JP2008033432A - データ処理装置、画像形成装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】並列分散処理の負荷の均等化及び処理時間の均等化を図り、処理時間の違いを吸収するためのバッファメモリの量を最小にすることを可能としたデータ処理装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、システム制御部３１００、エリア処理部３３００、コンポーネント処理部３４００、スキャナ３００１、プリンタ３００４を備える。システム制御部３１００は、ページデータの並列分散処理前にページデータ全体をプリスキャンし、ページデータの種別（圧縮方式）を判別し、ページデータが副走査方向に区切られた各領域における処理の負荷を見積もる。システム制御部３１００は、見積もった各処理の負荷の軽重に基づき、区切られた各領域における処理の負荷が均等となるように主走査方向の分割位置を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データの並列分散処理を行う場合に適用されるデータ処理装置、画像形成装置、制御方法、及びプログラムに関する。

図１５は、従来例に係る画像形成装置（カラー複写機）のコントローラの構成を示すブロック図である。

図１５において、スキャナ用画像処理部８００２は、スキャナ８００１で原稿から読み取った画像データ（赤色（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））を補正画像処理する。画像入力インターフェース部８００３は、補正画像処理されたラスタイメージデータの矩形データへの構造変換、クロックの同期化、データの圧縮等を行う。システム制御部８００４は、矩形データをメモリ８００５に保存する。

印刷時には、エリア（ピクセル）処理部８００６は、矩形データの伸張、ＲＧＢからＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）への色空間変換等のピクセル処理を行う。コンポーネント処理部８００７は、解像度変換処理、ラスタ画像への変換処理等のコンポーネント単位の処理を行う。プリンタ用画像処理部８００８は、画像処理後のデータのクロックレートの変更、補正画像処理を行い、プリンタ８００９へ出力する。

図１６は、図１５の画像形成装置において並列分散処理を行う場合のコントローラの構成を示すブロック図である。

図１６において、図１５との相違点を説明する。印刷時には、システム制御部９００４は、ページデータ（矩形データ）を主走査方向に分割し、ページ左側データ及びページ右側データを各エリア処理部（ピクセル処理部）９００６に転送する。各エリア処理部９００６は、データの伸張、ＲＧＢからＣＭＹＫへの色空間変換等のピクセル処理を行い、ＣＭＹＫに変換する。各コンポーネント処理部９００７は、左右ページデータの統合、解像度変換処理、ラスタ画像への変換処理等のコンポーネント単位の処理を行う。

上述した画像形成装置のデータ処理に関しては各種技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００１−１６０９０４号公報 特開２００４−１５８９８４号公報

近年、画像形成装置の扱うデータ量は増加の一途をたどっており、画像を分割処理し、並列分散処理の必要が生じてきている。しかしながら、画像を単純分割し並列分散処理を行うと、以下のような問題がある。上記図１６の画像形成装置では、例えばページ左側に自然画等の画像を多く含んだ場合、ページ左側を処理するエリア処理部の処理時間はページ右側を処理するエリア処理部の処理時間に対して大きくなる。その結果、各コンポーネント処理部で待ち時間が生じ、このためのバッファメモリが必要となるという問題がある。

本発明の目的は、並列分散処理の負荷の均等化及び処理時間の均等化を図り、処理時間の違いを吸収するためのバッファメモリの量を最小にすることを可能としたデータ処理装置、画像形成装置、制御方法、及びプログラムを提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明のデータ処理装置は、画像処理対象のページデータを副走査方向に対して複数の領域に区切って並列分散処理を行うデータ処理装置であって、前記区切られた各領域における処理の負荷が均等となるように、前記各領域における前記副走査方向に直交する主走査方向の分割位置を決定する決定手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画像処理対象のページデータにおける区切られた各領域における処理の負荷が均等となるように分割位置を決定するので、並列分散処理の負荷の均等化及び処理時間の均等化が図ることができる。これにより、処理時間の違いを吸収するためのバッファメモリの量を最小にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］
先ず、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を説明する前に、画像形成対象の１ページ（ページデータ）を副走査方向に対して複数領域に区切って処理する並列分散処理を行う際のページ分割方法について説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置において並列分散処理を行う際のページ分割方法を示す図である。

図１において、本実施の形態では、ページ３００を副走査方向に対して複数に区切った領域をバンドと表記する。ページ３００を副走査方向（読み取り方向）に対して一定間隔（バンド単位）(３０１、３０２、・・・)に区切り、バンド単位で処理を行う。バンド単位での処理の開始前にページをスキャナによりプリスキャンし、並列分散処理におけるバンド毎の主走査方向の分割位置（図示の破線で示す位置）を決定する。図１では、プリスキャン対象部分には負荷の軽い処理３１０と負荷の重い処理３２０が存在する。

第１のバンド３０１では、負荷の重い処理が２箇所存在し、それを均等化するために主走査方向の分割位置が決定される。次に、第２のバンド３０２では、負荷の重い処理が４箇所存在し、それを均等化するために主走査方向の分割位置が決定される。負荷の重い処理、負荷の軽い処理とは、以下のことをいう。例えば、ＪＰＥＧ方式、パックビッツ方式等の複数の圧縮方式が同一バンド内に存在する場合に、圧縮データの伸張に要する時間を考慮した場合、ＪＰＥＧ方式による伸張が重い処理となり、パックビッツ方式による伸張が軽い処理となる。

本実施の形態では、画像形成装置のシステム制御部は、ページデータの並列分散処理前にページデータ全体をプリスキャンし、ページデータ（矩形データ）の種別（圧縮方式の別など）を判別し、各領域における処理の負荷を見積もる。システム制御部は、見積もった各処理の負荷の軽重に基づき、各領域における処理の負荷が均等となるように主走査方向の分割位置を決定する。画像形成装置のシステム制御部を含む全体構成は図３乃至図５により後述する。

