CN112319067B - 喷墨打印数据分发方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

喷墨打印数据分发方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种喷墨打印数据分发方法，应用于低分辨率且无灰度打印的喷墨打印场景，包括：获取上位机生成的原生喷墨打印数据流；分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组；分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据；分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理；通过各喷头驱动板将恢复后的喷墨打印数据传输至对应喷墨打印头。本发明还公开了一种喷墨打印数据分发装置、设备及存储介质。

Description

喷墨打印数据分发方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种喷墨打印数据分发方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
喷墨打印数据(Print Data)是控制喷墨打印头喷嘴在一次点火周期内是否喷射以及喷射次数的重要数据，一般通过上位机的图形数据处理软件生成打印数据流并传输至喷墨打印头。打印数据的生成主要考虑打印目标图形属性、喷头物理特性、打印灰度要求及喷头排布状况等因素。上位机生成的打印数据一般通过数据传输网络分发至喷头驱动板直至各个喷头喷墨打印头。打印数据流从上至下传输的数据传输效率是喷墨打印设备的一项重要指标。
现有喷墨打印的喷嘴物理分辨率越来越高，喷嘴数量越来越多，灰度等级也越来越高，同时喷墨打印设备为提高打印效率往往采用多喷头拼接或者阵列喷头，这样往往导致打印数据量增大，进而对打印数据的传输造成压力。由于目前的主流通讯形式的速率限制，提高打印头数量，就意味着要降低打印速度。而对于部分打印场景，现有打印数据分发存在着数据传输带宽浪费的情况。例如：喷头的物理分辨率是X DPI，而实际打印的图形分辨率可能是X/6DPI、无灰度打印，则在此类打印场景下传输的打印数据中，真正有意义的数据仅仅只有X/6bit位数据。因此存在大量无用数据占据了数据传输带宽，造成了带宽浪费，并且降低了喷墨打印设备的打印速度上限。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种喷墨打印数据分发方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有打印数据分发效率不高且不能对低分辨率、低灰度图形打印进行性能提升的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种喷墨打印数据分发方法，应用于低分辨率且无灰度打印的喷墨打印场景，所述喷墨打印数据分发方法包括：
获取上位机生成的原生喷墨打印数据流，其中，所述原生喷墨打印数据流包括各喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据；
分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组；
分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据；
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理；
通过各喷头驱动板将恢复后的喷墨打印数据分发至对应喷墨打印头。
可选地，所述分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组包括：
根据待打印图形的物理分辨率、喷墨打印头的物理分辨率，确定同一喷墨打印头下各喷嘴分组对应的喷嘴数量；
分别将各喷墨打印头内所述喷嘴数量的相邻喷嘴划分为一个喷嘴分组，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组。
可选地，所述分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据包括：
根据单个喷嘴的灰度数据位数，确定单个喷嘴喷射的状态数；
根据同一喷嘴分组的喷嘴数量、单个喷嘴喷射的状态数，确定同一喷嘴分组内所有喷嘴喷射的总状态数，其中，在同一次喷墨打印头点火周期内，每一喷嘴分组中最多只有一个喷嘴进行喷射操作；
根据所述总状态数，确定用于表征每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数，其中，所述数据坐标采用二进制表示且每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数小于同一喷嘴分组内所有喷嘴的总灰度数据位数；
创建每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到动态生成的本次数据分发对应的打印数据编解码规则；
根据所述打印数据编解码规则，分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将本次数据分发对应的喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据，其中，一个喷嘴分组数据坐标为一个分组打印数据。
可选地，在所述分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理的步骤之前，还包括：
将本次数据分发对应的打印数据编解码规则传输至各喷头驱动板进行保存，并确定该打印数据编解码规则对应的编解码规则参数；
所述分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理包括：
