JP2008079279A - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 画像データを符号化してメモリに格納する際のメモリ消費量を大幅に削減できる画像処理装置、方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】 本発明の画像処理装置は、予め設定される分割数のバンドに分割される画像の画像データを、分割されたバンドデータごとに符号化して出力する符号化手段２０２と、画像の画像サイズと予め設定される標準圧縮率と分割数とから、標準圧縮率で符号化された場合の１バンドのデータサイズである標準圧縮サイズを計算し、分割数分の標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域を確保する手段２０１と、符号化手段２０２から出力される符号化されたバンドデータのサイズが標準圧縮サイズを超えている場合に、動的に不足分のメモリをメモリ領域に追加確保する手段２０４とを含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、読み取った画像データを符号化してメモリに格納し、格納した画像データを読み出して処理する画像処理装置、画像処理方法およびその方法を実現するためのコンピュータ可読なプログラムに関する。

情報は、デジタルデータにすることで、コンピュータによる処理、光ケーブルでの伝送、メモリディスク等の記録媒体への記録および読み出しにおいて扱い易くなる。デジタルデータとは、有限桁の数値で表わされた量（デジタル量）で表されたデータのことである。

符号化（エンコード）は、アナログ信号やデジタルデータに特定の方法で、後に元の、あるいは類似の信号やデータに戻せるような変換を加えることをいい、デジタルデータでは、データの圧縮や暗号化等をいう。データの圧縮とは、データをそのデータの実質的な性質を保持しつつ、データ容量を減少させた別のデータに変換することをいう（高効率符号化ともいう。）。このデータの圧縮は、主として、データ転送における通信帯域やトラフィックの減少、データ記憶に必要な記憶容量の削減といった資源の節約のために実行される。

データの圧縮方式には、ＺＩＰやＬＨＡといったファイル圧縮方式、画像データの圧縮分野で広く知られているＪＰＥＧやＧＩＦ、動画データではＭＰＥＧ−１、２、４、７、２１、音声データではＭＰ１、２、３等がある。ＪＰＥＧは、画像を固定サイズ（８×８画素）のブロックに分割し、そのブロック単位で、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて、空間領域から周波数領域へ変換し、量子化によって情報量を削減した後、エントロピー符号化して圧縮されるものである。エントロピー符号化とは、データの生起確率の高低に応じて異なる長さの符号を割り当てることで圧縮を行うものである。ＧＩＦは、汎用グラフィックスファイルフォーマットの１つで、インターネットのＷＷＷ（World
Wide Web）でビットマップ表示を行う際に利用されるグラフィックスフォーマットの１つである。同一色が連続する画像の圧縮率が高いという特徴を有し、イラストやボタン画像など、使用色数の少ない画像への使用に適するものである。ＭＰＥＧは、フレーム間予測と離散コサイン変換を用いた技術である。ＭＰ３は、デジタル化された音声を圧縮する音声ファイルフォーマットの１つで、ＣＤ等のＰＣＭ（パルス符合変調）音声を、通常の鑑賞に堪える範囲で約１／１１のデータサイズまで圧縮することができる。ちなみに、ＭＰ１では約１／４、ＭＰ２では約１／７である。また、上記ＺＩＰやＬＨＡは、テキストファイルについては圧縮率が約３（圧縮後のサイズが圧縮前の約３５％）、画像ファイルの１つであるビットマップファイルについては圧縮率が約１．４（圧縮後のサイズが圧縮前の約７０％）、実行ファイルについては約２（圧縮後のサイズが圧縮前の約５０％）である。このように、圧縮された後のデータは、そのデータの種類や採用される圧縮方式によって圧縮サイズが異なる。

スキャナ等で読み取られるデータは、一般には符号化されずに処理されるが、メモリ消費量を抑制するために符号化（圧縮）された後に処理することもできる。スキャナによる読取処理は、予めメモリ領域を確保した後に実行される。これは、その動作がページの途中で止められない、すなわちＤＭＡ転送を中断することができないためである。ＤＭＡ（Direct Memory Access）とは、メモリ同士等のデータの受け渡しを、ＣＰＵを経由しないでプログラム処理とデータ転送とを平行して行うことができる技術である。ＤＭＡ転送することで、ＣＰＵによる演算処理を受けることなく、メモリに直接データを転送することができる。このため、ＣＰＵでは他の処理を並行して行うことができる。

従来、スキャナ等で読み取られるデータを符号化して処理する場合、非圧縮サイズの数分の１のサイズのメモリ領域しか割り当てないと、実際の圧縮率が低い場合にはその割り当てられた領域ではメモリ不足になるおそれがあり、また、データの種類によって符号化方式が異なるため、確保されるメモリ領域は、符号化されていないデータの処理を実行することができる範囲（メモリサイズ）とされている。しかしながら、処理するデータが確実に符号化されていれば、確保されたメモリ領域の多くは無駄になる。

そこで、画像読取中の所定のタイミングで、実際の符号量と予め基準値として定められた符号量とを比較し、超えている場合には、読み取り動作を停止させる装置が提案されている（特許文献１参照）。予め基準値として定められた符号量のメモリを確保するため、使用するメモリを低減することができる。

また、この装置では、読み取り動作を停止させた上で、実際の符号量が基準値以下になるように圧縮率を調整し、原稿の再読取の実行を不要にして、操作性や生産性の向上を図っている。
特開２００５−１６７８４１号公報

上記装置では、使用するメモリを低減することができるものの、基準値を超えた場合には、読み取り動作が停止し、処理が実行不可能になる状況が発生する。

そこで、確保するメモリをできるだけ少なくするとともに、実際の圧縮率が悪くて予め確保したメモリ容量を超えてしまいそうな場合でも、画像データの読み取り処理を中断することなく実行することができる画像処理装置、画像処理方法およびその方法を実現するためのコンピュータ可読なプログラムの提供が望まれていた。

本発明は、上記課題を解決するために、文書ファイルを圧縮した場合に得られる一般的な圧縮率を標準圧縮率として、この圧縮率と予め設定される分割数とから、標準圧縮率で符号化された場合の１バンドのデータサイズである標準圧縮サイズを計算し、分割数分の標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域を確保しておき、画像を読み取る際、その分割数のバンドに分けて読み取り、バンドサイズが標準圧縮サイズを超えるか否かを判定し、超える場合に、不足するメモリ分を追加するものである。これにより、処理を中断することなく、メモリ消費量を大幅に削減することができる。

