JP2005332292A - 画像データ回転処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像メモリに対するアクセスの高速性を維持しつつ画像の拡大処理や縮小処理などを回転処理と同時に行なうことができる画像データ回転処理装置を提供する。
【解決手段】SDRAMで構成されたワークメモリ32、33から回転処理用に画像データをm画素×n画素のブロック単位に読み込むとき、SDRAMへのアクセスをランダムカラム方式のバーストアクセスで行なう。たとえば、バーストアクセス時にカラムアドレスを「2」ずつインクリメントすることで、回転処理のための画像の読み込みと主走査方向への50%縮小とを同時に行なうことができる。
【選択図】図1
【解決手段】SDRAMで構成されたワークメモリ32、33から回転処理用に画像データをm画素×n画素のブロック単位に読み込むとき、SDRAMへのアクセスをランダムカラム方式のバーストアクセスで行なう。たとえば、バーストアクセス時にカラムアドレスを「2」ずつインクリメントすることで、回転処理のための画像の読み込みと主走査方向への50%縮小とを同時に行なうことができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像データを回転させる画像データ回転処理装置に関する。
複写機などの装置では、1ページ分の画像データを回転させる場合に、画像メモリからm画素×n画素(m、nは自然数)のブロック単位に画像データを読み込み、このブロックに対して90度や180度などの回転処理を施し、回転処理後のブロックをページメモリの所定の場所に書き込むことを繰り返し行なってページ全体を回転させる回転方法が使用される。
たとえば、図7に示すように、4画素×n画素で構成される1ブロック分の画像データを画像メモリ102から読み込む場合には、同一ライン上で連続する4画素分の画像データD1〜D4をブロックの1行分の画像データとして読み込む。そして、行単位の読み込みをn回繰り返すことで1ブロック分の画像データが読み込まれる。
このようなブロック単位での画像データの読み込みや書き込みにおける処理速度を高めるために、SDRAM(シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)のバーストモードを利用するようにした画像情報回転装置が開示されている(たとえば、特許文献1参照。)。
SDRAMのバーストモードでは、図8に示すように、ローアドレス(ROW)を与えてからカラムアドレス(COL)を与えると、その後は、設定されたバースト数(ここでは4)に達するまでSDRAMが自動的にカラムアドレスをインクリメントして連続的にデータを読み書きするようになっている。
この装置では、ブロックの1行分の画像データD1〜D4が画像メモリ102上で連続アドレスに格納されていることを利用して、この1行分の画像データをSDRAMのバーストモードで読み書きすることによりデータ転送の高速化を図っている。
SDRAMのバーストモードでは、最初に与えたカラムアドレスからバースト数分だけアドレスが「1」ずつ自動的にインクリメントされるので、ブロックの1行分を構成する画像データが画像メモリ上で連続アドレスに配置されたものに限定されてしまう。このため、画素を間引きながらブロックの1行分の画像データを読み込むことによって回転処理と同時に縮小処理を行なうようなことができなかった。
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、画像メモリに対するアクセスの高速性を維持しつつ画像の拡大処理や縮小処理などを回転処理と同時に行なうことができる画像データ回転処理装置を提供することを目的としている。
請求項1に係わる発明は、直交する主走査方向と副走査方向とに画素をマトリクス状に並べた2次元画像の画像データを格納した画像メモリから主走査方向にm画素×副走査方向にn画素(n、mは自然数)のブロックを単位に画像データを読み込み、これに回転処理を施し、回転処理後の画像データを画像メモリに書き込む画像データ回転処理装置であって、
読み込み元の画像メモリと書き込み先の画像メモリの少なくとも一方にSDRAMを使用し、
前記SDRAMへのアクセスを、ランダムカラム方式によるバーストアクセスで行なう
ことを特徴とする画像データ回転処理装置である。
