JP4250230B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された画像データを複数の画像処理部にて順次画像処理して出力する画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、データ処理装置のダウンサイジング等が叫ばれ、且つ、処理の高速化が望まれるようになってきている。このような要求の中で、単一のハードウェアにおいてハードウェアの機能をダイナミックに切り換える技術はハードウェア技術において重要な位置を占め、このハードウェア機能をダイナミックに切り換える技術の一つである、再コンフィグレーション可能なフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGA)が有効な手段となっている。
【0003】
また、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGA)の機能の一部又は全体を初期化(再コンフィグレーション)する際のコンフィグレーション・データの取り扱いも、データ処理システムの性能上重要な技術である。
【0004】
ここで、従来のコンフィグレーション・データをリード、ライト可能なRAM型メモリを備えたRAM型FPGAを使用した汎用型のデータ処理装置について説明する。
【0005】
図5は、従来のRAM型FPGAを使用したデータ処理装置を示す図である。図示するように、ユーザーの機能仕様に合せてコンフィグレーション・データを複数用意し、ハードウェアの機能をダイナミックに切り替えて使用できるように構築したものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術で説明した再コンフィグレーション技術には、以下のような問題があった。
【0007】
まず、図5に示した従来のRAM型FPGAを使用したデータ処理装置の場合、FPGAの機能全体を初期化(再コンフィグレーション)する手段及び、管理機構に課題が残る。即ち、
・電源投入時及び、既に初期化されたFPGAに対して別の機能を再度初期化する、コンフィグレーション・データの転送中FPGA内のハードウェアの機能が決定されていない期間に、FPGAの内部及びI/Oが不安定となり消費電力の増大、誤動作の発生、
・既に初期化されたFPGAに対して別の機能を再度初期化する再FPGA内のRAMの全領域にコンフィグレーション・データの転送等による速度の低下、と言った問題が発生する。
【0008】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、画像処理手段に入力される画像データの入力元又は画像処理手段により画像処理された画像データの出力先の少なくともいずれかを異ならせるのに伴って、画像処理手段が実行すべき複数種類の画像処理の組み合わせを変更する場合に、複数の画像処理部のうち実行すべき画像処理の種類の変更が必要な画像処理部を特定し、特定された画像処理が実行すべき画像処理の種類を変更することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、複数種類の画像処理に対応する複数のコンフィギュレーション情報を記憶する記憶手段と、入力された画像データを複数の画像処理部にて順次画像処理して出力する画像処理手段であって、前記記憶手段に記憶されたコンフィギュレーション情報に基づいて前記複数の画像処理部を前記複数種類の画像処理のいずれかを実行可能な状態とする画像処理手段と、前記複数の画像処理部に割り当てられている画像処理の種類を登録する登録手段と、前記画像処理手段に入力される画像データの入力元又は前記画像処理手段により画像処理された画像データの出力先の少なくともいずれかを異ならせるのに伴って、前記画像処理手段が実行すべき複数種類の画像処理の組み合わせを変更する場合に、前記複数の画像処理部のうち実行すべき画像処理の種類の変更が必要な画像処理部を前記登録手段に登録された内容に基づいて特定するとともに、該特定された画像処理部が実行すべき画像処理の種類を前記コンフィギュレーション情報に基づいて変更させるよう前記画像処理手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【0012】
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態によるデータ処理装置の構成及びデータの流れを示すブロック図である。同図において、110は中央処理装置(CPU)、120はシステムメモリ、130はデバイスインタフェース(I/F)部、140はファイル記憶装置(HD)、150はフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGA)、160は拡張I/F、170はホストコンピュータである。
【0013】
図2は、図1に示すFPGAへのダウンロード制御を示す流れ図である。また図3は、コンフィグレーション・データとRAMの対応を示す図である。そして図4は、コンフィグレーション・データのFPGAへのダウンロード処理を示すフローチャートである。
【0014】
図1に示すように、本実施形態では、コンフィグレーション・データ▲1▼を格納するための記憶装置としてファイル記憶装置(HD)140を使用し、ファイル記憶装置140からシステムメモリ120を介してFPGA150内のRAM153にダウンロード▲3▼する手段と、初期状態でのFPGA150の機能が確定しない期間ハードウェア内部において、FPGA150の内部を固定するデータ、又は使用頻度の高いデータ、診断用のプログラムデータ等のコンフィグレーション・データを、ファイル記憶装置140に予め格納しておき、必要機能のダウンロードに先立ち、ファイル記憶部140→システムメモリ120にコンフィグレーション・データ▲1▼を転送する手段と、FPGA150内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)153へのダウンロードを制御する中央処理装置(CPU)110内は、FPGA用メモリ(RAM)153へのダウンロード状態{ダウンロードのデータ種別(データ番号)、FPGA用メモリ(RAM)153}を管理し、機能変更の指示に対してファイル記憶装置140からコンフィグレーション・データ▲1▼を選択し、FPGA用メモリ(RAM)153へダウンロード▲3▼する手段を有するものである。尚、全図を通して同じ符号は同じ対象物を示している。
【0015】
