JP4854309B2 - データ格納制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、データ格納制御装置、データ復元制御装置、およびそれらの装置の少なくともいずれかを備えてなる画像形成装置に関する。また、この発明は、データ格納制御方法、データ復元制御方法に関する。

デジタル複合機などの画像形成装置では、スキャンされた画像を読み取ってデジタル化し、画像データとして記憶部に格納する。この場合、記憶部への格納に先立って、画像データのデータサイズを圧縮するために圧縮処理を行うものが多い。一方、圧縮されて格納された画像データを読み出して出力するときには、伸張処理を行って圧縮されたデータを伸張し、元の画像データに復元してから印字処理を行う。

カラー画像の圧縮処理には、ＪＰＥＧ圧縮が広く用いられる。しかし、ＪＰＥＧ圧縮は非可逆処理であるので、一旦ＪＰＥＧ圧縮された画像データを伸張して得られた画像は圧縮前の画像と比較して画質が劣化している。ＪＰＥＧ伸張された画像データをさらに画像処理すると、さらに画質が低下する。ＪＰＥＧ伸張後の画像処理に伴う画質低下を抑制することを目的として画像データを生成する際に各画素に対応した付加データを生成し、生成された付加データを画像データに対応付けて格納し、後の画像処理で用いる手法がとられている。

前述の付加データは、画像処理を行う際に、例えば、各画素に対して画像処理の好適なパラメータを選択するために用いられる。画質に対する要求が高くなるにつれて、各画素に対する情報量が増える傾向にある。即ち、付加データも画像に関するデータであるが、その一画素あたりのビット数が増える傾向にある。付加データが多ビット化するにつれて付加データの格納に必要な記憶容量が無視できなる。そこで、付加データも記憶部へ格納に先立って圧縮処理を行うようにすれば、記憶容量を節約できる。しかし、画像データと異なり、付加データの圧縮／伸張処理には可逆性のある方式が必要とされる。付加データの目的は、非可逆圧縮された画像データの伸張後の画像劣化を抑制することにあるから、その付加データが伸張後に元の情報を失ってしまうと初期の目的を達成できないからである。

多値データを対象と刷る可逆的な圧縮／伸張方式としては、ＪＰＥＧ２０００などの方式が知られているが、非可逆的な圧縮／伸張方式に比べると格段に圧縮率が低い。一方、２値データを対象とする可逆的な圧縮／伸張方式として、ＭＨ／ＭＲ／ＭＭＲやＪＢＩＧ方式が知られている。これらの方式は、多値データ用の圧縮／伸張方式に比べて高い圧縮率が得られ、圧縮／伸張処理を実現するために必要な回路規模も小さく、処理速度も速い。ただし、多値の付加データを処理する場合は、圧縮／伸張処理部が対象データを２値データとして扱えるようにする仕組みが必要になる。その仕組みを提供するアプローチとして、例えば、１つの圧縮／伸張手段を用いて複数のジョブを圧縮／伸張するために、各ジョブのデータをライン毎に分割し、時分割処理する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１６６１８７号公報

前述のように、画像データの画素に対応する多値の付加データを高い圧縮率で圧縮できる装置あるいは方法が求められている。

しかし、付加データの圧縮率は、対応する画像データの画像に依存する。圧縮処理の前に圧縮率を予測することは難しい。圧縮処理の際には、圧縮されたデータを一時的に格納するバッファ領域を確保なければならない。画像形成装置における画像データの圧縮／伸張処理は、ページ単位で行われることが一般的である。この場合、画像データに対応する付加データの圧縮／伸張も、ページ単位で処理される。圧縮処理のために確保すべきバッファ領域は、最悪のケースを想定すると、付加データの圧縮が全く行われなかった場合の元の付加データに等しいサイズになる。

しかし、圧縮率が事前に予測できないというだけで、メモリを余分に占有することは好ましくない。２値画像データの可逆的な圧縮／伸張においては、圧縮した結果が元の画像と同じサイズになることは稀であることが経験的に知られている。特に、元の画像に対して画像データが十分高い解像度を有していれば、隣り合う画素のビットが全領域で変化することは実質的に起こり難い。従って、２値画像データを可逆的に圧縮処理すると、ほとんどの場合は元のデータよりもサイズが圧縮される。付加データも、各画素の属性を表すものであるから同様の結果が期待される。

経験的に圧縮率の最悪値が想定できれば、それに見合うサイズをバッファ領域として確保し、メモリを節約すればよい。仮に、圧縮処理の結果、想定した圧縮率に達しないとしても、処理時間とトレードオフすればよい。その頻度がユーザーにとって許容限度内であれば、ほとんど使用されないメモリ領域のコストをユーザーに負担させるよりも妥当な解決方法といえる。

この発明は、前述の経験的事実に着目し、記憶領域を有効に利用し、かつ高い圧縮率でデータを圧縮して格納し、あるいは圧縮して格納されたデータから元のデータに復元し得る手法を提供するものである。

より具体的には、多値のデータに２値データ用の圧縮方式を適用する手法を提供するものである。あるいは、多値のデータを圧縮したときに２値画像データと同じ程度の圧縮率が期待できる付加データの分割手法を提供するものである。あるいはまた、データの圧縮処理前に想定した圧縮率が得られない場合に、バッファ領域を容易に拡張し得る手法を提供するものである。

この発明は、多値表現される要素の集合からなる対象データを２値表現される要素の集合からなる部分データに分割し、あるいは２値表現される要素の集合からなる対象データを要素の部分集合からなる部分データに分割するデータ分割部と、分割された各部分データを可逆的に圧縮しかつ所定サイズごとにブロック化して被圧縮データブロックを順次生成する複数の圧縮処理部と、生成された各被圧縮データブロックに、各部分データを識別するための識別子を付与する識別子付与部と、前記対象データのサイズよりもサイズが小さくかつ各部分データで共通の格納領域を予め確保し、生成された各被圧縮データブロックを前記格納領域に順次格納する格納処理部とを備えることを特徴とするデータ格納制御装置を提供する。

