JP4182428B2 - 画像伸長装置及びその方法、画像処理システム - Google Patents

Description

本発明は、複数のプロセッサを用いて並列に画像処理（特に画像伸長処理）を行うための技術に関する。

一般に、レーザプリンタシステムでは、ＲＩＰ（ラスターイメージプロセッサ）により、ＰＤＬ（ページ記述言語）で記述された印刷対象を印刷イメージに展開し、順次に走査ライン（ラスター）ごとに印刷エンジンに送り出して、印刷を実行する。

このとき、印刷イメージを１ページ分全部展開して記憶しておこうとすると、大変多くのメモリ領域が必要となってしまう。そのため、１ページを複数の走査ラインから構成されるバンドに分割し、その単位で印刷イメージを展開するのが普通である。

このようなバンド単位の展開処理を高速に行うために、複数のプロセッサそれぞれに各バンドを割り当てて並列に展開処理を行う構成が提案されている（特許文献１）。
特開２００３−５１０１９号公報

ＲＩＰをホスト装置が備える場合、展開した印刷イメージをプリンタ側に送信する必要がある。この場合、印刷イメージはデータ量が多いことから、ホスト装置において送信する前に圧縮処理を施し、プリンタ側で伸長するという枠組みを取るのが普通である。

ここで、ホスト装置やプリンタが複数のプロセッサを備えている場合、特許文献１のように、複数のプロセッサそれぞれに各バンドを割り当てて並列に圧縮処理や伸長処理を行うという構成が考えられる。

しかし、このようなバンド単位に並列化する手法では、個々の走査ライン（個々のバンド）のデータに対しては並列化がなされていない。そのため、最初の１走査ライン（１バンド）について処理結果が得られるまでに必要な時間が単一のプロセッサで処理を行う場合と変わらないといった問題が残る。別言すれば、複数のプロセッサで並列化しているにもかかわらず、実際に印刷が実行されるまでの立ち上がりについてはアドバンテージが得られていない。

また、バンド単位に並列化する手法の場合、スループットを向上させるためには、各プロセッサが自己に割り当てられたバンドについて並列に処理を実行できるように、プロセッサ数分の処理結果を格納するメモリ領域が必要となる。そのため、プロセッサ数を増やして並列度を上げていくと、それに応じて処理に必要なメモリ領域も増加してしまうという問題が生じる。

本願の発明者らは、上記問題を検討した結果、個々の走査ライン（個々のバンド）について、走査ラインの方向と垂直に複数の部分領域（以下、「チャンネル」と呼ぶ）に分割した場合の、前記チャンネルのそれぞれに前記複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てて並列に画像処理（圧縮処理、伸長処理）を行うことで、上記目的を達成できると考えるに至った。

ここで、ホスト装置からプリンタ側へ各チャンネルの圧縮データを転送する場合、高速にデータ転送すべく、各チャンネルについて同容量（例えばｎバイト）の圧縮データを含むデータセットを単位としてバースト転送を行う構成とすることが望ましい。特に、ホスト装置側で並列圧縮データをＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）に格納しておくことで、より高速にバースト転送を行うことが可能である。

一方、プリンタ側で複数のプロセッサを用いて並列伸長する際、各プロセッサの処理を単純化すべく、ＦＩＦＯ（First In First out）メモリを利用して各プロセッサが常に同じ場所から圧縮データを読み出せる構成とすることが望ましい。

しかし、バースト転送とＦＩＦＯメモリとを単純に組み合せようとすると、すなわちバースト転送された圧縮データをＦＩＦＯメモリに格納して伸長処理を行おうとすると、次のような問題が発生する。

通常、１チャンネル分の圧縮データのサイズは圧縮状況に応じて異なっているため、各チャンネルについて同容量のデータセットを単位としてバースト転送を行うと、１回のバースト転送で転送されるデータセットの中にチャンネルによって異なる走査ライン（異なるバンド）の圧縮データが含まれる状況が生じうる。

かかる状況を、図１３〜図１５を参照して、走査ラインが４つのチャンネルに分割される場合を例に説明する。今、図１３に示すように、ホスト装置において圧縮データが格納されており、図１４に示すように、１チャンネルについて１バイトの圧縮データを含む計４バイトのデータセットを単位としてバースト転送を行うものとする。この場合、１回目〜６回目までのバースト転送されるデータセットの中には、各チャンネルともに第１走査ラインに関する圧縮データが含まれている。しかし、７回目にバースト転送されるデータセットでは、第１、２、４チャンネルは第１走査ラインに関する圧縮データ、第３チャンネルは第２走査ラインに関する圧縮データとなっており、チャンネルによって異なる走査ラインの圧縮データが含まれてしまう状況が生じている。

このようにバースト転送された結果をそのままＦＩＦOメモリに格納すると、図１５に示すように、走査ラインの並びが維持されずに（すなわち、部分的に走査ラインの並びに関して逆転が生じた状態で）格納されることになる。このような状態のＦＩＦＯメモリからデータを読み出しつつ、各プロセッサの動作について走査ライン単位で同期させようとする場合、第３チャンネル担当プロセッサは、第１走査ライン第３チャンネル第６バイト目のデータ（符号１−３−６）を読み出して伸長処理を行った時点で、第１走査ラインに関する伸長処理を終了して停止し、第２走査ラインに関する伸長処理の開始を待つことになる。この場合、ＦＩＦＯメモリには第２走査ライン第３チャンネル第１バイト目のデータ（符号２−３−１）が読み出されずに残るため、第４チャンネル担当プロセッサは、第１走査ライン第４チャンネル第７バイト目のデータ（符号１−４−７）を読み出すことができなくなってしまう。

