DE60033784T2

DE60033784T2 - Bildverarbeitungsvorrichtung und -Verfahren

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Publication number: DE60033784T2
Application number: DE60033784T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Ohta-ku Hara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-01-06
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2020-12-30
Also published as: JP2001197228A; EP1133153A3; JP4054503B2; US20010008002A1; DE60033784D1; US7016065B2; EP1133153B8; EP1133153B1; EP1133153A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bildverarbeitung. Die Erfindung bezieht sich z.B. auf eine Bildverarbeitungsvorrichtung und ein Bildverarbeitungsverfahren zum effizienten Steuern einer Bildeingabevorrichtung, wie etwa einem Scanner oder dergleichen, und einer Bildausgabevorrichtung, wie etwa einem Drucker oder dergleichen. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die eine Codier-(Komprimier)-Funktion von Bilddaten aufweist, und ein Bild eingibt und ausgibt, und auf ein Verfahren zum Realisieren einer solchen Vorrichtung.
Diesbezüglicher Stand der Technik
Bisher wurde eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die als Hybridgerät bezeichnet wird, wie etwa eine aus einer Bildeingangsvorrichtung, wie etwa einem Scanner, oder dergleichen, und einer Bildausgabevorrichtung, wie etwa einem Drucker, oder dergleichen, aufgebauten Kopiervorrichtung oder einem Faxgerät, oder einem Computersystem, das eine Kopiervorrichtung und ein Faxgerät als einzelne Vorrichtungen aufweist, praktisch verwendet. Bei einer solchen Vorrichtung ist es notwendig, eine sehr große Datenmenge effizient zu verarbeiten, um Bilddaten zu handhaben.
Zu diesem Zweck gibt es ebenso eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Codieren von Eingabebilddaten durch sowohl Software, die durch Verwenden eines CPU ausgeführt wird, als auch Codier/Decodier-(Komprimier/Dekomprimier)-Hardware (CODEC: Codierer/Decodierer). Bei solchen konventionellen Bildverarbeitungsvorrichtungen wird jedoch eine Übertragungsleistungsfähigkeit des Busses eine Engstelle beim Codieren (Komprimieren) der Bilddaten, weil ein Bilddatenspeicherbereich, der CODEC, und die CPU mit demselben Bus verbunden sind.
Um das vorstehende Problem zu beheben, ist ebenso ein System bekannt, bei dem eine Transferleistungsfähigkeit durch Verwenden zweier Busse verbessert wird. Jedoch ist auch bei dem System mit einer Vielzahl von Bussen ein Aufbau des Busses nicht flexibel, und in dem Fall, in dem eine große Datenmenge übertragen, oder dergleichen, wird, wird die Übertragungsleistungsfähigkeit nicht ausreichend genutzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehenden Probleme zu lösen, und es ist ein Anliegen der Erfindung, eine Bildverarbeitungsvorrichtung und ein -verfahren bereitzustellen, bei welchen durch Verwenden einer Umschaltsteuereinrichtung, die einen Aufbau eines Busses flexibel ändern kann, Bilddaten gleichzeitig sowohl durch eine CPU als auch einen CODEC zu codieren (komprimieren).
Die Patentbeschreibung Nr. US-A-5485287 der Vereinigten Staaten offenbart eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die einen ersten Bus 3, der mit einer Codier/Decodiereinheit verbunden ist, einen zweiten Bus (Bildbus), der mit einem Bildspeicher zum Speichern der Bilddaten verbunden ist, und zum Übertragen der Bilddaten verwendet wird, und einen dritten Bus, der mit einer CPU zum Ausführen eines Codiervorgangs der Bilddaten gemäß einem vorbestimmten Programm aufweist.
US-Patentbeschreibung Nr. US-A-5999654 offenbart eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die einen ersten, einen zweiten und einen dritten Bus aufweist, die über einen Bus-Umschalter mit verschiedenen Teilen der in der Beschreibung offenbarten Bildverarbeitungsvorrichtung verbunden sind.
Gemäß Aspekten der Erfindung wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die aus dem in Anspruch 1 Ausgeführtem besteht, und ein wie in Anspruch 8 dargelegtes Bildverarbeitungsverfahren bereitgestellt.
Die vorstehenden und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das den gesamten Aufbau einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2 ist eine Schnittansicht der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
3 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Steuereinheit für eine Verwendung in der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
4 ist ein Blockdiagramm einer Hauptsteuerung für eine Verwendung in der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
5 ist ein Blockdiagramm einer Systembus-Brücke für ein Verwenden in der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel; und
6 ist ein Blockdiagramm eines Bildabtasters/Druckers für ein Verwenden in der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Nun wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das einen gesamten Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Bildverarbeitungsvorrichtung (Bildeingabe/-ausgabe (I/O-System mit einer Bildeingabevorrichtung und einer Bildausgabevorrichtung)) gemäß der Erfindung zeigt.
Bei einem Bild-I/O-System 100 in 1 liest ein Lesegerät (Bildeingabevorrichtung) 200 optisch ein Bild von einem Original, um Bilddaten zu erzeugen. Das Lesegerät 200 umfasst: einen Bildabtaster bzw. Scanner 210, der einen Betrieb zum Lesen des Originals aufweist; und einer Dokumentenzuführung 250, die einen Betrieb zum Zuführen eines Originalpapiers aufweist.