すなわち、本発明によれば、画像データを符号化してメモリに格納し、格納した前記画像データを読み出して処理する画像処理装置であって、
予め設定される分割数のバンドに分割される画像の前記画像データを、分割されたバンドデータごとに符号化して出力する符号化手段と、
前記画像の画像サイズと予め設定される標準圧縮率と前記分割数とから、前記標準圧縮率で符号化された場合の１バンドのデータサイズである標準圧縮サイズを計算し、前記分割数分の標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域を前記符号化手段に割り当て、符号化する前に前記メモリ領域を確保する手段と、
前記符号化手段から出力される符号化された前記バンドデータのサイズが前記標準圧縮サイズを超えている場合に、動的に不足分のメモリを前記メモリ領域に追加確保する手段とを含む、画像処理装置が提供される。

前記符号化手段から出力される符号化した前記バンドデータを順に、前記標準圧縮サイズ領域に格納する前記メモリと、
前記領域に格納されたバンドデータ数と、前記符号化したバンドデータを格納した領域数とが同じか否か判定する判定手段とをさらに含み、
前記追加確保する手段は、前記判定手段が異なると判定したことに応答して、前記領域数と前記バンドデータ数との差を算出し、不足する数の前記領域を前記符号化手段に割り当て、前記不足する数の前記領域を追加確保する。

前記メモリ領域を確保する手段は、符号化されない場合の１バンドのデータサイズである非圧縮サイズを計算し、前記分割数のうちの２つが非圧縮サイズ領域で、残りが前記標準圧縮サイズ領域からなる前記メモリ領域を確保し、この場合、前記メモリは、前記符号化手段から出力される符号化した前記バンドデータを順に、前記標準圧縮サイズ領域、続いて２つの前記非圧縮領域に格納する。

連続する読取処理に対し、各前記バンドの読み取りが完了したことを通知するために割り込みを発生させる割り込み発生手段と、前記符号化された前記バンドデータのサイズが前記標準圧縮サイズを超えているか否かを前記割り込みの発生ごとに判定する判定手段を含むことができる。

前記判定手段は、前記割り込みの発生ごとに、前記バンドデータ数と前記領域数とを示す参照テーブルを参照することができる。

前記判定手段は、前記メモリに所定数の前記符号化したバンドデータを格納した後に前記参照テーブルを参照し、前記バンドデータ数と前記領域数とが同じか否かを判定することもできる。

前記追加確保する手段は、１つまたは２つの前記領域を追加確保する場合には、１つまたは２つの前記非圧縮サイズ領域を追加確保し、３つ以上の前記領域を追加確保する場合には、２つを前記非圧縮サイズ領域とし、残りを前記標準圧縮サイズ領域として追加確保する。

前記非圧縮サイズ領域の中の無駄になる領域を少なくするために、前記非圧縮サイズ領域は、複数に区切られ、所定サイズの複数のセグメントから構成することができる。この場合、前記符号化したバンドデータは、連続する複数のセグメントに順に格納される。前記セグメントは、所定の固定サイズ、または前記標準圧縮サイズ領域と同じサイズにすることができる。

本発明によれば、画像データを符号化してメモリに格納し、格納した前記画像データを処理する画像処理方法も提供することができる。この方法は、画像の画像サイズと予め設定される標準圧縮率と予め設定される前記画像の分割数とから、前記標準圧縮率で符号化された場合の１バンドのデータサイズである標準圧縮サイズを計算し、前記分割数分の標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域を、符号化する前に確保するステップと、前記分割数のバンドに分割される前記画像の前記画像データを、分割されたバンドデータごとに符号化して出力するステップと、出力される符号化された前記バンドデータのサイズが前記標準圧縮サイズを超えている場合に、動的に不足分のメモリを前記メモリ領域に追加確保するステップとを含む。

符号化した前記バンドデータを順に、前記標準圧縮サイズ領域に格納するステップと、前記領域に格納されたバンドデータ数と、前記符号化したバンドデータを格納した領域数とが同じか否か判定するステップとを含み、前記追加確保するステップは、前記判定するステップで異なると判定されたことに応答して、前記領域数と前記バンドデータ数との差を算出し、不足する数の前記領域を追加確保するステップとを含む。

前記符号化する前に確保するステップは、符号化されない場合の１バンドのデータサイズである非圧縮サイズを計算し、前記分割数のうちの２つが非圧縮サイズ領域で、残りが前記標準圧縮サイズ領域からなる前記メモリ領域を確保するステップを含み、この場合、出力される符号化した前記バンドデータを順に、前記標準圧縮サイズ領域、続いて２つの前記非圧縮領域に格納するステップを含むことができる。

連続する読取処理に対し、各前記バンドの読み取りが完了したことを通知するために割り込みを発生するステップと、前記符号化された前記バンドデータのサイズが前記標準圧縮サイズを超えているか否かを前記割り込みの発生ごとに判定するステップとを含むことができる。

前記判定するステップでは、前記割り込みの発生ごとに、前記バンドデータ数と前記領域数とを示す参照テーブルを参照することができる。

前記判定するステップでは、前記格納するステップで所定数の前記符号化したバンドデータを格納した後に前記参照テーブルを参照し、前記バンドデータ数と前記領域数とが同じか否かを判定することもできる。

前記追加確保するステップは、１つまたは２つの前記領域を追加確保する場合には、１つまたは２つの前記非圧縮サイズ領域を追加確保し、３つ以上の前記領域を追加確保する場合には、２つを前記非圧縮サイズ領域とし、残りを前記標準圧縮サイズ領域として追加確保する。

この画像処理方法でも、非圧縮サイズ領域の中の無駄になる領域を少なくするために、前記非圧縮サイズ領域は、複数に区切られ、所定サイズの複数のセグメントから構成することができ、前記符号化したバンドデータを、連続する複数のセグメントに順に格納することができる。この場合も、前記セグメントは、所定の固定サイズ、または前記標準圧縮サイズ領域と同じサイズにすることができる。

