JPH0793559A - 高解像コンピユータ・グラフイツクスの圧縮画像蓄積方法 - Google Patents

高解像コンピユータ・グラフイツクスの圧縮画像蓄積方法

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JPH0793559A JP3206049A JP20604991A JPH0793559A JP H0793559 A JPH0793559 A JP H0793559A JP 3206049 A JP3206049 A JP 3206049A JP 20604991 A JP20604991 A JP 20604991A JP H0793559 A JPH0793559 A JP H0793559A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、フルカラーグラフイツクス
画像を高速にかつ経済的に記憶し、また操作できるグラ
フイツクスシステムを提供することにある。 【構成】 コンピユータ（１１）によりビデオグラフイ
ツクス画像が計算され、バツフア（５５，５６）を介し
て蓄積のため出力され、画像は専用半導体メモリ（５
９）に圧縮データで格納するため圧縮／伸長（５７，５
８）されるグラフイツクシステム（５０）が開示され
る。システム（５０）は、システムバス（７）に圧縮画
像格納部（５９，６３）を直接接続（６４）することに
より、ハードデイスク（１２）にも圧縮画像を蓄積でき
る。圧縮画像格納部（５９）が２倍（２１７，２１８）
となり、拡張システムに更に圧縮／伸長部（２１３，２
１４，２１５）が付加される。更に、１個の圧縮／伸長
部（３１０）も使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピユータ・グラフイ
ツクスに関し、特に膨大な画像メモリを必要としないグ
ラフイツクス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高解像のフルカラーグラフイツクス画像
は膨大なデータ量を有する。例えば、４００ｄｐｉ（ド
ツト／インチ）の解像度をもつＡ３サイズの画像のデ−
タ量は約９６Ｍバイトである。このように膨大なデ−タ
量を有するために、グラフイツクス装置においては以下
の２つの問題がある。１つは９６Ｍバイトの画像データ
を蓄積・伝送するのに要する費用と時間の問題であり、
１つはグラフイツクス画像を生成・操作するのに必要な
９６Ｍバイトの半導体メモリの費用の問題である。
【０００３】以下、この種のグラフイツクス装置の従来
例について、図１Ａ，図１Ｂならびに図２Ａ，図２Ｂを
参照して説明する。
【０００４】図１Ａは、コンピユータを用いたグラフイ
ツクスシステム１０を示したものであり、ページ・デイ
スプレイ・リスト（ＰＤＬ）１内のグラフイツクスコマ
ンドに基づいて動作する。ＰＤＬ１のコマンドは高レベ
ルの画像記述コマンドであり、ユーザが入力する「ＤＲ
ＡＷ ＣＩＲＣＬＥ」や「ＷＲＩＴＥ ＴＥＸＴ」など
のコマンドから成る。尚、ここでの説明において、コマ
ンドの種類や言語は重要ではないため詳述しない。グラ
フイツクス画像を生成する際には、ＰＤＬ１内のコマン
ドが解釈４されて画素ごとに画像データが作成され、そ
の結果がフルページメモリ５に格納される。全画像がメ
モリ２に格納されると、プリンタ３にメモリ２内のデー
タを出力５することで印刷処理が実行される。
【０００５】オブジエクトベースのデータから画素単位
の画像データを生成する処理は、展開処理（rendering)
と呼ばれる。例えば、不透明な画像の展開処理では画素
データをそのままメモリに書き込めば良いが、透明な画
像の場合には複数の画素データの合成処理を行わなけれ
ばならない。合成処理は、一般に複数の画像データの合
成比率を変化させることで行われる。したがつて、透明
な画像の展開処理では、新たに展開処理されたオブジエ
クトと元の画素データとの合成処理が行われる。
【０００６】図１Ｂはフルカラーグラフイツクスシステ
ム１０の構成を図式的に示したものであり、Ａ３サイズ
のフルカラー画像を保持するための９６Ｍバイトの画像
格納部６を含む。画像格納部６は、レツド，グリーン，
ブルー（ＲＧＢ）面それぞれの１画素ごとに１バイトの
半導体メモリが割り当てられるメモリである。尚、図１
Ｂに示されているように、Ａ３で４００ｄｐｉの場合に
は、画像サイズは４６３２×６４８０画素となる。画像
格納部６は２４ビツトのＲＧＢバス８を介してシステム
バス７に接続されている。ここで、システムバス７は、
画像格納部６とコンピユータ１１，ハードデイスク装置
１２及び他の装置との接続のためのデータ伝送部１３と
を結ぶバスである。コンピユータ１１は、図１Ａのコマ
ンド解釈の行程４においてグラフイツクス画像を生成す
る処理を実行する。また、日本キヤノン（株）のＣＡＮ
ＯＮ（登録商標）Ｃｏｌｏｕｒ Ｌａｓｅｒ Ｃｏｐｉ
ｅｒなどのカラーレーザプリンタ１５に画像データを出
力するために、画像格納部６はＲＧＢデータをＭＣＹＫ
（マゼンタ，シアン，イエロー，ブラツク）データに変
換する変換部１４にも接続されている。ここで、画像を
プリンタではなくビデオデイスプレイ（図示していな