図２は、画像形成装置における１ページの印刷処理を示すフローチャートである。

図２において、画像形成装置のシステム制御部は、１ページの印刷が開始されると、最初にバンド単位でページのヘッダのプリスキャンを行い（ステップＳ１）、並列分散処理の主走査方向の分割位置を決定する（ステップＳ２）。その後、決定した分割位置を基に並列分散処理を実行するピクセル処理部にデータを転送し、並列分散処理を行う（ステップＳ３）。本処理をバンド毎に１ページ分行うことで、１ページ分の印刷処理を終了する。

次に、本実施の形態の画像形成装置の構成及び動作について詳細に説明する。

図３乃至図５は、画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。

図３乃至図５において、本実施の形態では、画像形成装置は、スキャナ機能、プリンタ機能、複写機能、ネットワーク機能を備える複合機として構成されている。コントローラユニット ３０００は、スキャナ３００１やプリンタ３００４と接続し、一方ではＬＡＮ３０１１や公衆回線ＷＡＮ３０５１に接続することで、画像情報やデバイス情報の入出力、ＰＤＬデータのイメージ展開を行う。システム制御部３１００は、コントローラユニット全体の制御を行う。２つのＣＰＵ３１０１は、システム全体を制御するものであり、共通のＣＰＵバス３１２６とシステムバスブリッジ３１０７に接続される。

システムバスブリッジ３１０７は、バススイッチであり、以下の各部が接続される。ＣＰＵバス３１２６、ＲＡＭコントローラ３１２４、ＲＯＭコントローラ３１２５、ＩＯバス１・３１２７、サブバススイッチ３１２８、ＩＯバス２・３１２９、チップ間インターフェース１〜３・３１６０、ページプリスキャン部３１５０。

サブバススイッチ３１２８は、第二のバススイッチであり、以下の各部が接続される。画像ＤＭＡ１・３１３０、画像ＤＭＡ２・３１３２、フォント伸張部３１３４、ソート回路３１３５、ビットマップトレース部３１３６。サブバススイッチ３１２８は、各画像ＤＭＡから出力されるメモリアクセス要求を調停し、システムバスブリッジ３１０７への接続を行う。

ＲＡＭ３１０２は、ＣＰＵ３１０１が動作するためのシステムワークメモリであり、画像データを一時記憶するための画像メモリでもある。ＲＡＭコントローラ３１２４により制御される。ＲＯＭ３１０３は、ブートＲＯＭであり、システムのブートプログラムが格納されている。ＲＯＭコントローラ３１２５により制御される。

画像ＤＭＡ１・３１３０は、画像圧縮部３１３１に接続し、レジスタアクセスリング３１３７を介して設定された情報に基づき画像圧縮部３１３１を制御し、ＲＡＭ３１０２上の非圧縮データの読み出し、圧縮、圧縮後データの書き戻しを行う。画像ＤＭＡ２３１３２は、画像伸張部３１３３に接続し、レジスタアクセスリング３１３７を介して設定された情報に基づき画像伸張部３１３３を制御し、ＲＡＭ３１０２上の圧縮データの読み出し、伸張、伸張後データの書き戻しを行う。

フォント伸張部３１３４は、ＬＡＮインターフェース３０１１等を介し外部より転送されるＰＤＬデータに含まれるフォントコードに基づき、ＲＯＭ３１０３もしくはＲＡＭ３１０２内に格納された圧縮フォントデータの伸張を行う。ソート回路３１３５は、ＰＤＬデータを展開する段階で生成されるディスプレイリストのオブジェクトの順番を並び替える。ビットマップトレース回路３１３６は、ビットマップデータよりエッジ情報を抽出する。

ＩＯバス１・３１２７は、内部ＩＯバスの一種であり、以下の各部が接続される。標準バスであるＵＳＢバスのコントローラ、ＵＳＢインターフェース３１３８、汎用シリアルポート３１３９、インタラプトコントローラ３１４０、ＧＰＩＯインターフェース３１４１。ＩＯバス１・３１２７には、バスアービタ（不図示）が含まれる。

操作部Ｉ／Ｆ３１０６は、操作部ＵＩ３０１２とのインターフェースを司り、操作部ＵＩ３０１２に表示する画像データを操作部ＵＩ３０１２に対して出力する。また、操作部Ｉ／Ｆ３１０６は、操作部ＵＩ３０１２から本装置の使用者が入力した情報をＣＰＵ３１０１に伝える。

ＩＯバス２・３１２９は、内部ＩＯバスの一種であり、以下の各部が接続される。汎用バスインターフェース１〜２・３１４２、ＬＡＮコントローラ３０１０。ＩＯバス２・３１２９には、バスアービタ（不図示）が含まれる。

汎用バスインターフェース３１４２は、２つの同一のバスインターフェースから構成され、標準ＩＯバスをサポートするバスブリッジである。本実施の形態では、ＰＣＩバス３０４３を採用した例を示す。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３００４は、システムソフトウェア、画像データを格納する外部記憶装置であり、ディスクコントローラ３０４４を介して一方のＰＣＩバス３０４３に接続される。ＬＡＮコントローラ３１１０は、ＭＡＣ回路３１１１、ＰＨＹ／ＰＭＤ回路３０４６を介しＬＡＮ３０１１に接続し、情報の入出力を行う。モデム３０５０は、公衆回線３０５１に接続し、情報の入出力を行う。ページプリスキャン部３１５０は、レジスタアクセスリング３１３７を介して設定された情報に基づき、ＲＡＭ３１０２上にあるページデータの読み出しを行い、主走査方向の分割位置を決定する。

