JP7150487B2 - 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ＰＤＬ（ページ記述言語）データの描画処理に関する。

一般的に、ＰＤＬデータの描画処理は、ＰＤＬデータの解析処理と描画処理とに分けられる。ＰＤＬデータの解析処理は、ＰＤＬデータを解析し、より抽象度の低い描画コマンドに変換する。描画処理は、描画コマンドを受け取り、デバイス座標への変換処理及び色合成処理を行い、ラスターデータを生成する。ラスターデータは、プリンタデバイスで紙に印刷されたり、モニタデバイスで表示されたりする。ＰＤＬデータとしては、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のページ記述言語であるＸＰＳや、Ａｄｏｂｅ社のページ技術言語であるＰＤＦ等が存在する。

ＰＤＬデータは一般的に、イメージオブジェクトを有する。イメージオブジェクトとは、ＪＰＥＧやＰＮＧ等のファイル形式のイメージを、ＰＤＬデータ内でページのどの部分にどのように配置するか（例えば、拡縮、回転、Ｓｋｅｗ、Ｔｉｌｅ状等）が指定されたオブジェクトである。

描画処理は、１ページ分のレンダリング結果を格納するためのメモリを事前に確保しておき、そのメモリに対して、重ね合わせ順の低いオブジェクトから順番にレンダリングしていくペインターズアルゴリズムというレンダリング方式が公知である。しかし、ペインターズアルゴリズムでは、１ページ分のレンダリングを行うのに１ページ分のレンダリング結果を格納するためのメモリを事前に確保する必要があり、レンダリング処理に多くのメモリが必要になる。

この問題を解決するレンダリング方式として、次のような方式が公知である。１ページ分の全描画オブジェクトを中間データとして保存し、事前に確保されているバンド単位（１ページをＹ軸方向に分割した単位）のバッファに対してスキャンライン毎にレンダリング処理結果を格納していくレンダリング方式である（特許文献１参照）。しかし、このスキャンライン単位のレンダリング方式を行う場合、１ページ分の中間データを保持しなければならず、中間データをネットワークでデータ転送するシステムでは、転送量が問題となる。この問題を解決するために、タイル分割した中間データを用いたレンダリング処理技術が公知となっている（特許文献２参照）。この方式では、中間データ及びそこに含まれるイメージデータをそれぞれタイル単位に分割して、各タイルに最適な圧縮を行い、データ転送するため、転送量が小さくできる。またこの方式では、各タイルを並列にレンダリング処理することも可能で、レンダリング処理が高速になる。

米国特許第５９１２６７２号公報 米国特許第７５６１３０３号公報

上述したタイル単位のレンダリング処理では、分割した中間データのタイルを元にレンダリング処理を行う。中間データの各タイル領域をレンダリングする際には、それぞれのタイル領域にかかるイメージのタイルが必要である。イメージのタイルは圧縮されており、対象のタイル数が多いと、解凍時間がボトルネックとなり、レンダリング処理が低速となってしまう。

図１０を用いて具体的に説明する。タイルＢの領域をレンダリングする際には、２、３、４、６、７、８のイメージのタイルが必要になるので、２、３、４、６、７、８の圧縮されたイメージのタイルを解凍する。タイルＢの領域のレンダリングが完了すると、メモリ使用量を抑えるために、解凍したイメージのタイルの情報を破棄する。その後、タイルＥの領域をレンダリグする際には、６、７、８、１０、１１、１２、１４、１５、１６のイメージのタイルが必要となるので、６、７、８のタイルは再度解凍されることになり、同じタイルの解凍処理が重複して行われることになる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中間データの各タイル領域をレンダリングする際に必要なイメージのタイル数を減らして、レンダリング処理を高速にすることにある。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置は、ＰＤＬデータを解析して、描画命令に変換するＰＤＬ解析手段と、前記描画命令から中間データを生成する中間データ生成手段と、前記中間データを第１のタイル単位に分割する中間データタイル分割手段とを有する。また、前記中間データ生成手段は、前記描画命令がイメージを含む場合、前記イメージを第２のタイル単位に分割するイメージタイル分割手段を有し、前記中間データタイル分割手段は、前記中間データのタイル境界が前記イメージのタイル境界と一致するように、前記中間データのタイル分割の開始位置を決定する開始位置決定手段を有する。