また、異なる観点から、この発明は、多値もしくは２値の対象データを可逆的に圧縮することによりそのサイズを圧縮し、記憶装置内の格納領域に格納する方法であって、データ分割部を用いて、互いに異なる識別コードを有する２値データのグループに対象データを分割し、複数の圧縮処理部を用いて、グループに分割された各データを圧縮し所定サイズごとにブロック化して被圧縮データブロックを順次生成し、識別子付与部を用いて、生成された各被圧縮データブロックにそれが所属するグループの識別コードを識別子として付与し、格納処理部を用いて、識別子が付与された各グループの被圧縮データブロックを互いに共通の格納領域に格納することを特徴とすることを特徴とするデータ格納制御方法を提供する。

さらに、この発明は、元のデータが互いに異なる識別コードを有する２値データのグループに分割され、分割されたデータが複数の圧縮処理部によってそれぞれ可逆的に圧縮されて所定サイズごとにブロック化され、かつブロック化されたデータにそのグループの識別コードが識別子として付与されてなる被圧縮データブロックが格納された格納領域から各被圧縮データブロックを読み出すデータ読み出し部と、読み出された各被圧縮データブロックに付与された識別子に基づいて被圧縮データブロックをグループ別に分類する被圧縮データブロック分類部と、分類された各被圧縮データブロックを順次伸張してグループ別に伸張されたデータを生成する複数の伸張処理部と、伸張されたグループ別のデータを結合して元のデータを復元するデータ結合部とを備えることを特徴とするデータ復元制御装置を提供する。
さらに、この発明は、前記データ復元制御装置を備えてなる画像形成装置を提供する。

また、異なる観点から、この発明は、読み出し部を用いて、元のデータが互いに異なる識別コードを有する２値データのグループに分割され、分割されたデータが複数の圧縮処理部によってそれぞれ可逆的に圧縮されて所定サイズごとにブロック化され、かつブロック化されたデータにそのグループの識別コードが識別子として付与されてなる被圧縮データブロックが格納された格納領域から各被圧縮データブロックを読み出し、被圧縮データブロック分類部を用いて、読み出された各被圧縮データブロックに付与された識別子に基づいて被圧縮データブロックをグループ別に分類し、複数の伸張処理部を用いて、分類された各被圧縮データブロックを順次伸張してグループ別に伸張されたデータを生成し、データ結合部を用いて、伸張されたグループ別のデータを結合して元のデータを復元することを特徴とするデータ復元制御方法を提供する。

この発明のデータ格納制御装置は、多値表現される要素の集合からなる対象データを２値表現される要素の集合からなる部分データに分割し、あるいは２値表現される要素の集合からなる対象データを要素の部分集合からなる部分データに分割するデータ分割部と、分割された各部分データを可逆的に圧縮しかつ所定サイズごとにブロック化して被圧縮データブロックを順次生成する複数の圧縮処理部を備えるので、対象データが２値データか多値データかにかかわらず、２値データ用の可逆的な圧縮方式を適用することができる。従って、実績のある２値データの圧縮方式を多値データの圧縮処理に適用することができる。２値画像データの可逆的な圧縮／伸張方式は多用されているので、従来の経験から対象データの圧縮率を精度よく予測して確保すべきバッファ領域を決定し、メモリを効率的に使用することができる。

前記対象データは、主として多値データを考慮しているが、これに限定されるものではなく、２値データであってもよい。また、画像に関係するデータを考慮しているが、これに限定されるものではない。画像は２次元であるが、１次元あるいは３以上の次元のデータであってもよい。例えば、３次元座標の各点の属性を表現するデータなどであってもよい。

あるいは、この発明のデータ格納制御装置は、分割された各部分データを可逆的に圧縮しかつ所定サイズごとにブロック化して被圧縮データブロックを順次生成する複数の圧縮処理部と、前記対象データのサイズよりもサイズが小さくかつ各部分データで共通の格納領域を予め確保し、生成された各被圧縮データブロックを前記格納領域に順次格納する格納処理部とを備えるので、圧縮処理後のデータサイズが予測できない対象データに対して、元のデータよりも小さなサイズの格納領域で通常の圧縮処理を行うことができる。また、圧縮処理前に確保した格納領域に被圧縮データブロックが格納しきれない場合であっても、予め確保したバッファ領域を容易に拡張することができる。バッファの拡張をグループごとに行う必要はなく、また、データの格納が所定サイズの被圧縮データブロックごとにされるからである。

あるいは、この発明のデータ格納制御装置は、圧縮処理部に実績のある２値画像データの可逆的な圧縮／伸張方式を用いることができるので、信頼性の高い装置を得ることができる。

前記対象データが複数の要素からなり、各要素が複数ビットのデータで表されるものであり、前記データ分割部が、各要素のビット深さ方向の１ビットごとに対象データを分割するものであってもよい。このようにすれば、対象データの画素と同じように平面的な拡がりを有し、各要素が１ビットで表現されるデータに対象データを分割することができるので、圧縮処理をしたときに、２値画像に似た特性を有すると考えることができ、圧縮処理の結果を予測し易い。

また、前記対象データが、画像データに付加される付加データであり、付加データの各要素が前記画像データの各画素の属性を表すデータであってもよい。
さらに、前記圧縮処理部が、ＭＨ符号化方式、ＭＲ符号化方式、ＭＭＲ符号化方式、ＪＢＩＧ符号化方式のいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなる方式を用いて各データを圧縮するものであってもよい。

