JP2001246793A - プリンタコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バンド単位で圧縮するプリンタで伸長処理速度
が低下することにより発生するプリンタのオーバーラン
を確実に防止すること。 【解決手段】このプリンタコントローラは、ＣＰＵ
（１）、メインプリンタコントローラ（２）、描画結果
または符号データを格納するためのメインメモリ
（３）、圧縮伸長処理を行い、Ｖｉｄｅｏ制御機能をも
つ圧縮伸長処理用モジュール（４）、伸長印字時にＶｉ
ｄｅｏ出力するために一時データを保管するためのバッ
ファ（５）、プリンタエンジン（６）とで構成される。
特に、圧縮伸長処理用モジュール（４）はバンドを更に
細かいブロック単位で印字前に圧縮しておき、伸長しな
がらＶｉｄｏｅ出力を行なう。この時に圧縮ブロックを
複数の伸長部で並列に処理することにより高速化を行な
う。伸長した結果をバッファで元のバンドデータに復元
してプリンタエンジンに転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタコントロー
ラに関して、特にメモリ削減のためにデータをバンド毎
に圧縮する機能をもつページプリンタ用プリンタコント
ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、文字や図形、写真画像等を、それ
らの位置やサイズ、色などの画像を特定するための情報
を含むオブジェクトデータから描画し、描画された各オ
ブジェクトに対応する画像を合成し得られた画像を出力
する画像出力装置では、一般的に出力される画像を描画
するための時間に制限がある。例えば電子写真方式のプ
リンタエンジンを有するページプリンタなどでは、１ペ
ージを複数のバンドに分割し、バンド毎に画像を描画し
てそれを出力している。このため、あるバンドを印刷し
おえてそれに続くバンドを印刷する時に、前者のバンド
の画像を出力し終えた時点で、後者のバンドの描画が終
了していないと、プリンタエンジンは印刷をすべきデー
タが無いという、オーバーランが生じる。

【０００３】これに対して、特開平１０−７４２６４号
公報のような技術もある。これは描画に時間がかかりそ
うなバンドのみ事前に描画して圧縮処理しておくもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平１０
−７４２６４号公報の技術では圧縮バンドを伸長部で伸
長してプリンタエンジンへ転送する工程において、伸長
部の伸長処理速度がプリンタエンジンへのデータ転送速
度より必ずしも速く処理できるとは限らない。このた
め、オーバーランが発生してしまう可能性がある。

【０００５】また、転送速度が間に合った場合でも、非
圧縮バンドのリアルタイム処理を行なうのでデータ転送
量がかなり増加しバス占有率を増加する。

【０００６】本発明の目的は、バンド単位に圧縮処理を
おこなう電子写真プリンタにおいて、バンドを細かくブ
ロックに分割して圧縮し、伸長部で並列伸長処理するこ
とにより、伸長スピードを高速化し、オーバーランの発
生を防ぐプリンタコントローラを提供することにある。

【０００７】さらに、本発明の目的は、圧縮伸長化アル
ゴリズムに依存しないデータ処理速度を高速化したプリ
ンタコントローラ提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による多値データ
電子写真プリンタは、ＣＰＵと、主にメインメモリを制
御するメインプリンタコントローラと、圧縮伸長処理を
行うモジュールをシステムバス（またはメインプリンタ
コントローラが制御するＬｏｃａｌバスまたは、別のバ
ス）に接続し、更に、圧縮伸長アルゴリズムモジュール
で伸長処理後のデータを一時保持するバッファで構成し
（図１）、圧縮伸長アルゴリズムモジュールがＶｉｄｅ
ｏ出力機能を持ち、伸長しながら印字する（以下 伸長
印字）時には、メインメモリに格納されるバンドをさら
に細分化したブロックの符号データを取り込み、このモ
ジュール内部で並列伸長処理を施し伸長したデータをバ
ッファへ一時格納する。

【０００９】さらにＶｉｄｅｏＤＭＡでバッファ上の伸
長データを印字データとして出力する機能を設けている
ことを特徴とする（図３、図７）。

【００１０】特に、圧縮時においてバンドをさらに複数
ブロックに分割して処理しておき（図４）、伸長印字時
に、伸長部１個にブロックを１個ずつ入れ並列に伸長し
その結果を一つのバンドに戻すという動作を行なう（図
８）。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１２】本発明の一実施の形態をブロックで示す図
１を参照すると、この実施の形態の電子写真プリンタ
は、ＣＰＵ（１）と、メインプリンタコントローラ
（２）と、描画結果及び符号データを格納するためのメ
インメモリ（３）と、圧縮伸長処理用モジュール（４）
と、伸長データをＶｉｄｅｏ出力するために一時データ
を保管するためのバッファ（５）と、プリンタエンジン
（６）とから構成される。