チップ間インターフェース１・３１６０、チップ間インターフェース２・３１６０は、システムバスブリッジ３１０７とエリア処理部（ピクセル処理部）３２００を接続し、タイル（分割された１枚１枚）化された後に圧縮されたデータをＲＡＭ３１０２に転送するＤＭＡコントローラである。また、チップ間インターフェース１・３１６０は、エリア処理部（ピクセル処理部）３３００へのコマンド、インタラプトパケットの生成、転送とピクセル処理部からのパケットの受信を行う。

チップ間インターフェース３・３１６０は、システムバスブリッジ３１０７と画像入力インターフェース部３２００を接続し、画像入力インターフェース部３２００からのタイルデータのＲＡＭ３１０２への転送を行う。また、画像入力インターフェース部３２００へのコマンド、インタラプトパケットの生成、転送を行う。

スキャナ用画像処理部３００２は、スキャナ３００１により原稿からスキャンされた画像データを補正画像処理する。画像入力インターフェース部３２００は、前記補正画像処理されたラスタイメージデータを入力とし、矩形データへの構造変換、クロックの同期化、データの圧縮等を行う。画像入力インターフェース３２０１は、前記補正画像処理されたラスタイメージデータを入力とし、レジスタ設定バス３２０７を介して設定された所定の方法により矩形データへの構造変換とクロックの同期化を行い、タイルバス３２０９に対し出力を行う。

チップ間インターフェース３２１３は、システム制御部３１００とタイル圧縮部１〜２・３２１０、コマンド処理部３２１２、ステータス処理部３２１１とを接続し、タイル化後に圧縮されたデータをシステム制御部３１００に転送するＤＭＡコントローラである。また、チップ間インターフェース３２１３は、システム制御部３１００へのインタラプトパケットの生成、転送とシステム制御部からのパケットの受信を行う。

タイル圧縮部１〜２・３２１０は、チップ間インターフェース３２１３への接続に加え、タイルバス３２０９に接続され、タイルバス３２０９より入力された圧縮前の画像データを圧縮し、システム制御部３１００へ転送するバスブリッジである。本実施の形態では、多値データにはＪＰＥＧ方式、２値データにはパックビッツ方式を圧縮アルゴリズムとして採用した例を示す。

コマンド処理部３２１２は、チップ間インターフェース３２１３への接続に加え、レジスタ設定バス３２０７に接続される。コマンド処理部３２１２は、画像リングを介して入力したＣＰＵ３１０１より発行されたレジスタ設定要求を、レジスタ設定バス３２０７に接続される該当ブロックへ書き込む。また、コマンド処理部３２１２は、ＣＰＵ３１０１より発行されたレジスタ読み出し要求に基づき、レジスタ設定バス３２０７を介して該当レジスタより情報を読み出し、チップ間インターフェース３２１３に転送する。

ステータス処理部３２０５は、各画像処理部の情報を監視し、ＣＰＵ３１０１に対してインタラプトを発行するためのインタラプトバケットを生成し、チップ間インターフェース３２１３に出力する。タイルバス３２０９には、上記ブロックに加え、以下の機能ブロックが接続される。多値化部３２０６、２値化部３２０５、色空間変換部３２０４。色空間変換部３２０４は、カラー及びグレースケール画像の色空間の変換を行う。２値化部３２０５は、多値カラー、グレースケール画像を２値化する。多値化部３２０６は、２値画像を多値データへ変換する。

メモリ制御部３２０２は、メモリバス３２０８に接続され、各画像処理部の要求に従い、予め設定されたアドレス分割により、画像メモリ１〜２・３２０３に対して、画像データの書き込み、読み出し、必要に応じてリフレッシュ等の動作を行う。本実施の形態では、画像メモリにＳＤＲＡＭを用いた例を示す。

エリア処理部（ピクセル処理部）３３００は、データの伸張、ＲＧＢからＣＭＹＫへの色空間変換等のピクセル処理を実行する。チップ間インターフェース３３０１は、ピクセル処理部３３００とシステム制御部３１００及びコンポーネント処理部３４００とを接続する。チップ間インターフェース３３０１は、システム制御部３１００からのデータを受信し、タイル化されたデータをコンポーネント処理部３４００へ転送するＤＭＡコントローラである。システム制御部３１００からのデータに対してはタイル伸張部３３０５を介してタイルバス３３０６と接続する。また、コンポーネント制御部３４００へのデータ転送はタイルバス３３０６から直接接続される。

タイル伸張部１〜２・３３０５は、チップ間インターフェース３３０１への接続に加え、タイルバス３３０６に接続され、チップ間インターフェース３３０１より入力された圧縮後の画像データを伸張し、タイルバス３３０６へ転送するバスブリッジである。圧縮された方式に基づき、使用するタイル伸張部が選択される。

コマンド処理部３３０２、ステータス処理部３３０３は、コマンド処理部３２１２、ステータス処理部３２１１と同様の処理を行う。また、メモリ制御部３３０９、メモリバス３３０７、レジスタ設定バス３３０８、画像メモリ３３１０は、メモリ制御部３２０２、メモリバス３２０８、レジスタ設定バス３２０７、画像メモリ３２０３と同様の処理を行う。タイルバス３３０６に接続される色空間変換部３３１１は、ＲＧＢからＣＭＹＫへの色空間変換を行う。

コンポーネント処理部３４００は、解像度変換処理、ラスタ画像への変換処理等のコンポーネント単位の処理を実行する。チップ間インターフェース３４０１は、コンポーネント処理部３４００とエリア処理部３３００とを接続し、タイル化されたデータを転送するＤＭＡコントローラである。コマンド処理部３４０２、ステータス処理部３４０３は、コマンド処理部３２１２、ステータス処理部３２１１と同様の処理を行う。また、メモリ制御部３４０９、メモリバス３４０７、レジスタ設定バス３４０８、画像メモリ３４１０は、メモリ制御部３２０２、メモリバス３２０７、レジスタ設定バス３２０８、画像メモリ３２０３と同様の処理を行う。

