【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画素データを圧縮して取り扱う画像形成装置に関し、特に具体的には画素データの圧縮と伸張を行うＣＯＤＥＣシステムを搭載する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル画像形成装置では、高解像度化と高階調化にともない、膨大なデータ量を処理する必要がある。例えば、Ａ４サイズの白黒２階調のみの画素データであっても、約４ＭＢのデータ量になる。また、白黒の多諧調画像や３色を基本色としたフルカラー画像では、画像の画素データはさらに増加し、大量の画素データの記憶領域と伝送の効率化が必要になっている。このため、読み込んだ画素データを、画像圧縮装置（符号化装置）を用いて一旦圧縮後、一時的に圧縮コードの形式で記憶装置に格納し、印刷時などの必要なときに、この圧縮した圧縮コードを画像伸張装置（復号化装置）で伸張して、記憶装置の印刷データ記憶領域などに転送して印刷を行うようにしている。
【０００３】
また、画像形成装置が複写機の場合、画像の画素データは搭載しているスキャナなどで読み込まれ、ページメモリなどのバッファメモリに一時蓄積されて、内部バスを経由して、画像圧縮装置と画像伸張装置とからなるＣＯＤＥＣ装置に入力されて圧縮される。圧縮された圧縮コードは、ＣＯＤＥＣ装置から画像形成装置の内部バスを経由して、記憶装置に戻されて印刷されるまで一時格納される。
この圧縮コード形式の画像を印刷する場合は、記憶装置から該当する圧縮コードが読み出されて、内部バスを経由して、ＣＯＤＥＣ装置に入力されて伸張され、印刷データとなって、内部バスを経由して、記憶装置あるいは印刷のためのページメモリに一旦格納される。
【０００４】
画素データのデータサイズは極めて大きく、圧縮コードのデータサイズは小さいので、上記の処理方法では、圧縮時にＣＯＤＥＣ装置に入力されるデータ量は極めて多く、ＣＯＤＥＣ装置から圧縮されて出力されるデータ量は少ない。また、伸張時にＣＯＤＥＣ装置に入力されるデータ量は少なく、ＣＯＤＥＣ装置から伸張されて出力されるデータ量は極めて多い。そのため、ＣＯＤＥＣ装置の入出力時に、内部バスとＣＯＤＥＣ装置を接続する経路が、圧縮時にはＣＯＤＥＣ装置への入力データによりほぼ占有される。反対に、伸張時にはＣＯＤＥＣ装置からの出力データによりほぼ占有される。このように、ＣＯＤＥＣ装置の経路にボトルネックが発生し、全体の処理効率が低下する原因となっている。
【０００５】
このため、特許文献１に説明されているように、従来の技術では、ＣＯＤＥＣ装置にデータ量の多い画素データ用のポートとデータ量の少ない圧縮コード用のポートをそれぞれ専用に設けると同時に、画素データ用のメモリと圧縮コード用のメモリをそれぞれ用意し、画素データ用のメモリと画素データ用のポートを接続する画素データバスと、圧縮コード用のメモリと圧縮コード用のポートを接続する圧縮コードバスとをそれぞれ専用に設けることで、前記した転送データの処理効率の低下を回避することが行われている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２８４１３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来の技術では、入出力される画素データ用のポートと、同じく入出力される圧縮コード用のそれぞれのポートを設けた専用のＣＯＤＥＣ装置が必要となり、また、画素データ用のメモリと圧縮コード用のメモリをそれぞれ別々に準備し、さらには、それらのメモリと前記のそれぞれのポートとを接続する専用バスを設ける必要がある。そのため、一般的なＣＯＤＥＣ装置が使用できなくなる。また、異なるバスを引き回すスペースを必要とし、使用するバスが異なるため、画素データと圧縮コードにそれぞれ専用の物理メモリが必要になる。従って、様々な制約が発生するとともにコストも低減できなくなる。
【０００８】
本発明は、斯かる実状に鑑みなされたものであり、画像圧縮と伸張時において、入出力経路それぞれの優先度をデータ量に応じて調停器で最適になるように調整可能としたＣＯＤＥＣ装置を有する画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、画素データを入力する入力手段と、入力された画素データを記憶する記憶手段と、前記画素データを圧縮して圧縮コードを出力するとともに該圧縮コードを伸張して出力するＣＯＤＥＣシステムと、伸張された印刷データに基づいて画像を形成する画像形成部とからなる画像形成装置において、前記ＣＯＤＥＣシステムは、該ＣＯＤＥＣシステムの入力と出力のデータ転送時それぞれにおけるデータ転送の優先度を所定の比率で設定する機能を有する調停手段を備えた構成である。
【００１０】
本発明の調停手段は、ＣＯＤＥＣシステムが前記画素データを圧縮する場合、該ＣＯＤＥＣシステムの入力にかかわるデータ転送の優先度を、出力にかかわるデータ転送の優先度より所定の比率で高く設定する構成である。
【００１１】
また、本発明の前記調停手段は、ＣＯＤＥＣシステムが前記圧縮コードを伸張する場合、該ＣＯＤＥＣシステムの出力にかかわるデータ転送の優先度を、入力にかかわるデータ転送の優先度より所定の比率で高く設定する構成である。
【００１２】
更に本発明では、前記優先度の所定の比率は、入力と出力のデータ転送時の過去の履歴に応じて設定される。
【００１３】
また、前記優先度の所定の比率は、前記画素データとその圧縮コードの圧縮率に応じて設定される。
【００１４】
更に、前記の過去の履歴は、入力と出力のデータ転送時のデータ転送量にかかわる履歴である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を添付図に基づいて説明する。図１は、本発明に係わる画像形成装置の概略ブロック図であり、画素データ圧縮時のデータの流れを示す図である。
【００１６】
図１において、内部バス１に、ＣＰＵを有する制御部２と、記憶装置３と、スキャナ４と、画像形成部５と、ＣＯＤＥＣシステム６とがそれぞれ接続されている。
【００１７】