【００１３】メインプリンタコントローラ（２）は、圧
縮伸長処理用モジュール（４）のＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ
Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）に対して、メモリアク
セスを行う。

【００１４】圧縮伸長処理用モジュール（４）の構成例
である図２を参照すると、この圧縮伸長処理用モジュー
ル（４）は、内部に１個の圧縮伸長部０１（２０３）
と、Ｎ個の伸長部１１，１２，…，１ｎ（２０６，２１
１，２１４）とを持つ。圧縮伸長部０１（２０３）で主
に圧縮を行ないながら、伸長部１１，１２，…，１ｎ
（２０６，２１１，２１４）で符号の伸長処理を行な
う。この結果、伸長印字時には圧縮伸長部０１（２０
３）で別の画像領域の圧縮／伸長処理を可能にする。

【００１５】圧縮伸長処理用モジュール（４）の構成例
について図２を用いて説明する。この圧縮伸長処理用モ
ジュール（４）は、外部システムとのタイミングを決定
したり、内部の基本的動作について全体的な制御を行う
システム制御部（２０１）と、ＤＭＡ時のアドレス管
理、カウンタ管理、及び内外部に対して制御を行うＤＭ
Ａ制御部（２２０）と、外部、特にＣＰＵ（１）やメイ
ンプリンタコントローラ（２）に対して割り込みを発生
させる割り込み制御部（２２１）と、バッファ制御を行
うバッファコントローラ（２１７）と、Ｖｉｄｅｏ出力
を行うＶｉｄｅｏインターフェース（２１９）と、圧縮
／伸長を行う圧縮伸長部０１（２０３）と、伸長を行な
う伸長部１１，１２，１ｎ（２０６，２１１，２１４）
と、符号ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏ
ｕｔ）−０１（２０２），画像ＦＩＦＯ−０１（２０
４）と、符号ＦＩＦＯ−１１（２０５），画像ＦＩＦＯ
−１１（２０７）と、符号ＦＩＦＯ−１２（２１０），
画像ＦＩＦＯ−１２（２１２）と、符号ＦＩＦＯ−１ｎ
（２１３），画像ＦＩＦＯ−１ｎ（２１５）とで構成さ
れている。

【００１６】圧縮伸長部０１（２０３）で画像の圧縮／
伸長を行う。この処理をスムーズに動作させるために、
その前後段のバッファとして、符号ＦＩＦＯ−０１（２
０２）及び画像ＦＩＦＯ−０１（２０４）を設ける。こ
の前後段バッファによってＤＭＡ時にバースト制御が可
能になる。

【００１７】伸長部１１，伸長部１２，…伸長部１ｎ
（２０６，２１１，２１４）では伸長印字ための伸長処
理のみ行う。前段に符号ＦＩＦＯ−１１，符号ＦＩＦＯ
−１２，…，符号ＦＩＦＯ−１ｎ（２０５，２１０，２
１３）をもつ。さらに後段に画像ＦＩＦＯ−１１，画像
ＦＩＦＯ−１２，…，画像ＦＩＦＯ−１ｎ（２０７，２
１２，２１５）を持ち、バッファ（５）へ格納するデー
タを作成する。

【００１８】バッファコントローラ（２１７）はバッフ
ァアクセスの制御を行う。バッファ（５）に一旦格納さ
れたデータは、印字データとしてＶｉｄｅｏＦＩＦＯ
（２１８）に送られ、Ｖｉｄｅｏインターフェース（２
１９）を介してプリンタエンジン（６）に転送される。

【００１９】次に、圧縮動作の概要説明図である図３を
図２に併せて参照して、この実施の形態の動作の概要を
説明する。

【００２０】データ圧縮動作の場合、圧縮伸長部０１
（２０３）はメインプリンタコントローラ（２）に対し
てリクエストを発生し、メインプリンタコントローラ
（２）からのアクノリッジを確認すると、メインプリン
タコントローラ（２）に対して、ＤＭＡ格納アドレス，
バイトイネーブル，データ転送量等の情報を転送し、メ
インメモリ（３）に格納している画像データの取り込み
を行う。圧縮処理を終えた符号データも同様にして、メ
インメモリ（３）へ書き込む。

【００２１】データ伸長処理時（データを伸長して再度
メモリに書き込む場合）も同様に、符号データをメイン
メモリ（３）から取り込み、伸長データをメインメモリ
（３）へ書き込む。

