JP4969396B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムに関する。

近年において、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリ、又はこれらの機能を一台の筐体で実現する複合機等の画像処理装置では、汎用的にコンピュータと同様にＣＰＵを備え、各機能はアプリケーションの制御によって実現されるようになっている。

例えば特許第３６７９３４９号公報（特許文献１）に記載された画像形成装置では、各アプリケーションから共通して利用される機能をプラットフォームとして備えており、このプラットフォームのＡＰＩ（Application Programming Interface）を利用してアプリケーションを実装することができる。係る画像形成装置によれば、共通して利用される機能がプラットフォームとして備えられていることにより、アプリケーションごとに重複した機能の実装が回避され、アプリケーション全体の開発効率を向上させることができる。
特許第３６７９３４９号公報

しかしながら、係る構成では、このプラットフォームによって提供される機能又はインターフェースの粒度が適切に設計されないと、アプリケーションの開発効率の向上が期待以上にはかれない場合がある。

例えば、この粒度が小さすぎると、単純なサービスを提供するアプリケーションであるにも関わらず、多くのＡＰＩの呼び出しが必要とされ、そのソースコードは複雑なものとなってしまう。

一方、粒度が大きすぎると、ある機能の一部について変更を加えたサービスを提供するアプリケーションを実装したい場合、プラットフォーム内を修正しなければならず、開発工数の増加を招きかねない。特に、プラットフォーム内における各モジュールの依存関係が強い場合は、プラットフォームに新規機能を追加するだけでなく、既存部分の修正も必要とされる場合があり、事態はより複雑となる。

また、既存のアプリケーションによって提供されているサービスの一部（例えば、画像の入力処理）を変更したアプリケーションを実装したい場合、変更部分以外の部分については既存のアプリケーションを呼び出すといったようなことはできない。したがって、改めてソースコードを記述して新たなアプリケーションを実装しなければならない。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであって、機能のカスタマイズ又は拡張などを簡略化させることのできる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することを目的とするものである。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。

本発明の画像処理装置は、画像処理の対象として入力される画像データの入力処理を制御する入力フィルタと、外部に出力される画像データの出力処理を制御する出力フィルタと、前記入力フィルタと前記出力フィルタとの間で前記画像データの加工処理を行う加工フィルタと、前記入力フィルタ、前記加工フィルタ、前記出力フィルタの間の画像データを伝達させるパイプと、前記パイプにおける前記画像データの記憶領域の割当を行う記憶領域割当手段とを有し、前記記憶領域割当手段は、前記入力フィルタ又は前記加工フィルタから前記パイプへ出力される画像データに対し、前記パイプから前記加工フィルタ又は前記出力フィルタへの画像データの出力完了が予測される領域の順に、前記パイプにおける画像データの記憶領域を割り当てる構成とした。

係る構成によれば、機能のカスタマイズ又は拡張などを簡略化させることができる。

また前記記憶領域割当手段は、１フレームの前記画像データを副走査方向に沿って複数の区間に分割し、前記区間毎に分割された画像データを前記パイプにおける前記画像データの記憶領域に記憶する構成としても良い。

また本発明の画像処理装置は、１フレームの前記画像データは、前記画像データの前記入力処理において、前記画像データの副走査方向に沿った複数の区間に分割され、前記区間毎に分割された画像データが前記パイプにおける前記画像データの記憶領域に記憶される構成としても良い。

また前記記憶領域割当手段は、前記加工処理の実行開始タイミングを決定する信号を発生させる同期信号発生手段と、前記複数の区間に分割された画像データ毎に、前記加工処理に係る時間を計算する処理時間計算手段とを有する構成としても良い。

また前記同期信号発生手段は、前記処理時間計算手段により計算された処理時間に基づき前記同期信号を発生させる構成としても良い。

また本発明の画像処理装置は、前記加工処理において、前記パイプにおける前記画像データの記憶領域から前記分割された区間毎の画像データが読み出して、前記分割された区間の画像データ毎に画像データを加工する構成としても良い。

また本発明の画像処理装置は、前記出力処理において、前記パイプにおける前記画像データの記憶領域から前記分割された区間毎の画像データを読み出して、前記分割された区間の画像データ毎に画像データを出力する構成としても良い。

また前記記憶領域割当手段は、前記分割された区間の画像データが出力されたとき、前記分割された区間の記憶領域を解放する構成としても良い。

また本発明の画像処理装置は、前記加工処理において、前記画像データは、第一の色空間から第二の色空間へ変換される構成としても良い。

また本発明の画像処理装置は、前記加工処理において、前記第一の色空間の画像データが、複数プレーンの前記第二の色空間の画像データに変換される構成としても良い。

本発明は、画像データを伝達させるパイプを有する画像処理装置による画像処理方法であって、画像処理の対象として入力される画像データの入力処理を制御する入力制御手順と、外部に出力される画像データの出力処理を制御する出力制御手順と、前記入力制御手順と前記出力制御手順との間で前記画像データの加工処理を行う加工制御手順と、前記入力制御手順、前記加工制御手順、前記出力制御手順の間で前記パイプにより画像伝達させる伝達手順と、前記パイプにおける前記画像データの記憶領域の割当を行う記憶領域割当手順とを有し、前記記憶領域割当手順は、前記入力制御手順又は前記加工制御手順から前記パイプへ出力される画像データに対し、前記加工制御手順又は前記出力制御手順への画像データの出力完了が予測される領域の順に、前記パイプにおける画像データの記憶領域を割り当てる方法とした。

係る方法によれば、機能のカスタマイズ又は拡張などを簡略化させることができる。

本発明は、画像データを伝達させるパイプと、演算処理装置と、記憶装置とを有する画像処理装置において実行される画像処理プログラムであって、前記演算処理装置に、画像処理の対象として入力される画像データの入力処理を制御する入力制御ステップと、外部に出力される画像データの出力処理を制御する出力制御ステップと、前記入力制御ステップと前記出力制御ステップとの間で前記画像データの加工処理を行う加工制御ステップと、前記入力制御ステップ、前記加工制御ステップ、前記出力制御ステップの間で前記パイプに画像データを伝達させる伝達ステップと、前記パイプにおける前記画像データの記憶領域の割当を行う記憶領域割当ステップとを実行させ、前記記憶領域割当ステップは、前記入力制御ステップ又は前記加工制御ステップから前記パイプへ出力される画像データに対し、前記加工制御ステップ又は前記出力制御ステップへの画像データの出力完了が予測される領域の順に、前記パイプにおける画像データの記憶領域を割り当てるプログラムとした。