読み込み元の画像メモリと書き込み先の画像メモリの少なくとも一方にSDRAMを使用し、
前記SDRAMへのアクセスを、ランダムカラム方式によるバーストアクセスで行なう
ことを特徴とする画像データ回転処理装置である。
上記発明によれば、SDRAMで構成された画像メモリにm画素×n画素のブロック単位で画像データを読み書きする際に、SDRAMへのアクセスがランダムカラム方式によるバーストアクセスで行なわれる。ランダムカラム方式は、1つのローアドレスを与えてSDRAMを活性化させた状態下で任意のカラムアドレスを連続的に与えることで、このローアドレスとカラムアドレスとで特定される領域に次々にアクセスしてデータを読み書きすることのできる動作モードである。
ランダムカラム方式でバーストアクセスすることにより、1つのローアドレスに属する領域であれば、任意のアドレスに連続的にアクセスすることができ、高速なデータ転送を確保しつつアドレスの柔軟性が確保される。なお、ランダムカラム方式では、SDRAMが持つアドレスの自動インクリメント機能を使用できないので、SDRAMに与えるカラムアドレスは画像データ回転処理装置で生成することになる。
ランダムカラム方式による1回のバーストアクセスで1つのブロックの中のどの部分の画像データを読み書きするかは問わない。たとえば、ブロックの1行分であってもよいし、1つのローアドレスに主走査方向nライン分の画像が格納されているならば1ブロック分全部を1回のバーストアクセスで読み書きしてもよい。
請求項2に係わる発明は、主走査方向に並ぶ複数画素分の画像データの読み込みまたは書き込みをランダムカラム方式によるバーストアクセスで行なう
ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ回転処理装置である。
ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ回転処理装置である。
上記発明によれば、主走査方向に並ぶ複数画素分の画像データの読み込みまたは書き込みが、ランダムカラム方式のバーストアクセスで行なわれる。たとえば、ブロックの主走査方向1行分(m画素)を1回のバーストアクセスで読み書きすれば、n回のバーストアクセスで1ブロック分の画像データが読み書きされる。
請求項3に係わる発明は、読み込み元の画像メモリを、主走査方向に1ライン分の全画素数×n画素分の領域を持つ複数のワークメモリで構成し、画像データの読み込み元にするワークメモリを順次切り替える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像データ回転処理装置である。
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像データ回転処理装置である。
上記発明によれば、複数個用意したnライン分のワークメモリが読み込み元の画像メモリとして切り替え使用される。たとえば、あるワークメモリに格納されているnライン分の画像データを画像データ回転処理装置がブロック単位に読み込む処理を実行しているとき、他のワークメモリに次のnライン分の画像データが格納される。ワークメモリは最小で2個あればよい。
請求項4に係わる発明は、回転処理後の画像データの書き込み先はページメモリであり、
前記ページメモリを構成するSDRAMの空き領域に前記ワークメモリを設けた
ことを特徴とする請求項3に記載の画像データ回転処理装置である。
前記ページメモリを構成するSDRAMの空き領域に前記ワークメモリを設けた
ことを特徴とする請求項3に記載の画像データ回転処理装置である。
上記発明によれば、ページメモリを構成するSDRAMの空き領域にワークメモリが確保される。SDRAMの記憶容量はある単位(アドレスのビット数に応じた単位)でしか増減できないので、通常、ページメモリに必要な記憶容量とSDRAMの記憶容量とは一致せず、半端な余りが出る。ワークメモリはこの余りの領域に確保される。
請求項5に係わる発明は、ランダムカラム方式でバーストアクセスする際のアドレスを制御することで画像を拡大または縮小する
ことを特徴とする請求項1、2、3または4に記載の画像データ回転処理装置である。
ことを特徴とする請求項1、2、3または4に記載の画像データ回転処理装置である。
