JP3932275B2 - Image input / output device - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り手段、もしくはデジタル画像入力手段と、読み取った画像信号をデジタル信号に変換した画像データやデジタル画像入力手段から入力された画像データを記憶する半導体メモリとハードディスクドライブ等の大容量の記憶装置で構成される装置におけるデータ転送開始タイミングと、半導体メモリ、大容量記憶装置のリソース占有のタイミングの管理・制御する画像入出力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、複写機のデジタル化が進むと共に画像メモリを応用した、加工、編集が盛んとなってきている。その中で、原稿複数枚分の画像データをメモリに記憶することで、指定部数まとめてコピー出力し、仕分けの作業をなくす電子ソートという機能がある。複数枚の画像データを保持するため、そのままの画像データを半導体メモリに蓄積するには蓄積枚数分のデータ量に相当するメモリが必要になりメモリコストが膨大になるという理由から、下記の構成・方法が一般的に用いられる。
【0003】
第1に、半導体メモリ+蓄積用メモリの構成とし、蓄積メモリとして半導体メモリより安価なハードディスク等の2次記憶装置を使用するものである。
第2に、蓄積メモリとして半導体メモリを使用し、圧縮処理を用いて画像データを圧縮し、1枚あたりのデータ量を減らすことでトータルのメモリ量を減らすものである。
第3に、複数の画像入出力手段(イメージスキャナ、プリンタコントローラ、ファイルサーバー、FAXコントローラ等)が同一の画像メモリを共有するものである。
【0004】
画像メモリに対し、画像データの入出力を実行するためにはDMA(Direct Memory Access)データ転送方式を用いたメモリ制御コントローラ(以下DMAコントローラ)が使用されることが多い。DMAコントローラはディスクリプタと呼ばれるデータ転送方式を指示した情報を元に画像メモリの特定の領域に対してデータの転送を行う。1画像が格納されるメモリ領域を複数のディスクリプタに分割してデータ転送を行うことも可能であり、例えば画像メモリをリングバッファの形態で利用することにより、画像データの容量よりも少ないメモリ容量で画像データの入出力を実行する場合もある。
【0005】
DMAコントローラを用いたメモリ制御では、各ディスクリプタで指定されたデータ転送の進行状況(開始、終了)や、データ転送の実行タイミング制御(画像メモリ領域の途中でデータ転送を中断したり、再開するまたは各ディスクリプタの終了割込み通知等)も可能であるため、DMAコントローラに接続された半導体メモリや、大容量の2次記憶装置のデータ転送のタイミング制御の自由度が高く、応用範囲が広い。
【0006】
上述のように蓄積メモリとして半導体メモリより安価なハードディスク等の2次記憶装置を使用する場合、通常単一の記憶装置に対して複数のデータ転送(データ書込み、読み出し動作)を行うことはできないため、DMAコントローラのディスクリプタを用いて2次記憶装置へのデータ転送単位を分割し、これを時分割に実行することで、複数のデータ転送動作をあたかも並行して実行しているようにすることが一般的である。
【0007】
しかしながら、このような時分割処理を用いる場合、データ転送に要する時間が短くなることはないため、画像形成装置のように画像データの入出力に要する時間を最短にすることが装置の生産性に影響を及ぼす場合には、時分割処理を行うことが逆に生産性の低下を招くこともある。よって、画像データを圧縮し、データ転送量を小さくしたり、データ転送速度の速い2次記憶装置を搭載して、2次記憶装置へのデータ転送に要する時間を短くするような構成を採っていた(たとえば、特許文献1参照)。また従来では、メモリ制御の簡素化を計る理由からも積極的に時分割転送を行わずに、画像入出力手段を用いた画像データ入出力動作と略同期して2次記憶装置のリソースとして占有してデータ転送を行う手段が用いられていた。
【0008】
従来用いられていた2次記憶装置では、画像入出力手段と半導体メモリへの画像データ転送速度に比較して、半導体メモリの画像データを2次記憶装置へ転送する速度が遅く、画像データの圧縮を行って2次記憶装置のデータ処理容量を小さくしても、画像入出力手段−半導体メモリ間のデータ処理速度との差がなかったために、半導体メモリと、2次記憶装置のデータ転送処理(データ圧縮等のデータ変換処理も含む)の転送タイミングの制御を独立にかつ最適に制御することによる画像形成装置の生産性の向上度はあまり高くなかった。
【0009】
しかし上記問題もハードディスクのように2次記憶装置の転送処理速度は年々向上してきており、最適に制御することで生産性の向上度も高くなってきたが、近年の高速機では原稿の表裏同時読取が可能になり画像入出力手段の処理能力も向上し、かつ生産性を達成するためには画像入力装置の原稿搬送処理をノンインターバルで動作させないと生産性が実現できないメカ制約が発生する機種もあり、画像入力手段からのデータ転送後のメモリタイミング制御だけではなく、画像入力手段に対する事前予測通知手段を設けて、メモリ制御の現状の状態、記憶装置の特性等の条件から画像入力手段への原稿搬送ノンインターバル制御可否判定を通知し、画像入力装置側で原稿搬送のインターバル、ノンインターバル制御の切替処理を行うような機能が必要になってきた。
【0010】
【特許文献1】
特開平6−103225号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
近年の技術の進歩に伴い、ハードディスク等大容量の記憶装置のデータ転送速度の向上やデータ圧縮手段のデータ圧縮率および処理速度の向上が著しい。このような大容量の記憶装置を2次記憶装置として接続可能な本発明のような記憶装置においては、接続される画像入出力手段のデータ入力、および出力速度と比較して、2次記憶装置に対するデータ転送速度が速い場合が考えられる。このため複数の画像信号の入出力を同時に並行して実行可能な構成を有する場合には、2次記憶装置に対する画像信号データの入力(保存)、出力(読み出し)の処理をいかに効率良く行うかが画像形成装置の生産性向上の課題となっている。画像形成装置に接続する画像入出力手段も多様を極めている状況では、従来のようなメモリ制御では記憶装置やデータ圧縮手段の能力を最大限に利用して生産性を確保することが難しくなっている。
【0012】
本発明はこのような状況を鑑み、DMAを用いたメモリ制御方式を応用し、記憶装置の処理能力に応じて最大の利用効率を得るためのリソースの取得、開放の管理と、データ転送動作の処理を効率良く制御する手段を利用している。
【0013】
本発明では、さらに画像形成装置に接続された画像入出力手段やその周辺制御装置の構成により決定される画像入出力手段−記憶装置間の画像信号転送速度と、画像形成装置の生産性を実現する上での処理時間上の条件に応じた制御が可能か否かを判定し装置の誤動作を防止するための手段を装置の構成を変更することなく実現することを目的としている。例えば、FAX送信処理においては、電話回線を用いたデータ転送のプロトコルにおいて、データ転送時間に規約があるため、一定時間内にデータ送信を行わないと電話回線が切断されてしまいデータ転送が異常となる。また、カラーの画像形成装置において、複数色の画像データを一定の間隔で出力し重ね合わせることでカラー画像を得るような構成を有する場合には、2次記憶装置に保存された画像データを決められた時間内で読み出して出力可能な状態にしないと、カラー画像の形成ができないか、もしくは生産性が著しく低下することになる。
【0014】
具体的には、予め画像信号の入出力動作の実行要求時に画像信号の入出力処理完了までの時間を指定する手段を設け、要求された動作が実行可能か否かを判定する手段、および現在実行中の他の画像信号の転送処理の状況に応じて、要求動作の禁止もしくは実行開始の延期等の制御を行う手段を設けることで、要求動作の制御と画像形成装置全体の画像信号の処理効率を良くするための手段を提供することを目的とする。
【0015】
また、上述のような制御を実行するか否かの条件を判断する手段を設け、画像形成装置に接続された画像入出力手段や記憶装置の構成、および画像形成装置の機能に応じて、自動的に画像信号転送動作の制御を実現する手段を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明の態様は、画像入力手段から入力された画像信号を記憶する記憶手段を有し、記憶手段に記憶された画像信号を画像出力手段に出力する画像入出力装置において、画像入力手段記憶手段間および画像出力手段記憶手段間のデータ転送能力を計測して保存するデータ転送能力保存手段と、データ転送に係るデータのデータ量と当該データのデータ転送完了時間を含む複数のデータ転送要求を受け付け、待ち行列として記憶する要求実行管理手段と、データ転送要求があったときに、データ量とデータ転送能力とに基づいてデータ転送所要時間を演算すると共にデータ転送所要時間要求実行管理手段により先に記憶されているデータ転送要求の予想完了時間に基づいてデータ転送要求の予想完了時を演算し、予想完了時間データ転送完了時間内に収まるときにはデータ転送要求を保持し、予想完了時間データ転送完了時間に収まらないときにはデータ転送要求を待ち行列から削除する制御手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、上記記憶手段は、上記画像入力手段から入力された画像信号を記憶する1次記憶部と、この1次記憶部に記憶されている画像信号を記憶する2次記憶部とから構成されることを特徴とする。