本発明によると、タイル単位のレンダリング処理において、中間データの各タイル領域をレンダリングする際に必要なイメージのタイル数が減り、レンダリング処理を高速にすることができる。

プリントシステムの構成図である。 プリントシステムの機能ブロック図である。 ＰＤＬデータの例を示す図である。 タイル分割されたイメージの例を示す図である。 タイル分割された中間データの例を示す図である。 中間データ生成処理のフローチャートである。 イメージ管理テーブルの例を示す図である。 中間データタイル分割処理のフローチャートである。 レンダリング処理のフローチャートである。 従来の手法を使用した場合の中間データの例を示す図である。 本提案手法を使用した場合の中間データの例を示す図である。 情報処理装置のハードウェア構成図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るプリントシステムの構成図である。端末１０１は、不図示のプリンタドライバを介してユーザから印刷設定及び印刷ドキュメント（ＰＤＬデータ）の入力を受け付け、プリンタ１０４に印刷ジョブを送信する。端末１０１は、ＰＣやタブレット、スマートフォン等である。ネットワーク１０２は、端末１０１とプリンタ１０４を通信可能に接続する。なお、ネットワーク１０２は、無線であっても有線であってもよく、その規格は問わない。メモリ接続ポート１０３は、プリンタ１０４に内蔵されており、ＵＳＢメモリやＳＤカード等を接続できる。プリンタ１０４は、不図示のコントロールパネルを介して、ユーザから印刷設定を受け付ける。また、プリンタ１０４は、ネットワーク１０２やメモリ接続ポート１０３から印刷ジョブを受け取り、印刷を行う。

図１２は、本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成図である。図１２の情報処理装置は、図１の端末１０１及びプリンタ１０４とすることができる。

ＣＰＵ１２０１は、情報処理装置全体を制御する中央演算ユニットであり、情報処理装置の処理シーケンスを統括的に制御する。ＲＯＭ１２０２は、後述するフローチャートを実現するためのプログラムや固定データを格納する。ＲＡＭ１２０３は、データの一時保存やプログラムのロードに使用される。記憶装置１２０４に格納したデータは、情報処理装置の電源オフ状態にあっても保持しておくことが可能であり、情報処理装置の再起動後に読み出すことが可能である。通信部１２０５は、ネットワーク１２０６を介した外部機器とのデータ送受信に用いられる。

図２は、本実施形態に係るプリントシステムの機能ブロック図である。ＰＤＬ解析部２０１は、入力されたＰＤＬデータを解析し、中間データ生成部２０２が解釈できる描画オブジェクト単位の描画命令に変換する。中間データ生成部２０２は、オブジェクト単位で描画命令を受け取り、ページ単位の中間データに変換する。描画命令にイメージがある場合は、イメージをタイル単位Ｘに分割して、それぞれのタイルに最適な圧縮方法を決定して圧縮する。本実施形態では圧縮方法の決定方法は問わないが、例えば、タイル内の色数が少ない場合は不可逆圧縮、色数の多い場合は可逆圧縮にすると、データ量及び品質でバランスがとれる。中間データタイル分割部２０３は、ページ単位の中間データをタイル単位Ｙに分割する。レンダリング処理部２０４は、中間データタイル分割部２０３でタイル単位に分割された中間データをレンダリングし、タイルをつなぎ合わせ、出力ビットマップを生成する。イメージのタイル分割単位Ｘ、中間データのタイル分割単位Ｙは、任意の値が設定できるが、本実施例では、Ｘ＝９００ピクセル×９００ピクセル、Ｙ＝１８００ピクセル×１８００ピクセルとする。

