JP2006163543A - 画像処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 グリッドジョブの実行中、もう少しでグリッドジョブが完了するときに、他のジョブが割り込まれた場合、実行中のグリッドジョブの処理を中断または破棄して、割り込みジョブを優先していた。
【解決手段】 グリッドジョブを実行中に、処理すべき別のジョブを受け付けた際に、その受け付けたジョブを退避させ、前記グリッドジョブの完了後に、退避させた別のジョブを復帰させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ネットワーク上に接続されたコピー、プリント、ファクシミリ、センドなどの複合機能を有するＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）やスキャナシステムやプリンティングシステムなどを、グリッドコンピューティングのフレームワークを用いた負荷分散により、特別なハードウェアの追加なしに、より高機能な処理を実行することができる画像処理システムに関するものである。

図１に基づき、本発明の基礎となるグリッドコンピューティングのアーキテクチャを説明する。

グリッドには数種類あるが、ここで説明するのはデスクトップグリッドと呼ばれる、デスクトップＰＣなどのＣＰＵの空き時間を利用してジョブを実行するタイプのものである。

図１のＣｌｉｅｎｔはジョブを投入するユーザでありその要求（ジョブ）はタスクマネージャ（Ｔａｓｋ Ｍａｎａｇｅｒ：以下ＴＭと略す）に渡され、ダイナミックジョブスケジューラ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｊｏｂ Ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ：以下ＤＪＳと略す）にその内容を伝える。

ＤＪＳは全体のリソース管理を行っていて、最適なリソースのブローカ（Ｂｒｏｋｅｒ）を選択し、ＴＭに通知する（このリソースとは、ここではＣＰＵの空き状態のことを言っている）。

Ｂｒｏｋｅｒは、リソースマネージャ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｒ：以下ＲＭと略す）が収集したリソースの情報をＤＪＳに登録し、ＴＭからの要求に応じて最適なリソースにジョブを投入し、完了通知をＴＭに対して行う。

ＴＭはＤＪＳが選択した最適なＢｒｏｋｅｒにジョブを投入し、以後そのジョブの進行状況のモニタリングを実施し、完了通知をＢｒｏｋｅｒから受けるとユーザにその結果を通知する。またリソースに変化・異常（例えば故障や、他のジョブを受け付けた等）があればＲＭは、Ｂｒｏｋｅｒに通知する。

このような仕組みで最適な（通常は有効利用されていない状態の）ＣＰＵのリソースに、ジョブを配分することで、分散処理を可能にするのが、デスクトップグリッドコンピューティングのアーキテクチャである。

続いてこの技術を、画像処理システムのＰＤＬ（Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）処理に適用した場合の構成の説明を図２に基づき行う。図１の説明ではグリッドを構成する、ＴＭ，ＤＪＳ等、それぞれのモジュールを別個のものとして扱った。本適用例、すなわち、画像処理システムに適用する場合、複数のモジュールが１つの機器の中に存在することが一般的になる。

図２では印刷指示（ジョブ投入）するクライアントＰＣがプリントジョブを投入しＴＭ，ＤＪＳ機能を画像形成装置にもち、Ｂｒｏｋｅｒ，ＲＭをＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３がもつことで例えば３台のＰＣを用いてのグリッドコンピューティングによる分散処理を適用した機器構成ができる。

クライアントから投入されたジョブ（ＰＤＬの印刷ジョブデータ）は画像形成装置のＴＭ，ＤＪＳを経由してＰＣ１，２，３のリソースに分割される。またこの時、ＰＤＬデータイメージ展開処理用のアプリケーションプログラムも同時に画像形成装置から送信されるようにする。

ＰＣ１，２，３のそれぞれでＰＤＬ画像形成を分散実行により出力されたイメージは、画像形成装置が収集して最終的に出力するイメージを形成する処理をグリッドの機構を用いて実施する。

この分散処理対象になるリソースは３台以上のＰＣであってもよいし、それにジョブ投入元のクライアントＰＣのリソースを含めても、同じネットワーク上の画像形成装置のリソースを対象にして利用しても良い。
特開平７−２１９９１６号公報

従来、限られた計算資源しか持たないＭＦＰにおいて、負荷の高い処理を行う場合は、ＭＦＰの他の処理を退避して、優先的に長時間行うか、他の優先度の高い処理が多く続く場合には、例えば夜間等一定時間他の処理がない時に、占有して長時間行う等の処理が一般的であった。

また、近年グリッドコンピューティング（Ｇｒｉｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）の技術を用いてコンピュータのＣＰＵパワーを集め、高速処理を実現する研究がサイエンス系の研究において盛んであるが、未だ組み込み機器への適用は類を見ない。