また、本発明によれば、上記方法を実行するためのコンピュータ可能なプログラムを提供することができる。

本発明によれば、メモリ消費量を大幅に削減することができる。また、小容量のメモリを搭載するのみで済み、メモリ増設によるコストアップを回避することができる。

また、圧縮率が標準圧縮率より低い場合であっても、読み取り動作を停止することなく処理を実行することができる。ユーザの使用環境によって標準圧縮率を変えることができるため、圧縮率が高い文書を多く扱う環境においては更にメモリ消費量を節約することができ、圧縮率が低い文書を多く扱う環境においては、メモリリソース解放待ちによる要求待ち（ジョブ待ち）を低減することができる。

さらに、搭載されたメモリサイズ、メモリバウンダリ、ＣＰＵ性能から最適な分割数に変更することができるため、メモリ拡張時にユーザの手を煩わすことがない。また、メモリを使用する他の動作と、より多くの並行動作が可能となる。スキャナ読み取り時以外の画像データを符号化する処理においても、適用することができる。

また、非圧縮サイズ領域および追加確保する非圧縮サイズ領域に区切りを設けることにより、非圧縮サイズ領域中の何もデータが格納されずに無駄になる領域を少なくすることができ、メモリをさらに効率良く使用することができる。

本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明は図面に示される実施形態に限定されるものではない。図１は、画像処理装置の物理的構成を示した図である。画像処理装置１００は、入出力部１０１と、制御部１０２と、操作部１０３とから構成され、制御部１０２は、ネットワーク１０４を介して他のコンピュータや画像処理装置等と接続されている。

入出力部１０１は、原稿を読み取り、画像データの入力を行うスキャナ装置１１０と、スキャナ装置１１０に接続され、読み取った画像を補正する処理を実行するビデオ信号処理回路１１１と、画像データを出力し、転写紙への印刷を実行するプロッタ１１２と、プロッタ１１２に接続され、出力される画像を加工する処理を実行する画像処理回路１１３と、画像処理回路１１３に接続され、画像処理回路１１３の処理を制御するエンジン制御マイコン１１４とを含んで構成される。

制御部１０２は、ビデオ信号処理回路１１１に接続され、画像を加工する処理を実行する画像処理回路１２０と、画像処理回路１２０に接続され、画像データや制御プログラムを記憶するＨＤＤ１２１、１２２と、画像処理回路１２０と画像処理回路１１３とに接続され、画像処理回路１２０および画像処理回路１１３を制御するとともに、各種データを書き換え、消去する処理を実行するＣＰＵ１２３と、ＣＰＵ１２３により読み出され、あるいは書き込まれる各種データを格納するメモリ１２４と、ＣＰＵ１２３により読み出されるプログラムや固定的データを格納するＲＯＭ１２５と、データを消滅させることなく格納する不揮発性ＲＡＭであるＮＶＲＡＭ１２６と、ネットワーク１０４に接続され、ネットワーク１０４への、あるいはネットワーク１０４からのデータの送受信を制御するネットワークコントローラ１２７と、ＵＳＢ接続される操作部１０３のＵＳＢホストとして機能し、操作部１０３とのインタフェースとされるＵＳＢ２．０ホスト１２８とを含んで構成されている。

操作部１０３は、ＵＳＢ２．０ホスト１２８にＵＳＢ接続される操作パネル１３０を含んで構成されている。操作パネル１３０は、ユーザとのインタフェースを提供するＬＣＤタッチパネルを有する操作パネル（ＯＰＥ）とすることができ、入力されたデータは、ＵＳＢ２．０ホスト１２８を介してＣＰＵ１２３へと送られ、ＣＰＵ１２３で処理される。

ビデオ信号回路１１１と画像処理回路１２０との接続、画像処理回路１１３とＣＰＵ１２３との接続、画像処理回路１２０とＣＰＵ１２３との接続には、大量のデータを高速で伝送することができる高速バスを使用することができる。原稿１ページの画像の読み取りからメモリ１２４に格納するまでの読取処理は、ＤＭＡ転送により行われ、ページ途中で中断することはできないものとされている。

図２を参照して画像処理装置の画像処理を詳細に説明する。図２には、画像処理装置の好適な一つの実施形態として、メモリ２００と、メモリ領域を確保する手段２０１と、符号化手段２０２と、判定手段２０３と、メモリ領域を追加確保する手段２０４と、画像をバンドに分割するために割り込みを発生させる割り込み発生手段２０５と、判定手段２０３に使用される参照テーブル２０６とを含む構成が示されている。符号化手段２０２とメモリ２００との間にはＣＰＵが介在するが、ここでは省略されている。これは、読取処理がＣＰＵで演算処理等されることなく、直接にメモリ２００に格納されるからである。メモリ領域を確保する手段２０１、符号化手段２０２、判定手段２０３、メモリ領域を追加確保する手段２０４はいずれも、上記画像処理回路１２０がＨＤＤ１２１、１２２から制御プログラムを読み出し、実行することにより各手段として機能させることができる。メモリ２００は、メモリ１２４に相当するものである。参照テーブル２０６は、符号化したバンドデータが出力されるたびに更新し、使用される領域数も更新する必要があるため、データを書き換え自在に格納するメモリに格納することができる。図１では、ＨＤＤ１２１、１２２と記載されているが、どちらかをメモリとし、このメモリに参照テーブル２０６を格納することができる。割り込み発生手段２０５は、ビデオ信号処理回路１１１の一部として構成することができる。

メモリ領域を確保する手段２０１は、読み取る画像の画像サイズと、予め設定される標準圧縮率と、予め設定される画像の分割数とから、標準圧縮率で符号化された場合の１バンドのデータサイズである標準圧縮サイズを計算し、分割数分の標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域をメモリ２００に確保する。本実施形態では、符号化されない場合の１バンドのデータサイズである非圧縮サイズも計算し、分割数のうちの２つが非圧縮サイズ領域で、残りが標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域を、メモリ２００に確保している。空きメモリ領域がない場合には、不要なデータ割り当てを解放し、空きメモリ領域をつくることができる。このメモリ領域は、メモリ２００に符号化したデータを出力し、格納させる符号化手段２０２に、画像の読み取り前に割り当てられ、確保される。以下、分割数のうちの２つが非圧縮サイズ領域として確保されるものとして説明する。

