JP3439610B2 - 画像データ書き込み・読み出し方法、画像データ格納装置、およびこれを用いた画像データ書き込み・読み出しシステム - Google Patents

画像データ書き込み・読み出し方法、画像データ格納装置、およびこれを用いた画像データ書き込み・読み出しシステム

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JP3439610B2
JP3439610B2 JP30721396A JP30721396A JP3439610B2 JP 3439610 B2 JP3439610 B2 JP 3439610B2 JP 30721396 A JP30721396 A JP 30721396A JP 30721396 A JP30721396 A JP 30721396A JP 3439610 B2 JP3439610 B2 JP 3439610B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像データ格納方法
とその装置およびこれを用いた画像データ書き込み・読
み出しシステムに関し、特に、1つの画像データを種々
の解像度で表示したり、細部を拡大して表示する処理に
適用して好適な画像データの記憶媒体への格納方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、デジタルの画像データをメモリ等
に保存しておき、それを読み出して表示することができ
るようになされた装置が多く使用されている。保存され
る画像データは、例えばCCDを利用したイメージスキ
ャナやビデオカメラ等の画像入力装置を用いて入力され
たものであり、複数の画像データを保存することができ
るようになされていることが多い。
【0003】個々の画像データは、各々画像ファイルと
して保存されるのが基本である。そして、データ量の大
きい画像ファイルを保存するときは、例えば大容量の光
磁気ディスク(MO)やハードディスク(HDD)がフ
ァイル記憶装置として使用される。光磁気ディスクを用
いる場合、通常は、1ファイル単位の画像データは1枚
の光磁気ディスクに記録される。ただし、1つの画像フ
ァイルを構成する画像データ量が1枚の光磁気ディスク
の容量を越える場合は、複数枚の光磁気ディスクに分割
されて保存される。
【0004】ここで、上記光磁気ディスクを用いて大規
模な画像ファイル装置を構成する場合、例えば複数の光
磁気ディスクをオートチェンジ機構により交換すること
ができるジュークボックスのようなディスクライブラリ
装置が使用される。このディスクライブラリ装置では、
ユーザからの指示に応じてディスク交換が行われ、該当
する画像ファイルが読み出されるようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この種の装置では、1
つの画像データを種々の解像度で表示できるようにする
ことが要求される。例えば、画像全体を見れるようにあ
る程度縮小して表示したり、保存されている複数の画像
ファイルの中から所望の画像ファイルを容易に探し出せ
るように、原画像データに対応した低解像度の縮小画像
情報をリスト用アイコンとして複数同時に表示したり、
デザイン業界等における業務に対応するために、レイア
ウト用粗画像を表示したりすることなどが要求される。
【0006】このように1つの画像データを種々の解像
度で表示できるようにする要求に対応するための方法と
して、各解像度の画像データをあらかじめ作成して元の
画像ファイルと別個に保存しておく方法が考えられる。
しかしながら、この方法では、各解像度の画像データが
あらかじめ用意されているので表示処理を比較的高速に
行うことが可能であるが、その一方で、記憶しておく画
像データの量が膨大になり、装置全体の記憶容量が増大
化してしまうという問題が生じる。
【0007】逆に、装置全体の記憶容量が増大化してし
まうのを防ぐために、元の画像ファイルだけを保存して
おき、ある解像度で表示する旨の要求があったときに解
像度変換処理を行うという方法も考えられる。しかしな
がら、この方法では、解像度変換処理に多大な時間がか
かってしまうので、画像を所望の解像度で表示するため
の指示を出してから実際に画像表示されるまでの時間が
非常に長くなってしまうという問題があった。
【0008】また、この種の装置では、画像データの全
部を表示画面に縮小して表示することの他に、例えば写
真画像中の細かい部分をチェックしたり、図面画像中の
特定部品部分を詳細に参照したりするために、細部を本
来の解像度で画面全体に拡大して表示できるようにする
ことも要求される。これによれば、例えば、画像全体を
見たいときには全体を縮小して表示し、細部を詳しく見
たいときにはその部分を拡大して表示することが可能で
ある。
【0009】しかしながら、従来の技術では、1つの画
像データは1つあるいは複数の画像ファイルとして管理
されていたため、画像データの読み出しもファイル読み
出しとして行うようになされていた。そのため、細部の
画像データを切り出すためには、一旦画像データの全部
をメモリ上に展開し、そこから必要な画像データのみを
切り出す必要があった。これにより、ワークメモリの記
憶容量が増大化するだけでなく、切り出し処理に多大な
時間がかかってしまうという問題があった。
【0010】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、1つの画像データを種々の解像
度で表示する処理を、装置全体の記憶容量を増大化させ
ることなく高速に行うことができるようにすることを第
1の目的とする。また、全体画像中の任意の部分を本来
の精度で拡大して表示する処理を、記憶容量を増大化さ
せることなく高速に行うことができるようにすることを
第2の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の画像データ書き
込み・読み出し方法は、原画像を複数の解像度成分に分
け、同じ解像度成分に属するデータがまとまるように配
置換えをして各解像度成分のデータを第一の記憶媒体に
階層構造的に格納し、ユーザーからのデータの読み出し
要求があったときに、当該データが上記第一の記憶媒体
に格納された成分データである場合には上記データの次
に読み出される確率の高いデータとしてより高解像度の
成分データを上記第一の記憶媒体から第二の記憶媒体に
前もって展開しておくことを特徴とする。
【0012】本発明の画像データ書き込み・読み出し方