Ein Drucker (Bildausgabevorrichtung) 300 transportiert ein Aufzeichnungspapier, druckt ein sichtbares Bild gemäß den Bilddaten auf das Aufzeichnungspapier, und gibt das Papier an die Außenseite der Vorrichtung aus. Der Drucker 300 umfasst: eine Papierzuführung 310, die eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Arten von Aufzeichnungspapierkassetten aufweist; einen Beschrifter 320, der einen Betrieb zum Übertragen des Bildes gemäß dem Bilddaten auf das Aufzeichnungspapier, und dessen Fixieren aufweist; und eine Papierausgabe 330, die eine Funktion zum Sortieren und Stapeln der Aufzeichnungspapiere aufweist, auf denen die Bilder fixiert werden, und diese an die Außenseite der Vorrichtung ausgegeben werden.
Eine Steuereinheit 110 ist elektrisch mit dem Lesegerät 200 und dem Drucker 300 verbunden, und weiterhin mit den Zentralcomputern (PCs) 910 und 920 über ein Netzwerk 800, wie etwa LAN (Local Area Network) oder dergleichen verbunden.
Die Steuereinheit 110 steuert das Lesegerät 200, liest die Bilddaten von dem Original, steuert den Drucker 300, gibt die Bilddaten auf dem Aufzeichnungspapier aus, und stellt eine Kopierfunktion bereit. Die Steuereinheit 110 stellt ebenso bereit: eine Scanner-/Bildabtastfunktion zum Konvertieren der durch den Bildabtaster 210 ausgelesenen Bilddaten in Code-Daten, und Übertragen der Code-Daten an die Hauptrechner 910 und 920 über das Netzwerk 800; und eine Druckerfunktion zum Konvertieren der von den Hauptcomputern 910 und 920 über das Netzwerk 800 empfangenen Code-Daten in Bilddaten, und zum Ermöglichen, dass der Drucker 300 das Bild ausgibt.
Eine mit der Steuereinheit 110 verbundene Betriebseinheit 150 ist aus einem Flüssigkristallberührbedienfeld aufgebaut, und stellt eine Nutzer-I/F (Schnittstelle) zum Betreiben des Bild-I/O-Systems bereit.
2 ist eine Schnittansicht einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel mit dem Lesegerät 200 und dem Drucker 300.
Die Dokumentzuführung 250 des Lesegerätes 200 führt die Originale nacheinander, eins nach dem anderen, von dem Kopf auf ein Schreibwalzenglas 211 zu. Nach Vollendung des Lesevorgangs des Originals transportiert die Dokumentzuführung 250 die Originale auf das Schreibwalzenglas 211. Wenn das Original auf das Schreibwalzenglas 211 transportiert wird, leuchtet eine Lampe 212 auf, die Bewegung einer optischen Einheit 213 wird gestartet, und das Original wird lichtgescannt. Reflektiertes Licht von dem Original bei dieser Funktion wird zu einem CCD-Bildsensor (nachstehend als CCD bezeichnet) 218 über Spiegel 214, 215 und 216 und einer Linse 217 geleitet.
Das wie vorstehend erwähnt gescannte Original wird durch dem CCD 218 gelesen. Die von dem CCD 218 ausgegebenen Bilddaten werden vorbestimmten Prozessen unterworfen, und anschließend an die Steuereinheit 110 übertragen.
Eine Laseransteuerung 321 des Druckers 300 steuert einen Laseremitter 322 an, und ermöglicht dem Laseremitter 322, einen Laserstrahl gemäß den von der Steuereinheit 110 ausgegebenen Bilddaten auszustrahlen. Der Laserstrahl wird auf eine fotoempfindliche Trommel 323 geworfen. Ein latentes Bild gemäß dem Laserstrahl wird auf der fotoempfindlichen Trommel 323 ausgebildet. Ein Entwicklungswirkstoff haftet an dem Bereich des latenten Bildes auf der fotoempfindlichen Trommel 323 durch einen Entwickler 324 an.
Das Aufzeichnungspapier wird aus einer von Kassetten 311 und 312 an einem mit dem Beginn der Strahlung des Laserstrahls synchronisiertem Zeitpunkt, ausgegeben, und an eine Übertragungseinheit 325 transportiert, und der an der fotoempfindlichen Trommel 323 anhaftende Entwicklungswirkstoff wird auf das Aufzeichnungspapier übertragen. Das Aufzeichnungspapier, auf dem der Entwicklungswirkstoff aufgetragen wurde, wird an eine Fixiereinheit 326 transportiert. Der Entwicklungswirkstoff wird auf dem Aufzeichnungspapier durch Hitze und Druck der Fixiereinheit 326 fixiert. Das Aufzeichnungspapier, das die Fixiereinheit 326 passiert hat, wird über Förderrollen 327 befördert. Die Papierausgabe 330 bindet die beförderten Aufzeichnungspapiere, sortiert diese, und stapelt die sortierten Aufzeichnungspapiere.
