JP2000293678A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イメージデータの回転処理を高速に行うこ
と。 【解決手段】 本発明の画像処理装置は、回転対象のイ
メージデータを格納するイメージメモリ１と、イメージ
メモリ１に格納されたイメージデータを、少なくとも一
辺が中央処理装置のデータバス幅で一度に転送可能なピ
クセル数の倍数に対応したドット数をもつブロックに分
割し、回転対象となるブロックを決定するブロック決定
部２と、ブロック決定部２で決定されたブロックのイメ
ージデータのうち、中央処理装置による１回のデータ転
送命令で転送可能なドット数に対応するライン数分のイ
メージデータを一時格納するバッファメモリ３と、バッ
ファメモリ３に格納された複数ライン分のイメージデー
タに対して回転角度に応じた格納メモリ５への書き込み
アドレスを決定するアドレス制御部４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機等
で取り込んだイメージデータやホストコンピュータから
送信されたイメージデータを回転処理して出力する画像
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ページプリンタ装置では、上位装置（ホ
ストコンピュータ等）から受け取ったＰＤＬ（ページ記
述言語）を解釈し、出力装置の解像度に合わせたラスタ
データに変換して用紙に印字出力を行っている。通常、
ＰＤＬに含まれる描画オブジェクトは、文字や図形など
の描画命令と、各画素の色値や濃度値を表すビット列と
から成るイメージ描画命令から構成される。そして、文
字や図形はそれぞれ専用の描画手段によって指定された
大きさや色、濃度を持ったラスタデータに変換され、出
力ページ上のＰＤＬで指定された位置に書き込まれる。

【０００３】一方、ＰＤＬにおけるイメージ描画命令は
階調数や解像度などが異なる複数の画像フォーマットに
対応しているのが一般的であり、画像処理装置ではＰＤ
Ｌによる指定値や出力部の解像度等に合わせてイメージ
データの解像度変換、色変換、拡大縮小処理、あるいは
使用メモリ量節約のための圧縮、伸長処理等を行い、出
力ページ上のＰＤＬで指定された位置に書き込まれる。

【０００４】さらに、ＰＤＬで指定された出力用紙と実
際に印字する用紙の向きが異なる場合や、両面印刷機能
を有するプリンタにおいて用紙の表裏で画像の天地が逆
になるのを防止する場合等には、必要に応じて前記用紙
に印字出力するラスタデータやイメージデータに対する
画像回転処理が行われる。

【０００５】従来、少ないメモリで大きな画像の回転を
行う処理は、特開平３−３７７７４号公報等に開示され
るように、イメージデータを複数のブロックに分割し、
１ライン分のイメージデータを格納可能なバッファメモ
リを用意し、回転対象のイメージデータを１ライン単位
でバッファメモリに読み出し、書き込み先ブロックの位
置と回転角度から書き込みアドレスを計算し、バッファ
メモリからイメージデータを格納するメモリへ書き込む
処理を繰り返すことで実現される。この際、画像データ
の読み出し、書き込み処理はすべて１ピクセル毎に行わ
れるため、画像全体を回転されるのに要する画像データ
の読み出し、書き込みの回数はその画像の総ピクセル数
と等しくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年プリンタ
の高解像度化やカラー化の進展によって画像のデータ量
は著しく増加しており、これによって画像格納に必要な
メモリ量の増加だけではなく、ＭＰＵで実行されるデー
タ転送命令の回数増加に起因する画像回転処理時間の増
大も大きな問題となってきている。特に、昨今では多く
のＭＰＵにキャッシュ機構が内蔵されているため、デー
タの転送命令が増加するとＭＰＵ内部で暗黙のうちにキ
ャッシュのフラッシュが頻繁に発生し、プリンタ装置の
処理速度低下を引き起こすことになる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された画像処理装置である。すな
わち、本発明の画像処理装置は、回転対象のイメージデ
ータを格納するイメージメモリと、イメージメモリに格
納されたイメージデータを、少なくとも一辺が中央処理
装置のデータバス幅で一度に転送可能なピクセル数の倍
数に対応したドット数をもつブロックに分割し、回転対
象となるブロックを決定するブロック決定手段と、ブロ
ック決定手段で決定されたブロックのイメージデータの
うち、中央処理装置による１回のデータ転送命令で転送
可能なドット数に対応するライン数分のイメージデータ
を一時格納するバッファメモリと、バッファメモリに格
納された複数ライン分のイメージデータに対して回転角
度に応じた格納メモリ書き込みアドレスを決定するアド
レス制御手段とを備えている。