法における他の特徴とするところは、上記原画像を複数
の解像度成分に分ける処理は、上記原画像を構成する各
スキャンラインのデータを同じ解像度成分どうしがまと
まるように配置換えをするようにしたことである。
【0013】本発明の画像データ書き込み・読み出し方
法における他の特徴とするところは、解像度が低い成分
のデータほど上記第一の記憶媒体の記憶領域の上層に格
納し、解像度が高い成分のデータほど上記第一の記憶媒
体の記憶領域の下層に格納するようにしたことである。
【0014】本発明の画像データ書き込み・読み出し方
法における他の特徴とするところは、上記第二の記憶媒
体は、上記第一の記憶媒体より読み出し速度が高速な記
憶媒体であることである。
【0015】本発明の画像データ書き込み・読み出し方
法における他の特徴とするところは、上記原画像データ
から分けられた複数の解像度成分のデータを複数の記憶
媒体に分けて格納するようにしたことである。
【0016】本発明の画像データ格納装置は、原画像を
複数の解像度成分に分けるデータ分割手段と、上記デー
タ分割手段で分割された複数の解像度成分のデータを同
じ解像度成分に属するデータがまとまるように配置換え
をして第一の記憶媒体に階層構造的に格納するデータ格
納手段と、ユーザーからのデータの読み出し要求があっ
たときに、当該データが上記第一の記憶媒体に格納され
た成分データである場合には上記データの次に読み出さ
れる確率の高いデータとしてより高解像度の成分データ
を上記第一の記憶媒体から第二の記憶媒体に前もって展
開しておくプリフェッチ手段とを備えたことを特徴とす
る。
【0017】本発明の画像データ格納装置における他の
特徴とするところは、上記データ分割手段は、上記原画
像を構成するスキャンライン毎にデータを分割し、上記
データ格納手段は、スキャンライン毎にデータを分割さ
れたデータを同じ解像度成分どうしがまとまるように配
置換えをすることである。
【0018】本発明の画像データ格納装置における他の
特徴とするところは、上記データ格納手段は、解像度が
低い成分のデータほど上記第一の記憶媒体の記憶領域の
上層に格納し、解像度が高い成分のデータほど上記第一
の記憶媒体の記憶領域の下層に格納するようにすること
である。
【0019】本発明の画像データ格納装置における他の
特徴とするところは、上記第二の記憶媒体は、上記第一
の記憶媒体より読み出し速度が高速な記憶媒体であるこ
とである。
【0020】本発明の他の特徴とするところは、上記デ
ータ格納手段は、上記データ分割手段により分割された
複数の解像度成分のデータを複数の記憶媒体に分けて格
納することである。
【0021】本発明の画像データ書き込み・読み出しシ
ステムは、画像を格納するサーバと、画像を表示するク
ライアントがネットワークを介して接続された画像デー
タ書き込み・読み出しシステムにおいて、前記サーバ
は、原画像を複数の解像度成分に分けるデータ分割手段
と、上記データ分割手段で分割された複数の解像度成分
のデータを同じ解像度成分に属するデータがまとまるよ
うに配置換えをして第一の記憶媒体に階層構造的に格納
するデータ格納手段と、前記クライアントからネットワ
ークを介してデータの読み出し要求があったときに、当
該データが上記第一の記憶媒体に格納された成分データ
である場合には上記データの次に読み出される確率の高
いデータとしてより高解像度の成分データを上記第一の
記憶媒体から第二の記憶媒体に前もって展開しておくプ
リフェッチ手段とを備え、クライアントは、少なくとも
画像の解像度及び/又は画像の一部領域を指示する為の
指示手段と、画像を表示するための表示手段とを備えた
ことを特徴とする。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】上記のように構成した本発明によれば、1
つの原画像データは、あらかじめ複数の解像度成分に分
けられて階層構造的に第一の記憶媒体に格納されるの
で、例えばある解像度で画像を表示したい旨の要求があ
った場合に、解像度変換処理などの面倒な処理を行わな
くても、要求された解像度を実現するために必要な解像
度成分のデータを読み出すだけで上記要求された解像度
の画像を得ることができるようになる。また、データの
読み出し要求があったときに、上記データより高解像度
の他のデータを次に読み出される確率の高いデータとし
て第一の記録媒体から第二の記憶媒体に前もって展開し
ておくことで、読み出し処理時間を実質的に短縮するこ
とが可能となる。
【0028】また、原画像を複数の解像度成分に分ける
処理において、原画像を構成する各スキャンラインのデ
ータを同じ解像度成分どうしがまとまるようにした場合
には、データの読み出しをスキャンライン単位で行うこ
とができる。これにより、画像データ中の任意の部分を
切り出して表示したい旨の要求があった場合も、その切
り出し処理の際に該当するスキャンラインのデータだけ
を読み出してメモリ上に展開すればよくなり、画像デー
タの全部を展開する必要はなくなる。
【0029】また、解像度が低い成分のデータほど記憶
媒体の記憶領域の上層に格納し、解像度が高い成分のデ
ータほど下層に格納するようにした場合には、使用頻度
の高い低解像度成分のデータがアドレス番号の小さい方
に格納され、使用頻度の低い高解像度成分のデータがア
ドレス番号の大きい方に格納されるようになり、各解像
度成分のデータの読み出しをよりスムーズに行うことが
できるようになる。
【0030】また、上記第二の記憶媒体は、上記第一の
記憶媒体より読み出し速度が高速な記憶媒体である場合
には、あるデータの読み出し要求が実際には初めてのも
のであっても、それより前の他のデータの読み出し要求
時に低速な第一の記憶媒体から高速な第二の記憶媒体に
該当するデータが既に展開されていれば、低速な第一の
記憶媒体からではなく、高速な第二の記憶媒体から該当
するデータが読み出されるようになる。したがって、使
用頻度の高いデータだけでなく、使用頻度がそれほど高
くないデータに関しても読み出し処理時間を実質的に短
縮することが可能となる。
【0031】また、複数の解像度成分のデータを複数の
記憶媒体に分けて格納するようにした場合には、例えば
データ量が多く使用頻度が低い高解像度成分のデータは
大容量の記憶媒体に格納し、データ量が少なく使用頻度
の高い低解像度成分のデータは高速アクセスが可能な記
憶媒体に格納することが可能となる。これにより、デー
タ容量の制限から高速アクセスが可能な記憶媒体に全て
の解像度成分のデータを格納できない場合でも、少なく
とも使用頻度の高いデータに関しては読み出し速度を速
