JP2003271329A - 画像転送システム - Google Patents

画像転送システム

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JP2003271329A
JP2003271329A JP2002069999A JP2002069999A JP2003271329A JP 2003271329 A JP2003271329 A JP 2003271329A JP 2002069999 A JP2002069999 A JP 2002069999A JP 2002069999 A JP2002069999 A JP 2002069999A JP 2003271329 A JP2003271329 A JP 2003271329A
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buffer
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pci
main memory
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Yoshinori Shiraishi
嘉則 白石
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は画像転送システムに関し、順方向だ
けではなく、90゜/270゜回転の場合についても高
速に読み出すことができる画像転送システムを提供する
ことを目的としている。 【解決手段】 全体の動作を制御するCPU1と、該C
PU1に接続され、CPUバスとPCIバスとの接続を
行なうホスト・PCIブリッジ2と、該ホストPCIブ
リッジ2と接続される画像データを格納するメインメモ
リ3と、PCIバス4と接続され、メインメモリ3から
の画像データを直接操作してスキャン方向の制御を行な
うDMAコントローラ10と、を有して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像転送システムに
関する。
【0002】
【従来の技術】現在、企画化された汎用内部バスのう
ち、最も一般的なものとして、パソコン/ワークステー
ションにおいて採用されているPCI(Periphe
ralComponent Interconnec
t)バスがある。PCIバスの特徴としては、アドレス
/データがマルチプレクスであること、アドレスインク
リメンタリなリニアバースト(アドレス増加方向にアド
レスを変化させること)をサポートすることが挙げられ
る。
【0003】PCIバスでは、アドレス/データのマル
チプレクス構成により、バスの信号本数が削減されてい
る。また、リニアバースト転送にて最大133MB/s
(32ビット/33MHzPCIの場合)の転送が可能
である。PCIバスは、アドレスとデータが共用されて
おり、ランダムアクセスの場合には、1アクセス毎にア
ドレスを出力しなければならないため、転送速度は10
MB/s程度まで低下する。
【0004】図13は画像転送システムの構成例を示す
ブロック図である。図において、1は全体の動作を制御
するCPU、2は該CPU1と接続され、CPUバスと
PCIバスとの接続を行なうホスト(Host)・PC
Iブリッジ、3は該ホスト・PCIブリッジ2と接続さ
れるメインメモリである。
【0005】4はPCIバスである。前記ホスト・PC
Iブリッジ2は該PCIバス4と接続されている。5は
PCIバス4と接続され、ホストコンピュータからのコ
マンド等を受けるインターフェースプロトコルコントロ
ーラ、6はPCIバス4と接続されるIOコントロー
ラ、7はPCIバス4と接続されるビデオ(Vide
o)コントローラである。8は、IOコントローラ6と
接続されるハードディスクドライブ(HDD)、9は同
じくIOコントローラ6と接続されるフロッピーディス
クドライブ(FDD)である。インターフェースプロト
コルコントローラ5としては、例えばSCSIが用いら
れる。
【0006】このように構成されたシステムにおいて、
ホストコンピュータからのコマンド(画像出力のための
コマンド)又は画像データは、インタフェースプロトコ
ルコントローラ5で受信され、PCIバス4を介してホ
スト・PCIブリッジ2に入り、メインメモリ3に格納
される。
【0007】また、メインメモリ3に記憶されている画
像データを読み出して、プリントする場合、メインメモ
リ3から読み出された画像データは、メインメモリ3内
に画像展開される。そして、この画像展開された画像デ
ータは、ホスト・PCIブリッジ2を介してPCIバス
4に送出され、ビデオコントローラ7からプリンタエン
ジン(図示せず)に送られる。該プリンタエンジンは、
メインメモリ3から読み出した画像データをプリントす
る。
【0008】現在、汎用のCPUの殆どが(Intel
Pentium シリーズ、Motorola Po
wer PCシリーズ等)、対応するホスト・PCIブ
リッジをサポートしている。また、このホスト・PCI
ブリッジは、一般的にメインメモリを制御するメモリコ
ントローラとしての機能を持っている。
【0009】ホストコンピュータとのインターフェース
