CN1630337A - 彩色图像处理装置和彩色图像处理方法 - Google Patents

Abstract

一种彩色图像处理装置，包括：第一传输控制单元，用于传输每个指定单元的定量的图像数据；压缩和编码单元，用于对图像数据进行压缩和编码；存储单元，用于存储由该压缩和编码单元压缩和编码的数据；和第二传输控制单元，用于将来自该压缩和编码单元的压缩和编码数据传输至该存储单元。每当第一传输控制单元传输指定单元的图像数据时，第二传输控制单元对被压缩和编码的图像数据进行划分和传输。

Description

彩色图像处理装置和彩色图像处理方法

技术领域

本发明涉及一种对图像数据进行压缩和编码的彩色图像处理装置。

背景技术

作为彩色图像处理装置，人们通常知道的例如有复印机、扫描仪、打印机、传真机以及具有这些装置之组合的外围设备。这种常规的彩色图像处理装置通过采用扫描功能生成红、绿、蓝颜色(RGB)数据。

在以联合图像专家组(JPEG)方法压缩和编码RGB数据的情况下，将RGB数据转换成YCC数据(亮度色差信号)。然后，按若干单元块压缩和编码YCC数据(例如8*8的64像素)。因此，可以减少计算量和提高压缩效果。

通过直接存储器存取(DMA)传输，将RGB数据传输到图像处理模块进行JPEG压缩处理。完成压缩和编码处理后，再通过DMA传输，将RGB数据传输到输出存储器。

该图像处理模块包包括一个信号处理单元，该单元对若干单元块数据执行指定处理。例如，在这种图像处理模块中，在完成信号处理单元中的信号处理的时间点，如果由输入方或输出方的DMA请求控制单元产生一个DMA请求，这时，暂停信号处理单元中的信号处理。因此，即便在优先等级低的图像处理模块中，也可以阻止产生非正常数据。

可是，常规彩色图像处理装置有如下问题(第一问题)。上述DMA传输是通过一条通用总线实现的，该总线不仅由图像处理模块使用，而且也由另外的系统或类似模块使用。因此，向图像处理模块传输数据、和从图像处理模块传输数据要求通过控制定时来执行，使得其它系统可以使用通用总线。但图像数据的数据量通过压缩和编码而发生改变。因此，不能把握数据量，也难以控制用于从图像处理模块传输数据的传输定时。

常规图像处理装置还有如下问题(第二问题)。如上所述，由于JPEG压缩处理是以若干单元块执行的，这就使每个图像处理模块之间的数据传输定时十分复杂和难以控制。

发明内容

本发明是考虑了上述情况而做出的。本发明的第一优点是提供一种彩色图像处理装置，该装置能够适时完成数据传输。

本发明的第二优点是提供一种彩色图像处理装置，该装置能够简化传输控制处理并能有效实现图像压缩和编码处理。

根据本发明的第一方面，彩色图像处理装置包括一个第一传输控制单元、一个压缩和编码单元、一个存储单元和一个第二传输控制单元。第一传输控制单元为每个指定单元传输定量的图像数据；压缩和编码单元对图像数据实施压缩和编码。存储单元存储被压缩和编码的数据。第二传输控制单元将被压缩和编码的数据从该压缩和编码单元传输到存储单元。每当第一传输控制单元传输指定单元的图像数据时，第二传输控制单元对被压缩和编码数据进行划分和传输。

因此，可以在适当时间划分和编码被压缩和编码的数据。而且，第一传输控制单元和第二传输控制单元均可使用通用总线传输图像数据。根据本发明，即使在这种情况下，数据也可以被适当划分并进行传输。因此，数据不会占用通用总线，其它系统可共享该通用总线。

根据本发明的一个方面，在该彩色图像处理装置中，每当第一传输控制单元传输图像数据的指定单元时，第一传输单元可以向第二传输控制单元发出中断信号。每当第二传输控制单元收到第一传输控制单元的中断信号时，第二传输控制单元可以停止数据传输。

根据本发明的一个方面，在该彩色图像处理装置中，每当第一传输控制单元完成所有定量图像数据的传输时，第一传输控制单元可以向第二传输控制单元发送一个结束信号。收到第一传输控制单元的结束信号后，直到收到该压缩和编码单元的压缩和编码结束信号，第二传输控制单元可以继续传输图像数据。