Wenn ein doppelseitiger Aufzeichnungsmodus ausgewählt wurde, wird nachdem das Aufzeichnungspapier an die Transportrollen 327 transportiert wurde, die Rotationsrichtung der Transportrollen 327 umgekehrt, und das Papier wird einem Wiederzuführungs-Transportpfad 329 über eine Klappe 328 transportiert. Das dem Wiederzuführungs-Transportpfad 329 zugeführte Aufzeichnungspapier wird der Transporteinheit 325 zu einem vorangehenden Zeitpunkt zugeführt.
<Steuereinheit>
Nun werden mit Bezug auf ein in 3 gezeigtes Blockdiagramm Funktionen der Steuereinheit 110 beschrieben. Die Steuereinheit 110 weist eine Hauptsteuerung 111 auf, die hauptsächlich umfasst: eine CPU 112; eine Bussteuerung 113; verschiedene I/F-Steuerkreise (die nicht gezeigt sind, aber nachstehend erläutert werden); einen Codierer/Decodierer (CODEC) (wird nicht gezeigt, aber nachstehend erläutert); und dergleichen.
Die CPU 112 und die Bussteuerung 113 steuern die gesamte Funktion der Steuereinheit 110. Die CPU 112 arbeitet auf Basis eines aus einem ROM 114 über einen ROM-I/F 115 ausgelesenem Programm. Die CPU 112 interpretiert PDL-(Seitenbeschreibungssprache)-Codedaten, die von den Hauptrechnern 910 und 920 erhalten werden. Der Vorgang zum Entwickeln der Bilddaten in Rasterbilddaten wurde in dem PDL-Programm beschrieben. Die CPU 112 führt einen Bildatenentwicklungsprozess über eine Software aus. Die Bussteuerung 113 steuert ein Übertragen von Daten, die zu/von jeder I/F eingegeben und ausgegeben werden, und führt eine Entscheidung über die Belegung der Busse, und eine Steuerung der DMA-Datenübertragung aus.
Ein DRAM 116, der ein synchrones DRAM aufweist, wird mit der Hauptsteuerung 111 über eine DRAM-I/F 117 verbunden, und als ein Arbeitsbereich zum Ermöglichen des Betriebs der CPU 112, und ein Bildspeicherbereich zum Speichern der Bilddaten verwendet.
Eine Netzwerksteuerung 121 wird mit der Hauptsteuerung 111 über eine I/F 123 verbunden, und mit einem externen Netzwerk über ein Verbindungsglied 122 verbunden. Das Ethernet kann grundsätzlich als ein Netzwerk verwendet werden.
Ein erweitertes Verbindungsglied 124 zum Verbinden einer Erweiterungskarte und eine I/O-Steuerung 126 sind mit einem üblichen Hochgeschwindigkeitsbus 125 verbunden. Generell kann ein PCI-Bus als ein üblicher Hochgeschwindigkeitsbus 125 bezeichnet werden.
Eine serielle Steuerung 127 von zwei Kanälen wird für die I/O-Steuerung 126 bereitgestellt. Die serielle Steuerung wird mit den externen I/F-Schaltungen 140 und 145 über einen I/O-Bus 128 verbunden, wobei es ermöglicht wird, dass Steuerbefehle von/an CPUs des Lesegerätes 200 und des Druckers 300 übertragen und empfangen werden.
Eine Bedienpult-I/F 132 wird mit einer LCD-Steuerung 131 verbunden, und besteht aus: einer I/F zum Anzeigen auf einer Flüssigkristallanzeigeeinheit auf der Betriebseinheit 150; und einer Tasteneingabe-I/F 130 für eine Eingabe durch Tasten oder Berührpulttasten.
Die Betriebseinheit 150 weist auf: eine (nicht gezeigte) Flüssigkristallanzeigeeinheit; eine (nicht gezeigte) Berührbedienpulteingabevorrichtung, die an der Flüssigkristallanzeigeeinheit anhaftet; und eine Vielzahl von Tasten, oder eine (nicht gezeigte) Tastatur. Ein von der Berührbedienpulteingabevorrichtung oder Tasten eingegebenes Signal wird an die CPU 112 über das vorstehend erwähnte Bedienpult-I/F 132 an die CPU 112 gesendet, wobei es ermöglicht wird, dass die von dem Bedienpult-I/F 132 gesendeten Bilddaten auf der Flüssigkristallanzeigeeinheit angezeigt werden. Es werden Funktionen des Betriebs der Bilderzeugungsvorrichtung, der Bilddaten und dergleichen auf der Flüssigkristallanzeigeeinheit angezeigt.
Ein Echtzeittaktgebermodul 133 wird zum Aktualisieren und Speichern eines Datums und einer Zeit verwendet, die in der Apparatur verwaltet werden, und über eine Pufferbatterie 134 gesichert werden.
Eine E-IDE-Schnittstelle 161 wird zum Verbinden einer externen Speichereinrichtung verwendet. Eine Festplatte oder ein CD-ROM-Laufwerk wird über die E-IDE-Schnittstelle 161 verbunden, und ein Programm und Bilddaten können geschrieben oder ausgelesen werden.