をとるためのインターフェースプロトコルコントローラ
(イーサネット(登録商標)プロトコルコントローラ、
SCSIプロトコルコントローラ等)についても、CP
U側のインターフェースとしてPCIバスを採用してい
るものが多い。IOコントローラ(IDEコントロー
ラ、FDDコントローラ等)も同様である。
【0010】このように、汎用CPUを使用してハード
ウェア構成を起こす際には、PCIバスを基幹とするこ
とにより、多種の市販チップを使用することが可能とな
り、開発工数を削減することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリン
タコントローラの場合、ビデオコントローラ7がPCI
バス4を経由してメインメモリ3からデータを読み出す
際、アドレスインクリメンタリなリニアアクセスだけで
なく、図14のように↓印方向に示すように副走査方向
の読み出しを行ないたい場合が多々ある。これは、画像
の90゜回転や、270゜回転のためである。
【0012】図14に示す読み出しの場合、方向から
始まってで終わるような副走査方向のスキャンが行な
われる。このような走査を行なうと左90゜回転した画
像を得ることができる。
【0013】前述したように、PCIバスのバーストア
クセスはアドレスインクリメンタリしかサポートしてい
ないため、上記のようなアクセスを行なうと、ランダム
アクセスの場合と同様、転送速度が10MB/s程度に
低下してしまうという問題がある。
【0014】このような問題を解決するためには、以下
のような方法がある。 CPU1がメインメモリ3に画像を展開する際、予め
回転して描画する。しかしながら、この方法はCPUパ
ワーを食うため、回転描画のために高速のCPUとメイ
ンメモリを用意しなければならない。特に2値イメージ
の場合、回転するためにはビット単位のピクセル操作を
することとなり、単純な順方向描画と比べると莫大なプ
ロセス(32ビットCPUの場合、順方向描画処理の約
32倍)が必要となる。 PCIバス上に別途ビットマップメモリ(BMM)及
びBMMコントローラを設け、メインメモリから一旦前
記BMMに画像を転送し、そのBMM上で一度回転描画
した後、回転描画された画像データを読み出す。
【0015】しかしながら、この方法は、メインメモリ
→BMM、BMM→回転→BMM、BMM→ビデオコン
トローラという転送手順を踏むため、CPUによる制御
が複雑になる。また、手順が多いため、高速化を図るた
めには、各プロセスをパイプライン化する必要があり、
回路規模が増大するという問題がある。
【0016】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、順方向だけではなく、90゜/270゜
回転の場合についても高速に読み出すことができる画像
転送システムを提供することを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】(1)図1は本発明の原
理ブロック図である。図13と同一のものは、同一の符
号を付して示す。図において、1は全体の動作を制御す
るCPU、2は該CPU1に接続され、CPUバスとP
CIバスとの接続を行なうホスト・PCIブリッジ、3
は該ホスト・PCIブリッジ2と接続される画像データ
を格納するメインメモリ、10はPCIバス4とと接続
され、メインメモリ1からの画像データを直接操作して
スキャン方向の制御を行なうDMAコントローラ、7は
該DMAコントローラ10と接続されるビデオコントロ
ーラである。該ビデオコントローラ7の出力はプリンタ
エンジン(図示せず)に入る。
【0018】このように構成すれば、ホスト・PCIブ
リッジ2とビデオコントローラ7との間に画像回転用の
DMAコントローラ10を設け、このDMAコントロー
ラ10で画像のスキャン方向を制御するようにすること
ができ、順方向だけではなく、90゜/270゜回転の
場合についてもリニアバースト転送を用いて高速に読み
出すことができる画像転送システムを提供することがで
きる。 (2)請求項2記載の発明は、前記DMAコントローラ
10は、入力バッファと出力バッファとを具備し、メイ
ンメモリ3から画像データを読み出す方向の制御と、入
力バッファへの読み出した画像データの書き込みの制御
と、入力バッファから読み出した画像データを回転操作
して出力バッファへ書き込む制御とを行なうことを特徴
とする。
【0019】このように構成すれば、順方向だけではな
く、90゜/270゜回転の場合についても高速に読み
出すことができる。 (3)請求項3記載の発明は、前記DMAコントローラ
10は、入力バッファ1と出力バッファ2とを具備し、
入力バッファ1はIX×IYのブロック単位でデータを
保持できるものとし、IXはPCIバスのバースト長以
上とし、IYはPCIバスのバス幅以上とし、出力バッ
ファ1はOX×OYのブロック単位でデータを保持し、
OXは出力画像の主走査方向データ長以上とし、OYは
PCIバスのバースト長以上とし、前記DMAコントロ
ーラは、メインメモリに保持される画像データをPCI
バースト長にて連続読み出しを行ないバッファ1に格納
し、バッファ1から画像を読み出して90゜若しくは2