制御部２は画像形成装置全体の制御を行う回路であり、全体のデータの流れの管理や動作シーケンスの制御を行う。スキャナ４は画像形成装置が複写機やファクシミリの場合、文書などから画像を読み取り、画素データに変換する。画像形成部５は、印刷データを受け取り、そのデータに基づき印刷のための制御と画像形成を行う。また、記憶装置３は、スキャナ４により読み込まれた画素データを圧縮する前に一時格納する画素データ記憶領域と、圧縮された画素データ、すなわち圧縮コードを一時記憶する圧縮コード記憶領域と、印刷用に圧縮コードを伸張して印刷データとして一時格納する印刷データ記憶領域と、画像形成装置制御のための作業記憶領域などから構成されている。
【００１８】
内部バス１にＣＯＤＥＣバス１１を介して接続されたＣＯＤＥＣシステム６は、圧縮・伸張を行うＣＯＤＥＣ装置７と、ＣＯＤＥＣ装置７への転送入力をＤＭＡ制御するＤＭＡ受信器８と、ＣＯＤＥＣ装置７からの転送出力をＤＭＡ制御するＤＭＡ送信器９と、ＤＭＡ受信器８とＤＭＡ送信器９の転送優先度をデータに応じて管理制御する調停器１０とから構成される。また、調停器１０とＤＭＡ受信器８は第１入力バス８ａを介して、ＤＭＡ受信器８とＣＯＤＥＣ装置７は第２入力バス８ｂを介してそれぞれ接続されている。さらに、調停器１０とＤＭＡ送信器９は第１出力バス９ａを介して、ＤＭＡ送信器９とＣＯＤＥＣ装置７は第２出力バス９ｂを介してそれぞれ接続されている。
【００１９】
いま、スキャナ４から読み込まれて記憶装置３に一時格納された画素データは、そのデータサイズが大きいため、圧縮後データサイズを小さくして記憶装置３に格納しなおす必要がある。そのため、図中破線で示すように、画素データは制御部２により制御されて、記憶装置３から内部バス１、ＣＯＤＥＣバス１１をそれぞれ経由して、ＣＯＤＥＣシステム６に転送される。この時、制御部２から調停器１０に画素データの転送信号が出されるので、調停器１０は、データサイズの大きい画素データがＣＯＤＥＣ装置７に入力されると判断できるため、ＤＭＡ受信器８に対して転送優先度を上げる指令を出すと同時に、データサイズの小さい圧縮コードが転送されるＤＭＡ送信器９に対して転送優先度を下げる指令を出す。
【００２０】
そうすると、画素データは優先してＣＯＤＥＣバス１１と第１入力バス８ａと第２入力バス８ｂを流れてＣＯＤＥＣ装置７に入力され、圧縮が開始される。図中一点鎖線で示すように、圧縮コードは転送単位（例えば２５６バイト）のサイズに達すると、転送優先度が低い第２出力バス９ｂとＤＭＡ送信器９と第１出力バス９ａとＣＯＤＥＣバス１１を介して、逐次、記憶装置３の圧縮コード記憶領域に送られて格納される。画素データサイズと圧縮コードの平均的な圧縮率に照らして、例えば、調停器により、ＤＭＡ受信器８とＤＭＡ送信器９の優先度比率が５：１に設定されたとすると、５のデータ量がＣＯＤＥＣバス１１から調停器１０を通ると、その間に１のデータ量が調停器１０からＣＯＤＥＣバス１１を通るように調整されて、この経路をデータが効率よく流れることになる。
【００２１】
図２は、本発明に係る画像形成装置の概略ブロック図であり、圧縮コード伸張時のデータの流れを示す図である。図１と同符号の構成要素の詳細な説明は省略する。
【００２２】
いま、既に圧縮された圧縮コードが記憶装置３に格納されている。制御部２の要求により印刷を行う場合、その圧縮コードを伸張して印刷データとして画像形成部５に送信するために、伸張後、記憶装置３の印刷データ記憶領域に一時記憶させる必要がある。そのため、図中一点鎖線で示すように、圧縮コードは制御部２により制御されて、記憶装置３から内部バス１、ＣＯＤＥＣバス１１をそれぞれ経由して、ＣＯＤＥＣシステム６に転送される。この時、制御部２から調停器１０に圧縮コードの転送信号が出されるので、調停器１０は、データサイズの小さい圧縮コードがＣＯＤＥＣ装置７に入力されると判断できるため、ＤＭＡ受信器８に対して転送優先度を下げる指令を出すと同時に、データサイズの大きい印刷データが転送されるＤＭＡ送信器９に対して転送優先度を上げる指令を出す。
【００２３】
そうすると、圧縮コードは設定された優先度に応じてＣＯＤＥＣバス１１と第１入力バス８ａと第２入力バス８ｂを流れてＣＯＤＥＣ装置７に入力され、伸張が開始される。図中破線で示すように、伸張されてデータサイズが膨らんだ印刷データは転送単位（例えば２５６バイト）に達すると、転送優先度が高い第２出力バス９ｂとＤＭＡ送信器９と第１出力バス９ａとＣＯＤＥＣバス１１を介して、逐次、記憶装置３の印刷データ記憶領域に送られて格納される。印刷データサイズと圧縮コードの平均的な圧縮率に照らして、例えば、ＤＭＡ受信器８とＤＭＡ送信器９の優先度比率が１：５に調停器により設定されたとすると、１のデータ量がＣＯＤＥＣバス１１から調停器１０を通ると、その間に５のデータ量が調停器１０からＣＯＤＥＣバス１１を通るように調整されて、この経路をデータが効率よく流れることになる。
【００２４】
次に、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータをその方向に応じて、調停器１０が、ＤＭＡ受信器８とＤＭＡ送信器９に対して転送の優先度を設定する方法について、図３に基き説明する。
【００２５】
図３は、時分割方式により、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータの優先度を設定する方法を示す図であり、（ａ）は制御部２から調停器１０に出力される信号を示し、（ｂ）は画素データ圧縮時にその信号に応じた優先度で調停器１０を流れるデータのタイミングチャートであり、（ｃ）は圧縮コードの伸張時を示すタイミングチャートである。
【００２６】