Ein Verbindungsglied 142 ist mit dem Lesegerät 200 verbunden, und besteht aus einer seriellen-I/F 143 und einer Video-I/F 144. Ein Verbindungsglied 147 ist mit dem Drucker 300 verbunden, und besteht aus einer seriellen-I/F 148 und einer Video-I/F 149.
Die Bildabtastgerät-I/F 140 ist mit dem Lesegerät 200 über das Verbindungsglied 142 verbunden, und mit der Hauptsteuerung über einen Bildabtasterbus 141 verbunden. Die Bildabtastgerät-I/F 140 weist eine Funktion zum Durchführen einer optimalen Binärisierung und einen Zoom-Vorgang in der Hauptbildabtast- und der Nebenabtast-Richtung des von dem Lesegerät 200 gemäß den Verarbeitungsinhalten der folgenden Schritte erhaltenen Bildes. Die Bildabtastgerät-I/F 140 weist weiterhin eine Funktion zum Ausgeben eines Steuersignals, das auf Basis eines von dem Lesegerät 200 an den Scannerbus (Video-I/F (Lesegerät)) 141 gebildet wird, auf.
Die Datenübertragung von dem Bildabtastgerätbus 141 an das DRAM 116 wird von der Bussteuerung 113 gesteuert.
Die Drucker-I/F 145 ist mit dem Drucker 300 über das Verbindungsglied 147 verbunden, und über einen Druckerbus (Video-I/F (Drucker)) 146 mit der Hauptsteuerung 111 verbunden. Die Drucker-I/F 145 weist eine Funktion zum Durchführen eines Glättungsprozesses an den von der Hauptsteuerung 111 ausgegebenen Bilddaten, und zum Ausgeben der bearbeiteten Daten an den Drucker 300 auf. Weiterhin weist die Drucker-I/F 145 eine Funktion zum Ausgeben eines Steuersignals auf, das auf der Basis eines von dem Drucker 300 an den Druckerbus 146 gesendeten Videosteuersignal gebildet ist.
Die in dem DRAM 116 über den Bildabtastgerätbus 141 gemäß dem durch das Bildabtastgerät 210 gelesene Bild entwickelten Rasterbilddaten werden von der Bussteuerung 113 gesteuert und an den Drucker 300 übertragen. D.h., dass die Rasterbilddaten über den Druckerbus 146, der Drucker-I/F 145 und der Video-I/F 149 DMA-übertragen an den Drucker 300 werden.
<Hauptsteuerung>
4 ist ein Blockdiagramm, das den internen Aufbau der Hauptsteuerung 111 zeigt.
Der CPU-Kern (CPU) 112 ist mit einer Umschaltsteuereinrichtung verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Systembusbrücke (SBB) 402 durch einen Prozessorbus (SC-Bus) 421 von 64 Bit aufweist. Die Systembusbrücke 402 ist aus einem 64-Bit Kreuzschienenschalter von (4 × 4) aufgebaut, und mit einem lokalen Bus (MC-Bus) 422, einem G-Bus 404, als ein Grafikbus, und einem B-Bus 405, als ein I/O-Bus neben dem SC-Bus 421 verbunden. Der MC-Bus 422 ist ein zweckbestimmter Bus mit einer Speicher-(SDRAM und ROM)- Steuerung (MC) 403. Die Speichersteuerung 403 weist einen Cachespeicher auf, und steuert den DRAM 116 und den ROM 114.
Die Systembusbrücke (SBB) 402 ist so ausgeführt, dass die simultane parallele Verbindung zwischen den vier Modulen so gut wie möglich sichergestellt werden kann. Wenn eine Verbindungsanfrage bezüglich Kanälen über die Anzahl von Kanälen, die parallel verbunden werden können, von jedem mit dem SBB 402 verbundenen Modul angegeben wird, wird eine Entscheidungssteuerung auf Basis einer vorbestimmten Prioritätsreihenfolge ausgeführt. Die Systembusbrücke (SBB) 402 ist ebenfalls mit einem Codierer/Decodierer (CODEC) 418 von den Daten durch einen CODEC-Bus 423 verbunden.
Der G-Bus 404 wird zusammenwirkend über einen G-Bus-Entscheider bzw. -Arbiter (GBA) 406 gesteuert, und ist mit einer Bildabtastgerät/Druckersteuerung (SPC) 408 zum Verbinden mit dem Lesegerät 200 und dem Drucker 300 verbunden. Der B-Bus (405) wird zusammenwirkend über einen B-Bus-Entscheider bzw. -Arbiter (BBA) 407 gesteuert. Der B-Bus 405 ist nicht nur mit der SPC 408 verbunden, sondern ebenfalls mit einer Energieverwaltungseinheit (PMU) 409, einer Interrupt-Steuerung (IC) 410 und den vorstehenden verschiedenen (I/F)s-Steuerungen entsprechend verbunden.