い）に出力することも可能である。
【０００７】図１Ｂに示す一般的な構成は、現在約２０
０万画素（６Ｍバイト）までのフルカラー画像に対して
はコスト的に望ましい構成である。また、画素配置の画
像格納部は、３２００万画素までの２値画像データ（１
画素あたり１ビツトの画像であり、４Ｍバイトになる）
に対してはコスト的に問題がない。しかしながら、サイ
ズの大きいカラー画像では、図１Ｂに示した９６Ｍバイ
トというようにメモリサイズが膨大になる。これは、技
術的には問題にならないが、費用の点からは高価になる
ため問題となる。画像格納部６は半導体のダイナミツク
ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）であり、１ビツト
あたり約０．５ミリセントの費用がかかる。したがつ
て、グラフイツクスシステム１０の画像格納部６では、
およそ４０００ドルかかることになる。多くのシステム
において、このようなサイズの大きい画像格納部が最も
費用のかかる部位になつている。
【０００８】さらに、図１Ｂに示した従来例のシステム
では、一般にハードデイスク装置であるデータ記憶部１
２に画像を保持する際、各画像ごとに９６Ｍバイトの容
量が必要である。また、画像をプリンタ１５に出力する
際には、この９６Ｍバイトのデータを記憶部１２から画
像格納部６に転送しなければならない。さらに、コンピ
ユータ１１は、Ａ３サイズの画像を生成するにあたつ
て、各々が２４ビツトを有する３２００万画素の処理を
行わなければならないため時間がかかる。
【０００９】膨大な画像の情報量に対処する手法とし
て、現在画像圧縮技術、特に適応離散コサイン変換（Ａ
ＤＣＴ）技術がある。ＡＤＣＴを用いると、画質を視覚
的に劣化させることなく自然画像を２５分の１に圧縮す
ることができる。尚、小さなポイントの文字を含む画像
である場合には、ＡＤＣＴでは本質的には画質劣化を生
じる。このようなＡＤＣＴを用いることにより、Ａ３で
４００ｄｐｉの画像データの記憶あるいは転送に要する
データ量を、９６Ｍバイトから約４Ｍバイトまで減らす
ことができる。現在、画像圧縮技術に関しては、この離
散コサイン変換とハフマン符号化とを用いる方式の国際
標準化作業が CCITT/ISO Joint Photographic Expert's
Group (JPEG)において進められており、「JTC1/SC2/WG
8 JPEG Technical Specification Rev.5 Jan. 16 199
0」に仕様が示されている。ＡＤＣＴを実時間で実行す
るプロセツサは、C-Cube Microsystems により CL550B
としてシリコンチツプ内で達成されている。
【００１０】図２Ａと図２Ｂとは、画像をＡＤＣＴを用
いて圧縮する図１Ａ，図１Ｂと同様のグラフイツクスシ
ステム２０の構成を示している。
【００１１】図２Ａにおいて、ＰＤＬ２１は図１Ａと同
様の構成である。しかしながら、図１ＡのようにＰＤＬ
から直接画像を生成するのではなく、まずＰＤＬ２１を
コンパイル２４して低レベルの画像記述コマンドである
デイスプレイリスト２２を生成する。このデイスプレイ
リスト２２に基づいてバンド（帯状領域）ごとに展開処
理２５を行つた結果が、ストリツプバツフア２３に格納
される。ストリツプバツフア２３には、全体の画像デー
タの一部分（以下ストリツプあるいはバンドともいう）
が保持される。ストリツプが計算（展開処理）される
と、プリンタ２６に直接出力されるか、あるいは圧縮部
２７で画像データの圧縮が行われて圧縮画像メモリ２９
に記憶される。メモリ２９からのデータは伸張部２８で
伸張されて出力される。
【００１２】図２Ｂのグラフイツクスシステム２０は、
４Ｍバイトの容量をもつ圧縮画像格納部３１に接続さ
れ、圧縮・伸張処理を行うＡＤＣＴプロセツサ３０を有
する。ハードデイスク装置から成る仮想画像格納部３３
は、フル画像（９６Ｍバイト）の永久メモリとして動作
する。
【００１３】また、システム２０は、コンピユータ１１
において計算された画像のバンドを保持するためのスト
リツプバツフア２３を有する。ストリツプバツフア２３
のサイズは、費用と速度の条件から決められる。大きな
ストリツプバツフアはより高価であるが、計算するバン
ド数を減らすことができるため、従来の２次元オブジエ
クトグラフイツクス技術を用いた場合の画像生成時間を
減少させることができる。
【００１４】システムの動作は以下の通りである。コン
ピユータ１１が画像のバンド（セクシヨン）を計算する
と、そのデータはストリツプバツフア２３に書き込まれ
る。この処理は、一般にデータメモリ１２に保持される
オブジエクトベースのデイスプレイリストに基づいて行
われ、順々に各バンドが計算される。尚、多くのグラフ
イツクスシステムにおいてこのような処理が実行可能で
あり、例えばポストスクリプト言語では「ＢＡＮＤＤＥ
ＶＩＣＥ」機能を用いて処理を行うことができる。
【００１５】ストリツプバツフア２３が満杯になると、
計算結果は仮想画像格納部３３に書き込まれるか、ある
いはＡＤＣＴプロセツサ３０を介して圧縮画像格納部３
１に直接書き込まれる。すべての画像の処理が終了する
まで以上の処理が繰り返される。ここで、ストリツプバ
ツフア２３が１Ｍバイトであり、計算する画像データが