上記発明によれば、ランダムカラム方式でバーストアクセスする際のアドレスを制御することで、画像メモリとの間でブロック単位に画像データを読み書きする際に画像を拡大または縮小する。すなわち、主走査方向にm画素をランダムカラム方式のバーストアクセスで読み込む際に、SDRAMに与えるカラムアドレスを飛び飛びに生成して画素を間引きすれば主走査方向に縮小しながら画像データが画像データ回転処理装置に読み込まれる。また同一カラムアドレスを複数回ずつ発生させれば、主走査方向へ拡大しながら画像データの読み込みや書き込みが可能になる。
本発明に係わる画像データ回転処理装置によれば、SDRAMで構成された画像メモリにm画素×n画素のブロック単位で画像データを読み書きする際に、SDRAMへのアクセスをランダムカラム方式によるバーストアクセスで行なうので、画像メモリと画像データ回転処理装置との間のデータ転送におけるアドレッシングに柔軟性を持たせることができる。
SDRAMに与えるカラムアドレスを飛び飛びに発生させたり同じアドレスを複数回ずつ発生させたりすれば、バーストアクセスによるアクセスの高速性を維持しつつ、画像の拡大処理や縮小処理を回転処理と同時に行なうことができる。その結果、回転処理と拡大縮小処理とを個別に行なう場合に比べて総合的な処理速度が向上するという利点がある。
主走査方向に1ライン分の全画素数×n画素分のワークメモリを複数設け、これらを画像データの読み込み元のメモリとして順次切り替えて使用するものでは、読み込み元の画像メモリに必要な記憶容量が少なくなる。また、ページメモリに使用するSDRAMの余りの領域にワークメモリを確保すれば、必要なメモリ素子の数が少なくなって装置価格を低減することができる。
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施の形態に係わる画像データ回転処理装置を含むデジタル複写機10の構成を示している。デジタル複写機10は、画像読取部11と、データ制御部20と、画像印刷部12と、記憶部30とを備えている。
画像読取部11は、主走査方向1ライン分の画像の読み取りを、主走査方向と直交する副走査方向に読み取り位置を移動させながら繰り返し行なうことで2次元画像を読み取る機能を備えている。ここでは、原稿を照射する主走査方向に延びた光源と、原稿を主走査方向に1ライン分読み取るラインイメージセンサと、ライン単位の読取位置を副走査方向に移動させる移動手段と、原稿からの反射光をラインイメージセンサに導いて結像させるレンズやミラーからなる光学経路とを備えている。ラインイメージセンサはCCD(Charge Coupled Device)で構成される。ラインイメージセンサが出力するアナログ画像信号はA/D変換され、デジタルの画像データとして読み込まれる。
画像印刷部12は、画像データに対応する画像を電子写真プロセスによって記録紙上に形成して出力する機能を果たす。画像印刷部12は、記録紙の搬送装置と、感光体ドラムと、帯電装置と、レーザーユニットと、現像装置と、転写分離装置と、クリーニング装置と、定着装置とを有する、いわゆるレーザープリンタとして構成されている。
記憶部30は、画像データを記憶するメモリであり、SDRAMで構成されている。記憶部30には、画像読取部11が読み取り可能な最大サイズの原稿を最高解像度で記憶可能な大きさのページメモリ31を確保してある。またページメモリ31を確保した余りの領域に第1ワークメモリ32と第2ワークメモリ33とを確保してある。
第1ワークメモリ32と第2ワークメモリ33とはそれぞれ画像読取部11が読み取り可能な最大サイズの原稿を最高解像度で読み取った場合の主走査方向1ライン分の全画素×nライン分の大きさを有している。なお、ここでは、各画素は深さ8ビットの多階調で表わしてあり、1バイトに1画素を格納してある。また、記憶部30は8ビットのデータバス幅を有している。したがって、記憶部30には1つのアドレスに1画素分の画像データが格納される。
画像データ回転処理装置としてのデータ制御部20は、画像データの流れを制御する機能を果たす。すなわち、画像読取部11で読み取った画像データを記憶部30のワークメモリ32、33に格納する機能と、ワークメモリ32、33から主走査方向m画素×副走査方向nラインのブロックを単位に画像データを読み込んでこれを回転させる機能と、回転後の画像データをページメモリ31に書き込む機能と、ページメモリ31から画像印刷部12に画像データを出力する機能とを果たす。ここではm=n=4になっている。