前記圧縮処理部の数が、前記グループの数よりも少なく、前記データ分割部が、前記グループの数と前記圧縮処理部の数とに応じて複数のグループを１つの圧縮処理部に割り当て、前記圧縮処理部が、時分割的に割り当てられた各グループの被圧縮データブロックを圧縮するものであってもよい。

また、この発明のデータ格納制御方法は、対象データを２値データのグループに分割し、分割された各データを圧縮し所定サイズごとにブロック化して被圧縮データブロックを順次生成するので、従来から多用され、経験が蓄積されている２値データの可逆的符号化方式を適用することができる。従って、対象データの圧縮率を精度よく予測して確保すべきバッファ領域を決定し、メモリを効率的に使用することができる
あるいは、この発明のデータ格納制御方法は、分割された各データを圧縮し所定サイズごとにブロック化して被圧縮データブロックを順次生成し、各グループの被圧縮データブロックを互いに共通の格納領域に格納するので、グループデータの圧縮処理前に想定した圧縮率が得られない事態が生じても、予め確保したバッファ領域を容易に拡張することができる。

また、この発明のデータ復元制御装置は、元のデータが互いに異なる識別コードを有する２値データのグループに分割され、分割されたデータが複数の圧縮処理部によってそれぞれ可逆的に圧縮されて所定サイズごとにブロック化され、かつブロック化されたデータにそのグループの識別コードが識別子として付与されてなる被圧縮データブロックが格納された格納領域から各被圧縮データブロックを読み出すデータ読み出し部と、読み出された各被圧縮データブロックに付与された識別子に基づいて被圧縮データブロックをグループ別に分類する被圧縮データブロック分類部と、分類された各被圧縮データブロックを順次伸張してグループ別に伸張されたデータを生成する複数の伸張処理部とを備えるので、実績のある２値データの伸張方式を２値あるいは多値の元データから圧縮されて格納された被圧縮データブロックの伸張処理に適用することができる。

元のデータが、複数の要素からなり、各要素が複数ビットのデータで表されるものであり、前記グループ別のデータが、各要素のビット深さ方向の１ビットごとに元のデータが分割されたものであってもよい。

また、元のデータが、画像データに付加される付加データであり、付加データの各要素が前記画像データの各画素の属性を表すデータであってもよい。
さらに、前記伸張処理部が、前記圧縮処理部に対応するＭＨ符号化方式、ＭＲ符号化方式、ＭＭＲ符号化方式、ＪＢＩＧ符号化方式のいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなる方式で各被圧縮データブロックを伸張するものであってもよい。

また、前記伸張処理部の数が、前記グループの数よりも少なく、前記被圧縮データブロック分類部が、前記グループの数と前記伸張処理部の数とに応じて複数のグループを１つの伸張処理部に割り当て、前記伸張処理部が、時分割的に割り当てられた各グループの被圧縮データブロックを伸張するものであってもよい。

また、この発明のデータ復元方法は、元のデータが互いに異なる識別コードを有する２値データのグループに分割され、分割されたデータが複数の圧縮処理部によってそれぞれ可逆的に圧縮されて所定サイズごとにブロック化され、かつブロック化されたデータにそのグループの識別コードが識別子として付与されてなる被圧縮データブロックが格納された格納領域から各被圧縮データブロックを読み出し、読み出された各被圧縮データブロックに付与された識別子に基づいて被圧縮データブロックをグループ別に分類し、分類された各被圧縮データブロックを順次伸張してグループ別に伸張されたデータを生成するので、実績のある２値データの伸張方式を２値あるいは多値の元データから圧縮されて格納された被圧縮データブロックの伸張処理に適用することができる。

以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。以下の説明により、この発明をよりよく理解することが可能であろう。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、限定的なものではないと考えられるべきである。

（データ格納制御装置の実施形態）
図１は、この発明のデータ格納制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、データ格納制御装置１は、外部から入力されるデータを４つのグループａ、ｂ、ｃ、ｄに分割するデータ分割部としてのビット分割部１１、各グループに対応し、分割されたグループ別のデータをそれぞれ圧縮する圧縮処理部としての圧縮処理回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、各圧縮処理回路で圧縮されたデータを一時的に格納し、所定のデータサイズになるまで蓄積するＦＩＦＯメモリである被圧縮データ格納ＦＩＦＯ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、各被圧縮データ格納ＦＩＦＯに蓄積された所定サイズの被圧縮データブロックを各被圧縮データ格納ＦＩＦＯから取り出して外部のメモリに格納するように制御する格納処理部としての被圧縮データ選択部２３、各被圧縮データ格納ＦＩＦＯから取り出された圧縮データに前記グループに対応する識別子を付与する識別子付与部としての識別情報付加部２１の各ブロックを有する。

ビット分割部１１は、データ格納制御装置１にデータが入力される速度と、各圧縮処理回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄで圧縮される処理速度の差を吸収するためにグループごとのバッファとして機能する画像入力ＦＩＦＯ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを有する。あるいは、ＦＩＦＯの代わりに、グループに分割されたデータをワークメモリとして確保された領域にそれぞれ格納するようにしてもよい。符号出力制御回路１９は、識別情報付加部２１、被圧縮データ選択部２３を含み、各被圧縮データ格納ＦＩＦＯに蓄積された被圧縮データブロックを取り出して外部のメモリに格納する処理を行うブロックである。
なお、グループの数は４つに限定されるものではなく、複数であれば、これより多くても少なくてもよい。

データ格納制御装置１は、例えば、半導体集積回路（ＬＳＩ）上に前述した各ブロックの機能を有する回路を集積して実現することができる。あるいは、その機能の一部を実現するためにマイクロコンピュータを用い、前記マイクロコンピュータが制御プログラムを実行してデータを処理することにより実現してもよい。