【００２２】圧縮後の符号データを伸長する時に、オー
バーランが発生するほど時間がかかりそうな場合はｎ個
に分割して圧縮を行なう。この動作を図４に図２及び図
３を併せて参照して説明する。

【００２３】伸長部最低処理速度とプリンタエンジン
（６）へのデータ転送速度により、１バンドをさらに細
かく必ず処理速度内で伸長可能なｎ個のブロックに分割
する。このとき、伸長部最低処理速度×ｎをプリンタエ
ンジン（６）へのデータ転送速度より速く設定してお
く。上記のように分割されたｎブロックの符号データを
メインメモリ（３）へそれぞれ格納する。

【００２４】また、圧縮時に画像データはブロック単位
でメインメモリ（３）から転送しなければならず、内部
に１ブロック分のデータを全て保持するバッファがない
限り特殊なＤＭＡ制御部（２２０）が必要となる。この
ＤＭＡ制御部（２２０）の構成を図５に、制御フローを
図６示す。

【００２５】図５及び図６を参照すると、画像データが
格納されている先頭アドレス（初期アドレス（Ａ））を
カレントアドレスレジスタ（Ｒ）及びブロックＫライン
目先頭アドレスレジスタ（Ｋ）に代入する（ステップ６
１）。メモリアクセスが発生するたびに、メモリアドレ
ス（ＤＭＡ Ａｄｄｒｅｓｓ）にカレントアドレスレジ
スタ（Ｒ）の値を出力し（ステップ６２）、さらに、カ
レントアドレスレジスタ（Ｒ）をインクリメントする
（ステップ６３）。

【００２６】メモリアクセスがブロック幅カウンタ
（Ｙ）分転送終了したときに（ステップ６４Ｙｅｓ）、
バンドラインカウンタ（Ｚ）がカウント終了していれば
（ステップ６５Ｙｅｓ）終了（ステップ６８）する。バ
ンドラインカウンタ（Ｚ）がカウント終了していない場
合（ステップ６５Ｎｏ）はカレントアドレスレジスタ
（Ｒ）とブロックＫライン目先頭アドレスレジスタ
（Ｋ）にカレントアドレスレジスタ（Ｒ）の値とバンド
幅カウンタ（Ｘ）の合計値を入力し（ステップ６６）、
バンド幅カウンタ（Ｘ）とブロック幅カウンタ（Ｙ）に
それぞれバンド幅（Ｂ）とブロック幅（Ｃ）とを設定す
る（ステップ６７）。そして次のラインの処理に移行す
る。

【００２７】伸長印字時はｎ個に分割された１バンドの
符号データを取り込み、伸長部で並列に伸長処理を行い
バッファに格納する（図７，図８）。このとき、ｎ個の
伸長部が要求するメインメモリ（３）へのブロック圧縮
データＤＭＡの優先順位は伸長部直前のＦＩＦＯが空の
ものから行いファーストインファーストアウトで変更す
る。

【００２８】また、バッファの領域をｎ個に分割し伸長
データを格納する。分割の仕方は図９のように行なう。
すなわち、Ｉ方向分割サイズは伸長用ＦＩＦＯのサイズ
と同じ大きさに決定され、Ｋ方向はそれぞれ分割されて
符号化されている画像の横方向サイズにより決定され
る。さらにバッファ分割領域ごとに書き込み可否のフラ
グ（ＡＣＫ）を設定する。伸長と同時にバッファから印
字データを取り込むＶｉｄｅｏＤＭＡ動作も同時に発生
するので伸長データＤＭＡがアクセスを行っていない領
域からＶｉｄｅｏデータを取り込むようにする。

【００２９】Ｖｉｄｅｏ伸長印字動作制御フローを示す
図１０を参照して、Ｖｉｄｅｏ伸長印字動作を説明す
る。

【００３０】伸長側ＤＭＡ制御フロー（図１０（ａ））
について説明すると、初めに伸長データがたまった画像
用ＦＩＦＯの中からＡＣＫ（ｉ、ｋ）＝０の条件で伸長
部Ｋ（準備ができたもので一番値が小さいＫ）を選択し
て（ステップ１００３）、その画像用ＦＩＦＯからバッ
ファへＤＭＡ転送する（ステップ１００４）。そしてＡ
ＣＫ（ｉ、ｋ）＝１のフラグを立てる（ステップ１００
５）。この作業を領域Ｉ（ｉ）の全ての画像を転送する
まで続ける（ステップ１００６）。

【００３１】領域Ｉ（ｉ）の全ての画像を転送が終了し
たら、この領域Ｉ（ｉ）で１バンド終了していなければ
（ステップ１００７Ｎｏ）、ｉをインクリメントして
（ステップ１０１０）再び上記作業を行なう。