【0017】
また、上記画像入出力装置において、上記要求実行管理手段は、少なくとも入力側のデータ転送要求の待ち行列と出力側のデータ転送要求の待ち行列とを記憶する手段であることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0019】
本発明の画像データ出力装置をデジタル複写機に用いた例を図1に示す。これに基づき、読取部の読み取りプロセス、像形成部の像形成プロセスを簡単に説明する。原稿を原稿台に沿って可動な露光ランプによってスキャン露光を行い、その反射光をCCD(イメージセンサー)によって光電変換を行い、光の強弱に応じた電気信号とする。IPU(イメージプロセッシングユニット)により、その電気信号をシェーディング補正等の処理を行いA/D変換し、8ビットのデジタル信号とし、さらに変倍処理、ディザ処理等の画像処理を行い、画像同期信号と共に画像信号を像形成部に送る。
【0020】
図2は原稿台を上方から見た図である。スキャナー制御部は以上のプロセスを実行するために、各種センサーの検知、駆動モータ等の制御を行い、また、IPUに各種パラメータの設定を行う。以上が読み取りプロセスである。
【0021】
像形成部では、帯電チャージャによって一様に帯電された一定回転する感光体を、書込部からの画像データによって変調されたレーザー光により露光する。感光体には静電潜像ができ、それを現像装置によりトナーで現像することにより顕像化したトナー像となる。あらかじめ給紙コロによって給紙トレイより給紙搬送されレジストローラで待機していた転写紙を、感光体とタイミングを図って搬送し、転写チャージャによって感光体上のトナーを転写紙に静電転写し、分離チャージャによって転写紙を感光体より分離する。その後、転写紙上のトナー像を定着装置により加熱定着し、排紙ローラにより排紙トレイに排紙する。一方、静電転写後の感光体に残留したトナー像は、クリーニング装置が感光体に圧接、除去し、感光体は除電チャージャにより除電される。プロッタ制御部は以上のプロセスを実行するために、各種センサーの検知、駆動モータ等の制御を行う。以上が像形成プロセスである。
【0022】
ここで、読取部のIPUより出力される画像同期信号の様子を図3に示し説明する。フレームゲート信号(/FGATE)は副走査方向の画像エリアに対しての画像有効範囲を表す信号でこの信号がローレベル(ローアクティブ)の間の画像データが有効とされる。また、この/FGATEはライン同期信号(/LSYNC)の立ち下がりエッジでアサート、あるいはネゲートされる。/LSYNCは画素同期信号(PCLK)の立ち上がりエッジで所定クロック数だけアサートされ、この信号の立ち上がり後、所定クロック後に主走査方向の画像データが有効とされる。送られてくる画像データは、PCLKの1周期に対して1つであり、図2の矢印部分より400DPI相当に分割されたものである。画像データは矢印部分を先頭にラスタ形式のデータとして送出される。また、画像データの副走査有効範囲は、通常、転写紙サイズによって決まる。
【0023】
システム制御部は、オペレータによる操作部への入力状態を検知し、読取部、記憶部、像形成部、FAX部への各種パラメータの設定、プロセス実行指示等を、通信にて行う。また、システム全体の状態を操作部にて表示する。システム制御部への指示はオペレータの操作部へのキー入力にてなされる。
【0024】
FAX部は、制御部からの指示により、送られてきた画像データをG3、G4FAXのデータ転送規定に基づき2値圧縮を行い、電話回線へ転送する。また、電話回線よりFAX部に転送されたデータは復元されて2値の画像データとされ、像形成部の書込部へ送られ顕像化される。
【0025】
セレクタ部は、システム制御部からの指示により、セレクタの状態を変化させ、像形成を行う画像データのソースを読取部、記憶部、FAX部の何れかより選択する。
【0026】
記憶部は、通常はIPUから入力される原稿の画像データを記憶することで、リピートコピー、回転コピー等の複写アプリケーションに使用される。また、FAX部からの2値画像データを一時記憶させるバッファメモリとしても使用する。これらデータ記憶の指示は制御部によってなされる。
【0027】
図4は記憶部の構成図である。以下、各ブロック毎に機能説明を行う。
【0028】
<4−1(画像入出力DMAC)の説明>
画像入出力DMAC4−1はCPU及びロジックで構成され、メモリ制御部4−3と通信を行ってコマンドを受信し、そのコマンドに応じた動作設定を行い、また、画像入出力DMAC4−1の状態を知らせるためステータス情報として送信する。画像入力のコマンドを受けた場合、入力画像データを入力画像同期信号に従って8画素単位のメモリデータとしてパッキングして、メモリ制御部4−3にメモリアクセス信号と共に随時出力する。画像出力のコマンドを受けた場合、メモリ制御部4−3からの画像データを出力画像同期信号に同期させて出力する。
【0029】
<4−2(画像メモリ)の説明>
画像メモリ4−2は画像データを記憶するところで、DRAM等の半導体記憶素子で構成され、メモリ量の合計は400DPI、2値画像データのA3サイズ分の4Mバイトと、電子ソート蓄積用のメモリ4Mバイトの合計8MBとしている。メモリ制御部4−3から読み出し、書き込みの制御をされる。
【0030】
<4−3(メモリ制御部)の説明>
メモリ制御部4−3はCPU及びロジックで構成され、システム制御部と通信を行ってコマンドを受信し、そのコマンドに応じた動作設定を行い、また、記憶部の状態を知らせるためステータス情報として送信する。
システム制御部からの動作コマンドには、画像入力、画像出力、圧縮、伸長等があり、画像入力、画像出力のコマンドは画像入出力DMAC4−1に、圧縮関連のコマンドは画像転送DMAC4−4、符号転送DMAC4−5、圧縮伸長器4−6に送信される。
【0031】
図5にメモリ制御部4−3のアドレス発生部及び比較部の構成を示し、各ブロック毎に機能説明を行う。
【0032】
<5−1(入出力画像アドレスカウンタ)の説明>
入出力メモリアクセス要求信号に応じてカウントアップするアドレスカウンタで、入出力画像データが格納される格納場所を示す22ビットのメモリアドレスを出力する。メモリアクセス開始時にアドレスはいったん初期化される。
【0033】
<5−2(転送画像アドレスカウンタ)の説明>
転送メモリアクセス許可信号に応じてカウントアップするアドレスカウンタで、転送画像データが格納される格納場所を示す22ビットのメモリアドレスを出力する。メモリアクセス開始時にいったんアドレスは初期化される。
【0034】
<5−3(ライン設定部)の説明>
画像入力時のバッファとして半導体メモリを使用する場合の、差分比較部5−5で差分算出部5−4から出力された入力処理ラインと転送ラインの差分結果と比較する値をシステム制御部から設定する。任意の値を設定することが可能である。
【0035】
<5−4(差分算出部)の説明>
画像入力時には、圧縮伸長部が出力する転送処理ライン数から画像入出力部が出力する入出力処理ライン数を減算し、結果を差分比較部5−5に出力する。
【0036】
<5−5(差分比較部)の説明>
画像入力時には、差分算出部5−4が出力する差分ライン数と、ライン設定部5−3が出力する設定値とを大小比較し、「差分ライン数=設定値」となったならばエラー信号を出力し、また、差分ライン数が0となったならばアービタ5−7に出力する比較結果の転送要求マスク信号をアクティブとする。それ以外、または入出力画像が動作中でない状態では、アクティブを出力しない。
【0037】
<5−6(アドレスセレクタ)の説明>
アービタ5−7により選択されるセレクタで、入力画像または転送画像のアドレスのどちらが選択される。
【0038】
<5−7(アービタ)の説明>
圧縮伸張部のアクセスのためのメモリアクセス許可信号を出力する。アドレス比較信号がアクティブで入出力メモリアクセス信号が非アクティブの条件でメモリアクセス許可信号を出力する。
【0039】
<5−8(要求マスク)の説明>
処理ライン数比較器からの比較結果にて圧縮伸張部のアクセスのための転送メモリアクセス要求信号をマスク(ディスイネーブル状態とすること)し、転送処理を停止させる。
【0040】
<5−9(アクセス制御回路)の説明>
入力される物理アドレスをアクセス制御回路5−9からの信号により半導体メモリであるDRAMに対応したロウアドレス、カラムアドレスに分割し11ビットのアドレスバスに出力する。また、アービタ5−7からのアクセス開始信号に従い、DRAM制御信号(RAS、CAS、WE)を出力する。
