JP2009070178A - 画像情報圧縮転送方法及び画像転送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の課題は、ＣＡＤシステムのセンタのサーバで処理された電気通信装置などの配線情報に係る画像データ（描画コマンド）を通信ネットワークを介して接続されたクライアント端末に転送に際し、描画コマンドの転送時間が掛かる問題である。
【解決手段】
画像を矩形に分解し、分割矩形毎にＣＡＤシステムから受信した描画コマンドをクライアント端末に送信する最大送信回数を設定し、受信した描画コマンドの受信順番で設定した分割矩形毎に、多くとも最大送信送信回数まで、あるいは、分割矩形に交差する描画コマンドの数までの数の描画コマンドを前記クライアント端末に転送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＡＤシステムで作成された設計情報の転送方法に係り、特に、電気通信装置などの複雑で大量の配線情報を有するＣＡＤの画像データを効率良く圧縮し、転送する方法及び画像転送装置に関するものである。

機械製品や装置の開発において、現在ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）システムは必要不可欠なものである。このＣＡＤを利用する形態として、近年ＣＡＤ−ＡＳＰ（ＣＡＤ−Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ）の形態が利用されてきている。これは、設計データ（画像データ）の作成・編集・シミュレーション等の処理をＣＡＤシステムセンタのサーバで行い、ネットワークで接続されたクライアントはクライアント端末でマウス操作や表示のみを行うものである。一方、Ｕｎｉｘ（登録商標）系での画像のアプリケーション処理は、個々の画像要素を分割したコマンド(描画コマンド:線分描画、円周描画、矩形描画)等により画像データの処理が行なわれる。先ず、発明の前提となる画像の描画コマンドについて説明する。

図７は画像要素と描画コマンド例を示す図である。画像を構成する画像要素とその描画コマンドの例を示している。描画コマンドは描画要素と１対１に対応している。一例として、線分、矩形、円弧について説明する。
１）線分：（Ｘ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２）
画像原点からの座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）を結ぶ線分であり、その描画コマンドは（Ｘ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２）で記述する。
２）矩形：（Ｘ，Ｙ，幅，高さ）
画像基準点からの座標（Ｘ，Ｙ）と矩形の幅、高さで矩形を表現し、描画コマンドを（Ｘ，Ｙ，幅，高さ）で記述する。
３）円弧：（Ｘ，Ｙ，幅，高さ，角度１，角度２）
画像基準点からの座標（Ｘ，Ｙ）を中心とする円弧を幅、高さと角度１、角度２に分解し、描画コマンドとして（Ｘ，Ｙ，幅，高さ，角度１，角度２）で記述する。

図６は本発明対象のシステム構成と従来の描画情報転送方法を示す図である。ＣＡＤシステムセンタのサーバ４は通信ネットワーク５を介して複数のクライアント端末６（複数のクライアント端末を６で代表して記述）に描画データを転送する。サーバ４で画像のシミュレーション、画像編集（描画分解）などの画像処理を実行し、クライアント端末６で表示部に画像を表示してマウス操作を実行する。本発明の対象となる描画コマンドの転送に係る事項の説明を行なう。
１）サーバ４はＣＡＤ処理のアプリケーションプログラムにより画像を分解する。図６の「Ａ」の画像は３つの線分、１つの矩形に分解される。「Ｂ」はその描画コマンドである。例えば、線分ａ１のコマンドＣａ１は、線分の両端の座標（６，６），（１０，２０）よりＣａ１＝（６，６，１０，２０）となり、同様に矩形ｂ１の描画コマンドはＣｂ１＝（０，１０，２０，７）で表現される。
２）分解されたコマンドは個々の画像処理アプリケーションプログラムの優先順位で決まる順番でクライアント端末６に転送される。例えば、Ｃａ１、Ｃｂ１の順番で転送される。
３）クライアント端末６は受信した描画コマンドよりアプリケーションプログラムにより画像を復号し表示部し、マウス操作などを行なう。

画像処理の方法として、描画コマンドによる方法はビットマップ型の画像処理方法に対し、ズーミングにより情報が落ちない利点がある反面、クライアントのディスプレイ装置の解像度とは無関係に画像データが莫大なものとなる欠点がある。このため、サーバ、クライアント端末間の描画データ容量は膨大になり、レスポンス時間が多く掛かり、アプリケーションプログラムの実行に時間が掛かる問題がある。