係るプログラムによれば、機能のカスタマイズ又は拡張などを簡略化させることができる。

本発明によれば、機能のカスタマイズ又は拡張などを簡略化させることができる。

本発明では、パイプ＆フィルタと呼ばれる考え方に基づくソフトウェアアーキテクチャを画像処理装置に適用することで、機能のカスタマイズ又は拡張などを簡略化する。さらに本発明では、小容量の半導体メモリを効率的に使用することで、生産性の低下を防止できる。

以下に、本発明の実施形態の説明に先立ち、本発明の画像処理装置に適用されたパイプ＆フィルタの概念について説明する。図１は、パイプ＆フィルタの概念を説明する図である。図１に示す「Ｐ」はパイプを示し、「Ｆ」はフィルタを示す。

フィルタとは、入力された画像データに対して所定の処理を施して、その処理結果を出力するプログラムである。そしてパイプは、フィルタとフィルタを連結する手段であり、パイプの入力側に連結されたフィルタから出力される処理結果を一時的に保持し、その後パイプの出力側へ連結されたフィルタへ画像データを伝達する。このように、パイプ＆フィルタの概念によれば、パイプを介在させてフィルタにおける処理を連続したものとすることができる。

本発明では、フィルタにおいて施される所定の処理を、入力された画像データに対し、所定の変換を施す処理と考える。すなわち、本発明の画像処理装置では、画像処理装置で実現される各機能をドキュメント（入力画像データ）に対する「変換処理」の連続として捉える。画像処理装置の各機能は、ドキュメントすなわち画像データの入力、加工及び出力によって構成されるものと考える。そこで、以下の実施形態の説明では「入力処理」、「加工処理」及び「出力処理」のそれぞれを「変換処理」として捉え、一つの変換処理を実現するソフトウェア部品をフィルタとして構成した。

本発明では、画像データの入力処理を制御するフィルタを入力フィルタ、画像データの加工処理を制御するフィルタを加工フィルタ、画像データの出力処理を制御するフィルタを出力フィルタとした。これらの各フィルタはそれぞれ独立したプログラムであって、フィルタ間の依存関係は存在しない。よって、各フィルタは、画像処理装置において独立してフィルタ単位で追加（インストール）、削除（アンインストール）することが可能である。

図２は、パイプ＆フィルタの概念が適用された画像処理装置の一例のハードウェア構成図である。画像処理装置１００は、それぞれバスＢで相互に接続されているスキャン装置１１、プロッタ装置１２、ドライブ装置１３、補助記憶装置１４、メモリ装置１５、演算処理装置１６、インターフェース装置１７、操作装置１８で構成される。

スキャン装置１１はスキャナエンジンなどで構成され、原稿を読み取って画像データとするために用いられる。プロッタ装置１２はプロッタエンジンなどで構成され、画像データを印刷するために用いられる。インターフェース装置１７は、モデム、ＬＡＮカードなどで構成されており、後述のネットワーク２００に接続する為に用いられる。

本発明の画像処理プログラムは、画像処理装置１００を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。画像処理プログラムは例えば記録媒体１９の配布やネットワーク２００からのダウンロードなどによって提供される。画像処理プログラムを記録した記録媒体１９は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。

また、画像処理プログラムを記録した記録媒体１９がドライブ装置１３にセットされると、画像処理プログラムは記録媒体１９からドライブ装置１３を介して補助記憶装置１４にインストールされる。ネットワーク２００からダウンロードされた画像処理プログラムは、インターフェース装置１７を介して補助記憶装置１４にインストールされる。

画像処理装置１００は、インストールされた画像処理プログラムを格納すると共に、必要なファイル、画像データ等を格納する。メモリ装置１５は、コンピュータの起動時に補助記憶装置１４から画像処理プログラムを読み出して格納する。そして、演算処理装置１６はメモリ装置１５に格納された画像処理プログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。
（第一の実施形態）
図３は、本発明の第一の実施形態の画像処理装置１００のソフトウェア構成を示す構成図である。画像処理装置１００は、例えばプリンタ、コピー、スキャナ、又はＦＡＸ等の複数の機能を一台の筐体において実現する複合機である。

画像処理装置１００の機能を実現するソフトウェアは階層構造となっており、ユーザインターフェイス層１１０、コントロール層１２０、アプリケーションロジック層１３０、デバイスサービス層１４０及びデバイス層１５０により構成されている。これらの各層における上下関係は、層間の呼び出し関係に基づいている。すなわち、図中において上位層が下位層を呼び出す。

画像処理装置１００において、ユーザインターフェイス層１１０によりユーザから各種機能の実行指示が成されると、ユーザインターフェイス層１１０は、コントロール層１２０を呼び出しこの実行指示に基づきアプリケーションロジック層１３０を制御する。アプリケーションロジック層１３０では、コントロール層１２０からの指示に基づき要求された機能を実現させるアプリケーションを実行する。そして、この実行結果に基づきデバイスサービス層１４０、デバイス層１５０が画像処理装置１００のハードウェア資源を制御する。画像処理装置１００では、このような動作によりユーザインターフェイス層１１０が受け付けた機能に対応した出力結果を得る。

以下に各層について説明する。

ユーザインターフェイス層１１０には、例えばローカルＵＩ（user interface）部１１１が実装されており、画像処理装置１００の各種機能を実現するための実行指示を受け付ける機能を有する。ここで言う各種機能とは、例えばコピー機能、印刷機能、スキャン機能、ＦＡＸ機能などである。ローカルＵＩ部１１１は、例えば画像処理装置１００の操作装置１８に設けられていても良い。この操作装置１８は、例えば表示領域を備えるオペレーションパネルなどにより実現されても良い。ユーザインターフェイス層１１０において、ローカルＵＩ部１１１で受け付けられた実行指示は、コントロール層１２０へ伝達される。