以下、図1を参照しながら、図2〜図4を用いて第1の実施形態によるデータ処理装置の構成と動作を説明する。図1に示すように、中央処理装置(CPU)110は、システムメモリ120に展開されている各種のアプリケーションプログラムを実行することにより、所定のデータ処理を実行する。この時、FPGA150内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)153へダウンロードされるコンフィグレーション・データをダイナミックに変更(ダウンロード)することにより、各種のデータ処理をダイナミックに切り替えて処理することができるようになる。
【0016】
以下、FPGA150内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)153へダウンロードする動作を図2〜図4を用いて説明する。図1に示す中央処理装置(CPU)110、ファイル記憶装置140、FPGA150は、例えば図2に示すように構成されている。即ち、マイクロプログラム制御になっており、中央処理装置(CPU)110がファイル記憶装置140内に格納されているHD→RAMへのコンフィグレーション・データ▲1▼の転送、RAM→FPGAへのダウンロード▲3▼、FPGAへのダウンロードを実行することにより、図4に示す動作を実行する。
【0017】
まず、図2に示す処理の流れ図、図3に示すコンフィグレーション・データ→RAMの対応図、図4に示すフローチャートにより、HD→RAMへのコンフィグレーション・データ▲1▼の転送について、その動作を説明する。
【0018】
図1において、電源投入時に中央処理装置(CPU)110は、ファイル記憶装置140内のHD→RAMコンフィグレーション・データ▲1▼の転送を実行する。尚、ファイル記憶装置140には、各機能毎のプログラムデータ等のコンフィグレーション・データ141〜145が予め格納されている。
【0019】
そこで、中央処理装置(CPU)110は、デバイスI/F部130を介してファイル記憶装置(HD)140にアドレスを出力し、システムメモリ120にRAMアドレスを出力し、ファイル記憶装置(HD)140からシステムメモリ120へのコンフィグレーション・データ転送動作を行う。そして、HD→RAMデータ転送動作を終了するまで繰り返す(図4に示すステップS401)。
【0020】
その後、HD→RAMデータ転送動作が終了すると、中央処理装置(CPU)110はシステムメモリ120内のRAM→FPGAへのダウンロード起動プログラムを実行することにより、システムメモリ120にコピーされたコンフィグレーション・データをFPGA150のコンフィグレーション用メモリ(RAM)153にダウンロードする。これにより、ファイル記憶装置(HD)140内部よりシステムメモリ120にコンフィグレーション・データが転送された後、システムメモリ120からFPGA150内のコンフィグレーション・データ用メモリ(RAM)153にダウンロードされる(図2に示す201、図4に示すステップS402)。
【0021】
ダウンロード処理後、中央処理装置(CPU)110は、ダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリ120に登録する(図4に示すステップS403)。
【0022】
次に、中央処理装置(CPU)110は、ダウンロードされた機能に対応する処理動作を実行する。尚、ダウンロードする初期の機能は、別機能ダウンロード要求が確定する期間の間、FPGA150の内部状態を固定する機能であってもよく、或いは処理動作を行ってもよい(図2に示す202、図4に示すステップS404)。
【0023】
次に、中央処理装置(CPU)110が別機能ダウンロード要求を受けたときの動作を説明する。即ち、中央処理装置(CPU)110は、ファイル記憶装置140、或いは、システムメモリ120からコンフィグレーション・データ▲1▼をシステムメモリ120に転送した後、システムメモリ120からコンフィグレーション・データ▲1▼をFPGA150にダウンロードする。
【0024】
中央処理装置(CPU)110は、別機能のコンフィグレーション・データ▲1▼をFPGA150のコンフィグレーション・データ用メモリ(RAM)153へダウンロードし、FPGA機能を所定の機能に再設定する。このFPGA150にダウンロードする際に、現在のFPGA150のダウンロード状態を中央処理装置(CPU)110にて判定し、別機能のコンフィグレーション・データ▲1▼をFPGA150のコンフィグレーション・データ用メモリ(RAM)153のどのアドレス領域にダウンロードするかを制御する(図3のコンフィグレーションファイル→RAMに対応)。
【0025】
上述の処理を図4に示すフローチャートに従って更に詳細に説明する。即ち、中央処理装置(CPU)110はFPGA150への機能変更要求があると(図4に示すステップS405)、現在FPGA150で機能しているコンフィグレーション・データ▲1▼と、今機能変更要求のあったコンフィグレーション・データ▲1▼との番号を比較する(図4に示すステップS406)。ここで、部分機能変更の場合には、FPGA150に、既に共通機能のコンフィグレーション・データ▲1▼がダウンロードされているものとして、部分機能の機能変更要求のあったコンフィグレーション・データ▲1▼のみをシステムメモリ120へ転送する(図4に示すステップS410参照}。
【0026】
次に、中央処理装置(CPU)110は、RAM→FPGAへのダウンロード動作に移る。まず、中央処理装置(CPU)110は、システムメモリ120へアドレスを出力すると共に、デバイスI/F部130を介してFPGA150のコンフィグレーション・データ用メモリ(RAM)153に変更するアドレスを出力し、FPGA150へ、システムメモリ120からダウンロードデータ1語を出力し、ダウンロードデータ1語を出力後、アドレスを更新して、次の1語のダウンロードデータ1語を出力する。以上の動作をダウンロードが終了するまで繰り返し、コンフィグレーション・データ用メモリ(RAM)153の領域B(図3参照)に部分機能の機能変更要求のあったコンフィグレーション・データ▲1▼をダウンロードする(図2に示す203、図4に示すステップS411)。
【0027】
その後、ダウンロード動作が終了すると、中央処理装置(CPU)110は、今ダウンロードしたコンフィグレーション・データ▲1▼の番号を登録する(図4に示すステップS412)。
【0028】
尚、上述のステップS410〜S412までの処理が、前述したファイル記憶装置→FPGAへの部分機能変更処理に対応する。
【0029】
次に、上述したステップS406での比較において、全機能変更の場合の処理を説明する。
【0030】