70゜回転し、バッファ2に格納し、バッファ2に格納
された画像データが1スキャンライン分貯まったところ
で1ライン分のデータを出力することを特徴とする。
【0020】このように構成すれば、順方向だけではな
く、90゜/270゜回転の場合についても高速にかつ
確実に読み出すことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図2は本発明によるPC
Iバス転送の一般的な説明図である。CLKはクロッ
ク、ADはアドレス/データバス、CD/*BEはコマ
ンド/バイトイネーブルをそれぞれ示す。PCIマスタ
デバイスは、先ずバスを獲得した後、AD信号にアクセ
ス開始アドレスを、CD/*BEにアクセスコマンドを
ドライブする。この時、選択されたターゲットデバイス
は、アクセス開始アドレスからのデータをクロックに同
期してData01,Data02,Data03…の
ように、アドレスインクリメンタリに連続出力する(リ
ードの場合)。各Dataには*BE01,*BE0
2,*BE03…のようにバイトイネーブルが対応す
る。このBE信号は、バイトの有効性を示している。
【0022】PCIバスは、1ロングワード(32ビッ
ト)単位の転送を基本としている。また、連続して出力
するデータ長のことをバースト転送長と呼ぶ。このバー
スト転送長は、長く設定すればするほど、データの転送
効率が上がり、高速転送が可能となる。
【0023】図3は本発明の動作説明図である。図1と
同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、
3はメインメモリ、10はDMAコントローラ、11は
DMAコントローラ10内に設けられた画像回転用のハ
ードウェアであるコーナターナ(CT)である。コーナ
ターナ11としては、例えば32ビット×32ビットの
容量を持っている。12は入力バッファ、13は出力バ
ッファである。これら入力バッファ12と出力バッファ
13はDMAコントローラ10内に設けられている。7
はDMAコントローラ10と接続されるビデオコントロ
ーラである。
【0024】入力バッファ12は8ロングワード×32
ライン(1KB)の容量があり、出力バッファ13は8
3ロングワード×256ライン(83KB)の容量があ
る。DMAコントローラ10は、X方向転送長(DX)
と、Y方向伝送長(DY)を指定する矩形DMA転送を
行なう画像転送用DMAコントローラである。
【0025】ここでは、右90゜回転転送する場合のD
MAコントローラの動作を説明する。右90゜回転転送
の場合、DMAコントローラ10は、メインメモリ3上
に描画された画像の左下のアドレスからデータを読み出
していく(図のの矢印)。主走査方向にPCIバース
ト転送長の分だけ読み出した後、次のデータ転送は1ラ
イン上にアドレスを変えて再び主走査方向にPCIバー
スト転送長の分だけ読み出す。以下は、PCIバースト
転送長を8ロングワードとして説明する。
【0026】DMAコントローラ10によって読み出さ
れた画像データは、入力バッファ12に蓄えられる。P
CIバースト転送長を8ロングワードとした場合、必要
な容量は8ロングワード×32ラインである。メインメ
モリ3から読み出した画像データの格納と、次段のコー
ナターナ11からの読み出しを並行動作させる場合に
は、この2倍の容量が必要となる。
【0027】入力バッファ12に32ライン分の画像デ
ータが貯まったところで、次段のコーナターナ11が入
力バッファ12のデータを読み出す。前述したように、
コーナターナ11は32ビット×32ビットの画像回転
用ハードウェアである。コーナターナ11は、入力バッ
ファ12から32ビット×32ビット単位で画像データ
を読み出し、右に90゜回転させた形で出力バッファ1
3に画像を出力する。コーナターナ11のデータ転送の
流れを図のの矢印で示す。
【0028】出力バッファ13には、ビデオコントロー
ラ7に出力するためのデータが蓄えられる。出力バッフ
ァ13の必要容量は、PCIバースト転送長と、メイン
メモリ3上画像の副走査方向ライン数によって決まる。
例えば、PCIバースト転送長が8ロングワード、メイ
ンメモリ3上の画像の副走査方向ライン数が2640ラ
インだった場合、83ロングワード×256ラインの容
量が必要となる。2640÷32=82.5であり、8
3ロングワードが導かれ、32×8=256でライン数
が導かれる。
【0029】なお、入力バッファ12と出力バッファ1
3とは同一メモリ上にあっても、物理的に分けてもよ
い。必要動作速度は、入力バッファ12と出力バッファ
13を同一メモリとする場合はPCI×4倍(133M
Hz)、入力バッファ12と出力バッファ13とを別メ
モリとする場合はPCI×2倍(66MHz)である。
出力バッファ13の主走査方向に、8ロングワード(P
CIバースト転送長)のデータが貯まったら、出力バッ
ファ13から、ビデオコントローラ7にデータが出力さ
れる。このデータの流れを図中の矢印で示す。
【0030】このような一連のシーケンスにより、元の
画像が右に90゜回転した画像を得ることができる。図
4は画像の回転の説明図である。メインメモリ3には、
左に示すように正常な漢字「右」が記憶されている。こ