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并将所述编解码规则参数输入喷头驱动板内部的FPGA模块，以根据对应的打印数据编解码规则，对各分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。
可选地，所述根据对应的打印数据编解码规则，对各分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理包括：
根据所述编解码规则参数，确定对应的打印数据编解码规则，并根据该打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据；
按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
可选地，在所述获取上位机生成的原生喷墨打印数据流的步骤之前，还包括：
设置每一喷嘴分组对应的喷嘴数量以及每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数；
设置每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到预置的打印数据编解码规则，其中，在进行数据分发之前，将预置的打印数据编解码规则烧录到喷头驱动板内部的FPGA模块中。
可选地，所述分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理包括：
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并通过喷头驱动板内部的FPGA模块根据预置的打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据，并按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种喷墨打印数据分发装置，应用于低分辨率且无灰度打印的喷墨打印场景，所述喷墨打印数据分发装置包括：
获取模块，用于获取上位机生成的原生喷墨打印数据流，其中，所述原生喷墨打印数据流包括各喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据；
分组模块，用于分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组；
数据压缩模块，用于分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据；
数据解压模块，用于分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理；
分发模块，用于通过各喷头驱动板将恢复后的喷墨打印数据分发至对应喷墨打印头。
可选地，所述分组模块具体用于：
根据待打印图形的物理分辨率、喷墨打印头的物理分辨率，确定同一喷墨打印头下各喷嘴分组对应的喷嘴数量；
分别将各喷墨打印头内所述喷嘴数量的相邻喷嘴划分为一个喷嘴分组，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组。
可选地，所述数据压缩模块具体用于：
根据单个喷嘴的灰度数据位数，确定单个喷嘴喷射的状态数；
根据同一喷嘴分组的喷嘴数量、单个喷嘴喷射的状态数，确定同一喷嘴分组内所有喷嘴喷射的总状态数，其中，在同一次喷墨打印头点火周期内，每一喷嘴分组中最多只有一个喷嘴进行喷射操作；
根据所述总状态数，确定用于表征每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数，其中，所述数据坐标采用二进制表示且每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数小于同一喷嘴分组内所有喷嘴的总灰度数据位数；
创建每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到动态生成的本次数据分发对应的打印数据编解码规则；
根据所述打印数据编解码规则，分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将本次数据分发对应的喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据，其中，一个喷嘴分组数据坐标为一个分组打印数据。
可选地，所述数据解压模块还用于：
将本次数据分发对应的打印数据编解码规则传输至各喷头驱动板进行保存，并确定该打印数据编解码规则对应的编解码规则参数；分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并将所述编解码规则参数输入喷头驱动板内部的FPGA模块，以根据对应的打印数据编解码规则，对各分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。
可选地，所述数据解压模块还用于：
根据所述编解码规则参数，确定对应的打印数据编解码规则，并根据该打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据；按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
可选地，所述喷墨打印数据分发装置还包括：
设置模块，用于设置每一喷嘴分组对应的喷嘴数量以及每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数；以及
设置每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到预置的打印数据编解码规则，其中，在进行数据分发之前，将预置的打印数据编解码规则烧录到喷头驱动板内部的FPGA模块中。
可选地，所述数据解压模块还用于：