ステップS406において、全機能変更の場合には、FPGA150に、共通機能のコンフィグレーション・データ▲1▼がダウンロードされていないものとして、全機能の機能変更要求のあったコンフィグレーション・データ▲1▼をシステムメモリ2へ転送する(図4に示すステップS407)。
【0031】
次に、中央処理装置(CPU)110は、RAM→FPGAへのダウンロード動作に移る。まず、中央処理装置(CPU)110は、システムメモリ120へアドレスを出力すると共に、デバイスI/F部130を介してFPGA150のコンフィグレーション・データ用メモリ(RAM)153に変更するアドレスを出力し、FPGA150へ、システムメモリ120からダウンロードデータ1語を出力し、ダウンロードデータ1語を出力後、アドレスを更新して、次の1語のダウンロードデータ1語を出力する。以上の動作をダウンロードが終了するまで繰り返し、コンフィグレーション・データ用メモリ(RAM)153の領域A(図3参照)に全機能の機能変更要求のあったコンフィグレーション・データ▲1▼をダウンロードする(図2に示す209、図4に示すステップS408)。
【0032】
その後、ダウンロード動作が終了すると、中央処理装置(CPU)110は、今ダウンロードしたコンフィグレーション・データ▲1▼の番号を登録する(図4に示すステップS409)。
【0033】
尚、上述のステップS407〜S409までの処理が、前述したファイル記憶装置→FPGAへの全機能変更処理に対応する。
【0034】
次に、上述したコンフィグレーション・データの登録処理が終了すると、中央処理装置(CPU)110はダウンロードされた機能に対応する処理動作を実行する(図2に示す210、図4に示すステップS413)。
【0035】
そして、ダウンロードされた機能に対応する処理動作が終了すると、中央処理装置(CPU)110はステップS405に戻り、上述のFPGAへの機能変更要求を待つ。
【0036】
尚、上述した転送の手段は、ファイル記憶装置(HD)4等の装置内に格納されたFPGAコンフィグレーション・データ▲1▼をFPGAにダウンロードする様に制御しているが、外部制御装置等からコンフィグレーション・データ▲1▼をダウンロードしたり、該ファイル記憶装置4に新規データを格納する構成を取ってもよい。
【0037】
以上説明したように、所定のハードウェアの機能を決定するフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)5のコンフィグレーション・データ▲1▼を、該ハードウェア内の前記フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)5内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)53にダウンロードする機能を備えたデータ処理装置において、電源投入時等の初期化時には、ファイル記憶装置(HD)4から、予め、格納されているコンフィグレーション用メモリ全領域分のプログラムAのコンフィグレーション・データ▲1▼を、前記フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)5内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)53にダウンロードし、プログラムをダウンロード後、コンフィグレーション用メモリの一部分のプログラムのコンフィグレーション・データ▲1▼を、前記フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)5内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)53にダウンロードするように構成し、
また、所定のハードウェアの機能を決定するフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)5のコンフィグレーション・データ▲1▼を、該ハードウェア内の前記フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)5内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)53にダウンロードする機能を備えたデータ処理装置において、電源投入時等の初期化時には、ファイル記憶装置(HD)4等から、予め、格納されているコンフィグレーション用メモリ全領域分のプログラムAのコンフィグレーション・データ▲1▼を、前記フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)5内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)53にダウンロードし、プログラムAをダウンロード後、複数用意されているコンフィグレーション用メモリの一部分の複数プログラムのコンフィグレーション・データ▲1▼を、ハードウェアの機能毎に選択し、前記フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)5内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)53にダウンロードするように構成することで、以下のような効果が得られる。
(1)コンフィグレーション・データ▲1▼を格納する為のメモリは、システムメモリ2を使用し、該システムメモリ2からFPGA5内のRAM53にダウンロード▲3▼するようにして、フレキシビリティを高める。
(2)再初期化(再コンフィグレーション)のデータ転送等による速度の低下を防ぎ、電源投入時の回路を安定させるためのプログラムデータ等のコンフィグレーション・データ▲1▼をFPGA5にダウンロード▲3▼し、その後必要に応じて、FPGA5内のコンフィグレーション用メモリ(RAM)53の一部を部分的に書き換えるプログラムデータのコンフィグレーション・データ▲1▼を転送し、必要な部分のみを書き換えることにより、再初期化(再コンフィグレーション)時の転送等によるデータ転送速度の低下を防ぐことができる。
(3)FPGA5内のRAM53に対しては、ハードウェア内部のファイル記憶装置4からのダウンロードのみでは拡張性に乏しくなることから、ハードウェア外部(外部記憶装置7等)からのコンフィグレーション用メモリ(RAM)53の一部を部分的に書き換えるプログラムデータのコンフィグレーション・データ▲2▼の転送を実現することで、拡張性を高めながらデータ転送速度の低下を防ぐことができる。
【0038】
[第2の実施形態]
次に、本発明に係る第2の実施形態として、所定のハードウェアの機能を決定するRAM型のFPGAを用いた画像処理装置について説明する。