コントロール層１２０では、画像処理装置１００の各機能を実現する処理を制御するための機能が実装されている。具体的には、要求された機能に応じてアプリケーションロジック層１３０における各フィルタの実行を制御する。尚、以下の本実施形態において述べる画像処理装置１００の機能とは、画像処理装置１００がユーザに対して提供する一つのまとまった単位（要求が入力されて最終的な出力が得られるまで）のサービスの定義であり、ソフトウェア的には一つのまとまった単位のサービスを提供するアプリケーションと同義である。

アプリケーションロジック層１３０には、画像処理装置１００において提供される機能の一部を実現する部品群である各種フィルタが実装されている。アプリケーションロジック層１３０では、コントロール層１２０の制御により、複数のフィルタを組み合わせて一つの機能が実現される。本実施形態におけるアプリケーションロジック層１３０には、入力フィルタ１３１、加工フィルタ１３２、出力フィルタ１３３及びアクティビティ１３４とが実装されている。アプリケーションロジック層１３０に実装された各フィルタは、各フィルタ毎に決められた定義に基づき動作するものであり、この定義に基づき制御される。これら各フィルタの詳細は後述する。アクティビティ１３４は、ユーザインターフェイス層１１０において要求された機能に応じて各フィルタを接続し、各フィルタの実行をとりまとめるコンポーネントである。

デバイスサービス層１４０には、アプリケーションロジック層１３０に実装された各フィルタが共通して利用する下位の機能が実装されている。本実施形態のデバイスサービス層１４０には画像パイプ１４１が実装されている。画像パイプ１４１は上で述べたパイプの機能を実現するものであり、アプリケーションロジック層１３０に実装されている各フィルタのうち、一のフィルタからの出力結果を、一のフィルタへ伝達する。ここで画像パイプ１４１は、例えば入力フィルタ１３１と加工フィルタ１３２とを接続しても良いし、加工フィルタ１３２と出力フィルタ１３３とを接続しても良い。

デバイス層１５０には、ハードウェアを制御するプログラムであるドライバが実装されている。本実施形態のデバイス層１５０には、例えばスキャナ部１５１、プロッタ部１５２等が実装されている。これらの各制御部は、それぞれの名称に付けられたデバイスを制御するものである。

以下に、アプリケーションロジック層１３０に実装された各フィルタについてさらに説明する。

本実施形態の入力フィルタ１３１は、画像処理装置１００の外部より入力された画像データに対する入力処理を制御する。入力フィルタ１３１には、例えば読取フィルタ、メール受信フィルタ、ＦＡＸ受信フィルタ、ＰＣ文書受信フィルタ等が含まれる（図示せず）。読取フィルタは、例えばスキャナによる画像データの読取を制御し、読み取られた画像データを出力する。メール受信フィルタは、画像処理装置１００において電子メールを受信し、受信した電子メールに含まれる画像データを出力する。ＦＡＸ受信フィルタはＦＡＸ受信を制御し、受信された画像データを出力する。ＰＣ文書受信フィルタは、図示しないクライアントＰＣなどから印刷画像データを受信し、この印刷画像データを出力する。レポートフィルタ３０６は、画像処理装置１００の設定情報や履歴情報などを例えば表形式などに整え、この整えられた画像データを出力する。

本実施形態の加工フィルタ１３２は、加工フィルタ１３２の入力側のフィルタより入力された画像データに所定の加工処理を施し、加工フィルタ１３２の出力側にあるフィルタへ処理結果を出力する。ここで言う加工処理とは、例えば入力された画像データの集約、拡大、縮小、回転処理等である。

本実施形態の出力フィルタ１３３は、入力された画像データ対する出力処理を制御し、画像処理装置１００の外部へ出力する。出力フィルタ１３３には、印刷フィルタ、プレビューフィルタ等が含まれる。また図２に示す出力フィルタ１３３には、例えばメール送信フィルタ、ＦＡＸ送信フィルタ、ＰＣ文書送信フィルタ等が含まれる。

印刷フィルタは、入力された画像データをプロッタ部１５２に出力（印刷）させる。プレビューフィルタは、入力された画像データを画像処理装置１００の有する図示しない例えば操作部などにプレビュー表示させる。またメール送信フィルタは、画像データを電子メールに添付して送信する。またＦＡＸ送信フィルタは、入力された画像データをＦＡＸ送信する。ＰＣ文書送信フィルタは、入力された画像データを図示しないクライアントＰＣなどに送信する。

本実施形態のアクティビティ１３４には、ユーザインターフェイス層１１０においてローカルＵＩ部１１１から入力された指示がコントロール層１２０を介して伝達される。アクティビティ１３４は、この指示にしたがって、入力フィルタ１３１、加工フィルタ１３２、出力フィルタ１３３におけるジョブの実行を制御する。

アプリケーションロジック層１３０では、上記各フィルタを組み合わせることにより、画像処理装置１００の各機能を実現している。係る構成によれば、画像処理装置１００では、フィルタとパイプの組み合わせにより各種の機能を実現することができる。具体的には、例えばコピー機能を実現したい場合には、入力フィルタ１３１に含まれる読取フィルタ、加工フィルタ１３２、出力フィルタ１３３に含まれる印刷フィルタを組み合わせれば良い。

以下に、本実施形態の画像処理装置１００における印刷処理について説明する。図４は、第一の実施形態の画像処理装置１００における印刷処理を説明する図である。

本実施形態の画像処理装置１００においてコントロール層１２０は、アクティビティ１３４に対し、各フィルタでの処理に係る処理の実行を制御させるジョブを生成させる（Ｓ３１）。本実施形態の画像処理装置１００では、例えば画像処理装置１００の電源が投入されたときに、このアクティビティ１３４に対するジョブを生成しても良い。