【0041】
システム制御部からの画像入力指示により、メモリ制御部4−3は初期化され画像データの待ち状態となり、スキャナが動作することにより記憶部に画像データが入力される。入力された画像データはいったん半導体メモリに書き込まれる。また、書き込まれた画像データの処理ライン数は画像入出力DMAC4−1で計数され、メモリ制御部4−3へと入力される。圧縮伸長器4−6は、画像転送のコマンドを受けて転送メモリアクセス要求信号を出力しているが、メモリ制御部の要求マスク部5−8により要求信号がマスクされ、実際のメモリアクセスは行われていない。画像入出力部からの入力データが1ライン終了することで、転送メモリアクセス要求信号のマスクが解除され、半導体メモリの読み出しが行われ画像データの圧縮伸長部への転送動作が開始される。また、動作中も差分算出部5−4で2つの処理ライン数の差を算出し、0となればアドレスの追い越しがない様に転送メモリアクセス要求信号にマスクをかけている。
以上がメモリ制御部4−3の構成の説明である。
【0042】
<4−4(画像転送DMAC)の説明>
画像転送DMAC4−4はCPU及びロジックで構成され、メモリ制御部4−3と通信を行ってコマンドを受信し、そのコマンドに応じた動作設定を行い、また、状態を知らせるためステータス情報として送信する。圧縮のコマンドを受けた場合、メモリ制御部4−3にメモリアクセス要求信号を出力し、メモリアクセス許可信号がアクティブの場合に画像データを受け取って圧縮伸長器4−6に転送する。また、メモリアクセス要求信号に応じてカウントアップするアドレスカウンタを内蔵し、画像データが格納される格納場所を示す22ビットのメモリアドレスを出力する。
【0043】
<4−5(符号転送DMAC)の説明>
符号転送DMAC4−5はCPU及びロジックで構成され、メモリ制御部4−3と通信を行ってコマンドを受信し、そのコマンドに応じた動作設定を行い、また、状態を知らせるためステータス情報として送信する。伸長のコマンドを受けた場合、メモリ制御部4−3にメモリアクセス要求信号を出力し、メモリアクセス許可信号がアクティブの場合に画像データを受け取って圧縮伸長器4−6に転送する。また、メモリアクセス要求信号に応じてカウントアップするアドレスカウンタを内蔵し、画像データが格納される格納場所を示す22ビットのメモリアドレスを出力する。DMACのディスクリプタアクセス動作については後述する。
【0044】
<4−6(圧縮伸長器)の説明>
CPU及びロジックで構成され、メモリ制御部4−3と通信を行ってコマンドを受信し、そのコマンドに応じた動作設定を行い、また、状態を知らせるためステータス情報として送信する。2値データをMH符号化方法にて処理する。
【0045】
<4−7(HDDコントローラ)の説明>
CPU及びロジックで構成され、メモリ制御部4−3と通信を行ってコマンドを受信し、そのコマンドに応じた動作設定を行い、また、状態を知らせるためステータス情報として送信する。HD4−8のステータスのリード、データ転送を行う。
【0046】
<4−8(HD)の説明>
2次記憶装置で、ハードディスクである。
以上が記憶部の構成の説明である。
【0047】
記憶部の全体の動作としては、画像入力、及びデータ蓄積に際してはシステム制御部からの指示により、画像データを画像メモリの所定の画像領域に画像転送DMAC4−4により書き込む、または、読み出す。このとき画像転送DMAC4−4では画像ライン数をカウントしている。
【0048】
図6はビデオ入力DMACのディスクリプタアクセス動作、及びデータ転送動作を説明するためのものである。図中の画像データは4つのバンドに分割されており、各バンドで設定されているライン数の画像データを転送する。
【0049】
以下に1画像中の総転送ライン数を加算する手順を説明する。まず、ビデオ入力DMACが転送コマンドを受けるとDMAが起動し、あらかじめ内部のディスクリプタ格納レジスタにCPUによって設定されたチェーン先アドレス(a)にディスクリプタ1をリードアクセスし、メモリ中のディスクリプタ1の内容をディスクリプタ格納レジスタにロードする。そのロードされた内容には、4ワードで構成されており、次のディスクリプタの格納アドレスを示すチェーン先アドレス、格納するデータの先頭アドレスを示すデータ格納先アドレス、転送するデータのデータ量をライン数で示すデータ転送ライン数、及び設定されたライン数転送が終了した場合、CPU割り込みを発生するか否かのフォーマット情報がある。フォーマット情報の最下位ビットには、設定されたライン数転送終了の場合にCPU割り込みを発生させるか否かを表わすビットが配置されている。0でCPU割り込みを発生、1でCPU割り込みをマスクする。
【0050】
図6の例では、画像を4つのバンドに分割し、各ディスクリプタのフォーマット情報の最下位1ビットには1から4まで順に、0、0、0、0となっている。各バンドの画像データ転送が終了するとCPU割り込みが発生し、その割り込み発生により、各ディスクリプタに設定されているライン数を加算することにより転送終了タイミング、及びライン数を検出しながら転送可能である。
【0051】
同様にして画像メモリ4−2から、圧縮伸長器4−6を通してHD4−8にデータを転送(1次記憶装置→2次記憶装置)する場合、画像転送DMAC4−4のディスクリプタの設定は1バンドで転送するため、ディスクリプタのライン数の設定は画像ライン数として設定し転送を行う。そのときに符号転送DMAC4−5の転送先をHDDコントローラ4−7に設定する。HDDコントローラ4−7には格納アドレスを設定し、画像メモリ→画像転送DMAC→圧縮伸長器→符号転送DMAC→HDDコントローラ→HDというパスを通して画像データの転送を行うことが可能となる。データ転送終了後に、HDDコントローラ4−7よりHD4−8へ蓄積した際の使用データ量が通知され、このHD4−8へ格納したアドレスと使用データ量を1次記憶装置に確保しているHDD管理領域に記憶しておく。また、メモリ制御部4−3は画像データの圧縮伸長器4−6への転送が、画像入力DMAC4−1からの転送を追い越さないように転送メモリアクセス要求にマスクをかけている(2次記憶部へのデータ転送が画像入力のデータ転送を追い越さないように制御している)。
【0052】
逆にHD4−8から圧縮伸長器4−6を通して画像メモリ4−2にデータを転送(2次記憶装置→1次記憶装置)する場合、1次記憶装置に確保しているHDD管理領域に記憶しているHD4−8へ蓄積した際の格納アドレスと使用データ量を取得し、HDDコントローラ4−7に格納アドレスを設定し、符号転送DMAC4−5には使用データ量を、画像転送DMAC4−4には伸長後のライン数を設定して、HD→HDDコントローラ→符号転送DMAC→圧縮伸長器→画像転送DMAC→画像メモリというパスを通して画像データの転送を行うことが可能となる。
【0053】
[実施の形態1]
本発明の第1の実施の形態を説明するが、まず入出力機器の転送速度能力を計測する手段について説明する。
【0054】
この計測動作は、実際にデータ入出力及び転送処理を行う前に予め実行しておくこととする。また、実行のタイミングは、入出力装置が画像処理装置に初めて接続された時点で行うこととし、システムが自動的に行うか、オペレータによって任意に実行してもよい。
【0055】
接続された機器が入力装置の場合、入力装置から一次記憶装置へのデータ転送能力を測定する。
計測用データのデータ量をrx_data1とする。入力開始時にタイマーをリセットする。
一次記憶装置のデータ蓄積完了の割り込みが発生した時点でのタイマー値を転送時間rx_time1とする。
単位時間あたりの転送速度rx_speed1 は、
rx_speed1 = rx_data1 / rx_time1
で与えられる。この転送速度rx_speed1 は、計測後にシステムの不揮発メモリに保存し、この入力装置からの入力要求が発生した際にいつでも参照できるようにする。
【0056】
接続された機器が出力装置の場合、一次記憶装置から出力装置へのデータ転送能力を測定する。
計測用データのデータ量をtx_data1とする。一次記憶装置のデータ転送開始時にタイマーをリセットする。
一次記憶装置のデータ転送完了の割り込みが発生した時点でのタイマー値を転送時間tx_time1とする。
単位時間あたりの転送速度tx_rate1は、
tx_rate1 = tx_data1 / tx_time1
で与えられる。この転送速度tx_speed1 は、計測後にシステムの不揮発メモリに保存し、この出力装置への出力要求が発生した際にいつでも参照できるようにする。
【0057】
一次記憶装置から二次記憶装置へのデータ転送については、入出力装置の種類に依らず一定であると考えられる。計測用データのデータ量をrx_data2とする。
一次記憶装置からのデータ転送開始時にタイマーをリセットする。
一次記憶装置のデータ転送完了の割り込みが発生した時点でのタイマー値を転送時間rx_time2とする。
単位時間あたりの転送速度rx_speed2 は、
rx_speed2 = rx_data2 / rx_time2