くすることが可能となる。
【0032】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の画像データ格納
装置の要素的特徴を表す機能構成ブロック図であり、図
2は、本発明の画像データ格納方法を説明するための概
念図である。以下、これらの図1および図2を用いて本
発明の一実施形態を説明する。
【0033】図1において、1はデータ分割手段であ
り、入力される原画像データを複数の解像度成分に分け
るものである。図2は、原画像データの分割の様子を示
したものであり、図2(a) に示す原画像データは、この
データ分割手段1によって例えば図2(b),(c),(d) に示
す3つの解像度成分のデータに分けられる。なお、図2
(a) に示した“絵”の文字は、イメージデータ(ドット
データ)である。
【0034】図2に示したように、ここでは、原画像デ
ータを複数の解像度成分に分ける処理をスキャンライン
単位で行うようにしている。図2(b) は、原画像データ
の全スキャンラインのうち、比較的大きな間隔毎に位置
するスキャンライン上のデータから成る解像度成分であ
る。また、図2(c) は、図2(b) に示した各スキャンラ
イン間に位置する比較的間隔の小さいスキャンライン上
のデータから成る解像度成分である。また、図2(d)
は、図2(c) に示した各スキャンライン間に位置する最
も間隔の小さいスキャンライン上のデータから成る解像
度成分であり、図2 (b)→ (c)→ (d)へと解像度が順に
高くなっている。
【0035】この説明から分かるように、図2(b),(c),
(d) に示した各スキャンラインはそれぞれ異なったもの
であり、これら全てのスキャンラインのデータによって
図2(a) の原画像データが構成される。すなわち、図2
(a) に示す原画像データのデータ量は、図2(b),(c),
(d) に示す各解像度成分のデータのトータル量に等しい
ものである。
【0036】次いで、2は圧縮手段であり、上記データ
分割手段1により分けられた各解像度成分のデータをス
キャンラインごとに圧縮するものである。通常、画像デ
ータはデータ量が多いため、圧縮をかけて保存するのが
一般であるが、この圧縮は、近傍画素データの同一性あ
るいは類似性を利用して行われることが多い。画像デー
タの性質上、1つのスキャンライン上に存在する各画素
データに同一性や類似性がある場合が多くなるが、本実
施形態では各解像度成分への分割をスキャンライン単位
で行っているので、近傍画素の同一性や類似性を利用し
て高い圧縮率を達成することが可能となる。
【0037】上記原画像データの各解像度成分への分割
処理を、スキャンライン単位ではなく、水平方向ライン
と垂直方向ラインとの交点、すなわちドット単位で行う
ことも可能であるが、この場合には同一性や類似性のあ
る画素データが異なる解像度成分にばらけてしまうこと
が多くなり、高圧縮率を達成できなくなってしまう。し
たがって、データ圧縮を行う場合は、各解像度成分への
分割処理はスキャンライン単位で行うのが好ましい。も
ちろん、圧縮手段2を設けずにデータ圧縮を行わない場
合は、各解像度成分への分割処理をドット単位で行って
もよい。
【0038】3はデータ格納手段であり、上記圧縮手段
2によりスキャンラインごとに圧縮された各解像度成分
のデータを、同じ解像度成分に属するデータがまとまる
ように配置換えをして記憶媒体4の記憶領域に階層構造
的に格納するものである。なお、圧縮手段2が設けられ
ていない場合は、上記データ分割手段1により分けられ
た各解像度成分のデータをそのまま記憶媒体4の記憶領
域に階層構造的に格納する。
【0039】すなわち、データ格納手段3は、図2(b)
に示す各スキャンライン上のデータと、図2(c) に示す
各スキャンライン上のデータと、図2(d) に示す各スキ
ャンライン上のデータとを記憶媒体4の記憶領域におい
て階層構造的になるように格納する。このとき、解像度
が最も低い図2(b) のデータを記憶媒体4の記憶領域の
最上層に格納し、解像度が最も高い図2(d) のデータを
最下層に格納する。
【0040】これにより、図3に示すように、図2(b)
に示す各スキャンラインのデータが記憶媒体4の記憶領
域の先頭アドレスから格納され、図2(c) に示す各スキ
ャンラインのデータがその後の記憶領域に格納され、図
2(d) に示す各スキャンラインのデータが更にその後の
記憶領域に格納されるようになる。以降、2つの解像度
成分のデータを比較した場合、記憶領域の上層に格納さ
れるデータを上位レベルのデータと呼び、下層に格納さ
れるデータを下位レベルのデータと呼ぶ。
【0041】なお、画像データに圧縮を施して保存する
場合には、図1のように画像データを複数の解像度成分
に分けてから圧縮処理を行う必要は必ずしもなく、スキ
ャンラインごとに入力される画像データを各スキャンラ
インごとに圧縮し、その後、同じ解像度成分どうしがま
とまるように配置換えをして各解像度成分のデータを記
憶媒体4の記憶領域に階層構造的に格納するようにして
も良い。また、原画像データを入力する図示しない画像
入力装置内で、原画像データに対する圧縮をハードウェ
アで高速にかけるようにすることも可能である。
【0042】以上のように、本実施形態の画像データ格
納方法および装置によれば、1つの画像データは、あら
かじめ複数の解像度成分に分割されて階層構造的に記録
媒体4に格納されるので、解像度変換処理などの面倒な
処理を行わなくても、どの解像度成分のデータを読み出
すかを制御するだけで、1つの画像データから種々の解
像度の画像を得ることができる。よって、1つの画像デ
ータを種々の解像度で表示する処理を、装置全体の記憶
容量を増大化させることなく高速に行うことができるよ
うになる。
【0043】例えば、上記した例において、解像度の最
も低い画像を表示するときは、記憶媒体4の先頭アドレ
スから図2(b) に示した各スキャンラインのデータだけ
を読み出して図示しない表示装置に供給すれば良い。ま
た、それよりも解像度が高い中解像度の画像を表示する
ときは、記憶媒体4の先頭アドレスから図2(b),(c)に
示した各スキャンラインのデータだけを読み出して図示
しない表示装置に供給すれば良い。また、本来の解像度
である原画像を表示するときは、記憶媒体4の先頭アド
レスから図2(b),(c),(d) に示した全スキャンラインの
データを読み出して図示しない表示装置に供給すれば良
い。
【0044】ここで、例えば、まず最初に原画像データ
に対応した低解像度の縮小画像情報を画像検索用アイコ