而且，作为本发明的实施例，在方法、装置、系统、记录介质、计算机程序或类似物之间的本发明的上述构成元件和表述的变换也是有效的。

如上所述，根据本发明，该图像处理装置能适时传输数据。

根据本发明的第二方面，彩色图像处理装置包括一个第一存储单元、一个传输控制单元、一个第二存储单元、一个压缩和编码单元。第一存储单元存储由多个分量表示的颜色分量的图像数据。传输控制单元传输图像数据。第二存储单元存储通过该传输控制单元从第一存储单元传输的每一分量的图像数据。该压缩和编码单元按若干个单元块对图像数据进行压缩和编码。该传输控制单元从第二存储单元分别读取多个颜色分量之全部的图像数据单元块。然后，该传输控制单元将图像数据传输到该压缩和编码单元。

如上所述，以单元块形式读取一次存入第二存储单元的图像数据。所以，可以有效地执行对该压缩和编码单元的传输过程。因为彩色图像处理装置包括第二存储单元，所以，可以从第一存储单元自由传输图像数据，而不考虑定时或类似条件。结果，可以简化控制过程。

该压缩和编码单元可包括一个转换单元，用于将某一彩色空间的图像数据转换成另一彩色空间的图像数据。因此，该压缩和编码单元可以压缩和编码其它彩色空间的图像数据。这里涉及的某一彩色空间是RBG数据或类似数据，而其它彩色空间是YYC数据、Lab数据或类似数据。另外，该压缩和编码单元能够直接压缩和编码RGB数据。

传输控制单元可在第一存储单元和第二存储单元之间对图像数据进行DMA传输。

本发明描述的彩色图像处理装置还可以包括一个存取单元，该存取单元控制向第二存储单元写入图像数据和从第二存储单元读取图像数据。第二存储单元包括多个存储体。多个存储体存储多个颜色分量之每一个的图像数据。该存取单元依据行地址和列地址访问上述多个存储体。该存取单元可将图像数据写入第二存储单元，使得若干个单元块的图像数据被存储在相同的行地址。

通过执行如上所述的写操作，可以快速从第二存储单元读取图像数据，如以下所述。

根据本发明的一个方面，在彩色图像处理装置中，利用固定的行地址，存取单元可从多个存储体之每一个读取若干个单元块的图像数据，并将该图像数据传输到该压缩和编码单元。

如上所述，通过以固定的行地址读取图像数据，可减少读取图像数据所需的时间周期。

如上所述，根据本发明的图像处理装置可简化传输控制过程，并有效执行压缩和编码处理。

附图简述

图1是根据本发明实施例的彩色图像处理装置的功能方框图。

图2示出彩色图像处理装置中执行的数据传输的示意图。

图3示出第一DMA控制器和第二DMA控制器的处理过程的流程图。

图4A和图4B示出第二存储单元的内部配置。

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的实施例。图1是根据本发明实施例的彩色图像处理装置的功能方框图。在该实施例中，彩色图像处理装置100具有扫描功能和复印功能。图1给出本发明相关的主要元件。尽管在图中未示出，彩色图像处理装置100包括普通复印机的配置，例如操作面板和送纸单元。彩色图像处理装置100还可包括用于实现通信功能(例如传真通信功能)的配置。

在彩色图像处理装置100中，控制单元120控制图1中的各个元件，也控制整个彩色图像处理装置100。

扫描单元102包括扫描功能。该单元扫描原始文件并生成RGB格式(第一格式)的彩色图像数据(以下称为“RGB数据”)。RGB数据由三种颜色分量(红、绿、蓝)的数据构成。扫描单元102扫描每一指定线的图像。

第一存储单元104存储该扫描单元102扫描的RGB数据。该第一存储单元104存储未经压缩的RGB数据。第一存储单元104是同步动态随机存取存储器(SDRAM)或类似器件。

第一存储单元104中存储的图像数据被传输到YYC转换单元112和一个压缩和编码单元114。如上所述，YYC转换单元112按若干个单元块对图像数据实施彩色空间转换和压缩和编码处理。所以，按照常规，有必要控制传输定时，使得图像数据按若干个单元块传输到YYC转换单元112。在本实施例中，彩色图像处理装置100包括第二存储单元110，该单元暂时存储从第一存储单元104传输的图像数据。因此，可以容易地控制从第一存储单元104传输图像数据。