【０００８】このような本発明では、イメージデータの
回転を行うにあたり、回転対象のイメージデータを、少
なくとも一辺が中央処理装置のデータバス幅で一度に転
送可能なピクセル数の倍数に対応したドット数となるブ
ロックに分割し、回転対象となるブロックをブロック決
定手段で決定し、イメージメモリに格納してからアドレ
ス制御手段のアドレス制御で格納メモリへ回転した状態
で格納している。このバッファメモリとしてブロックの
幅に対応し、中央処理装置による１回のデータ転送命令
で転送可能なドット数に対応した複数ライン分を用意す
ることで、データバス幅に対応したバッファメモリへの
データ格納を行うことができるとともに、バッファメモ
リから中央処理装置による１回のデータ転送命令で転送
可能なドット数のデータをパッキングして順次格納メモ
リに書き込むことができ、必要最小限のデータ転送命令
で読み出し、書き込みを行うことができるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像処理装置にお
ける実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本実
施形態における画像処理装置を説明するブロック図であ
る。すなわち、この画像処理装置は、入力したイメージ
データを格納するイメージメモリ１と、イメージメモリ
１に格納されたイメージデータを複数のブロックに分割
し、回転対象となるブロックを決定するブロック決定部
２と、回転対象のブロックのイメージデータのうち複数
ライン分を一時格納するバッファメモリ３と、バッファ
メモリ３に一時格納されたイメージデータに対して回転
角度に応じた格納メモリ５への書き込みアドレスを決定
するアドレス制御部４とから構成されている。

【００１０】このうち、イメージメモリ１は、スキャナ
で取り込んだイメージデータやネットワークを介してホ
ストコンピュータから送られてきたイメージデータを一
時格納する。

【００１１】また、ブロック決定部２は、イメージメモ
リ１に格納されたイメージデータを、少なくとも一辺が
中央処理装置（以下、「ＭＰＵ」と言う。）のデータバ
ス幅で一度に転送可能なピクセル数の倍数に対応したド
ット数（ピクセル数）をもつブロックに分割し、回転対
象となるブロックを決定する部分である。例えば、ＭＰ
Ｕのデータバス幅が１６ビットで、１ピクセル当たりの
ビット数が４ビットの場合、４の倍数の正方領域を１つ
のブロックとする。なお、ブロックは長方形領域でもよ
い。これにより、イメージメモリ１からバッファメモリ
３へイメージデータを転送するにあたり、データバスを
有効に利用できることになる。

【００１２】また、バッファメモリ３は、ブロック決定
部２で決定されたブロックのイメージデータのうち、Ｍ
ＰＵによる１回のデータ転送命令で転送可能なドット数
（ピクセル数）に対応するライン数分のイメージデータ
を一時格納する。

【００１３】アドレス制御部４は、バッファメモリ３に
格納された複数ライン分のイメージデータに対して読み
出しアドレスと、格納メモリ５への書き込みアドレスと
を制御する。このアドレス制御によって、バッファメモ
リ３から読み出されたイメージデータは、所定の角度回
転した状態で格納メモリ５に格納される。

【００１４】図２は、本実施形態の画像処理装置におけ
る画像回転処理の流れを説明するフローチャートであ
る。本実施形態では、イメージメモリ１（図１参照）に
格納された任意サイズのイメージデータを幅、高さが等
しく、各々アライメントが取られたサイズの複数のブロ
ックに分割して回転処理を行う。そこで、先ず、ステッ
プＳ１０１において、イメージメモリ１上に格納された
イメージデータの行、列各々の方向のブロック分割数を
取得する。

【００１５】ここで、（ブロックの高さ×列方向のブロ
ック分割数）および（ブロックの幅×行方向のブロック
分割数）は、各々回転対象となるイメージデータの高さ
および幅と等しいか、またはそれより大きくなるので、
図３に示すようにブロックの周囲にイメージデータのな
い余白部分ができることがある。

【００１６】そこで、後の処理で各ビクセルがイメージ
データ、余白のどちらであるかを識別できるよう、ステ
ップＳ１０２の処理でブロック境界からイメージデータ
部分までのオフセット値として各ブロックの余白のピク
セル数を取得する（図３参照）。

【００１７】次に、ステップＳ１０３で回転するイメー
ジデータを一時的に格納するため、ブロックと同じ幅と
持ち、ＭＰＵにおける１回のデータ転送命令で転送可能
なピクセル数と同じライン数のバッファメモリ３（図１
参照）を確保する。続いて、ステップＳ１０４で、回転
処理後のイメージデータを格納するための領域として、
（ブロック当たりのピクセル数×列方向のブロック分割
数×行方向のブロック分割数）に等しいサイズの格納メ
モリ５（図１参照）を確保する。