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并通过喷头驱动板内部的FPGA模块根据预置的打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据，并按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种喷墨打印数据分发设备，所述喷墨打印数据分发设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述喷墨打印数据分发设备执行如上述任一项所述的喷墨打印数据分发方法的步骤。
进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有喷墨打印数据分发程序，所述喷墨打印数据分发程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的喷墨打印数据分发方法的步骤。
本发明先通过上位机生成符合要求的原生打印数据流，然后再对喷头喷嘴进行分组处理以相应实现对原生打印数据流的分组处理；将各个分组内的原生打印数据流进行一定规则的数据转换以实现数据压缩，并使用分组内喷嘴的数据坐标表征原生打印数据，进而减少打印数据量的传输，降低了带宽占用。本发明先将压缩后的原生打印数据流传递到各喷头驱动板后，再对压缩数据进行数据解压与恢复，最后再将恢复的原生打印数据流传输至喷墨打印头。
本发明在现有主流传输方式的物理限制条件下，通过对打印数据的压缩与解压，大大降低有效数据的带宽占用，既可以增加喷墨打印头的数量，也可以提升打印设备的速度上限，进而提升喷墨打印机的打印性能。
附图说明
图1为本发明喷墨打印数据分发方法一实施例的流程示意图；
图2为现有喷墨打印设备的一级数据流传输模式的拓扑结构示意图；
图3是现有喷墨打印设备的二级数据流传输模式的拓扑结构示意图；
图4为本发明喷墨打印数据分发装置一实施例的功能模块示意图；
图5是本发明喷墨打印数据分发设备一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明喷墨打印数据分发方法一实施例的流程示意图。
本发明喷墨打印数据分发方法具体应用于低分辨率且无灰度打印的喷墨打印场景。在该打印场景下，低分辨率具体指待打印图形的分辨率要远低于喷头的分辨率，无灰度打印具体指待打印图形采用的打印方式。由于该类型的喷墨打印场景存在数据传输带宽浪费的问题，因此，需要对该类型的喷墨打印场景的打印数据分发进行改进，以提升喷墨打印设备的打印数据传输效率和打印速度。
现有技术中，喷墨打印设备大都采用一级或二级数据传输模式的系统结构，一级数据传输模式是数据依次从上位机—>喷头驱动板—>喷头，其拓扑结构如图2所示。上位机通过多个接口分别与多个喷头驱动板通讯连接，任一喷头驱动板与若干个喷头通讯连接。
二级数据传输模式是数据依次从上位机—>打印控制器板—>喷头驱动板—>喷头，其拓扑结构如图3所示。上位机通过通信接口与一打印控制器板通讯连接，打印控制器板通过多个接口分别与多个喷头驱动板通讯连接，任一喷头驱动板均与若干个喷头通讯连接。
基于上述喷墨打印场景与喷墨打印设备的数据传输模式，本实施例提供一种喷墨打印数据分发方法，具体包括以下步骤：
步骤S101，获取上位机生成的原生喷墨打印数据流，其中，所述原生喷墨打印数据流包括各喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据；
本实施例无论是采用上述的一级数据传输模式还是二级数据传输模式，上位机都是基于喷头喷嘴数量及灰度并按照各喷头规定的数据流形式生成原生喷墨打印数据流。
本实施例中，原生喷墨打印数据流具体包括各喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。也即上位机生成的原生喷墨打印数据流主要由分发至各喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据组成。因此，原生喷墨打印数据流可以按不同的喷墨打印头进行拆分传输。
本实施例中，喷墨打印数据优选采用二进制形式。
步骤S102，分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组；
本实施例中，喷墨打印设备具有多个喷墨打印头，而每一个喷墨打印头又具有多个喷嘴，因此可通过对每一个喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，进而相应实现对每一个喷墨打印头对应的原生喷墨打印数据进行分组处理。
需要说明的是，同一喷墨打印设备通常使用相同型号的喷墨打印头，因此，各喷墨打印头采用相同的喷嘴分组划分方式。如果同一喷墨打印设备中有使用不同型号的喷墨打印头，那么不同喷墨打印头也可以采用不同的喷嘴分组划分方式。
此外，需要进一步说明的是，在划分喷嘴分子时，需要记录下同一喷墨打印头下各喷头分组之间的分组顺序，比如某个喷墨打印头具有12个喷嘴，若以每4个相邻喷嘴划分一个喷嘴分组，则该喷墨打印头可以划分为喷嘴分组1、喷嘴分组2和喷嘴分组3共三个分组，且各分组之间具有顺序关系。
例如，喷墨打印设备具有四个相同型号的喷墨打印头，每个喷墨打印头具有10个喷嘴，假设每5个喷嘴为一个分组，则每个喷墨打印头可以划分为2个喷嘴分组，进而可将喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据划分为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据。
可选的，在一具体实施例中，具体通过以下方式进行喷嘴分组划分：
(1)根据待打印图形的物理分辨率、喷墨打印头的物理分辨率，确定同一喷墨打印头下各喷嘴分组对应的喷嘴数量；
(2)分别将各喷墨打印头内所述喷嘴数量的相邻喷嘴划分为一个喷嘴分组，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组。
本可选实施例中，在对喷嘴进行分组之前，需要先确定喷嘴分组中的喷嘴数量，分组要求同一喷墨打印头下的喷嘴分组具有相同的喷嘴数量。