【0039】
図6は、第2の実施形態による画像形成装置の構成を示すブロック図である。同図において、610は中央処理装置(CPU)であり、システムメモリに展開されている各種アプリケーションプログラムを実行することにより、画像処理を実行する。620はシステムメモリであり、コンフィグレーション・データ等を登録する。630はファイル記憶装置であり、後述する各種画像処理に使用するデータを記憶する。640は画像入力装置(以下「リーダ部」と称す)であり、原稿を光学的に読み取り、画像データに変換する。650は画像出力装置(以下「プリンタ部」と称す)であり、複数の種類の記録紙カセットを有し、プリント命令に従って画像データを記録紙上に可視像として出力する。660はコンピュータI/Fであり、不図示のホストコンピュータ等からページ記述言語(以下「PDL」と称す)コードデータを受け取る。670はファクス部であり、671は電話回線である。680は画像処理部であり、内部にFPGA機能部とRAMを有し、ダウンロードされたコンフィグレーション・データに基づき、各種画像処理を実行する。
【0040】
以下、上述した各部の詳細について順に説明する。
【0041】
<リーダ部640の説明>
図7は、図6に示すリーダ部640及びプリンタ部650の構成を示す断面図である。まず、リーダ部640の構成及び動作について説明する。
【0042】
図7において、原稿給送装置701上に積載された原稿が1枚ずつ順次原稿台ガラス面702上に搬送される。原稿が順次搬送されると、スキャナ部のランプ703が点灯、かつスキャナ・ユニット704が移動して原稿を照射する。原稿からの反射光は、ミラー705,706,707を順次介して収束レンズ708を通過した後、CCDイメージ・センサ部709「以下「CCD」と称す)に入力される。
【0043】
図8は、画像処理部680における信号処理を示すブロック図である。まず、複写処理の場合、CCD709に入力された画像情報は光電変換され、電気信号に変換され、A/D変換801、シェーディング補正802、解像度変換803、エッジ強調804、2値化処理805が行われる。また、プリンタ処理の場合、コンピュータI/F部660を介して受信されたPDLコードデータはPDL展開807される。次に、ファクス送信処理の場合、送信する画像データに対して2値化処理808、符号化809が行われ、ファクス部670へ送出される。そして、ファクス受信処理の場合、ファクス部670から入力した画像データに対して復号化811、解像度変換812が行われる。
【0044】
尚、画像処理部680の詳細な構成及び動作については更に後述する。
【0045】
<プリンタ部650の説明>
ここで図7に戻り、プリンタ部650の構成及び動作について説明する。プリンタ部650に入力された信号は、露光制御部710で光信号に変化された画像信号に従い感光体711を照射する。この照射光によって感光体711上に生成された潜像は、現像器712によって現像される。ここで、現像とタイミングを併せて被転写紙積載部713或いは714から転写紙が搬送され、転写部715で上述の現像された像が転写される。転写された像は定着部716で被転写紙に定着された後、排紙部717より装置外部に排出される。排紙部717から出力された転写紙は、ソータ720のソート機能が働いている場合には、各ビンに、又はソート機能が働いていない場合には、ソータの最上位のビンに排出される。
また、順次読み込んだ画像を1枚の出力用紙の両面に出力する場合は、定着部716で定着された出力用紙を一度、排出部717まで搬送後、用紙の搬送向きを反転して搬送方向切り替え部材718を介して再給紙用被転写紙積載部719に搬送する。次の原稿が準備されると、上述のプロセスと同様にして原稿画像が読み取られるが、転写紙については再給紙用被転写紙積載部719より給紙されるので、結局、同一出力紙の表面、裏面に2枚の原稿画像が出力される。
【0046】
<コンピュータI/F部660の説明>
コンピュータI/F部660は、コンピュータと接続するインターフェース部であり、コンピュータよりページ記述言語(以下「PDL」)のコードデータを受け取り、そのコードデータを画像処理部680に出力する。
【0047】
<ファクス部670の説明>
ファクス送受信を行うファクス部670は、電話回線671と接続され、電話回線671は電話局などに設置されている交換機と所定の手順により情報のやり取りを行い、ファクス送信時は画像処理部680から出力する符号化された情報を変調し、不図示のNCUを介して電話回線671上にファクス情報を送信する。また、ファクス受信時は、電話回線671上からNCUを介してファクス情報を受信し、その情報を復調し符号化された情報を画像処理部13に出力する。
【0048】
<画像処理部680の説明>
以下、画像処理部680の各機能毎の動作について順に説明する。
【0049】
図9は、画像処理装置の各動作における画像処理部680内のFPGAの機能を示す図である。
(1)初期動作(電源投入時、再設定時)
まず、中央処理装置(CPU)610は、FPGAのI/O機能910,930、入力された信号を処理しないスルー処理920を設定するために、ファイル記憶装置(HD)630から予め格納されているI/Oレイアウトデータ631のコンフィグレーション・データとスルーデータ632のコンフィグレーション・データとをシステムメモリ620、システムバス690を介してFPGA内のRAMにダウンロードする。
【0050】
その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリ620に登録する。このように、初期動作のダウンロードにより、画像処理部680内のFPGAの機能は図9に示す初期設定状態が構成される。
(2)複写動作(リーダ部640で読み取った画像データをプリンタ部650で出力する)
次に、上述の初期動作に引き続き、複写動作の手順を説明する。中央処理装置(CPU)610は、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報と画像処理部680で必要な複写動作の機能とを比較し、FPGA内のRAMの機能変更が必要なブロックを以下のように変更する。
【0051】
図9に示す複写処理のように、中央処理装置(CPU)610はランプ703の配光ムラや、CCD709の感度ムラを補正するシェーディング処理802、多値のデータを解像度変換する解像度変換(1)処理803、解像度変換(1)処理803からの信号の高周波成分を強調することによりエッジ強調を行うエッジ強調処理804、多値(8bit)データをプリンタ部650に最適な2値(1bit)データに変換する2値化処理(1)805を設定するために、ファイル記憶装置(HD)630から予め格納されているシェーディングデータ633のコンフィグレーション・データと、解像度変換(1)データ634aのコンフィグレーション・データと、エッジ強調データ635のコンフィグレーション・データと、2値化処理(1)データ636aのコンフィグレーション・データとをシステムメモリ620、システムバス690を介してFPGA内のRAMにダウンロード940,941,942,943する。