９６Ｍバイトである場合には、９６バンドの計算処理が
必要である。
【００１６】すべての画像の処理が終了した際、画像デ
ータが仮想画像格納部３３に書き込まれている場合に
は、仮想画像格納部３３から画像データが読み出され、
ＡＤＣＴプロセツサ３０において圧縮されて圧縮画像格
納部３１に記憶される。
【００１７】画像を出力する際にも、画像データは仮想
画像格納部３３から圧縮画像格納部３１に転送される。
次いで、圧縮画像データが格納部３１から読み出され、
ＡＤＣＴプロセツサ３０において伸張される。ＡＤＣＴ
プロセツサ３０からの伸張画像は変換部１４で変換され
て、プリンタエンジン１５でプリントされる。尚、ＣＬ
５５０Ｂ・ＡＤＣＴプロセツサなどのように並列のＭＣ
ＹＫ出力を備えたプロセツサを用いる場合には、ＲＧＢ
データからＭＹＣＫデータへの変換処理を行う必要がな
く、簡単なデータマルチプレクサを用いるだけでよい。
【００１８】図２ＢのシステムにおいてＡＤＣＴプロセ
ツサ３０を用いるのは、全画像をそのままハードデイス
ク装置の仮想画像格納部３３に保持すると、キヤノン・
ＣＬＣ５００のようなカラーレーザプリンタに適する高
速度で読み出しを行うことができないためである。この
ようなプリンタには、各々が約３２Ｍバイトの４つの色
データ（マゼンタ，シアン，イエロー，ブラツク）を毎
秒１３．３５Ｍバイトのデータ速度で転送する必要があ
る。図２Ｂに示すように、画像データがＲＧＢの形式で
デイスクに保持されている場合には、データをデイスク
から毎秒４０．０５Ｍバイトの速度（毎秒１３．３５Ｍ
バイトのＲＧＢデータ）で読み出して、ＭＣＹＫに変換
することが要請される。出力する各ページごとにこの速
度で処理を行わなければなならい。しかしながら、現在
の経済的なハードデイスク装置ではこのようなデータ速
度を達成できない。図２では４Ｍバイトの圧縮画像メモ
リである画像バツフアを設けることで、このような問題
を回避することができる。
【００１９】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、図２Ａ，
図２Ｂのグラフイツクスシステムは、画像生成速度の点
で問題を有する。これは、画像生成時間を全画像の仮想
画像格納部３３への書き込み／読み出し時間よりも短く
することができないためである。現在の経済的なデイス
ク装置の多くは、毎秒１Ｍバイト以下の連続転送速度で
ある。したがつて、９６Ｍバイトのデータを適切に設置
されたデイスク装置に書き込み／読み出すためには、最
低でも３．２分かかることになる。現実には、この処理
に要する時間は３．２分以上になる。
【００２０】これ以外の速度の問題点として、直接各オ
ブジエクトを描画するのではなく、各バンドごとのデイ
スプレイリスト（９６バンド）に基づいて画像生成を行
うことによる処理時間の増加がある。また、デイスプレ
イリストメモリ（コンピユータ１１内のＲＡＭ）の容量
によつてページ構成の複雑さが制約を受けるという問題
もある。
【００２１】上述の問題点に加えて、図２Ａ，図２Ｂの
システムでは画像の各画素を１つ１つ計算しなければな
らないという問題をも有する。例えば、毎ミリ秒ごとに
１００画素の処理が可能であるとすると、３２００万画
素の処理に要する時間は少なくとも３２０秒となる。こ
れ以外に必要な処理時間をも含めると、フルカラーのＡ
３ページを生成するのに１０分以上も時間がかかること
になる。
【００２２】本発明は、以上の問題点に鑑みて成された
もので、フルカラーグラフイツクス画像を高速にかつ経
済的に記憶し、また操作できるグラフイツクスシステム
を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかるグラフイツクスシステムは、バスに
接続され、該バスを介して入力されるデータから少なく
とも１つの画像を計算するコンピユータ手段と、前記バ
スに接続され前記画像の一部分が計算されるにつれて保
持するメモリバツフアと、前記メモリバツフアと画像メ
モリとに接続されるプロセツサ手段とを具備し、前記プ
ロセツサ手段は、（１）前記メモリバツフアに空き領域
がなくなると、前記画像の一部を圧縮して圧縮データを
前記画像メモリに保持し、（２）次の該画像部分が計算
されて前記メモリバツフアに保持されるときに、画像メ
モリからの部分画像を伸張して合成部において該次の画
像部分との合成を行い、合成画像を圧縮して前記画像メ
モリに記憶する。
【００２４】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の好適な
実施例について説明する。
【００２５】図２Ｂの仮想画像格納部３３に関する問題
点は、仮想画像格納部を用いずにコンピユータ１１にお
いて計算された画素情報のデータの流れを変更すること
で回避することができる。即ち、コンピユータ１１にお
いて計算されたデータは一時ストリツプバツフア２３に
保持され、ストリツプバツフア２３からのデータ出力は
直接圧縮されて圧縮画像格納部３１に記憶される。
【００２６】このような構成を、図３のグラフイツクス
システム５０に示す。グラフイツクスシステム５０内の
ＰＤＬ５１には、高レベルの画像記述コマンド、例えば