本实施例优选根据待打印图形的物理分辨率、喷墨打印头的物理分辨率，确定同一喷墨打印头下各喷嘴分组对应的喷嘴数量，然后再分别将各喷墨打印头内所述喷嘴数量的相邻喷嘴划分为一个喷嘴分组，进而得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组。
例如，喷墨打印头的物理分辨率为X，待打印图形的物理分辨率为X/N，则可将该喷墨打印头下N个相邻的喷嘴划分成一个喷嘴分组。
需要说明的是，若某种喷嘴分组方式能使得分组后传输的数据比特位数小于分组前的，也即可以降低带宽占用，则该种喷嘴分组方式也可以被采纳，因此，该示例也可将该喷墨打印头下(N-1)个或(N+1)个相邻的喷嘴划分成一个喷嘴分组，具体优选能使得所有喷嘴等分的数量。
步骤S103，分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据；
本实施例中，具体根据预置的或动态生成的打印数据编解码规则，分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据。
本实施例中，分组打印数据的比特位数小于喷墨打印数据的比特位数。例如，喷墨打印数据的比特位数为10bit，而分组打印数据为4bit的数据坐标。需要说明的是，本实施例中所述的“压缩”实际上是指通过数据转换，减少待传输数据的比特位数，进而减少数据传输量。
本实施例中，若喷墨打印设备长期使用固定型号的喷墨打印头，并且打印的图形的物理分辨率也固定，则打印数据编解码规则可以预先设置，而若喷墨打印设备可能会更换不同型号的喷墨打印头，或者打印的图形的物理分辨率不固定，则打印数据编解码规则也可以是动态生成。
本实施例中的打印数据编解码规则既用于打印数据传输前的数据编码压缩，也用于打印数据传输后的数据解码解压。打印数据编解码规则具体指喷嘴分组对应的喷墨打印数据与喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系。其中，点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标具体指需要点火喷射的喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标。
本实施例中，将喷墨打印数据转换为数据坐标，实际上就是将较长的比特位数据(喷墨打印数据)用较短的比特位数据表征(数据坐标)，从而减少数据传输量以及传输数据对带宽的占用，进而提升数据传输效率以及图形打印速度。
本实施例中，优选数据坐标采用二进制形式。
步骤S104，分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理；
本实施例中，在将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据后，再分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，由于分组打印数据的比特位数相较于原生喷墨打印数据而言更少，因此传输过程中带宽的占用也更小，因此，传输效率更高。
此外，由于分组打印数据是以数据坐标形式表征的，因此喷头驱动板接收后并不能直接分发给喷墨打印头使用，因而还需要对分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。需要说明的是，本实施例中所述的“解压缩”实际上是指上述步骤中“压缩”的逆处理，也即将分组打印数据对应的数据坐标格式转换为喷墨打印数据格式。
本实施例中优选采用步骤S103中的编码规则作为本步骤的解码规则，也即根据打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为喷墨分组对应的喷墨打印数据。具体为根据预置的打印数据编解码规则或者动态生成的打印数据编解码规则，进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。
此外，由于喷墨打印数据最终是要传输给喷墨打印头执行喷嘴喷墨操作的，因此，本步骤中还需要将解压缩后得到的各喷墨分组对应的喷墨打印数据恢复成喷墨打印头对应的喷墨打印数据。
由于同一喷墨打印头下各喷嘴采用串行连接，因此，可通过数据拼接的方式，将各喷墨分组对应的喷墨打印数据拼接成喷墨打印头对应的喷墨打印数据。
步骤S105，通过各喷头驱动板将恢复后的喷墨打印数据分发至对应喷墨打印头。
本实施例中，在喷头驱动板处完成数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理后，再通过各喷头驱动板将恢复后的喷墨打印数据分发至对应喷墨打印头，以供喷墨打印头根据接收到的喷墨打印数据执行喷嘴喷墨操作。
本实施例先通过上位机生成符合要求的原生打印数据流，然后再对喷头喷嘴进行分组处理以相应实现对原生打印数据流的分组处理；将各个分组内的原生打印数据流进行一定规则的数据转换以实现数据压缩，并使用分组内喷嘴的数据坐标表征原生打印数据，进而减少打印数据量的传输，降低了带宽占用。
本实施例先将压缩后的原生打印数据流传递到各喷头驱动板后，再对压缩数据进行数据解压与恢复，最后再将恢复的原生打印数据流传输至喷墨打印头。在现有主流传输方式的物理限制条件下，通过对打印数据的压缩与解压，大大降低有效数据的带宽占用，既可以增加喷墨打印头的数量，也可以提升打印设备的速度上限，进而提升喷墨打印机的打印性能。
鉴于本发明实现数据格式转换的规则既可以是在分发数据之前预先设置，也可以是在数据分发过程中动态生成，因此，下面具体对以上两种情形进行举例说明。
情形一：规则预先设置
本情形具体适用于喷墨打印设备长期使用固定型号的喷墨打印头，并且打印的图形的物理分辨率也固定的情况，在该情况下，打印数据编解码规则可以预先设置。
本情形中，在上述步骤S101之前进行规则预设的具体实现过程如下：