【0052】
その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリ620に登録する。このように、初期動作のダウンロードにより、画像処理部680内のFPGAの機能は図9に示す複写処理状態が構成される。
(3)プリンタ出力(コンピュータI/F部660を介して送られてきた文書をプリンタ部650で出力する)
次に、上述の複写動作に引き続き、プリンタ出力動作の手順を説明する。中央処理装置(CPU)610は、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報と、画像処理部680で必要なプリンタ出力動作の機能とを比較し、FPGA内のRAMの機能変更が必要なブロックを以下のように変更する。
【0053】
図9に示すプリンタ処理のように、中央処理装置(CPU)610はコンピュータI/F部660を介して送られてきた文書ファイルなどのコマンドデータをイメージデータに展開するPDL展開処理807、スルー処理920を設定するために、ファイル記憶装置(HD)630から予め格納されているPDL展開データ639のコンフィグレーション・データと、スルーデータ632のコンフィグレーション・データとをシステムメモリ620、システムバス690を介してFPGA内のRAMにダウンロード944,945する。
【0054】
その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリ620に登録する。このように、初期動作のダウンロードにより、画像処理部680内のFPGAの機能は図9に示すプリンタ処理状態が構成される。
(4)ファクシミリ装置(リーダ部640で読み取った画像データをファクス部670でファクシミリ送信)
次に、上述のプリンタ出力動作に引き続き、ファクシミリ送信動作の手順を説明する。中央処理装置(CPU)610は、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報と画像処理部680で必要なファクシミリ送信動作の機能とを比較し、FPGA内のRAMの機能変更が必要なブロックを以下のように変更する。
【0055】
図9に示すファクシミリ送信処理のように、中央処理装置(CPU)610はランプ703の配光ムラや、CCD709の感度ムラを補正するシェーディング処理802、多値のデータを解像度変換する解像度変換(1)処理803、多値(8bit)データをファクシミリ送信に最適な2値(1bit)データに変換する2値化処理(2)808、イメージ情報をMH,MR,MMR方式の所望する方式で符号化する符号化処理809を設定するために、ファイル記憶装置(HD)630から予め格納されているシェーディングデータ633のコンフィグレーション・データと、解像度変換(1)データ634aのコンフィグレーション・データと、2値化処理(2)データ636bのコンフィグレーション・データと、符号化データ637のコンフィグレーション・データとをシステムメモリ620、システムバス690を介してFPGA内のRAMにダウンロード946,947,948,949する。
【0056】
その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリ620に登録する。このように、ファクシミリ送信動作のダウンロードにより、画像処理部680内のFPGAの機能は図9に示すファクシミリ送信処理状態が構成される。
(5)ファクシミリ受信(ファクス部670で受信した画像データをプリンタ部650で出力する)
次に、上述のファクシミリ送信動作に引き続き、ファクシミリ受信動作の手順を説明する。中央処理装置(CPU)610は、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報と画像処理部680で必要なファクシミリ受信動作の機能とを比較し、FPGA内のRAMの機能変更が必要なブロックを以下のように変更する。
【0057】
図9に示すファクシミリ受信処理のように、中央処理装置(CPU)610は符号化情報をMH,MR,MMR方式の所望する方式で復号化する復号化処理811、2値(1bit)データを多値(8bit)データに変換し、多値のデータを解像度変換する解像度変換(2)処理812、多値(8bit)をプリンタ部650に最適な2値(1bit)データに変換する2値化処理(1)805を設定するために、ファイル記憶装置(HD)630から予め格納されている復号化データ638のコンフィグレーション・データと、解像度変換(2)データ634bのコンフィグレーション・データと、2値化処理(1)データ636aのコンフィグレーション・データと、スルーデータ632のコンフィグレーション・データとをシステムメモリ620、システムバス690を介してFPGA内のRAMにダウンロード950,951,952,953する。
【0058】
その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリ620に登録する。このように、ファクシミリ受信動作のダウンロードにより、画像処理部680内のFPGAの機能は図9に示すファクシミリ受信処理状態が構成される。
【0059】
以下、一連の処理における一例を説明する。
(1)初期動作から複写動作
電源投入直後に、中央処理装置(CPU)610はファイル記憶装置(HD)630から予め格納されているFPGAのI/O機能を設定するI/Oレイアウトデータ631のコンフィグレーション・データと、入力された信号を処理しないスルー処理データ632のコンフィグレーション・データを、システムメモリ620、システムバス690を介して画像処理部680を構成するFPGA内のRAMにダウンロードし、FPGAの内部機能を固定させ、画像処理部680の機能を安定させ、消費電力を押さえる。その後、CPU610は、FPGA内へダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリに登録し、待機状態となる。
【0060】
次に、複写機能が選択されると、中央処理装置(CPU)610は、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報と、複写動作の画像処理部680で必要な機能とを比較し、FPGA内のRAMの機能変更が必要なブロックを以下のように変更する。