ａからｚが保持されている。ＰＤＬ５１のコマンドはコ
ンパイル５２されて、限定サイズのデイスプレイリスト
５３に入力される。このコンパイル処理は、デイスプレ
イリスト５３に空き領域がなくなると停止する。ここで
は、コマンドの前半部ａからｍまでがデイスプレイリス
ト５３に入力されたとする。デイスプレイリスト５３に
空き領域がなくなると、デイスプレイリストデータに基
づくオブジエクトが展開処理されて合成メモリあるいは
合成部５５（図２のストリツプバツフアのように動作す
る）に入力される。続いて、このデータは合成ライン格
納部５６を経て圧縮部５８に入り、圧縮メモリ５９に記
憶される。これらの処理が終了すると、ＰＤＬ５１内の
続くｎからｚまでのコマンドの後半部がコンパイルされ
てデイスプレイリスト５３に入力される。
【００２７】コマンドの前半部ａからｍにおけるオブジ
エクトの展開処理では、所望のオブジエクトのおよそ半
分のみを含む画像が生成される。したがつて、古い（現
在の）オブジエクト（ａ〜ｍ）と新たなオブジエクト
（ｎ〜ｚ）とを適切な位置で合成するためには、圧縮画
像データを直接操作するのではなく、画素レベルでオブ
ジエクトを合成することが必要となる。
【００２８】グラフイツクスシステム５０は、後述のよ
うにデータをバンド（ストリツプ）ごとに処理する。画
素データの新たなバンドが展開処理５４されて合成メモ
リ５５に入力されると、対応する処理済画像のバンドが
メモリ５９から伸張５７されてライン格納部５６に入力
される。合成メモリ５５では、これら２つのバンドが合
成されて、ＰＤＬ５１からの全オブジエクト（ａ〜ｚ）
を含む画像データのバンドが生成される。ここで生成さ
れた新たなバンドは圧縮５８されて、メモリ５９に記憶
される。以上のように、メモリ５９は新しい画像６０の
部位と古い画像６１の部位とを共に含む。
【００２９】図１３Ａと図１３Ｂとは、上述の処理を図
式的に示した説明図である。図１３Ａは、大三角形３１
０，円３０２，第１長方形３０３，第２長方形３０４，
正方形３０５及び小三角形３０６の６個のオブジエクト
を含むフルページ画像３００を示している。図１３Ａは
Ｘ−Ｙ平面における平面図を示したものであるが、画像
３００を図１３Ｂに示すようにＸ−Ｚ平面において多層
構造を有するオブジエクト３０１〜３０６のＸ−Ｙ平面
への投影像として捉えることもできる。
【００３０】図１３Ｂに示されているように、オブジエ
クトの前半部（３０１，３０３，３０５）はデイスプレ
イリストから直接背景に展開処理される。上述のよう
に、この展開処理はバンドごとに行われる。尚、図１３
Ａ及び図１３Ｂではそのうちの１つのバンド３１０が示
されている。一般にＡ３の画像においては８１０個のバ
ンドが用いられる。図１３Ｂにおいて、オブジエクト３
０１，３０３，３０５を「垂直に」ずらして表示してい
るのは、オブジエクト（ここでは３０３と３０５）が
「重複」していることを考慮してのことである。オブジ
エクトの後半部（３０２，３０４，３０６）が展開処理
されると、前半部に重ね書きされて全画像３００が画素
レベルで合成される。
【００３１】図４は、グラフイツクスシステム１００の
一実施例を示した図である。グラフイツクスシステム１
００は合成部５５とライン格納部５６を有し、これら２
つが図２Ｂのストリツプバツフア２３と同様の処理を行
う。ライン格納部５６は、各ラインが４６３２画素（Ａ
３ページの場合）から成る２４ラインを保持する容量を
有し、圧縮ならびに伸張処理を行うＡＤＣＴ部５７と５
８とに接続されている。このＡＤＣＴ部５７と５８とは
圧縮画像格納部５９に接続される。また、更に他のＡＤ
ＣＴプロセツサ６２が、圧縮画像を８Ｍバイト記憶する
ことのできる圧縮画像格納部６３に接続される。このよ
うな構成によれば、システムバス７のＲＧＢデータを直
接圧縮したり伸張することが可能となる。また、システ
ムバス７は圧縮格納部６３に接続６４されており、圧縮
画像をハードデイスク１２に記憶したり、データ転送部
１３を介してオブジエクトベースのデータ３２とともに
他のシステムに転送することができる。
【００３２】ＡＤＣＴ部５７と５８とは、ライン格納部
５６と合成部５５と双方向に結合されている。これによ
り、圧縮画像の一部を伸張して、合成部５５においてコ
ンピユータ１１が修正処理を行い、修正画像データを圧
縮して圧縮画像格納部５９に入力するといつた処理が可
能となる。このような構成を用いるのは、ＡＤＣＴによ
る圧縮画像データを伸張することなく直接修正すること
が非常に困難であることによる。
【００３３】ＪＰＥＧ ＡＤＣＴで圧縮されたデータを
修正するためには、以上のシステム構成は必須である。
というのは、圧縮データが可変長であるので、画像を改
造するためには修正する部位までの画像データすべてを
伸張しなければならず、再び全画像を圧縮する必要があ
るためである。ライン格納部５６は、画像の伸張処理
中、修正部位を検出するまで自動的に画像がバツフアさ
れ、合成部５５に出力されるバツフアとして動作する。
合成部を経た画像信号は、ＡＤＣＴ圧縮部５８を介して
再び画像格納部５９に戻される。選ばれた画像部位の修
正処理が行われた場合は、ＡＤＣＴ圧縮部５８において
再び圧縮され画像格納部５９に記憶され、残りの画像部