特許文献１には処理すべき画像を記憶装置に保持し、所定時間内では所定の処理を行い、所定時間を経過した場合は予め設定した画素の間引き率に従い圧縮処理して送信する技術が開示されている。

特許文献２には最初は大まかな全体像を送信し、徐々にきめ細かな画像を送信し、受信側で画質が必要な品質に達したとき送信を停止する技術が開示されている。
特開平０５−２２５７７号公報 特開平０４−１０３２５７号公報

本発明の課題は、ＣＡＤシステムのセンタのサーバで処理された電気通信装置などの配線情報に係る画像データ（描画コマンド）を通信ネットワークを介して接続されたクライアント端末に転送に際し、描画コマンドの転送時間が掛かる問題である。

本発明の目的は、Ｕｎｉｘ（登録商標）系の描画コマンドの特性を有効活用し、描画コマンドの間引きにより描画データの転送容量の圧縮を行ない、サーバ、クライアント間の描画コマンドの転送時間を短くし、効率よく画像処理のアプリケーションを実行できる画像情報の圧縮方法及び画像転送装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、画像を画像要素に分解し、前記分解した画像要素を表現する描画コマンドを画像処理システムより受信し、前記受信した描画コマンドをクライアント端末に圧縮して転送する画像情報圧縮転送方法である。

前記画像処理システムより画像の描画コマンドを受信し、画像を矩形に分解し、前記分割矩形毎に前記描画コマンドを送信する最大送信回数を設定し、前記画像処理システムより受信した描画コマンドの受信順番で前記設定した前記分割矩形毎に、多くとも最大送信送信回数までの数の描画コマンドを前記クライアント端末に転送する。

第１の発明により、画像処理システムより受信した描画コマンドの間引きを行い、圧縮してクライアント端末に転送でき、画像転送を高速化できる。

第２の発明は、第１の発明の画像情報圧縮転送方法の転送する描画コマンド数について、前記分割矩形を交差する描画コマンドの数を算出し、前記分割矩形毎の前記クライアント端末に送信する描画コマンドの数は、さらに多くとも前記算出した前記各分割矩形を交差する数までの数にする。

第２の発明により、クライアント端末に転送する描画コマンドの数は交差数で制約を受け、さらに圧縮できる。

第３の発明は、各分割矩形とその矩形内の描画コマンドより、前記分割矩形毎の順番は前記描画データより判断して前記分割矩形を選択し、前記選択した分割矩形の描画コマンドを優先して転送する。

第３の発明により、複雑な描画部分を優先して転送することができる。

第４の発明は、画像を画像要素に分解し、前記分解した画像要素を表現する描画コマンドを画像処理システムより受信し、前記受信した描画コマンドをクライアント端末に圧縮して転送する画像転送装置である。

前記画像転送装置は、前記画像処理システムより画像の描画コマンドを受信する手段、画像を矩形に分割し、前記分割した矩形に交差する前記受信描画コマンドの数を算出する手段、前記分割矩形毎に前記描画コマンドを送信する最大送信回数を設定する手段、前記画像処理システムより受信した描画コマンドの受信順番で前記設定した前記分割矩形毎に、多くとも最大送信送信回数、あるいは前記算出した交差数までの数の描画コマンドを前記クライアント端末に転送する手段を備える。

第４の発明により、画像処理システムより受信した描画コマンドの間引きを行い、圧縮してクライアント端末に転送でき、画像転送を高速化できる画像転送装置を実現できる。

本発明により、サーバ、クライアント端末間で通信ネットワークを介して、描画コマンドによる画像データの処理の実行において、描画コマンドの特性を有効活用し、サーバ、クライアント端末間での描画コマンド転送時間を短縮し、効率的に画像処理のアプリケーションプログラムを実行できる。

（実施例１）
図１は本発明の一実施形態の画像転送装置ブロック構成を示す図である。ＣＡＤシステムは画像転送装置１とサーバ２と複数のクライアント端末３（ここでは代表して１つのクライアント端末を表示）間で通信ネットワーク（図示せず）を介して接続され、ＣＡＤアプリケーションプログラムにより画像処理を行なうシステムである。