【0061】
この一例では、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報は、初期設定機能がFPGAへダウンロードされているため、中央処理装置(CPU)610は複写機能に必要なシェーディング処理802、解像度変換(1)処理803、エッジ強調処理804、2値化処理(1)805に対応するコンフィグレーション・データのシェーディングデータ633、解像度変換(1)データ634a、エッジ強調データ635、2値化処理(1)データ636aをシステムバス690を介してシステムメモリ620へコンフィグレーション・データの転送を行う。
【0062】
システムメモリ620へ転送後、中央処理装置(CPU)610は、予め決められたFPGA内のRAMへシステムメモリ620からコンフィグレーション・データを順次ダウンロードする。
【0063】
その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリに登録する。
【0064】
ダウンロードが総て終了すると、中央処理装置(CPU)610は、リーダ部640と通信を行い、原稿スキャン命令を出す。リーダ部640は、この命令により原稿をスキャナユニット704がスキャンすることにより、画像情報を画像処理部680に出力する。リーダ部640と画像処理部680はケーブルで接続されておりリーダ部640からの情報が入力される。画像処理部680に入力された画像情報は、多値8bitの信号ラインを通って不図示のバッファに入力され、バッファ回路を介してFPGAに入力する。
【0065】
FPGAに入力された画像情報は、FPGA内のI/Oブロック910を介してシェーディング処理802に入力され、ここでランプ703の配光ムラやCCD709の感度ムラが補正される。そして、シェーディング処理802からの信号は解像度変換(1)処理803に入力される。
【0066】
スキャナユニット704の走査スピードにより副走査方向の変倍を行い、解像度変換(1)処理803により主走査方向の変倍を行う。この解像度変換(1)処理803では、リアルタイムで多値のデータの解像度変換を行うことができるので高画質を保つことができる。
【0067】
解像度変換された画像情報は、エッジ強調処理804に入力され、エッジ強調処理804で解像度変換(1)処理803からの信号の高周波成分が強調されることによりエッジ強調情報が得られる。
【0068】
次に、エッジ強調処理804からの信号は、2値化処理(1)805に入力され、2値化処理(1)805でエッジ強調処理804からの多値(8bit)データがプリンタ部650に最適な2値(1bit)データに変換される。2値化処理(1)805からの2値データは、スルー処理920に入力され、スルー処理920で2値化処理(1)805からの信号が処理されずに出力される。
【0069】
スルー処理920からの信号は、I/Oブロック930を介してFPGAより出力される。FPGAからの信号は画像処理部680から出力される。画像処理部680からの信号は、プリンタ部650に入力され、可視像として画像形成が行われる。
(2)複写動作からプリンタ動作
次に、プリンタ機能が選択されると、中央処理装置(CPU)610は、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報と画像処理部680で必要なプリンタ動作の機能とを比較し、FPGA5内のRAM53の機能変更が必要なブロックを以下のように変更する。
【0070】
この一例では、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報は、複写機能がFPGAへダウンロードされているため、中央処理装置(CPU)610は複写機能に必要なPDL展開処理807、スルー処理920に対応するコンフィグレーション・データのPDL展開データ639、スルー処理データ632をシステムバス690を介してシステムメモリ620へコンフィグレーション・データの転送を行う。
【0071】
システムメモリ620へ転送後、中央処理装置(CPU)610は、予め決められたFPGA内のRAMへシステムメモリ620からコンフィグレーション・データを順次ダウンロードする。
【0072】
その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリ620に登録する。そして、ダウンロードが総て終了すると、CPU610はコンピュータI/F部660と通信を行い、文書ファイルなどのPDLコードデータの入力命令を出す。コンピュータI/F部660は、この命令によりコンピュータからのPDLコードデータを画像処理部680に出力する。コンピュータI/F部660と画像処理部680は、ケーブルで接続されておりコンピュータI/F部660からの情報が入力される。画像処理部680に入力されたPDLコードデータは、FPGAに入力される。
【0073】
FPGAに入力された画像情報は、FPGA内のI/Oブロック910を介してPDL展開処理807に入力され、ここでコードデータが順次イメージデータに展開される。そして、PDL展開処理807からの信号は、スルー処理920に入力され、スルー処理920でPDL展開処理807からの信号が処理されずに出力される。
【0074】
スルー処理920からの信号は、エッジ強調処理804に入力され、エッジ強調処理804でスルー処理920からの信号を高周波成分を強調することによりエッジ強調情報が得られる。エッジ強調処理804からの信号は、2値化処理(1)805に入力され、2値化処理(1)805でエッジ強調処理804からの多値(8bit)データがプリンタ部650に最適な2値(1bit)データに変換される。
【0075】
2値化処理(1)805からの2値化信号は、スルー処理920に入力され、スルー処理920で2値化処理(1)805からの信号が処理されずに出力される。スルー処理920からの信号は、I/Oブロック930を介してFPGAより出力される。そして、FPGAからの信号は画像処理部680から出力される。画像処理部680からの信号は、プリンタ部650に入力され、可視像として画像形成が行われる。
(3)プリンタ動作からファクシミリ送信動作
次に、ファクシミリ送信機能が選択されると、中央処理装置(CPU)610は、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報と画像処理部680で必要なファクシミリ送信動作の機能とを比較し、FPGA内のRAMの機能変更が必要なブロックを以下のように変更する。