D.h., dass der B-Bus 405 ebenfalls mit einer seriellen I/F-Steuerung (UARTSIC) 411, die eine UART verwendet, einer USB-Steuerung (USBC) 412, einer Parallel-I/F-Steuerung (IEEE1284 (PIC), d.h., IEEE1284-Steuerung) 413, einer LAN-Steuerung (LANT) 414, die das Ethernet verwendet, einem LCD-Bedienpult, Tasten, einer allgemeinen I/O-Steuerung (Bedienpultsteuerung) 415 und einer PCI-I/F (PCIC) 416 entsprechend verbunden.
Die Betriebseinheit 150, die die vorstehende Flüssigkristallanzeigeeinheit, die Tastatur, und dergleichen aufweist, ist mit dem PC 415 verbunden.
<Interrupt-Steuerung>
Die Interrupt-Steuerung 410 ist mit dem B-Bus 405 verbunden, sammelt Interrupts aus jedem Funktionsblock eines Hauptsteuerungschips und von außerhalb des Chips, und verteilt diese wiederum an einen 6-Ebenen externen Interrupt, der durch den CPU-Kern 112 und einem nicht markierbaren Interrupt (NMI) unterstützt wird. Die Funktionsblöcke umfassen die PMU 409, die UARTSIC 411, die USBC 412, die IEEE1284-Steuerung (PIC) 413, die LANC 114, die Bedienpultsteuerung 415, eine PCI-Bus-Schnittstelle (PCIC) 416, die Bildabtastgerät/Druckersteuerung 408, und dergleichen.
<Speichersteuerung>
Die Speichersteuerung 403 ist mit dem MC-Bus 422 als ein zweckbestimmter lokaler Bus für die Speichersteuerung verbunden, und steuert den synchronen DRAM (DRAMA 116), den ROM 114 und einen Flash-ROM.
<Systembusbrücke>
Die Systembusbrücke (SBB) 402 ist eine Multikanalbidirektionale Busbrücke und stellt eine beidseitige Verbindung zwischen dem B-Bus (I/O-Bus) 405, dem G-Bus (Grafikbus) 404, dem SC-Bus (Prozessorbus) 421 und dem MC-Bus (lokaler Bus) 422 durch Verwenden eines Kreuzschienenschalters bereit. Die Verbindungen von zwei Systemen kann gleichzeitig über den Kreuzschienenschalter hergestellt werden. Eine Datendecodierverarbeitungszeit kann durch Durchführen einer Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung bei hoher paralleler Arbeitsleistung durch Verwenden von Software und Hardware reduziert werden.
5 ist ein Aufbaudiagramm, das die Systembusbrücke (SBB) detailliert zeigt.
Die Systembusbrücke (SBB) 402 weist auf: eine B-Bus-I/F 2009 zum Verbinden zu dem B-Bus 405; eine G-Bus-I/F 2006 zum Verbinden zu dem G-Bus 404; eine CPU-I/F-Slave-Schnittstelle 2002 zum Verbinden zu dem CPU-Kern 112; eine Speicher-I/F-Hauptbaugruppe 2001 zum Verbinden zu der Speichersteuerung 403; und eine CODEC-Bus-I/F 2014 zum Verbinden zu der CODEC 418. Die Systembusbrücke (SBB) 402 weist ebenfalls auf: einen Adressumschalter 2003 zum Verbinden eines Adressbusses; einen Datenumschalter 2004 zum Verbinden eines Datenbusses; und einen Cache-Invalidator 2005 zum Invalidieren bzw. Ungültigmachen eines Cache-Speichers in dem CPU-Kern 112.
<PCI-Bus-Schnittstelle>
Zurück in 4, ist die PCI-I/F 416 ein Block zum Koppeln des B-Busses 405 als ein üblicher I/O-Bus in der Hauptsteuerung 111 und dem PCI-Bus 125 als ein I/O-Bus außerhalb des Chips.
<G-Bus-Entscheider bzw. -Arbiter, B-Bus-Arbiter>
Entscheidungen des G-Bus-Entscheiders 406 basieren auf einem Zentralentscheidersystem, und der Entscheider 406 weist ein zweckbestimmtes Anfragesignal und ein Grundiersignal für jeden Busmaster auf. Der G-Bus-Entscheider 406 kann ein Steuerverfahren programmieren. Es können zwei Modi selektiv als eine Methode zum Zuweisen einer Priorität an die Busmaster bestimmt werden. Einer der Modi ist ein gleichberechtigter Entscheidungsmodus, in dem der Busmaster allen die gleiche Priorität gibt, und ein Busrecht vollständig gegeben wird. Der andere ist ein Prioritätsverteilungsmodus, bei dem eine Priorität von einem der Busmaster hochgesetzt wird, wodurch es solch einem Busmaster ermöglicht wird, vorzugsweise den Bus zu verwenden.
Der B-Bus-Entscheider 407 akzeptiert eine Busverwendungsanfrage von dem B-Bus 405 als einen gewöhnlichen I/O-Bus. Nach Vollendung der Entscheidung, gibt der B-Bus-Entscheider 407 eine Busverwendungserlaubnis an den einen ausgewählten Busmaster aus, wodurch simultane Buszugriffe durch zwei oder mehrere Busmaster unterbunden werden. Das Entscheidersystem des B-Bus-Entscheiders 407 stellt eine Priorität von drei Stufen bereit, und eine Vielzahl von Busmastern sind jeder Priorität programmiert zugewiesen.