位もメモリ５９から伸張部５７を介してバツフア出力さ
れ、合成部５５ならびに圧縮部５８を介して格納部５９
に戻される。したがつて、画像の一部位を修正したとし
ても、ＡＤＣＴ圧縮画像の圧縮順序は一定である。ま
た、画像を転送するのに要する時間に比べ画像部位の再
計算及び修正処理の方が時間がかかるという観点から
も、このシステム構成は実際的な構成となつている。
【００３４】ＪＰＥＧ ＡＤＣＴ圧縮システムを用いた
場合、ライン格納部５６により形成されるバツフアの最
小バツフアサイズは、８×８画素の正方配列である。し
かし、８×８配列は各８×８画素セルで繰り返し膨大な
演算処理が必要になるという観点から効果的ではない。
一般には、ライン格納部５６として８スキヤンラインを
保持する容量のものを用いて、ＡＤＣＴ８×８画素ブロ
ツクで満たし、グラフイツクスアルゴリズムを用いて修
正処理を行うようにする。
【００３５】図４中のプリントエンジン５として用いる
ことのできるキヤノン・ＣＬＣ５００カラーレーザ複写
機は、１スキヤンラインに４６３２画素を有している。
各合成処理において、８×８画素の５７９ブロツクが伸
張，合成及び圧縮される。この伸張，合成，圧縮処理を
同時に実行するために、伸張バツフア，合成バツフア，
圧縮バツフアの３つのバツフアを設けている。ここで、
伸張バツフアと圧縮バツフアとはライン格納部５６内
に、合成バツフアは合成部５５内に設けられている。こ
れらのバツフアはメモリの同一のブロツク内に設けられ
ているので、あるバツフアから他のバツフアにデータを
転送する場合にはアドレスを変更するだけで良い。した
がつて、メモリサイズの合計は３×５７９×８×８＝１
１１１６８画素（３２ビツト画素で４４４６７２バイ
ト）になる。圧縮画像格納部５９と６３も同様な構成で
ある。
【００３６】図５は、図４のシステム１００に更なる特
徴を備えたグラフイツクスシステム２００の構成を示し
た図である。第１に、カラーレーザプリンタエンジン１
５が、キヤノン ＣＬＣ５００などのカラーレーザ複写
機２０４内にエンジン２０５として含まれる点が挙げら
れる。また、複写機２０４は合成部２１０に入力される
スキヤンＲＧＢデータを出力するスキヤナ２０６をも兼
ね備える。
【００３７】また、グラフイツクスシステム２００は、
オーストラリア特許番号ＰＫ１０２３とＰＫ３４１９
（特願昭３−１６５９８１号）に開示されているような
グラフイツクスエンジン２０９をも備える。グラフイツ
クスエンジン２０９は、オブジェクトベースの画像やテ
キストの生成を高速に行う。グラフイツクスエンジン２
０９は、制御コンピユータ２０１からのグラフイツクス
エンジンコマンドを伸張することで画素の色や透明度を
生成して、これら画素を合成してライン格納部２１１に
書き込む。グラフイツクスエンジン２０９は、格納され
た画像から黒テキスト，色テキスト，透明度，色ラン，
色混合，透過混合，テクスチヤア及び直接の色画素など
を直接提供する。
【００３８】さらに、グラフイツクスシステム２００は
マツトデータを有し、レツド，グリーン，ブルーと並列
にＲＧＢＭデータとして転送される。格納画像にマツト
面を追加することで、画像と合成されるスキヤン画像や
グラフイツクスの透過処理をマツトにより制御すること
ができる。ＪＰＥＧ標準ではマツトは明記されていない
が、第２のパスにおいてマツトを圧縮することでマツト
面とＲＧＢデータとの対応をとることができる。これに
よれば、直接マツトが圧縮及び伸張される。
【００３９】グラフイツクスシステム２００は、ＡＤＣ
Ｔ部２１２，２１３，２１４と画像メモリ２１６，２１
７とは別に、ＡＤＣＴ伸張部２１５と対応する圧縮画像
格納部２１８とを有する。このような構成によれば、Ａ
ＤＣＴ部２１３，２１４と合成格納部２１０とを用いて
行われる合成処理と同時に、格納部２１８からデータを
転送して出力処理を行うことができる。したがつて、種
々の画像の生成処理や出力処理に要する時間を短縮でき
る。
【００４０】圧縮画像格納部（２１６，２１７，２１
８）として、通常のアドレツシング可能な半導体メモリ
を用いることができる。したがつて、画像の計算処理が
終了した際、出力のために画像格納部２１８へＡＤＣＴ
画像データを転送する処理は、ＡＤＣＴプロセツサのア
クセスアドレスを変更するだけでよい。これは同時に動
作する４つのＡＤＣＴプロセツサ（２１２，２１３，２
１４，２１５）のデータ速度が遅いためで、同一の物理
的ブロツクのメモリが利用可能となる。尚、ＡＤＣＴ画
像はカラーレーザ出力処理と同期して伸張されなければ
ならない。また、出力される各ページの各コピーごとに
マゼンタ，シアン，イエロー，ブラツクの４回のデータ
伸張処理が行われる。
【００４１】ＡＤＣＴ圧縮画像を用いる場合には、画像
の計算順とプリンタの出力順とが同順でなければならな
い。図６は、キヤノン・カラーレーザ複写機ＣＬＣ５０
０におけるプリント処理順を示したものである。ここで
は、Ａ３ページの左下部から右上部に向かつて出力処理
が行われる。このようなスキヤンライン順の画像生成
は、２次元オブジエクトベースのグラフイツクス画像の
生成方法とは異なる。
【００４２】ポストスクリプトのインタプリタを含む多
くのシステムは、画素配置（または黒白のビツトマツ