第一DMA控制器106将第一存储单元104中存储的RGB数据传输到第二存储单元110。第一控制DMA控制器106按若干线单元传输RGB数据的每一颜色分量数据。而且，将数据从第一存储单元104传输到第二存储单元110是通过通用总线完成的。第二存储单元110系SDRAM或类似器件。在本实施例中，控制单元120控制其中第一DMA控制器106向第二存储单元110传输RGB数据的定时。第一DMA控制器106并不连续地向第二存储单元110传输第一存储单元104中存储的RGB数据，只是传输各指定单元(各指定线)的RGB数据。因此，即使通过通用总线将数据从第一存储单元104传输到第二存储单元110，通用总线不会被第一DMA控制器106执行的传输过程而占用。结果，该通用总线可以由其他系统共享。第二存储单元110包括多个存储体，用于分别存储从第一存储单元104传输的R数据、G数据和B数据之每一数据。

写读处理单元108控制将RGB数据写入第二存储单元110。另外，写读处理单元108还控制从第二存储单元110读出RGB数据。在本实施例中，写读处理单元108将RGB数据写入存储体，对于R数据、G数据和B数据分别写入不同的存储体。写读处理单元108计量第一DMA控制器106传输的数据量。当向第二存储单元110写入形成规定大小(在此为8*8的64个像素)的块所需的数据时，写读处理单元108开始将数据从第二存储单元110传到YYC转换单元112。写读处理单元108将RGB数据按若干个单元块从第二存储单元110传输到YCC转换单元112。以下将详述写读处理单元108执行的处理。

如上所述，从第一存储单元104传输的数据被一次写入第二存储单元110。所以，可以将数据从第一存储单元104传输到第二存储单元110，而不考虑从第一存储单元104读取的速度或传输速度。

由本发明的第一方面可知，在彩色图像处理装置100中可以不设置写读处理单元108和第二存储单元110。在未设置写读处理单元108和第二存储单元110的情况下，第一DMA控制器106将RGB数据从第一存储单元104传输到YCC转换单元112。在此情况下，控制单元120也控制第一DMA控制器106的传输定时。

以一个像素为单元，YYC转换单元112将RGB数据转换成YYC(亮度色差)格式(第二格式)的彩色图像数据(以下称为“YYC数据”)。该压缩和编码单元114按JPEG方法压缩和编码从YYC转换单元112输出的YYC数据。当完成一页数据的压缩和编码时，压缩和编码单元114向控制单元120发出一个编码和压缩处理结束中断信号。

第二DMA控制器116向第三存储单元118传输由该压缩和编码单元114所压缩和编码的JPEG数据。通过通用总线将该数据从该压缩和编码单元114传输到第三存储单元118。第三存储单元118也是SDRAM或类似器件。

在本实施例中，控制单元120控制其中第二DMA控制器116向第三存储单元118传输由该压缩和编码单元114所压缩和编码的JPEG数据的定时。所以，即便通过通用总线将来自该压缩和编码单元114的数据传输到第三存储单元118，该通用总线不会被第二DMA控制器116执行的传输处理而占用。因此，通用总线可与其它系统共享。后文将详述该处理过程。

第三存储单元118存储JPEG数据。第三存储单元118中存储的JPEG数据从数据输出单元(未示出)输出，通过局域网(LAN)、通用串行总线(USB)或类似方式输出到PC机或类似设备。

图2示出彩色图像处理装置100中执行的数据传输的示意图。第二存储单元110、YYC转换单元112以及压缩和编码单元114或类似单元被安装在备选电路板上。

第一DMA控制器106对若干线的每个单元顺序传输第一存储单元104中存储的R数据、G数据和B数据。

第二存储单元110包括多个存储体0-2，其中分别写入R数据、G数据和B数据。R数据写入存储体0。G数据写入存储体1。B数据写入存储体2。各存储体的横向表示列地址，纵向表示行地址。