で与えられる。この転送速度rx_speed1 は、計測後にシステムの不揮発メモリに保存し、一次記憶装置からの転送要求が発生した際にいつでも参照できるようにする。
【0058】
二次記憶装置から一次記憶装置へのデータ転送については、入出力装置の種類に依らず一定であると考えられる。計測用データのデータ量をtx_data2とする。
一次記憶装置へのデータ転送開始時にタイマーをリセットする。
一次記憶装置へのデータ転送完了の割り込みが発生した時点でのタイマー値を転送時間tx_time2とする。
単位時間あたりの転送速度tx_rate2は、
tx_rate2 = tx_data2 / tx_time2
で与えられる。この転送速度tx_speed2 は、計測後にシステムの不揮発メモリに保存し、二次記憶装置からの転送要求が発生した際にいつでも参照できるようにする。
【0059】
予想転送完了時間は、データ量data1 と各入出力の転送速度などにより
入力時であれば、
expect_time = data1/rx_speed1 + data1/rx_speed2 + wait_time
出力時であれば、
expect_time = data1/tx_speed1 + data1/tx_speed2 + wait_time
と計算できる。
wait_time はこの入出力要求に対するデータ転送以外で必要な時間であり、そのときの動作状態によって変化する。
wait_time = WAIT_DRAM + WAIT_HDD + α
WAIT_DRAM は、DRAMが他の要求によって先に占有されていれば、開放されてその要求に対して使用できるようになるまでの時間であり、現在実行中の入出力転送要求の予想完了時間や、待ちとなっている他の転送要求などから取得できる。
WAIT_HDDは、HDDが他の要求によって先に占有されていれば、開放されてその要求に対して使用できるようになるまでの時間であり、現在実行中の入出力転送要求の予想完了時間や、待ちとなっている他の転送要求などから取得できる。
これらは、各デバイスの動作状態から逐次取得できるものとする。
αはそれ以外のオーバーヘッドで最悪値を固定値として使用する。
【0060】
データ転送要求時には、予めデータ転送を完了させる時間complete_time を指定することができ、予想完了時間expect_time と規定の完了時間complete_time を比較し、予想時間が規定の完了時間内に収まるかどうかを判断する。
また、システムは接続されている入出力装置からの複数のデータ転送要求を受け付けることができる。これらの入出力要求は待ち行列で管理する。
【0061】
図7に待ち行列のイメージを示す。入出力の要求ごとに待ち行列に、要求を区別するためのID、入出力要求元、転送状態、データ量、規定の転送完了時間、などの必要な情報を登録しておき、シーケンシャルに転送要求を実行していく。実際に転送が開始したり、転送が終了したり、と状態が変化する毎に、その要求に対する転送状態を要求IDとともに要求元に通知する。
待ち行列に登録された転送要求は任意に順番を入れ換えることによって入出力の順番を入れ換えることができる。
要求を待ち行列から削除することで、その転送要求の動作を禁止することも可能である。
ここで、待ち行列から削除した場合にはキャンセルしたとの状態を要求IDとともに要求元に通知する。
この待ち行列を(入力側、出力側といったように)複数持つことにより同時に複数の入出力を実現することができる。
【0062】
[実施の形態2]
本発明の第2の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態において、新しい入出力の要求を受け付けた際に、完了時間complete_time が指定されていれば、現在の動作状態から予想完了時間expect_time を計算する。
予想完了時間expect_time と要求された完了時間complete_time を比較し、予想時間が完了時間内に収まるか否かを判断する。
収まらないと判断された場合は、要求動作を禁止し、待ち行列から削除する。
【0063】
【発明の効果】
以上の説明でも明らかなように本発明によれば、記憶装置、および画像入出力手段の構成に応じて画像形成装置の生産性に関わる処理時間の指定と、要求された処理時間内の動作実行が可能かを判定することが可能となるため、画像形成装置を構成する記憶装置、画像出力手段の構成、性能に応じて最適かつ詳細な生産性の実現と管理を行うための手段を提供することが可能になる。
【0064】
具体的には、画像形成装置に複数の画像入出力手段(例えば、スキャナ、プリンタ、データ配信(入出力)可能なコンピュータを接続可能なインターフェース等)が接続され、同時に複数の画像信号の入出力が可能な構成を有する場合、要求された画像入出力動作に対し、要求時点の記憶装置の動作状態と、要求された処理時間の指定の指定内容に応じて要求動作の実行を禁止(延期も含む)する手段を設けることで、動作実行中、および要求された全ての動作の処理時間の指定内容に応じて、指定通りの処理を行うことが可能になる。
【0065】
また、特に要求動作を禁止することで、要求された動作の実行はできないが、実行中の動作に関して処理時間の変動が発生しないため(複数の動作を実行すれば、それが指定時間内に実行可能であっても処理時間が長くなる場合がある)、動作時間の変動を抑制するような画像形成装置の制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像データ出力装置をデジタル複写機に用いた例である。
【図2】原稿台を上方から見た図である。
【図3】読取部のIPUより出力される画像同期信号の様子を示す図である。
【図4】記憶部の構成図である。
【図5】メモリ制御部4−3のアドレス発生部及び比較部の構成を示す図である。
【図6】ビデオ入力DMACのディスクリプタアクセス動作、及びデータ転送動作を表す図である。
【図7】入出力要求を管理する待ち行列のイメージである。
【符号の説明】
4−1 画像入出力DMAC
4−2 画像メモリ
4−3 メモリ制御部
4−4 画像転送DMAC
4−5 符号転送DMAC
4−6 圧縮伸長器
4−7 HDDコントローラ
4−8 HD
5−1 入出力画像アドレスカウンタ
5−2 転送画像アドレスカウンタ
5−3 ライン設定部
5−4 差分算出部
5−5 差分比較部
5−6 アドレスセレクタ
5−7 アービタ
5−8 要求マスク
5−9 アクセス制御回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading means or a digital image input means, and a large capacity such as a semiconductor memory and a hard disk drive for storing image data obtained by converting the read image signal into a digital signal or image data input from the digital image input means. Management and control of data transfer start timing and resource occupation timing of semiconductor memory and mass storage device Image input / output device It is about.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the progress of digitization of copying machines, processing and editing using image memory has become popular. Among them, there is a function called electronic sorting, in which image data for a plurality of originals is stored in a memory, so that a designated number of copies are collectively output and the sorting work is eliminated. In order to store a plurality of image data, in order to store the same image data in the semiconductor memory, a memory corresponding to the amount of data corresponding to the number of stored images is required, and the memory cost becomes enormous. The method is commonly used.