このように、バースト転送された圧縮データをそのままＦＩＦＯメモリに格納して伸長処理を行う構成では、走査ライン単位（又はバンド単位）で同期させながら並列に伸長処理を行うことができないという問題が発生することがわかった。

そこで、本発明は、複数のプロセッサを用いて圧縮データを並列に伸長する場合に、バースト転送された圧縮データを受け取る構成と、ＦＩＦＯメモリから圧縮データを読み出して並列に伸長する構成とを両立させた上で、各プロセッサの動作を走査ライン単位又はバンド単位で同期させつつ高速に並列処理を実行できる枠組みを提供することを目的とする。

本発明の画像伸長装置は、イメージを構成する走査ライン（又はバンド）について、走査ラインの方向と垂直に複数の部分領域に分割した場合の、前記部分領域ごとに圧縮されたデータを対象として並列に伸長する画像伸長装置であって、各部分領域につき同容量の圧縮データを含むデータセットを単位としてバースト転送されたデータを格納する第１のメモリから、走査ライン（又はバンド）の並び順が維持されるように、各部分領域の圧縮データを読み出してＦＩＦＯタイプの第２のメモリに転送する手段と、前記部分領域のそれぞれに複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てる手段と、各プロセッサが第２のメモリから自己が割り当てられた部分領域の圧縮データを読み出して走査ライン（又はバンド）単位で同期して並列に伸長処理を実行する並列プロセッサユニットと、を備えることを特徴とする。かかる構成によれば、複数のプロセッサを用いて圧縮データを並列に伸長する場合に、バースト転送された圧縮データを受け取る構成と、ＦＩＦＯメモリから圧縮データを読み出して並列に伸長する構成とを両立させた上で、各プロセッサの動作を走査ライン単位（又はバンド単位で）同期させつつ高速に並列処理を実行することができる。

本発明のプリンタ装置は、本発明の画像伸長装置を備えることを特徴とする。

本発明の画像処理システムは、イメージ圧縮部及びイメージ伸長部を含んで構成され、それぞれが複数のプロセッサを用いて並列に画像処理を行う機能を備える画像処理システムであって、イメージ圧縮部は、イメージを構成する走査ライン（又はバンド）について、走査ラインの方向と垂直に複数の部分領域に分割した場合の、前記部分領域のそれぞれに複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てて並列に画像圧縮処理を行い、各部分領域につき同容量の圧縮データを含むデータセットを単位としてイメージ伸長部へバースト送信し、イメージ伸長部は、イメージ圧縮部からバースト転送されたデータを受信して第１のメモリに格納し、前記第１のメモリから走査ライン（又はバンド）の並び順が維持されるように各部分領域の圧縮データを読み出して第２のメモリに転送し、前記部分領域のそれぞれに複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てて、各プロセッサが第２のメモリから自己が割り当てられた部分領域の圧縮データを読み出して走査ライン（又はバンド）単位で同期して並列に画像伸長処理を行うように制御することを特徴とする。

本発明の画像伸長方法は、イメージを構成する走査ライン（又はバンド）について、走査ラインの方向と垂直に複数の部分領域に分割した場合の、前記部分領域ごとに圧縮されたデータを対象として、複数のプロセッサを用いて並列に伸長する画像伸長方法であって、 各部分領域につき同容量の圧縮データを含むデータセットを単位としてバースト転送されたデータを受信して第１のメモリに格納する工程と、前記第１のメモリから走査ライン（又はバンド）の並び順が維持されるように各部分領域の圧縮データを読み出して第２のメモリに転送する工程と、前記部分領域のそれぞれに複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てて、各プロセッサが第２のメモリから自己が割り当てられた部分領域の圧縮データを読み出して走査ライン（又はバンド）単位で同期して並列に画像伸長処理を行うように制御する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の画像伸長方法は、コンピュータにより実施することができるが、そのためのコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、半導体メモリ及び通信ネットワークなどの各種の媒体を通じてコンピュータにインストールまたはロードすることができる。また、コンピュータプログラムが、プリンタ用カードやプリンタ用オプションボードに記録されて流通する場合も含む。

本発明によれば、複数のプロセッサを用いて圧縮データを並列に伸長する場合に、バースト転送された圧縮データを受け取る構成と、ＦＩＦＯメモリから圧縮データを読み出して並列に伸長する構成とを両立させた上で、各プロセッサの動作を走査ライン単位又はバンド単位で同期させつつ高速に並列処理を実行することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態のプリンタシステム１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、プリンタシステム１は、ホスト装置１０と、通信ネットワーク（ＬＡＮ、インターネット、専用線、パケット通信網、それらの組み合わせ等のいずれであってもよく、有線、無線の両方を含む）を介して該ホスト装置１０と通信可能に構成されるプリンタ装置（画像形成装置）２０とを含んでいる。