図３（ａ）に、制御部２から調停器１０に出力される優先度にかかわる信号である、ＲｅｑＩｎとＲｅｑＯｕｔの２つの信号を示す。ＲｅｑＩｎ信号はＣＯＤＥＣ装置７への入力時の優先度を決める信号であり、この信号の内容により、調停器１０がＤＭＡ受信器８の設定を行う。ＲｅｑＯｕｔ信号はＣＯＤＥＣ装置７からの出力時の優先度を決める信号であり、この信号の内容により、調停器１０がＤＭＡ送信器９の設定を行う。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、画像コードを圧縮する場合、ＲｅｑＩｎ信号が有効な状態、すなわちＲｅｑＩｎＥｎａｂｌｅ状態と、ＲｅｑＯｕｔ信号が無効な状態、すなわちＲｅｑＯｕｔＤｉｓａｂｌｅ状態の場合である。前述したように、優先度が例えば５：１に設定されていたとすると、ＲｅｑＩｎＥｎａｂｌｅ状態で、ＤＭＡ受信器８の動作は転送動作時間Ｔ１が５、転送非動作時間Ｔ２が１の比率になるように調停器１０により設定される。ＲｅｑＯｕｔ信号はＲｅｑＯｕｔＤｉｓａｂｌｅ状態なので、ＲｅｑＩｎＥｎａｂｌｅ状態時の非動作時間、つまり、調停器１０によりＴ２が動作時間としてＤＭＡ送信器９が設定される。
【００２８】
その結果、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータ量の比率は、ＣＯＤＥＣ装置７への入力時がＴ１、出力時がＴ２、つまり５：１の時間に比例したデータ量がそれぞれの方向に流れることになる。
【００２９】
図３（ｃ）は、画像コードを伸張する場合、ＲｅｑＩｎ信号が無効な状態、すなわちＲｅｑＩｎＤｉｓａｂｌｅ状態と、ＲｅｑＯｕｔ信号が有効な状態、すなわちＲｅｑＯｕｔＥｎａｂｌｅ状態の場合である。前述したように、優先度が例えば５：１に設定されていたとすると、ＲｅｑＯｕｔＥｎａｂｌｅ状態で、ＤＭＡ送信器９の動作は転送動作時間Ｔ３が５、転送非動作時間Ｔ４が１の比率になるように調停器１０により設定される。ＲｅｑＩｎ信号はＲｅｑＩｎＤｉｓａｂｌｅ状態なので、ＲｅｑＯｕｔＥｎａｂｌｅ状態時の非動作時間、つまり、調停器１０によりＴ４が動作時間としてＤＭＡ受信器８が設定される。
【００３０】
その結果、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータ量の比率は、ＣＯＤＥＣ装置７からの出力時がＴ３、入力時がＴ４、つまり５：１の時間に比例したデータ量がそれぞれの方向に流れることになる。
【００３１】
上記の例では、優先度の比率を５：１としたが、この比率は調停器１０の内部レジスタの値を変えたり、別の値を持つレジスタアドレスを指定する信号を付加することで変更可能になる。画素データのサイズは予め知ることができるが、圧縮比率は画素データのサイズが同じものであってもその構成により変化する。同様に、圧縮コードを伸張する場合も、圧縮コードのサイズは予め知ることができるが、伸張比率は、圧縮コードのサイズが同じものであっても必ずしも同一ではない。しかし、連続する異なる画素データや圧縮コードは、同じ種類の画像が続く可能性が高く、近似する圧縮比になる傾向がある。
【００３２】
次に説明する例では、この傾向を利用して、前記した優先度の比率を実際の圧縮比に近似するように調整しながら設定して、転送の効率の向上を更に図ることができる方法である。
【００３３】
図４は、調停器１０の内部レジスタの内容を示す図であり、（ａ）は直前の圧縮作業時の転送単位のカウント数が記憶された内部レジスタを、（ｂ）は直前の圧縮作業時の転送単位のカウント数とそのときに設定した優先度が記憶された内部レジスタを示している。
【００３４】
例えば、図４（ａ）の第１レジスタＲｅｇ１には、ＤＭＡ受信器８により直前の圧縮作業で転送入力された転送単位（例えば２５６バイト）のカウント数１６０００が一時的に格納され、第２レジスタＲｅｇ２には、ＤＭＡ送信器９により直前の圧縮作業で転送出力された転送単位（例えば２５６バイト）のカウント数８００が一時的に格納される構成となっている。連続する画像の類似性を考慮すると、次の圧縮作業の圧縮比も近似すると考えられるので、前回の圧縮比は約１６０００／８００であり、つまり約２０の圧縮比の画素データが続くと想定して、図３で説明した優先度の比率を２０：１に設定する。ところが実際には、圧縮比が１８で行われたとすると、次の圧縮時の優先度の比率は１８：１が設定される。
【００３５】
図４（ｂ）で、第１レジスタＲｅｇ１には、ＤＭＡ受信器８により直前の圧縮作業で転送入力された転送単位（例えば２５６バイト）のカウント数１６０００が一時的に格納され、第２レジスタＲｅｇ２には、ＤＭＡ送信器９により直前の圧縮作業で転送出力された転送単位（例えば２５６バイト）のカウント数８００が一時的に格納され、第３レジスタＲｅｇ３には、前回実際に設定した優先度の比率１６（すなわち、前々回の実際の圧縮比）が格納される構成となっている。今回の優先度の比率は、前回の実際の圧縮比である約２０と、前回設定した優先度の比率１６の平均をとり、１８と設定して行う。このようにすれば、想定する圧縮比が移動平均となり、その誤差が希釈されて、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を介して転送されるデータの転送効率の向上を更に図ることが可能になる。
【００３６】
なお、図４では、圧縮時について説明したが、伸張時であっても同様な想定が可能なので、第１レジスタＲｅｇ１には、ＤＭＡ送信器９により直前の伸張作業で転送出力された転送単位のカウント数を一時的に格納し、第２レジスタＲｅｇ２には、ＤＭＡ受信器８により直前の伸張作業で転送入力された転送単位のカウント数を一時的に格納し、第３レジスタＲｅｇ３には、前回実際に設定した優先度の比率を格納するようにすればよい。
【００３７】
また、図４で、第１レジスタＲｅｇ１〜第３レジスタＲｅｇ３の代わりに、過去数回以上の転送履歴が格納できるＦＩＦＯ方式のメモリを使用して、その履歴に基づいて、実際の優先度の比率を調整しながら設定するようにすれば、更に精度を上げて、転送の効率化を図ることが可能になる。
【００３８】
さらに、利用する圧縮・伸張方式によっては、画素データと印刷データのサイズがほぼ一致する方式がある。この場合は、圧縮コードに元データ、つまり圧縮前の画素データのサイズ情報を付加することにより、伸張時にその圧縮比を優先度の比率として使用すれば、最適な転送効率を得ることができる。
【００３９】
本実施形態では、圧縮および伸張前のデータが全て一時的に記憶装置３に一旦格納される構成を例に挙げて説明したが、前述したように、別のページメモリやバッファメモリを使用して、直接それらのメモリからデータを転送する形態であっても基本的な考え方は同じである。
【００４０】