画像サイズは、Ａ４、Ａ３、Ｂ５等の用紙サイズ、解像度等により決定される。用紙サイズに関する条件が指定された場合、その条件から使用する画像サイズの最大値を計算することができ、その最大値を画像サイズとすることができる。標準圧縮率は、例えば、一般的なビジネス文書を圧縮した場合に、その大半がその圧縮率で圧縮される圧縮率とすることができる。また、標準圧縮率は、使用環境、例えば図面をコピーする環境やビジネス文書をコピーする環境等によって圧縮率の平均値が異なるため、設定値を変更することができる。

分割数は、搭載されるメモリサイズ、メモリバウンダリ（メモリ境界）、ＣＰＵ性能によって最適な数を決定することができる。これも、設定値を、搭載されるメモリサイズ等によって変更することができる。分割数を多くすると、２つの領域を確保する場合には２つの非圧縮サイズ領域が確保されるが、それら２つの領域のサイズは小さくなる。これにより、メモリ消費量を削減することができる。その反面、割り込み発生手段２０５による割り込みを発生させる回数が増加し、ＣＰＵに負荷がかかる。この関係は、一方を追求すると他方が犠牲になる両立しない関係であり、この関係を考慮して最適な設定値に変更することができる。この分割数は、この関係を考慮し、自動的に決定し、設定値を変更することもできる。

これら設定値等はＨＤＤ１２１、１２２等の記憶手段に記憶することができ、必要に応じて読み出して使用することができる。また、これら設定値を変更することにより、ユーザの使用環境によって標準圧縮率を変えることができるため、圧縮率が高い文書を多く扱う環境においては更にメモリ消費量を節約することができ、圧縮率が低い文書を多く扱う環境においては、メモリリソース解放待ちによる要求待ち（ジョブ待ち）を低減することができる。また、搭載されたメモリサイズ、メモリバウンダリ、ＣＰＵ性能から最適な分割数に自動的に決定し、設定値を変更することで、メモリ拡張時の煩わしさをなくすことができる。

標準圧縮サイズは、標準圧縮率で符号化（圧縮）され、分割数で分割された場合の１バンドのデータサイズであり、非圧縮サイズは、符号化されず、分割数で分割された場合の１バンドのデータサイズである。例えば、画像サイズが２００ＭＢ、圧縮率５、分割数８である場合、圧縮すると、画像サイズは４０ＭＢとなり、それを分割すると、１つあたり５ＭＢとなる。また、単に分割するのみでは、１つあたり２５ＭＢとなる。この場合、標準圧縮サイズは５ＭＢであり、非圧縮サイズは２５ＭＢである。確保するべきメモリ領域は、６つの５ＭＢの標準圧縮サイズ領域と２つの２５ＭＢの非圧縮サイズ領域であり、合計８０ＭＢとなる。このように、従来では２００ＭＢのメモリ領域を確保していたものが、８０ＭＢで済み、大幅にメモリ消費量を削減することができる。読取処理は、ページ途中で中断することができない処理であり、メモリ不足による実行不可能な状態を回避するため、その処理を実行する前にメモリ領域が確保される。

画像はスキャナ装置１１０によって読み取られる。スキャン方向へのスキャナの線速度が２１０ｍｍ／秒であり、原稿のスキャン方向への長さが４２０ｍｍである場合、２秒で読み取られる。読み取られた画像データは、ビデオ信号処理回路１１１へ送られ、画像を補正し、画像処理回路１２０へ送られる。割り込み発生手段２０５は、読み取った画像データを上記分割数のバンドに分割するため、割り込みを発生させる。この割り込みは、連続する読取処理に対し、各バンドの読み取りが完了したことを通知するものである。符号化手段２０２は、割り込みにより分割されたバンドデータを、ｊｐｅｇ等の圧縮方式で符号化して出力する。なお、出力された符号化したバンドデータは、メモリ２００の確保されたメモリ領域に順に格納される。このように、符号化手段２０２が直接、メモリ２００に格納するため、ＣＰＵで他の多くの処理を行うことができる。

ここで、図３を参照してバンドについて説明すると、原稿は、図３に示すように、Ａ３といった用紙サイズの用紙に、文字や図が印刷されている。スキャナ装置１１０は、用紙の長手方向に沿って順に読み取る。用紙の長手方向に、設定された分割数で分割したその１つがバンドである。図３に示す実施形態では、分割数が８であるため、８つのバンドに分割され、それが破線で示されている。上記の割り込みは、破線で示される位置までスキャナ装置１１０が読み取りを終了したときに発生する。これにより、バンドごとの読み取り、バンドごとに符号化して出力することが可能になる。

上記のように、画像サイズが２００ＭＢで、標準圧縮率が５で、分割数が８である場合、バンド１〜６については５ＭＢの標準圧縮サイズ領域が確保され、残りの２つのバンド７、８については２５ＭＢの非圧縮サイズ領域が確保される。一般に、符号化したバンドデータが標準圧縮率で圧縮されていれば、上記の標準圧縮サイズ領域にすべて収まるはずである。

上記割り込みは、上記のスキャン速度、長さ、分割数とすると、７回発生し、２５０ミリ秒ごとに発生する。これらの時間は、内部クロック等を使用して計測することができる。

再び図２を参照すると、各符号化したバンドデータは、メモリ２００に確保された標準圧縮サイズ領域に順に格納され、標準圧縮サイズ領域への格納が完了した後、続いて非圧縮サイズ領域に格納される。バンド１〜６の符号化したバンドデータは、圧縮率が標準圧縮率より低くなければ、標準圧縮サイズ領域に収まるはずである。このため、各符号化したバンドデータは、各標準圧縮サイズ領域に順に格納される。バンド７、８の符号化したバンドデータは、非圧縮サイズ領域の各々に格納される。

しかしながら、バンドデータは標準圧縮率と同じ圧縮率で圧縮されるとは限らず、標準圧縮率より低い場合がある。すなわち、標準圧縮率が５で、実際の圧縮率が３であるような場合である。これは、１つの原稿であっても、絵や図の部分と、文字の部分とで圧縮率が異なることから発生する。このため、１つの符号化したバンドデータのみが、１つの標準圧縮サイズ領域に収まらないといった状況が生じうる。