図３は、入力されるＡ４サイズのＰＤＬデータの一例である。本実施例では、ＰＤＬデータは、イメージとテキストを含んだ単純なデータである。このＰＤＬデータをＡ４サイズ、６００ｄｐｉでレンダリング処理するケースを元に以降説明する。イメージは、３０００ピクセル×３０００ピクセルのイメージで、出力ビットマップの（８００，２００）の位置に等倍でレンダリングされるようなＰＤＬコマンドとする。Ａ４サイズ（２９７ｍｍ×２１０ｍｍ）、６００ｄｐｉは１インチ＝２５．４ｍｍとして、出力ビットマップは、７０１６ピクセル（Ｒｏｕｎｄ（２９７÷２５．４×６００））×４９６１ピクセル（Ｒｏｕｎｄ（２１０÷２５．４×６００））になる。

図４は、９００ピクセル×９００ピクセルのタイルで分割された、図３のＰＤＬデータに含まれるイメージの例である。後述の説明のために、１～１６のインデックスが割り振ってある。

図５は、１８００ピクセル×１８００ピクセルのタイルで分割された、図３のＰＤＬデータの中間データの例である。後述の説明のために、Ａ～Ｌのインデックスが割り振ってある。

図６は、中間データ生成部２０２による中間データ生成処理のフローチャートである。フローチャートに示される一連の処理は、ＣＰＵ１２０１が記憶装置１２０４等に記憶された制御プログラムをＲＡＭ１２０３に展開し、実行することにより行われる。あるいはまた、フローチャートにおけるステップの一部または全部の機能をＡＳＩＣや電子回路等のハードウェアで実現してもよい。各処理の説明における記号「Ｓ」は、当該フローチャートにおけるステップを意味する。その他のフローチャートについても同様である。

Ｓ６０１において、中間データ生成部２０２は、ＰＤＬ解析部２０１からオブジェクト単位の描画命令を受ける度に、本処理を行う。

中間データ生成部２０２は、受信した描画命令がイメージを含み（Ｓ６０２）、当該イメージに対して回転命令、及び歪曲命令が無く（Ｓ６０３）、当該イメージの分割後のタイル数がＮ以上（所定数以上）になる場合は（Ｓ６０４）、Ｓ６０５に進む。Ｓ６０５において、中間データ生成部２０２は、イメージ管理テーブルにイメージ情報を記憶する（Ｓ６０５）。イメージ管理テーブルについては、図７を参照して後述する。

イメージの分割後のタイル数は、イメージの縦横のサイズとタイル単位Ｘから算出することができる。本実施例では、イメージサイズは縦横３０００ピクセル×３０００ピクセル、タイル単位Ｘは９００ピクセル×９００ピクセルである。したがって、このイメージのタイル数は、４（（ｆｌｏｏｒ（（３０００－１）÷９００＋１））×４（ｆｌｏｏｒ（（３０００－１）÷９００＋１））＝１６個となる。

次に、Ｓ６０６において、中間データ生成部２０２は、イメージをタイル単位Ｘに分割し、それぞれのタイルを適当な圧縮方式で圧縮する。すなわち、中間データ生成部２０２は、イメージタイル分割手段としても機能する。Ｓ６０７において、中間データ生成部２０２は、圧縮したタイル単位Ｘのイメージと描画命令を中間データ形式に変換して、中間データへ追加する（すなわち、中間データを生成する）。

なお、Ｓ６０２において描画命令がイメージを含まないと判定された場合（例えば、テキストや単色の矩形等）は、中間データ生成部２０２は、描画命令のみを中間データ形式に変換して中間データに追加する（Ｓ６０７）。また、Ｓ６０３においてイメージに対する回転命令、及び歪曲命令があると判定された場合、及び、Ｓ６０４においてイメージのタイル数がＮ未満であると判定された場合は、イメージ管理テーブルにイメージ情報を記憶せずにＳ６０６に進む。