ホスト装置１０は、メインＣＰＵ、並列処理プロセッサ１１〜１４を備える並列処理ユニット１５、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ユーザインタフェース、通信インタフェース等のハードウェアを備えている。本実施形態では、並列処理ユニット１５が４つのプロセッサ１１〜１４を備える構成としているが、プロセッサ数は設計に応じて２以上の任意の数（例えば８）とすることができる。

ホスト装置１０は、プリンタ装置２０に印刷を実行させるため必要な通常の制御機能として、プリンタドライバ手段１６を備えている。

プリンタドライバ手段１６は、通常のプリンタドライバと同様の機能構成であり、例えば、ホスト装置１０上で動作するアプリケーションプログラムからの印刷要求に応じて、ポストスクリプト等の所定のプリンタ制御言語により記述された印刷対象データに基づいてラスタイメージを生成するＲＩＰ手段、ラスタイメージに対して所定の画像処理（スクリーン処理など）を施して印刷イメージを作成する画像処理手段などを備える。

ただし、本実施形態のプリンタドライバ手段１６は、後述するように、並列処理ユニット１５を用いて個々の走査ライン（又は個々のバンド）に対して並列に画像圧縮処理を実行する圧縮制御手段１７、並列処理ユニット１５によって圧縮されたデータをプリンタ装置２０へバースト転送する転送手段１８などを備えている点で、従来の構成と異なっている（図２参照）。

なお、これらの各手段は、ホスト装置１０内のＲＯＭやＲＡＭ、外部の記憶媒体等に格納されるプログラムをメインＣＰＵが実行することにより機能的に実現される。

プリンタ装置２０は、動力機構部とプリンタコントローラ２６を備えている。

動力機構部は、用紙をプリンタ内に供給する給紙機構、印字を行う印刷エンジン、及び用紙をプリンタ機外に排出する排紙機構等により構成される。印刷エンジンは、例えば、インクジェットプリンタや熱転写プリンタのように１文字単位で印刷するシリアルプリンタ、１行単位で印刷するラインプリンタ、ページ単位で印刷するページプリンタ等に対応する各種印刷エンジンを用いることができる。

プリンタコントローラ２６は、メインＣＰＵ、プロセッサ２１〜２４を備える並列処理ユニット２５、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ユーザインタフェース、通信インタフェース等を備えている。なお、本実施形態では、並列処理ユニット２５が４つのプロセッサ２１〜２４を備える構成としているが、プロセッサ数は設計に応じて２以上の任意の数（例えば８）とすることができる。また、動力機構部が独立してＣＰＵを備えていてもよく、その場合は、動力機構部のＣＰＵが、所定の通信路を介して情報処理部のメインＣＰＵと通信を行い、印刷エンジンを制御して印刷動作を行わせることになる。

プリンタコントローラ２６は、通常のプリンタにおけるプリンタコントローラと同様の機能構成であり、例えば、ホスト装置１０からコマンドやデータを受信して受信バッファに格納する受信手段、動力機構部を制御して印刷を実行させるエンジン制御手段などを備える。

ただし、本実施形態のプリンタコントローラ２６は、後述するように、バースト転送された圧縮データを格納するデータ受信バッファから、並列処理が可能な順序で、圧縮データを読み出して中間バッファに転送するデータ順序調整手段２７、中間バッファに格納される圧縮データに基づいて、並列処理ユニット２５を用いて個々の走査ライン（又は個々のバンド）に対して並列に伸長処理を実行する伸長制御手段２８、並列処理ユニット２５による伸長処理結果を印刷に用いられる順序で印刷エンジンへ転送する転送手段２９などを備えている点で、従来の構成と異なっている（図２参照）。

なお、これらの各手段は、プリンタ装置２０内のＲＯＭやＲＡＭ、外部の記憶媒体等に格納されるプログラムをメインＣＰＵが実行することにより実現される。

以下、図３〜図１１に示すフローチャート等を参照して、プリンタシステム１における印刷処理について説明する。各工程（符号が付与されていない部分的な工程を含む）は処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。

（ホスト装置１０における処理）
プリンタドライバ手段１６は、外部又はホスト装置１０上で動作しているアプリケーションプログラムから印刷要求を受け付けると、プリンタ装置２０（プリンタコントローラ２６）に対して印刷指示コマンドを送信するとともに、ＲＩＰ手段などに対して処理の開始を指示する。

ＲＩＰ手段は、処理開始の指示を受け付けると、アプリケーションプログラムから受け取った、ポストスクリプト等の所定のプリンタ制御言語により記述された印刷対象データに基づいて、ラスタイメージを生成する。なお、アプリケーションプログラム等からラスタイメージの形式で印刷対象データを受け取ることができる場合は、ＲＩＰ手段による処理は省略できる。

画像処理手段は、前記生成されたラスタイメージに対して所定の画像処理（スクリーン処理など）を施し、印刷イメージを生成して、ＲＡＭの所定領域に格納する。

圧縮制御手段１７は、前記生成された印刷イメージを構成する主走査方向のライン（以下、単に「走査ライン」と呼ぶ）を副走査方向の順に選択する（図３：ステップＳ１００）。なお、主走査方向、副走査方向は、プリンタ装置２０における走査を基準として定めるものとする。