ンとして表示し、その後要求のあった画像を拡大して表
示する場合や、デザイン業界等における業務においてま
ず最初にレイアウト用粗画像を表示して配置を確認し、
その後本来の解像度で表示して細かい作業をする場合、
または医療業においてまず最初にレントゲン画像の全体
を表示して疾患の有無を確認し、その後疾患部を拡大し
て表示する場合などを考えれば分かるように、高解像度
の画像よりも低解像度の画像の方がよく使われる。
【0045】本実施形態では、解像度が低い成分のデー
タほど記憶媒体4の記憶領域の上層に(アドレス番号の
小さい方に)格納し、解像度が高い成分のデータほど下
層(アドレス番号の大きい方に)に格納するようにして
いる。したがって、使用頻度の高いデータほどアドレス
番号の若い方に格納されるようになり、各解像度成分の
データの読み出しをよりスムーズに行うことができるよ
うになる。
【0046】なお、図1の実施形態では、各解像度成分
のデータを図3のように1つの記憶媒体4上に階層構造
的に記憶するようにしているが、各解像度成分のデータ
を複数の記憶媒体に分けて格納するようにしても良い。
これによれば、データ容量の制限から高速アクセスが可
能な記憶媒体に全ての解像度成分のデータを格納できな
い場合でも、データ量が多く使用頻度が低い高解像度成
分のデータは大容量の記憶媒体に格納し、データ量が少
なく使用頻度の高い低解像度成分のデータは高速アクセ
スが可能な記憶媒体に格納することが可能となる。これ
により、少なくとも使用頻度の高いデータに関しては読
み出し速度を速くすることができる。
【0047】また、本実施形態では、スキャンライン単
位でデータの読み出しを行うことができるので、画像デ
ータ中の任意の部分を切り出して表示する場合も、その
切り出し処理の際に該当するスキャンラインのデータだ
けを読み出してメモリ上に展開すればよく、画像データ
の全部を展開する必要はない。したがって、全体画像中
の任意の部分を本来の精度で拡大して表示する処理も、
装置の記憶容量を増大化させることなく高速に行うこと
ができるようになる。
【0048】図4は、上述した本実施形態の画像データ
格納方法および装置を適用した画像データ書き込み・読
み出しシステムの一構成例を示すブロック図である。図
4に示すように、本実施形態の画像データ書き込み・読
み出しシステムは、システム制御部41、通信インタフ
ェース42、画像入力部43、圧縮・伸長部44、デー
タ記憶部45、指示部46、画像表示部47、データ管
理部48、データ書き込み・読み出し部49、ハードデ
ィスク(HDD)50、データ切り出し部51、および
ディスクライブラリ装置(ジュークボックス)60を備
えている。
【0049】ここで、ジュークボックス60は、複数の
光磁気ディスク(MO)64を格納する格納庫63、複
数の光ディスクドライブ61およびオートチェンジ機構
62を備えている。光ディスクドライブ61は、格納庫
63に格納されたMO64に対して画像データの書き込
みおよび読み出しの処理を行う。このときMO64に
は、データ書き込み・読み出し部49の制御により、1
つの画像データが複数の解像度成分に分けられ、それら
のデータが階層構造的に書き込まれるとともに、データ
の読み出しも解像度成分毎あるいはスキャンライン毎に
行われる。
【0050】また、オートチェンジ機構62は、データ
書き込み・読み出し部49の制御により、MO64の交
換処理を行う。すなわち、データ書き込み・読み出し部
49により指定されたMO64を格納庫63から取り出
して対応する光ディスクドライブ61に装填したり、デ
ータ書き込み・読み出し部49により指定された光ディ
スクドライブ61に装填されたMO64を格納庫63に
格納したりする処理を行う。
【0051】このように構成されたジュークボックス6
0では、ユーザからの指示に応じてディスク交換が行わ
れ、データ書き込み・読み出し部49を介して該当する
画像データが解像度成分毎あるいはスキャンライン毎に
読み出される。読み出された画像データは、データ記憶
部45に一時的に保持される。
【0052】システム制御部41は、システム全体の制
御を行うものであり、そのためのプログラムは、HDD
50に格納されている。通信インタフェース42は、図
示しない外部機器とネットワークを介して画像データや
コマンドの通信を行うものである。また、画像入力部4
3は、ジュークボックス60やHDD50に保存する画
像データを入力するためのものであり、例えば、CCD
を利用したイメージスキャナやビデオカメラ等の画像入
力装置が用いられる。
【0053】圧縮・伸長部44は、上記画像入力部43
により入力される画像データをスキャンラインごとに圧
縮したり、HDD50やジュークボックス60から読み
出された画像データをスキャンラインごとに伸長したり
するものである。データ記憶部45は、圧縮・伸長部4
4により圧縮された画像データ、あるいはHDD50や
ジュークボックス60から読み出された画像データを一
時的に記憶するものである。
【0054】このデータ記憶部45に記憶された画像デ
ータは、データ書き込み・読み出し部49でデータの配
置換えを行う際や、圧縮・伸長部44での伸長処理やデ
ータ切り出し部51での切り出し処理を行う際などに使
用される。つまり、データ記憶部45は、上記データ書
き込み・読み出し部49、圧縮・伸長部44、データ切
り出し部51における処理のワークメモリとして機能す
る。
【0055】指示部46は、画像表示部47において画
像を所望の解像度で表示するように指示したり、画像表
示部47に表示されている画像の全範囲の中から任意の
一部領域を本来の精度で画面全体に拡大して表示する領
域として指示するためのものである。この指示部46
は、例えばキーボードやマウス等の入力デバイスにより
構成される。
【0056】解像度の指定は、段階的に分けられた複数
の解像度(例えば高解像度、中解像度、低解像度)を直
接指定できるようにしても良いし、画像ファイル検索用
の画像アイコンやレイアウト用粗画像などを表示するこ
とを指示するためのメニューあるいはアイコンをマウス
クリックすることによって指定するようにしても良い。
解像度の指定のし方は、ここでは特に限定しない。
【0057】また、一部領域の指定は、例えば写真画像
中の細かい部分をチェックしたり、図面画像中の特定部
品部分を詳細に参照したいという要求がある場合に行わ
れ、例えば、所望の矩形領域(表示画面に相似で、相似
比はあらかじめ決められているものとする)の中心点あ
るいは任意の一点となる位置でマウスのクリック操作を