<Bildabtaster-/Druckersteuerung>
Die Druckabtaster-/Druckersteuerung 408, die über die Video-I/F 141 und 146 mit dem Lesegerät 200 und dem Drucker 300 verbunden ist, bildet eine Schnittstelle zwischen dem G-Bus 404 und dem B-Bus 405 in der Steuerung. Wie in 6 gezeigt, wird die Bildabtaster-/Druckersteuerung 408 hauptsächlich gebildet von: drei Blöcken, d.h., einer Bildabtastersteuerung (SCC) 4302, einer Druckersteuerung (PRC) 4303 und einer G-Bus-/B-Bus-I/F-Einheit (GB-I/F) 4304 und 4305; und einem CP-Bus 4306.
Die Bildabtastersteuerung (SCC) 4302 ist über die Video-I/F mit dem Lesegerät 200 verbunden, und steuert die Funktion und die Datenübertragung. Die Bildabtastersteuerung 4302 ist über den I/F-Bus mit der G-Bus/B-Bus-I/F-Einheit (GB-I/F) 4304 verbunden, und führt die Datenübertragung und die Lese-/Schreibvorgänge eines Registers durch.
Die Druckersteuerung (PRC) 4303 ist über die Video-I/F mit dem Drucker 300 verbunden, und steuert die Funktion und die Datenübertragung. Die Druckersteuerung 4303 ist über den I/F-Bus mit der G-Bus/B-Bus-I/F-Einheit (GB-I/F) 4305 verbunden, und führt die Datenübertragung und die Lese-/Schreibvorgänge eines Registers durch.
Die G-Bus/B-Bus-I/F-Einheit (GB-I/F) 4304 und 4305 sind Einheiten zum Verbinden der Bildabtastersteuerung 4302 und der Druckersteuerung 4303 mit dem G-Bus 404 oder dem B-Bus 405. Beide Einheiten sind unabhängig mit der Bildabtastersteuerung 4302 und der Druckersteuerung 4303 entsprechend verbunden, und sowohl mit dem G-Bus 404 und dem B-Bus 405 verbunden.
Der CP-Bus 4306 ist ein Bus zum direkten Anschließen der Bilddaten des Lesegerätes 200 und dem Drucker 300, und sync-Signalen zum horizontalen und vertikalen Synchronisieren.
<Energieverwaltung der Hauptsteuerung>
Zurück zu 4, wird die Hauptsteuerung 111 aus einem großräumigen ASIC, der darin eine CPU aufweist, gebildet. Dadurch erzeugt die Hauptsteuerung 111 eine große Menge an Hitze, wenn alle interne Logiken simultan arbeiten, und es besteht die Befürchtung, dass der Chip selbst beschädigt wird. Um dies zu verhindern, führt die Hauptsteuerung 111 eine Energieverwaltung von jedem Block durch, und überwacht weiterhin eine Menge vom elektrischen Energieverbrauch des gesamten Chips.
Die Energieverwaltung wird individuell in jedem Block durchgeführt. Informationen der Menge von elektrischem Energieverbrauch jedes Blocks werden als ein Energieverwaltungsniveau in der Energieverwaltungseinheit 409 gesammelt. Die Energieverwaltungseinheit 409 summiert die Menge von elektrischem Energieverbrauch von jedem Block, und überwacht die Menge des Energieverbrauchs von jedem Block in der Hauptsteuerung 111 in einem Stück, wodurch der gesamte elektrische Energieverbrauch davor bewahrt wird, ein elektrisches Energieverbrauchslimit zu überschreiten.
Anschließend wird die Kopierfunktion durch das Bild-I/O-System 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel mit dem vorstehenden Aufbau beschrieben.
Wenn der Bildabtaster 210 damit beginnt, das Bild zu lesen, erzeugt der Bildabtaster 210 in dem Lesegerät 200 ein vertikales sync-Signal (VSYNC), ein horizontales sync-Signal (HSYNC) und einen Videotaktgeber für die Bildabtastersteuerung (SCC) 4302. Die Bilddaten werden aus dem Bildabtaster 210 synchron mit diesen Taktsignalen ausgegeben. Die Bildabtastersteuerung 4302 ruft die Bilddaten synchron mit jedem dieser Taktsignale ab. Die abgerufenen Bilddaten durchlaufen den G-Bus 404 und den MC-Bus 422, und werden an die Speichersteuerung 403 über GBI_SCC der GB-I/F 4304 DMA-übertragen. Die Speichersteuerung 403 schreibt die DMA-übertragenen Bilddaten über den Speicherbus 117 in den DRAM 116.
Die in den DRAM 116 geschriebenen Bilddaten werden von dem CODEC 418 codiert, und anschließend über den CODEC-Bus 423 und den Speicherbus 117 geleitet, und wiederum in den DRAM 116 geschrieben. Der CPU-Kern 112 weist dem CODEC 418 eine Menge eines zu codierenden Übertragungsbildes an, das zuvor aus der Bilddatenmenge berechnet wurde.