ＣＡＤシステムにおいて、画像転送装置１はサーバ２で処理された画像要素に分解され、転送順番付けられた描画コマンドを受信し、転送する描画コマンドの圧縮処理を実行してクライアント端末３に描画データを転送する装置である。画像転送装置１は、サーバとのインタフェースの入力インタフェース２１、画像データの間引きによる圧縮処理を行なう交差解析・圧縮処理部２２、描画情報を保持するメモリ２３、通信ネットワークを介したクライアント端末３とのインタフェースの出力インタフェース２３で構成する。また、画像表示部（図示せず）を備え、画像よりマニュアル判断により優先と判断する区域の描画コマンドを選択可能にする。なお、これらの画像処理及び、転送の制御等はＣＰＵ（図示せず）と併せて行なわれる。各部の処理内容について説明する。
１）入力インタフェース２１
サーバ２とのインタフェースであり、サーバ２より描画コマンド番号、描画コマンド種別、描画色、塗りつぶしフラグ、描画コマンド（受信順番が優先順番となる）の描画情報を得る。
２）交差解析・圧縮処理部２２
１画面の大きさ（既知）を矩形分割し、サーバ２からの描画コマンドの座標情報より、分割した各矩形を交差する描画コマンドの数を算出し、描画コマンドの間引き・圧縮処理を行なう。また、クライアント端末３への転送数の設定を行い、図２で説明する描画コマンドデータ、描画データのテーブルを作成し、メモリ２３に保持する。
３）メモリ２３
描画コマンドデータ、描画データのテーブルを保持する。
４）出力インタフェース２４
交差解析・圧縮処理部２２で間引き・圧縮処理された描画コマンドをクライアント端末３に転送する。

図２は本発明に適用する描画コマンドデータと描画データ例を示す図である。１）に描画コマンドデータ、２）に描画データを示す。２）は後述する図３、図４の手順と対応の説明のため、２−１）に図３の手順対応、２−２）に図４対応と分けて記述している。このテーブルの内容については図３、図４の描画情報圧縮手順のステップに併せて説明する。
１）描画コマンドデータ
描画コマンドデータは描画コマンド番号、描画コマンド種別、描画色、描画塗りつぶしフラグ、描画コマンド、処理フラグで構成する。サーバ２から描画情報として描画コマンド番号、描画コマンド種別、描画色、塗りつぶしフラグ、描画データを得て、圧縮処理に応じて記述する処理フラグを加えた描画コマンドデータテーブルを作成し、メモリに保持する。ここで、描画色は描画の色であり、また、塗りつぶしフラグはその描画を色で塗りつぶす場合のフラグである。
２−１）描画データ（図３の手順に対応）
矩形番号、交差する描画コマンド番号で構成する。１画面を矩形に分割し、描画コマンドにはサーバ２から受信した順番（優先順番）が分かるように作成する。
２−２）描画データ（図４の手順に対応）
矩形番号、最大送信回数、交差数、交差する描画コマンド番号で構成する。１画面を矩形に分割し、分割した矩形とその矩形を交差する交差数を算出して作成する。最大送信回数は分割矩形毎に設定する。

図３は描画情報圧縮手順（その１）を示す図である。サーバ２で処理した描画コマンドを圧縮する手順を示している。
Ｓ１：以下の初期設定を行ない、画面を矩形に分割する。
ア．画面を矩形に分割する分割数「Ｌ］
イ．矩形の最大送信回数「Ｎ」
Ｓ２：予め設定した順番（例．左上より右上を経て次ぎの段へ）の第一番目の矩形を選択し、以下を行なう。
ア．送信回数ＳＮを「０」に設定する。（ＳＮ＝０）
イ．処理矩形数Ｂｋを「１」に設定する。（Ｂｋ＝１）
Ｓ３：矩形内の最優先順位の描画データを取得する。
Ｓ４：取得した描画データの描画コマンドは送信済みか否か確認する。送信済みか否かの確認は図２の１）の処理フラグで確認する。
Ｓ５：取得した描画コマンドを送信先に送信し、次の演算を行なう。
ア．送信回数ＳＮに「１」加える。（ＳＮ＝ＳＮ+１）
Ｓ６：送信回数が「Ｎ」以下か判断し、「Ｎ」以下ならＳ７に進む。［Ｎ］を超えている場合はＳ９に進む。
Ｓ７：矩形内に描画データが有るか判断し、描画データがある場合はＳ８に進み、そうでない場合はＳ９に進む。
Ｓ８：次の優先順位の描画データを取得し、Ｓ４に戻る。
Ｓ９：Ｂｋ＝Ｂｋ+１とする。
Ｓ１０：処理した矩形の数が矩形の数「Ｌ」以内か判断し、未処理の矩形がある場合はＳ１１に進み、そうでない場合は終了となる。
Ｓ１１：ｋ＝ｋ+１として次の矩形を取得し、Ｓ３に戻る。