(1)设置每一喷嘴分组对应的喷嘴数量以及每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数；
(2)设置每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到预置的打印数据编解码规则；
(3)在进行数据分发之前，将预置的打印数据编解码规则烧录到喷头驱动板内部的FPGA模块中。
喷墨打印数据具体用于控制喷墨打印头喷嘴在一次点火周期内是否喷射以及喷射次数。
本实施例中，假设每一喷嘴分组对应的喷嘴数量为n个，且每个喷嘴一次点火最多可喷射h次，每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数为k bit，则每一喷嘴分组最多具有(1+n*h)种喷射状态，而k bit的喷嘴数据坐标具有2k种二进制编码方式。
因此，只要2k大于或等于(1+n*h)即可建立一一映射关系，得到预置的打印数据编解码规则。
下面具体以n＝5、h＝3、k＝4进行举例说明。
如下表1所示的同一喷墨分组对应的喷墨打印数据与喷嘴坐标数据之间的映射关系表。
表1
Figure BDA0002689848670000121
由上表1可知，5个喷嘴为一个喷嘴分组，每一个喷嘴采用2bit数据表示喷射状态，00表示不喷射，01表示喷射1次，10表示喷射2次，11表示喷射3次。因此，一个喷嘴分组总共需要10bit的数据表示所有喷嘴的喷射状态。其中，喷嘴分组对应的喷墨打印数据0000000000表示该分组内所有喷嘴都不喷射，该条喷墨打印数据对应的组内坐标为0000；喷嘴分组对应的喷墨打印数据0000000001表示该分组内喷嘴1喷射1次，该条喷墨打印数据对应的组内坐标为0001；喷嘴分组对应的喷墨打印数据0000000010表示该分组内喷嘴1喷射2次，该条喷墨打印数据对应的组内坐标为0010；喷嘴分组对应的喷墨打印数据0000000011表示该分组内喷嘴1喷射3次，该条喷墨打印数据对应的组内坐标为0011；喷嘴分组对应的喷墨打印数据1100000000表示该分组内喷嘴5喷射3次，该条喷墨打印数据对应的组内坐标为1111，其他喷墨打印数据与组内坐标之间的关系以此类推。
本情形下，在一实施例中，上述步骤S103具体实现方式如下：
根据预置的打印数据编解码规则，分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将本次数据分发对应的喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据，其中，一个喷嘴分组数据坐标为一个分组打印数据。
本情形下，在一实施例中，上述步骤S104具体实现方式如下：
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并通过喷头驱动板内部的FPGA模块根据预置的打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据，并按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
本情形下，由于规则预先设置并烧录到喷头驱动板内部的FPGA模块(FieldProgrammable GateArray，现场可编程逻辑门阵列)中，因此，当将分组打印数据传输到喷头驱动板后，FPGA模块即可根据烧录的规则，对分组打印数据进行逆转换，得到对应的喷墨打印数据，然后再拼接为喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
例如，喷嘴分组1对应的喷墨打印数据为0000000011，喷嘴分组2对应的喷墨打印数据为1000000000，由上述表1对应的规则可知，喷墨打印数据0000000011对应的组内坐标数据为0011，而喷墨打印数据1000000000对应的组内坐标数据为1110。通过数据格式转换，将10bit的喷墨打印数据转换为4bit的组内坐标数据，进而在现有数据传输网络条件不变的话，可使传输带宽占用率降低60％，从而提升数据传输效率以及设备打印效率。
将组内坐标数据0011和1110作为分组打印数据传输到喷头驱动板后，FPGA模块根据烧录的规则，对分组打印数据0011和1110进行逆转换，得到对应的喷墨打印数据0000000011和1000000000，然后根据喷嘴分组1、2之间的分组顺序，将喷墨打印数据0000000011和1000000000拼接为喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据10000000000000000011，并发送至喷墨打印头控制对应的喷嘴执行喷墨操作。
情形二：规则动态生成
本情形具体适用于喷墨打印设备可能会更换不同型号的喷墨打印头，或者打印的图形的物理分辨率不固定的情况，在该情况下，打印数据编解码规则可以动态生成。
本情形中，上述步骤S103具体包括：
(1)动态生成本次数据分发对应的打印数据编解码规则；
可选的，在一具体实施例中，通过以下方式动态生成规则，包括：
步骤一：根据单个喷嘴的灰度数据位数，确定单个喷嘴喷射的状态数；
本实施例中，单个喷嘴的灰度数据位数是固定设置，用于表征喷嘴的喷射状态，比如1bit可表示0和1，也即不喷射与喷射一次两种状态，2bit可表示00、01、10和11，也即不喷射、喷射一次、喷射两次和喷射三次四种状态。假设单个喷嘴的灰度数据位数为S bit，则单个喷嘴喷射的状态数为2S。
步骤二：根据同一喷嘴分组的喷嘴数量、单个喷嘴喷射的状态数，确定同一喷嘴分组内所有喷嘴喷射的总状态数，其中，在同一次喷墨打印头点火周期内，每一喷嘴分组中最多只有一个喷嘴进行喷射操作；
本实施例中，假设同一喷嘴分组的喷嘴数量为R、单个喷嘴喷射的状态数为T，则同一喷嘴分组内所有喷嘴喷射的总状态数M＝R*T。
需要说明的是，本规则仅适用于在同一次喷墨打印头点火周期内，每一喷嘴分组中最多只有一个喷嘴进行喷射操作的应用场景。