Die zuvor angewiesenen Bilddaten in den in dem DRAM 116 geschriebenen Bilddaten werden durch den CODEC 418 codiert. Die verbleibenden Bilddaten werden durch den CPU-Kern 112 codiert, und anschließend wiederum in den DRAM 116 geschrieben.
Obwohl die durch den CODEC 418 codierten Bilddaten, und die durch den CPU-Kern 112 codierten Bilddaten parallel ausgeführt werden können, wird zu diesem Zeitpunkt Verschlechterung der Busübertragungsfähigkeit aufgrund des Busumschaltens aufgrund der Funktion der Systembusbrücke 402 nicht verursacht.
Wenn eine in den DRAM 116 geschriebene Menge von codierten Bilddaten eine Menge erreicht, über die eine Differenz von Bilddatenübertragungsgeschwindigkeiten des Bildabtasters 210 und des Druckers 300 zwischengespeichert werden können, wird die Bilddatenübertragung von dem DRAM 116 an den Drucker 300 über den Speicherbus 117, den MC-Bus 422 und dem G-Bus 404 gestartet. Die Menge von codierten Bilddaten kann mittels verschiedener Verfahren, wie etwa ein Unterscheiden über die Datenübertragungszeit von dem Bildabtaster 210, Unterscheidung über eine Adresse, die in den DRAM 116 geschrieben wird, eine Unterscheidung der DMA-Übertragungsmenge in dem EBI_SCC, und dergleichen, unterschieden werden.
Die Bilddatenübertragung an den Drucker 300 wird unter der Steuerung der Druckersteuerung (PRC) 4303 durchgeführt.
Die Druckersteuerung 4303 decodiert durch die DMA-Übertragung von GBI_PRC der GB-I/F 4305 über ein bekanntes Decodiersystem die in den DRAM 116 geschriebenen codierten Bilddaten, und speichert diese anschließend nacheinander in einen (nicht gezeigten) internen FIFO. Das Decodiersystem kann durch einen des CODEC 418, als Hardware, als Software, die durch den CPU-Kern 112 ausgeführt wird, oder parallelen Prozessen von beiden realisiert werden.
Die Druckersteuerung 4303 erzeugt simultan das vertikale sync-Signal (VSYNC) für den Drucker 300. Danach wird das horizontale sync-Signal (HSYNC) und der Videotakt von dem Drucker 300 in die Druckersteuerung 4303 eingegeben. Die Druckersteuerung 4303 gibt die in dem internen FIFO gespeicherten Bilddaten synchron mit den eingegebenen HSYNC und Videotakt an den Drucker 300 aus. Gemäß einem Durchlauf der Bilddaten, wie vorstehend angemerkt, wird der Kopiervorgang zum Ausgeben des zu den durch das Lesen durch den Bildabtaster 210 erhaltenen Bilddaten zugehörigen Bild von dem Drucker 300 ausgeführt.
Ein Durchlauf der Bilddaten bei dem Kopiervorgang gemäß dem Ausführungsbeispiel wird wie folgt vollzogen. Das Lesegerät 200 → die Bildabtastersteuerung (SCC) 4302 die GB-I/F 4304 (GBI_SCC) des Lesegerätes 200 → die Speichersteuerung (MC) 403 → der DRAM 116 → der CODEC 418 (CPU-Kern 112 in dem Fall, wenn der Kopiervorgang über Software durchgeführt wird) → der DRAM 116 → die Speichersteuerung (MC) 403 → die GB-I/F 4305 (GBI_PRC) des Druckers → die Druckersteuerung (PRC) → der Drucker 300.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Bildverarbeitungsvorrichtung und dem -verfahren der Erfindung, werden durch Entscheiden der ersten Verbindungsanfrage an den Bildspeicher von der Codier-/Decodiereinrichtung der Bilddaten, und der zweiten Verbindungsanfrage an den Bildspeicher von der CPU zum Ausführen des Codiervorgangs der Bilddaten gemäß einem vorbestimmten Programm, und Umschalten der Verbindung der Busse, die Bilddatencodiervorgänge simultan parallel sowohl in der CPU, als auch der Codier-/Decodiereinrichtung, ausgeführt, so dass die Bilddaten mit hoher Geschwindigkeit codiert werden können. D.h., dass ein Ergebnis erzeugt wird, so dass die Codierzeit der Bilddaten reduziert werden kann.