符号化したバンドデータは、符号化手段２０２によって標準圧縮サイズ領域に収まるか否かにかかわらず、順に格納される。判定手段２０３は、すでに領域に格納されたバンドデータ数と、符号化したバンドデータを格納した領域数とが同じか否か判定する。上記のように、圧縮率の相違により、１つの標準圧縮サイズ領域では収まらず、２以上に割り当て、保持させている場合があるからである。

スキャナ装置１１０による読み取り前のメモリ領域の確保では、符号化したバンドデータの数と、確保した領域の数とが同じになるように確保される。すべての符号化したバンドデータが各領域に収まるのであれば、符号化したバンドデータを保持させるメモリ領域が不足することはない。しかしながら、１つの符号化したバンドデータに対し、２以上の領域を割り当てた場合、領域が不足する。このため、追加確保する手段２０４は、判定手段２０３が異なると判定したことに応答して、領域数とバンドデータ数との差を算出し、不足する数の領域を追加確保する。追加確保は、不足するメモリ分を符号化手段２０２に割り当てることにより行われる。

判定手段２０３は、割り込み発生手段２０５による割り込みが発生するごとに、符号化されたバンドデータのサイズが標準圧縮サイズを超えているか否かを判定することができるが、ここでは、バンドデータ数と領域数とを示す参照テーブル２０６を参照し、バンドデータ数と領域数とが同じか否かを判定している。参照テーブル２０６は、符号化手段２０２により符号化したバンドデータが出力されるたびにバンドデータ数が更新され、また、その符号化したバンドデータのサイズから必要とされる領域数が計算され、それが加算されることにより領域数が更新される。判定手段２０３は、割り込み発生ごとに参照しなくてもよく、例えば、所定数の符号化したバンドデータが格納された後に参照テーブル２０６を参照するようにしてもよい。具体的には、分割数が９であれば、５バンド目の符号化したバンドデータが格納されたときに参照することができる。

追加確保する手段２０４は、１つまたは２つの領域を追加確保する場合には、１つまたは２つの非圧縮サイズ領域を追加確保する。３つ以上の領域を追加確保する場合には、２つを非圧縮サイズ領域とし、残りを標準圧縮サイズ領域として追加確保する。このように不足する分のメモリ領域を確保することで、メモリ消費量を削減することができるとともに、読取処理を停止させることなく実行することができる。

図４は、メモリ内に確保されたメモリ領域を例示した図である。図４（ａ）は画像の読み取り前に確保されたメモリ領域を示し、図４（ｂ）は、各符号化したバンドデータが各領域に収まり、保持されているところを示し、図４（ｃ）は、バンド２の符号化したバンドデータのみが、１つの領域では収まらず、３つの領域を使用しているところを示した図である。

画像の読み取り前に確保されるメモリ領域は、図４（ａ）に示すように、分割数が８であれば、６つの標準圧縮サイズ領域と、２つの非圧縮サイズ領域とから構成される。すなわち、全バンド数から２を減算した数の標準圧縮サイズ領域と２つの非圧縮サイズ領域である。

２つの非圧縮サイズ領域を確保する理由としては、すべての領域を標準圧縮サイズ領域とした場合、最終バンドの符号化したバンドデータが標準圧縮サイズを超えたときは、判定手段２０３がそれを検知し、追加確保する手段２０４が追加確保するのに充分な時間はなく、追加確保することはできないからである。また、例えば図５に示すように、非圧縮サイズ領域が１つである場合、バンド１〜６の符号化したバンドデータが標準圧縮サイズに収まるように送られ、バンド７の符号化したバンドデータが標準圧縮サイズに収まらない場合、その符号化したバンドデータは標準圧縮サイズ領域に加え、非圧縮サイズ領域に跨って格納されることとなる。この場合、標準圧縮サイズを超えたことを判定手段２０３が検知し、追加確保する手段２０４が追加確保するにしても、読取処理は中断できないため、符号化手段２０２でバンドデータが符号化され、出力される。これでは領域の追加確保が間に合わない。このため、本願では、非圧縮サイズ領域を２つとし、領域の追加確保のために充分な時間を確保することが好ましい。

再び図４を参照して説明すると、各符号化したバンドデータが標準圧縮サイズに収まる場合、図４（ｂ）に示すように、領域を跨って保持されることはなく、１つの領域内に収まる。非圧縮サイズ領域は、圧縮されていないバンドデータと同じサイズとされているため、確実にバンドデータを収めることができる。図４（ｃ）では、バンド２の符号化したバンドデータのデータサイズが標準圧縮サイズを超え、２つ使用しても超え、３つ使用した場合にようやく収まるサイズとされている。このため、この符号化したバンドデータは、３つの標準圧縮サイズ領域を使用し、その結果、２つの領域が不足することとなっている。バンドデータの数と同数の領域が先に確保されるが、このように不足する状況が発生した場合、不足する数の領域を新たに追加確保する。

図６（ａ）〜（ｃ）は、領域を１つ追加確保する場合、３つ追加確保する場合、５つ追加確保する場合を示している。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、１つまたは２つ追加確保する場合には、非圧縮サイズ領域が確保される。これは、図５に示したように、最終バンドのすぐ前のバンド、図３で言えばバンド７の符号化したバンドデータのデータサイズが標準圧縮サイズを超えてしまうと領域の追加確保が間に合わないからである。したがって、最終バンドのすぐ前のバンドの符号化したバンドデータを格納する領域、最終バンドの符号化したバンドデータを格納する領域は、非圧縮サイズ領域とされる。このため、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、末尾２つが非圧縮サイズ領域で、それ以外はすべて標準圧縮サイズ領域が追加確保される。