また、本発明の画像形成装置は複写機を例に挙げて説明したが、この例に限定はされるものではない。例えば、プリンタの場合、図１の画素データを読み込むスキャナ４は、外部から入力されるプリントデータを画素データに展開するコントローラなどに相当する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明では、ＣＯＤＥＣ装置への入出力の転送のそれぞれ優先度を、調停器を介して調整するため、圧縮時と伸張時それぞれにおいて、入出力データサイズに合った転送の優先度に設定することが可能であるため、転送の遅延を改善して転送効率の向上を図ることができる。また、このような構成のため、入出力ポートを有する通常のＣＯＤＥＣ装置を使用することができ、制御の柔軟性を高め、コストを低減することも可能になる。さらに、画像形成装置の内部バスへの接続も１つのＣＯＤＥＣバスを使用して行えるため、回路サイズの小型化とともに更なるコストの低減も行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる画像形成装置の概略ブロック図であり、画素データ圧縮時のデータの流れを示す図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の概略ブロック図であり、圧縮コード伸張時のデータの流れを示す図である。
【図３】時分割方式により、調停器１０とＣＯＤＥＣバス１１を流れるデータの優先度を設定する方法を示す図であり、（ａ）は制御部２から調停器１０に出力される信号を示し、（ｂ）は画素データ圧縮時にその信号に応じた優先度で調停器１０を流れるデータのタイミングチャートであり、（ｃ）は圧縮コードの伸張時を示すタイミングチャートである。
【図４】調停器１０の内部レジスタの内容を示す図であり、（ａ）は直前の圧縮作業時の転送単位のカウント数が記憶された内部レジスタを、（ｂ）は直前の圧縮作業時の転送単位のカウント数とそのときに設定した優先度が記憶された内部レジスタを示す。
【符号の説明】
１ 内部バス
２ 制御部
３ 記憶装置
４ スキャナ
５ 画像形成部
６ ＣＯＤＥＣシステム
７ ＣＯＤＥＣ装置
８ ＤＭＡ受信器
８ａ 第１入力バス
８ｂ 第２入力バス
９ ＤＭＡ送信器
９ａ 第１出力バス
９ｂ 第２出力バス
１０ 調停器
１１ ＣＯＤＥＣバス
Ｒｅｇ１ 第１レジスタ
Ｒｅｇ２ 第２レジスタ
Ｒｅｇ３ 第３レジスタ
Ｔ１、Ｔ３ 転送動作時間
Ｔ２、Ｔ４ 転送非動作時間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that handles pixel data in a compressed manner, and more particularly, to an image forming apparatus equipped with a CODEC system for compressing and expanding pixel data.
[0002]
[Prior art]
In a digital image forming apparatus, it is necessary to process an enormous amount of data as the resolution and the gradation increase. For example, even if the pixel data is A4 size pixel data of only two gray levels, the data amount is about 4 MB. Further, in a black-and-white multi-tone image or a full-color image using three basic colors, the pixel data of the image further increases, and a storage area for a large amount of pixel data and efficient transmission are required. For this reason, the read pixel data is once compressed using an image compression device (encoding device), and then temporarily stored in a storage device in the form of a compressed code, and the compressed image data is compressed when necessary, such as during printing. The compressed code is decompressed by an image decompression device (decoding device) and transferred to a print data storage area of a storage device for printing.
[0003]
When the image forming apparatus is a copying machine, the pixel data of the image is read by a built-in scanner or the like, temporarily stored in a buffer memory such as a page memory, and is transmitted to the image compression apparatus via the internal bus. The data is input to a CODEC device including a decompression device and compressed. The compressed code is temporarily stored until it is returned from the CODEC device via the internal bus of the image forming apparatus to the storage device and printed.