（データ復元制御装置の実施形態）
図２は、この発明のデータ復元制御装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、データ復元制御装置３は、図１のデータ格納制御装置１で生成され、外部のメモリに格納された被圧縮データブロックを読み出すデータ読み出し部としての読出し制御回路３３、読み出した被圧縮データブロックに付与された識別子に基づいて当該被圧縮データブロックを伸張する伸張処理部を割り当て、割り当てられた伸張処理部に対応するＦＩＦＯの空きを確認しつつ当該ＦＩＦＯにデータを格納する被圧縮データブロック分類部としてのデータ分類回路３５、各伸張処理部に割り当てられた被圧縮データブロックを一時的に格納しバッファとして機能するフロック格納ＦＩＦＯ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ、各フロック格納ＦＩＦＯから格納された被圧縮データを読み出して、読み出した各被圧縮データブロックを伸張し、グループ別のデータを生成する伸張処理部としての伸張処理回路３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、伸張されたグループ別のデータを結合してもとのデータを復元するデータ結合部としてのビット結合部４１を有する。

ビット結合部４１は、データ復元制御装置３からグループ別のデータが出力される各速度と、出力されたデータを受け取る外部のブロックとの処理速度の差を吸収するためにグループ別のバッファとして機能する画像出力ＦＩＦＯ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを有する。なお、画像出力ＦＩＦＯに代えて伸張されたグループ別のデータをそれぞれワークメモリとして確保された領域に格納するようにしてもよい。符号入力制御回路３１は、読出し制御回路３３、データ分類回路３５を含み、外部のメモリに格納された被圧縮データブロックを読み出して各伸張処理回路に分類する処理を行うブロックである。

データ復元制御装置３は、例えば、半導体集積回路（ＩＣ）上に前述した各ブロックの機能を有する回路を集積して実現することができる。あるいは、その機能の一部を実現するためにマイクロコンピュータを用い、前記マイクロコンピュータが制御プログラムを実行してデータを処理することにより実現してもよい。

（画像形成装置の実施形態）
図３は、この発明に係る画像形成装置の一実施形態として、デジタル・フルカラー複合機の構成例を示す説明図である。以下に、図３に示す複合機における、原稿画像読み取りから印字出力までのデータの流れに沿って各部の動作と処理を説明する。ユーザーによって、スキャナ部１０７０中の露光部１００２に画像読み取り対象の原稿が載置される。

図示しない操作パネルを用いてユーザーが読み取り開始を指示すると、第１露光走査部１００３が前記原稿の読み取り面を走査して露光する。原稿から反射した光は、第２露光走査部１００４、光学レンズ１００５を経てイメージセンサ１００６へ導かれる。イメージセンサ１００６はセンサ面上に結像した原稿画像を電気的な画像信号に変換する。以上のようにして原稿の画像が電気的な画像信号に変換される。得られた画像信号は、スキャナ部１０７０の図示しない信号処理回路によってデジタル化されて多値の画像データに変換され、さらに前記画像データに対応する多値の付加データが生成されて、後述する図４の画像制御部へ入力される。入力された画像データは、後述するように圧縮されてメモリに格納される。一方、付加データは、圧縮されて前記画像データに対応付けられ被圧縮データブロックとして前記メモリに格納される。

前記メモリに格納された画像データは、ユーザーの要求に応じて伸張されもとの画像データに復元される。同時に、画像データに対応付けて前記メモリ格納された被圧縮データブロックは、伸張されてもとの付加データに復元される。復元された画像データは、復元された付加データを用いて画像処理され、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色成分のデータに変換され、各色成分に対応して印刷部（プリンタ）１０７１が備えるブラック用レーザ走査ユニット（以下ＬＳＵという）１０１５やイエロー作像ユニット１０２１、マゼンタ作像ユニット１０３１、シアン作像ユニット１０４１中のＬＳＵ（レーザー走査ユニット）へ転送される。

図３の印刷部１０７１は、電子写真式のフルカラープリンタの構成を有する。各色成分のデータのうち、ブラックのプリントデータは、ＬＳＵ１０１５内のレーザ素子（図示せず）へ入力され、当該レーザ素子を発光させる。ＬＳＵ１０１５からのレーザ光が感光体１０１３の表面を走査し、感光体１０１３の表面上に静電潜像が形成される。形成された潜像は、現像部１０１７によって現像され、イメージ領域にトナーを付着させる。感光体表面のイメージ領域に付着したトナーは第１転写部１０１９で転写ベルト１０５０に転写される。

以上がブラック（Ｋ）のプリントデータについての説明であるが、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色についてもブラック（Ｋ）同様の作像処理が行われ、転写ベルト１０５０に転写される。これらの処理を行う部分は図３の点線で描かれた矩形内に配置された各色の作像ユニット１０２１、１０３１、１０４１である。このようにして転写ベルト１０５０上に転写された各色のトナーは第２転写部１０１２で、用紙トレイ１０１０から給送された用紙に転写された後、定着部１０５２で溶されて色が混ぜ合わされた状態で用紙に定着され、出紙部１０５５へ出力される。

（画像制御部の実施形態）
図４は、図３の画像形成装置が扱う画像データを処理する画像制御部６１の構成を示すブロック図である。図４の画像制御部は、図３のスキャナ部１０７０で読み取られた画像を処理してメモリに格納し、あるいは外部の装置へ送信し、前記メモリに格納された画像データを読み出して、図３の印刷部１０７１で印字できるデータに処理し、あるいは外部から受けた印字データを処理して印刷部１０７１で印字できるデータに処理する。