[0003]
First, a semiconductor memory + storage memory is used, and a secondary storage device such as a hard disk that is cheaper than the semiconductor memory is used as the storage memory.
Second, a semiconductor memory is used as an accumulation memory, and image data is compressed using a compression process to reduce the amount of data per sheet, thereby reducing the total amount of memory.
Third, a plurality of image input / output means (image scanner, printer controller, file server, FAX controller, etc.) share the same image memory.
[0004]
In order to execute input / output of image data to / from the image memory, a memory control controller (hereinafter referred to as DMA controller) using a DMA (Direct Memory Access) data transfer method is often used. The DMA controller transfers data to a specific area of the image memory based on information indicating a data transfer method called a descriptor. It is also possible to perform data transfer by dividing a memory area in which one image is stored into a plurality of descriptors. For example, by using an image memory in the form of a ring buffer, the memory capacity can be smaller than the capacity of image data. In some cases, input / output of image data is executed.
[0005]
In the memory control using the DMA controller, the data transfer progress status (start and end) specified by each descriptor, the data transfer execution timing control (data transfer is interrupted or resumed in the middle of the image memory area, or Since the end interrupt notification of each descriptor is also possible, the degree of freedom in controlling the data transfer timing of the semiconductor memory connected to the DMA controller and the large-capacity secondary storage device is high, and the application range is wide.
[0006]
As described above, when a secondary storage device such as a hard disk, which is cheaper than a semiconductor memory, is used as the storage memory, a plurality of data transfers (data writing and reading operations) cannot normally be performed on a single storage device. By dividing the data transfer unit to the secondary storage device using the descriptor of the DMA controller and executing this in time division, a plurality of data transfer operations may be executed in parallel. It is common.
[0007]
However, when such a time-sharing process is used, the time required for data transfer is not shortened, so that the time required for inputting / outputting image data as in an image forming apparatus is minimized. In the case of influence, the time-sharing process may cause a decrease in productivity. Therefore, the image data is compressed, the data transfer amount is reduced, or a secondary storage device having a high data transfer speed is installed to shorten the time required for data transfer to the secondary storage device. (For example, see Patent Document 1). Conventionally, the memory control is occupied as a resource of the secondary storage device substantially in synchronism with the image data input / output operation using the image input / output means without actively performing time division transfer for the purpose of simplifying the memory control. Thus, a means for transferring data has been used.
[0008]
In the conventional secondary storage device, the image data transfer rate to the secondary storage device is lower than the image input / output means and the image data transfer rate to the semiconductor memory. Even if the data processing capacity of the secondary storage device is reduced by performing the above, there is no difference in the data processing speed between the image input / output means and the semiconductor memory, so the data transfer processing between the semiconductor memory and the secondary storage device ( The degree of improvement in productivity of the image forming apparatus by controlling the transfer timing independently (including data conversion processing such as data compression) is not so high.
[0009]
However, the transfer processing speed of the secondary storage device has been improved year by year as in the case of the hard disk, and the degree of improvement in productivity has been increased by optimal control. Models that can read and improve the processing capability of the image input / output means, and in order to achieve productivity, models with mechanical constraints that cannot be realized unless the document input processing of the image input device is operated at non-intervals. In addition to memory timing control after data transfer from the image input means, an advance prediction notification means for the image input means is provided to the image input means based on conditions such as the current state of memory control and characteristics of the storage device. The document input non-interval control enable / disable judgment is notified, and the image input device side switches the document transfer interval and non-interval control. Noh has become necessary.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-6-103225
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Along with the advancement of technology in recent years, the data transfer rate of a large-capacity storage device such as a hard disk has been improved, and the data compression rate and processing speed of the data compression means have been significantly improved. In a storage device such as the present invention in which such a large-capacity storage device can be connected as a secondary storage device, the secondary storage device is compared with the data input and output speed of the connected image input / output means. It is conceivable that the data transfer speed for is high. For this reason, in a case where a configuration capable of simultaneously executing input / output of a plurality of image signals in parallel is performed, how efficiently image signal data input (save) and output (read) processes are performed with respect to the secondary storage device. However, this is an issue for improving the productivity of the image forming apparatus. In a situation where image input / output means connected to the image forming apparatus are extremely diverse, it is difficult to ensure productivity by making maximum use of the capacity of the storage device and data compression means with conventional memory control. Yes.
[0012]
In view of such a situation, the present invention applies a memory control method using DMA, and manages resource acquisition, release management, and data transfer operation for obtaining the maximum use efficiency according to the processing capacity of the storage device. A means for efficiently controlling the processing is used.
[0013]
In the present invention, the image input / output means connected to the image forming apparatus and the peripheral control apparatus and the image signal transfer speed between the image input / output means and the storage device determined by the configuration of the peripheral device and the productivity of the image forming apparatus are realized. To determine whether or not the control according to the processing time condition is possible and prevent the malfunction of the apparatus without changing the configuration of the apparatus Eyes It has been the target. For example, in FAX transmission processing, there is a rule for data transfer time in a data transfer protocol using a telephone line, so if the data transmission is not performed within a certain time, the telephone line is disconnected and the data transfer is abnormal. Become. Further, when the color image forming apparatus has a configuration in which a color image is obtained by outputting and superimposing a plurality of color image data at regular intervals, the image data stored in the secondary storage device is determined. If the image is not read and output within a predetermined time, a color image cannot be formed or productivity is significantly reduced.
[0014]
In particular, Means for specifying the time until completion of image signal input / output processing when an image signal input / output operation execution request is provided in advance, means for determining whether the requested operation can be executed, and other currently executed In order to improve the control of the requested operation and the image signal processing efficiency of the entire image forming apparatus by providing means for controlling the prohibition of the requested operation or postponing the start of execution according to the status of the image signal transfer process. It aims at providing the means of.
[0015]
Also ,Up Means for determining whether or not to execute the control as described above is provided, and automatically according to the configuration of the image input / output means and the storage device connected to the image forming apparatus and the function of the image forming apparatus It is an object of the present invention to provide means for realizing control of an image signal transfer operation.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, an aspect of the present invention includes a storage unit that stores an image signal input from the image input unit, Storage means In the image input / output device for outputting the image signal stored in the image output means, Image input meansStorage means Between and Image output meansStorage means Data transfer capacity storage means for measuring and storing data transfer capacity between, Accepts multiple data transfer requests including the amount of data related to data transfer and the data transfer completion time of the data, and stores it as a queue Request execution management means, and when there is a data transfer request, Data volume and data transfer capacity Calculate the data transfer time based on Data transfer time When Expected completion time of the data transfer request previously stored by the request execution management means On the basis of the Data transfer request When the forecast is completed while And Expected completion time But Fits within the data transfer completion time Sometimes Holds data transfer requests and anticipates completion time But Does not fit in the data transfer completion time Sometimes Delete a data transfer request from the queue And a control means.
here, the above The storage means the above A primary storage unit for storing an image signal input from the image input means; this And a secondary storage unit that stores an image signal stored in the primary storage unit.