描画命令とは、例えば前述したＸＰＳやＰＤＦの描画コマンドのことである。また、中間データ形式とは、レンダリング処理部２０４がレンダリングする際に解釈できるデータ形式であればよく、特定の形式には限定されない。

図７は、前述したイメージ管理テーブルの例を示す。イメージＩｎｄｅｘ７０１は、ユニークな値であり、例えば０から１ずつインクリメントした値である。タイル数７０２は、前述したように、イメージの縦横のサイズとタイル単位Ｘから算出された値である。ＩｍａｇｅＴｏＤｅｖｉｃｅ変換行列７０３（以下、単に変換行列７０３と呼ぶ）は、イメージ空間から出力ビットマップ空間へのアフィン変換行列であり、スケール率、回転、Ｓｋｅｗ等が表現可能である。図３のＰＤＬデータを印刷する本実施例では、イメージは、等倍で出力ビットマップ空間の（８００，２００）の位置にレンダリングされるので、アフィン変換行列（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｔｘ，Ｔｙ）＝（１，０，０，１，８００，２００）となる。

本実施例で使用するＰＤＬデータにはイメージが１つしか含まれないので、図７に示したイメージ管理テーブルには、イメージ情報が１つしか存在しない。一方、ＰＤＬデータ内にイメージが複数存在する場合は、イメージ管理テーブルには複数のイメージ情報が追加される。

図８は、中間データタイル分割部２０３による中間データタイル分割処理のフローチャートである。

Ｓ８０１において、中間データタイル分割部２０３は、中間データをタイル分割する際の原点（左上のタイルの開始位置）を（０，０）に初期化する。

Ｓ８０２において、中間データタイル分割部２０３は、図７に示したイメージ管理テーブルに記憶された全てのイメージ情報について処理を繰り返す。

Ｓ８０３において、中間データタイル分割部２０３は、イメージ管理テーブルに記憶された全イメージ情報の中から、タイル数７０２が一番大きなイメージ情報を取得する。

Ｓ８０４において、中間データタイル分割部２０３は、イメージのタイル単位Ｘと取得したイメージ情報の変換行列７０３との積と、中間データのタイル単位Ｙとを比較する。

Ｓ８０５において、積が、タイル単位ＹのＮ倍未満、かつ、積とタイル単位Ｙの最大公約数が、Ｍ以上である場合は、Ｓ８０７へ進む。

Ｓ８０７において、中間データタイル分割部２０３は、中間データのタイル分割の開始位置を決定する。すなわち、中間データタイル分割部２０３は、タイル分割の開始位置決定手段としても機能する。具体的には、中間データタイル分割部２０３は、イメージの開始位置（Ｔｘ，Ｔｙ）が中間データのタイル境界に一致し、かつ中間データのタイル開始位置（Ｓ，Ｔ）が（Ｓ＜０かつＴ＜０）となる最大の（Ｓ，Ｔ）を求める。

一方、Ｓ８０５において、積が、タイル単位ＹのＮ倍未満、かつ、積とタイル単位Ｙの最大公約数が、Ｍ以上でない場合は、Ｓ８０６へ進む。

Ｓ８０６において、中間データタイル分割部２０３は、イメージ管理テーブルから取得したイメージ情報（すなわち、タイル数の一番大きなイメージ情報）を削除する。

中間データタイル分割部２０３は、イメージ管理テーブルから全てのイメージ情報が無くなるか、或いは、Ｓ８０７でタイル分割の開始位置が決定されるまで、上記を繰り返す。すなわち、Ｓ８０５の判定条件に合致するイメージ情報が存在しない場合は、中間データのタイル分割の開始位置は、Ｓ８０１で初期化された位置（０，０）となる。

Ｓ８０８において、中間データタイル分割部２０３は、決定されたタイル分割の開始位置に基づいて、中間データをタイル分割する。

次いで、Ｓ８０９において、中間データタイル分割部２０３は、タイル分割された中間データをプリンタ１０４へ転送する。

図９は、レンダリング処理部２０４によるレンダリング処理のフローチャートである。本実施形態では、レンダリング処理は、中間データを受信したプリンタ１０４内で実施される。