【００１８】ここで、この領域の先頭アドレスはＭＰＵ
のデータバス幅でアライメントが取られていなければな
らない。次いで、ステップＳ１０５〜Ｓ１１２のループ
処理にて、各ブロックに対してイメージデータの回転処
理を行う。ここでは、回転処理の対象となるブロックの
移動順序として、図３に示す最上行最左列を最初とし、
行方向に順に右へ移動し、ある行の一番右まできたら次
の列の一番左に戻るという規則に従っている場合を例と
する。

【００１９】先ず、ステップＳ１０５で、最初に処理対
象となるブロックを最上行最左列に設定する。次に、ス
テップＳ１０６で回転角度をもとに処理対象となるブロ
ックが回転後のイメージにおいて貼り付けられるブロッ
クを決定する。図４は、回転後のブロックを説明する図
で、（ａ）は回転前の状態、（ｂ）は反時計方向に９０
度回転した状態、（ｃ）は時計方向に９０度回転した状
態を示している。すなわち、図４（ａ）に示す最上行最
左列のブロックを反時計方向に９０度回転する場合に
は、（ｂ）に示すように最下行最左列のブロックに貼り
付けられ、時計方向に９０度回転する場合には、（ｃ）
に示すように最上行最右列のブロックに貼り付けられる
ことになる。

【００２０】次に、ステップＳ１０７で処理対象のブロ
ックのイメージデータを一旦ステップ１０３で確保した
バッファメモリ３（図１参照）に転送した後、回転させ
て、ステップＳ１０４で確保した格納メモリ５（図１参
照）へ、ステップＳ１０６で決定した貼り付け先のブロ
ックに貼り付ける処理を行う。この部分の処理の詳細は
後述する。

【００２１】続いて、ステップＳ１０８で、処理対象の
ブロックがその行の右端かどうかを判定し、右端でない
場合はステップＳ１０９で処理対象のブロックを１列右
へ移動してステップＳ１０６へ戻り、右端の場合はステ
ップＳ１１０で最下行かどうかを判定し、最下行でなけ
ればステップＳ１１１、ステップＳ１１２で処理対象の
ブロックを１行下の最左列へ移動してステップＳ１０６
へ戻る。最下行であれば全ブロックの回転処理が終了し
ているため、ループ処理を抜ける。この時点でステップ
Ｓ１０４で確保したメモリ上に回転されたイメージデー
タが格納されることになる。

【００２２】次に、前述したステップＳ１０７のブロッ
ク回転・貼り付け処理の詳細について図５のフローチャ
ートに沿って説明する。この処理は、イメージメモリ１
（図１参照）上に格納されたブロックのイメージデータ
を一旦バッファメモリ３（図１参照）に転送しながら指
定された角度で回転し、回転処理後のイメージデータを
格納メモリ５（図１参照）の指定されたブロックの領域
に貼り付けるものである。

【００２３】ここでは、あるブロック内における回転・
貼り付け処理の対象となるピクセルの移動順序として、
最上行最左列を最初とし、行方向に順に右へ移動し、あ
る行の一番右まできたら次の列の一番左に戻るという規
則に従っている場合を例に説明を行う。

【００２４】先ず、ステップＳ２０１で最初に処理対象
となるピクセルを最上行最左列に設定する。次に、ステ
ップＳ２０２で貼り付け回数カウンタをゼロクリアす
る。このカウンタの値は、後ほど貼り付け位置を決定す
る際に参照する。続いて、ステップＳ２０３で処理対象
となるピクセルを前述のステップＳ１０３（図２参照）
で確保したバッファメモリ３（図１参照）上に転送する
際の書き込み位置を最上行最左列に設定する。

【００２５】次に、ステップＳ２０４で処理対象となる
ピクセルが余白かどうかをステップＳ１０２（図２参
照）で取得したオフセット値を用いて判定し、イメージ
データがある領域の場合はステップＳ２０５でそのピク
セルのデータをバッファメモリ３（図１参照）上の書き
込み位置に転送し、余白の場合にはステップＳ２０６で
疑似データとして例えば各色の色値を０としたデータを
転送する。

【００２６】続いて、ステップＳ２０７で処理対象のピ
クセルがその行の右端かどうかを判定し、右端でない場
合はステップＳ２０８で処理対象のピクセルおよびバッ
ファメモリ３（図１参照）の書き込み位置を１列右へ移
動してステップＳ２０４へ戻り、右端の場合はステップ
Ｓ２０９でバッファメモリ３が一杯かどうかを判定し、
一杯でなければステップＳ２１０、ステップＳ２１１で
処理対象のピクセルおよびバッファメモリ３の書き込み
位置を１行下の最左列へ移動してステップＳ２０４へ戻
る。