図４に示すように、画像制御部６１は、図３に示す外部のスキャナ部１０７１から画像データと付加データとを受け、データ格納制御部１などにデータバス７５を介して転送する仲立ちを行う画像入力Ｉ／Ｆ部６５、画像入力Ｉ／Ｆ部を介して転送された画像データを圧縮する圧縮部６２、画像入力Ｉ／Ｆ部を介して転送された付加データを圧縮してブロック化し被圧縮データブロックを生成するデータ格納制御部１、圧縮部６２で圧縮された画像データ、データ格納制御部１で生成された被圧縮データブロックを格納する外部のメモリ７９への書き込み／読み出しを制御するメモリコントローラ６９、外部のメモリ７９から読み出された画像データを伸張してもとの画像データを復元する伸張部６４、画像データに対応してメモリ７９から読み出された被圧縮データブロックを伸張処理してもとのデータを復元するデータ復元制御部３、伸張部６４で伸張された画像データとデータ復元制御部３で復元された付加データを画像処理する外部の画像処理回路７７との画像データのやり取りを仲立ちする画像処理Ｉ／Ｆ部６７、図３に示す外部の印刷部１０７１へ転送する仲立ちを行う画像出力Ｉ／Ｆ部７３、圧縮されたデータや画像データの制御に関するコマンドの外部とのやり取りを仲立ちする通信Ｉ／Ｆ部７１、画像制御部６１の各ブロックの動作とデータのやり取りとを指示し制御する外部のＣＰＵ８１と各ブロックとのやり取りを仲立ちするＣＰＵ Ｉ／Ｆ部６３を有する。

ここで、データ格納制御部１は、図１のデータ格納制御装置１に対応するものである。また、データ復元制御部３は、図２のデータ復元制御回路３に対応するものである。データ格納制御部１およびデータ復元制御部３は、ＭＨ符号化方式を用いて圧縮あるいは伸張処理を行う。ただし、前記方式は一例であって、ＭＲ符号化方式、ＭＭＲ符号化方式、ＪＢＩＧ符号化方式、あるいはそれらを組み合わせた方式で圧縮あるいは伸張を行うものであってもよい。また、圧縮部６２、伸張部６４は、ＪＰＥＧ圧縮方式を用いて画像データの圧縮あるいは伸張を行う。ただし、前記方式は一例であって、限定されるものではない。

この実施形態において、画像制御部６１は、一つのＬＳＩ上に集積された回路として実現される。しかし、これに限定されるものではなく、画像制御部６１が複数のＬＳＩから構成されてもよく、逆に、外部のブロック、例えば画像処理回路７７と一体化されてもよい。

（付加データの圧縮、伸張処理）
図５は、この発明に係る画像データの圧縮、伸張の処理の手順の一例を示す説明図である。ＣＰＵ８１からの指示により、図１のビット分割部１１で分割された付加データは、図５に示すように、グループ別の画像入力ＦＩＦＯ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにそれぞれ入力される。さらに、各画像入力ＦＩＦＯに入力された各グループ付加データは、各グループに対応する圧縮処理回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄでそれぞれ圧縮され、対応する被圧縮データ格納ＦＩＦＯ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄにそれぞれ入力される。例えば、グループｂとして分割された付加データは、被圧縮データ格納ＦＩＦＯ１７ｂに入力されて、圧縮処理回路１５ｂで圧縮される。

被圧縮データ選択部２３は、各被圧縮データ格納ＦＩＦＯで所定サイズのデータが蓄積されると、各被圧縮データ格納ＦＩＦＯからの要求に応じて圧縮された付加データを被圧縮データ格納ＦＩＦＯから取り出し、識別情報付加部２１は、取り出されたデータにグループの識別子（ＩＤ）を付与する。さらに、被圧縮データ選択部２３は、識別子が付与されて生成された各グループの被圧縮データブロックを、メモリ７９に準備された共通の格納領域５１に順次格納するよう制御する。例えば、グループｂから生成された被圧縮データブロックには、グループｂに対応するＩＤ０１が付与される。

図６は、図４のメモリ７９内の格納領域５１に格納される被圧縮データブロックの形式を示す説明図である。図６に示すように、一つの被圧縮データブロックは、圧縮後のデータサイズが２５６バイトである。ただし、これは一例であって、このサイズに限定されるものではない。各被圧縮データブロックには、対応するグループの識別コードがＩＤとして、識別情報負荷部２１により付与されている。ＩＤ００はグループａに対応し、０１はグループｂに対応し、０２はグループｃに対応し、０３はグループｄに対応する。

そして、ＣＰＵ８１の指示に基づき４つのグループから各圧縮処理回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによって生成される被圧縮データブロックは、被圧縮データ選択部２３により制御され、生成された順番にメモリ７９の格納領域５１に格納される。メモリ領域内に格納された被圧縮データブロックのＩＤの順序には規則性がない。なぜなら、一つの被圧縮データブロックが生成される時間は、元の画像に依存するからである。即ち、入力データの処理速度がグループ間で等しいとすると、圧縮してもデータサイズがあまり圧縮されずに生成された被圧縮データブロックは、それよりもデータサイズが圧縮されて生成された被圧縮データブロックに比べ、すぐに出力データが被圧縮データブロックの単位である２５６バイトに達する。各被圧縮データブロックの圧縮の度合いは対応する画像に依存するので、格納された被圧縮データブロックのＩＤの順序は各画像に依存しその意味で規則性がない。

なお、符号出力制御回路１９が、同一ＩＤの各被圧縮データブロックについて、それが生成された順序を示す生成番号を付与してもよい。ただし、同一ＩＤについていえば、各被圧縮データブロックが生成された順序で前記記憶領域に格納されるので、前記記憶領域の先頭から読み出しを行うことによって、同一ＩＤの各被圧縮データブロックが生成された順序で読み出すことが可能である。従って、特に生成番号が付与されなくても格納前と読み出し後で被圧縮データブロックの先後が入れ替わることはない。付与された生成番号は確認的なものである。