ローカルＵＩ部１１１により印刷処理の実行要求がなされると、ローカルＵＩ部１１１は、この要求をコントロール層１２０へ伝達する（Ｓ３２）。尚図４に示す例では、印刷処理の一つであるコピー処理が選択されたものとして説明する。この場合、ローカルＵＩ部１１１では、紙原稿の読取及び印刷を指示する操作がなされる。

アクティビティ１３４は、紙原稿の読取及び印刷指示を受けると、読取フィルタ１３１ａ、加工フィルタ１３２、印刷フィルタ１３３ａとを画像パイプにより接続する。尚このとき、実際には読取フィルタ１３１ａに含まれる読取フィルタが加工フィルタ１３２に接続される。次にコントロール層１２０は、読取フィルタ１３１ａにより実行されるジョブ（Ｓ３３）、加工フィルタ１３２により実行されるジョブ（Ｓ３４）、印刷フィルタ１３３ａにより実行されるジョブを生成する（Ｓ３５）。

コントロール層１２０により各フィルタにおいて実行されるジョブが生成されると、アクティビティ１３４は、各フィルタに対しジョブの実行を指示する。すると、読取フィルタ１３１ａにより、入力部であるスキャナ部１５１から紙原稿を読取る処理が実行され、紙原稿が画像データとして読み込まれる。この画像データが読取フィルタ１３１ａから出力されて、画像パイプ１４１を介して加工フィルタ１３２へ伝達される。

加工フィルタ１３２では、この画像データに予め設定された所定の加工処理を施し、加工された画像データとして出力する。加工された画像データは、次に出力フィルタ１３３の一つである印刷フィルタ１３３ａへ伝達される。印刷フィルタ１３３ａでは、この加工された画像データを出力部であるプロッタ部１５２から出力させて、コピー処理を実現する。

このように本実施形態では、入力フィルタ１３１、加工フィルタ１３２、出力フィルタ１３３は、それぞれが独立して制御されており、各フィルタ間に依存関係が存在しない。このため本実施形態では、機能のカスタマイズ又は拡張などを行う場合には、該当するフィルタ毎にカスタマイズ等を行えば良い。よって本実施形態によれば、機能のカスタマイズ又は拡張などを簡略化させることができる。

ところで、本実施形態の画像処理装置１００の画像パイプとは、フィルタから出力され画像データを一時的に保持する記憶手段であり、例えばメモリなどで実現される。

したがってパイプ＆フィルタの概念を適用した画像処理装置では、画像パイプを実現する半導体メモリが必要となる。このような画像処理装置では、生産性の低下を防止するために、大容量の半導体メモリを搭載する好ましいが、コスト面の理由等により大容量の半導体メモリを搭載することはできない。

このため、パイプ＆フィルタを適用した画像処理装置では、小容量の半導体メモリを効率的に使用することで、生産性の低下を防止することが望まれている。

そこで本実施形態の画像処理装置１００は、小容量の半導体メモリを効率的に使用することで、生産性の低下を防止できる構成とした。

以下に本実施形態の画像処理装置１００について、さらに説明する。

本実施形態の画像処理装置１００は、画像パイプを実現する半導体メモリにおいて、画像データが記憶される領域を管理する記憶領域割当部を有する。本実施形態の画像処理装置１００では、この記憶領域割当部により、画像パイプの前段のフィルタから出力される画像データに対し、画像パイプの後段のフィルタに対する画像データの出力完了が予測されるメモリ領域の順に、メモリ領域を割り当てる。

図５は、第一の実施形態の画像処理装置１００の機能構成を説明する図である。

本実施形態の画像処理装置１００において、スキャナ装置１１は、セットされた原稿を読み取り、読み取った原稿の画像を画像形成装置１００に供給する。プロッタ装置１２は、スキャナ装置１１やネットワーク２００から供給された画像データの入力を受けて、この画像データに対して画像処理を施して出力する。また画像処理装置１００は、ネットワーク２００を介してＦＡＸ２１やＰＣ２２に接続されていても良い。

また本実施形態の画像形成装置１００は、システム制御部２１０、要求受付部２２０、画像入力部２３０、画像処理部２４０、画像記憶部２５０、記憶領域割当部２６０、画像出力部２７０を有する。

システム制御部２１０は、画像形成装置１００の有する各部を制御する。要求受付部２２０は、テンキー、スタートキー、ファンクションキー、ワンタッチキー等の各種操作キー等を有する操作装置１８と接続され、操作装置１８を介して入力されたユーザからの指示入力を受け付ける。

画像入力部２３０は、スキャナ装置１１、ネットワーク２００と接続され、画像の入力を受け付ける。尚画像入力部２３０は、入力フィルタの機能を実現するものである。

画像処理部２４０は、画像入力部２３０が入力を受け付けた画像データに対し、画像処理を施して出力用の画像データを生成する。ここで行なう画像処理とは、例えば、濃度変換や変倍等のユーザの要求に応じた画像処理や、画像データのフォーマット変換や色空間変換、画像回転等の出力装置に依存する画像処理である。尚画像処理部２４０は、加工フィルタの機能を実現するものである。

画像記憶部２５０は、メモリ、ＨＤＤ（ハードディスク）から構成されており、画像パイプの機能を実現するものである。メモリは、画像入力部２３０が受け付けた画像データや画像処理部２４０が画像処理を行なって生成した画像データを記憶したり、画像処理部２４０が画像処理を行なう際の中間画像データを一時的に記憶したりする際に使用される。ＨＤＤは、画像データを永続的に記憶する場合や、画像データのバックアップを記憶する場合に使用される。

記憶領域割当部２６０は、メモリの使用状況を管理し、後述する入力画像データ及び出力画像データのための記憶領域を割り当てる。また記憶領域割当部２６０は、同期信号発生部２６１、処理時間計算部２６２を有する。記憶領域割当部２６０において、処理時間計算部２６２は、画像出力と画像処理の処理時間を計算する。同期信号発生部２６２は、最適な画像処理実行タイミングを決定して、同期を取るための信号を発生する。

画像出力部２７０は、画像処理部２４０によって生成された出力用の画像データをプロッタ装置１２やネットワーク２００に出力する。尚画像出力部２７０は、出力フィルタの機能を実現するものである。