タイルバス３４０７には、上記ブロックに加え、以下の機能ブロックが接続される。画像回転部３４１２、解像度変換部３４１１、タイル・ラスタ変換部３４１３。画像回転部３４１２は、画像データの回転を行う。解像度変換部３４１１は、画像の解像度の変更を行う。タイル・ラスタ変換部３４１３は、矩形のタイルフォーマットからラスタデータを生成する。

画像出力インターフェース３４１４は、クロックレートの変更を行い、ラスタ画像をプリンタ用画像処理部３００５へ出力する。プリンタ用画像処理部３００５は、プリンタ出力のための補正画像処理を行い、結果をプリンタ３００４へ出力する。

次に、本実施の形態の画像形成装置を含むネットワークシステムの構成について説明する。

図６は、ネットワークシステムの構成を示す図である。

図６において、ネットワークシステムは、本実施の形態の画像形成装置１００１、１０２３を含む図示の複数の装置を、ＬＡＮ１０１０、インターネット／イントラネット１０１１、ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮ１０３０を介して通信可能としたシステムである。

データベースサーバ１００２は、画像形成装置１００１で読み取った２値画像／多値画像をデータベースとして管理する。データベースクライアント１００３は、データベース内の画像データの閲覧／検索を行う。電子メールサーバ１００４は、画像形成装置１００１で読み取った画像を電子メールの添付として受け取る。電子メールクライアント１００５は、電子メールの受信、閲覧、送信を行う。ＷＷＷサーバ１００６は、ＨＴＭＬ文書をＬＡＮ１０１０に提供し、画像形成装置１００１に印刷させる。プリンタ１０４０は、画像形成装置１００１で読み取った画像を印刷する。

次に、矩形データ（パケット）フォーマットについて説明する。

画像形成装置のシステム制御部３１００は、画像データ、コマンド、割り込み情報を、パケット化された形式で転送する。本実施の形態では、図１０に示すデータパケット、図７に示すコマンドパケット、図８に示すインタラプトパケットの３種の異なる種類のパケットを使用する。

図１０は、データパケットを示す図である。

図１０において、本実施の形態では、画像Dataを３２pixel ×３２pixelのTile単位の画像データ７００２に分割して取り扱う例を示す。Tile単位の画像に、必要なヘッダ情報７００１及び画像付加情報７００３を付加してデータPacketとする。

PcktType７００４は、PacketのTypeを区別する。ChipID７００５は、パケット送信対象チップのIDを示す。DataType７００６は、データのタイプを示す。PageID７００７は、ページを示す。JobID７００８は、Job IDを格納する。Tileの番号は、Y方向のTile座標７００９とX方向のTile座標７０１０の組み合わせで、YnXnで表す。CompressFlag７０１７は、画像データが圧縮の場合と非圧縮の場合との区別を示す。Process Instruction７０１１は、左詰で処理順に設定する。

Process Instruction７０１１には、UnitID７０１９とMode３０２０が８組格納されている。UnitID７０１９は、各処理Unitを指定する。Mode７０２０は、各処理Unitでの動作Modeを指定する。PacketByteLength７０１２は、パケットのトータルバイト数を示す。ImageDataByteLengh７０１５は、画像データのバイト数を示す。ZDataByteLength７０１６は、画像付加情報のバイト数を示す。ImageDataOffset７０１３、ZDataOffset７０１４は、それぞれのデータのパケットの先頭からのOffsetを示す。

図９は、パケットテーブルを示す図である。

図９において、Packet Table６００１により各Packetを管理する。Packet Address Pointer（２７bit ）+ ５b０００００ = Packetの先頭Address６００２。Packet Length（１１bit） + ５b０００００ = PacketのByte Length６００５。Packet Table６００１は、常に走査方向に、Yn/Xn＝０００/０００、 ０００/００１、０００/００２、・・・という順で並んでいる。Packet Table６００１のEntryは一意に１つのTileを示す。また、Yn/Xmaxの次のEntryはYn+１/X_０となる。

Packetが１つ前のPacketとまったく同じ Dataである場合は、そのPacketはMemory上には書かず、Packet TableのEntryに１つめのEntryと同じPacket Address Pointer、Packet Lengthを格納する。１つのPacket Dataを２つのTable Entryが指すような形になる。この場合、２つめのTable EntryのRepeat Flag６００３がSetされる。PacketがChain ＤＭＡにより複数に分断された場合は、Divide Flag６００４をSetし、そのPacketの先頭部分が入っているChain BlockのChain Table番号６００６をSetする。

Chain Table６０１０のEntryはChain Block Address６０１１とChain Block Length６０１２からなっている。Chain Table６０１０の最後のEntryにはAddress、Length共に０を格納しておく。

図７は、コマンドパケットを示す図である。

図７において、Command Packet Formatは、レジスタ設定バス２１０９へのアクセスを行うためのものである。本パケットを用いることにより、ＣＰＵ３１０１から画像メモリへのアクセスも可能である。ChipID４００４には、コマンドパケットの送信先となる画像処理部２１４９を表すIDが格納される。PageID４００７、JobID４００８は、ソフトウェアで管理するためのPage IDとJob IDを格納する。

Packet ID４００９は、１次元で表される。Data PacketのX-coordinateのみを使用する。Packet Byte Length４０１０は、１２８Byte固定である。Command部４００２には、アドレス４０１１とデータ４０１２の組を１つのコマンドとして、最大１２個のコマンドを格納することが可能である。CmdType４００５は、コマンドのタイプがライトかリードかを示す。Cmdnum４００６は、コマンドの数を示す。