まず、Ｓ９０１において、レンダリング処理部２０４は、ページの幅（本実施例では４９６１ピクセル）×バンド高さの出力バッファを確保する。バンド高さは任意の値である。バンド高さは小さい方が省メモリで動作可能であるが、レンダリング後にバンド単位での処理を行う場合には、パフォーマンスが劣化する可能性がある。

次に、Ｓ９０２において、レンダリング処理部２０４は、タイル分割された中間データを受信する。

Ｓ９０３において、レンダリング処理部２０４は、バンド高さ分の処理が終わるまで、各スキャンラインに対して、処理を繰り返す。

Ｓ９０４において、レンダリング処理部２０４は、Ｘ軸方向にページ幅分レンダリング処理を行う。レンダリング処理は、各スキャンラインにかかるタイル分割された中間データを用いて行われる。タイル分割された中間データは（Ｓ，Ｔ）（Ｓ＜０かつＴ＜０）から生成されているので、高さ｜Ｔ｜、幅｜Ｓ｜分はレンダリング処理対象としない。タイル分割された中間データにイメージが含まれる場合は、その中間データのタイルをレンダリングするのに必要なイメージのタイルのみを解凍して、レンダリング処理を行う。

最後に、Ｓ９０５において、レンダリング処理部２０４は、スキャンラインのレンダリング結果（ページ幅分）を出力バッファにコピーする。レンダリング処理部２０４は、Ｓ９０３～Ｓ９０５の処理を、バンド高さの回数繰り返す（９０３）。

なお、上記出力バッファを受け取る側に関してはどのような構成でも構わない。ページ幅×バンド高さのレンダリング結果をページ高さ分受け取ると、１ページ分の出力ビットマップとなる。

次に、図１０及び図１１を参照して、本実施形態の効果を説明する。

図１０は、従来の手法を使用した場合の中間データのタイル分割（Ａ～Ｌ）と中間データに含まれているイメージのタイル分割（１～１６）の関係を示す。

レンダリング処理部２０４では、例えば、中間データのＡのタイル領域をレンダリングする場合には、１、２、５、６のイメージのタイルの情報が必要であり、圧縮された１、２、５、６のタイルを解凍しなければならない。また、例えば、中間データのＥのタイル領域をレンダリング処理する場合には、６、７、８、１０、１１、１２、１４、１５、１６のイメージのタイルの情報が必要である。したがって、圧縮された６、７、８、１０、１１、１２、１４、１５、１６のタイルを解凍しなければならない。

図１１は、本手法を用いた場合の中間データのタイル分割（Ａ～Ｌ）と中間データに含まれているイメージのタイル分割（１～１６）の関係を示す。

レンダリング処理部２０４では、例えば、中間データのＡのタイル領域をレンダリングする場合には、１のイメージのタイルの情報のみ必要であり、圧縮された１のタイルの解凍だけで済む。また、例えば、中間データのＥのタイルの領域をレンダリングする場合には、６、７、１０、１１のイメージのタイルの情報が必要であり、圧縮された６、７、１０、１１のタイルを解凍するだけで済む。このように、図１１の例は、図１０の例と比較して、イメージの解凍回数が少なくなる。

本実施形態では、ＰＤＬ解析部２０１、中間データ生成部２０２及び中間データタイル分割部２０３が、端末１０１内に存在する。そして、タイル分割された中間データがネットワーク１０２を介してプリンタ１０４に送信され、プリンタ１０４内に存在するレンダリング処理部２０４が出力ビットマップを生成する。