【００３２】領域Ｉ（ｉ）で１バンド終了した場合は
（ステップ１００７Ｙｅｓ）、それが最終バンドでなけ
れば（ステップ１００８Ｎｏ）、さらに次のバンドの伸
長を開始する（ステップ１００９）。このときｉをイン
クリメントして（ステップ１０１０）、再び上記作業を
行なう。最終バンドが終了した場合（ステップ１００８
Ｙｅｓ）は、１ページ終了割り込みで全ての設定値をク
リアする。

【００３３】伸長側ＤＭＡ制御フロー（図１０（ａ））
の動作と同時に以下のＶｉｄｅｏＤＭＡ制御（図１０
（ｂ））を行なう。

【００３４】初めに領域Ｉの全てのてＡＣＫ（ｊ，全
て）＝１のフラグがたっていることを確認する（ステッ
プ１０２２）。さらに、ＶｉｄｅｏＦＩＦＯに空き容量
があり転送できることを確認する（ステップ１０２
３）。そして領域ＩのデータをＶｉｄｅｏＦＩＦＯにＤ
ＭＡで転送する（ステップ１０２４）。転送終了後、Ａ
ＣＫ（ｊ，全て）＝０を入力してフラグを解除する（ス
テップ１０２５）。１ページ全部を転送が終了していな
い場合（ステップ１０２６Ｎｏ）は、ｊをインクリメン
トして（ステップ１０２７）上記の処理に戻る。また、
この解除領域には新しい伸長データを転送することが可
能となり、伸長データ転送が再び入力される。

【００３５】全ての圧縮伸長部、伸長部、Ｖｉｄｅｏと
バッファ間のＤＭＡ要求が発生している場合の優先順位
について説明する。

【００３６】外部メインメモリに対しては、優先順位が
高いものから並列伸長処理の伸長部１１，１２，…，１
ｎ、圧縮中の圧縮伸長部の画像データ側、圧縮中の圧縮
伸長部の符号データ側の順番になる。（ただし、圧縮伸
長部は伸長時は画像側と符号側の優先順位が反対にな
る。） バッファに対しては、優先順位の高いものからＶｉｄｅ
ｏとバッファ間、並列伸長処理の伸長部１１，１２，
…，１ｎの順番になる。また、並列伸長部間の優先順位
はファーストインファーストアウトで制御する。

【００３７】次に、実際の動作を行う場合のスケジュー
リングを説明する。

【００３８】初めにＣＰＵによる描画処理部，圧縮部，
伸長部の設定タイミングについて図１１を使用して説明
する。

【００３９】描画処理部でバンドごとに描画した画像デ
ータをそれぞれＫ（Ｂｌａｃｋ）Ｃ（Ｃｙａｎ）Ｍ（Ｍ
ａｇｅｎｔａ）Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）のバンドに圧縮して
いく。１ページ分描画が終了した段階で先頭バンドから
伸長印字処理をスタートさせる。この際、最終バンドま
で圧縮が終了する前に伸長印字をスタートさせ圧縮処
理、伸長処理を同時に行なう。１ページ目を伸長印字中
にさらに次のページの描画圧縮を同時に行なうことが可
能である。

【００４０】次に伸長印字時の伸長ＤＭＡとＶｉｄｅｏ
ＤＭＡの設定タイミングについて図１２を使用して説明
する。

【００４１】最初にページ全体の設定を行い、その次の
タイミングで１バンド目の伸長動作の設定をしスタート
させ、１バンド目のＶｉｄｅｏ動作の設定をし、Ｖｉｄ
ｅｏをスタートさせる。２バンド目以降の設定は、前の
バンドが終了した段階で自動的に設定値をロードするよ
うな仕組みを使用してすぐに２バンド目の設定を行な
い、１バンド目の全ての伸長部の動作が終了するのを待
つ。終了したら直ぐに次のバンドの伸長設定を行い、ス
タートさせる。Ｖｉｄｅｏ設定は上記の自動ロード機能
を使用してｋバンド目が終了したら（ｋ＋１）バンド目
のデータが自動でロードされ実行される。（ｋ＋１）バ
ンドが実行されている間にｋ＋２バンド目の設定を行な
う。以降上記の動作を繰り返していく。最終バンド
（ｎ）を実行中に自動ロード機能をＯＦＦすることによ
り終了させる。

【００４２】この結果、伸長印字時に伸長処理が遅いア
ルゴリズムを適用して伸長処理が間に合わないで発生す
るオーバーランの発生を防ぐことができる。

【００４３】また、複雑な圧縮伸長アルゴリズムを適用
して圧縮率を高めることにより、メインメモリ使用率を
低下させ、データ量が多いカラー電子写真プリンタ等の
多値印字システムにおいて、高速な描画手段が提供でき
る。