図８は、インタラプタパケットを示す図である。

図８において、本パケットフォーマットは、画像処理部からＣＰＵ３１０１への割り込みを通知するためのものである。ステータス処理部は、Interrupt Packetを送信すると、次に送信の許可がされるまではInterrupt Packetを送信してはならない。Packet Byte Length５００６は、１２８Byte固定である。Packet Data部５００２には、画像処理部の各内部モジュールのステータス情報５００７が格納されている。

ステータス処理部は、画像処理部内の各モジュールのステータス情報を集め、一括してシステム制御部３１００に送ることができる。ChipID５００４には、Interrupt Packetの送信先となるシステム制御部３１００を表すIDが格納される。IntChipID５００５には、Interrupt Packetの送信元となる画像処理部を表すIDが格納される。

次に、本実施形態の画像形成装置における並列分散処理としてユーザが操作部ＵＩ３０１２よりコピーの指示を行った場合の処理の流れについて説明する。

ＣＰＵ３１０１は、操作部インターフェース３１０２より情報の伝達を受け、コピー対象の用紙のサイズ等の情報より、チップ間インターフェース３２１３に、転送パケット数、ＲＡＭ３１０２上での画像格納アドレス等の必要情報をプログラムする。ＣＰＵ３１０１は、レジスタアクセスリング３１３７を介してチップ間インターフェース３１６０内部にあるコマンドパケット生成レジスタをプログラミングする。その後、チップ間インターフェース３１６０は、コマンドパケットを画像入力インターフェース部３２００へ転送する。

スキャナデータ取り込みに必要な情報設定が終了した後、ＣＰＵ３１０１は、コマンドパケットを用いてスキャナ通信インターフェースをプログラミングし、スキャナ３００１に対し原稿の画像情報を読み取るスキャンの開始を指示する。スキャナ３００１より入力された原稿の画像情報は、画像入力インターフェース３２０１及びメモリバス３２０８を介し、メモリ制御部３２０２により制御される画像メモリ３２０３に一旦格納される。

画像メモリ３２０３に格納された画像情報は、再び画像入力インターフェース３２０１により３２×３２画素毎に読み出され、以下のヘッダ情報が付加される。パケットタイプ７００４、チップID７００５、データタイプ７００６、ページID７００７、ジョブID７００８、Y方向のタイル座標７００９、X方向のタイル座標７０１０、圧縮フラグ７０１７、プロセスインストラクション７０１１、パケットデータ長７０１２等。画像入力インターフェース３２０１は、画像情報からパケットデータを生成し、タイルバス３２０９に出力する。

上記パケットデータは、順次作成され、コマンドパケットと同様にチップ間インターフェース３２１３、３１６０を介して転送される。そして、上記パケットデータは、チップ間インターフェース３２１３にプログラミングされた情報に基づきＲＡＭ３１０２に順次格納される。チップ間インターフェース３２１３は、同時にパケットテーブル６００１をＲＡＭ３１０２上に作成する。

原稿１ページのスキャンが終了すると、スキャナ用画像処理部３００２は、スキャナ通信部を用い、画像入力インターフェース部３２００内の画像入力インターフェース３２０１に終了を伝達する。画像入力インターフェース部３２００内のステータス処理部３２１１は、インタラプトパケット５０００を作成し、インタラプトコントローラ３１４０へ伝達する。インタラプトコントローラ３１４０は、インタラプトをＣＰＵ３１０１に伝達する。ＣＰＵ３１０１は、スキャン動作終了を検出する。

次に、スキャナ３００１により原稿から読み取られた画像情報（データ）の色空間変換を行う。ＣＰＵ３１０１は、エリア処理部（ピクセル処理部）３３００内の色空間変換部３３１１内の色空間変換テーブルを更新するのに必要な情報をプログラミングする。ＣＰＵ３１０１は、レジスタアクセスリング３１３７を介してチップ間インターフェース３１６０内部にあるコマンドパケット生成レジスタをプログラミングする。ＣＰＵ３１０１は、同時に、コマンドパケットを使用し、コンポーネント処理部３４００内のプリンタ通信部により、プリンタ３００４に印字待機を指示する。

その後、チップ間インターフェース３１６０は、コマンドパケットをエリア処理部（ピクセル処理部）３３００へ転送する。色空間変換部３３１１は、このコマンドパケットに基づき、ＲＡＭ３１０２より読み出したデータを色空間変換テーブルに書き込む。

続いて、ＣＰＵ３１０１は、ページプリスキャン部３１５０にパケットテーブルの存在するメモリアドレス等をプログラムする。ページプリスキャン部３１５０は、プログラムされた情報に基づきＲＡＭ３１０２内よりデータパケットヘッダを読み出し、該データパケットヘッダ内の圧縮情報等により、負荷が均等となるように主走査方向の分割位置を決定する。

続いて、ＣＰＵ３１０１は、チップ間インターフェース３１６０内に装備されたＤＭＡ部に、パケットテーブルの存在するメモリアドレスとページプリスキャン部３１５０により算出された分割位置をプログラムする。チップ間インターフェース３１６０のＤＭＡ部は、プログラムされた情報に基づきＲＡＭ３１０２内よりデータパケットを読み出した後、データパケットをエリア処理部（ピクセル処理部）３３００に転送する。

チップ間インターフェース３３０１は、パケットヘッダ内の圧縮情報に基づき、タイル伸張部３３０５にデータパケットを転送する。タイル伸張部３３０５で伸張されたデータは、一旦、メモリ制御部３３０９を介して画像メモリ３３１０に保存される。更に、伸張されたデータは、色空間変換部３３１１で色空間変換され、チップ間インターフェース３３０１を介して、チップ間インターフェース３４０１に転送される。