次に、圧縮制御手段１７は、前記選択した走査ラインを、走査ラインの方向と垂直に複数の部分領域に分割する（図３：ステップＳ１０１）。以下では、かかる部分領域を「チャンネル」と呼び、走査ライン方向における並び順、すなわち左から順にチャンネル番号を付加して各チャンネルを識別するものとする（図４参照）。なお、本実施形態では、走査ラインが左から右へ水平に走査されることを前提として、左右という概念を用いている。

次に、圧縮制御手段１７は、前記選択した走査ラインにおいて各チャンネルに含まれる印刷イメージ（以下、「部分データ」と呼ぶ）の先頭位置を特定する（図３：ステップＳ１０２）。例えば、１走査ラインが２０４８画素である場合、１つの走査ラインをプロセッサ数に応じて均等に４つの部分領域に分割し、第１画素、第５１２画素、第１０２４画素、第１５３６画素をそれぞれ部分データの先頭位置として特定することが考えられる。

なお、全走査ラインに共通してチャンネルを定め、予め各チャンネルの部分データの先頭位置を特定しておけば、ステップＳ１０１〜１０２は省略することができる。

次に、圧縮制御手段１７は、前記複数のチャンネルのそれぞれにプロセッサ１１〜１４のうち少なくとも１つを割り当てる（図３：ステップＳ１０３）。具体的には、チャンネル１にはプロセッサ１１、チャンネル２にはプロセッサ１２というように、チャンネルとプロセッサの組み合わせを固定して割り当てるものとする。

次に、圧縮制御手段１７は、前記割り当てたプロセッサが新たなデータを処理できるかどうかを判断し、処理できる場合には、対応する部分データの先頭位置を前記割り当てたプロセッサに渡し、該部分データの読み出しを指示する(図３：ステップＳ１０４）。

ここで、プロセッサが新たなデータを処理できる場合とは、該プロセッサが次の処理結果を新たに書き込むことができる場合である。例えば、処理結果を書き込む領域として、プロセッサ１１〜１４（チャンネル１〜４）に対して図１３に示すように出力バッファの一部領域をそれぞれ割り当てる場合、該出力バッファの割当領域に空きがあるか、又は割当領域に既に書き込まれた処理結果について転送手段１８による転送が終了し上書きすることができるかどうかに基づいて、新たなデータを処理できるかどうかを判断すればよい。

なお、出力バッファは、高速にバースト転送を行うことができるＳＤＲＡＭにより構成することが望ましい。後述するように、出力バッファに書き込まれた処理結果（圧縮データ）は転送手段１８によってバースト転送されるからである。

次に、圧縮制御手段１７は、前記生成された印刷イメージを構成する走査ラインのうち未選択の走査ラインがある場合は、ステップＳ１００に戻る（図３：ステップＳ１０５）。

並列処理ユニット１５の各プロセッサ１１〜１４は、圧縮制御手段１７から部分データの先頭位置及び読み出し指示を受け付けると（図５：ステップＳ２００：ＹＥＳ）、前記生成した印刷イメージを格納したＲＡＭの所定領域から該先頭位置に基づいて部分データを読み出す（図５：ステップＳ２０１）。

次に、前記読み出した部分データに対して所定の圧縮処理を実行して圧縮部分データを生成する（図５：ステップＳ２０２）。このとき、圧縮部分データの境界が検出できるように、圧縮部分データの終端に（又は最初に）所定の境界情報を追加しておく。なお、所定の圧縮処理としては、設計に応じて従来の種々の圧縮アルゴリズムを採用することができ、例えば印刷イメージが２値データの場合であれば、ＪＢＩＧ（Joint Bi−level Image Experts Group）のアルゴリズムを採用することが考えられる。

そして、前記生成した圧縮部分データを出力バッファの割り当てられた一部領域に書き込む（図５：ステップＳ２０３）。なお、図１３に示すように各プロセッサに出力バッファの一部領域を割り当てる場合、各プロセッサが次に書き込みを行うアドレス（カレントアドレス）を参照できるように、例えばプロセッサごとにカレントアドレスを格納するカウンタを設け、書き込んだ容量（バイト数）に応じてカウンタを加算する構成を採用することが考えられる。

転送手段１８は、前記生成された印刷イメージについて、出力バッファに未転送のデータがあるかどうかを判断する（図６：ステップＳ３００）。そして、未転送のデータがない（転送が終了している）場合は、処理を終了する。

一方、未転送のデータがある場合、転送手段１８は、例えばプリンタ装置２０（プリンタコントローラ２６）との通信結果に基づいて、プリンタ装置２０（プリンタコントローラ２６）が圧縮部分データを受信可能であるかどうかを判断する（図６：ステップＳ３０１）。

そして、受信可能である場合、各チャンネルにつき同容量の部分圧縮データを含むデータセットを単位としてバースト転送を行うように、出力バッファからプリンタ装置２０（プリンタコントローラ２６）へのデータ転送を制御する（図６：ステップＳ３０２）。

なお、バースト転送を行うデータセットのサイズは設計に応じて定めることができるが、本実施形態では、図１４に示すように、各チャンネルにつき１バイト分の部分圧縮データを含む計４バイトのデータセットを単位として、バースト転送を行うものする。このようにバースト転送を行う場合、図１３〜図１５を参照して既に説明したように、バースト転送されるデータセットには複数の走査ラインに関する圧縮部分データが含まれる可能性がある。