また、図６に示したように被圧縮データブロックを格納すれば、圧縮処理の途中で、初期に想定した圧縮率が得られず、予め確保したバッファ領域が不足する事態が生じても、追加の領域を確保して、その領域に被圧縮データブロックを格納すればよい。バッファ領域は各グループで共通の領域であるから、グループごとに追加領域を確保する必要がない。また、追加された領域が、連続アドレスでなくてもよい。たとえば、符号出力制御回路１９は、被圧縮データブロックをバッファ領域に格納するときに、格納先のアドレスをポインタを用いて管理すればよい。被圧縮データブロックは、バッファ領域の先頭から順次格納されるが、次の格納先のアドレスを示すポインタを用い、被圧縮データブロックを格納する際に、格納後の末尾のアドレスが予め確保されたバッファ領域の末尾のアドレスを超えると判断した場合は、追加されたバッファ領域の先頭アドレスから格納するように管理すればよい。
前述のように、この発明によれば、バッファ領域の追加を容易に実現することができる。

再び、図５について説明する。メモリ７９内の格納領域５１に格納された画像データを印字処理する場合、ＣＰＵ８１の指示に基づき読み出し制御回路３３が、当該画像データに対応して格納領域５１に格納された被圧縮データブロックを順次読み出し、データ分類回路３５が、読み出された各被圧縮データブロックを、当該被圧縮データブロックに付されたＩＤに対応するフロック格納ＦＩＦＯ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄのいずれかへ入力する。例えば、ＩＤが０１の被圧縮データブロックは、予め当該ＩＤとの対応が定められたフロック格納ＦＩＦＯ３７ｂに入力される。入力された前記被圧縮データブロックは、フロック格納ＦＩＦＯ３７ｂに対応する伸張処理回路３９ｂで伸張処理され、グループｂの付加データとして出力されて画像出力ＦＩＦＯ４３ｂに蓄積される。

ビット結合部４１は、各伸張処理回路３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄで伸張され、画像出力ＦＩＦＯ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄにグループごとに蓄積された付加データをビット深さ方向に結合して１つのデータに変換し、元の付加データに復元する。

（多値の付加データの２値化）
前述のように、付加データは、画像データに対応し、画像データの各画素に対応した情報を有する。付加データが多値表現される場合に、付加データをグループに分割する
図７は、図１のビット分割部１１が、画像データの各画素に対応する付加データをグループに分割する一例を示す説明図である。図７の例は、各画素について４ビット表現される付加データをビット深さ方向に４つのグループに分割し、各グループを２値データとして扱えるようにするものである。

図７で、横方向の矢印ｘは、画素データの主走査方向に対応し、縦方向の矢印ｙは、画素データ副走査方向に対応する。主走査方向の画素数は、ｎであり、副走査方向の画素数はｍである。理解し易いように、各画素は、主走査方向に１〜ｎ、副走査方向に１〜ｍの番号を付している。一つの画素は、４ビットで表現される。矩形の枠は、各ビットに対応する。即ち、矩形の内部に記された番号は、付加データの各画素に対応するビット番号を示し、００、０１、０２、０３の４つのビットが各画素に対応する。

前述のように、図７の例では、付加データをビット深さ方向に１ビット単位で分割するので、ビット番号は、分割されたグループの番号に対応する。従って、ビット番号００がグループａ、ビット番号０１がグループｂ、ビット番号０２がグループｃ、ビット番号０３がグループｄに対応する。

（付加データの分割の変形例）
図７は、多値の付加データをビット深さ方向に分割するものであるが、この発明を適用するデータは多値の付加データに限定されるものではなく、２値データあってもよい。以下に、分割の変形例を示す。

図８は、図１のビット分割部が、各画素に対して２値表現される付加データを４つのグループに分割する一例を示す説明図である。図８は、図７と同様主走査方向の画素数がｎ、副走査方向の画素数がｍである。ただし、各画素に対応するビットは、１つである。この場合、走査方向に沿って隣接する画素に対応する各ビットに循環的に００、０１、０２、０３のＩＤを割り当てて、４つのグループに分割している。図８の例によれば、同一グループの各ビットは、走査方向に４画素おきに並ぶ各付加データを順番に並べたものになる。

また、図９は、図１のビット分割部が、各画素に対して２値表現される付加データを４つのグループに分割する異なる例を示す説明図である。図９で、主走査方向の画素数はｎ、副走査方向の画素数はｍである。そして、各画素に対応するビットは、１つである。図９の例では、主走査方向に互いに隣接する画素を並べて１つのグループとし、各グループが主走査方向を４等分したビット数を有するように分割する。即ち、グループ００は、主走査方向の画素番号が１からｎ／４までのｎ／４個のビットからなり、グループ０１は、主走査方向の画素番号が（ｎ／４）＋１からｎ／２のｎ／４個のビットからなり、グループ０２は、主走査方向の画素番号が（ｎ／２）＋１から３ｎ／４のｎ／４個のビットからなり、グループ０３は、主走査方向の画素番号が（３ｎ／４）＋１からｎのｎ／４個のビットからなる。

図９の例は、主走査方向の１ラインを４等分しているが、分割の対象とする単位を１ラインではなく、メモリアクセスの１バーストの単位となるビット数にしてもよい。バーストの単位となるビット数は、メモリ７９やメモリコントローラ６９の構成から決まる。