の画像データを、入力バッファ12に書き込んだ時の画
像は、真ん中に示すように「右」が鏡に写ったような関
係の画像が記憶される。右側には「右」が90゜右に回
転した図形が示されている。この画像は、出力バッファ
13から矢印で示す向きに画像データを読みだしてい
くと得られる。
【0031】このように、本発明によれば、ホスト・P
CIブリッジ2とビデオコントローラ7との間に画像回
転用のDMAコントローラ10を設け、このDMAコン
トローラ10で画像のスキャン方向を制御するようにす
ることができ、順方向だけではなく、90゜/270゜
回転の場合についてもリニアバースト転送を用いて高速
に読み出すことができる画像転送システムを提供するこ
とができる。
【0032】また、本発明によれば、順方向だけでな
く、90゜/270゜回転の場合についても高速に読み
出すことができる。次に、従来の画像転送システムと本
発明との比較について説明する。図5は従来システムの
動作説明図である。このシステムは、特開2000−1
65656に示されているシステムである。このシステ
ムでは、ディジタル複写機関連の発明であるため、スキ
ャナとプロッタ(プリンタ)を持つが、ここではプロッ
タ部分の制御について説明する。 (a)は原画像であり、画像がN×M画素の単位でブロ
ック化されており、1〜6までのブロックが図に示す向
きに配置されているものとする。Aが主走査方向、Bが
副走査方向である。この原画像をスキャナで取り込んだ
時、メインメモリ上には(b)に示すような順序で画像
を配置する。本来2次元に配列されるべき各ブロックを
直列的に配置するのは、この画像データをプロッタイン
ターフェースがリードする際に、PCIのバースト転送
が使用できるようにするためである。
【0033】メインメモリに図に示すように配列された
画像データは、(c)に示すようにPCIバス上に配置
される回転用ハードウェアにてブロック単位に回転され
る。回転された画像データは、(d)に示すようにRA
Mに格納され、出力される。
【0034】この発明は、イメージデータを扱うような
印刷装置(例えば複写機やイメージプリンタ等)につい
ては、効率的な回転操作を行なうことができる。ただ
し、キャラクタコードやグラフィックコマンドをを受け
て画像を作成するようなタイプの印刷装置について、ビ
ットマップメモリをブロック単位で直列的な配列形式で
作成することは、描画制御を非常に複雑化するため、適
してはいない。
【0035】図6は前述した従来の発明の原画像及び分
割単位の説明図である。ブロックが1〜60までの単位
で分割されている。この原画像のブロックをメインメモ
リ上に格納した状態が図7である。アドレス0000〜
00EFまで帯状に配列されている。
【0036】図8は、従来のプリンタ出力動作を示す図
である。回転器20は、メインメモリに記憶されている
画像データを読み出して出力バッファ25に格納してい
く。出力バッファ25には、ブロックが51,41,3
1,21,11,1という具合に割り当てられ、次の段
では52,42,32,22,12,2という具合に割
り当てられていく。このようにして画像データが記憶さ
れた出力バッファの内容は、プリンタインターフェース
21を介してプリンタエンジン22に与えられる。この
発明で得られる画像は、図9に示すように「右」が90
゜回転したものとなる。
【0037】図10は本発明の原画像及び分割単位の説
明図である。ブロックは、図に示すように1〜18まで
の18ブロックから構成されている。これに対して、図
11は本発明のメインメモリ上での配列を示す図であ
る。X方向とY方向の2次元配置で示されている。ブロ
ックは1〜18までの18ブロック、アドレスは000
0〜00EFで示されている。それぞれのブロックに
は、画像データが記憶されているものと記憶されていな
いものとがある。
【0038】このように構成された画像データのメイン
メモリ上での配置に対して、DMAコントローラ10
は、メインメモリ3の内容を所定の順序で読み出し、入
力バッファ12に書き込む。図12は本発明のプリンタ
出力動作を示す図である。入力バッファ12には、各ブ
ロック毎に図12に示すようなパターンが記憶されてい
る。コーナターナ(回転器)11は、入力バッファ12
に記憶されている画像データを読み出して出力バッファ
13に図に示すように格納していく。格納順序は、ブロ
ック毎に16,13,10,7,4,1の順序になる。
【0039】このようにして出力バッファ13に格納さ
れた画像データは、プリンタインターフェース30で読
み出されてプリンタエンジン31に入力される。プリン
タエンジン31は、入力された画像データをプリントす
る。図12に示す場合には、「右」という漢字が右に9
0゜回転されたものとなる。
【0040】上述の実施の形態例では、90゜回転する
場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限るもの
ではなく、270゜(−90゜)回転する場合にも同様
に適用することができる。
【0041】本発明によれば、入力バッファと出力バッ
ファのブロック単位にある制限を設けるようにすること
ができる。例えば、入力バッファはIX×IYのブロッ