（プリンタ装置２０における処理）
プリンタコントローラ２６は、受信手段が印刷指示コマンドを受信した場合、エンジン制御手段により動力機構部を制御して印刷の準備を整える。また、受信手段がバースト転送されたデータセットを受信した場合、これをデータ受信バッファに格納するとともに、データ順序調整手段２７に対してデータ受信バッファから中間バッファへの転送処理の開始を指示する。

ここで、データ受信バッファは、上述したようにホスト装置１０から各チャンネルにつき１バイトの部分圧縮データを含む計４バイトのデータセットを単位としてバースト転送されてくるデータを格納するバッファとなることから、例えばＲＡＭ上に図７に示すように４バイトのデータセットを複数セット格納できるようなリングバッファとして構成することが考えられる。図７に示す例では、データ受信バッファは１６のデータセットをサイクリックに格納できるように構成されている。このようにデータ受信バッファを構成した場合、チャンネル１の部分圧縮データはデータ受信バッファのアドレス００〜１５に連続して格納され、チャンネル２の部分圧縮データはアドレス１６〜３１に連続して格納されることとなり、チャンネルごとに部分圧縮データにアクセスすることが容易となる。

また、中間バッファは、並列処理ユニット２５の各プロセッサが中間バッファの常に同じ場所を特定して部分圧縮データを読み出せるように、例えばＲＡＭ上にＦＩＦＯタイプのバッファとして（又はＦＩＦＯタイプメモリにより）構成する。

データ順序調整手段２７は、転送処理開始の指示を受け付けると、チャンネルごとに用意される転送フラグに初期値として”未終了”をセットする（図８：ステップＳ４００）。かかる転送フラグは、後述するように、各チャンネルにおいて１つの走査ラインに関する圧縮部分データの転送が終了した場合に”終了”に変更されることになる。

次に、データ順序調整手段２７は、チャンネルの並び順にチャンネルを選択する（図８：ステップＳ４０１）。そして、前記選択したチャンネルの転送フラグをチェックし、転送フラグが”終了”となっている場合は、Ｓ４０１に戻る（図８：ステップＳ４０２）。

一方、転送フラグが”未終了”となっている場合は、データ順序調整手段２７は、前記選択したチャンネルについて、データ受信バッファに格納された順に、該チャンネルの未転送の部分圧縮データから１バイト分のデータを選択する（図８：ステップＳ４０３）。

次に、データ順序調整手段２７は、前記選択した１バイトデータを中間バッファに転送するとともに（図８：ステップＳ４０４）、前記選択した１バイトデータが部分圧縮データの終端を示す情報を含んでいる場合は、前記選択したチャンネルの転送フラグを”終了”に変更する（図８：ステップＳ４０５）。

次に、データ順序調整手段２７は、転送フラグが”未終了”となっているチャンネルがある場合（図８：ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、すなわち１つの走査ラインについて全チャンネルの部分圧縮データの転送が終了していない場合、次のチャンネルを選択すべく、Ｓ４０１に戻る。

一方、全てのチャンネルの転送フラグが”終了”となっている場合（図８：ステップＳ４０６：Ｎｏ）、データ順序調整手段２７は、データ受信バッファに転送すべきデータ（未転送の走査ライン圧縮データ）が残っているかどうかを判断する（図８：ステップＳ４０７）。そして、残っている場合は、次の走査ラインについて転送処理をすべく、Ｓ４００に戻る。

このように処理を構成した場合、全チャンネルの転送フラグが”終了”となるまでに転送される一連のデータは、１つの走査ラインに関する圧縮部分データに属することとなる。更に、（ａ）データ受信バッファにはバースト転送された順にデータセットが格納される点、（ｂ）チャンネルごとにみた場合、バースト転送は圧縮された順序で（すなわち走査ラインの並び順に）行われる点を合わせて考えると、上記処理によって、中間バッファには、走査ラインの並び順が維持された状態で、１つの走査ラインに属する圧縮部分データが連続して、格納されることになる（図９参照）。

伸長制御手段２８は、中間バッファに圧縮部分データが格納されている場合、中間バッファから次に読み出される予定の圧縮部分データ（１バイトデータ）に対して、プロセッサ２１〜２４のうち少なくとも１つを割り当てる（図１０：ステップＳ５００）。

具体的には、チャンネル１の圧縮部分データにはプロセッサ２１、チャンネル２の圧縮部分データにはプロセッサ２２というように、チャンネルとプロセッサの組み合わせを固定して割り当てる。

ここで、各チャンネルの圧縮部分データのサイズは異なり得ることから、中間バッファには必ずしもチャンネルの並び順どおりに１バイトデータが格納されているとは限らない。言い換えると、チャンネルの並び順は少なくとも維持されているが、チャンネルの並びが連続しているとは必ずしも限らない（例えば、図９に示す例では、チャンネル２の７バイト目のデータの次には、チャンネル４の７バイト目のデータが格納される）。従って、中間バッファから読み出した１バイトデータをサイクリックにプロセッサに割り当てたのでは、上記のような固定した割り当ては実現できない。