When printing an image in this compressed code format, the corresponding compressed code is read from the storage device, input to the CODEC device via the internal bus and decompressed, becomes print data, and passes through the internal bus. Via the storage device or a page memory for printing.
[0004]
Since the data size of the pixel data is extremely large and the data size of the compression code is small, the amount of data input to the CODEC device at the time of compression is extremely large, and the amount of data compressed and output from the CODEC device is small in the above processing method. Few. Also, the amount of data input to the CODEC device during decompression is small, and the amount of data decompressed and output from the CODEC device is extremely large. Therefore, at the time of input / output of the CODEC device, the path connecting the internal bus and the CODEC device is almost occupied by the input data to the CODEC device during compression. Conversely, at the time of decompression, it is almost occupied by output data from the CODEC device. As described above, a bottleneck occurs in the path of the CODEC device, which causes a reduction in overall processing efficiency.
[0005]
For this reason, as described in Patent Literature 1, in the conventional technology, a CODEC device is provided with a port for pixel data having a large data amount and a port for a compression code having a small data amount, respectively. A pixel data bus that connects the memory for pixel data and the port for pixel data, and a compression code that connects the memory for compression code and the port for compression code, each having a memory for data and a memory for compression code By providing dedicated buses, it has been practiced to avoid the aforementioned reduction in the processing efficiency of transfer data.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-284138
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional technique requires a dedicated CODEC device provided with a port for input / output pixel data and a port for a compressed code also input / output, and a memory for pixel data. It is necessary to separately prepare a memory for the compression code and a memory for the compression code, and to provide a dedicated bus for connecting the memory and each of the ports. Therefore, a general CODEC device cannot be used. Further, a space for arranging different buses is required, and a different bus is used. Therefore, a dedicated physical memory is required for each of the pixel data and the compression code. Therefore, various restrictions occur and the cost cannot be reduced.
