JP2013143747A - 画像転送装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のパケット単位でスクランブル処理を行った場合と比べてパケットの再送効率の向上を図った画像転送装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】画像転送装置１は、画像データにＣＲＣ符号及びパケットＩＤを付したパケットを生成するパケット生成部１１と、同一データの繰り返しを緩和するためのスクランブル処理をパケット単位で行うスクランブラ１２と、スクランブル処理されたパケットを相手装置に転送するトランスミッタ１７と、相手装置から転送されたスクランブル処理されたパケットを受信するレシーバ２１と、レシーバ２１により受信されたパケットのデスクランブル処理を行うデスクランブラ２３と、デスクランブル処理されたパケットのＣＲＣ符号に基づいてＣＲＣエラーを検出するパケット管理部２５と、パケット管理部２５がＣＲＣエラーを検出したとき、当該パケットの再送を相手装置に要求する入出力制御部１０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像転送装置及びプログラムに関する。

近年、高速化の点でパラレル転送よりも有利なシリアルＡＴＡ（ＳＡＴＡ：Serial Advanced Technology Attachment）、ＳＡＳ（Serial Attached SCSI）、PCI Express、ＵＳＢ３．０等の高速シリアル転送（シリアル伝送方式）が用いられている。

高速シリアル転送では、特定周波数にエネルギーのピークが集中して、クロストークや電磁放射が発生することを防ぐために、送信するデータに対してスクランブル処理を行い、受信したデータに対してデスクランブル処理を行っている。スクランブル処理では、データを攪拌し、同一のデータが繰り返されないように処理する。

画像転送においては、全て白（黒）等のように０（１）の同一の連続するデータが転送される場合がある。シリアル伝送方式にて普及しているＳＡＴＡ規格においては、３２ｂｉｔ毎にスクランブルを施しているが（例えば、特許文献１参照）、これではスクランブルを施す単位が小さすぎて、同一のパターンが繰り返されてしまう可能性がある。

また、画像転送におけるデータ量はサイズが大きいものが多いが、データにエラーが発生した場合には、システムの処理速度を低下させないために、再送するサイズを適度に小さくしたい。シリアル伝送方式の一つであるＵＳＢ３．０規格においては、複数のパケットに跨ってスクランブルを施しており、エラーが発生した場合の再送時の処理速度が懸念される。

特開２００７−２３３９９３号公報

本発明の目的は、複数のパケット単位でスクランブル処理を行った場合と比べてパケットの再送効率の向上を図った画像転送装置及びプログラムを提供することにある。

本発明は、以下の画像転送装置及びプログラムを提供する。

［１］画像データに誤り検出符号を付したパケットを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記パケットに対して同一データの繰り返しを緩和するためのスクランブル処理をパケット単位で行うスクランブル手段と、
前記スクランブル処理された前記パケットをパラレルデータからシリアルデータに変換して相手装置に転送する第１の変換手段と、
前記相手装置から転送され前記スクランブル処理された前記パケットを受信してシリアルデータからパラレルデータに変換する第２の変換手段と、
前記第２の変換手段によりパラレルデータに変換された前記パケットに対してデスクランブル処理を行うデスクランブル手段と、
前記デスクランブル処理された前記パケットの前記誤り検出符号に基づいて誤りを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記誤りが検出されたとき、当該誤りが検出された前記パケットの再送を前記相手装置に要求する再送要求手段とを備えた画像転送装置。

［２］前記画像データは、複数の色毎の画像データであり、
前記スクランブル手段は、複数の色毎にスクランブルの初期値を変えてスクランブル処理を行う前記［１］に記載の画像転送装置。

［３］画像データに誤り検出符号を付したパケットを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記パケットに対して同一データの繰り返しを緩和するためのスクランブル処理をパケット単位で行うスクランブル手段と、
前記スクランブル処理された前記パケットに対してデスクランブル処理を行うデスクランブル手段と、
前記デスクランブル処理された前記パケットの前記誤り検出符号に基づいて誤りを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記誤りが検出されたとき、当該誤りが検出された前記パケットの再送を要求する再送要求手段としてコンピュータを機能させるプログラム。

請求項１、３に係る発明によれば、複数のパケット単位でスクランブル処理を行った場合と比べてパケットの再送効率の向上を図ることができる。
請求項２に係る発明によれば、色毎のスクランブルの初期値が同一の場合と比べてクロストーク及び電磁放射を低減することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像転送装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、パケット構造の一例を示す図である。 図３（ａ）は、第１の実施の形態の動作を説明するための図であり、図３（ｂ）は、比較例の動作を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像転送装置の構成例を示すブロック図である。図２は、パケット構造の一例を示す図である。