図７は、ディスクリプタの想定使用数と実使用数との関係を例示した図である。バンドデータ数と領域数とを示す参照テーブル２０６を参照することにより、追加確保の有無を判断することができるが、これに代えて、画像処理回路１２０の符号化したバンドデータの出力用ディスクリプタの使用数を示すレジスタを参照し、追加確保の有無を判断することもできる。レジスタは、マイクロプロセッサ内部にある、演算や実行状態の保持に用いる記憶素子で、小容量の情報を保持することができるものである。符号化したバンドデータのサイズが標準圧縮サイズ（想定サイズ）に収まる場合には、想定使用数と、実使用数とは同数となる。ここで、想定使用数とは、符号化したバンドデータのサイズが想定サイズに収まっているものとしてカウントされる、これまでに出力されたバンドデータの数である。すなわち、上記出力用ディスクリプタでその数を知ることができる。実使用数とは、実際に符号化したバンドデータを格納した領域数である。これは、符号化したバンドデータのサイズと、メモリ領域を確保する際に計算した標準圧縮サイズとを用い、その符号化したバンドデータに対し、実際に必要とされる標準圧縮サイズ領域の数を計算することにより得ることができる。

想定使用数が４までは実使用数は同数であり、符号化したバンドデータのサイズが想定サイズに収まっていることを示している。想定使用数が５においては、実使用数が８を示しており、１つの符号化したバンドデータで４つの領域を使用し、３つの領域の追加確保が必要であることを示している。これを受けて、３つの領域が追加確保されると、想定使用数と実使用数は同数にならなければならないため（同数でなければ追加確保が必要とみなされる。）、３つのディスクリプタを生成し、出力用ディスクリプタに追加する。図７では、想定使用数５の次は６であるが、３つのディスクリプタが追加されるため９となる。これにより、想定使用数と実使用数とが同数となり、領域の追加確保が不要であることが示される。

図８に示すフローチャートを参照して処理を詳細に説明する。まず、Ｓ８００で画像の読み取りを開始し、ディスクリプタの想定使用数を１にする（Ｓ８１０）。１つのバンドの読み取りが終了すると、割り込みを発生させる（Ｓ８２０）。この割り込みがバンド間を分割するための割り込みであるか、そのページの読み取りが終了したことを示す割り込みであるかを判定する（Ｓ８３０）。分割するための割り込みである場合、Ｓ８４０へ進み、想定使用数と実使用数とを比較する。終了したことを示す割り込みである場合には、処理を終了する（Ｓ８５０）。

次に、想定使用数と実使用数とが同数であるか否かを判定する（Ｓ８４０）。同数であると判定した場合、Ｓ８６０へ進み、メモリ領域の追加確保は不要で、想定使用数をカウントアップする。すなわち、想定使用数を１から２に１つ増加する。Ｓ８４０で、同数でないと判定した場合、実使用数から想定使用数を減算し、追加確保する領域の数を計算する（Ｓ８７０）。その数を想定使用数に加算する（Ｓ８８０）。その後、Ｓ８６０へ進み、想定使用数をカウントアップする。

ここで例えば、追加確保する領域の数が２と計算されたとする。すると、想定使用数が１に対し、実使用数が３であったことがわかる。この場合、Ｓ８８０で、想定使用数１に２を加算し、想定使用数は３となる。これにより、想定使用数と実使用数とが３で同数となる。次に読み込まれるバンドに対し、想定使用数をカウントアップし、想定使用数を４にする。これらの処理は、１ページの読み込みが終了するまで行われる。

上記の実施形態（以下、第１実施形態とする。）では、非圧縮サイズ領域は区切られておらず、符号化したバンドデータのデータサイズが標準圧縮サイズと同程度といった小さいサイズであったとしても、２つの非圧縮サイズ領域のそれぞれに格納される。このため、非圧縮サイズ領域の大部分は、何らのデータも格納されず、無駄になっている。

そこで、以下に説明する第２実施形態では、非圧縮サイズ領域を複数に区切り、複数のセグメントに区分する。セグメントは、非圧縮サイズ領域の区切られた１つの領域である。このように区分することにより、連続する複数のセグメントにバンドデータを順に格納することができ、無駄な領域を少なくすることができる。具体的には、図９の破線で表される区切り３００を設けることができる。図９に示す第２実施形態では、セグメント３０１ａ〜３０１ｐの各サイズが、標準圧縮サイズと同じサイズとされていて、非圧縮サイズ領域３０２ａ、３０２ｂが８つに区切られている。セグメント３０１は、連続していて、この連続するセグメント３０１ａ〜３０１ｐに順に、バンドデータを格納することができる。ここでは、１セグメントのサイズが、標準圧縮サイズと同じサイズとされているが、所定の固定サイズであってもよい。固定サイズとしては、例えば、１ＭＢや、標準圧縮サイズの２倍などとすることができる。

図１０（ａ）に、第２実施形態の非圧縮サイズ領域が複数に区切された領域にバンドデータが格納された実施例を、図１０（ｂ）に、第１実施形態の非圧縮サイズ領域のそれぞれにバンドデータが格納された実施例をそれぞれ示す。なお、図１０（ａ）のバンド１〜８の符号化したバンドデータのサイズと図１０（ｂ）のバンド１〜８の符号化したバンドデータのサイズは同じである。非圧縮サイズ領域３０２ａ〜３０２ｄに格納されるバンド７、８の符号化したバンドデータは、そのデータサイズが非圧縮サイズの約１／７、約１／６０〜１／７０と著しく小さいものである。

図１０（ｂ）で示される非圧縮サイズ領域３０２ｃ、３０２ｄは、区切り３００が設けられていないため、非圧縮サイズ領域３０２ｃにバンド７の符号化したバンドデータが、非圧縮サイズ領域３０２ｄにバンド８の符号化したバンドデータが格納される。これに対し、図１０（ａ）で示される非圧縮サイズ領域３０２ａ、３０２ｂは、区切り３００が設けられているため、非圧縮サイズ領域３０２ａの最初の２つのセグメント３０１ａ、３０１ｂにバンド７の符号化したバンドデータを、連続する次のセグメント３０１ｃにバンド８の符号化したバンドデータを格納することができる。その後に連続した、非圧縮サイズ領域３０２ａの５つのセグメント３０１ｄ〜３０１ｈと非圧縮サイズ領域３０２ｂとが残る。このように何も格納されずに残った５つのセグメント３０１ｄ〜３０１ｈと非圧縮サイズ領域３０２ｂは、例えば、他のデータを格納するために利用することができる。これにより、無駄を少なくすることができ、メモリを節約することができ、メモリを効率良く使用することができる。