步骤三：根据所述总状态数，确定用于表征每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数，其中，所述数据坐标采用二进制表示且每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数小于同一喷嘴分组内所有喷嘴的总灰度数据位数；
本实施例中，假设同一喷嘴分组内所有喷嘴喷射的总状态数为Q，用于表征每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数为f，则规则创建需满足以下条件：Q小于或等于2f，也即同一喷嘴分组内所有喷嘴喷射的各种状态都可以使用fbit的二进制数据坐标表征。
步骤四：创建每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到动态生成的本次数据分发对应的打印数据编解码规则。
本实施例中，在确定以上各参数后，即可创建每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，如上述表1所示，得到动态生成的本次数据分发对应的打印数据编解码规则。
(2)使用本次动态生成的打印数据编解码规则进行数据格式转换。
本实施例中，在动态生成打印数据编解码规则后，即可根据该打印数据编解码规则，分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将本次数据分发对应的喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据，其中，一个喷嘴分组数据坐标为一个分组打印数据。
本情形下，由于打印数据编解码规则是动态生成，因此，在后端对分组打印数据进行解压缩之前，需要先下发打印数据编解码规则，然后再传输分组打印数据。
可选的，在一实施例中，在上述步骤S104之前，还包括：
将本次数据分发对应的打印数据编解码规则传输至各喷头驱动板进行保存，并确定该打印数据编解码规则对应的编解码规则参数。
本可选实施例中，需要将本次数据分发对应的打印数据编解码规则传输至各喷头驱动板进行保存。同时，由于不同型号的喷墨打印头或者不同分辨率的打印图形都需要单独生成对应的打印数据编解码规则，因此，在保存打印数据编解码规则时，进一步确定打印数据编解码规则对应的编解码规则参数并与之关联保存。
本实施例中，喷头驱动板保存有多种不同的打印数据编解码规则，并通过不同的编解码规则参数分别进行关联保存。一种打印数据编解码规则对应一个编解码规则参数。
本实施例中优选以喷嘴分组中的喷嘴数量作为编解码规则参数。例如，若编解码规则参数为5，则其关联的打印数据编解码规则如上述表1所示。
上述步骤S104具体包括：
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并将所述编解码规则参数输入喷头驱动板内部的FPGA模块，以根据对应的打印数据编解码规则，对各分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。
本实施例中，在将打印数据编解码规则传输至各喷头驱动板进行保存后，即可将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。本实施例具体通过FPGA模块，根据对应的打印数据编解码规则，对各分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。
可选的，在一具体实施例中，FPGA模块实现数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理的过程如下：
(1)数据解压缩处理
本实施例中，FPGA模块先根据输入的编解码规则参数，确定对应的打印数据编解码规则，然后再根据该打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据。具体转换方式可参照表1，因此不再过多赘述。
(2)按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
本实施例中，在解压出各喷嘴分组对应的喷墨打印数据后，进一步按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
例如，若解压缩得到的喷嘴分组1、2对应的喷墨打印数据为0000000011和1000000000，则根据喷嘴分组1、2之间的分组顺序，将喷墨打印数据0000000011和1000000000拼接为喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据10000000000000000011，然后再发送至喷墨打印头控制对应的喷嘴执行喷墨操作。
参照图4，图4为本发明喷墨打印数据分发装置一实施例的功能模块示意图。本实施例具体应用于低分辨率且无灰度打印的喷墨打印场景。本实施例中，所述喷墨打印数据分发装置包括：
获取模块10，用于获取上位机生成的原生喷墨打印数据流，其中，所述原生喷墨打印数据流包括各喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据；
分组模块20，用于分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组；
数据压缩模块30，用于分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据；
数据解压模块40，用于分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理；
分发模块50，用于通过各喷头驱动板将恢复后的喷墨打印数据分发至对应喷墨打印头。
可选地，所述分组模块20具体用于：
根据待打印图形的物理分辨率、喷墨打印头的物理分辨率，确定同一喷墨打印头下各喷嘴分组对应的喷嘴数量；
分别将各喷墨打印头内所述喷嘴数量的相邻喷嘴划分为一个喷嘴分组，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组。