図１に示すように、この画像転送装置１は、バッファメモリ１０１を有して画像データの入出力制御を行う入出力制御部１０を有し、入出力制御部１０の送信側に、ＣＲＣ演算部１１１を有するパケット生成部１１、スクランブラ１２、バッファメモリ１３１を有するパケット管理部１３、Ｋ符号生成部１４、セレクタ１５、８ｂ／１０ｂエンコーダ１６及びトランスミッタ１７を備え、入出力制御部１０の受信側に、レシーバ２１、８ｂ／１０ｂデコーダ２２、デスクランブラ２３、ＣＲＣ演算部２４、及びバッファメモリ２５１を有するパケット管理部２５を備える。

そして、画像転送装置１は、一対の差動信号線Ｔｘ＋／Ｔｘ−、及び一対の差動信号線Ｒｘ＋／Ｒｘ−を有する伝送ケーブルによって相手装置に接続されている。相手装置も本画像転送装置１と同様に構成されているので、その説明を省略する。図１では、伝送ケーブルを１レーン分有する場合を示しているが、複数のレーンを有していてもよい。

ここで、入出力制御部１０は、再送要求手段の一例である。スクランブラ１２は、スクランブル手段の一例である。送信側のパケット管理部１３は、生成手段の一例である。トランスミッタ１７は、第１の変換手段の一例である。レシーバ２１は、第２の変換手段の一例である。デスクランブラ２３は、デスクランブル手段の一例である。受信側のパケット管理部２４は、検出手段の一例である。

入出力制御部１０は、画像データの入出力制御を行うものであり、相手装置に転送した画像データ（送信データ）を、相手装置からＡＣＫ（肯定応答：Positive Acknowledgement）を受信するまでバッファメモリ１０１に再生用として保持する。また、入出力制御部１０は、パケット管理部２５のＣＲＣエラーの検出の有無に応じて、受信応答として正常受信時にＡＣＫ（肯定応答：Positive Acknowledgement）又はＮＡＫ（否定応答：Negative Acknowledgement）を相手装置に送信するようパケット生成部１１等を制御する。

パケット生成部１１は、転送すべき画像データ（送信データ）に対してＣＲＣ演算部１１１によりＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の演算を行って得られたＣＲＣ符号を画像データに付加してパケットを生成する。図２に示すように、パケット３０は、最終的には、ヘッダ３１、パケット３０を識別するための１６ビットのパケットＩＤ３２、５１２ビット等の多数のビットの画像データから構成されるデータ・フィールド３３、ＣＲＣ符号３４から構成される。また、パケット生成部１１は、相手装置から再送要求があると、入出力制御部１０の制御により、再送すべき画像データにＣＲＣ符号３４を付加した再送パケットを生成する。図２に示すデータ・フィールド３３及びＣＲＣ符号３４がスクランブル単位１２０である。なお、スクランブル単位は、パケットを構成するデータの全てに対して行ってもよく、画像データのみでもよい。ＣＲＣ符号は、誤り検出符号の一例である。

スクランブラ１２は、送信データに対してパケット単位でスクランブル処理を行うものである。スクランブル処理は、例えばＧ（Ｘ）＝Ｘ^１６＋Ｘ^１５＋Ｘ^１３＋Ｘ^４＋１の多項式を用いたリニアフィードバック・シフトレジスタ（ＬＦＳＲ）により実現することができる。

パケット管理部１３は、スクランブル処理されたパケット３０をバッファメモリ１３１に一時保持した後、ヘッダ３１及びパケットＩＤ３２を付加する。また、パケット管理部１３は、再送パケットに対して再送を示すヘッダを付加する。

セレクタ１５は、第１の入力端子にパケット３０が入力され、第２の入力端子にＫ符号が入力される。セレクタ１５は、通常動作時にパケット３０が選択され、ヘッダ挿入時および有効データを送らない時などにＫ符号が選択される。そしてセレクタ１５の出力は８ｂ／１０ｂエンコーダ１６に入力される。

８ｂ／１０ｂエンコーダ１６は、８ビットを１０ビットに変換するエンコード処理を行う。

トランスミッタ１７は、パラレルデータ（パケット）をシリアルデータに変換して伝送ケーブルの差動信号線Ｔｘ＋／Ｔｘ−を介して相手装置に送信する。

レシーバ２１は、伝送ケーブルの差動信号線Ｒｘ＋／Ｒｘ−を介して受信したシリアルデータ（パケット）をパラレルデータに変換する。

８ｂ／１０ｂデコーダ２２は、１０ビットを８ビットに変換するデコード処理を行う。

デスクランブラ２３は、受信データに対してパケット単位でスクランブル処理の逆処理、すなわちデスクランブル処理を行うものである。デスクランブルは、スクランブラ１２と同様の構成により実現することができる。