バンド６の符号化したバンドデータのデータサイズが標準圧縮サイズより大きい場合、このバンドデータは、非圧縮サイズ領域に跨って格納される。バンド７、８の符号化したバンドデータのデータサイズは、圧縮率によってはほぼ非圧縮サイズとなる可能性があるため、これらのデータに対しては非圧縮サイズ分の領域を確保しなければならない。そこで、バンド６の符号化したバンドデータがセグメント３０１ａにのみ跨って格納された場合には、余分に使用されたセグメント３０１ａのサイズ分の領域、すなわち１つのセグメントを追加確保する。

また、バンド６よりも前の、例えばバンド３の符号化したバンドデータのデータサイズが標準圧縮サイズより大きく、３つの標準圧縮サイズ領域に跨って格納された場合、余分に使用された標準圧縮サイズ領域が２つであるため、２つのセグメントを追加確保する。このように、１セグメントのサイズが標準圧縮サイズと等しい場合には、余分に使用された標準圧縮サイズ領域またはセグメントの数分のセグメントを追加確保する。

セグメントは、標準圧縮サイズ領域と同じサイズに限られるものではなく、所定の固定サイズとすることもできる。例えば、固定サイズは、１ＭＢや、標準圧縮サイズの２倍などとすることができる。この場合、余分に使用された標準圧縮サイズ領域またはセグメントの合計サイズと等しくなるようにセグメントを追加確保する。すなわち、セグメントの固定サイズを標準圧縮サイズの２倍とした場合において、上記のようにバンド３の符号化したバンドデータのデータサイズが３つの標準圧縮サイズ領域に跨って格納されたとき、余分に使用された２つの標準圧縮サイズ領域の合計サイズと等しくなる１つのセグメントを追加確保する。

このように余分に使用されたサイズ分だけのメモリを追加確保することで、最終のバンド８の符号化したバンドデータとその１つ前のバンド７の符号化したバンドデータが格納される２つの領域を非圧縮サイズに保つことができる。メモリを必要な分だけ追加確保することにより、無駄を少なくすることができ、メモリを節約することができる。

本発明の方法は、読み取った画像データを符号化してメモリに格納する処理を実現するもので、上記各手段を用いて実現することもできるし、プログラムとして構成し、そのプログラムを実行することにより実現することもできる。このプログラムは、図１に示すＨＤＤ１２１、１２２に記憶し、画像処理回路１２０が読み出すことにより実行することができる。すなわち、画像の画像サイズと予め設定される標準圧縮率と予め設定される画像の分割数とから、標準圧縮率で符号化された場合の１バンドのデータサイズである標準圧縮サイズを計算し、分割数分の標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域を、符号化する前に確保するステップと、分割数のバンドに分割される画像の画像データを、分割されたバンドデータごとに符号化して出力するステップと、出力される符号化されたバンドデータのサイズが標準圧縮サイズを超えている場合に、動的に不足分のメモリを前記メモリ領域に追加確保するステップとを含むものである。

また、連続する読取処理に対し、各バンドの読み取りが完了したことを通知するために割り込みを発生するステップを含むことができるが、これは、ビデオ信号処理回路１１１により実行することができる。これも、プログラムとして構成することができ、ビデオ信号処理回路１１１がこのプログラムを実行することにより実現することができる。

これまで本発明を図面に示した実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。好適な実施の形態として、分割数のうちの２つが非圧縮サイズ領域として確保されるものとして説明してきたが、すべてを標準圧縮サイズ領域として確保し、符号化されたバンドデータのサイズが標準圧縮サイズを超える場合に、動的に不足分のメモリをメモリ領域に追加確保することもできる。その際、割り込みを発生させ、その割り込み発生ごとに、標準圧縮サイズを超えるか否かを判定し、超える場合に不足分の標準圧縮サイズ領域を追加確保することができる。

また、本実施形態では、スキャナ装置による読取処理について説明してきたが、画像データを符号化する他の処理においても適用することができるものである。

画像処理装置の構成図。 画像処理装置のブロック構成図。 画像を８つのバンドに分割したところを示した図。 メモリ領域を例示した図。 非圧縮サイズ領域を１つのみ確保したメモリ領域を示した図。 メモリ領域を追加確保したところを示した図。 想定使用数と実使用数との関係を示した図。 割り込み発生させ、メモリ領域を追加確保する処理のフローチャートを示した図。 非圧縮サイズ領域に区切りを設け、複数のセグメントに区分したところを示した図。 標準圧縮サイズ領域および非圧縮サイズ領域にバンドデータを格納したところを示した図。

符号の説明

１００…画像処理装置、１０１…入出力部、１０２…制御部、１０３…操作部、１０４…ネットワーク、１１０…スキャナ装置、１１１…ビデオ信号処理回路、１１２…プロッタ、１１３…画像処理回路、１１４…エンジン制御マイコン、１２０…画像処理回路、１２１、１２２…ＨＤＤ、１２３…ＣＰＵ、１２４…メモリ、１２５…ＲＯＭ、１２６…ＮＶＲＡＭ、１２７…ネットワークコントローラ、１２８…ＵＳＢ２．０ホスト、１３０…操作パネル、２００…メモリ、２０１…メモリ領域を確保する手段、２０２…符号化手段、２０３…判定手段、２０４…メモリ領域を追加確保する手段、２０５…割り込み発生手段、２０６…参照テーブル、３００…区切り、３０１ａ〜３０１ｐ…セグメント、３０２ａ〜３０２ｄ…非圧縮サイズ領域

Claims (19)

