务概要的CJF 41。
2、将CJF 41划分成多个片段或CJF块74，将CJF块74划分以符合系统中使用的负载平衡算法以最好的利用可用的处理装置。CJF块主要包括索引文件信息，例如任务元数据，针对任务数据的索引实际上是无足轻重的，因此适合于有效的在处理装置之间进行分配。
3、将CJF块74分配到多个RIP节点42进行处理。
4、每个RIP 23用于准备光栅数据。这包括如下步骤：
a、RIP 23接收CJF块。RIP获得任务数据并对其一个单元一个单元的处理，来产生光栅。
b、当遇到还未光栅化的新的可重用单元时，将其光栅化并存储到本地PDL资源缓存51中，因而确保每个PDL单元54仅可被远程访问一次。
c、最终的光栅提交至RTP准备器25，在任务布局数据库73中保存页面布局。
5、RTP准备器25将光栅转换为RTP 14。
6、RTP被分配给并存储到RTP存储器26。每个处理/打印台只保存一些色分，而其他的分配至位于其他处理/打印台的RTP存储器。
在页面级并行的情况中(在后面公开)，为单个任务产生的CJF 41在多个RIP节点42中分割。在任务级并行的情况中(现今所使用的)，也采用了多个RIP节点42，然而，在该情况中，多个RIP节点中的每一个处理由不同的PDL 13所表述的不同任务。
光栅化处理是基于CJF 41，接收自排版引擎61的规则信息78，以及先前存储的可重用PDL单元54。规则信息78是影响任务光栅化的一组参数。一些规则影响整个任务，而一些规则只影响个别页面。规则例如包括分辨率、页面方向、页面缩放比例、色彩。规则信息78与由整版引擎61提供的整版信息79一起包含了任务排版需求。
每个RIP 23逐块地接收CJF 41，每个CJF块可以包括规则。RIP(根据CJF)加载PDL数据，根据规则解释并光栅化PDL数据。当RIP 23遇到可重用单元布置时，其执行如下步骤：
1、RIP检查接收到的PDL单元54是否先前已被其他RIP光栅化。这包括检查光栅参数，例如色彩变换矩阵(CTM)或PDL单元围框。
2、在单元先前已在任何一个RIP节点42上光栅化的情况中，则该RIP跳过光栅化。
3、如果单元先前没被光栅化，并且没有一个RIP开始对其光栅化，则RIP光栅化该单元并将结果传送至RTP准备器25。
4、如果单元先前没被光栅化，但是另一个RIP.开始对其光栅化，那么该RIP等待该另一个RIP完成该单元的光栅化。可选地，该RIP不等待，而是光栅化该单元但不与其他RIP共享，这在需要优化时可能需要。
5、剩余的PDL数据被光栅化为非可重用单元，光栅被传送至RTP准备器25。
RTP准备器25将光栅转换为RTP。RTP被存储至RTP存储器26。
如图7中所示，系统包括多个处理/打印控制器75。每个处理/打印控制器75包括RIP 23，RTP准备器25，以及RTP存储器26。RTP 14可以由处理/打印控制器76的RTP准备器25准备，并发送至处理/打印控制器77来进行打印。可选地，RTP14由处理/打印控制器77产生，并由处理/打印控制器76使用来进行打印。数据供应器和打印管理器55用于将RTP单元14合并到位图中，并通过视频接口15将位图发送至数字打印机52。
附图标记
11  前端
12  后端
13  页面描述语言(PDL)任务
14  准备打印(RTP)
15  视频接口
21  转存盘
22  输入端
23  光栅图像处理(RIP)
24  图像处理部件
25  RTP准备器
26  RTP存储器
27  数据供应器
28  合并器和打印机接口电路板
31  任务存储器
32  多个前端节点
33  RTP存储器
34  多个后端节点
35  任务组织器
41  通用任务文件(CJF)格式
42  多个RIP节点
43  多个合并器
51  PDL资源缓存
52  数字打印机
53  色彩通道
54  PDL单元
55  数据供应器和打印管理器
61  排版引擎
71  外部客户端的转存提交
72  工作盘
73  任务布局服务和数据库
74  CJF块
75  处理/打印控制器
76  处理/打印控制器#1
77  处理/打印控制器#2
78  规则信息
79  整版信息

Claims (19)

1.一种用于分配数字打印的打印任务的方法，所述方法在多个处理装置之间分配所述打印任务的单元，所述方法包括以下步骤：
a)提供打印任务索引文件；
b)提供任务排版需求；
c)根据所述任务排版需求准备所述打印任务索引文件来用于任务分割；
d)将所述打印任务索引文件分割为多个片段，其中所述片段是根据所述处理装置的可用性产生的；
e)将所述片段分配给所述处理装置；
f)处理并产生多个准备打印单元；
g)根据所述任务排版需求和所述多个准备打印单元来产生准备打印(RTP)页面结构；以及
h)根据所述产生的准备打印(RTP)页面结构来产生打印机特定数据。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
将所述打印机特定数据发送到至少一个数字打印机。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印任务索引文件包括索引所述打印任务中的个别页面。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印任务索引文件包括索引共享资源，该共享资源根据所述个别页面中的至少一个被处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述共享资源提供给第一处理器来处理，并且其中所述共享资源已经被第二处理器处理，然后所述共享资源的处理结果被第一处理器应用，而无需再次处理所述共享资源。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述共享资源提供给第一处理器来处理，并且所述共享资源被第二处理器处理，然后所述第一处理器等待所述第二处理器来完成对所述共享资源的处理。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印任务索引文件包括任务概要信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述任务概要信息包括选自如下组中的以下参数中的至少一个，该组包括：每册的页面数，每个任务的页面数，页面尺寸，页面方向，媒介类型，或以上的结合。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述任务排版需求包括如下参数中的至少一个：数字打印机类型，打印纸张尺寸，媒介类型，修整器选项，整版设计，任务-媒介最佳选项，或以上的结合。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述数字打印机类型是卷筒供纸。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述数字打印机类型是单张供纸。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印任务索引文件片段表示待由专用处理装置执行并且打印到媒介的正面的页面。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印任务索引文件片段表示待由专用处理装置执行并且打印到媒介的背面的页面。
14.根据权利要求1所述的方法，其中分析所述打印任务索引文件用于处理复杂度，以及根据所述处理装置的可用性和性能来执行对片段的分割。
15.根据权利要求14所述的方法，其中在处理所述打印任务期间，至少一次执行对所述处理复杂度的分析和对片段的分割。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述准备打印页面结构至少包括多个准备打印单元和页面几何信息。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述准备打印页面结构包括页面顺序信息。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述准备打印页面结构包括目的打印机数据格式。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印机特定数据为位图数据。
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