[0017]
Also, In the image input / output device, the request execution managing means stores at least a queue of data transfer requests on the input side and a queue of data transfer requests on the output side. It is a means.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0019]
An example in which the image data output apparatus of the present invention is used in a digital copying machine is shown in FIG. Based on this, the reading process of the reading unit and the image forming process of the image forming unit will be briefly described. The original is scanned and exposed by an exposure lamp movable along the original table, and the reflected light is subjected to photoelectric conversion by a CCD (image sensor) to obtain an electric signal corresponding to the intensity of the light. The IPU (image processing unit) performs processing such as shading correction on the electrical signal to A / D conversion to obtain an 8-bit digital signal, and further performs image processing such as scaling and dithering, along with the image synchronization signal. An image signal is sent to the image forming unit.
[0020]
FIG. 2 is a view of the document table viewed from above. In order to execute the above process, the scanner control unit detects various sensors, controls a drive motor, and the like, and sets various parameters in the IPU. The above is the reading process.
[0021]
In the image forming unit, a constant rotating photoconductor uniformly charged by the charging charger is exposed by a laser beam modulated by image data from the writing unit. An electrostatic latent image is formed on the photoconductor, and a developed toner image is developed by developing the toner with toner using a developing device. The transfer paper that has been fed from the paper feed tray in advance by the paper feed roller and waited by the registration roller is transported in time with the photoconductor, and the transfer charger electrostatically transfers the toner on the photoconductor to the transfer paper. Then, the transfer paper is separated from the photosensitive member by the separation charger. Thereafter, the toner image on the transfer paper is heated and fixed by a fixing device, and is discharged onto a discharge tray by a discharge roller. On the other hand, the toner image remaining on the photosensitive member after electrostatic transfer is pressed against and removed from the photosensitive member by the cleaning device, and the photosensitive member is discharged by the discharging charger. The plotter control unit performs detection of various sensors and control of the drive motor and the like in order to execute the above process. The above is the image forming process.
[0022]
Here, the state of the image synchronization signal output from the IPU of the reading unit will be described with reference to FIG. The frame gate signal (/ FGATE) represents a valid image range for the image area in the sub-scanning direction, and image data during which this signal is at a low level (low active) is valid. This / FGATE is asserted or negated at the falling edge of the line synchronization signal (/ LSYNC). / LSYNC is asserted for a predetermined number of clocks at the rising edge of the pixel synchronization signal (PCLK), and image data in the main scanning direction is validated after a predetermined clock after the rising of this signal. The sent image data is one for one cycle of PCLK, and is divided into 400 DPI equivalents from the arrow portion of FIG. The image data is sent out as raster format data starting from the arrow. Further, the sub-scanning effective range of image data is usually determined by the transfer paper size.
[0023]
The system control unit detects an input state to the operation unit by the operator, and performs setting of various parameters to the reading unit, the storage unit, the image forming unit, the FAX unit, a process execution instruction, and the like by communication. In addition, the state of the entire system is displayed on the operation unit. An instruction to the system control unit is made by key input to the operation unit of the operator.
[0024]
In response to an instruction from the control unit, the FAX unit performs binary compression on the transmitted image data based on the G3 and G4 FAX data transfer rules and transfers the image data to the telephone line. The data transferred from the telephone line to the FAX unit is restored to binary image data, which is sent to the writing unit of the image forming unit to be visualized.
[0025]
The selector unit changes the state of the selector according to an instruction from the system control unit, and selects the source of image data for image formation from one of the reading unit, the storage unit, and the FAX unit.
[0026]
The storage unit normally stores image data of a document input from the IPU, and is used for a copy application such as repeat copy or rotation copy. It is also used as a buffer memory for temporarily storing binary image data from the FAX section. These data storage instructions are given by the control unit.
[0027]
FIG. 4 is a configuration diagram of the storage unit. Hereinafter, the function will be described for each block.
[0028]
<Description of 4-1 (Image Input / Output DMAC)>
The image input / output DMAC 4-1 includes a CPU and logic, communicates with the memory control unit 4-3, receives a command, performs operation settings in accordance with the command, and states the image input / output DMAC 4-1 Is sent as status information. When an image input command is received, the input image data is packed as memory data in units of 8 pixels according to the input image synchronization signal, and is output to the memory control unit 4-3 as needed together with the memory access signal. When an image output command is received, the image data from the memory control unit 4-3 is output in synchronization with the output image synchronization signal.
[0029]
<Description of 4-2 (Image Memory)>
The image memory 4-2 stores image data, and is composed of a semiconductor storage element such as a DRAM. The total amount of memory is 400 DPI, 4 Mbytes of A3 size of binary image data, and memory 4M for storing electronic sorts. The total number of bytes is 8 MB. Reading and writing are controlled from the memory control unit 4-3.
[0030]
<Description of 4-3 (Memory Control Unit)>
The memory control unit 4-3 includes a CPU and logic, communicates with the system control unit, receives commands, performs operation settings according to the commands, and transmits status information to notify the state of the storage unit. To do.
The operation commands from the system control unit include image input, image output, compression, decompression, etc. The image input and image output commands are the image input / output DMAC 4-1, the compression related commands are the image transfer DMAC 4-4, The data is transmitted to the code transfer DMAC 4-5 and the compression / decompression unit 4-6.
[0031]
FIG. 5 shows the configuration of the address generation unit and the comparison unit of the memory control unit 4-3, and the function will be described for each block.
[0032]
<Description of 5-1 (Input / Output Image Address Counter)>
An address counter that counts up in response to an input / output memory access request signal outputs a 22-bit memory address indicating a storage location where input / output image data is stored. The address is initialized once at the start of memory access.
[0033]
<Explanation of 5-2 (Transfer Image Address Counter)>
An address counter that counts up in response to the transfer memory access permission signal outputs a 22-bit memory address indicating the storage location where the transfer image data is stored. The address is initialized once at the start of memory access.
[0034]
<Description of 5-3 (Line Setting Unit)>
When a semiconductor memory is used as a buffer at the time of image input, a value to be compared with the difference result between the input processing line and the transfer line output from the difference calculation unit 5-4 by the difference comparison unit 5-5 is set from the system control unit To do. An arbitrary value can be set.
[0035]
<Description of 5-4 (difference calculation unit)>
At the time of image input, the number of input / output processing lines output by the image input / output unit is subtracted from the number of transfer processing lines output by the compression / decompression unit, and the result is output to the difference comparison unit 5-5.
[0036]
<Description of 5-5 (difference comparison unit)>
At the time of image input, the number of difference lines output from the difference calculation unit 5-4 and the setting value output from the line setting unit 5-3 are compared, and if “difference line number = setting value” is satisfied, an error signal is output. If the number of differential lines becomes 0, the comparison request transfer request mask signal to be output to the arbiter 5-7 is made active. Otherwise, active is not output in the state where the input / output image is not in operation.
[0037]
<Description of 5-6 (Address Selector)>
The selector selected by the arbiter 5-7 selects either the input image or the transfer image address.
[0038]
<Description of 5-7 (Arbiter)>
A memory access permission signal for accessing the compression / decompression unit is output. A memory access permission signal is output under the condition that the address comparison signal is active and the input / output memory access signal is inactive.
[0039]
<Description of 5-8 (Request Mask)>
The transfer memory access request signal for accessing the compression / decompression unit is masked (to be disabled) by the comparison result from the processing line number comparator, and the transfer process is stopped.