1. 画像データを符号化してメモリに格納し、格納した前記画像データを読み出して処理する画像処理装置であって、
   予め設定される分割数のバンドに分割される画像の前記画像データを、分割されたバンドデータごとに符号化して出力する符号化手段と、
   前記画像の画像サイズと予め設定される標準圧縮率と前記分割数とから、前記標準圧縮率で符号化された場合の１バンドのデータサイズである標準圧縮サイズを計算し、前記分割数分の標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域を前記符号化手段に割り当て、符号化する前に前記メモリ領域を確保する手段と、
   前記符号化手段から出力される符号化された前記バンドデータのサイズが前記標準圧縮サイズを超えている場合に、動的に不足分のメモリを前記メモリ領域に追加確保する手段とを含む、画像処理装置。
2. 前記符号化手段から出力される符号化した前記バンドデータを順に、前記標準圧縮サイズ領域に格納する前記メモリと、
   前記領域に格納されたバンドデータ数と、前記符号化したバンドデータを格納した領域数とが同じか否か判定する判定手段とをさらに含み、
   前記追加確保する手段は、前記判定手段が異なると判定したことに応答して、前記領域数と前記バンドデータ数との差を算出し、不足する数の前記領域を前記符号化手段に割り当て、前記不足する数の前記領域を追加確保する、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記メモリ領域を確保する手段は、符号化されない場合の１バンドのデータサイズである非圧縮サイズを計算し、前記分割数のうちの２つが非圧縮サイズ領域で、残りが前記標準圧縮サイズ領域からなる前記メモリ領域を確保し、前記メモリは、前記符号化手段から出力される符号化した前記バンドデータを順に、前記標準圧縮サイズ領域、続いて２つの前記非圧縮サイズ領域に格納する、請求項１に記載の画像処理装置。
4. 連続する読取処理に対し、各前記バンドの読み取りが完了したことを通知するために割り込みを発生させる割り込み発生手段と、前記符号化された前記バンドデータのサイズが前記標準圧縮サイズを超えているか否かを前記割り込みの発生ごとに判定する判定手段を含む、請求項１に記載の画像処理装置。
5. 連続する読取処理に対し、各前記バンドの読み取りが完了したことを通知するために割り込みを発生させる割り込み発生手段を含み、前記判定手段は、前記割り込みの発生ごとに、前記バンドデータ数と前記領域数とを示す参照テーブルを参照する、請求項２に記載の画像処理装置。
6. 前記判定手段は、前記メモリに所定数の前記符号化したバンドデータを格納した後に前記参照テーブルを参照し、前記バンドデータ数と前記領域数とが同じか否かを判定する、請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記追加確保する手段は、１つまたは２つの前記領域を追加確保する場合には、１つまたは２つの前記非圧縮サイズ領域を追加確保し、３つ以上の前記領域を追加確保する場合には、２つを前記非圧縮サイズ領域とし、残りを前記標準圧縮サイズ領域として追加確保する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記非圧縮サイズ領域は、複数に区切られた複数のセグメントから構成され、前記符号化したバンドデータは、連続する複数のセグメントに順に格納される、請求項１〜７に記載の画像処理装置。
9. 前記セグメントは、所定の固定サイズ、または前記標準圧縮サイズ領域と同じサイズとされる、請求項８に記載の画像処理装置。
10. 画像データを符号化してメモリに格納し、格納した前記画像データを処理する画像処理方法であって、
    画像の画像サイズと予め設定される標準圧縮率と予め設定される前記画像の分割数とから、前記標準圧縮率で符号化された場合の１バンドのデータサイズである標準圧縮サイズを計算し、前記分割数分の標準圧縮サイズ領域からなるメモリ領域を、符号化する前に確保するステップと、
    前記分割数のバンドに分割される前記画像の前記画像データを、分割されたバンドデータごとに符号化して出力するステップと、
    出力される符号化された前記バンドデータのサイズが前記標準圧縮サイズを超えている場合に、動的に不足分のメモリを前記メモリ領域に追加確保するステップとを含む、画像処理方法。
11. 符号化した前記バンドデータを順に、前記標準圧縮サイズ領域に格納するステップと、
    前記領域に格納されたバンドデータ数と、前記符号化したバンドデータを格納した領域数とが同じか否か判定するステップとを含み、
    前記追加確保するステップは、前記判定するステップで異なると判定されたことに応答して、前記領域数と前記バンドデータ数との差を算出し、不足する数の前記領域を追加確保するステップとを含む、請求項１０に記載の画像処理方法。
12. 前記符号化する前に確保するステップは、符号化されない場合の１バンドのデータサイズである非圧縮サイズを計算し、前記分割数のうちの２つが非圧縮サイズ領域で、残りが前記標準圧縮サイズ領域からなる前記メモリ領域を確保するステップを含み、
    前記方法は、出力される符号化した前記バンドデータを順に、前記標準圧縮サイズ領域、続いて２つの前記非圧縮サイズ領域に格納するステップを含む、請求項１０に記載の画像処理方法。
13. 連続する読取処理に対し、各前記バンドの読み取りが完了したことを通知するために割り込みを発生するステップと、前記符号化された前記バンドデータのサイズが前記標準圧縮サイズを超えているか否かを前記割り込みの発生ごとに判定するステップとを含む、請求項１０に記載の画像処理方法。
14. 連続する読取処理に対し、各前記バンドの読み取りが完了したことを通知するために割り込みを発生させる割り込み発生手段を含み、前記判定するステップでは、前記割り込みの発生ごとに、前記バンドデータ数と前記領域数とを示す参照テーブルを参照する、請求項１１に記載の画像処理方法。
15. 前記判定するステップでは、前記格納するステップで所定数の前記符号化したバンドデータを格納した後に前記参照テーブルを参照し、前記バンドデータ数と前記領域数とが同じか否かを判定する、請求項１４に記載の画像処理方法。
16. 前記追加確保するステップは、１つまたは２つの前記領域を追加確保する場合には、１つまたは２つの前記非圧縮サイズ領域を追加確保し、３つ以上の前記領域を追加確保する場合には、２つを前記非圧縮サイズ領域とし、残りを前記標準圧縮サイズ領域として追加確保する、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の画像処理方法。
17. 前記非圧縮サイズ領域は、複数に区切られた複数のセグメントから構成され、前記符号化したバンドデータは、連続する複数のセグメントに順に格納される、請求項１０〜１６に記載の画像処理方法。
18. 前記セグメントは、所定の固定サイズ、または前記標準圧縮サイズ領域と同じサイズとされる、請求項１７に記載の画像処理方法。
19. 請求項１０〜１８のいずれか１項に記載の画像処理方法を実行するためのコンピュータ可能なプログラム。

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