そこで、プロセッサごとに、該プロセッサに１バイトデータの割り当てを行うかどうかを示す割当フラグを用意し、１つの走査ラインについて処理を開始するごとに初期値として”割当可”をセットしておく。そして、後述するように、各プロセッサの処理について、自己に割り当てられた１バイトデータが圧縮部分データの終端を示す情報を含んでいる場合は、それ以上１バイトデータの割り当てが行われないように自己の割当フラグを”割当不可”に変更するよう構成しておく。このように構成した場合、伸長制御手段２８は、中間バッファから読み出した１バイトデータを、割当フラグが”割当可”となっているプロセッサにサイクリックに割り当てれば、上記の固定した割り当てを実現することができる。

次に、伸長制御手段２８は、前記割り当てたプロセッサが新たなデータを処理できるかどうかを判断し、可能な場合にはデータ受信バッファからの圧縮部分データの読み出しを指示する(図１０：ステップＳ５０１）。なお、プロセッサが新たなデータを処理できるかどうかについては、圧縮制御手段１７と同様に判断さればよい。

次に、伸長制御手段２８は、まだ伸長していない圧縮部分データがある場合はステップＳ５００に戻る（図１０：ステップＳ５０２）。

並列処理ユニット２５の各プロセッサ２１〜２４は、伸長制御手段２８から圧縮部分データの読み出し指示を受け付けると（図１１：ステップＳ６００：ＹＥＳ）、中間バッファの読み出し位置にある１バイトデータを読み出す（図１１：ステップＳ６０１）。

次に、各プロセッサ２１〜２４は、前記読み出した１バイトデータに対して所定の伸長処理を実行して、対応する部分データの一部を生成し（図１１：ステップＳ６０２）、プリンタコントローラ２６の出力バッファに格納する（図１１：ステップＳ６０３）。なお、伸長処理は、ホスト装置１０の並列処理ユニット１５において採用した圧縮アルゴリズムに対応する伸長処理を採用する必要がある。

次に、各プロセッサ２１〜２４は、前記読み出した１バイトデータが圧縮部分データの終端を示す情報を含んでいない場合は（図１１：ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、続けて伸長処理を実行すべく、Ｓ６００に戻る。

一方、終端を示す情報を含んでいる場合は（図１１：ステップＳ６０４：Ｎｏ）、自己の割当フラグを”割当不可”に変更するとともに、走査ライン単位での同期を実現すべく、処理を停止する（図１１：ステップＳ６０５）。本実施形態では、中間バッファにおいて走査ラインの並び順が維持されているため、このように各プロセッサが１つの走査ラインに関する圧縮部分データの伸長処理が終わったところで処理を停止する構成（すなわち走査ライン単位で同期して動作する構成）としても、並列に伸長処理を行うことが可能となる。

転送手段２９は、印刷に用いられる順序でデータを送信すべく、副走査方向の順に走査ラインを選択する（図１２：ステップＳ７００）。

次に、転送手段２９は、前記選択した走査ラインについて、１走査ライン分の部分データが全て伸長された状態で出力バッファに格納されているかどうかを判断する（図１２：ステップＳ７０１）。

そして、全て伸長された状態で格納されていると判断した場合に、印刷に用いられる順序でデータを送信すべく、前記選択した走査ラインについて出力バッファから部分データを読み出して印刷エンジンへ転送する（図１２：ステップＳ７０２）。

その後、転送手段２９は、前記生成された印刷イメージについて未選択の走査ラインがある場合は、Ｓ７００に戻る（図１２：ステップＳ７０３）。

本実施形態の構成によれば、１つの走査ラインを構成する各チャンネルに対して（すなわち、各部分データに対して）並列に圧縮処理が実行されるため、個々の走査ラインについての圧縮処理時間を短縮することができる。特に、最初の１走査ラインの圧縮処理時間が短縮されることで、印刷イメージの圧縮処理を開始してから最初の走査ラインの圧縮処理が終了し、その処理結果がプリンタ装置２０（プリンタコントローラ２６）へ転送されるまでの時間を短縮すること可能となり、立ち上がりの早い圧縮処理（ひいては印刷処理）を実現することができる。

同様に、１つの走査ラインを構成する各チャンネルに対して（すなわち、各圧縮部分データに対して）並列に伸長処理が実行されるため、個々の走査ラインについての伸長処理時間を短縮することができる。特に、最初の１走査ラインの伸長処理時間が短縮されることで、圧縮された印刷イメージの伸長処理を開始してから最初の走査ラインについて伸長処理が終了し、その処理結果が印刷エンジンへ転送されるまでの時間を短縮すること可能となり、立ち上がりの早い伸長処理（ひいては印刷処理）を実現することができる。

更に、プリンタコントローラ２６において、バースト転送された圧縮部分データを格納するデータ受信バッファから、並列処理が可能な順序で、すなわち走査ラインの並び順を維持した順序で、圧縮部分データを読み出して中間バッファに格納し、かかる中間バッファから並列伸長処理を実行する各プロセッサに圧縮部分データを供給する構成としているため、バースト転送された圧縮部分データを受け取る構成と、ＦＩＦＯタイプの中間バッファから圧縮部分データを読み出して並列に伸長する構成とを両立させた上で、走査ライン単位で同期させつつ高速に並列処理を実行できる枠組みを提供することができる。その結果、一定速度で走査ライン単位の印刷データをエンジンに供給し続ける必要があるレーザプリンタ等に対してもリアルタイムに対応することができる。