ＣＲＣ演算部２４は、デスクランブル処理後のデータについてＣＲＣを演算する。

パケット管理部２５は、受信したパケット３０から画像データを抽出するとともに、ＣＲＣ演算部２４による演算結果に基づいてＣＲＣエラーの有無を検出する。また、パケット管理部２５は、ＣＲＣエラーを検出すると、ＣＲＣエラーを起こしたパケットの再送を入出力制御部１０に指示する。

（第１の実施の形態の動作）
次に、図３を用いて第１の実施の形態の動作の一例を説明する。図３（ａ）は、第１の実施の形態の動作を説明するための図であり、図３（ｂ）は、比較例の動作を説明するための図である。なお、この動作説明では、本画像転送装置１をスキャン、コピー、複写（プリント）、ファックス等の複数の機能を有する複合機（画像形成装置）に適用し、画像形成装置のスキャナにより原稿から読み取った画像をコントローラから画像出力部に転送する場合について説明する。なお、転送元及び転送先は、コントローラ及び画像出力部に限られない。

まず、図３（ａ）を用いて第１の本実施の形態の動作について説明する。原稿から読み取られた画像データが送信データとしてコントローラの入出力制御部１０に入力されると、パケット生成部１１は、転送すべき画像データに対してＣＲＣ演算部１１１によりＣＲＣの演算を行って得られたＣＲＣ符号を画像データに付加してパケットを生成する。

スクランブラ１２は、パケット単位で送信データにスクランブル処理を施す。スクランブル処理されたパケットは、パケット管理部１３にてヘッダ３１及びパケットＩＤ３２が付加されて最終的なパケット３０が形成され、８ｂ／１０ｂエンコーダ１６にて８ビットが１０ビットに変換され、トランスミッタ１７にてパラレルデータからシリアルデータに変換され、伝送ケーブルの差動信号線Ｔｘ＋／Ｔｘ−を介して相手装置１ａの画像出力部にシリアル伝送される。

相手装置１ａにシリアル伝送されたパケット３０は、レシーバ２１にてシリアルデータからパラレルデータに変換され、８ｂ／１０ｂデコーダ２２にて１０ビットから８ビットに変換され、デスクランブラ２３にて受信データがデスクランブル処理され、ＣＲＣ演算部２４にてＣＲＣが演算される。

パケット管理部２５は、受信したパケットから画像データを抽出するとともに、ＣＲＣ演算部２４による演算結果に基づいてＣＲＣエラーの有無を検出する。図３（ａ）に示すように、パケットＩＤ「１」〜「６」のパケット３０が相手装置１ａの画像出力部にシリアル伝送され、パケットＩＤ「２」のパケットのエラーが発生したとすると、相手装置１ａのパケット管理部２５は、パケットＩＤ「２」についてＣＲＣエラーを検出し、入出力制御部１０に再送を指示する。

入出力制御部１０は、バッファメモリ１０１に保持していた画像データのうちパケットＩＤ「２」に対応する画像データをパケット生成部１１に出力し、前述したようにパケット３０’を生成し、スクランブラ１２にてスクランブル処理が行われ、パケット管理部１３にて再送を示すヘッダが付加され、本画像転送装置１に送信される。パケットＩＤ「２’」は再送されたパケット３０’を示す。図３（ａ）に示す場合は、パケットＩＤ「５」まで正常に伝送されているので、パケットＩＤ「２’」のパケット３０’に続いてパケットＩＤ「６」のパケット３０が送信されている。

（比較例）
次に、図３（ｂ）を用いて比較例について説明する。比較例は、４つのパケット毎にスクランブル処理を行うものである。図３（ｂ）は、送信側でパケットＩＤ「１」〜「４」のパケット３０がスクランブル処理され、パケットＩＤ「５」〜「８」のパケット３０がスクランブル処理されている様子を示している。受信側のバッファメモリ２５１にスクランブル処理されたパケット３０が格納される。受信側のパケット管理部２５がパケットＩＤ「２」のパケットのエラーを検出した場合、入出力制御部１０から再送要求をコントローラに送るが、パケットＩＤ「２」のパケット３０にエラーが発生した場合、パケットＩＤ「２」のパケット３０に続くパケットＩＤ「３」、「４」のパケット３０も影響を受けているので、パケットＩＤ「２」だけでなく、パケットＩＤ「３」、「４」のパケット３０も破棄する。送信側からパケットＩＤ「２’」、「３’」、「４’」のパケット３０’が再送される。バッファメモリ２５１に格納されたパケットＩＤ「５」のパケットは正常に受信できたので、パケットＩＤ「４’」の次にはパケットＩＤ「６」のパケット３０が続き、パケットＩＤ「２’」、「３’」、「４’」、「６」のパケットがスクランブル処理されて再送される。なお、図３（ｂ）のＣＯＭ３４は、同期をとるためのシンボル(Ｋ符号）である。