さらに、図１０は、図１のビット分割部が、各画素に対して２値表現される付加データを４つのグループに分割するさらに異なる例を示す説明図である。図１０で、主走査方向の画素数はｎ、副走査方向の画素数はｍである。図９の例は、主走査方向１ラインごとに１つのグループとし、副走査方向に隣接する各ラインに循環的に００、０１、０２、０３のＩＤを割り当てて、４つのグループに分割している。図１０の例によれば、同一グループの各ビットは、副査方向に４ラインおきに並ぶ各ラインの付加データを順番に並べたものになる。

（圧縮処理回路の数と伸張処理回路の数が互いに異なる例）
図５に示す実施形態では、圧縮処理回路と伸張処理回路の数がともに４つで、その数が互いに等しい。しかし、この発明は圧縮処理回路の数と伸張処理回路の数が互いに異なる場合にも適用可能である。例えば、デジタル複合機が４つの圧縮処理回路を有する場合、ＦＡＸ受信のために２つの圧縮処理回路が占有されているときに４つの圧縮処理回路を用いてコピー原稿から生成された付加データを圧縮し、印字処理にはＦＡＸ受信に使用されていない２つの伸張処理回路を使用することが可能である。

また、付加データの圧縮と伸張が異なるデジタル複合機で行われ、圧縮を行う複合機の圧縮処理回路の数と、伸張を行う複合機の伸張処理回路の数が互いに異なる場合も考えられる。この場合、付加データは、例えば、圧縮を行った複合機のメモリ７９内の格納領域５１に一旦被圧縮データブロックとして格納された後、通信Ｉ／Ｆ部７１を介して伸張を行う複合機へ送信される。

図１１は、この発明に係る圧縮処理回路の数が伸張処理回路の数より多い場合の例として、圧縮処理回路の数が４で伸張処理回路の数が２の場合の処理の一例を示す説明図である。グループの数は４である。付加データを分割して圧縮し、生成した被圧縮データブロックをメモリ７９内の格納領域５１へ格納する処理は、図５の処理と同様である。

メモリ７９の格納領域５１に格納された被圧縮データブロックを２つの伸張処理回路で伸張する場合、ＣＰＵ８１の指示に基づき読み出し制御回路３３が、当該画像データに対応して格納領域５１に格納された被圧縮データブロックを順次読み出す。データ分類回路３５は、読み出された各被圧縮データブロックに付されたＩＤから、グループの数が４であることを認識し、使用する伸張処理回路３７ａ、３７ｂの数よりも多いと判断すると、その条件の下で当該被圧縮データブロックに付されたＩＤに対応するフロック格納ＦＩＦＯへの割り当てを決定する。データ分類回路３５は、グループの数と伸張処理回路の数に基づいて割り当てを決定するが、各伸張処理回路へのグループの割り当て数がほぼ均等になるように決定することが好ましい。グループの数と伸張処理回路の数が予め限定されていれば、その組み合わせに応じた割り当てパターンを予め決めておいてもよい。

図１１の例では、データ分類回路３５は、伸張処理回路３９ａにＩＤ００と０１を割り当て、伸張処理回路３９ｂにＩＤ０２と０３とを割り当てる。
ここで、各フロック格納ＦＩＦＯは、割り当てられたグループの数に応じて分割して使用できるように構成されている。例えば、フロック格納ＦＩＦＯ３７ａにはＩＤ００と０１の２つのグループに対して使用されるので、当該ＦＩＦＯの領域を２つに分割して互いに独立したＦＩＦＯとして使用する。データ処理速度の観点から、分割された各ＦＩＦＯ領域が、被圧縮データブロックのサイズである２５６バイトより大きいことが好ましく、これを見越して予め十分な大きさのＦＩＦＯ領域を確保するように配慮されていることが好ましい。ただし、これは必要条件ではない。データ分類回路３５は、フロック格納ＦＩＦＯ３７ａを２つに分割し、分割したＦＩＦＯ領域の１つをＩＤ００の被圧縮データブロックに割り当て、他の領域をＩＤ０１の被圧縮データブロックに割り当てるよう制御する。そして、伸張処理回路３９ａを時分割的にＩＤ００とＩＤ０１の伸張処理に割り当て、伸張を行うように制御する。伸張処理回路３９ａは、伸張されたＩＤ００の付加データを、ＩＤ００に対して用意された画像出力ＦＩＦＯ４３ａに入力し、伸張されたＩＤ０１の付加データを、ＩＤ０１に対して用意された画像出力ＦＩＦＯ４３ｂに入力する。

ＩＤ０２と０３が割り当てられたフロック格納ＦＩＦＯ３７ｂは、同様の伸張処理によって画像出力ＦＩＦＯ４３ｃに伸張されたＩＤ０２の付加データを入力し、画像出力ＦＩＦＯ４３ｄに伸張されたＩＤ０３の付加データを入力する。
ビット結合部４１は、画像出力ＦＩＦＯ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄにグループごとに蓄積された付加データをビット深さ方向に結合して１つのデータに変換し、元の付加データに復元する。

また、図１２は、この発明にかかる圧縮処理回路の数が伸張処理回路の数より少ない場合の例として、圧縮処理回路の数が２で伸張処理回路の数が４の場合の処理の一例を示す説明図である。図１２に示すように、グループの数は４である。
ビット分割部１１は、予め定められたグループの数よりも使用する圧縮処理回路１７ａ、１７ｂの数が少ないと判断すると、その条件の下で各グループに対応する圧縮処理回路への割り当てを決定する。ビット分割部１１は、グループの数と圧縮処理回路の数とに基づいて割り当てを決定するが、各伸張処理回路へのグループの割り当て数がほぼ均等になるように決定することが好ましい。グループの数と伸張処理回路の数が予め限定されていれば、その組み合わせに応じた割り当てパターンを予め決めておいてもよい。