ここで本実施形態における記憶領域割当部２６０の動作の概略について説明する。図６は、記憶領域割当部２６０の動作の概略を説明する図である。

本実施形態の画像処理装置１００において、記憶領域割当部２６０は、画像パイプ５０、５１における画像データの記憶領域の割当を行うことで、画像パイプ５０、５１における画像データの記憶領域を管理する。

ここでは、画像パイプ５１が、加工フィルタ１３２から書き込まれ画像データを印刷フィルタ１３３ａに書き出す場合について説明する。尚以下の説明において、画像パイプの前段のフィルタから画像パイプ（画像記憶部２５０）に書き込まれる画像データを入力画像データと呼び、画像パイプ（画像記憶部２５０）から、画像パイプの後段のフィルタに読み出される画像データを出力画像データと呼ぶ。よって図６に示す例では、加工フィルタ１３２から画像パイプ５１に書き込まれる画像データが入力画像データであり、画像パイプ５１から印刷フィルタ１３３ａへ書き出される画像データが出力画像データである。

画像処理装置１００において加工フィルタ１３２は、画像処理された画像データ（入力画像データ）を画像パイプ５１へ書き込む際に、記憶領域割当部２６０へ入力画像データに割り当てる記憶領域の確保指示がなされる。

記憶領域割当部２６０は、記憶領域の確保指示を受けると、画像パイプ５１の使用状況を参照する。記憶領域割当部２６０は、画像パイプ５１の使用状況から、画像パイプ５１に保持されており、印刷フィルタ１３３ａへ出力される出力画像データの出力状況を把握する。そして記憶領域割当部２６０は、出力画像データの出力状況に基づき、入力画像データに対する記憶領域の割り当てを行う。

本実施形態の記憶領域割当部２６０は、以上のように、画像パイプ５１に保持された出力画像データの出力状況に応じて入力画像データへの記憶領域の割当の管理を行う。尚図６では、画像パイプ５１における記憶領域の割当について説明したが、記憶領域割当部２６０は画像パイプ５０においても同様の処理を行うことができる。すなわち記憶領域割当部２６０は、読取フィルタ１３１ａから書き出される画像データを入力画像データとし、加工フィルタ１３２により読み出される画像データを出力画像データとして、画像パイプ５０における記憶領域の割当を管理することができる。

以下に、本実施形態の画像パイプにおける画像データの入出力についてさらに詳細に説明する。

図７は、第一の実施形態の画像パイプにおける画像データの入出力を説明するシーケンス図である。

まず、ユーザが操作装置１８において、画像データの入力を指示する操作入力と、カラーモード、濃度等の出力条件を設定して画像データの出力を指示する操作入力を行なうと、要求受付部２２０は、操作装置１８からの操作入力を受け付けてシステム制御部２１０に画像データ入力と画像データ出力を要求する（ステップＳ７０１）。システム制御部２１０は、要求受付部２２０からの要求に従って、画像入力部２３０に画像データの入力を要求する（ステップＳ７０２）。

画像入力部２３０は、記憶領域割当部２６０に画像データを記憶するための記憶領域の割り当てを要求する（ステップＳ７０３）。記憶領域割当部２６０は、要求された画像データを後述するようにして複数の区間に分割し、分割された区間毎に記憶領域の割当を行い、画像データに割り当てた記憶領域の情報を画像入力部２２０に通知する（ステップＳ７０４）。

画像入力部２２０は、画像データの入力を受け付けて（ステップＳ７０５）、割り当てられた記憶領域の情報に従い、画像データを画像記憶部２５０に書き込む（ステップＳ７０６）。続いてシステム制御部２１０は、画像処理部２４０に画像処理を要求する（ステップＳ７０７）。尚Ｓ７０６において画像記憶部２５０に書き込まれた画像データは、画像処理部２４０の入力画像データである。

画像処理部２４０は、記憶領域割当部２６０に入力画像データを記憶するための記憶領域の割り当てを要求する（ステップＳ７０８）。記憶領域割当部２６０は、要求された入力画像データに割り当てた記憶領域の情報を画像処理部２４０に通知する（ステップＳ７０９）。

さらに記憶領域割当部２６０は、画像処理部２４０が画像処理を開始してよいタイミングで実行開始指示を画像処理部２４０に通知する（ステップＳ７１０）。画像処理部２４０は、画像記憶部２５０から入力画像データを読み出し（ステップＳ７１１）、出力に係る画像処理を行う（ステップＳ７１２）。尚Ｓ７１２において画像記憶部２５０から読み出された画像データが出力画像データである。

画像処理部２４０は、出力画像データを割り当てられた記憶領域の情報に従い、画像記憶部２５０に画像処理後の画像データを書き込む（ステップＳ７１３）。

システム制御部２１０は、画像出力部２７０に画像データの出力を要求する（ステップＳ７１４）。画像出力部２７０は、画像記憶部２５０から出力用の画像データを読み出し（ステップＳ７１５）、画像データを出力する（ステップＳ７１６）。

本実施形態の画像処理装置１００では、以上のようにして画像パイプを実現する画像記憶部２５０への画像データの入出力を行う。

以下に、本実施形態における画像記憶部２５０への画像データの入出力について、より詳細に説明する。図８は、画像処理部２４０による画像記憶部２５０への画像データの入出力を説明する図である。

画像処理部２４０は、画像記憶部２５０から画像データを読み出すＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（以下、ＲＤＭＡＣ）２４１、画像記憶部２５０に画像データを書き込むＤＭＡコントローラ（以下、ＷＤＭＡＣ）２４２を有する。画像処理部２４０は、ＲＤＭＡＣ２４１により画像記憶部２５０から読み出した画像データに対して画像処理を施し、ＷＤＭＡＣ２４２により画像処理を施した画像データを再び画像記憶部２５０に書き込む。

次に本実施形態の画像処理装置１００において、画像出力部２７０が画像記憶部２５０から画像データを読み出して出力する場合について説明する。

本実施形態の画像出力部２７０は、画像処理部２４０により画像処理が施された画像データが画像記憶部２５０に書き込まれると、画像記憶部２５０に書き込まれた画像データを読み出して画像データの出力を行なう。