上記の機能を実現するためにデータ制御部20は、設定レジスタ21と、シーケンス制御部22と、アドレス生成部23と、画像回転処理部24と、回転レジスタ25とを備えている。
設定レジスタ21は、動作条件を表した各種の情報や動作指令を記憶する機能を果たす。たとえば、画像読取部11が読み取る原稿の主走査方向の画素数、副走査方向のライン数、ページメモリ31と第1ワークメモリ32と第2ワークメモリ33の先頭アドレス、回転角度、主走査方向の拡大縮小率、起動コマンドなどが入力され設定登録される。これらは、デジタル複写機10の動作を統括制御する図示省略のCPU(中央処理装置)から入力される。
シーケンス制御部22は、データ制御部20が行なう一連の処理の流れを制御する機能を果たす。アドレス生成部23は、ページメモリ31やワークメモリ32、33にアクセスするためのアドレス信号やコマンド信号を生成する。回転レジスタ25は、ワークメモリ32、33から読み込んだ1ブロック分の画像データを格納するレジスタである。
画像回転処理部24は、回転レジスタ25への画像データの格納と回転レジスタ25からの画像データの読み出しを行なう。回転レジスタ25への格納方向と回転レジスタ25からの読み出し方向とを制御することで画像を回転させるようになっている。回転角度は、0度、90度、180度、270度のいずれかである。
図2は、画像読取部11から順次入力される画像データに回転処理を施してページメモリ31に格納するまでのデータフローを示している。画像読取部11が原稿の読み取り動作を開始すると、画像読取部11からデータ制御部20へ画像データが次々と入力される(P1)。すなわち、主走査方向1ライン分の画像データがページの先端から末尾に向けて順次入力される。
データ制御部20は、第1ワークメモリ32と第2ワークメモリ33とを、画像読取部11から順次入力される画像データの格納先に使用するワークメモリと、回転処理用の画像データの読み込み元として使用するワークメモリとに交互に切り替えて使用する。すなわち、画像読取部11から入力される画像データを第1ワークメモリ32に格納するときは(P2a)、回転処理のための画像データを第2ワークメモリ33からブロック単位に読み込む(P3a)。一方、画像読取部11から入力される画像データを第2ワークメモリ33に格納するときは(P2b)、回転処理のための画像データを第1ワークメモリ32からブロック単位に読み込む(P3b)。
データ制御部20の回転レジスタ25に読み込まれた画像データは回転処理が施された後、ページメモリ31に格納される(P4)。なお、画像読取部11が4ライン分のデータを一方のワークメモリに格納する間に、他方のワークメモリに格納されている4ライン分のデータについての回転処理がすべて完了してページメモリ31に格納されるようになっている。
このように、画像読取部11による画像の読み取り動作と回転処理とを流れ作業で同時並行に行ない、かつ第1ワークメモリ32と第2ワークメモリ33とを格納先と読み込み元とに交互に切り替えて使用するので、読み込み元の画像メモリとして必要な記憶容量が少なくて済む。その結果、記憶部30からページメモリ31を確保した余りの領域にワークメモリ32、33を確保することが可能になっている。
図3は、データ制御部20がブロック単位に画像を等倍で回転させる様子を示している。同図では、第1ワークメモリ32を読み込み元とし、その主走査方向の先頭ブロックに対して回転処理を施す場合を例示してある。
データ制御部20は、第1ラインの先頭から連続する4画素分の画像データa1、a2、a3、a4の読み込みをランダムカラム方式のバーストアクセスで行なう。この例では、等倍で回転処理を施すので、カラムアドレスを「1」ずつインクリメントするように発生させている。
図4は、図3に示す画像データa1、a2、a3、a4をランダムカラム方式のバーストアクセスで読み込む場合にデータ制御部20が記憶部30に与える各種信号の状態を示している。SDRAMには、アドレス情報を上位のローアドレスと下位のカラムアドレスとに分けて与えるようになっており、最初に、活性化コマンド「ACT」と、第1ラインの先頭アドレスに該当するローアドレス「ROW」とを与える。これにより、同じローアドレスに属する記憶領域が活性化され、データの読み書きが可能な状態になる。
その後、データの読み出しを指示する「READ」コマンドと最初のカラムアドレス「COL」とを与え、その後さらに「1」ずつインクリメントしたカラムアドレス「COL+1」、「COL+2」、「COL+3」を連続して与える。これにより画像データa1、a2、a3、a4が続けて読み出される。