Claims

Bildverarbeitungsvorrichtung mit: einer Hauptsteuerung (111), die eine erste Codiereinrichtung (418), die dazu fähig ist, in einem Bildspeicher (116) gespeicherte Bilddaten zumindest zu codieren, und eine Umschaltsteuereinrichtung (402) umfasst, gekennzeichnet durch: einen ersten und einen zweiten Bus (423, 421), die mit der ersten Codiereinrichtung (418) beziehungsweise einer zweiten Codiereinrichtung (112) und mit der Umschaltsteuereinrichtung (402) verbunden sind, die über einen dritten Bus (117) mit dem Bildspeicher (116) zum Speichern von Bilddaten für eine nachfolgende Übertragung verbunden ist, wobei zumindest eine der Codiereinrichtungen (418, 112) dazu fähig ist, Bilddaten zu decodieren, und die Umschaltsteuereinrichtung (402) eingerichtet ist, einen Zugriff von der ersten und der zweiten Codiereinrichtung (418, 112) auf den Bildspeicher (116) durch Bereitstellen eines Datenübertragungskanals zwischen dem ersten Bus (423) und dem dritten Bus (117), der von der ersten Codiereinrichtung (418) zu verwenden ist, zu steuern, und gleichzeitig einen anderen Datenübertragungskanal zwischen dem zweiten Bus (421) und dem dritten Bus (117) bereitzustellen, der von der zweiten Codiereinrichtung (112) zu verwenden ist, womit ein Bilddatencodieren durch die erste Codiereinrichtung (418) und die zweite Codiereinrichtung (112) parallel ausgeführt werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei zumindest eine der Codiereinrichtungen (418, 112) ebenso dazu fähig ist, Bilddaten zu decodieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung weiterhin aufweist: eine Speichersteuereinrichtung (403), die mit dem dritten Bus (117) verbunden ist, zum Steuern des Bildspeichers (116); und Bussteuereinrichtungen (410, 414), die mit dem ersten und zweiten Bus verbunden sind, und weiterhin über einen vierten Bus (405) mit der Speichersteuereinrichtung (403) verbunden sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, weiterhin mit: einer Bildschnittstelleneinrichtung (408) zum Verbinden der Vorrichtung mit einer Bildeingabevorrichtung (200) oder einer Bildausgabevorrichtung (300) und zum Übertragen/Empfangen der Bilddaten zu/von einer verbundenen Vorrichtung; und Übertragungssteuereinrichtungen (4302, 4303) zum Steuern der Bilddatenübertragung zwischen dem Bildspeicher (116) und einer mit der Bildschnittstelleneinrichtung über die Umschaltsteuereinrichtung (402) verbundenen Vorrichtung (200, 300).
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Speichersteuereinrichtung (403) weiterhin einen Cache-Speicher aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Übertragungssteuereinrichtungen (4302, 4303) eingerichtet sind, die Menge von in dem Bildspeicher (116) gespeicherten Bilddaten zu unterscheiden, so dass, wenn die Bilddatenmenge eine Menge erreicht, durch die eine verbundene Bildausgabevorrichtung (300) ein Bild, unabhängig von der Differenz von Verarbeitungsgeschwindigkeiten zwischen der Bildeingabevorrichtung (200) und der Bildausgabevorrichtung (300) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit ausgeben kann, die Vorrichtung eingerichtet ist, Bilddaten von dem Bildspeicher (116) über die Umschaltsteuereinrichtung (402) an die verbundene Bildausgabevorrichtung (300) zu übertragen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Umschaltsteuereinrichtung (402) einen Kreuzschienenschalter aufweist.
Verfahren zum Verarbeiten von Bildern, das verwendet: eine Hauptsteuerung (111), die in einer Bildverarbeitungsvorrichtung enthalten ist, wobei die Hauptsteuerung eine erste und eine zweite Codiereinrichtung (418, 112) umfasst, die mit einem ersten und einem zweiten Bus (423, 421) verbunden sind, wobei jede dazu fähig ist, Bilddaten zu codieren, wobei der erste und der zweite Bus mit einer Umschaltsteuereinrichtung (402) verbunden sind, die wiederum über einen dritten Bus (117) mit einem Bildspeicher (116) zum Speichern von Bilddaten für eine nachfolgende Übertragung verbunden ist, und die Schritte aufweist zum Steuern eines Zugriffs von der ersten und der zweiten Codiereinrichtung (418, 112) auf den Bildspeicher (116) durch Verwenden der Umschaltsteuereinrichtung (402), um einen Datenübertragungskanal zwischen dem ersten Bus (423) und dem dritten Bus (117) bereitzustellen, der von der ersten Codiereinrichtung (418) verwendet wird, und gleichzeitiges Bereitstellen eines anderen Datenübertragungskanals zwischen dem zweiten Bus (421) und dem dritten Bus (117), der von der zweiten Codiereinrichtung (112) zu verwenden ist, und zum parallelen Ausführen einer Bilddatencodierung durch die erste Codiereinrichtung (418) und die zweite Codiereinrichtung (112).
Verfahren gemäß Anspruch 8, das einen Schritt zum Decodieren von Bilddaten umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 9, weiterhin mit: den Schritten zum Übertragen/Empfangen der Bilddaten zu/von einer verbundenen Vorrichtung (200, 300).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, mit den Schritten zum Unterscheiden der Menge von in dem Bildspeicher (116) gespeicherten Bilddaten, und, wenn die Bilddatenmenge eine Menge erreicht, durch die eine verbundene Bildausgabevorrichtung (300) ein Bild unabhängig von der Differenz der Verarbeitungsgeschwindigkeiten zwischen der Bildeingabevorrichtung (200) und der Bildausgabevorrichtung (300) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit ausgeben kann, werden die Bilddaten von dem Bildspeicher (116) über die Umschaltsteuereinrichtung (402) an die verbundene Bildausgabevorrichtung (300) übertragen.