写读处理单元108将从第一DMA控制器106传输的一线像素数据写入存储体0～2，同时也使各指定像素单元(8像素)的行地址递增。当完成一线像素数据的写入，该处理进行到下一列。写读处理单元108依相同的方式写下一线的数据。如上所述，写读处理单元108将8线数据写入存储体0-2，使得相同块的数据存于相同行地址。然后，写读处理单元108固定行地址，并从第二存储单元110读取8列数据(64像素)。这样，可以读取规定大小的数据块(64像素)。不改变行地址，就可以按若干个单元块从第二存储单元110读取数据。因此，可以减少读取数据所需的时间周期，可以快速处理数据。

下面参照图3，描述其中控制单元120控制从该压缩和编码单元114向第三存储单元118传输JPEG数据的定时的过程。另外，扫描单元102对每一行扫描若干单元页的原始文件。

图3是第一DMA控制器106和第二DMA控制器116的处理流程图。

首先，分别在第一DMA控制器106和第二DMA控制器116中设定传输字节数(见步骤S10、S24)。第一DMA控制器106设置传输字节为N。该N字节可以是原始文件的指定线的数据量。第二DMA控制器116设置传输字节数设为最大字节(N字节或更大)。

第一DMA控制器106监视从控制单元120发出的DMA传输请求(步骤S12)。收到控制单元120的DMA传输请求时(步骤S12的“是”)，第一DMA控制器106开始DMA传输(步骤S14)。第二DMA控制器116也开始DMA传输(步骤S26)。

在第一DMA控制器106中，监视N字节的DMA传输是否已经完成的决定(步骤S16)。当N字节的DMA传输已经完成时(在步骤S16的“是”)，确定是否一页的DMA传输已完成(步骤S18)。当一页的DMA传输未完成时(步骤S18的“否”)，第一DMA控制器106暂停并中断控制单元120(步骤S20)。即，第一DMA控制器106向控制单元120输出中断信号。因此，控制单元120中断第二DMA控制器116的DMA传输(步骤S30)。然后，该处理又返回步骤S14。根据来自控制单元120的DMA传输请求，第一DMA控制器106和第二DMA控制器116开始DMA传输(步骤S14和S26)。

同时，在步骤S18，当已经完成一页的DMA传输时(步骤S18的“是”)，第一DMA控制器106对控制单元120执行页结束中断(步骤S22)。即，第一DMA控制器106向控制单元120输出一个传输结束信号。当收到步骤S22的页结束中断时，控制单元120继续DMA传输，直到接收来自压缩和编码单元114的编码和压缩处理结束中断。即，控制单元120继续DMA传输，直至收到压缩和编码结束信号。当收到来自压缩和编码单元114的编码和压缩处理结束中断时(步骤S28的“是”)，结束该页的处理。

如上所述，在本实施例中，通过使被压缩和编码的数据对应于定时而进行划分和传输，其中，由指定单元划分和传输压缩和编码处理之前的图像数据。所以，即使在被压缩和编码的数据不能预先掌握，也可以顺序地传输适当数据量的数据。

在本实施例中，由压缩和编码单元114所压缩和编码的数据被划分成一个适当单元，并被传输到第三存储单元118。因此，即使在使用通用总线时，由第二DMA控制器116执行的传输处理也不会占用通用总线。结果是，可与其它系统共享该通用总线。

图4A和4B示出第二存储单元110的内部结构。图4A示出扫描单元102扫描的原始文件。以下将描述一个示例，其中，在图中阴影区的数据(8*8的64像素)被写入第二存储单元110。扫描单元102按若干线单元扫描原始文件。第一DMA控制器106同样也按若干线单元向第二存储单元110传输图像数据。

图4B示出由写读处理单元108写入第二存储单元110的图像数据的示例。图4B是存储体0的示例。为了8个像素之每一个，写读处理单元108划分从第一DMA控制器106按若干线单元传输的图像数据的第一线的像素。由于0-7列是固定的，通过顺序递增行地址，写读处理单元108将图像数据写入存储体0。即，第一线的图像数据被存储在0-7列。写读处理单元108以相同方式对8个像素之每一个划分第二线的像素。由于8-15列是固定的，通过顺序递增行地址，写读处理单元106将图像数据写入存储体0。因此，第二线的图像数据被存储在8-15列中。通过重复相同处理，直至第八线的像素被存储，图4A的阴影区的像素被存储在图4B的阴影框中所示的0行。即，相同块的所有数据被写入相同的行地址。