そこで、この技術を画像処理システムに適用した場合、グリッドのＣＰＵリソースは、使用されるオフィスのＬＡＮ環境に接続されたＰＣ，サーバ、或いは他のＭＦＰであることが考えられる。その際、分散処理を実行するＣＰＵリソースは、処理すべき分散ジョブの処理中に、他のジョブが割り込まれた場合、その分散ジョブの処理を破棄して、他のジョブ処理を優先して実行する。従って、ある既定の割合、例えば８０％の処理が完了していたとしても、ＣＰＵリソースにおける、ローカルの他のジョブ処理が割り込まれた場合は、その処理結果は破棄され、計算効率を低下させる問題がある。

本発明は、上述の問題点に着目してなされたものであって、限られた計算資源のＭＦＰにおいても、グリッドコンピューティングによる負荷分散により、より高機能な処理を全体として最適化できるだけでなく、各空きリソースにおける分散ジョブの実行中にも、処理結果を不必要に破棄することなく、効率的な運用を行うことが実現できる画像処理システムの提供を目的としている。

上述の課題を鑑みて、本発明における画像処理システムは、通信ネットワークに接続されたグリッドコンピューティングによる負荷分散可能な画像処理システムであって、サーバにより分散されたジョブを実行するノードが、前記分散されたジョブ実行中に割り込み処理を行う際に、既定の処理を完了している場合には、前記分散されたジョブを実行することを優先するグリッド処理優先手段と、
前記分散されたジョブを実行するノードが、前記分散されたジョブを実行中に、処理すべき別のジョブを受け付けた際に、その受け付けたジョブを退避させ、前記分散されたジョブの完了後に、退避させた別のジョブを復帰させる、割り込みジョブ退避復帰手段と、
前記分散されたジョブを実行するノードが、前記分散されたジョブを実行中に、割り込み処理を行う際に、前記分散されたジョブの実行に要した経過時間と、予測される残り時間と、処理完了の割合を表示する処理効率表示手段と、前記既定の処理を完了している場合には、前記分散されたジョブの実行を継続するか否かを判断させる、継続判断表示手段とを具備することを特徴とする。

本発明により、限られた計算資源のＭＦＰにおいても、グリッドコンピューティングによる負荷分散により、より高機能な処理を全体として最適化できるだけでなく、各空きリソースにおける分散ジョブの実行中にも、処理結果を不必要に破棄することなく、効率的な運用を行うことが実現できる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下図面を参照して本発明をその効果的な実施形態に基づき詳細に説明する。

（画像形成装置のハード構成）
図３は、複写機能を有する画像形成装置の外観を示す図である。画像入力デバイスであるスキャナ２０１は、入力となる原稿紙面上の画像を照射し、ＣＣＤラインセンサ（図示せず）を走査することによって、ラスターイメージデータを生成する。

使用者が、原稿用紙を原稿フィーダ２０４のトレイ２０３にセットして、操作部２０２において読み取りの起動を指示すると、画像形成装置のコントローラＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）がスキャナ２０１に指示を与え、フィーダ２０３は原稿用紙を１枚ずつスキャナ２０１の画像読み取り台ガラス面上にフィードし、スキャナ２０１はフィードした原稿紙面上の画像読み取り動作を行う。

操作部２０２はコピー動作時の設定や状態の表示や、各種動作設定を指定するためのユーザインタフェースである。

画像出力デバイスであるプリンタエンジン１０３は、ラスターイメージデータを出力媒体となる用紙上に印刷する部分である。その方式は感光体ドラムや感光体ベルトを用いた電子写真方式、微少ノズルアレイからインクを吐出して用紙上にインクを付着させることにより画像を形成するインクジェット方式等があるが、どの方式でも構わない。なお、プリント動作は、コントローラＣＰＵからの指示によって起動される。

プリンタエンジン１０３は、異なる用紙サイズまたは異なる用紙向きを選択できるよう複数の給紙段を持ち、それに対応した用紙カセット２０６、２０７、２０８がある。また、排紙トレイ２０５は、プリンタエンジン１０３から排出された、印字が完了した用紙を受けるものである。

図４は、画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。プリンタコントローラ１０２は、画像入力デバイスであるスキャナ２０１や画像出力デバイスであるプリンタエンジン１０３と接続し、一方ではホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）３０８経由で、ホストとの間における、印刷データや画像情報やデバイス情報の送受信を行う。

ＣＰＵ３０１は、画像形成装置全体を制御するコントローラである。ＲＡＭ３０２は、ＣＰＵ３０１が動作するために使用するシステムワークメモリである。ＲＡＭ３０２は、また画像データを一時的に記憶するための画像メモリでもある。ＲＯＭ３０３は、ブートＲＯＭであり、画像形成装置のブートプログラムが格納されている。ＨＤＤ３０４は、ハードディスクドライブで、システムソフトウェア、画像データ等を格納する。