このとき、画像処理部２４０が画像処理を施した画像データ１フレーム分を全て画像記憶部２５０に書き込んでから、画像出力部２７０がこの画像データを読み出して出力を行なっていたのでは、画像形成に多大な時間を要することになる。そこで本実施形態の画像処理装置１００では、１フレームの画像データを複数に分割し、分割された区間毎に処理を行えるようにした。

本実施形態において記憶領域割当部２６０は、画像記憶部２５０に画像データを記憶する際に、１フレームの画像データを複数の区間に分割して記憶する。本実施形態の記憶領域割当部２６０は、画像データを分割する際に、例えば画像データの副走査方向に沿って画像データを分割しても良い。また記憶領域割当部２６０は、画像データを所定のライン数毎に分割しても良い。所定のライン数は、画像処理装置１００において予め設定されていても良い。

このように本実施形態では、画像記憶部２５０に記憶する画像データを複数の区間に分割するため、１フレームの画像データにおいて分割された区間毎に画像処理を施すことができる。また１フレームの画像データを分割された区間毎に画像記憶部２５０から出力することができる。

本実施形態の画像処理装置１００では、画像データを分割することにより、以下のようにして画像処理速度を向上させることができる。

本実施形態の画像処理装置１００では、画像処理部２４０がある一定量の画像データ、すなわち複数個の区間分の画像データを画像記憶部２５０に書き込んだ時点で、画像出力部２７０は画像記憶部２５０に保持された画像データを読み出すことにより、高速な画像処理を可能にする。尚画像出力部２７０が画像記憶部２５０から画像データを読み出すタイミングは、画像処理部２４０と画像出力部２７０の処理速度によって決定される。

本実施形態の画像記憶部２５０では、出力の完了した画像データが展開されている記憶領域は解放可能となる。よって本実施形態では、展開されている画像データを削除したり、別の画像データに記憶領域を割り当てることができる。本実施形態では、１フレーム分の画像データを複数の区間毎に処理できるようにしているので、記憶領域も区間毎に解放することができる。

図９は、画像出力部２７０が画像記憶部２５０から分割された画像データを読み出して出力する場合を説明する図である。

図９では、本実施形態の画像処理装置１００において画像データＡ１（出力画像データ）と画像データＡ２（入力画像データ）の入出力処理の指示をうけた場合を示している。

本実施形態の画像出力部２７０は、画像記憶部２５０から画像データを読み出すＲＤＭＡＣ２７１を有する。画像出力部２７０において、ＲＤＭＡＣ２７１により画像記憶部２５０からの画像データＡ１の読み出しが実行されている途中に（Ｓ９１）、画像記憶部２５０への画像データＡ２の書き込みが要求された場合、画像記憶部２５０では、画像データＡ１の読み出し完了前に画像データＡ２の書き込みが開始される（Ｓ９２）。

より具体的には、出力対象の画像データＡ１の１フレーム分の出力が完了しておらず、出力途中であったとしても、画像データＡ１において分割された１区間分以上の画像データの出力が完了していれば、その画像データが展開されていた記憶領域に画像データＡ２の１区間を展開することができる。

尚本実施形態における画像処理部２４０の実行開始のタイミングは、後述するように、画像処理部２４０と画像出力部２７０の処理速度から画像処理部２４０の処理が画像出力部２７０の処理を追い越さないタイミングで決定される。よって本実施形態の記憶領域では、現在出力中の画像データＡ１が展開されている記憶領域であっても、その記憶領域からの画像データＡ１の出力完了を予測し、その記憶領域を次の出力対象の画像データＡ２に割り当てて画像処理部２４０の実行を開始することができる。

ここで画像処理部２４０による画像処理の実行開始のタイミングについて説明する。図１０は、画像処理部２４０による画像処理の実行開始のタイミングを説明するフローチャートである。

本実施形態の画像処理装置１００において、記憶領域割当部２６０は、記憶領域割当要求を受けると、画像記憶部２５０に入力画像データに割り当てるだけの空き領域があるかどうかを判定する（Ｓ１００１）。

画像記憶部２５０に空き領域がない場合、記憶領域割当部２６０は、入力画像データに対し、入力画像データよりも前に生成されて保持されている出力画像データに割り当て済みの記憶領域の中から、出力完了が予測される順に記憶領域を割り当てる（Ｓ１００２）。

Ｓ１００２において、記憶領域割当部２６０が出力画像データに割り当て済みの記憶領域の中から入力画像データに記憶領域を割り当てると、画像処理装置１００は、画像処理部２４０が処理を開始しても画像出力部２７０の処理を追い越さない実行開始タイミングを判断する。

このとき画像処理装置１００は、画像処理部２４０と画像出力部２７０の処理速度から画像処理の実行開始のタイミングを判断する。

より具体的には、記憶領域割当部２６０において、処理時間計算部２６２は各区間毎の画像データにおいて、画像データの出力処理に係る時間と画像処理に係る時間とを計算する。そして画像処理装置１００は、計算された時間に基づき、画像出力部２７０が所定の個数以上の区間分の出力画像データの出力を完了しているかどうかを判断する（Ｓ１００３）。

記憶領域割当部２６０は、画像出力部２７０が、指定個数以上の区間分の画像データの出力を完了している場合、同期信号発生部２６１により、画像処理開始タイミングを示す同期信号を発生する（Ｓ１００４）。尚ここでの指定個数は、予め設定された個数であっても良い。

また同期信号発生部２６１は、画像出力部２７０が指定個数以上の区間分の出力画像データの出力を完了していない場合、画像出力部２７０が指定個数以上の区間分の出力画像データの出力を終えるまで待つ。そして同期信号発生部２６１は、指定個数以上の区間の出力画像データが出力された時点で画像処理開始タイミングを表す同期信号を発生する。

尚Ｓ１００１において、画像記憶部２５０に記憶領域に入力画像データに割り当てるだけの空き領域がある場合は、空き領域から記憶領域を割り当てる（Ｓ１００５）。その場合、入力画像データは、出力画像データと記憶領域を共有しないので、すぐに画像処理開始タイミングを表す同期信号を発生することができる。