当行地址被固定在0行时，写读处理单元108读取第1线到第8线的数据，即可得到指定大小的块的数据。因此，在YCC转换单元112与压缩和编码单元114中按若干个单元块执行彩色空间转换及压缩和编码处理时，图像数据可以被有效地读取和快速传输。

如上所述，在本实施例的彩色图像处理装置100中，利用固定的列地址，写读处理单元108将从第一存储单元104读取的图像数据顺序写入第二存储单元110的各存储体。所以，在读取时，在行地址固定的状态下，可读出若干单元块的图像数据。因此，可从第二存储单元110快速读取若干单元块的图像数据，并将其传输到YCC转换单元112。从而，可以有效地执行YCC转换单元112与压缩和编码单元114中的处理。

以上描述了本发明的优选实施例。但是，本发明并不只局限于上述的实施例。本领域技术人员应该理解，对实施例可有各种变型而不背离本发明的范围。

在上述示例中，RGB数据被转换成YCC数据，并进行压缩和编码处理。但是，例如，RGB数据可以转换成Lab数据，并可进行压缩和编码。即，转换单元112完成转换，可是，在转换单元112的转换前后的彩色空间并不局限于RGB格式和YCC格式。

YCC转换单元112可以不设置在彩色图像处理装置100中。在此情况下，压缩和编码单元114可以直接对从第一存储单元104传输的RGB数据执行压缩和编码处理。

本发明可以提供应用于彩色图像处理装置中的一种优选的和有用的数据传输技术。

Claims (13)