図１２の例では、ビット分割部１１は、圧縮処理回路１５ａにＩＤ００と０１を割り当て、圧縮処理回路１５ｂにＩＤ０２と０３とを割り当てる。
ここで、各被圧縮データ格納ＦＩＦＯは、割り当てられたグループの数に応じて分割して使用できるように構成されている。例えば、被圧縮データ格納ＦＩＦＯ１７ａにはＩＤ００と０１の２つのグループに対して使用されるので、当該ＦＩＦＯの領域を２つに分割して互いに独立したＦＩＦＯとして使用する。ビット分割部１１は、被圧縮データ格納ＦＩＦＯ１７ａを２つに分割し、分割したＦＩＦＯ領域の１つをＩＤ００の被圧縮データブロックに割り当て、他の領域をＩＤ０１の被圧縮データブロックに割り当てるよう制御する。そして、圧縮処理回路１５ａを時分割的にＩＤ００とＩＤ０１の圧縮処理に割り当て、圧縮を行うように制御する。圧縮処理回路１７ａは、圧縮されたＩＤ００の付加データを、ＩＤ００に対して用意された被圧縮データ格納ＦＩＦＯ１７ａに入力し、圧縮されたＩＤ０１の付加データを、ＩＤ０１に対して用意された被圧縮データ格納ＦＩＦＯ１７ｂに入力する。

被圧縮データ選択部２３は、各被圧縮データ格納ＦＩＦＯで所定サイズのデータが蓄積されると、圧縮された付加データを被圧縮データ格納ＦＩＦＯから取り出し、識別情報付加部２１は、取り出されたデータにグループの識別子（ＩＤ）を付与する。さらに、被圧縮データ選択部２３は、識別子が付与されて生成された各グループの被圧縮データブロックをメモリ７９に準備された共通の格納領域５１に順次格納するよう制御する。
格納領域５１に格納された被圧縮データブロックを読み出して伸張し、ビット結合して元の付加データを生成する処理は、図５の処理と同様である。

最後に、前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得ることは明らかである。そのような変形例は、この発明の特徴及び範囲に属さないと解釈されるべきものではない。本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更とが含まれることが意図される。

この発明のデータ格納制御装置の構成を示すブロック図である。 この発明のデータ復元制御装置の構成を示すブロック図である。 この発明に係る画像形成装置の一実施形態として、デジタル・フルカラー複合機の構成例を示す説明図である。 、図３の画像形成装置が扱う画像データを処理する画像制御部６１の構成を示すブロック図である。 この発明に係る画像データの圧縮、伸張の処理の手順の一例を示す説明図である。 図４のメモリ７９内の格納領域５１に格納される被圧縮データブロックの形式を示す説明図である。 図１のビット分割部１１が、画像データの各画素に対応する付加データをグループに分割する一例を示す説明図である。 図１のビット分割部が、各画素に対して２値表現される付加データを４つのグループに分割する一例を示す説明図である。 図１のビット分割部が、各画素に対して２値表現される付加データを４つのグループに分割する異なる例を示す説明図である。 図１のビット分割部が、各画素に対して２値表現される付加データを４つのグループに分割するさらに異なる例を示す説明図である。 この発明に係る圧縮処理回路の数が伸張処理回路の数より多い場合の例として、圧縮処理回路の数が４で伸張処理回路の数が２の場合の処理の一例を示す説明図である。 この発明にかかる圧縮処理回路の数が伸張処理回路の数より少ない場合の例として、圧縮処理回路の数が２で伸張処理回路の数が４の場合の処理の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ データ格納制御装置、データ格納制御部
３ データ復元制御装置、データ復元制御部
１１ ビット分割部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 画像入力ＦＩＦＯ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 圧縮処理回路
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ 被圧縮データ格納ＦＩＦＯ
１９ 符号出力制御回路
２１ 識別情報付加部
２３ 被圧縮データ選択部
３１ 符号入力制御回路
３３ 読み出し制御回路
３５ データ分類回路
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ フロック格納ＦＩＦＯ
３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ 伸張処理回路
４１ ビット結合部
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ 画像出力ＦＩＦＯ
５１ 格納領域
６１ 画像制御部
６２ 圧縮部
６３ ＣＰＵ Ｉ／Ｆ部
６４ 伸張部
６５ 画像入力Ｉ／Ｆ部
６７ 画像処理Ｉ／Ｆ部
６９ メモリコントローラ
７１ 通信Ｉ／Ｆ部
７３ 画像出力Ｉ／Ｆ部
７５ データバス
７７ 画像処理回路
７９ メモリ
８１ ＣＰＵ

Claims (1)

1. 多値表現される要素の集合からなる対象データを２値表現される要素の集合からなる部分データに分割し、あるいは２値表現される要素の集合からなる対象データを要素の部分集合からなる部分データに分割するデータ分割部と、
   分割された各部分データを可逆的に圧縮しかつ所定サイズごとにブロック化して被圧縮データブロックを順次生成する複数の圧縮処理部と、
   生成された各被圧縮データブロックに、各部分データを識別するための識別子を付与する識別子付与部と、
   各被圧縮データブロック用の格納領域を予め確保し、生成された各被圧縮データブロックを前記格納領域に順次格納する格納処理部とを備え、
   各圧縮処理部は、他の圧縮処理部と異なる部分データをそれぞれ圧縮し、
   前記データ分割部は、部分データの総数より少ない複数の圧縮処理部を備える場合に前記部分データの数と前記圧縮処理部の数とに応じて複数の部分データを１つの圧縮処理部に割り当て、
   当該圧縮処理部は、時分割的に割り当てられた各部分データに係る被圧縮データブロックを圧縮し、
   前記格納処理部は、前記対象データのサイズよりもサイズが小さくかつ各部分データで共通の格納領域を確保することを特徴とするデータ格納制御装置。

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