ここで図１１を参照して、入力画像データ及び出力画像データによる記憶領域の共有について具体的に説明する。図１１は、入力画像データ及び出力画像データによる記憶領域の共有を説明する図である。

図１１では、１フレームの画像データが５つの区間に分けられた例について説明する。尚１フレームの画像データを区間は５つに限定されるものではなく、任意に値に分割することができる。また図１１では、画像処理部２４０において、２フレーム分の画像データを扱う場合を説明する。

図１１（Ａ）は、画像記憶部２５０に１フレーム目の画像データ（出力画像データ）が展開されていることを示す図である。画像記憶部２５０には、画像出力部２７０に出力される出力画像データ１１Ａが５つの区間に分けられて記憶されている。

画像記憶部２５０において、図１１（Ａ）に示す状態であるときに、画像入力部２３０から２フレーム目の画像データ（入力画像データ）に記憶領域を割り当てる要求があった場合、入力画像データには出力画像データ１１Ａが展開されている記憶領域が割り当てられる。

図１１（Ｂ）では、出力画像データ１１Ａのうち、２つの区間分の画像データの出力が完了し、入力画像データ１１Ｂのうち、１つの区間分の画像データが展開された状態を示す図である。また図１１（Ｃ）は、出力画像データ１１Ａのうち、４つの区間分の画像データの出力が完了し、入力画像データ１１Ｂのうち、３つの区間分の画像データが展開されている。図１１（Ｄ）では、出力画像データ１１Ａは全て出力が完了し、入力画像データ１１Ｂが全て展開されている。

このように、画像処理部２４０が処理を開始しても画像出力部２７０の処理を追い越さないタイミングで画像処理部２４０の処理を開始すれば、入力画像データ１１Ｂを記憶する領域に出力完了していない出力画像データ１１Ａの画像が展開されている記憶領域を割り当てても、出力画像データ１１Ａ全てが出力完了する前に入力画像データ１１Ｂの画像処理を開始することができる。

尚画像処理部２４０は、出力画像データ１１Ａが出力されていく順序を予め把握しているものとした。本実施形態では、例えば記憶領域割当部２６０が出力画像データ１１Ａを区間に分ける際に、各区間毎の画像データに、出力される順を示す識別子などを付与しても良い。これにより記憶領域割当部２６０は、入力画像データ１１Ｂに記憶領域を割り当てる際に、出力画像データ１１Ａにおいて出力される順序が早い画像データが記憶されている記憶領域から順に割り当てることができる。

次に図１２を参照して、入力画像データ及び出力画像データによる記憶領域の共有の別の例について説明する。図１２は、入力画像データ及び出力画像データによる記憶領域の共有の別の一例を説明する図である。

図１２は、１フレームの出力画像データ１２ＡがＣＭＹＫ４プレーンの画像から構成される場合の例を示している。ここでは、画像処理部２４０によりＲＧＢ空間（第一の色空間）からＣＭＹＫ空間（第二の色空間）に色空間変換するときに、ＣＭＹＫ各プレーンの画像データが同時に展開される場合について説明する。また、画像出力部２７０がＣＭＹＫ４プレーンの画像データを出力する出力先としてプロッタ装置１２を考える。画像出力部２７０は、プロッタ装置１２に対しては、その作像機構からＣＭＹＫ各プレーンを同時に出力するのではなく、プレーン毎にある時間差をおいて出力する。つまり、同じフレームを構成するプレーン画像でも、出力開始および出力完了のタイミングが異なる。その様子を図１３に示す。図１３は、同一フレームを構成するプレーン画像の出力開始および出力完了のタイミングを示す図である。

図１３に示すように、出力画像データ１２ＡがＣＭＹＫ４プレーンの画像から構成される場合、まず始めにＹプレーンの画像データが出力され、次にＣプレーンの画像データが出力される。次にＭプレーンの画像データ、Ｙプレーンの画像データという順に出力される。

図１２に戻って、図１２（Ａ）は、１フレーム目のＣＭＹＫプレーン画像である出力画像データ１２Ａが画像記憶部２５０の記憶領域上に展開されていることを表している。図１２（Ａ）に示す例でも、各プレーンの画像データは、５つの区間に分けられている。この時点で、２フレーム目の画像データである入力画像データ１２Ｂに記憶領域を割り当てる要求があった場合、入力画像データ１２Ｂには、出力画像データ１２Ａが展開されている記憶領域が割り当てられる。

図１２（Ｂ）は、出力画像データ１２Ａのうち、ＹプレーンとＣプレーンは画像データの出力が全て完了し、Ｍプレーンは３つの区間分の画像データの出力が完了し、Ｋプレーンは１つの区間分の画像データの出力が完了している場合を示している。また図１２（Ｂ）に示す例では、入力画像データ１２Ｂは、各プレーンの２つの区間分の画像データが展開されている。図１２（Ｃ）では、出力画像データ１２Ａは全て出力が完了し、入力画像データ１２Ｂが全て展開されている。

図１２に示す例では、入力画像データに対し、画像記憶部２５０に記憶されている出力画像データの出力完了が予測される順に記憶領域を割り当てていくので、ある記憶領域に着目すると、出力画像データと入力画像データとで異なるプレーンの画像データが展開されていくことになり得る。

以上に説明したように、本実施形態の画像処理装置１００によれば、記憶領域上に入力画像データが展開されているときに、入力画像データを生成する要求を受けた場合、生成する入力画像データ用の記憶領域として、既に出力画像データが展開されている記憶領域の中から、出力完了が予測される順に割り当てる。また、画像処理部２４０の処理速度と画像出力部２７０の処理速度とから、画像処理部２４０による画像処理の実行開始タイミングを決定する。さらに、記憶領域上に展開する画像データは、フレームを複数の分割単位に分けて展開する。これにより、同じ記憶領域を使用する入力画像データ及び出力画像データの画像処理を並行して実行できるようになり、小容量のメモリ構成であっても、画像形成の生産性低下を防止できる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