1.一种彩色图像处理装置，包括：

一个第一传输控制单元，用于传输每个指定单元的定量的图像数据；

一个压缩和编码单元，用于对图像数据进行压缩和编码；

一个存储单元，用于存储由该压缩和编码单元压缩和编码的数据；

一个第二传输控制单元，用于将来自该压缩和编码单元的压缩和编码数据传输至该存储单元；

其特征在于，每当第一传输控制单元传输指定单元的图像数据时，第二传输控制单元对被压缩和编码的图像数据进行划分和传输。

2.根据权利要求1的彩色图像处理装置，其特征在于，每当第一传输控制单元传输指定单元的图像数据时，第一传输控制单元向第二传输控制单元发送一个中断信号；

每当该第二传输控制单元收到来自第一传输控制单元的中断信号时，第二传输控制单元停止传输图像数据。

3.根据权利要求2的彩色图像处理装置，其特征在于，在完成全部定量图像数据的传输时，第一传输控制单元向第二传输控制单元发送一个传输结束信号；

在完成全部定量图像数据的压缩和编码处理时，该压缩和编码单元向第二传输控制单元发送一个压缩和编码结束信号；

收到来自第一传输控制单元的传输结束信号后，第二传输控制单元继续传输图像数据，直至收到来自该压缩和编码单元的压缩和编码结束信号。

4.一种彩色图像处理装置，包括：

一个输入单元，用于输入第一格式的彩色图像数据；

一个第一存储单元，用于存储所输入的第一格式的彩色图像数据；

一个第二存储单元；

一个第一传输控制单元，用于按指定线的若干单元，将第一格式的彩色图像数据从第一存储单元传输到第二存储单元；

一个写读处理单元，用于控制将第一格式的彩色图像数据写到第二存储单元和从第二存储单元读取第一格式的彩色图像数据；

一个转换单元，用于将第一格式的彩色图像数据转换为亮度色差格式的彩色图像数据；

一个压缩和编码单元，用于压缩和编码该亮度色差格式的彩色图像数据；

一个第三存储单元，用于存储该压缩和编码单元所压缩和编码的彩色图像数据；

一个第二传输控制单元，用于向第三存储单元传输来自该压缩和编码单元的被压缩和编码的彩色图像数据；

其特征在于，每当第一传输控制单元传输指定线的彩色图像数据时，第二传输控制单元对被压缩和编码的彩色图像数据进行划分和传输。

5.一种彩色图像处理方法，包括：

第一传输和存储步骤，传输每个指定单元的未压缩图像数据，并将该图像数据存储在存储单元中；

压缩和编码步骤，对该图像数据进行压缩和编码；

第二传输和存储步骤，传输被压缩和编码的图像数据，并将该图像数据存储在该存储单元中；以及

传输步骤，每当传输指定单元的未压缩图像数据时，划分和传输被压缩和编码的图像数据。

6.根据权利要求5的彩色图像处理方法，其特征在于，在第一传输和存储步骤中，每当传输指定单元的未压缩图像数据时发出中断信号；且

在传输步骤中，通过每当收到该中断信号时停止传输被压缩和编码的图像数据，每当传输指定单元的未压缩图像数据时，划分和传输被压缩和编码的图像数据。

7.根据权利要求6的彩色图像处理方法，其特征在于，在第一传输和存储步骤中，当完成一页的全部未压缩图像数据的传输时，发出一个传输结束信号；且

在该压缩和编码步骤中，当完成一页的全部图像数据的压缩和编码时，发出一个压缩和编码结束信号；且

在该传输步骤中，在收到该传输结束信号后，直到收到该压缩和编码结束信号，继续传输被压缩和编码的图像数据。

8.一种彩色图像处理装置，包括：

一个第一存储单元，用于存储由多个颜色分量组成的图像数据；

一个传输控制单元，用于控制该图像数据的传输；

一个第二存储单元，用于存储通过传输控制单元从第一存储单元传输的每个颜色分量的图像数据；及

一个压缩和编码单元，用于按若干个单元块压缩和编码该图像数据；

其特征在于，该传输控制单元从第二存储单元读出所有多个颜色分量的单元块的图像数据，并将该图像数据传输到该压缩和编码单元。

9.根据权利要求8的彩色图像处理装置，还包括：

一个存取单元，用于控制将图像数据写入第二存储单元、以及从第二存储单元读取图像数据。

其特征在于，第二存储单元包括多个存储体，该多个存储体分别存储多个颜色分量之每个颜色分量的图像数据，并由该存取单元根据行地址和列地址访问，且

该存取单元将彩色图像数据写入第二存储单元，使得相同数据块的数据被存储在相同的行地址中。

10.根据权利要求9的彩色图像处理装置，其特征在于，该存取单元利用固定的行地址从该多个存储体的每个存储体读取若干单元块的图像数据，并将该图像数据传输到该压缩和编码单元。

11.一种彩色图像处理装置，包括：

一个输入单元，用于输入由多个颜色分量形成的第一格式的彩色图像数据；

一个第一存储单元，用于存储输入的第一格式的彩色图像数据；

一个第二存储单元，用于存储第一格式的彩色图像数据；

一个第一传输控制单元，用于将每一颜色分量的第一格式的彩色图像数据从第一存储单元传输到第二存储单元；

写读处理单元，用于控制将第一格式的彩色图像数据写入第二存储单元、以及从第二存储单元读出第一格式的彩色图像数据；

转换单元，用于将第一格式的彩色图像数据转换成亮度色差格式的彩色图像数据；及

压缩和编码单元，用于对亮度色差格式的彩色图像数据按若干单元块进行压缩和编码；

其特征在于，该写读处理单元按若干单元块从第二存储单元读取各颜色分量的彩色图像数据，并将该彩色图像数据传输到该转换单元。

12.一种彩色图像处理方法，包括：

输入步骤，用于输入由多个颜色分量组成的未压缩图像数据；

存储步骤，将未压缩状态的输入的图像数据存入第一存储单元；

传输和存储步骤，传输第一存储单元中存储的各颜色分量的图像数据，并将该图像数据存入第二存储单元；

传输步骤，从第二存储单元按若干单元块读取各颜色分量的图像数据，并将该图像数据传输到一个压缩和编码单元；及

压缩和编码步骤，用于按若干单元块压缩和编码所输入的图像数据。

13.根据权利要求12的彩色图像处理方法，其特征在于，在该传输和存储步骤中，彩色图像数据被写入第二存储单元，使得不同的存储体存储每个颜色分量，相同块的数据被存储在相同的行地址中；和

在该传输步骤中，在行地址被固定在相同块中的状态下，每个颜色分量的图像数据按若干单元块从每个存储体读出并被传输。

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