【0076】
この一例では、システムメモリ620に登録されたコンフィグレーション情報は、プリンタ機能がFPGAへダウンロードされているため、中央処理装置(CPU)610はファクシミリ送信機能に必要なシェーディング処理802、解像度変換(1)処理803、2値化処理(2)808、符号化処理809に対応するコンフィグレーション・データのシェーディングデータ633、解像度変換(1)データ634a、2値化処理(2)データ636b、符号化データ637をシステムバス690を介してシステムメモリ620へコンフィグレーション・データの転送を行う。
【0077】
システムメモリ620へ転送後、中央処理装置(CPU)610は、予め決められたFPGA内のRAMへシステムメモリ620からコンフィグレーション・データを順次ダウンロードする。
【0078】
その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリに登録する。ダウンロードが総て終了すると、CPU610は、リーダ部640と通信を行い、原稿スキャン命令を出す。リーダ部640は、この命令により原稿をスキャナユニット704がスキャンすることにより、画像情報を画像処理部680に出力する。リーダ部640と画像処理部680は、ケーブルで接続されておりリーダ部640からの情報が入力される。画像処理部680に入力された画像情報は、多値8bitの信号ラインを介して不図示のバッファに入力され、バッファ回路を介してFPGAに入力される。
【0079】
FPGAに入力された画像情報は、FPGA内のI/Oブロック910を介してシェーディング処理802に入力され、ここでランプ703の配光ムラやCCD709の感度ムラが補正される。シェーディング処理802からの信号は、解像度変換(1)処理803に入力される。
【0080】
スキャナユニット704の走査スピードにより副走査方向の変倍を行い、解像度変換(1)処理803により主走査方向の変倍を行う。この解像度変換(1)処理803では、リアルタイムで多値のデータの解像度変換を行うことができるので高画質を保つことができる。
【0081】
解像度変換された画像情報は、エッジ強調処理804に入力され、エッジ強調処理804で解像度変換(1)処理803からの信号の高周波成分を強調することによりエッジ強調情報が得られる。エッジ強調処理804からの信号は、2値化処理(2)808に入力され、2値化処理(2)808でエッジ強調処理804からの多値(8bit)データがファクシミリ送信に最適な2値(1bit)データに変換される。2値化処理(2)808からの2値化処理は、符号化処理809に入力され、符号化処理809で2値化処理(2)808からの信号がMH,MR,MMR方式の所望する方式で符号化される。符号化情報はI/Oブロック930を介してFPGAより出力される。FPGAからの信号は画像処理部680から出力される。
【0082】
画像処理部680からの信号は、ファクス部670に入力され、ファクス部670は符号化情報を電話回線671上に電送するために変調し、電話回線671と直接接続され、電話局などに設置されている交換機と所定の手順により情報のやり取りを行う。
(4)ファクシミリ送信動作からファクシミリ受信動作
次に、ファクシミリ受信機能が選択されると、中央処理装置(CPU)610は、システムメモリに登録されたコンフィグレーション情報と画像処理部680で必要なファクシミリ受信動作の機能とを比較し、FPGA内のRAMの機能変更が必要なブロックを以下のように変更する。
【0083】
この一例では、システムメモリに登録されたコンフィグレーション情報は、ファクシミリ送信機能がFPGAへダウンロードされているため、中央処理装置(CPU)610は、ファクシミリ送信機能に必要な復号化処理811、解像度変換(2)処理812、2値化処理(1)805、スルー処理920に対応するコンフィグレーション・データの復号化データ638、解像度変換(2)データ634b、2値化処理(1)データ636a、スルー処理データ632をシステムバス690を介してシステムメモリ620へコンフィグレーション・データの転送を行う。
【0084】
システムメモリ620へ転送後、中央処理装置(CPU)610は、予め決められたFPGA内のRAMへシステムメモリ620からコンフィグレーション・データを順次ダウンロードする。その後、CPU610はFPGAへダウンロードされたコンフィグレーション情報をシステムメモリ620に登録する。
【0085】
ダウンロードが総て終了すると、中央処理装置(CPU)610は、ファクス部670と通信を行い、ファクシミリ受信命令を出す。ファクス部670は、この命令により電話回線671から電送されてきた復調された、符号化情報を画像処理部680に出力する。ファクス部670と画像処理部680は、ケーブルで接続されており、ファクス部670からの情報が入力される。画像処理部680に入力された符号化情報は、FPGAに入力される。
【0086】
FPGAに入力された符号化情報は、FPGA内のI/Oブロック910を介して復号化処理811に入力され、I/Oブロック910からの信号がMH,MR,MMR方式の所望する方式で復号化される。ここで、コード化された情報がイメージ情報として変換する。復号化処理811からの信号は、解像度変換(2)処理812に入力される。
【0087】
解像度変換(2)処理812で変倍が行われる。この解像度変換(2)処理812で2値から多値のデータの変換と解像度変換が行われる。解像度変換された画像情報は、エッジ強調処理804に入力され、エッジ強調処理804で解像度変換(2)処理812からの信号の高周波成分を強調することによりエッジ強調情報が得られる。
【0088】
エッジ強調処理804からの信号は、2値化処理(1)805に入力され、2値化処理(1)805でエッジ強調処理804からの多値(8bit)データがプリンタ部650に最適な2値(1bit)データに変換される。2値化処理(1)805からの2値化信号は、スルー処理920に入力され、スルー処理920で2値化処理(1)805からの信号が処理されずに出力される。
【0089】
スルー処理920からの信号は、I/Oブロック930を介してFPGAより出力される。FPGAからの信号は画像処理部680から出力される。画像処理部680からの信号は、プリンタ部650に入力され、可視像として画像形成が行われる。
【0090】