ク単位でデータを保持でき、IXはPCIバスのバース
ト長以上とし、IYはPCIバスのバス幅以上とし、出
力バッファ1はOX×OYのブロック単位でデータを保
持し、OXは出力画像の主走査方向データ長以上とし、
OYはPCIバスのバースト長以上とし、前記DMAコ
ントローラは、メインメモリに保持される画像データを
PCIバースト長にて連続読み出しを行ないバッファ1
に格納し、バッファ1から画像を読み出して90゜若し
くは270゜回転し、バッファ2に格納し、バッファ2
に格納された画像データが1スキャンライン分貯まった
ところで1ライン分のデータを出力する。
【0042】このように構成すれば、順方向だけではな
く、90゜/270゜回転の場合についても高速にかつ
確実に読み出すことができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果が得られる。 (1)請求項1記載の発明によれば、ホスト・PCIブ
リッジとビデオコントローラとの間に画像回転用のDM
Aコントローラを設け、このDMAコントローラで画像
のスキャン方向を制御するようにすることができ、順方
向だけではなく、90゜/270゜回転の場合について
もリニアバースト転送を用いて高速に読み出すことがで
きる画像転送システムを提供することができる。 (2)請求項2記載の発明によれば、順方向だけではな
く、90゜/270゜回転の場合についても高速に読み
出すことができる。 (3)請求項3記載の発明によれば、順方向だけではな
く、90゜/270゜回転の場合についても高速にかつ
確実に読み出すことができる。
【0044】このように、本発明によれば、汎用的なP
CIバスを基幹としたコントローラ構成で、ホスト・P
CIブリッジ配下のメインメモリからの画像読み出しに
おいて、順方向だけではなく、90゜/270゜回転の
場合についても高速に読み出すことができる画像転送シ
ステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】PCIバス転送の説明図である。
【図3】本発明の動作説明図である。
【図4】画像の回転の説明図である。
【図5】従来システムの動作説明図である。
【図6】従来の原画像及び分割単位の説明図である。
【図7】従来のメインメモリ上での画像データの配列を
示す図である。
【図8】従来のプリンタ出力動作を示す図である。
【図9】図8で作成している画像を示す図である。
【図10】本発明の原画像及び分割単位の説明図であ
る。
【図11】本発明のメモリ上での配列を示す図である。
【図12】本発明のプリンタ出力動作を示す図である。
【図13】画像転送システムの構成例を示すブロック図
である。
【図14】従来の画像読み出しの説明図である。
【符号の説明】
1 CPU 2 ホスト・PCIブリッジ 3 メインメモリ 4 PCIバス 7 ビデオコントローラ 10 DMAコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/387 H04N 1/387

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全体の動作を制御するCPUと、 該CPUに接続され、CPUバスとPCIバスとの接続
    を行なうホスト・PCIブリッジと、 該ホスト・PCIブリッジと接続される画像データを格
    納するメインメモリと、 PCIバスと接続され、メインメモリからの画像データ
    を直接操作してスキャン方向の制御を行なうDMAコン
    トローラと、を有することを特徴とする画像転送システ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記DMAコントローラは、入力バッフ
    ァと出力バッファとを具備し、 メインメモリから画像データを読み出す方向の制御と、
    入力バッファへの読み出した画像データの書き込みの制
    御と、入力バッファから読み出した画像データを回転操
    作して出力バッファへ書き込む制御とを行なうことを特
    徴とする請求項1記載の画像転送システム。
  3. 【請求項3】 前記DMAコントローラは、入力バッフ
    ァ1と出力バッファ2とを具備し、 入力バッファ1はIX×IYのブロック単位でデータを
    保持できるものとし、IXはPCIバスのバースト長以
    上とし、IYはPCIバスのバス幅以上とし、 出力バッファ1はOX×OYのブロック単位でデータを
    保持し、OXは出力画像の主走査方向データ長以上と
    し、OYはPCIバスのバースト長以上とし、 前記DMAコントローラは、メインメモリに保持される
    画像データをPCIバースト長にて連続読み出しを行な
    いバッファ1に格納し、バッファ1から画像を読み出し
    て90゜若しくは270゜回転し、バッファ2に格納
    し、 バッファ2に格納された画像データが1スキャンライン
    分貯まったところで1ライン分のデータを出力すること
    を特徴とする請求項2記載の画像転送システム。
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