操作部インタフェース３０６は、操作部（ＵＩ）２０２との間のインタフェースであり、操作部２０２に表示する画像データを操作部２０２に対して出力する。また、使用者が操作部２０２を介して入力した情報を、ＣＰＵ３０１に伝送する役割を果たす。また操作部２０２から入力された動作モードなどの環境設定情報は、不揮発性のメモリであるＮＶＲＡＭ３１６に記憶される。

ホストインタフェース３０８は、ホスト００１に対して情報の送受信を行う。以上のデバイスユニットがシステムバス３０７上に配置される。

イメージバスインタフェース（Ｉｍａｇｅ Ｂｕｓ Ｉ／Ｆ）３０５は、システムバス３０７と画像データを高速で転送する画像バス３０９とを接続し、データ構造を変換するバスブリッジである。画像バス３０９には以下のデバイスが配置される。ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３１０は、ネットワークから送信されて来たＰＤＬコードをビットマップイメージに展開する。デバイスＩ／Ｆ部３１１は、画像入出力デバイスであるスキャナ２０１やプリンタエンジン１０３とプリンタコントローラ１０２とを接続し、画像データの同期系／非同期系の変換を行う。

スキャナ画像処理部３１２は、入力画像データに対し補正、加工、編集を行う。プリンタ画像処理部３１３は、プリント出力画像データに対して、プリンタの補正、解像度変換等を行う。画像回転部３１４は画像データの回転を行う。画像圧縮部３１５は、多値画像データに対してはＪＰＥＧ圧縮伸張処理を行い、２値画像画像データに対してはＪＢＩＧ、ＭＭＲ、ＭＨ等の圧縮伸張処理を行う。

（画像処理システム構成）
図５に本実施形に係る画像処理システムのシステム構成図を示す。上記プリンタコントローラ１０２のハード構成を持つ画像形成装置とホストコンピュータが複数台ネットワークに接続された状態で、１台の画像形成装置ＭＦＰ５０１が、図２の構成同様ＴＭ，ＤＪＳ機能を持ち、他の画像形成装置ＭＦＰ５０２〜５０Ｎが分散ジョブを処理するグリッドのリソースとして割り当てられているものとする。ホストコンピュータ５１０からプリントジョブをＴＭ，ＤＪＳ機能を持つ画像形成装置に対して投入したときの処理のフローを図６に示す。

ステップＳ６００１では、ホストコンピュータ５１０からプリントジョブをＭＰＦ５０１に対して送信する。ＭＦＰ５０１では、ホストコンピュータ５１０からプリントジョブを受信完了すると、ステップＳ６００２では、ＭＦＰ５０１は、ＭＦＰ５０１に事前に登録されたグリッドのリソースとなるＭＦＰ５０２〜ＭＦＰ５０Ｎの状態を調査する。ＭＦＰ５０２〜ＭＦＰ５０Ｎの中から、既定の条件を満たすジョブ受け入れ状態の整っている少なくとも１つのＭＦＰ５０Ｘを抽出し、そのＭＰＦ５０Ｘに対して、分散ジョブとして、ステップＳ６００１でホストコンピュータ５１０から受信したプリントジョブを分割・分散ジョブに変換する。

ステップＳ６００３では、ＭＦＰ５０１は、少なくとも１つのＭＦＰ５０Ｘに対して変換されたジョブを送信する。ＭＦＰ５０Ｘは、ＭＦＰ５０１から変換されたジョブを受信完了すると、ＭＦＰ５０Ｘは変換されたジョブの実行を開始し、その実行開始時刻を保存する。

ステップＳ６００４では、ＭＦＰ５０Ｘは、割り込みジョブの有無を判定する。ＭＦＰ５０Ｘの操作部からコピーの操作などの割り込みジョブが発生した時には、ステップＳ６００５では、ＭＦＰ５０Ｘは、実行開始時刻からの経過時間と、予定されたジョブ完了までの達成率を算出し、既定の達成率に到達していない場合は変換されたジョブの実行を破棄し、既定の達成率に到達している場合は、ＦＭＰ５０Ｘの操作部に、図７に示すような形態で、経過時間と達成率をプログレスバーで表示する。

ステップＳ６００６では、ＭＦＰ５０Ｘは、操作部に変換されたジョブの継続の可否を設定する画面を表示し、ＭＦＰ５０Ｘの操作者に対して変換されたジョブの継続権を判定させる。継続させない場合は、変換されたジョブの実行を破棄し、継続させる場合は、変換されたジョブの実行を継続し、既定の間隔で経過時間と達成率をＭＦＰ５０Ｘの操作部にプログレスバーでの表示を更新する。