図3に示すように、バーストアクセスで連続的に読み出された4画素分の画像データa1、a2、a3、a4は、4×4の行列状をなす回転レジスタ25の第1行目に順次格納される。同様にして、第1ワークメモリ32の第2ラインの先頭から4画素分の画像データb1、b2、b3、b4がランダムカラム方式のバーストアクセスでカラムアドレスを「1」ずつインクリメントして連続的に読み出され、回転レジスタ25の第2行目に格納される。
第1ワークメモリ32の第3ラインの先頭から4画素分の画像データc1、c2、c3、c4、および第1ワークメモリ32の第4ラインの先頭から4画素分の画像データd1、d2、d3、d4についても同様に回転レジスタ25の第3行目および第4行目にそれぞれ読み込まれる。
画像を左方向に90度回転させる場合には、回転レジスタ25の第1行第1列の画素a1と、第2行第1列の画素b1と、第3行第1列の画素c1と、第4行第1列の画素d1とが、ページメモリ31のページ末尾のラインの主走査方向の先頭から4画素の位置に書き込まれる。このときもランダムカラム方式のバーストアクセスでカラムアドレスを「1」ずつインクリメントして4画素分が連続的に書き込まれる。
回転レジスタ25の第1行第2列の画素a2と、第2行第2列の画素b2と、第3行第2列の画素c2と、第4行第2列の画素d2とが、ページメモリ31のページ末尾から2ライン目の主走査方向の先頭から4画素の位置に書き込まれる。このときもランダムカラム方式のバーストアクセスでカラムアドレスを「1」ずつインクリメントして4画素分が連続的に書き込まれる。
同様にして第1行第3列の画素a3と、第2行第3列の画素b3と、第3行第3列の画素c3と、第4行第3列の画素d3とがページメモリ31の末尾から3ライン目の主走査方向の先頭から4画素の位置に書き込まれ、第1行第4列の画素a4と、第2行第4列の画素b4と、第3行第4列の画素c4と、第4行第4列の画素d4とがページメモリ31の末尾から4ライン目の主走査方向の先頭から4画素の位置に書き込まれる。
図5は、主走査方向を2分の1に縮小しながら回転処理を行なう場合にデータ制御部20が記憶部30に与える各種信号の状態の一例を示している。読み込み元のワークメモリ32、33から主走査方向4画素分の画像データを回転レジスタ25の第1行目に読み込む際に、アドレス生成部23は、カラムアドレスを「2」ずつインクリメントさせて発生する。
すなわち、最初のカラムアドレス「COL」を与えた後、「2」ずつインクリメントしたカラムアドレス「COL+2」、「COL+4」、「COL+6」を連続して与える。これにより画像データa1、a3、a5、a7が続けて読み出される。
上記のようにして読み出すことにより、図6に示すようにワークメモリから1画素ずつ読み飛ばして画像データが読み出され、4画素×4画素の行列状をなした回転レジスタ25の第1行目には画像データa1、a3、a5、a7が読み込まれ、主走査方向に50%の間引きが回転処理のための読み込み動作において同時に実行される。
ランダムカラム方式でどのようにアドレスを発生させるかは、設定された拡大縮小率に応じて変更される。たとえば、2倍拡大する場合には、ワークメモリから読み込む際に同じカラムアドレスを2回ずつ発生させながらアドレスをインクリメントさせればよい。
また副走査方向の拡大縮小は別途で行なわれる。たとえば、2分の1への縮小は、ワークメモリからの画像データの読み込みを1ラインずつ読み飛ばして行なえばよく、2倍に拡大する場合は同一ラインを2回ずつ読み出すか、ページメモリ31に書き込む際に同じラインを2回ずつ書き込めばよい。
このようにSDRAMで構成されたページメモリ31やワークメモリ32、33へのアクセスをランダムカラム方式のバーストアクセスで行なうことにより、高速なデータの読み書き動作を確保しながら読み込む画像データを柔軟に選択することができるので、回転処理と同時に画像の縮小や拡大を行なうことが可能になる。
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。たとえば、ランダムカラム方式でのアドレス発生はワークメモリ32、33から画像データを読み込む場合にだけ行ない、ページメモリ31への書き込みをアドレスが自動インクリメントされる通常のバーストモードで行なってもよい。