このように、所定のハードウェアの機能を決定するRAM型のFPGAを設けているデータ処理装置に、電源投入時等の初期化時にはコンフィグレーション・データ用メモリ(RAM)の全領域のコンフィグレーション・データをRAM型のFPGAのメモリ(RAM)にダウンロードし、外部制御装置等からFPGAへの機能変更要求があった時コンフィグレーション・データをダウンロードする際には、既に、FPGAのメモリ(RAM)にコンフィグレーションされているデータ種別と、新たにコンフィグレーションを依頼されたデータの種別とを比較し、比較結果が共通機能の場合には、部分機能の機能変更要求のあったコンフィグレーション・データを該FPGAの対応するRAMの領域へダウンロードすることにより、フレキシビリティを向上させることができる。
【0091】
尚、本発明は複数の機器(例えば、ホストコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0092】
また、本発明の目的は前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(CPU若しくはMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【0093】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【0094】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。
【0095】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0096】
更に、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0097】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像処理手段に入力される画像データの入力元又は画像処理手段により画像処理された画像データの出力先の少なくともいずれかを異ならせるのに伴って、画像処理手段が実行すべき複数種類の画像処理の組み合わせを変更する場合に、複数の画像処理部のうち実行すべき画像処理の種類の変更が必要な画像処理部を特定し、特定された画像処理が実行すべき画像処理の種類を変更することができる。
【0098】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態によるデータ処理装置の構成及びデータの流れを示すブロック図である。
【図2】図1に示すFPGAへのダウンロード制御を示す流れ図である。
【図3】コンフィグレーション・データとRAMの対応を示す図である。
【図4】コンフィグレーション・データのFPGAへのダウンロード処理を示すフローチャートである。
【図5】従来のデータ処理装置のコンフィグレーション技術を説明する図である。
【図6】第2の実施形態による画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示すリーダ部640及びプリンタ部650の構成を示す断面図である。
【図8】画像処理部680における信号処理を示すブロック図である。
【図9】画像処理装置の各動作における画像処理部680内のFPGAの機能を示す図である。
【符号の説明】
110 中央処理装置(CPU)
120 システムメモリ
130 デバイスインタフェース(I/F)部
140 ファイル記憶装置(HD)
141 プログラムAのコンフィグレーション・データ
142 プログラムBのコンフィグレーション・データ
143 プログラムCのコンフィグレーション・データ
144 プログラムDのコンフィグレーション・データ
150 フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGA)
152 FPGA機能部
153 FPGAのコンフィグレーション用メモリ(RAM)
160 拡張インタフェース(I/F)部
170 ホストPC
Claims (5)
- 複数種類の画像処理に対応する複数のコンフィギュレーション情報を記憶する記憶手段と、
入力された画像データを複数の画像処理部にて順次画像処理して出力する画像処理手段であって、前記記憶手段に記憶されたコンフィギュレーション情報に基づいて前記複数の画像処理部を前記複数種類の画像処理のいずれかを実行可能な状態とする画像処理手段と、
前記複数の画像処理部に割り当てられている画像処理の種類を登録する登録手段と、
前記画像処理手段に入力される画像データの入力元又は前記画像処理手段により画像処理された画像データの出力先の少なくともいずれかを異ならせるのに伴って、前記画像処理手段が実行すべき複数種類の画像処理の組み合わせを変更する場合に、前記複数の画像処理部のうち実行すべき画像処理の種類の変更が必要な画像処理部を前記登録手段に登録された内容に基づいて特定するとともに、該特定された画像処理部が実行すべき画像処理の種類を前記コンフィギュレーション情報に基づいて変更させるよう前記画像処理手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 原稿を読み取って画像データを入力する読取手段と、
画像データに基づいて用紙上に画像を出力する出力手段とを有し、
前記画像処理手段が実行すべき複数種類の画像処理の組み合わせは、前記読取手段により入力された画像データを前記出力手段へ出力するための組み合わせであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 外部装置から送信される画像データを入力する入力手段と、
画像データに基づいて用紙上に画像を出力する出力手段とを有し、
前記画像処理手段が実行すべき複数種類の画像処理の組み合わせは、前記入力手段により入力された画像データを前記出力手段へ出力するための組み合わせであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 原稿を読み取って画像データを入力する読取手段と、
外部装置へ画像データを送信する送信手段とを有し、
前記画像処理手段が実行すべき複数種類の画像処理の組み合わせは、前記読取手段により入力された画像データを前記送信手段へ出力するための組み合わせであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記画像処理手段は、前記コンフィギュレーション情報を一時的に記憶するためのコンフィギュレーション情報記憶手段を有し、前記コンフィギュレーション情報記憶手段に記憶されたコンフィギュレーション情報に基づいて前記複数の画像処理部を前記複数種類の画像処理のいずれかを実行可能な状態とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像処理装置。
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