チップ間インターフェース３３０１は、生成されたコンポーネントに応じてコンポーネント処理部３４００にデータを転送する。コンポーネント処理部３４００は、チップ間インターフェース３４０１、タイルバス３４０６を介し、順次、タイル・ラスタ変換部３４１３へデータパケットを転送する。タイル・ラスタ変換部３４１３は、受け取ったデータパケットより画像部分を抽出し、画像データを画像メモリ３４１０へ格納する。

必要画素分の画像データが画像メモリ３４１０に蓄積された時点で、画像出力インターフェース３４１４は、画像データを画像メモリ３４１０より順次読み出し、プリンタ３００４に出力する。この結果、ユーザは、コピー結果である画像プリントを得ることができる。画像出力が必要画素数終了した時点で、スキャン動作と同様に、インタラプトパケットにより終了割り込みがＣＰＵ３１０１に伝達される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、画像形成装置においてシステム制御部３１００からエリア処理部（ピクセル処理部）３３００に画像データを転送する際、以下の処理を行う。システム制御部３１００は、転送する画像データのプリスキャンを実施し、ピクセル処理の負荷を見積もり、負荷が均等となるような画像データ１ページにおける各バンドの主走査方向の分割位置を決定する。

即ち、ピクセル処理開始前に主走査方向の分割位置を決定し、決定された分割位置に基づきエリア処理部３３００に画像データを転送する。並列分散処理を実施する前に画像データのプリスキャンを実施することで、並列分散処理の負荷の均等化及び処理時間の均等化が図ることができる。これにより、処理時間の違いを吸収するためのバッファメモリの量を最小にすることができる。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態に対して、下記の点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上述した第１の実施の形態（図３乃至図１０）の対応するものと同一なので、説明を省略する。

図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。

図１１において、本図は図３乃至図５を要約したブロック図である。画像形成装置は、スキャナ１０１、スキャナ用画像処理部１０２、画像入力インターフェース部１０３、システム制御部１０４、メモリ１０５、エリア処理部１０６−０、エリア処理部１０６−１を備える。画像形成装置は、更に、コンポーネント処理部１０７−０、コンポーネント処理部１０７−１、プリンタ用画像処理部１０８、プリンタ１０９を備える。システム制御部１０４は、各エリア処理部１０６−０、１０６−１に処理させた画像の負荷を見積もる負荷見積部１１０を備える。

次に、本実施の形態のページ分割方法について図１２に基づき説明する。

図１２は、画像形成装置において並列分散処理を行う際のページ分割方法を示す図である。

図１２において、本実施の形態では、ページ３００を副走査方向に対して一定間隔（バンド単位）(３０１、３０２、・・・)に区切り、バンド単位の処理を行う。第１のバンド３０１は、ページデータの最初のバンドである。バンド単位の処理の開始前にバンド単位で並列分散処理の主走査方向の分割位置（図示の破線で示す位置）を決定しなければならないが、ページ内には負荷の軽い処理３１０と負荷の重い処理３２０が存在する。図示例では、第１のバンド３０１では、分割された左側に負荷の重い処理が集中してしまっている。

一般に画像イメージでは周囲への相関性が高いので、負荷の重い部分の周辺には負荷の重い処理が集中する傾向がある。そのため、第２のバンド３０２の処理を行わせる際に、第１のバンド３０１と同じ分割位置のまま処理を行わせると、並列分散処理を行わせる片側のエリア処理部に負荷が集中してしまう。

本実施の形態では、システム制御部１０４は、並列分散処理を行う各エリア処理部の処理に要するであろう時間を各エリア処理部に処理画像を出力する際に、各エリア処理部に処理させる負荷の重い部分の細分化された分割領域数をカウントする。更に、システム制御部１０４は、分割領域数のカウント結果から各エリア処理部が処理に要するであろう時間を負荷見積部１１０により見積もり、次のバンドにおける主走査方向の分割位置の決定を行うために見積もった時間をフィードバックし、分割位置を決定する。

システム制御部１０４は、並列分散処理を行わせる各エリア処理部に対する処理の均等化を図るため、以下のように主走査方向の分割位置を再設定する。即ち、第２のバンド３０２では、処理の重かった左側のエリア処理部で処理を行う負荷を減らすことができるよう、図１２に示すように処理の分割位置を左側にずらした位置に再設定する。上記内容を図１１を用いて説明する。

画像データ１ページの印刷処理が開始されると、システム制御部１０４は、並列分散処理の分割位置をまず主走査方向の中央に設定する。次に、システム制御部１０４は、各エリア処理部１０６に対しエリア処理部が処理を行う最初の副走査方向を複数に区切った最初の領域の最後のタイル番号を各々設定する。この後、システム制御部１０４は、各々の画像データタイルをメモリ１０５より各エリア処理部１０６に対し出力し、処理を行わせる。

各エリア処理部１０６は、システム制御部１０４から出力された画像データタイルを処理した後、その処理結果をコンポーネント成分毎に指示された各コンポーネント処理部１０７に出力する。各コンポーネント処理部１０７は、受け取ったコンポーネント毎の画像データを処理し、その結果をプリンタ用画像処理部１０８へ出力する。プリンタ用画像処理部１０８は、プリンタエンジン固有の画像処理を行った結果をプリンタ１０９へ出力する。

この場合、システム制御部１０４は、各エリア処理部１０６に画像データタイルを出力する際に、出力する画像データタイルの処理内容を負荷見積部１１０により監視する。処理の負荷の重い画像データタイルであった場合には、システム制御部１０４は、該制御部に内蔵されている該当するエリア処理部負荷見積もり用カウンタ（不図示）の値をカウントアップする。