[0008]
The present invention has been made in view of such a situation, and provides a CODEC device that can adjust the priority of each input / output path so as to be optimized by an arbitrator in accordance with the amount of data during image compression and expansion. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus having the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, input means for inputting pixel data, storage means for storing the input pixel data, compressing the pixel data to output a compression code, and In an image forming apparatus including a CODEC system that expands and outputs and an image forming unit that forms an image based on the expanded print data, the CODEC system is configured to perform the input and output of the CODEC system at the time of data transfer, respectively. This configuration includes arbitration means having a function of setting the priority of data transfer at a predetermined ratio.
[0010]
The arbitration means of the present invention is configured such that, when the CODEC system compresses the pixel data, the priority of the data transfer related to the input of the CODEC system is set higher by a predetermined ratio than the priority of the data transfer related to the output. is there.
[0011]
Further, the arbitration means of the present invention, when the CODEC system expands the compressed code, sets a priority of data transfer related to output of the CODEC system higher than a priority of data transfer related to input by a predetermined ratio. Configuration.
[0012]
Further, in the present invention, the predetermined ratio of the priority is set according to a past history at the time of input and output data transfer.
[0013]
The predetermined ratio of the priority is set according to the compression ratio of the pixel data and its compression code.
[0014]
Further, the past history is a history relating to a data transfer amount at the time of input and output data transfer.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of an image forming apparatus according to the present invention, and is a diagram showing a data flow when pixel data is compressed.
[0016]
1, a control unit 2 having a CPU, a storage device 3, a scanner 4, an image forming unit 5, and a CODEC system 6 are connected to an internal bus 1, respectively.
[0017]
The control unit 2 is a circuit that controls the entire image forming apparatus, and manages the entire data flow and controls the operation sequence. When the image forming apparatus is a copying machine or a facsimile, the scanner 4 reads an image from a document or the like and converts the image into pixel data. The image forming unit 5 receives the print data, and performs printing control and image formation based on the data. The storage device 3 also includes a pixel data storage area for temporarily storing pixel data read by the scanner 4 before compression, a compressed code storage area for temporarily storing compressed pixel data, that is, a compressed code, And a print data storage area for temporarily storing the compressed code as print data and a work storage area for controlling the image forming apparatus.
[0018]
A CODEC system 6 connected to the internal bus 1 via a CODEC bus 11 includes a CODEC device 7 for performing compression / decompression, a DMA receiver 8 for performing DMA control on transfer input to the CODEC device 7, and a It comprises a DMA transmitter 9 for DMA-controlling the transfer output, and an arbiter 10 for managing and controlling the transfer priority of the DMA receiver 8 and the DMA transmitter 9 according to data. The arbiter 10 and the DMA receiver 8 are connected via a first input bus 8a, and the DMA receiver 8 and the CODEC device 7 are connected via a second input bus 8b. Further, the arbitrator 10 and the DMA transmitter 9 are connected via a first output bus 9a, and the DMA transmitter 9 and the CODEC device 7 are connected via a second output bus 9b.
[0019]
Since pixel data read from the scanner 4 and temporarily stored in the storage device 3 has a large data size, it is necessary to store the pixel data in the storage device 3 after reducing the data size after compression. Therefore, as indicated by a broken line in the figure, the pixel data is controlled by the control unit 2 and transferred from the storage device 3 to the CODEC system 6 via the internal bus 1 and the CODEC bus 11, respectively. At this time, a transfer signal of the pixel data is output from the control unit 2 to the arbitrator 10, and the arbitrator 10 can determine that the pixel data having a large data size is input to the CODEC device 7. At the same time, a command to increase the transfer priority is issued, and at the same time, a command to decrease the transfer priority is issued to the DMA transmitter 9 to which the compressed code having the small data size is transferred.
[0020]
Then, the pixel data preferentially flows through the CODEC bus 11, the first input bus 8a, and the second input bus 8b, is input to the CODEC device 7, and compression is started. As shown by the dashed line in the figure, when the compression code reaches the size of a transfer unit (for example, 256 bytes), the second output bus 9b, the DMA transmitter 9, the first output bus 9a, and the CODEC bus 11 having the lower transfer priority. , Are sequentially sent to and stored in the compressed code storage area of the storage device 3. In the light of the pixel data size and the average compression ratio of the compression code, for example, if the arbiter sets the priority ratio of the DMA receiver 8 and the DMA transmitter 9 to 5: 1, the data amount of 5 is reduced. When the data passes through the arbiter 10 from the CODEC bus 11, the data amount of one is adjusted so as to pass from the arbiter 10 to the CODEC bus 11 during that time, so that data flows efficiently through this path.
[0021]
FIG. 2 is a schematic block diagram of the image forming apparatus according to the present invention, and is a diagram showing a flow of data when a compressed code is expanded. Detailed description of components having the same reference numerals as in FIG. 1 is omitted.
[0022]
Now, the compressed code that has already been compressed is stored in the storage device 3. When printing is performed in response to a request from the control unit 2, it is necessary to temporarily store the compressed code in the print data storage area of the storage device 3 after decompression in order to decompress and transmit the compressed code to the image forming unit 5 as print data. Therefore, as shown by a dashed line in the figure, the compressed code is controlled by the control unit 2 and transferred from the storage device 3 to the CODEC system 6 via the internal bus 1 and the CODEC bus 11, respectively. At this time, since a transfer signal of the compressed code is output from the control unit 2 to the arbiter 10, the arbiter 10 can determine that the compressed code having a small data size is input to the CODEC device 7, At the same time, a command to lower the transfer priority is issued, and at the same time, a command to increase the transfer priority is issued to the DMA transmitter 9 to which the print data having a large data size is transferred.