【００４４】本発明の他の実施の形態として、その基本
的構成は上記の通りであるが、図１３に示している圧縮
伸長処理用モジュール内に圧縮伸長部をｎ個に増やした
場合である。この場合は、圧縮伸長部の処理負荷が軽減
される。

【００４５】図１４に示している圧縮伸長処理用モジュ
ール内の圧縮伸長部を削除し、伸長部に圧縮機能も持た
せた場合である。この場合は、圧縮処理と伸長処理の負
荷を考えて適宜最適な組み合わせを適用することにより
負荷の分散を図ることができる。

【００４６】また、図１５に示すように、バッファ自体
を圧縮伸長処理用モジュール内に組み込み高速化するケ
ースも考えられる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バンド圧縮の際に、バンドをさらに細かいブロックに分
割することと、伸長部で複数個並列して伸長処理させる
ことにより、伸長処理の高速化をはかり、伸長速度がエ
ンジンデータ転送速度に間に合わないことによるオーバ
ーランを防ぐことができる。さらに、バンドの圧縮アル
ゴリズムの処理速度に依存することなくＶｉｄｅｏデー
タをプリンタエンジンに転送することが可能となる。

【００４８】また、メインメモリと並列伸長データ用の
バッファを別に設けたことにより、伸長したデータのメ
インメモリへの転送を省略できるので、メインメモリの
占有時間が減少し、その間に他の処理が行えるため、プ
リンタ内部処理の高速化が期待できる。

【００４９】さらに、並列伸長部からのデータをバッフ
ァに転送する制御をハードウェア化することによりファ
ームウエア処理の簡略化を図っている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の構成図である。

【図２】圧縮伸長処理用モジュールの構成図である。

【図３】圧縮動作の概要説明図である。

【図４】バンド分割圧縮の説明図である。

【図５】圧縮処理用ＤＭＡコントローラの構成図であ
る。

【図６】圧縮処理用ＤＭＡコントローラのＨＷ制御フロ
ーである。

【図７】Ｖｉｄｅｏ伸長印字動作の概要説明図である。

【図８】バンド分割伸長の説明図である。

【図９】Ｖｉｄｅｏ伸長印字動作のバッファ領域分割図
である。

【図１０】Ｖｉｄｅｏ伸長印字動作制御のＨＷ制御フロ
ーである。

【図１１】描画部（ＣＰＵ，ＲＡＭ等）、圧縮部、伸長
部の設定タイミング（ＦＷ制御）である。

【図１２】伸長印字時の伸長ＤＭＡとＶｉｄｅｏＤＭＡ
の設定タイミング（ＦＷ制御）である。

【図１３】圧縮伸長処理用モジュールの別の実施の形態
例１のブロック図である。

【図１４】圧縮伸長処理用モジュールの別の実施の形態
例２のブロック図である。

【図１５】圧縮伸長処理用モジュールの別の実施の形態
例３のブロック図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ メインプリンタコントローラ ３ メインメモリ ４ 圧縮伸長処理用モジュール ５ バッファ ６ プリンタエンジン

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メモリ節約のために多値または２値デー
   タのバンド圧縮技術をとりいれたプリンタコントローラ
   において、前記バンドをさらに細かいブロックに分割し
   て圧縮することを特徴とするプリンタコントローラ。
2. 【請求項２】 ブロックに分割された圧縮バンドデータ
   を伸長部でブロックごとに伸長処理をしてメインメモリ
   上に復元することが可能なことを特徴とするプリンタコ
   ントローラ。
3. 【請求項３】 ブロックに分割された圧縮バンドデータ
   を複数の伸長部で並列に伸長処理できることを特徴とす
   るプリンタコントローラ。
4. 【請求項４】 メインメモリから複数の伸長部に優先順
   位制御をおこなうＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ
   Ａｃｃｅｓｓ）コントローラを持つことを特徴とする
   請求項３記載のプリンタコントローラ。
5. 【請求項５】 並列伸長処理されたデータをバッファに
   格納するときに元のバンドデータに再現し、そのまま印
   字できることを特徴とするプリンタコントローラ。
6. 【請求項６】 伸長部からバッファへの書き込み優先順
   位制御をおこなうＤＭＡコントローラを持つことを特徴
   とする請求項５記載のプリンタコントローラ。
7. 【請求項７】 ページプリンタに使用することを特徴と
   する請求項１〜６記載のプリンタコントローラ。