更に、システム制御部１０４は、当該バンドデータの出力終了時に各エリア処理部負荷見積もり用カウンタの値から次のバンドに対する主走査方向の分割位置を調整し、調整された分割位置に基づく設定を各エリア処理部１０６に対して行う。この後、システム制御部１０４は、次のバンドデータをメモリ１０５より読み出し、各エリア処理部１０６に対し出力し、処理を行わせる。

次に、並列分散処理としてユーザが操作部ＵＩインターフェース３０１２よりコピーの指示を行った場合の処理は、上記第１の実施の形態と大部分が共通であるが、相違点について図１３に基づき説明する。

図１３は、チップ間インターフェース３１６１の構成を示すブロック図である。

図１３において、チップ間インターフェース３１６１は、ＤＭＡ部４０１、ヘッダ解析部４０２、カウンタ部４０３を備える。ＤＭＡ部４０１は、リングインターフェースを介してＣＰＵ３１０１により設定された画像転送を実行する。ヘッダ解析部４０２は、後述の画像タイルヘッダから画像タイルでの画像処理の内容を解析し、負荷が重い画像タイルであるかどうかを判定する。カウンタ４０３は、バンドにおける負荷の重い画像タイル数をカウントする。

チップ間インターフェース３１６１のＤＭＡ部４０１は、プログラムされた情報に基づき、ＲＡＭ３１０２内よりデータパケットを読み出す。次に、ＤＭＡ部４０１は、生成したデータパケットをエリア処理部（ピクセル処理部）３３００に１バンド分転送する。ＤＭＡ部４０１は、ＤＭＡ動作を開始する際にカウンタ部４０３に対しカウント値のクリアを実行する。その後、ＤＭＡ部４０１は、設定された内容に基づきＤＭＡ動作を実行する。

ヘッダ解析部４０２は、ＤＭＡ部４０１がＤＭＡ実行のためシステムバスブリッジ３１０７を介してＲＡＭ３１０２から読み出した画像タイルのヘッダ部分を解析し、画像タイルが負荷の重いタイルかどうかを判定する。ヘッダ解析部４０２は、負荷が重い画像タイルの場合には、カウンタ部４０３に対し負荷が重い画像タイルであることを示す信号を出力する。

カウンタ部４０３は、バンドのＤＭＡ転送開始時にＤＭＡ部４０１からの信号に基づきカウンタ値を０に戻した後、ヘッダ解析部４０２からの信号に基づきバンド内の負荷の重いタイルの数をカウントする。ＤＭＡ部４０１は、ＤＭＡ動作終了時にカウンタ部４０３のカウント値を読み出し、ＤＭＡ動作の終了割り込みをＣＰＵ３１０１に通知する。

ＣＰＵ３１０１は、ＤＭＡ部４０１からの終了割り込みを受け取ると、リングインターフェースを介してカウンタ部４０３のカウンタ値を読み出す。更に、ＣＰＵ３１０１は、２つのチップ間インターフェース３１６１間のカウンタ値を比較し、両者の差が小さくなるように分割位置の補正を行う。分割位置の補正量は、例えば図１４に示すような関係を用いて決定する。つまり、本実施の形態では、２つのエリア処理部の各々が処理した負荷の重たい画像タイルの数の差（図１４の横軸）から現在の分割位置からのシフト量（図１４の縦軸）を求め、その値に方向を考慮して分割位置を再設定する。

尚、本実施の形態では、チップ間インターフェース３１６１にて負荷の重い画像タイル数のみをカウントし、その差から補正量を算出しているが、これに限定されるものではない。各エリア処理部で処理を行う負荷の軽い画像タイル数も考慮し、各々の画像タイルに対し重み付けを行った結果の総和の比較結果から補正量を算出するようにしてもよい。これにより、エリア処理部における正確な負荷見積もりが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、並列分散処理を行う画像形成装置において、画像データ１ページを副走査方向に対して複数領域に区切ったバンド毎の画像出力時にそのバンドにかかるであろう負荷を把握する。更に、把握した結果から次のバンドにおける負荷が均等となるように分散処理を行わせる主走査方向の分割位置を補正する。これにより、並列分散処理の負荷の均等化を実現し、処理時間の違いを吸収するためのバッファメモリの量を最小にすることができる。

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態は、上述した第１の実施の形態に対して、下記の点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上述した第２の実施の形態（図３乃至図１２）の対応するものと同一なので、説明を省略する。

本実施の形態では、システム制御部１０４は、並列分散処理を行う各エリア処理部の処理に要した時間を、主走査方向の分割位置の決定を行うためにフィードバックする。システム制御部１０４は、並列分散処理を行わせる各エリア処理部に対する処理の均等化を図るため、以下のように主走査方向の分割位置を再設定する。即ち、第２のバンド３０２では、処理の重かった左側のエリア処理部で処理を行う負荷を減らすことができるよう、図１２に示すように処理の分割位置を左側にずらした位置に再設定する。

尚、本実施の形態では、エリア処理部３３００のステータス処理部３３０３は予め設定されたタイル番号のタイルを処理し終わったことのみを通知し、システム制御部３１００のＣＰＵ３１０１がタイマを用いて処理時間（つまり負荷状況）の把握を行っていた。これに対し、ステータス処理部３３０３にて処理時間を計測し、その計測結果を終了時にＣＰＵ３１０１に通知することも可能である。

この場合は、ＣＰＵ３１０１は、ステータス処理部３３０３にエリア処理部３３００が処理を行うタイル番号の最初の番号と最後の番号をそれぞれ設定する。ステータス処理部３３０３は、ステータス処理部内にエリア処理部３３００で用いられるクロック（或いはその分周クロック）を基準としたカウンタを用意し、タイル伸張部３３０５がタイルの受け取りを開始したときにそのタイル番号をステータス処理部３３０３に通知する。また、タイルの伸張処理が終了したときに、処理を終了したタイル番号を同様にステータス処理部３３０３に通知する。