【００２７】バッファメモリ３（図１参照）が一杯の場
合、ステップＳ２１２へ進んでバッファメモリ３の内容
を回転しながらステップＳ１０４（図２参照）で確保し
た格納メモリ５（図１参照）のステップＳ１０６（図２
参照）で指定されたブロックの領域に貼り付ける処理を
行う。この部分の処理の詳細は後述する。

【００２８】貼り付け処理が終了したら、ステップＳ２
１３で貼り付け回数カウンタを＋１する。続いて、ステ
ップＳ２１４で処理対象のピクセルが最下行かどうかを
判定し、最下行でなければステップＳ２１５、ステップ
Ｓ２１６で処理対象のピクセルを１行下の最左列へ移動
してステップＳ２０３へ戻る。一方、最下行であればブ
ロック内の全ピクセルの回転処理が終了しているため、
ループ処理を抜ける。この時点、ステップＳ１０４（図
２参照）で確保した格納メモリ５（図１参照）上の指定
されたブロックの領域に、回転された処理対象のブロッ
クのイメージデータが格納されていることになる。

【００２９】次に、前述したステップＳ２１２のデータ
貼り付け処理の詳細について図６のフローチャートに沿
って説明する。この処理は、バッファメモリ３（図１参
照）に転送されたピクセルデータを指定された角度で回
転しながら効率良く格納メモリ５（図１参照）の指定さ
れたブロックに貼り付けるものである。

【００３０】先ず、ステップＳ３０１でバッファメモリ
３（図１参照）上にあるピクセルのデータの格納メモリ
５（図１参照）上での貼り付け先アドレスを決定する。
これは、回転角度とステップＳ１０６（図２参照）で指
定された貼り付け先のブロックおよび前述の貼り付け回
数カウンタの値をもとに行う。

【００３１】図７は、データ貼り付け処理を説明する模
式図で、反時計方向に９０度回転させる場合を例として
いる。このブロックは１６ピクセル×１６ピクセルの正
方領域になっており、バッファメモリ３はブロックの幅
（１６ピクセル）×ＭＰＵの１回のデータ転送命令で転
送可能なピクセル数（４ピクセル）から構成されてい
る。したがって、貼り付け回数カウンタは０〜３までカ
ウントアップする。

【００３２】バッファメモリ３に一旦格納されたイメー
ジデータの格納メモリへの貼り付け先アドレスは、貼り
付け回数カウンタと回転角度とで求まる格納メモリの貼
り付け先のブロックの貼り付け先ピクセルの範囲にな
る。

【００３３】次に、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０
７のループ処理によって、バッファメモリ３（図７参
照）内の各ラインの行方向位置が同一なピクセルをひと
かたまりのデータとしてパッキングし、回転後の画像を
格納メモリ５へ貼り付けるようにする。

【００３４】すなわち、ステップＳ３０２でバッファ内
の最初に貼り付け対象とするピクセルの行方向位置を一
番左に設定する。次に、ステップＳ３０３でバッファメ
モリ３（図７参照）内各行の、貼り付け対象とする行方
向位置のピクセルを読み出し、回転角度に応じた順序で
ＭＰＵのデータレジスタに配置する。

【００３５】ステップＳ１０３（図２参照）においてバ
ッファメモリ３（図７参照）を確保する際に、ライン数
はＭＰＵにおける１回のデータ転送命令で転送可能なピ
クセル数と同じにしているため、バッファメモリ３の全
ライン分のピクセルデータがＭＰＵのデータレジスタを
丁度埋めることになる。

【００３６】続いて、ステップＳ３０４でレジスタの内
容を回転後画像格納メモリの貼り付け先アドレスに転送
する。この転送命令は１回の実行で複数のピクセルデー
タを転送したことになる。次に、ステップＳ３０５でバ
ッファ内の貼り付け対象とするピクセルの行方向位置を
１つ右へずらし、ステップＳ３０７で次の貼り付け先ア
ドレスを決定する。

【００３７】一番右ならバッファ内の全データを貼り付
け終わったことになるため、ループ処理を抜ける。

【００３８】図８は、回転貼り付けを説明する模式図で
ある。すなわち、回転元のブロックから読み出されバッ
ファメモリ２に格納されたイメージデータは、一番左の
行から順に同じ行の４ピクセル（Ａ〜Ｄ）が読み出され
る。読み出された４ピクセルのデータは、反時計方向に
９０度回転する場合には（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の順に貼り
付け先のブロックの一番下の行から書き込まれ、時計方
向に９０度回転する場合には（Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａ）の順に
貼り付け先のブロックの一番上の行から書き込まれる。