[0023]
Then, the compressed code flows through the CODEC bus 11, the first input bus 8a, and the second input bus 8b according to the set priority and is input to the CODEC device 7, and expansion is started. As shown by the broken line in the figure, when the expanded print data reaches the transfer unit (for example, 256 bytes), the second output bus 9b, the DMA transmitter 9, and the first output bus 9 having a high transfer priority are transferred. The print data is sequentially transmitted to the print data storage area of the storage device 3 via the CODEC bus 9a and stored therein. In the light of the print data size and the average compression ratio of the compression code, for example, if the priority ratio between the DMA receiver 8 and the DMA transmitter 9 is set to 1: 5 by the arbiter, the data amount of 1 is CODEC. When passing through the arbiter 10 from the bus 11, the data amount of 5 is adjusted so as to pass from the arbiter 10 to the CODEC bus 11 during that time, so that data flows efficiently through this path.
[0024]
Next, FIG. 3 shows a method in which the arbiter 10 sets the transfer priority for the DMA receiver 8 and the DMA transmitter 9 according to the direction of the data flowing through the arbiter 10 and the CODEC bus 11. It will be explained based on.
[0025]
FIG. 3 is a diagram showing a method of setting the priority of data flowing through the arbiter 10 and the CODEC bus 11 by a time division method, and FIG. 3A shows a signal output from the control unit 2 to the arbiter 10. (B) is a timing chart of data flowing through the arbitrator 10 at the priority according to the signal when the pixel data is compressed, and (c) is a timing chart showing the time of expansion of the compressed code.
[0026]
FIG. 3A shows two signals, ReqIn and ReqOut, which are signals related to the priority output from the control unit 2 to the arbitrator 10. The ReqIn signal is a signal for determining the priority at the time of input to the CODEC device 7, and the arbitrator 10 sets the DMA receiver 8 according to the content of this signal. The ReqOut signal is a signal that determines the priority at the time of output from the CODEC device 7, and the arbiter 10 sets the DMA transmitter 9 according to the content of this signal.
[0027]
As shown in FIG. 3B, the image code is compressed when the ReqIn signal is valid, ie, the ReqInEnable state, and when the ReqOut signal is invalid, ie, the ReqOutDisable state. As described above, if the priority is set to, for example, 5: 1, the operation of the DMA receiver 8 in the ReqInEnable state is such that the transfer operation time T1 is 5 and the transfer non-operation time T2 is 1. Set by the arbitrator 10. Since the ReqOut signal is in the ReqOutDisable state, the non-operating time in the ReqInEnable state, that is, the arbiter 10 sets the DMA transmitter 9 as the operating time of T2.
[0028]
As a result, the ratio of the amount of data flowing through the arbiter 10 to the CODEC bus 11 is T1 at the time of input to the CODEC device 7 and T2 at the time of output, that is, a data amount proportional to the time of 5: 1 flows in each direction. Will be.
[0029]
FIG. 3C shows a case where the image code is decompressed, in which the ReqIn signal is in an invalid state, that is, the ReqInDisable state, and the ReqOut signal is in a valid state, that is, in a ReqOutEnable state. As described above, if the priority is set to, for example, 5: 1, the operation of the DMA transmitter 9 in the ReqOutEnable state is such that the transfer operation time T3 is 5 and the transfer non-operation time T4 is 1 Set by the arbitrator 10. Since the ReqIn signal is in the ReqInDisable state, the non-operating time in the ReqOutEnable state, that is, the arbiter 10 sets the DMA receiver 8 as the operating time of T4.
[0030]
As a result, the ratio of the amount of data flowing through the arbiter 10 to the CODEC bus 11 is T3 at the time of output from the CODEC device 7 and T4 at the time of input, that is, the data amount proportional to the time of 5: 1 flows in each direction. Will be.
[0031]
In the above example, the priority ratio is set to 5: 1. However, this ratio can be changed by changing the value of the internal register of the arbitrator 10 or adding a signal specifying a register address having another value. become. Although the size of the pixel data can be known in advance, the compression ratio varies depending on the configuration even if the size of the pixel data is the same. Similarly, when a compressed code is expanded, the size of the compressed code can be known in advance, but the expansion ratio is not necessarily the same even if the size of the compressed code is the same. However, continuous different pixel data and compressed codes are likely to be followed by the same type of image, and tend to have similar compression ratios.
[0032]
In the example described below, by utilizing this tendency, the ratio of the above-mentioned priority is set while being adjusted so as to approximate the actual compression ratio, so that the transfer efficiency can be further improved. is there.