[0040]
<Description of 5-9 (Access Control Circuit)>
The input physical address is divided into a row address and a column address corresponding to a DRAM which is a semiconductor memory by a signal from the access control circuit 5-9, and is output to an 11-bit address bus. Further, in accordance with an access start signal from the arbiter 5-7, a DRAM control signal (RAS, CAS, WE) is output.
[0041]
In response to an image input instruction from the system control unit, the memory control unit 4-3 is initialized and enters a standby state for image data, and image data is input to the storage unit when the scanner operates. The input image data is once written in the semiconductor memory. The number of processing lines of the written image data is counted by the image input / output DMAC 4-1, and is input to the memory control unit 4-3. The compression / decompression unit 4-6 receives the image transfer command and outputs a transfer memory access request signal. However, the request signal is masked by the request mask unit 5-8 of the memory control unit, and the actual memory access is performed. I have not been told. When one line of input data from the image input / output unit ends, the mask of the transfer memory access request signal is released, the semiconductor memory is read, and the transfer operation of the image data to the compression / decompression unit is started. Further, the difference calculation unit 5-4 calculates the difference between the two processing lines even during the operation, and when it becomes 0, the transfer memory access request signal is masked so that the address is not overtaken.
The above is the description of the configuration of the memory control unit 4-3.
[0042]
<Description of 4-4 (Image Transfer DMAC)>
The image transfer DMAC 4-4 is composed of a CPU and logic, communicates with the memory control unit 4-3, receives a command, performs operation settings according to the command, and transmits it as status information to inform the state. . When a compression command is received, a memory access request signal is output to the memory control unit 4-3, and when the memory access permission signal is active, image data is received and transferred to the compression / decompression unit 4-6. In addition, an address counter that counts up in response to a memory access request signal is built in, and a 22-bit memory address indicating a storage location where image data is stored is output.
[0043]
<Description of 4-5 (Code Transfer DMAC)>
The code transfer DMAC 4-5 is composed of a CPU and a logic, communicates with the memory control unit 4-3, receives a command, sets an operation according to the command, and transmits it as status information to inform the state. . When an expansion command is received, a memory access request signal is output to the memory control unit 4-3. When the memory access permission signal is active, image data is received and transferred to the compression / expansion unit 4-6. In addition, an address counter that counts up in response to a memory access request signal is built in, and a 22-bit memory address indicating a storage location where image data is stored is output. The descriptor access operation of the DMAC will be described later.
[0044]
<Description of 4-6 (Compression / Expansion Device)>
It is composed of a CPU and a logic, communicates with the memory control unit 4-3, receives a command, performs operation setting according to the command, and transmits it as status information to inform the state. Binary data is processed by the MH encoding method.
[0045]
<Description of 4-7 (HDD controller)>
It is composed of a CPU and a logic, communicates with the memory control unit 4-3, receives a command, performs operation setting according to the command, and transmits it as status information to inform the state. Read HD4-8 status and transfer data.
[0046]
<Description of 4-8 (HD)>
A secondary storage device, which is a hard disk.
The above is the description of the configuration of the storage unit.
[0047]
As an overall operation of the storage unit, image data is written in or read out from a predetermined image area of the image memory by the image transfer DMAC 4-4 according to an instruction from the system control unit when inputting an image and accumulating data. At this time, the image transfer DMAC 4-4 counts the number of image lines.
[0048]
FIG. 6 is a diagram for explaining the descriptor access operation and the data transfer operation of the video input DMAC. The image data in the figure is divided into four bands, and the image data of the number of lines set in each band is transferred.
[0049]
A procedure for adding the total number of transfer lines in one image will be described below. First, when the video input DMAC receives a transfer command, the DMA is activated, the descriptor 1 is read-accessed to the chain destination address (a) set in advance by the CPU in the internal descriptor storage register, and the contents of the descriptor 1 in the memory are read. Load the descriptor storage register. The loaded contents are composed of 4 words, the chain destination address indicating the storage address of the next descriptor, the data storage destination address indicating the head address of the data to be stored, and the data amount of the data to be transferred in the number of lines There is format information indicating whether or not a CPU interrupt is to be generated when the number of data transfer lines shown in FIG. In the least significant bit of the format information, a bit indicating whether or not to generate a CPU interrupt when the set line number transfer is completed is arranged. 0 generates a CPU interrupt, 1 masks the CPU interrupt.
[0050]
In the example of FIG. 6, the image is divided into four bands, and the least significant 1 bit of the format information of each descriptor is 0, 0, 0, 0 in order from 1 to 4. When the transfer of the image data of each band is completed, a CPU interrupt is generated, and transfer is possible while detecting the transfer end timing and the number of lines by adding the number of lines set in each descriptor.
[0051]
Similarly, when data is transferred from the image memory 4-2 to the HD 4-8 through the compression / decompression unit 4-6 (primary storage device → secondary storage device), the descriptor setting of the image transfer DMAC 4-4 is 1 band. Therefore, the number of descriptor lines is set as the number of image lines. At that time, the transfer destination of the code transfer DMAC 4-5 is set in the HDD controller 4-7. A storage address is set in the HDD controller 4-7, and image data can be transferred through a path of image memory → image transfer DMAC → compressor / decompressor → code transfer DMAC → HDD controller → HD. After the data transfer is completed, the HDD controller 4-7 notifies the used data amount when it is stored in the HD 4-8, and the HDD management that secures the address stored in the HD 4-8 and the used data amount in the primary storage device Store in the area. The memory control unit 4-3 masks the transfer memory access request so that the transfer of the image data to the compression / decompression unit 4-6 does not overtake the transfer from the image input DMAC 4-1. The data transfer to the copy is controlled so as not to overtake the image input data transfer).
[0052]
Conversely, when data is transferred from the HD 4-8 to the image memory 4-2 through the compression / decompression unit 4-6 (secondary storage device → primary storage device), the data is stored in the HDD management area secured in the primary storage device. The storage address and the amount of data used when accumulating in the HD 4-8 are acquired, the storage address is set in the HDD controller 4-7, the amount of data used is stored in the code transfer DMAC 4-5, and the image transfer DMAC 4-4. The number of lines after expansion is set, and image data can be transferred through a path of HD → HDD controller → code transfer DMAC → compressor / decompressor → image transfer DMAC → image memory.
[0053]
[Embodiment 1]
The first embodiment of the present invention will be described. First, a means for measuring the transfer rate capability of an input / output device will be described.
[0054]
This measurement operation is executed in advance before actually performing data input / output and transfer processing. The execution timing is determined when the input / output device is connected to the image processing apparatus for the first time, and may be automatically performed by the system or arbitrarily executed by an operator.
[0055]
When the connected device is an input device, the data transfer capability from the input device to the primary storage device is measured.
Let rx_data1 be the amount of measurement data. Reset timer at start of input.
The timer value at the time when the data storage completion interrupt of the primary storage device occurs is set as the transfer time rx_time1.
The transfer speed rx_speed1 per unit time is
rx_speed1 = rx_data1 / rx_time1
Given in. This transfer speed rx_speed1 is stored in the nonvolatile memory of the system after measurement so that it can be referred to whenever an input request is generated from this input device.
[0056]
When the connected device is an output device, the data transfer capability from the primary storage device to the output device is measured.
Let tx_data1 be the amount of measurement data. The timer is reset at the start of data transfer to the primary storage device.
The timer value at the time when the data transfer completion interrupt of the primary storage device occurs is set as the transfer time tx_time1.
The transfer rate tx_rate1 per unit time is
tx_rate1 = tx_data1 / tx_time1
Given in. This transfer speed tx_speed1 is stored in the nonvolatile memory of the system after measurement so that it can be referred to whenever an output request to the output device occurs.
[0057]
The data transfer from the primary storage device to the secondary storage device is considered to be constant regardless of the type of input / output device. Let rx_data2 be the amount of data for measurement.
The timer is reset when data transfer from the primary storage device is started.
The timer value at the time when the data transfer completion interrupt of the primary storage device occurs is set as the transfer time rx_time2.