上記の手順を図２の１）描画コマンドデータと２−１）描画データ（図３の手順に対応）の例で説明する。
１）最大送信回数を「Ｎ」を「３」とする。また、分割した矩形数はＬ１からＬ１５０となる。
２）分割矩形Ｌ１の描画コマンド番号Ｃ２、Ｃ３、Ｃ８、Ｃ６より、Ｃ２を取得し送信し、処理フラグを「済み」にする。
３）送信回数が最大送信回数「３」に満たないのでＣ３、Ｃ８を送信する。送信した処理フラグを「済み」にする。Ｃ６は送信しない。
４）次にＬ２となり、Ｌ２の描画コマンド番号Ｃ２、Ｃ５、Ｃ６よりＬ１で送信「未」のＣ５、Ｃ６を送信し、処理フラグを「済み」に更新する。この場合、Ｌ２の送信回数は「２」であり、描画コマンドＣ２が間引かれ、送信データ容量が圧縮される。
５）順次次ぎの分割矩形について送信処理を行なう。

また、前述した画像転送装置に画像表示部を備え、図３のＳ１での画面を矩形に分割後、ユーザが分割矩形の送信順番を画像より判断を行い、分割矩形の送信回数、分割矩形の送信順番を決定し、該当矩形の描画コマンドを優先的に送信する。
（実施例２）
図４は描画情報圧縮手順（その２）を示す図である。実施例１に対し、交差数から転送回数を決定する方法を示している。
Ｓ２１．以下以下の初期設定を行ない、画面を矩形に分割する。
ア．画面を矩形に分割する分割数「Ｌ］
イ．矩形毎の最大送信回数「Ｎｋ（ｋ＝1〜Ｌ）」を決定する。
Ｓ２２：各矩形を交差する描画コマンドの数「Ｍｋ（ｋ＝１〜Ｌ）」を算出する。
Ｓ２３：予め設定した順番（例．左上より右上を経て次ぎの段へ）の第一番目の矩形を選択し、以下を行なう。
ア．送信回数ＳＮを「１」に設定する。（ＳＮ＝１）
イ．処理矩形数ＢＫを「１」に設定する。（Ｂｋ＝１）
ウ．選択した矩形番号Ｌｋを「１」とする。（ｋ＝１）
Ｓ２４：矩形内の最優先順位の描画データを取得する。
Ｓ２５：取得した描画データの描画コマンドは送信済みかを処理フラグで判断し、送信が行われていない場合はＳ２６に進みそうでない場合はＳ２７に進む。
Ｓ２６：取得した描画コマンドを送信先に送信し、次の演算を行なう。
ア．送信回数ＳＮに「１」加える。（ＳＮ＝ＳＮ+１）
Ｓ２７：ＳＮ≦Ｎ 及び ＳＮ≦Ｍｋの場合はＳ２８に進み、そうでない場合はＳ３０に進む。
Ｓ２８：矩形内に描画データが有るか判断し、描画データがある場合はＳ２９に進みそうでない場合はＳ３０に進む。
Ｓ２９：次の優先順位の描画データを取得し、Ｓ２５に戻る。
Ｓ３０：Ｂｋ＝Ｂｋ+１とする。
Ｓ３１：処理した矩形の数が矩形の数「Ｌ」以内か判断し、未処理の矩形がある場合はＳ１１に進み、そうでない場合は終了となる。
Ｓ３２：ｋ＝ｋ+１として次の矩形を取得し、Ｓ２４に戻る。