プ）の画像格納部において「重ね書き」することで単に
下のオブジエクトをおおい隠すことを実現する「描画の
アルゴリズム」を用いる。図７Ａのような画像を作成す
るためには、現在の画素を新たな画素で置き換えなが
ら、画像をオブジエクトごとに画像格納部に書き込む。
図７Ｂはこの処理を説明する図であり、円がまず書き込
まれたあと、三角形，小正方形，文字Ｔが上書きされる
様子を示している。
【００４３】この手法は、各オブジエクト順のみを考慮
して画像生成を行うため、簡潔であるという利点を有す
る。このため、比較的簡単に処理速度が最適化される。
しかしながら、図１Ｂのように完全な画素配置の画像格
納部が必要である。４００ｄｐｉのフルカラーＡ３画像
では、１ページごとに９６Ｍバイトが必要となる。
【００４４】これに対して、画像を長方形の帯状領域
（バンドあるいはストリツプ）に分割して、バンドごと
に画像生成を行つて最終的に全画像を生成することも可
能である。このような構成は、いくつかのレーザプリン
タやドツトマトリクスプリンタのようにフルページメモ
リを持たないシステムにとつて有効な構成である。図８
は、バンドごとに展開処理を施す処理を示す説明図であ
り、図７Ｂと同様の画像を形成する。
【００４５】このようなシステムでは、すべてのオブジ
エクトを通常はデイスプレイリストに保持し、各バンド
毎に各オブジエクトの対応するバンド画像を作成しなけ
ればならないため、構成が複雑になるという欠点を有す
る。したがつて、図８に示すように、色々なオブジエク
トがバンドに分割されて、それぞれのバンドが同時に結
合されることで、各バンド画像が作成される。このよう
な処理は、各オブジエクトを解釈して各バンドにクリツ
プしなければならないため、「描画のアルゴリズム」よ
りも一般に時間のかかる処理となる。
【００４６】ＡＤＣＴ圧縮画像システムは、８×８画素
のブロツクに対して処理を行う。６４８０ライン×４６
３２画素のＡ３画像では、８１０×５７９個の画素ブロ
ツクとなる。本実施例のような圧縮フレームメモリシス
テムに使用される展開処理システムでは、一度に５７９
画素ブロツクのバンド（縦の８スキヤンライン）を展開
処理しなければならない。全Ａ３画像を展開処理するた
めには、この展開処理処理を８１０バンドにわたつて繰
り返さなければならない。
【００４７】図９は、ＪＰＥＧチツプ３０１からなる１
つのＡＤＣＴプロセツサを用いることを除いては、図５
のシステム２００と同一の構成であるグラフイツクスシ
ステム３００である。この構成では、以下説明する処理
内容の変更によつて、ＪＰＥＧチツプ３０１の動作を途
中で一旦保留して、他の処理を行うことを可能とするた
め、システム費用を低減することができ、また汎用性を
維持することができる。
【００４８】上述のように、ＪＰＥＧ標準は８×８のＲ
ＧＢ画素セルの計算に基づくものである。したがつて、
各セルごとに、以下の値が得られる。
【００４９】 圧縮データとしては、２セツトごとに以下のデータが得
られる。
【００５０】 ｛ 2 ( 8×8 ) Ｙ → n1 ×ハフマン符号と１×ＤＰＣＭ ＤＣ成分 （Ｂ）｛ ( 8×8 ) Ｕ → n2 ×ハフマン符号と１×ＤＰＣＭ ＤＣ成分 ｛ ( 8×8 ) Ｖ → n3 ×ハフマン符号と１×ＤＰＣＭ ＤＣ成分 ここで、 1 ≦ n1, n2, n3 ≦ 64 であり、ｎはランレ
ングス及びストリツプ内の隣接するセル間での輝度値の
ＤＣ成分の予測差分であるＤＰＣＭ（差分パルス変調）
によつて定まる数である。画像の第１のセルでは、これ
は０にセツトされる。
【００５１】各８ライン（セル）のストリツプごとに、
ＪＰＥＧは上の（Ｂ）を２９０回生成する。ＪＰＥＧで
は、１つのプリントランの終りを示すなどの構成による
目的で、圧縮画像データ列の終りにマ−カが挿入され
る。
【００５２】これに対して、本実施例では、ＪＰＥＧチ
ツプ３０１を用いる場合でも、他の圧縮された画像に対
してソフトウエアで処理する場合でも、マーカ符号は各
ストリツプの終りに挿入されるようにされている。
【００５３】このストリツプマーカ符号を用いること
で、次のＤＣ成分は直前のＤＣ成分に対する差分値では
なく、（画像第１セルと同様に）０にセツトされるよう
になる。
【００５４】このような構成によれば、画像データをス
トリツプごとに検出することができ、ＪＰＥＧチツプ３
０１の処理内容（圧縮，伸張，フアイル選択）を１つの
画像の処理中に変更することができる。
【００５５】まず、図１０の複数のＡＤＣＴプロセツサ
を用いた処理を示す説明図を考える。各番号が付された
四角形は、オブジエクトグラフイツクスを生成するため
の画像バンド（８ライン）を表わしている。まず、バン
ド１が伸張されて合成部に入力される。バンド１が（コ
ンピユータによつて）合成処理を受けてるのと同時に、
バンド２が伸張されてライン格納部に入力される。バン
ド２が合成処理を受けている際には、バンド３が伸張さ
れると共に合成（修正）されたバンド１が圧縮される。
【００５６】図１１は、背景画像（ＢＧ）とフアイル画
像とを合成して新たな背景を生成する処理を示す説明図
である。まず、バンド１の背景画像が圧縮格納部から伸
張されてライン格納部に入力され、フアイル画像は展開
処理されて合成部に入力される。次いで、背景とフアイ