（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態によれば、パケット単位でスクランブル処理を行うことで、複数のパケット単位でスクランブル処理した場合と比べてパケットの再送効率の向上を図ることができる。図３に示す場合は、２つのパケット分のスループットが向上している。また、受信側のバッファメモリ２５１のメモリサイズの低減が可能になる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、図示は省略するが、図１に示す画像転送装置１の送信側の、パケット生成部１１、スクランブラ１２、パケット管理部１３、Ｋ符号生成部１４、セレクタ１５、８ｂ／１０ｂエンコーダ１６及びトランスミッタ１７、並びに受信側の、レシーバ２１、８ｂ／１０ｂデコーダ２２、デスクランブラ２３、ＣＲＣ演算部２４及びパケット管理部２５を複数の色、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）毎に設けたものである。この画像転送装置が転送する画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｋ毎の画像データである。

色毎に設けられたスクランブラ１２は、互いにスクランブルの初期値を変えてスクランブル処理を行う。

第２の実施の形態によれば、クロストーク及び電磁放射の低減することができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変形、実施が可能である。例えば、画像転送装置１の構成部分は、それぞれ一部又は全部を再構成可能回路（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array)、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）等のハードウエア回路によって構成してもよいし、それぞれ一部又は全部をプログラムに従ってＣＰＵが動作することで実現してもよい。

また、本発明は、本発明の要旨を変更しない範囲内で、実施の形態の構成要素の一部を省くことが可能である。また、上記実施の形態で用いたプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記憶して提供することもできる。

１…画像転送装置、１ａ…相手装置、１０…入出力制御部（再送要求手段）、１１…パケット生成部、１２…スクランブラ（スクランブラ手段）、１３…パケット管理部、１４…Ｋ符号生成部、１５…セレクタ、１６…８ｂ／１０ｂエンコーダ、１７…トランスミッタ（第１の変換手段）、２１…レシーバ（第２の変換手段）、２２…８ｂ／１０ｂデコーダ、２３…デスクランブラ（デスクランブル手段）、２４…ＣＲＣ演算部、２５…パケット管理部（検出手段）、３０…パケット、３１…ヘッダ、３２…パケットＩＤ、３３…データ・フィールド、３４…ＣＲＣ符号、３４…ＣＯＭ、１０１…バッファメモリ、１１１…ＣＲＣ演算部、１２０…スクランブル単位、１３１…バッファメモリ、２５１…バッファメモリ、Ｒｘ、Ｔｘ…差動信号線

Claims (3)

1. 画像データに誤り検出符号を付したパケットを生成する生成手段と、
   前記生成手段により生成された前記パケットに対して同一データの繰り返しを緩和するためのスクランブル処理をパケット単位で行うスクランブル手段と、
   前記スクランブル処理された前記パケットをパラレルデータからシリアルデータに変換して相手装置に転送する第１の変換手段と、
   前記相手装置から転送され前記スクランブル処理された前記パケットを受信してシリアルデータからパラレルデータに変換する第２の変換手段と、
   前記第２の変換手段によりパラレルデータに変換された前記パケットに対してデスクランブル処理を行うデスクランブル手段と、
   前記デスクランブル処理された前記パケットの前記誤り検出符号に基づいて誤りを検出する検出手段と、
   前記検出手段により前記誤りが検出されたとき、当該誤りが検出された前記パケットの再送を前記相手装置に要求する再送要求手段とを備えた画像転送装置。
2. 前記画像データは、複数の色毎の画像データであり、
   前記スクランブル手段は、複数の色毎にスクランブルの初期値を変えてスクランブル処理を行う請求項１に記載の画像転送装置。
3. 画像データに誤り検出符号を付したパケットを生成する生成手段と、
   前記生成手段により生成された前記パケットに対して同一データの繰り返しを緩和するためのスクランブル処理をパケット単位で行うスクランブル手段と、
   前記スクランブル処理された前記パケットに対してデスクランブル処理を行うデスクランブル手段と、
   前記デスクランブル処理された前記パケットの前記誤り検出符号に基づいて誤りを検出する検出手段と、
   前記検出手段により前記誤りが検出されたとき、当該誤りが検出された前記パケットの再送を要求する再送要求手段としてコンピュータを機能させるプログラム。
   
   

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