可选地，所述数据压缩模块30具体用于：
根据单个喷嘴的灰度数据位数，确定单个喷嘴喷射的状态数；
根据同一喷嘴分组的喷嘴数量、单个喷嘴喷射的状态数，确定同一喷嘴分组内所有喷嘴喷射的总状态数，其中，在同一次喷墨打印头点火周期内，每一喷嘴分组中最多只有一个喷嘴进行喷射操作；
根据所述总状态数，确定用于表征每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数，其中，所述数据坐标采用二进制表示且每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数小于同一喷嘴分组内所有喷嘴的总灰度数据位数；
创建每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到动态生成的本次数据分发对应的打印数据编解码规则；
根据所述打印数据编解码规则，分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将本次数据分发对应的喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据，其中，一个喷嘴分组数据坐标为一个分组打印数据。
可选地，所述数据解压模块40还用于：
将本次数据分发对应的打印数据编解码规则传输至各喷头驱动板进行保存，并确定该打印数据编解码规则对应的编解码规则参数；分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并将所述编解码规则参数输入喷头驱动板内部的FPGA模块，以根据对应的打印数据编解码规则，对各分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。
可选地，所述数据解压模块40还用于：
根据所述编解码规则参数，确定对应的打印数据编解码规则，并根据该打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据；按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
可选地，所述喷墨打印数据分发装置还包括：
设置模块，用于设置每一喷嘴分组对应的喷嘴数量以及每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数；以及设置每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到预置的打印数据编解码规则，其中，在进行数据分发之前，将预置的打印数据编解码规则烧录到喷头驱动板内部的FPGA模块中。
可选地，所述数据解压模块40还用于：
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并通过喷头驱动板内部的FPGA模块根据预置的打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据，并按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
下面从硬件处理的角度，对本发明喷墨打印数据分发设备进行详细描述。
图5是本发明喷墨打印数据分发设备一实施例的结构示意图，该喷墨打印数据分发设备800可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)810(例如，一个或一个以上处理器)和存储器820，一个或一个以上存储应用程序833或数据832的存储介质830(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器820和存储介质830可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质830的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对喷墨打印数据分发设备800中的一系列指令操作。更进一步地，处理器810可以设置为与存储介质830通信，在喷墨打印数据分发设备800上执行存储介质830中的一系列指令操作。
喷墨打印数据分发设备800还可以包括一个或一个以上电源840，一个或一个以上有线或无线网络接口850，一个或一个以上输入输出接口860，和/或，一个或一个以上操作系统831，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图5示出的喷墨打印数据分发设备结构并不构成对喷墨打印数据分发设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述喷墨打印数据分发方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置或模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种喷墨打印数据分发方法，应用于低分辨率且无灰度打印的喷墨打印场景，其特征在于，所述喷墨打印数据分发方法包括：
获取上位机生成的原生喷墨打印数据流，其中，所述原生喷墨打印数据流包括各喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据；
分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组；
分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据；
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理；
通过各喷头驱动板将恢复后的喷墨打印数据分发至对应喷墨打印头。
2.如权利要求1所述的喷墨打印数据分发方法，其特征在于，所述分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组包括：