（その他）
本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々に変形して適用することが可能である。例えば、本発明は、イメージを圧縮／伸長するシステムであれば、プリンタシステム以外に対しても適用することができる。

また例えば、上記実施形態では、プリンタ装置２０が並列処理ユニット２５、プリンタコントローラ２６を備える構成としているが、本発明は必ずしもこのような構成に限られない。例えば並列処理ユニット２５やプリンタコントローラ２６をプリンタ装置２０に接続可能な外部装置として構成することも考えられる。更には、並列処理ユニット２５やプリンタコントローラ２６を例えばＰＣＩバス等の規格によりホスト装置１０に接続可能な装置として構成してもよい。並列処理ユニット２５をホスト装置１０に接続する構成の場合、ホスト装置１０のメインＣＰＵ等によってプリンタコントローラ２６の各機能を実現する構成としてもよい。

また例えば、上記実施形態では、１走査ラインをプロセッサ数に応じて均等に部分領域に分割する構成について説明したが、例えばプロセッサのスペック等に応じて割り当てる部分領域の大小を変えるなど、必ずしも均等に分割しなくてもよい。また、部分領域の分割数（チャンネル数）は、必ずしもプロセッサ数と等しくなくてもよい。

また例えば、上記実施形態では、チャンネルとプロセッサの組み合わせを固定して割り当てる構成について説明したが、例えば、処理が終了したプロセッサを次のチャンネルに割り当てるように構成してもよい。この場合、走査ラインごとにプロセッサとチャンネルの対応関係が異なる可能性がある。なお、並列処理ユニット１５、２５のプロセッサのみならず、メインＣＰＵに対してもチャンネルを割り当てて、並列処理を実行する構成としてもよい。

また例えば、上記実施形態では、プロセッサ１１〜１４がＲＡＭから部分データを読み出す構成について説明としたが、例えばホスト装置１０がＲＡＭからプロセッサ１１〜１４へ部分データを転送する手段（例えば、ＤＭＡ転送手段）を備える場合は、圧縮制御手段は該手段に対して指示を行えばよい。この場合、プロセッサ１１〜１４は該手段からの転送を受けて処理を実行することになる。同様に、例えばプリンタ装置２０がデータ受信バッファからプロセッサ２１〜２４へ圧縮部分データを転送する手段（例えば、ＤＭＡ転送手段）を備える場合は、伸長制御手段は該手段に対して指示を行えばよく、プロセッサ２１〜２４は該手段からの転送を受けて処理を実行することになる。

また例えば、上記実施形態では、印刷イメージの全走査ラインについて並列処理を行う構成について説明したが、印刷イメージを構成する少なくとも１つの走査ラインについて本発明を適用すれば、該走査ラインについて圧縮処理時間／伸長処理時間の短縮という効果を得ることができる。

また例えば、上記実施形態では、データ順序調整手段２７がデータ受信バッファから１バイト単位でデータを読み出し中間バッファに転送する構成について説明したが、例えばデータ受信バッファから１つのチャンネルの圧縮部分データを連続して読み出し（図７に示す例では、最初にアドレス００〜０６のデータを読み出し、次にアドレス１６〜２４のデータを読み出す）、中間バッファに転送する構成としてもよい。

また例えば、上記実施形態では、転送手段２９が１走査ライン分のデータが揃ったところで印刷エンジンへデータを転送する構成について説明しているが、印刷エンジンのタイプによっては、１走査ライン分のデータが揃うのを待つことなく、又は複数走査ライン分のデータが揃ったところで、印刷エンジンへデータを転送する構成としてもよい。

また例えば、上記実施形態では、圧縮処理、伸長処理、同期させる単位について、いずれも走査ラインを基準として構成しているが、本発明は必ずしもこのような構成に限られるものではない。例えば、所定数の走査ラインを含んで構成されるバンドを基準として処理を構成してもよい。この場合、原則として上記実施形態において「走査ライン」を「バンド」に置き換えて処理を構成すればよいが、いくつかの工程については当業者に自明な範囲での変更が必要となる。例えば、ステップＳ１０２については、圧縮制御手段１７は、選択したバンドにおける各チャンネルの部分データの先頭位置として、バンドに含まれる走査ラインごとに先頭アドレスを特定する必要がある。なお、バンドを基準にする構成を前提とすると、上記実施形態は１走査ライン＝１バンドとした場合の態様と考えることもできる。

本発明の実施形態におけるプリンタシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。 プリンタドライバ手段１６、プリンタコントローラ２６の機能構成図を示すブロック図である。 圧縮制御手段１７の処理内容を示すフローチャートである。 チャンネルを説明するための図である。 並列処理ユニット１５における処理内容を示すフローチャートである。 送手段１８における処理内容を示すフローチャートである。 プリンタコントローラ２６におけるデータ受信バッファを説明するための図である。 データ順序調整手段２７の処理内容を示すフローチャートである。 本実施形態において、バースト転送されたデータセットが中間バッファに格納される様子を示す図である。 伸長制御手段２８の処理内容を示すフローチャートである。 並列処理ユニット２５における処理内容を示すフローチャートである。 転送手段２９の処理内容を示すフローチャートである。 ホスト装置１０（圧縮側）における出力バッファを説明するための図である。 バースト転送される状況を説明するための図である。 従来技術において、バースト転送されたデータセットがＦＩＦＯメモリに格納される様子を示す図である。