実施の形態では、2つのワークメモリを交互に使用する場合を例に説明したが、ワークメモリを3個以上設け、これらを順に切り替え使用する構成であってもよい。この場合、回転処理と画像読取部11の読み込み速度との関係に余裕が生まれる。さらに、読み込み元の画像メモリはページメモリであってもかまわない。
このほか、実施の形態では、カラムアドレスを制御することで主走査方向の縮小や拡大を行なう場合を例に説明したが、カラムアドレスの柔軟性を他の目的で使用してもよい。たとえば、ワークメモリからの画像データの読み出し方向を主走査方向と逆方向にする(カラムアドレスをデクリメントする)ことで画像を鏡像にすることも可能になる。また、鏡像化と縮小を同時に行なうこともできる。
さらに1つのローアドレスで活性化する領域に複数ライン分の画像データが格納可能な場合には、ブロックの複数行分の画像データを1回のバーストアクセスで取得するように構成するとよい。
実施の形態では、4画素×4画素のブロック単位にアクセスする例を説明したが、主走査方向、副走査方向の画素数はそれぞれ任意に選択すればよい。たとえば、記憶部30に確保可能なワークメモリのライン数やデータ制御部20に内蔵し得る回転レジスタ25のマトリクスサイズに応じて選択すればよい。
10…デジタル複写機
11…画像読取部
12…画像印刷部
20…データ制御部
21…設定レジスタ
22…シーケンス制御部
23…アドレス生成部
24…画像回転処理部
25…回転レジスタ
30…記憶部
31…ページメモリ
32…第1ワークメモリ
33…第2ワークメモリ
11…画像読取部
12…画像印刷部
20…データ制御部
21…設定レジスタ
22…シーケンス制御部
23…アドレス生成部
24…画像回転処理部
25…回転レジスタ
30…記憶部
31…ページメモリ
32…第1ワークメモリ
33…第2ワークメモリ
Claims (5)
- 直交する主走査方向と副走査方向とに画素をマトリクス状に並べた2次元画像の画像データを格納した画像メモリから主走査方向にm画素×副走査方向にn画素(n、mは自然数)のブロックを単位に画像データを読み込み、これに回転処理を施し、回転処理後の画像データを画像メモリに書き込む画像データ回転処理装置であって、
読み込み元の画像メモリと書き込み先の画像メモリの少なくとも一方にSDRAMを使用し、
前記SDRAMへのアクセスを、ランダムカラム方式によるバーストアクセスで行なう
ことを特徴とする画像データ回転処理装置。 - 主走査方向に並ぶ複数画素分の画像データの読み込みまたは書き込みをランダムカラム方式によるバーストアクセスで行なう
ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ回転処理装置。 - 読み込み元の画像メモリを、主走査方向に1ライン分の全画素数×n画素分の領域を持つ複数のワークメモリで構成し、画像データの読み込み元にするワークメモリを順次切り替える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像データ回転処理装置。 - 回転処理後の画像データの書き込み先はページメモリであり、
前記ページメモリを構成するSDRAMの空き領域に前記ワークメモリを設けた
ことを特徴とする請求項3に記載の画像データ回転処理装置。 - ランダムカラム方式でバーストアクセスする際のアドレスを制御することで画像を拡大または縮小する
ことを特徴とする請求項1、2、3または4に記載の画像データ回転処理装置。
Priority Applications (2)
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JP2004151355A JP2005332292A (ja) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | 画像データ回転処理装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004151355A JP2005332292A (ja) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | 画像データ回転処理装置 |
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