ルのバンド１とが合成されると同時に、背景及びフアイ
ル画像の各々のバンド２がそれぞれ伸張され、展開処理
される。続いて、合成されたバンド１は記憶のために圧
縮され、バンド２が合成され、バンド３が展開処理され
る。これが次々に続けられる。
【００５７】一方、図１２は、図９のＪＰＥＧチツプ３
０１のような単一のＡＤＣＴプロセツサを用いて２つの
フアイルを合成する図１１の処理の説明図である。ま
ず、ＪＰＥＧチツプ３０１は背景（ＢＧ１）の第１バン
ドを伸張して合成部に入力する。次いでＪＰＥＧチツプ
３０１は処理内容を変更して、初期の第１バンドの合成
背景（ＢＧ１’）を生成するために、バスからの第１フ
アイル画像（Ｆ１Ｂ１）の第１バンドを取り出して背景
バンドと合成するため合成部に入力する。続いて、ＪＰ
ＥＧチツプ３０１は処理内容を変更して、第２フアイル
画像（Ｆ２Ｂ１）の第１バンドの伸張結果とＢＧ１’と
の合成処理を行いＢＧ１’’を生成する。再び処理内容
が変更され、ＢＧ１’’が圧縮されて圧縮格納部に結果
が格納される。再度処理内容が変更され、ＢＧ２が伸張
される。
【００５８】したがつて、図９の構成では、複数のＡＤ
ＣＴ ＪＰＥＧプロセツサを用いることなく、１つのプ
ロセツサチツプのみでバンドごとに画像データの伸張処
理，合成処理，圧縮処理を行うことで、費用の低減を図
ることができる。
【００５９】以上、本発明の実施例としていくつかの構
成を示したが、本発明の趣旨内で上述以外の実施例も含
まれることは明らかであろう。例えば、ＡＤＣＴ処理以
外の圧縮手法を用いることも可能である。
【００６０】
【発明の効果】本発明により、フルカラーグラフイツク
ス画像を高速にかつ経済的に記憶し、また操作できるグ
ラフイツクスシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】第１の従来例を示す図であり、フルサイズの
半導体メモリを有するグラフイツクスシステムのブロツ
ク図である。
【図１Ｂ】図１Ａの構成を図式的に示したブロツク図で
ある。
【図２Ａ】第２の従来例を示す図であり、圧縮して画像
を記憶するグラフイツクスシステムのブロツク図であ
る。
【図２Ｂ】図２Ａの構成を図式的に示したブロツク図で
ある。
【図３】本実施例の一般的構成を示すブロツク図であ
る。
【図４】第１の好適な実施例の構成を示すブロツク図で
ある。
【図５】第２の好適な実施例の構成を示すブロツク図で
ある。
【図６】Ａ３ページの画素の出力順を示す説明図であ
る。
【図７Ａ】，
【図７Ｂ】画像生成，展開処理処理手法を説明する説明
図である。
【図８】他の展開処理手法を説明する説明図である。
【図９】図５と同様の構成であるが、単一のＡＤＣＴプ
ロセツサを用いた実施例の構成を示すブロツク図であ
る。
【図１０】複数のＡＤＣＴプロセツサを用いた場合の処
理手順を示す説明図である。
【図１１】図１０と同様であるが、入力データを有する
場合の処理手順を示す説明図である。
【図１２】単一のＡＤＣＴプロセツサを用いる際の処理
手順を示す説明図である。
【図１３Ａ】，
【図１３Ｂ】別々のデイスプレイリストからオブジエク
トを展開処理して合成する例を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０ Ｍ 9471−5Ｇ 5/02 Ｌ 9471−5Ｇ 9192−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/72 Ａ (71)出願人 591146745 キヤノン インフォメーション システム ズ リサーチ オーストラリア プロプラ イエタリー リミテツド ＣＡＮＯＮ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｓ ＹＳＴＥＭＳ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＵＳ ＴＲＡＬＩＡ ＰＬＯＰＲＩＥＴＺＲＹ ＬＩＭＩＴＥＤ オーストラリア国 2113 ニュー サウス ウェールズ州， ノース ライド， ト ーマス ホルト ドライブ １ (72)発明者 キア シルバブルック オーストラリア国 2025 ニュー サウス ウェールズ州， ウォーラーラ， バサ ースト ストリート 40

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バスに接続され、該バスを介して供給さ
    れる入力データから少なくとも１つの画像を計算するコ
    ンピユータ手段と、 前記バスに接続され、前記画像の一部が計算されるにつ
    れ該一部を保持するメモリバツフア手段と、 前記メモリバツフア手段と画像格納手段とに接続される
    プロセツサ手段とを具備し、 前記プロセツサ手段は、 （１）前記メモリバツフア手段に空き領域がなくなると
    前記一部を圧縮して圧縮部分を圧縮データとして前記画
    像格納手段に保持し、 （２）次の部分の計算と前記バツフア手段への保持と同
    時に、画像格納手段から部分画像を伸張して該次の部分
    との合成を行う合成手段に入力し、合成画像を圧縮して
    前記画像格納手段に格納することを特徴とするグラフイ
    ツクスシステム。