したり、拡大対象とする一部領域として、任意形状の領
域をマウスのドラッグ操作等によって自由に指定できる
ようにしても良い。切り出し領域の指定のし方も、ここ
では特に限定しない。
【0058】画像表示部47は、HDD50やジューク
ボックス60から読み出された画像データを表示するた
めのものであり、例えばCRTやLCD、プラズマディ
スプレイなどの表示装置が用いられる。データ管理部4
8は、HDD50やジュークボックス60に格納されて
いる各解像度成分のデータの格納場所などを管理するた
めのものであり、後述するようなアドレステーブルを有
している。
【0059】データ書き込み・読み出し部49は、HD
D50やジュークボックス60に対して画像データの書
き込みや読み出しの処理を行うものである。これについ
ての詳しい動作は後述する。HDD50は、上述したシ
ステム全体を制御するプログラムの他に、データ書き込
み・読み出し部49の制御によってある解像度成分のデ
ータが記憶されるようになっている。
【0060】データ切り出し部51は、ジュークボック
ス60から読み出されデータ記憶部45に記憶された所
定スキャンラインの画像データの中から、上記指示部4
6で指示された一部領域の画像データを切り出す処理を
行う。そして、このようにして切り出した一部領域の画
像データをデータ表示部47に供給したり、通信インタ
フェース42に供給してネットワークを介して外部機器
に転送する。
【0061】次に、上記のように構成した本実施形態の
画像データ書き込み・読み出しシステムの動作について
説明する。まず、画像データの格納時の動作を説明す
る。画像入力部43により入力された画像データは、ま
ず圧縮・伸長部44に与えられ、スキャンラインごとに
圧縮される。圧縮処理が施された各スキャンラインのデ
ータは、データ記憶部45に一時記憶される。
【0062】このデータ記憶部45に記憶された画像デ
ータは、データ書き込み・読み出し部49を介してHD
D50やジュークボックス60内のMO64に書き込ま
れる。このときデータ書き込み・読み出し部49は、上
記圧縮・伸長部44によりスキャンラインごとに圧縮さ
れたデータを複数の解像度成分に分け、同じ解像度成分
に属するデータがまとまるように配置換えをして、上記
HDD50やMO64の記憶領域に階層構造的に格納す
る(図2、図3参照)。
【0063】その際、データ量が多く使用頻度が低い高
解像度成分のデータを大容量のジュークボックス60
(MO64)に格納し、データ量が少なく使用頻度の高
い低解像度成分のデータを高速アクセスが可能なHDD
50に格納する。なお、データ書き込み・読み出し部4
9内にキャッシュメモリを内蔵し、使用頻度が最も高い
データをこのキャッシュメモリに格納するようにしても
良い。このようにすることにより、少なくとも使用頻度
の高い解像度成分のデータに関して読み出し速度を速く
することができる。
【0064】次に、画像データの読み出し時の動作を説
明する。まず、指示部46を用いてある解像度で画像を
表示するように指示されると、それが要求信号としてシ
ステム制御部41に伝えられる。システム制御部41
は、伝えられた要求信号を解釈し、その解釈結果に従っ
てデータ書き込み・読み出し部49を制御する。
【0065】データ書き込み・読み出し部49は、要求
された解像度で画像を表示するために必要となる解像度
成分のデータだけをHDD50やジュークボックス60
から読み出す。例えば、低解像度で画像を表示する場合
はHDD50から該当する解像度成分のデータを読み出
し、高解像度で画像を表示する場合はHDD50とジュ
ークボックス60との両方から該当する解像度成分のデ
ータを読み出す。読み出された各解像度成分のデータ
は、データ記憶部45に一時記憶され、圧縮・伸長部4
4によりスキャンラインごとに伸長処理される。その
後、データ表示部47に与えられ、指示された解像度で
表示される。
【0066】ところで、圧縮処理を行わない場合は、各
スキャンラインのデータは固定長であるため、各解像度
成分のデータを読み出すに際してどの解像度成分のデー
タがどこに格納されているかを簡単に知ることができ
る。しかし、本実施形態のように圧縮処理を行っている
場合は、各スキャンラインのデータは非固定長となるた
め、どの解像度成分のデータがどこに格納されているか
のアドレス管理を行う必要がある。
【0067】そのため、データ管理部48では、データ
書き込み・読み出し部49が各解像度成分のデータをH
DD50やジュークボックス60に格納する際に、図5
に示すようなアドレステーブルを作成し、管理してい
る。図5の例では、1つの原画像データをレベル0〜9
の10段階の解像度成分に分けている。なお、レベル番
号の小さい方が上位レベルのデータ(低解像度成分のデ
ータ)である。
【0068】ここでは、レベル0〜3に相当する解像度
成分のデータをファイルAとして格納し、レベル4〜7
に相当する解像度成分のデータをファイルBとして格納
し、レベル8〜9に相当する解像度成分のデータをファ
イルCとして格納している。このとき、ファイルAは高
速アクセスが可能なキャッシュメモリに格納し、ファイ
ルBは比較的高速アクセスが可能なHDD50に格納
し、ファイルCは大容量のジュークボックス60に格納
することが可能である。
【0069】データ管理部48は、各ファイル毎にアド
レステーブル(スキャンラインテーブル)を作成し、各
スキャンラインのデータが格納されているアドレスを管
理している。これにより、データ書き込み・読み出し部
49は、このデータ管理部48が管理しているアドレス
テーブルを見ることによって、必要な解像度成分のデー
タのみを簡単に読み出すことができる。
【0070】このように、本実施形態では、ある解像度
で画像を表示したい旨の要求があった場合に、その要求
を満足するために必要となる解像度成分のデータを読み
出すだけで、要求にあった解像度の画像を簡単に表示す
ることができる。これにより、あらかじめ種々の解像度
の画像データを別個に作成して保存しておく必要もな
く、また、要求があったときに解像度変換処理という面
倒な処理を行うことなく種々の解像度の画像に対応する
ことができる。よって、要求に応じて種々の解像度で画
像を表示する処理を装置の記憶容量を増大化することな
く、高速に行うことができる。
【0071】また、本実施形態では各解像度成分ごとに
格納する記憶媒体を変えることで、少なくとも使用頻度
の高い低解像度成分のデータに関して読み出し速度を速
くすることもできる。これに加えて本実施形態では、デ