パイプ＆フィルタの概念を説明する図である。 パイプ＆フィルタの概念が適用された画像処理装置の一例のハードウェア構成図である。 本発明の第一の実施形態の画像処理装置１００のソフトウェア構成を示す構成図である。 第一の実施形態の画像処理装置１００における印刷処理を説明する図である。 第一の実施形態の画像処理装置１００の機能構成を説明する図である。 記憶領域割当部２６０の動作の概略を説明する図である。 第一の実施形態の画像パイプにおける画像データの入出力を説明するシーケンス図である。 画像処理部２４０による画像記憶部２５０への画像データの入出力を説明する図である。 画像出力部２７０が画像記憶部２５０から分割された画像データを読み出して出力する場合を説明する図である。 画像処理部２４０による画像処理の実行開始のタイミングを説明するフローチャートである。 入力画像データ及び出力画像データによる記憶領域の共有を説明する図である。 入力画像データ及び出力画像データによる記憶領域の共有の別の一例を説明する図である。 同一フレームを構成するプレーン画像の出力開始および出力完了のタイミングを示す図である。

符号の説明

１００ 画像処理装置
２００ ネットワーク
２１０ システム制御部
２２０ 要求受付部
２３０ 画像入力部
２４０ 画像処理部
２４１ ＲＤＭＡＣ
２４２ ＷＤＭＡＣ
２５０ 画像記憶部
２６０ 記憶領域割当部
２６１ 同期信号発生部
２６２ 処理時間計算部
２７０ 画像出力部

Claims (12)

1. 画像処理の対象として入力される画像データの入力処理を制御する入力フィルタと、
   外部に出力される画像データの出力処理を制御する出力フィルタと、
   前記入力フィルタと前記出力フィルタとの間で前記画像データの加工処理を行う加工フィルタと、
   前記入力フィルタ、前記加工フィルタ、前記出力フィルタの間の画像データを伝達させるパイプと、
   前記パイプにおける前記画像データの記憶領域の割当を行う記憶領域割当手段とを有し、
   前記記憶領域割当手段は、
   前記入力フィルタ又は前記加工フィルタから前記パイプへ出力される画像データに対し、前記パイプから前記加工フィルタ又は前記出力フィルタへの画像データの出力完了が予測される領域の順に、前記パイプにおける画像データの記憶領域を割り当てることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記記憶領域割当手段は、
   １フレームの前記画像データを副走査方向に沿って複数の区間に分割し、前記区間毎に分割された画像データを前記パイプにおける前記画像データの記憶領域に記憶することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. １フレームの前記画像データは、前記画像データの前記入力処理において、前記画像データの副走査方向に沿った複数の区間に分割され、前記区間毎に分割された画像データが前記パイプにおける前記画像データの記憶領域に記憶されることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記記憶領域割当手段は、
   前記加工処理の実行開始タイミングを決定する信号を発生させる同期信号発生手段と、
   前記複数の区間に分割された画像データ毎に、前記加工処理に係る時間を計算する処理時間計算手段とを有することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記同期信号発生手段は、
   前記処理時間計算手段により計算された処理時間に基づき前記同期信号を発生させることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記加工処理において、
   前記パイプにおける前記画像データの記憶領域から前記分割された区間毎の画像データが読み出して、前記分割された区間の画像データ毎に画像データを加工することを特徴とする請求項２ないし５の何れか一項に記載の画像処理装置。
7. 前記出力処理において、
   前記パイプにおける前記画像データの記憶領域から前記分割された区間毎の画像データを読み出して、前記分割された区間の画像データ毎に画像データを出力することを特徴とする請求項２ないし６の何れか一項に記載の画像処理装置。
8. 前記記憶領域割当手段は、
   前記分割された区間の画像データが出力されたとき、前記分割された区間の記憶領域を解放することを特徴とする請求項２ないし７の何れか一項に記載の画像処理装置。
9. 前記加工処理において、
   前記画像データは、第一の色空間から第二の色空間へ変換されることを特徴とする請求項１ないし８の何れか一項に記載の画像処理装置。
10. 前記加工処理において、
    前記第一の色空間の画像データが、複数プレーンの前記第二の色空間の画像データに変換されることを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
11. 画像データを伝達させるパイプを有する画像処理装置による画像処理方法であって、
    画像処理の対象として入力される画像データの入力処理を制御する入力制御手順と、
    外部に出力される画像データの出力処理を制御する出力制御手順と、
    前記入力制御手順と前記出力制御手順との間で前記画像データの加工処理を行う加工制御手順と、
    前記入力制御手順、前記加工制御手順、前記出力制御手順の間で前記パイプにより画像伝達させる伝達手順と、
    前記パイプにおける前記画像データの記憶領域の割当を行う記憶領域割当手順とを有し、
    前記記憶領域割当手順は、
    前記入力制御手順又は前記加工制御手順から前記パイプへ出力される画像データに対し、前記加工制御手順又は前記出力制御手順への画像データの出力完了が予測される領域の順に、前記パイプにおける画像データの記憶領域を割り当てることを特徴とする画像処理方法。
12. 画像データを伝達させるパイプと、演算処理装置と、記憶装置とを有する画像処理装置において実行される画像処理プログラムであって、
    前記演算処理装置に、
    画像処理の対象として入力される画像データの入力処理を制御する入力制御ステップと、
    外部に出力される画像データの出力処理を制御する出力制御ステップと、
    前記入力制御ステップと前記出力制御ステップとの間で前記画像データの加工処理を行う加工制御ステップと、
    前記入力制御ステップ、前記加工制御ステップ、前記出力制御ステップの間で前記パイプに画像データを伝達させる伝達ステップと、
    前記パイプにおける前記画像データの記憶領域の割当を行う記憶領域割当ステップとを実行させ、
    前記記憶領域割当ステップは、
    前記入力制御ステップ又は前記加工制御ステップから前記パイプへ出力される画像データに対し、前記加工制御ステップ又は前記出力制御ステップへの画像データの出力完了が予測される領域の順に、前記パイプにおける画像データの記憶領域を割り当てることを特徴とする画像処理プログラム。

Images