上記の手順を図２の１）描画コマンドデータと２−２）描画データ（図４の手順に対応）の例で説明する。
１）分割した矩形数はＬ１からＬ１５０となる。最大送信回数を分割矩形毎に設定し、表に加える。Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は「１」、Ｌ４は「２」である。
２）各矩形を交差する描画コマンド数を算出し、図２の３）の交差数の項目に記述する。図２の場合、例えば、Ｌ１、Ｌ２の交差数は各々「２」、「３」である。
３）分割矩形Ｌ１の描画コマンド番号Ｃ２、Ｃ３より、最大送信回数「１」よりＣ２を取得し送信し、処理フラグを「済み」にする。
４）次にＬ２となり、Ｌ２の描画コマンド番号Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５より最大送信回数「１」なので、Ｌ１で送信「未」の中の優先順位の高いＣ４を送信し、Ｃ４の処理フラグを「済み」に更新する。
５）Ｌ３は交差数「０」なので送信処理は無い。
６）Ｌ４については最大送信回数「２」より、Ｃ１、Ｃ３を送信し、処理フラグを「済み」にする。
７）順次次ぎの分割矩形について送信処理を行なう。

図５は分割矩形と描画コマンドの交差数例を説明する図である。画面には描画コマンドＣｃ１、Ｃｃ２、Ｃｃ３、Ｃｃ４がある。矩形番号Ｌ１には描画コマンドＣｃ２、Ｃｃ３が交差し、交差数は「２」となる。同様にＬ２はＣｃ２、Ｃｃ３、Ｃｃ４の交差数３である。以下説明は省略する。

図１は本発明の一実施形態の画像転送装置ブロック構成を示す図である。 図２は本発明に適用する描画コマンドデータと描画データ例を示す図である。 図３は描画情報圧縮手順（その１）を示す図である。 図４は描画情報圧縮手順（その２）を示す図である。 図５は分割矩形と描画コマンドの交差数例を説明する図である。 図６は本発明対象のシステム構成と従来の描画情報転送方法を示す図である。 図７は画像要素と描画コマンド例を示す図である。

符号の説明

１ 画像転送装置
２ サーバ
３ クライアント端末
４ サーバ（従来例）
５ 通信ネットワーク
６ クライアント端末（従来例）
２１ 入力インタフェース
２２ 交差解析圧縮処理部
２３ メモリ
２４ 出力インタフェース

Claims (4)

1. 画像を画像要素に分解し、前記分解した画像要素を表現する描画コマンドを画像処理システムより受信し、前記受信した描画コマンドをクライアント端末に圧縮して転送する画像情報圧縮転送方法であって、
   前記ＣＡＤシステムより画像の描画コマンドを受信し、
   画像を矩形に分解し、
   前記分割矩形毎に前記描画コマンドを送信する最大送信回数を設定し、
   前記ＣＡＤシステムより受信した描画コマンドの受信順番で前記設定した前記分割矩形毎に、多くとも最大送信回数までの数の描画コマンドを前記クライアント端末に転送することを特徴とする画像情報圧縮転送方法。
2. 請求項１記載の画像情報圧縮転送方法であって、
   前記分割矩形を交差する描画コマンドの数を算出し、
   前記分割矩形毎の前記クライアント端末に転送する描画コマンドの数は、さらに多くとも前記算出した前記各分割矩形を交差する数であることを特徴とする請求項１記載の画像情報圧縮転送方法。
3. 請求項１記載の画像情報圧縮転送方法であって、
   前記分割矩形毎の順番は前記描画データより判断して前記分割矩形を選択し、
   前記選択した分割矩形の描画コマンドを優先して転送することを特徴とする請求項１記載の画像情報圧縮転送方法。
4. 画像を画像要素に分解し、前記分解した画像要素を表現する描画コマンドを画像処理システムより受信し、前記受信した描画コマンドをクライアント端末に圧縮して転送する画像転送装置であって、
   前記画像転送装置は、
   前記ＣＡＤシステムより画像の描画コマンドを受信する手段、
   画像を矩形に分割し、前記分割した矩形に交差する前記受信描画コマンドの数を算出する手段、
   前記分割矩形毎に前記描画コマンドを送信する最大送信回数を設定する手段、
   前記ＣＡＤシステムより受信した描画コマンドの受信順番で前記設定した前記分割矩形毎に、多くとも最大送信送信回数、あるいは前記算出した交差数までの数の描画コマンドを前記クライアント端末に転送することを特徴とする画像転送装置。
   

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