ータ書き込み・読み出し部49に以下のようなプリフェ
ッチ機能を追加することにより、ジュークボックス60
に格納された高解像度成分のデータの読み出し速度も実
質的に速くすることができるようにしている。これによ
れば、要求に応じて種々の解像度で画像を表示する処理
を更に高速化することができる。
【0072】図6は、上記プリフェッチ機能を説明する
ための図である。図6の例ではHDD50を用いている
が、これはデータ書き込み・読み出し部49が内蔵する
図示しないキャッシュメモリであっても良い。
【0073】図6に示すように、例えば一番最初に低解
像度成分のデータが格納された画像ファイルを読み出す
ための読み出し要求があった場合は、その画像ファイル
をMO64にアクセスして読み出し、それをHDD50
(あるいはキャッシュメモリ)にコピーするとともに、
データ記憶部45に一時記憶してその画像ファイルの読
み出し処理を完了する。このとき、あらかじめ定めてお
いたルールに基づいて、読み出し要求のあった画像ファ
イルから予想した別の画像ファイル(例えば高解像度成
分のデータ)をHDD50にプリフェッチしておく。
【0074】その後、上記プリフェッチされた画像ファ
イルを読み出すための読み出し要求が実際にあったとす
る。この読み出し要求は初めてなされたものであるが、
前回の読み出し時にこの画像ファイルもHDD50に既
にコピーされているので、MO64からではなく、HD
D50から読み出すことができる。なお、上記一番最初
に読み出し要求のあった画像ファイルは、上述したよう
に通常のキャッシュ動作に従ってHDD50に保持され
ているので、その後行われた読み出し要求に対してもH
DD50にアクセスして読み出すことができる。
【0075】このように本実施形態では、ある画像ファ
イルの次に読み出される確率の高い画像ファイルを、実
際の読み出し要求前にあらかじめジュークボックス60
からHDD50やキャッシュメモリにコピーしておくよ
うにしているので、初めての読み出し要求に対してもH
DD50やキャッシュメモリにアクセスして読み出すこ
とができるようになり、ジュークボックス60に格納さ
れた画像ファイルの読み出し処理時間を実質的に短縮す
ることができる。
【0076】特に本実施形態では、低解像度成分のデー
タの読み出し時にそれよりも高解像度成分のデータをプ
リフェッチするようにしているので、例えば、まず最初
に原画像データに対応した低解像度の縮小画像情報を画
像検索用アイコンとして表示し、その後要求のあった画
像を拡大して表示する場合や、デザイン業界等における
業務においてまず最初にレイアウト用粗画像を表示して
配置を確認し、その後本来の解像度で表示して細かい作
業をする場合、または医療業においてまず最初にレント
ゲン画像の全体を表示して疾患の有無を確認し、その後
疾患部を拡大して表示する場合などに有効である。
【0077】図7は、このようなプリフェッチ機能を実
現するためのルールの例を示す図である。図7に挙げて
いる4つの例のうち、第1〜第3番目の例はファイル名
の置換を規定したルールであり、第4番目の例はファイ
ル中の一部の置換を規定したルールである。
【0078】すなわち、第1番目の例は、拡張子がgi
fの画像ファイルに対して読み出し要求があったら、そ
れと同じファイル名で拡張子がtifの画像ファイルを
プリフェッチするというルールを表す。また、第2番目
の例は、異なるディレクトリに格納されている同じファ
イル名、同じ拡張子の画像ファイルをプリフェッチする
というルールを表す。
【0079】また、第3番目の例は、ファイル名An
対してファイル名An+1 の関係にある同じ拡張子の画像
ファイルをプリフェッチするというルールを表す。ま
た、第4番目の例は、拡張子がdat0の画像ファイル
中のx〜yバイト目のデータに対して読み出し要求があ
ったら、ファイル名が同じで拡張子がdat1の画像フ
ァイル中のax+b〜cy+dバイト目(a〜dは所定
の係数)のデータをプリフェッチするというルールを表
す。
【0080】特に、本実施形態の場合は、1つの原画像
データをスキャンライン単位で複数の解像度成分に分
け、各スキャンラインを同じ解像度成分どうしがまとま
るように配置換えをしてHDD50やジュークボックス
60に格納しているので、第4番目の例のように、ファ
イル中の一部のデータのみを対応させてプリフェッチで
きるようにするルールが有効である。
【0081】このようにデータ書き込み・読み出し部4
9にプリフェッチ機能を持たせた場合の動作を以下に説
明する。データ書き込み・読み出し部49は、まず、何
らかの画像データ(各解像度成分のデータ)の読み出し
要求があると、その読み出し要求のあった画像データが
HDD50に記憶されているかどうかを判断する。
【0082】そして、記憶されていないと判断したとき
は、ジュークボックス60内のMO64から該当する画
像データを読み出し、それをデータ記憶部45に一時記
憶するとともに、HDD50のキャッシュ領域に展開す
る。このとき、データ書き込み・読み出し部49が保持
しているルールに従って、読み出された画像データに関
連付けられている他の画像データがあれば、それもジュ
ークボックス60から読み出してHDD50のキャッシ
ュ領域にプリフェッチしておく。
【0083】一方、読み出し要求のあった画像データが
HDD50に記憶されていると判断したときは、その画
像データをHDD50から読み出し、それをデータ記憶
部45に供給する。ここで、その読み出し要求が初めて
のものであっても、該当する画像データが上述のように
して既にプリフェッチされていれば、ジュークボックス
60ではなくHDD50にアクセスして読み出すことが
できる。よって、ディスク交換などの処理時間を待たず
に済み、読み出し時間を大幅に短縮することができる。
【0084】次に、画像中の細部を本来の精度で拡大し
て表示する際の動作を説明する。すなわち、画像表示部
47上である画像データが表示されている状態で、指示
部46によって細部を拡大して表示する一部領域が指定
されると、それが要求信号としてシステム制御部41に
伝えられる。システム制御部41は、伝えられた要求信
号を解釈し、その解釈結果に従ってデータ書き込み・読
み出し部49およびデータ切り出し部51を制御する。
【0085】データ書き込み・読み出し部49は、デー
タ管理部48が管理しているスキャンラインテーブルを
参照して、上記指示部46により指定された一部領域を
含むスキャンラインのデータだけをHDD50やジュー
クボックス60から読み出す。こうして読み出された各