根据待打印图形的物理分辨率、喷墨打印头的物理分辨率，确定同一喷墨打印头下各喷嘴分组对应的喷嘴数量；
分别将各喷墨打印头内若干个相邻喷嘴划分为一个喷嘴分组，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组，其中，所述若干个相邻喷嘴的个数等于所述喷嘴数量。
3.如权利要求2所述的喷墨打印数据分发方法，其特征在于，所述分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据包括：
根据单个喷嘴的灰度数据位数，确定单个喷嘴喷射的状态数；
根据同一喷嘴分组的喷嘴数量、单个喷嘴喷射的状态数，确定同一喷嘴分组内所有喷嘴喷射的总状态数，其中，在同一次喷墨打印头点火周期内，每一喷嘴分组中最多只有一个喷嘴进行喷射操作；
根据所述总状态数，确定用于表征每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数，其中，所述数据坐标采用二进制表示且每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数小于同一喷嘴分组内所有喷嘴的总灰度数据位数；
创建每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到动态生成的本次数据分发对应的打印数据编解码规则；
根据所述打印数据编解码规则，分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将本次数据分发对应的喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据，其中，一个喷嘴分组数据坐标为一个分组打印数据。
4.如权利要求3所述的喷墨打印数据分发方法，其特征在于，在所述分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理的步骤之前，还包括：
将本次数据分发对应的打印数据编解码规则传输至各喷头驱动板进行保存，并确定该打印数据编解码规则对应的编解码规则参数；
所述分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理包括：
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并将所述编解码规则参数输入喷头驱动板内部的FPGA模块，以根据对应的打印数据编解码规则，对各分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理。
5.如权利要求4所述的喷墨打印数据分发方法，其特征在于，所述根据对应的打印数据编解码规则，对各分组打印数据进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理包括：
根据所述编解码规则参数，确定对应的打印数据编解码规则，并根据该打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据；
按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
6.如权利要求1或2所述的喷墨打印数据分发方法，其特征在于，在所述获取上位机生成的原生喷墨打印数据流的步骤之前，还包括：
设置每一喷嘴分组对应的喷嘴数量以及每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标的数据位数；
设置每一喷嘴分组对应的喷墨打印数据与每一喷嘴分组内各喷嘴的数据坐标之间的一一映射关系，得到预置的打印数据编解码规则，其中，在进行数据分发之前，将预置的打印数据编解码规则烧录到喷头驱动板内部的FPGA模块中。
7.如权利要求6所述的喷墨打印数据分发方法，其特征在于，所述分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理包括：
分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板，并通过喷头驱动板内部的FPGA模块根据预置的打印数据编解码规则，将各分组打印数据转换为各喷嘴分组对应的喷墨打印数据，并按照各喷嘴分组之间的分组顺序，将转换后的各喷嘴分组对应的喷墨打印数据拼接为对应喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据。
8.一种喷墨打印数据分发装置，应用于低分辨率且无灰度打印的喷墨打印场景，其特征在于，所述喷墨打印数据分发装置包括：
获取模块，用于获取上位机生成的原生喷墨打印数据流，其中，所述原生喷墨打印数据流包括各喷墨打印头的所有喷嘴对应的喷墨打印数据；
分组模块，用于分别对各喷墨打印头的所有喷嘴进行分组划分，得到各喷墨打印头对应的多个喷嘴分组；
数据压缩模块，用于分别将各喷嘴分组对应的喷墨打印数据转换为本喷嘴分组内点火喷嘴在本喷嘴分组内的数据坐标，以将喷墨打印数据流压缩为多个分组打印数据；
数据解压模块，用于分别将各分组打印数据传输至对应喷头驱动板进行数据解压缩处理与喷墨打印数据恢复处理；
分发模块，用于通过各喷头驱动板将恢复后的喷墨打印数据分发至对应喷墨打印头。
9.一种喷墨打印数据分发设备，其特征在于，所述喷墨打印数据分发设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述喷墨打印数据分发设备执行如权利要求1-7中任一项所述的喷墨打印数据分发方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有喷墨打印数据分发程序，所述喷墨打印数据分发程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的喷墨打印数据分发方法的步骤。
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