ステータス処理部３３０３は、タイル伸張部３３０５がタイルを受け取ったときに通知してくるタイル番号が先に設定した最初のタイル番号と一致した場合に、カウンタの初期化を行う。以後、基準としたクロックにてカウンタにカウントアップを行わせる。また、同じく先に設定した処理すべき最後のタイル番号と一致したタイル番号の処理通知がタイル伸張部３３０５から得られた時点でカウントアップを中止する。そのときのカウンタ値を割り込みパケット内のデータとしてＣＰＵ３１０１に通知する。

上記のように制御することで、ＣＰＵ３１０１が割り込みを受け取った後、システム制御部３１００内のタイマを確認するよりも、エリア処理部３３０３が処理に要した時間を正確に把握することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、並列分散処理を行う画像形成装置において、画像データ１ページを副走査方向に対して複数領域に区切ったバンド毎に処理の負荷状況をフィードバックし、分散処理を行わせる主走査方向の分割位置を補正する。これにより、並列分散処理の負荷の均等化を実現し、処理時間の違いを吸収するためのバッファメモリの量を最小にすることができる。

［他の実施の形態］
上記各実施の形態では、画像形成装置として複合機を例に挙げたが、複合機に限定されるものではない。本発明は、通常の複写機や、スキャナが接続可能なプリンタにも適用可能である。

また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、以下の処理を行うことによりも達成される。即ち、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによりも達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の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及び該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。

また、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、ハードディスク、光磁気ディスクを用いることができる。また、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、以下の場合も含まれる。即ち、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理により前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、以下の処理を行う場合も含まれる。即ち、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理により前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置において並列分散処理を行う際のページ分割方法を示す図である。 画像形成装置における１ページの印刷処理を示すフローチャートである。 画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。 図３の続きを示すブロック図である。 図４の続きを示すブロック図である。 ネットワークシステムの構成を示す図である。 コマンドパケットを示す図である。 インタラプタパケットを示す図である。 パケットテーブルを示す図である。 データパケットを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 画像形成装置において並列分散処理を行う際のページ分割方法を示す図である。 チップ間インターフェースの構成を示すブロック図である。 並列分散処理の分割位置補正に用いる補正量決定の関数を示す図である。 従来例に係る画像形成装置のコントローラの構成を示すブロック図である。 図１５の画像形成装置において並列分散処理を行う場合のコントローラの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１０ 負荷見積部（負荷見積手段）
１００１、１０２３ 画像形成装置
１０１、３００１ スキャナ
１０９、３００４ プリンタ
１０４、３１００ システム制御部（負荷見積手段、決定手段、検出手段）
１０３、３２００ 画像入力インターフェース部
１０６−０、１０６−１、３３００ エリア処理部
１０７−０、１０７−１、３４００ コンポーネント処理部

Claims (12)

1. 画像処理対象のページデータを副走査方向に対して複数の領域に区切って並列分散処理を行うデータ処理装置であって、
   前記区切られた各領域における処理の負荷が均等となるように、前記各領域における前記副走査方向に直交する主走査方向の分割位置を決定する決定手段を備えることを特徴とするデータ処理装置。
2. 前記区切られた各領域における処理の負荷を見積もる負荷見積手段を更に備え、
   前記決定手段は、前記負荷見積手段による負荷の見積結果に基づき、前記区切られた各領域における処理の負荷が均等となるように前記各領域における前記主走査方向の分割位置を決定することを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
3. 前記負荷見積手段は、前記ページデータの並列分散処理前に前記ページデータを読取走査し、前記ページデータの種別の判別結果に基づき、前記区切られた各領域における処理の負荷を見積もることを特徴とする請求項２記載のデータ処理装置。
4. 前記ページデータの種別とは、データ圧縮方式を含むことを特徴とする請求項３記載のデータ処理装置。
5. 前記負荷見積手段は、前記区切られた各領域における処理に要する時間を予測し、前記予測した時間に基づき前記各領域における処理の負荷を見積もることを特徴とする請求項２記載のデータ処理装置。
6. 前記負荷見積手段は、前記区切られた各領域を構成する複数領域画像のうち負荷の重い領域画像数又は負荷の軽い領域画像数に基づき前記各領域における処理に要する時間を予測し、前記予測した時間に基づき前記各領域における処理の負荷を見積もることを特徴とする請求項５記載のデータ処理装置。
7. 前記区切られた当該領域における処理の負荷状況を検出する検出手段を更に備え、
   前記決定手段は、前記検出手段による負荷状況の検出結果に基づき、前記当該領域の次の領域における処理の負荷が均等となるように前記次の領域における前記主走査方向の分割位置を決定することを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
8. 前記検出手段は、前記処理の負荷状況として前記区切られた当該領域における処理に要した時間を検出することを特徴とする請求項７記載のデータ処理装置。
9. 前記ページデータは、タイル状の矩形データであることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のデータ処理装置。
10. 前記請求項１乃至９の何れかに記載のデータ処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
11. 画像処理対象のページデータを副走査方向に対して複数の領域に区切って並列分散処理を行うデータ処理装置の制御方法であって、
    前記区切られた各領域における処理の負荷が均等となるように、前記各領域における前記副走査方向に直交する主走査方向の分割位置を決定することを特徴とする制御方法。
12. 画像処理対象のページデータを副走査方向に対して複数の領域に区切って並列分散処理を行うデータ処理装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記区切られた各領域における処理の負荷が均等となるように、前記各領域における前記副走査方向に直交する主走査方向の分割位置を決定するモジュールを備えることを特徴とするプログラム。

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