スキャンラインのデータは、データ記憶部45に一時記
憶される。
【0086】データ切り出し部51は、上記データ記憶
部45に記憶された各スキャンラインのデータの中か
ら、指示部46により指定された一部領域の部分のデー
タを切り出す処理を行う。切り出されたデータは、圧縮
・伸長部44により伸長処理された後、データ表示部4
7に与えられて表示される。
【0087】このように、本実施形態では、指定された
一部領域を切り出す処理の際に、該当するスキャンライ
ンのデータだけを読み出してデータ記憶部45上に展開
すればよく、画像データの全部を展開する必要はない。
したがって、データ記憶部45の記憶容量がそれほど大
きくなくてもよく、データ記憶部45に画像データを読
み出す際の時間も短縮できる。よって、全体画像中の任
意の部分を本来の精度で拡大して表示する処理を、装置
の記憶容量を増大化させることなく高速に行うことがで
きるようになる。
【0088】なお、図4の実施形態では、スタンドアロ
ン型のコンピュータシステムを例にとって説明したが、
画像ファイルの保存機器と使用機器(読み出し要求機
器)とが異なり、それらがネットワークを介して接続さ
れたネットワークシステム、例えばクライアントサーバ
システムに適用することもできる。すなわち、サーバに
複数の画像ファイルを保存しておき、クライアントから
適時指示された画像ファイルを読み出してそれをクライ
アントの表示画面上に表示する形態である。この場合、
例えば指示部46およびデータ表示部47はクライアン
ト側に設けられ、それ以外のものがサーバ側に設けられ
る。
【0089】この種のシステムでは、サーバとクライア
ントとを繋ぐネットワークが細い場合には(クライアン
トマシンとしてパソコンを使用する場合、パソコンが予
め対応しているネットワークは細いことが多い)、画像
データの転送に非常に多くの時間がかかってしまう。
【0090】しかしながら、本実施形態によれば、種々
の解像度で画像を表示する場合には、該当する解像度成
分のデータのみがサーバからクライアントに転送される
ようになるし、画像中の一部領域を拡大して表示する場
合には、その一部領域のデータのみが切り出されて転送
されるようになる。よって、画像データの全部を転送す
る場合に比べて転送データ量が少なくて済み、転送にか
かる時間を格段に短くすることができる。
【0091】また、図4の実施形態では、画像ファイル
の保存機器としてジュークボックス60を例に挙げた
が、本発明はこれに限られない。すなわち、HDD50
や図示しないキャッシュメモリなどの高速2次記憶装置
に比べてデータの読み出しに長い時間がかかる記憶装置
であれば、同様に適用することが可能である。
【0092】
【発明の効果】本発明は上述したように、原画像を構成
する各スキャンラインのデータを同じ解像度成分どうし
がまとまるように配置換えし、各解像度成分のデータを
記憶媒体の記憶領域に階層構造的に格納するようにした
ので、1つの原画像データは、あらかじめ複数の解像度
成分に分けられて階層構造的に第一の記憶媒体に格納さ
れるようになる。これにより、各解像度ごとに画像デー
タを作成して保存しておかなくても、また、解像度変換
処理などの面倒な処理を行わなくても、1つの原画像デ
ータから種々の解像度の画像を簡単に得ることができる
ようになる。よって、1つの画像データを種々の解像度
で表示する処理を、装置全体の記憶容量を増大化させる
ことなく高速に行うことができる。また、データの読み
出し要求があったときに、上記データより高解像度の他
のデータを次に読み出される確率の高いデータとして第
一の記録媒体から第二の記憶媒体に前もって展開してお
くことで、読み出し処理時間を実質的に短縮することが
可能となる。
【0093】また、本発明の他の特徴によれば、原画像
を複数の解像度成分に分ける処理において、原画像を構
成する各スキャンラインのデータを同じ解像度成分どう
しがまとまるようにした場合には、データの読み出しを
スキャンライン単位で行うことができる。これにより、
画像データ中の任意の部分を切り出して表示したい旨の
要求があった場合も、その切り出し処理の際に該当する
スキャンラインのデータだけを読み出してメモリ上に展
開すればよくなり、画像データの全部を展開する必要は
なくなる。
【0094】また、本発明のその他の特徴によれば、解
像度が低い成分のデータほど記憶媒体の記憶領域の上層
に格納し、解像度が高い成分のデータほど下層に格納す
るようにしたので、使用頻度の高いデータほどアドレス
番号の若い方に格納するようにすることができ、各解像
度成分のデータの読み出しをよりスムーズに行うことが
できるようになる。これにより、1つの画像データを種
々の解像度で表示する処理を更に高速に行うことができ
る。
【0095】また、上記第二の記憶媒体は、上記第一の
記憶媒体より読み出し速度が高速な記憶媒体である場合
には、あるデータの読み出し要求が実際には初めてのも
のであっても、それより前の他のデータの読み出し要求
時に低速な第一の記憶媒体から高速な第二の記憶媒体に
該当するデータが既に展開されていれば、低速な第一の
記憶媒体からではなく、高速な第二の記憶媒体から該当
するデータが読み出されるようになる。したがって、使
用頻度の高いデータだけでなく、使用頻度がそれほど高
くないデータに関しても読み出し処理時間を実質的に短
縮することが可能となる。
【0096】また、本発明のその他の特徴によれば、複
数の解像度成分のデータを複数の記憶媒体に分けて格納
するようにした場合には、例えばデータ量が多く使用頻
度が低い高解像度成分のデータは大容量の記憶媒体に格
納し、データ量が少なく使用頻度の高い低解像度成分の
データは高速アクセスが可能な記憶媒体に格納すること
が可能となる。これにより、データ容量の制限から高速
アクセスが可能な記憶媒体に全ての解像度成分のデータ
を格納できない場合でも、少なくとも使用頻度の高いデ
ータに関しては読み出し速度を速くすることが可能とな
り、低解像度の画像表示をより高速に行うことができる
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像データ格納装置の要素的特徴
を表す機能構成ブロック図である。
【図2】本発明の画像データ格納方法を説明するための
概念図である。
【図3】記憶媒体への画像データの格納例を示す概念図
である。
【図4】本発明の一実施形態である画像データ書き込み
・読み出しシステムの構成例を示すブロック図である。
【図5】図4のデータ管理部で管理するアドレステーブ