符号の説明

１ プリンタシステム、１０ ホスト装置、 １１〜１４ 並列処理用プロセッサ、 １５ 並列処理ユニット、 １６ プリンタドライバ手段、 １７ 圧縮制御手段、 １８ 転送手段、 ２０ プリンタ装置、 ２１〜２４ 並列処理用プロセッサ、 ２５ 並列処理ユニット、 ２６ プリンタコントローラ、 ２７ データ順序調整手段、 ２８ 伸長制御手段、 ２９ 転送手段

Claims (5)

1. イメージを構成する走査ライン（又はバンド）について、走査ラインの方向と垂直に複数の部分領域に分割した場合の、前記部分領域ごとに圧縮され前記部分領域ごとに容量が異なる圧縮データを対象として並列に伸長する画像伸長装置であって、
   前記部分領域ごとに圧縮され前記部分領域ごとに容量が異なる圧縮データを対象に、各部分領域につき同容量の圧縮データを含むデータセットを単位としてバースト転送されたデータを格納する第１のメモリと、
   ＦＩＦＯタイプの第２のメモリと、
   前記第１のメモリにバースト転送されたデータセットに複数の走査ラインに関する圧縮データが含まれる場合に、前記第１のメモリから、前記部分領域の並びは維持されないが、走査ライン（又はバンド）の並び順と前記部分領域の並び順が維持されるように、各部分領域の圧縮データを読み出して、前記ＦＩＦＯタイプの第２のメモリに転送する手段と、
   前記部分領域のそれぞれに複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てる手段と、
   各プロセッサが前記ＦＩＦＯタイプの第２のメモリから自己が割り当てられた部分領域の圧縮データを読み出して、自己が割り当てられた部分領域の圧縮データの伸長処理が１の走査ラインに関して終わったところで伸長処理を停止することにより、走査ライン（又はバンド）単位で同期して並列に伸長処理を実行する並列プロセッサユニットと、を備えることを特徴とする画像伸長装置。
2. 請求項１記載の画像伸長装置を備えたプリンタ装置。
3. イメージ圧縮部及びイメージ伸長部を含んで構成され、それぞれが複数のプロセッサを用いて並列に画像処理を行う機能を備える画像処理システムであって、
   イメージ圧縮部は、
   イメージを構成する走査ライン（又はバンド）について、走査ラインの方向と垂直に複数の部分領域に分割した場合の、前記部分領域のそれぞれに複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てて並列に画像圧縮処理を行い、前記部分領域ごとに圧縮され前記部分領域ごとに容量が異なる圧縮データを対象に、各部分領域につき同容量の圧縮データを含むデータセットを単位としてイメージ伸長部へバースト転送し、
   イメージ伸長部は、
   イメージ圧縮部からバースト転送されたデータを受信して第１のメモリに格納し、前記第１のメモリにバースト転送されたデータセットに複数の走査ラインに関する圧縮データが含まれる場合に、前記第１のメモリから、前記部分領域の並びは維持されないが、走査ライン（又はバンド）の並び順と前記部分領域の並び順が維持されるように、各部分領域の圧縮データを読み出してＦＩＦＯタイプの第２のメモリに転送し、前記部分領域のそれぞれに複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てて、各プロセッサが前記ＦＩＦＯタイプの第２のメモリから自己が割り当てられた部分領域の圧縮データを読み出して、自己が割り当てられた部分領域の圧縮データの伸長処理が１の走査ラインに関して終わったところで伸長処理を停止することにより、走査ライン（又はバンド）単位で同期して並列に画像伸長処理を行うように制御したことを特徴とする画像処理システム。
4. イメージを構成する走査ライン（又はバンド）について、走査ラインの方向と垂直に複数の部分領域に分割した場合の、前記部分領域ごとに圧縮され前記部分領域ごとに容量が異なる圧縮データを対象として、複数のプロセッサを用いて並列に伸長する画像伸長方法であって、
   前記部分領域ごとに圧縮され前記部分領域ごとに容量が異なる圧縮データを対象に、各部分領域につき同容量の圧縮データを含むデータセットを単位としてバースト転送されたデータを受信して第１のメモリに格納する工程と、
   前記第１のメモリにバースト転送されたデータセットに複数の走査ラインに関する圧縮データが含まれる場合に、前記第１のメモリから、前記部分領域の並びは維持されないが、走査ライン（又はバンド）の並び順と前記部分領域の並び順が維持されるように、各部分領域の圧縮データを読み出してＦＩＦＯタイプの第２のメモリに転送する工程と、
   前記部分領域のそれぞれに複数のプロセッサのうち少なくとも１つを割り当てて、各プロセッサが前記ＦＩＦＯタイプの第２のメモリから自己が割り当てられた部分領域の圧縮データを読み出して、自己が割り当てられた部分領域の圧縮データの伸長処理が１の走査ラインに関して終わったところで伸長処理を停止することにより、走査ライン（又はバンド）単位で同期して並列に画像伸長処理を行うように制御する工程と、を備えることを特徴とする画像伸長方法。
5. 請求項４記載の画像伸長方法をコンピュータで実行させるためのプログラム。

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