【００３９】図９は、貼り付け位置を説明する模式図で
ある。上記のように４ピクセルを貼り付け先のブロック
に書き込んだ後は、貼り付け対象の４ピクセルを右に１
つ移動し、反時計方向に９０度回転する場合には、先に
書き込んだ４ピクセルの１つ上の行に書き込み、時計方
向に９０度回転する場合には、先に書き込んだ４ピクセ
ルの１つ下の行に書き込む。これを順次繰り返すこと
で、バッファメモリ２に格納された全てのイメージデー
タを貼り付け先のブロックに回転した状態で書き込むこ
とができるようになる。

【００４０】そして、１つのブロックに対する回転貼り
付け処理が終了した後は、次のブロックで同様な回転貼
り付け処理を繰り返す。全てのブロックの回転貼り付け
処理が終了すると、格納メモリ５（図１参照）に全ての
イメージメモリの回転後のデータが格納されることにな
る。

【００４１】なお、本実施形態にいて、あるブロック内
の回転処理の対象となるピクセルが余白の場合には、疑
似データとして各色の色値を０としてデータを使用する
代わりに、そのブロックに含まれるイメージデータの最
外周部分のピクセルデータを使用するとも可能である。
これにより、後段の処理において圧縮を行う場合、圧縮
率の改善を図ることが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像処理
装置によれば次のような効果がある。すなわち、バッフ
ァメモリから格納メモリへのデータ転送を１回の転送命
令によってデータバス幅に応じて複数ピクセル分同時に
行うようにしていることから、データ転送命令の実行回
数を大幅に減少させることが可能となる、中央処理装置
の内部で発生するキャッシュのアクセスを最適化するこ
とが可能となる。これにより、大きな画像データの回転
処理を大幅に高速化することが可能となる。

【００４３】さらに、ブロックにイメージデータの余白
がある場合、その余白部分に疑似データを割り当てるこ
とでブロックのイメージデータを回転処理する際の高速
化を図ることができる。また、余白部分にそのブロック
に含まれるイメージデータの最外周部分のピクセルデー
タを使用することで、後段の処理においてイメージを圧
縮する際の圧縮率を向上させることができ、メモリ量の
削減を図るとが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態の画像処理装置を説明するブロッ
ク図である。

【図２】 画像回転処理の流れを説明するフローチャー
トである。

【図３】 ブロック内の余白部分を説明する模式図であ
る。

【図４】 回転後のブロックを説明する図である。

【図５】 回転・貼り付け処理を説明するフローチャー
トである。

【図６】 貼り付け処理を説明するフローチャートであ
る。

【図７】 データ貼り付け処理を説明する模式図であ
る。

【図８】 回転貼り付けを説明する模式図である。

【図９】 貼り付け位置を説明する模式図である。

【符号の説明】

１…イメージメモリ、２…ブロック決定部、３…バッフ
ァメモリ、４…アドレス制御部、５…格納メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C087 AB05 BC02 BC05 BC06 BD24 5B047 EA07 EB11 5B057 CA12 CA16 CB12 CB16 CD04 CH11 9A001 BB03 BB04 EE02 HH34 JJ35 KK42

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転対象のイメージデータを格納するイ
   メージメモリと、 前記イメージメモリに格納されたイメージデータを、少
   なくとも一辺が中央処理装置のデータバス幅で一度に転
   送可能なピクセル数の倍数に対応したドット数をもつブ
   ロックに分割し、回転対象となるブロックを決定するブ
   ロック決定手段と、 前記ブロック決定手段で決定されたブロックのイメージ
   データのうち、中央処理装置による１回のデータ転送命
   令で転送可能なドット数に対応するライン数分のイメー
   ジデータを一時格納するバッファメモリと、 前記バッファメモリに格納された複数ライン分のイメー
   ジデータに対して回転角度に応じた格納メモリ書き込み
   アドレスを決定するアドレス制御手段とを備えているこ
   とを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記ブロック決定手段で決定したブロッ
   クを構成するドットのうちイメージデータのないドット
   がある場合、そのドットに疑似データを割り当てること
   を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記疑似データは、イメージデータのな
   いドットがあるブロックのイメージデータにおける最外
   周のデータから成ることを特徴とする請求項２記載の画
   像処理装置。