ル(スキャンラインテーブル)の例を示す図である。
【図6】図4のデータ書き込み・読み出し部が持つプリ
フェッチ機能を説明するための図である。
【図7】プリフェッチを行う場合に使用するルールの例
を示す図である。
【符号の説明】
1 データ分割手段 2 圧縮手段 3 データ格納手段 4 記憶媒体 41 システム制御部 42 通信インタフェース 43 画像入力部 44 圧縮・伸長部 45 データ記憶部 46 指示部 47 画像表示部 48 データ管理部 49 データ書き込み・読み出し部 50 HDD(ハードディスク) 51 データ切り出し部 60 ジュークボックス 61 光ディスクドライブ 62 オートチェンジ機構 63 格納庫 64 MO(光磁気ディスク)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−271954(JP,A) 特開 昭62−123875(JP,A) 特開 平6−62256(JP,A) 特開 平1−236376(JP,A) 特開 昭63−239563(JP,A) 特開 平7−21350(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 H04N 1/21 H04N 1/417

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原画像を複数の解像度成分に分け、同じ
    解像度成分に属するデータがまとまるように配置換えを
    して各解像度成分のデータを第一の記憶媒体に階層構造
    的に格納し、 ユーザーからのデータの読み出し要求があったときに、
    当該データが上記第一の記憶媒体に格納された成分デー
    タである場合には上記データの次に読み出される確率の
    高いデータとしてより高解像度の成分データを上記第一
    の記憶媒体から第二の記憶媒体に前もって展開しておく ことを特徴とする画像データ書き込み・読み出し方法。
  2. 【請求項2】 上記原画像を複数の解像度成分に分ける
    処理は、上記原画像を構成する各スキャンラインのデー
    タを同じ解像度成分どうしがまとまるように配置換えを
    することを特徴とする請求項1に記載の画像データ書き
    込み・読み出し方法。
  3. 【請求項3】 解像度が低い成分のデータほど上記第一
    の記憶媒体の記憶領域の上層に格納し、解像度が高い成
    分のデータほど上記第一の記憶媒体の記憶領域の下層に
    格納するようにしたことを特徴とする請求項1または2
    の何れか1項に記載の画像データ書き込み・読み出し方
    法。
  4. 【請求項4】 上記第二の記憶媒体は、上記第一の記憶
    媒体より読み出し速度が高速な記憶媒体であることを特
    徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の画像データ
    書き込み・読み出し方法。
  5. 【請求項5】 上記原画像データから分けられた複数の
    解像度成分のデータを複数の記憶媒体に分けて格納する
    ようにしたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項
    に記載の画像データ書き込み・読み出し方法。
  6. 【請求項6】 原画像を複数の解像度成分に分けるデー
    タ分割手段と、 上記データ分割手段で分割された複数の解像度成分のデ
    ータを同じ解像度成分に属するデータがまとまるように
    配置換えをして第一の記憶媒体に階層構造的に格納する
    データ格納手段と、 ユーザーからのデータの読み出し要求があったときに、
    当該データが上記第一の記憶媒体に格納された成分デー
    タである場合には上記データの次に読み出される確率の
    高いデータとしてより高解像度の成分データを上記第一
    の記憶媒体から第二の記憶媒体に前もって展開しておく
    プリフェッチ手段とを備えたことを特徴とする画像デー
    タ格納装置。
  7. 【請求項7】 上記データ分割手段は、上記原画像を構
    成するスキャンライン毎にデータを分割し、 上記データ格納手段は、スキャンライン毎にデータを分
    割されたデータを同じ解像度成分どうしがまとまるよう
    に配置換えをすることを特徴とする請求項6に記載の画
    像データ格納装置。
  8. 【請求項8】 上記データ格納手段は、解像度が低い成
    分のデータほど上記第一の記憶媒体の記憶領域の上層に
    格納し、解像度が高い成分のデータほど上記第一の記憶
    媒体の記憶領域の下層に格納するようにすることを特徴
    とする請求項6または7の何れか1項に記載の画像デー
    タ格納装置。
  9. 【請求項9】 上記第二の記憶媒体は、上記第一の記憶
    媒体より読み出し速度が高速な記憶媒体であることを特
    徴とする請求項6〜8の何れか1項に記載の画像データ
    格納装置。
  10. 【請求項10】 上記データ格納手段は、上記データ分
    割手段により分割された複数の解像度成分のデータを複
    数の記憶媒体に分けて格納することを特徴とする請求項
    6〜9の何れか1項に記載の画像データ格納装置。
  11. 【請求項11】 画像を格納するサーバと、画像を表示
    するクライアントがネットワークを介して接続された画
    像データ書き込み・読み出しシステムにおいて、 前記サーバは、 原画像を複数の解像度成分に分けるデータ分割手段と、 上記データ分割手段で分割された複数の解像度成分のデ
    ータを同じ解像度成分に属するデータがまとまるように
    配置換えをして第一の記憶媒体に階層構造的に格納する
    データ格納手段と、 前記クライアントからネットワークを介してデータの読
    み出し要求があったときに、当該データが上記第一の記
    憶媒体に格納された成分データである場合には上記デー
    タの次に読み出される確率の高いデータとしてより高解
    像度の成分データを上記第一の記憶媒体から第二の記憶
    媒体に前もって展開しておくプリフェッチ手段とを備
    え、 前記クライアントは、 少なくとも画像の解像度及び/又は画像の一部領域を指
    示する為の指示手段と、 画像を表示するための表示手段とを備えたことを特徴と
    する画像データ書き込み・読み出しシステム。
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