[0033]
4A and 4B are diagrams showing the contents of the internal registers of the arbitrator 10. FIG. 4A shows the internal registers storing the counts of the transfer units at the time of the immediately preceding compression work, and FIG. Of the transfer unit and the internal register storing the priority set at that time.
[0034]
For example, the count 16000 of the transfer unit (for example, 256 bytes) transferred and input by the DMA receiver 8 in the immediately preceding compression work is temporarily stored in the first register Reg1 of FIG. Reg2 is configured to temporarily store the count 800 of transfer units (for example, 256 bytes) transferred and output by the DMA transmitter 9 in the immediately preceding compression operation. Considering the similarity of successive images, it is considered that the compression ratio of the next compression operation is also approximated. Therefore, it is assumed that the previous compression ratio is about 16000/800, that is, pixel data having a compression ratio of about 20 continues. Then, the ratio of the priority described in FIG. 3 is set to 20: 1. However, if the compression ratio is actually set to 18, the priority ratio at the next compression is set to 18: 1.
[0035]
In FIG. 4B, the count 16000 of the transfer unit (for example, 256 bytes) transferred and input by the DMA receiver 8 in the immediately preceding compression work is temporarily stored in the first register Reg1, and the second register Reg2 Temporarily stores the count 800 of the transfer unit (for example, 256 bytes) transferred and output by the DMA transmitter 9 in the immediately preceding compression work. The third register Reg3 stores the priority of the priority actually set previously. The ratio 16 (that is, the actual compression ratio two times before) is stored. The current priority ratio is set to 18 by averaging the previous actual compression ratio of about 20 and the previously set priority ratio 16. In this way, the assumed compression ratio becomes the moving average, the error is diluted, and the transfer efficiency of data transferred via the arbiter 10 and the CODEC bus 11 can be further improved.
[0036]
Although FIG. 4 illustrates the case of compression, the same assumption can be made even at the time of decompression. Therefore, the first register Reg1 contains the transfer unit of the transfer unit transferred and output by the DMA transmitter 9 in the immediately preceding decompression work. The count number is temporarily stored, the count number of the transfer unit transferred and input by the DMA receiver 8 in the immediately preceding decompression operation is temporarily stored in the second register Reg2, and the last register Reg3 is stored in the third register Reg3. What is necessary is just to store the actually set priority ratio.
[0037]
In FIG. 4, instead of the first register Reg1 to the third register Reg3, a FIFO type memory capable of storing transfer histories of several times or more in the past is used, and based on the histories, actual priority ratios are determined. If the setting is made while adjusting, it is possible to further improve the accuracy and to improve the transfer efficiency.
[0038]
Further, depending on the compression / expansion method used, there is a method in which the sizes of the pixel data and the print data substantially match. In this case, optimal transfer efficiency can be obtained by adding the original data, that is, the size information of the pixel data before compression to the compression code, and using the compression ratio as the priority ratio at the time of decompression.
[0039]
In the present embodiment, a configuration in which all data before compression and decompression are temporarily stored in the storage device 3 has been described as an example. However, as described above, another page memory or buffer memory is used. However, the basic concept is the same even when data is directly transferred from those memories.
[0040]
Further, the image forming apparatus of the present invention has been described by taking a copying machine as an example, but is not limited to this example. For example, in the case of a printer, the scanner 4 that reads the pixel data in FIG. 1 corresponds to a controller that develops print data input from the outside into pixel data.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, in order to adjust the priority of each input / output transfer to the CODEC device via the arbitrator, it is necessary to set the transfer priority suitable for the input / output data size at each of compression and decompression. Therefore, the transfer delay can be improved and the transfer efficiency can be improved. Further, due to such a configuration, a normal CODEC device having an input / output port can be used, and the flexibility of control can be increased and the cost can be reduced. Further, since the connection to the internal bus of the image forming apparatus can be performed using one CODEC bus, the circuit size can be reduced and the cost can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an image forming apparatus according to the present invention, showing a data flow when pixel data is compressed.
FIG. 2 is a schematic block diagram of the image forming apparatus according to the present invention, and is a diagram showing a data flow when a compressed code is expanded.
3A and 3B are diagrams illustrating a method of setting the priority of data flowing through the arbiter 10 and the CODEC bus 11 by a time division method, and FIG. 3A illustrates a signal output from the control unit 2 to the arbitrator 10. (B) is a timing chart of data flowing through the arbitrator 10 at the priority according to the signal when the pixel data is compressed, and (c) is a timing chart showing the time of expansion of the compressed code.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the contents of internal registers of the arbitrator 10, wherein FIG. 4A shows an internal register storing the transfer unit count number at the time of the immediately preceding compression operation, and FIG. 5 shows an internal register storing the transfer unit count and the priority set at that time.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 internal bus 2 control unit 3 storage device 4 scanner 5 image forming unit 6 CODEC system 7 CODEC device 8 DMA receiver 8a first input bus 8b second input bus 9 DMA transmitter 9a first output bus 9b second output bus 10 Arbitrator 11 CODEC bus Reg1 First register Reg2 Second register Reg3 Third register T1, T3 Transfer operation time T2, T4 Transfer non-operation time