他の実施形態として、ＰＤＬ解析部２０１、中間データ生成部２０２、中間データタイル分割部２０３及びレンダリング処理部２０４が、全て端末１０１内に存在するようにしてもよい。この場合、端末１０１内で生成された出力ビットマップは、ネットワーク１０２を介してプリンタ１０４へ送信される。また、ＰＤＬデータを端末１０１からネットワーク１０２を介してプリンタ１０４へ送信する構成や、ＰＤＬデータをメモリ接続ポート１０３を介してプリンタ１０４に転送する構成も可能である。どちらの場合も、ＰＤＬ解析部２０１、中間データ生成部２０２及び中間データタイル分割部２０３は、プリンタ１０４内に存在する。

また、本実施形態では、中間データ生成部２０２において、イメージをタイル分割した後に圧縮処理を行っているが、圧縮処理は行わなくてもよい。中間データ生成部２０２において圧縮処理を行わない場合は、レンダリング処理部２０４において解凍処理は必要無くなる。圧縮解凍処理が無い場合でも、レンダリング処理部２０４において各イメージのタイルに対する処理は必要で（例えば各タイルの読み込み処理）、少なからず時間がかかるため、本提案は、イメージのタイルの圧縮解凍を行わないシステムでも有効である。

また、本実施形態では、イメージデータ、中間データのタイル分割単位として、縦横の幅が同じピクセル数としていたが、異なっていてもよい。イメージタイルの横幅をイメージの横幅、中間データのタイルの横幅をページの横幅と一致させることも可能である。

以上説明したように、本発明によると、タイル単位のレンダリング処理において、中間データの各タイル領域をレンダリングする際に必要なイメージのタイル数が減り、レンダリング処理を高速にすることができる。また、使用メモリ量も抑えることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

２０１ ＰＤＬ解析部
２０２ 中間データ生成部
２０３ 中間データタイル分割部
２０４ レンダリング処理部

Claims (7)

1. ＰＤＬデータを解析して、描画命令に変換するＰＤＬ解析手段と、
   前記描画命令から中間データを生成する中間データ生成手段と、
   前記中間データを第１のタイル単位に分割する中間データタイル分割手段と
   を有し、
   前記中間データ生成手段は、前記描画命令がイメージを含む場合、前記イメージを第２のタイル単位に分割するイメージタイル分割手段を有し、
   前記中間データタイル分割手段は、前記中間データのタイル境界が前記イメージのタイル境界と一致するように、前記中間データのタイル分割の開始位置を決定する開始位置決定手段を有することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記中間データ生成手段は、前記描画命令に含まれたイメージのイメージ情報を保持するイメージ管理テーブルを有し、
   前記開始位置決定手段は、前記イメージ管理テーブルに保持されたイメージのうち、タイル数が大きなイメージから前記中間データのタイル分割の開始位置を決定することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 前記中間データ生成手段は、前記イメージに対して回転命令、及び歪曲命令がなく、タイル数が所定数以上になる場合に、前記イメージ情報を前記イメージ管理テーブルに追加することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記開始位置決定手段は、前記中間データのタイル単位と、前記イメージのタイル単位と変換行列との積との比、及び前記中間データのタイル単位と当該積との最大公約数を使用して、前記中間データのタイル分割の開始位置を決定することを特徴とする請求項１または３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記分割された中間データをレンダリングして、出力ビットマップを生成するレンダリング手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. コンピュータを、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報処理装置として機能させるためのプログラム。
7. 情報処理装置によって実行される情報処理方法であって、
   ＰＤＬデータを解析して、描画命令に変換するＰＤＬ解析工程と、
   前記描画命令から中間データを生成する中間データ生成工程と、
   前記中間データを第１のタイル単位に分割する中間データタイル分割工程と
   を含み、
   前記中間データ生成工程は、前記描画命令がイメージを含む場合、前記イメージを第２のタイル単位に分割するイメージタイル分割工程を含み、
   前記中間データタイル分割工程は、前記中間データのタイル境界が前記イメージのタイル境界と一致するように、前記中間データのタイル分割の開始位置を決定する開始位置決定工程を含むことを特徴とする情報処理方法。

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