ステップＳ６００７では、ＭＦＰ５０Ｘは、変換されたジョブの実行が完了すると、変換されたジョブの実行結果をＭＦＰ５０１に対して送信する。ＭＦＰ５０１は、ＭＦＰ５０Ｘからの変換されたジョブの実行結果を受信完了すると、受信完了通知をＭＦＰ５０Ｘに対して送信する。ＭＦＰ５０ＸはＭＦＰ５０１から受信完了通知を受信すると、ＭＦＰ５０Ｘの操作部から経過時間と達成率の表示を消去し、経過時間と達成率を表示する前の表示状態を復元する。

ステップＳ６００８では、ＭＦＰ５０１は、残った変換されたジョブがあるか否か判定し、残った変換されたジョブがある場合は、ステップＳ６００３からステップＳ６００７を繰り返す。残った変換されたジョブがない場合は、ステップＳ６００９では、集積した結果を結合し、プリントデータを生成し、出力する。

本実施形では、上述のグリッド用制御プログラムを、画像形成装置に付帯させた構成であったが、グリッドを構成する要素をそれぞれ独立させて、サーバや他のＰＣに付帯させたとしても良い。

（その他の実施例）
本発明に係るプログラムコード及び関連データは、フロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ）やＣＤ−ＲＯＭ中に記憶され、そこからコンピュータに供給されうる。また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエア（制御プログラム）のプログラムコードを記録した記憶媒体を、図９に示すようにコンピュータや画像形成装置に供給し、そのコンピュータや画像形成装置の中央演算ユニット（ＣＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによって達成される。プログラムやデータをコンピュータに供給する方法として、図９に示すようにフロッピー（登録商標）ディスクＦＤ９００に記憶させて、例えばコンピュータ本体９０２に（フロッピー（登録商標）ディスクドライブ９０１を介して）供給する方法が一般的である。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク以外にも，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータや画像形成装置が読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータや画像形成装置上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータや画像形成装置に挿入された機能拡張ボードや、コンピュータや画像形成装置に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明の基礎となるグリッドコンピューティングのアーキテクチャ例を示すブロック図 本発明の基礎となるＰＤＬ処理における適応例を示すブロック図 本発明の実施例１に係るＭＦＰの構成を示すブロック図 本発明の実施例１に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図 本発明の実施例１に係る画像処理システムのシステム構成を示すブロック図 本発明の実施例１に係る処理のフローを示すフローチャート 本発明の実施例１に係る割り込み処理が入った際の表示画面を示す図

符号の説明

００１ ホスト
１０２ プリンタコントローラ
１０３ プリンタエンジン
２０１ スキャナ
２０２ 操作部
２０３ トレイ
２０４ 原稿フィーダ
２０５ 排紙トレイ
２０６ 用紙カセット
２０７ 用紙カセット
２０８ 用紙カセット
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＡＭ
３０３ ＲＯＭ
３０４ ＨＤＤ
３０５ 画像バスインタフェース
３０６ 操作部インタフェース
３０７ システムバス
３０８ ホストインタフェース
３０９ 画像バス
３１０ ラスタイメージプロセッサ
３１１ デバイスインタフェース
３１２ スキャナ画像処理
３１３ プリンタ画像処理
３１４ 画像回転
３１５ 画像圧縮
３１６ ＮＶＲＡＭ
５０１〜５０Ｎ ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）
５１０ クライアントＰＣ
５２０ ネットワーク

Claims (4)

1. 通信ネットワークに接続されたグリッドコンピューティングによる負荷分散可能な画像処理システムであって、
   サーバにより分散されたジョブを実行するノードが、前記分散されたジョブ実行中に割り込み処理を行う際に、既定の処理を完了している場合には、前記分散されたジョブを実行することを優先することを特徴とする画像処理システム。
2. 請求項１記載の画像処理システムにおいて、前記分散されたジョブを実行するノードが、前記分散されたジョブを実行中に、処理すべき別のジョブを受け付けた際に、その受け付けたジョブを退避させ、前記分散されたジョブの完了後に、退避させた別のジョブを復帰させる、割り込みジョブ退避復帰手段を具備することを特徴とする画像処理システム。
3. 請求項１記載の画像処理システムにおいて、前記分散されたジョブを実行するノードが、前記分散されたジョブを実行中に、割り込み処理を行う際に、前記分散されたジョブの実行に要した経過時間と、予測される残り時間と、処理完了の割合を表示する処理効率表示手段を具備することを特徴とする画像処理システム。
4. 請求項１記載の画像処理システムにおいて、前記既定の処理を完了している場合には、前記分散されたジョブの実行を継続するか否かを判断させる、継続判断表示手段を具備することを特徴とする画像処理システム。

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