The transfer speed rx_speed2 per unit time is
rx_speed2 = rx_data2 / rx_time2
Given in. This transfer speed rx_speed1 is stored in the nonvolatile memory of the system after measurement so that it can be referred to whenever a transfer request is issued from the primary storage device.
[0058]
Data transfer from the secondary storage device to the primary storage device is considered to be constant regardless of the type of input / output device. Let tx_data2 be the amount of measurement data.
The timer is reset at the start of data transfer to the primary storage device.
A timer value at the time when an interrupt of data transfer completion to the primary storage device occurs is set as a transfer time tx_time2.
Transfer rate tx_rate2 per unit time is
tx_rate2 = tx_data2 / tx_time2
Given in. This transfer speed tx_speed2 is stored in the nonvolatile memory of the system after measurement so that it can be referred to whenever a transfer request from the secondary storage device is generated.
[0059]
The expected transfer completion time depends on the data volume data1 and the transfer rate of each input / output.
When entering,
expect_time = data1 / rx_speed1 + data1 / rx_speed2 + wait_time
If output,
expect_time = data1 / tx_speed1 + data1 / tx_speed2 + wait_time
Can be calculated.
wait_time is a time required other than the data transfer for this I / O request, and changes depending on the operation state at that time.
wait_time = WAIT_DRAM + WAIT_HDD + α
WAIT_DRAM is the time until the DRAM is released and can be used for that request if the DRAM is occupied first by another request, and the expected completion time of the currently executing I / O transfer request, It can be obtained from other waiting transfer requests.
WAIT_HDD is the time until the HDD is released and can be used for that request if the HDD is occupied first by another request, and the expected completion time of the currently executing I / O transfer request, It can be obtained from other waiting transfer requests.
These can be acquired sequentially from the operating state of each device.
α uses the worst value as a fixed value for other overhead.
[0060]
When a data transfer is requested, a time complete_time for completing the data transfer can be specified in advance, and the expected completion time expect_time is compared with the specified completion time complete_time to determine whether or not the expected time falls within the specified completion time.
In addition, the system can accept a plurality of data transfer requests from the connected input / output device. These I / O requests are managed in a queue.
[0061]
FIG. 7 shows an image of the queue. Register necessary information such as ID to distinguish requests, input / output request source, transfer status, amount of data, specified transfer completion time, etc. in the queue for each input / output request, and transfer requests sequentially Will continue. Each time the status changes such as when the transfer actually starts or the transfer ends, the request source is notified of the transfer status for the request together with the request ID.
The order of input / output can be changed by arbitrarily changing the order of transfer requests registered in the queue.
It is also possible to prohibit the operation of the transfer request by deleting the request from the queue.
Here, when it is deleted from the queue, the request source is notified of the cancellation status together with the request ID.
By having a plurality of queues (such as the input side and the output side), a plurality of inputs / outputs can be realized simultaneously.
[0062]
[Embodiment 2]
A second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, when a new input / output request is received and the completion time complete_time is specified, the expected completion time expect_time is calculated from the current operation state.
The expected completion time expect_time is compared with the requested completion time complete_time to determine whether the expected time falls within the completion time.
If it is determined that it does not fit, the requested action is prohibited and the request is deleted from the queue.
[0063]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, designation of the processing time related to the productivity of the image forming apparatus according to the configuration of the storage device and the image input / output means, and execution of the operation within the requested processing time. Therefore, it is possible to determine the storage device that constitutes the image forming apparatus, the configuration of the image output means, and the means for realizing and managing the optimal and detailed productivity according to the performance. It becomes possible.
[0064]
In particular, A configuration in which a plurality of image input / output means (for example, an interface capable of connecting a scanner, a printer, and a computer capable of data distribution (input / output)) is connected to the image forming apparatus, and a plurality of image signals can be input / output simultaneously. If so, means for prohibiting (including postponing) execution of the requested operation according to the requested image input / output operation according to the operation state of the storage device at the time of the request and the specified content of the requested processing time Set up By doing so, it is possible to perform processing as specified according to the specified contents of the processing time of all the requested operations during operation execution.
[0065]
Also Especially, by prohibiting the requested action, the requested action cannot be executed, but the processing time does not change for the running action (if multiple actions are executed, it can be executed within the specified time. However, the processing time may be long), and the image forming apparatus can be controlled so as to suppress fluctuations in the operation time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example in which an image data output apparatus of the present invention is used in a digital copying machine.
FIG. 2 is a view of a document table viewed from above.
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of an image synchronization signal output from an IPU of a reading unit.
FIG. 4 is a configuration diagram of a storage unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an address generation unit and a comparison unit of the memory control unit 4-3.
FIG. 6 is a diagram illustrating a descriptor access operation and a data transfer operation of a video input DMAC.
FIG. 7 is an image of a queue for managing input / output requests.
[Explanation of symbols]
4-1 Image I / O DMAC
4-2 Image memory
4-3 Memory controller
4-4 Image transfer DMAC
4-5 Code transfer DMAC
4-6 Compression and decompression device
4-7 HDD controller
4-8 HD
5-1 Input / output image address counter
5-2 Transfer image address counter
5-3 Line setting section
5-4 Difference calculation unit
5-5 Difference comparison unit
5-6 Address selector
5-7 Arbiter
5-8 Request mask
5-9 Access control circuit

Claims (3)

画像入力手段から入力された画像信号を記憶する記憶手段を有し、該記憶手段に記憶された画像信号を画像出力手段に出力する画像入出力装置において、
前記画像入力手段−前記記憶手段間および前記画像出力手段−前記記憶手段間のデータ転送能力を計測して保存するデータ転送能力保存手段と、
データ転送に係るデータのデータ量と当該データのデータ転送完了時間を含む複数のデータ転送要求を受け付け、待ち行列として記憶する要求実行管理手段と、
データ転送要求があったときに、前記データ量と前記データ転送能力とに基づいてデータ転送所要時間を演算すると共に該データ転送所要時間と前記要求実行管理手段により先に記憶されているデータ転送要求の予想完了時間に基づいて該データ転送要求の予想完了時を演算し、該予想完了時前記データ転送完了時間内に収まるときには該データ転送要求を保持し、該予想完了時前記データ転送完了時間に収まらないときには該データ転送要求を待ち行列から削除する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像入出力装置。
In an image input / output device having a storage means for storing an image signal input from the image input means, and outputting the image signal stored in the storage means to the image output means,
A data transfer capability storage unit that measures and stores data transfer capability between the image input unit and the storage unit and between the image output unit and the storage unit;
A request execution management means for receiving a plurality of data transfer requests including a data amount of data relating to data transfer and a data transfer completion time of the data, and storing the request as a queue ;
When there is a data transfer request, the data transfer request time is calculated based on the data amount and the data transfer capability, and the data transfer request stored in advance by the request execution management means calculated between the time anticipated completion of the data transfer request on the basis of the expected completion time, between the time of the expected completion holds sometimes the data transfer request falls within the data transfer completion time, the is between the time of the expected completion Control means for deleting the data transfer request from the queue when it does not fall within the data transfer completion time ;
An image input / output device comprising:
前記記憶手段は、前記画像入力手段から入力された画像信号を記憶する1次記憶部と、該1次記憶部に記憶されている画像信号を記憶する2次記憶部とから構成されることを特徴とする請求項1記載の画像入出力装置。  The storage means includes a primary storage unit that stores an image signal input from the image input unit, and a secondary storage unit that stores an image signal stored in the primary storage unit. The image input / output device according to claim 1, wherein: 前記要求実行管理手段は、少なくとも入力側のデータ転送要求の待ち行列と出力側のデータ転送要求の待ち行列とを記憶する手段であることを特徴とする請求項1または2記載の画像入出力装置。3. The image input / output apparatus according to claim 1, wherein said request execution management means is means for storing at least a queue of data transfer requests on the input side and a queue of data transfer requests on the output side. .
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