  2. 【請求項２】 前記メモリバツフア手段と画像格納手段
    とは半導体メモリからなることを特徴とする請求項１記
    載のグラフイツクスシステム。
  3. 【請求項３】 前記バスを介して接続される不揮発性の
    データ格納手段である永久格納手段をさらに具備するこ
    とを特徴とする請求項１記載のグラフイツクスシステ
    ム。
  4. 【請求項４】 前記プロセツサ手段に接続され、前記画
    像格納手段に格納された画像を再生するための画像再生
    手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の
    グラフイツクスシステム。
  5. 【請求項５】 該画像再生手段はビデオデイスプレイか
    らなることを特徴とする請求項４記載のグラフイツクス
    システム。
  6. 【請求項６】 該画像再生手段はプリンタからなること
    を特徴とする請求項４記載のグラフイツクスシステム。
  7. 【請求項７】 レツド，グリーン及びブルーの色要素を
    もつ画像データが前記コンピユータによつて計算され、
    前記バスを介して転送されることを特徴とする請求項１
    記載のグラフイツクスシステム。
  8. 【請求項８】 前記バツフア手段は復号バツフア，圧縮
    バツフア及び合成バツフアを有し、前記プロセツサ手段
    は前記画像格納手段に各々が接続された専用圧縮手段と
    専用伸張手段とを有し、該伸張手段は画像格納手段から
    の圧縮データを伸張して該伸張バツフアに転送し、該圧
    縮部は前記圧縮バツフアからのデータを圧縮して該画像
    格納手段に転送し、該伸張バツフア及び圧縮バツフアは
    それぞれは前記合成格納手段にデータを書き込みあるい
    は読み出し、前記合成バツフアは前記システムバスから
    もデータを受信することを特徴とする請求項１記載のグ
    ラフイツクスシステム。
  9. 【請求項９】 前記バスと第２の画像格納手段とに接続
    された第２の前記プロセツサ手段をさらに具備すること
    を特徴とする請求項１又は８記載のグラフイツクスシス
    テム。
  10. 【請求項１０】 前記第２の画像格納手段は、該バスを
    介して圧縮画像データを転送するために、該バスに直接
    接続されることを特徴とする請求項９記載のグラフイツ
    クスシステム。
  11. 【請求項１１】 前記システムバスと前記合成バツフア
    との間に、受信した画像データを操作するためにグラフ
    イツクスエンジンをさらに具備することを特徴とする請
    求項８記載のグラフイツクスシステム。
  12. 【請求項１２】 前記第１及び第２画像格納手段と共通
    にアドレツシング可能で、前記画像再生手段に接続され
    たさらなる専用伸張手段に対して出力する圧縮画像デー
    タを保持する第３の画像格納手段をさらに具備すること
    を特徴とする請求項４記載のグラフイツクスシステム。
  13. 【請求項１３】 前記画像再生手段のデータ入力部に配
    置され、レツド，グリーン及びブルーデータをマゼン
    タ，シアンとイエローデータ及び／又はブラツクデータ
    に変換するデータ変換手段を具備することを特徴とする
    請求項４又は１２記載のグラフイツクスシステム。
  14. 【請求項１４】 画像をスキヤンし、スキヤン画像デー
    タを前記合成バツフアに送出するスキヤナをさらに具備
    することを特徴とする請求項８記載のグラフイツクスシ
    ステム。
  15. 【請求項１５】 前記画像再生手段と前記スキヤナとは
    カラーレーザ複写機として実現されることを特徴とする
    請求項６又は１４記載のグラフイツクスシステム。
  16. 【請求項１６】 前記画像格納手段，前記画像再生手
    段，前記圧縮ブツフア，前記伸張バツフア及び前記バス
    のそれぞれに相互接続され、１つの画像バンドの処理の
    終了に伴い処理内容を変更することを１つ前記プロセツ
    サ手段とを具備することを特徴とする請求項８記載のグ
    ラフイツクスシステム。
  17. 【請求項１７】 レツド，グリーン及びブルーデータは
    同時に圧縮及び／又は伸張されることを特徴とする請求
    項１記載のグラフイツクスシステム。
  18. 【請求項１８】 レツド，グリーン及びブルーデータの
    前あるいは後に、マツトデータが圧縮及び／又は伸張さ
    れることを特徴とする請求項１７記載のグラフイツクス
    システム。
  19. 【請求項１９】 前記プロセツサ手段は、適応離散コサ
    イン変換方法を用いて画素データを処理し、圧縮及び伸
    張することを特徴とする請求項１記載のグラフイツクス
    システム。
  20. 【請求項２０】 前記プロセツサ手段は、ほぼISO/IEC
    JTC1/SC2/WG8 JPEG技術仕様にしたがつて動作すること
    を特徴とする請求項１９記載のグラフイツクスシステ
    ム。
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