JPH10207447A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表現形式の異なった画像を取扱う用途へ適用
でき、安価な汎用ＣＰＵにより画像メモリによる描画処
理を高速実行できる画像処理装置を提供する。 【解決手段】 画像メモリ１０３は、複数の単位領域を
有している。画像生成手段１０１は、画像を構成する画
素の画像データを生成する。画像生成手段１０１は、こ
の画素に対応した画像メモリ１０３の単位領域に画像デ
ータが書き込まれているか否かを認識手段１０４により
求め、未だ書き込みが行われていない場合には、生成し
た画素の画像データとクリアデータとにより当該単位領
域に対応した画像データを合成し、既に画像データが書
き込み済みである場合には、生成した画素の画像データ
と当該単位領域内に既に格納されているデータとによ
り、当該単位領域に対応した画像データを合成し、認識
手段１０４、メモリ制御手段１０２により、当該単位領
域に書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、いわゆるコンピ
ュータグラフィックス画像等を生成して画像メモリに記
憶させた後、表示装置または印刷装置などの画像出力装
置にその画像データを出力する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータなどが生
成した画像を印刷するプリンタ装置が各種提供されてい
るが、ユーザからの要求に応えてこれらのプリンタ装置
の多色化、高速化、高精細化が試みられている。そし
て、現在、毎分数十枚の速度でのフルカラー印刷が可能
なプリンタ装置も発表されている。

【０００３】比較的高速なプリンタ装置では、プリンタ
装置とパーソナルコンピュータとの通信速度の制約か
ら、転送する画像のデータ量を小さくする必要がある。
このため、画像データを直接ビットマップデータで表現
して転送するのではなく、ポストクリプト言語などのペ
ージ記述言語で画像を表現した命令列をプリンタ装置に
転送し、プリンタ装置側でこの命令列を解釈することに
より、命令列に対応した画像データを画像メモリに格納
し、紙などの媒体にその画像を印刷するという方式をと
ることが多い。

【０００４】この方式を採用する場合、プリンタ装置側
では、通常、いわば白紙の画面上に点や直線などを描い
ていくように、クリア処理のなされた画像メモリに対
し、表示すべき画素の画像データを書き込んでいくとい
う処理を行う。このため、画像の描画開始時において、
画面を白紙にすること、すなわち、画像データの書き込
みに先立って画像メモリのクリア処理を行うことが必要
である。

【０００５】従来、このクリア処理を行う方法として
は、ＣＰＵがクリアデータを画像メモリに書き込む方
法、メモリバス上にＤＭＡ制御手段を設け、このＤＭＡ
制御手段による制御の下、ＣＰＵを介さずに直接に画像
メモリにクリアデータを書き込む方法があった。

【０００６】これらの方式では、１画面分の画像データ
の書き込みに先立ち、必ず画像メモリ全域にクリアデー
タを書き込まなければならない。しかし、このクリア処
理において画像メモリに書き込まれるクリアデータのう
ち多くのものは無駄に書き込まれていると言える。すな
わち、クリア処理の後は、画像メモリ内に既に書き込ま
れたクリアデータに上書する形で画像データの書き込み
が行われるが、この画像データによって上書されたクリ
アデータは本来書き込む必要のないデータなのである。
上述した各方式では、このような無駄なクリアデータの
書き込みを行っているため、クリア処理の時間が長くな
ってしまうのである。

【０００７】このような無駄なクリアデータの書き込み
の回避を図った従来技術として特開平８−１２３９５１
号公報に開示された技術がある。この従来技術において
は、次の方法を採る。 （１）一画面を構成する各画素毎に、その画素の画像デ
ータが画像メモリに書き込み済であるか未書き込みであ
るかを表す情報を格納する状態保持メモリを予め設け
る。 （２）画面描画の開始時に、状態保持メモリ全域を未書
き込み状態に設定する。 （３）画像を生成し、描画の必要な全ての画素の画像デ
ータを画像メモリに書き込んだ後、一度も画像データの
画像メモリへの書き込みを行わなかった画素、すなわ
ち、本来、クリアデータが書き込まれているべき画素に
ついては、その画素に対応した画像メモリ内の領域にク
リアデータを書き込む。あるいは、画像生成終了後、画
像出力装置に画像メモリの内容を転送するときに、未書
き込みのままであった画素については画像メモリから画
像データを読み出さずにクリアデータを生成して転送す
る。

【０００８】この従来技術によれば、一画面を構成する
全画素のうち、画像データが生成され、その画像メモリ
への書き込みが行われる画素については、無駄に画像メ
モリに対するクリアデータの書き込みを行わなくて済
む。従って、クリア処理と画像描画処理を合わせた、画
像メモリへの書き込みデータ量を減らすことができ、画
像描画処理を高速化することができる。

【０００９】また、特開平８−１２３９５１号公報は、
さらに同様な状態保持メモリを使用した他の従来技術を
開示している。この従来技術は、上記のような単一画素
毎にではなく、複数画素を一単位とし、これら複数画素
単位に書き込み済であるか未書き込みであるかを示す情
報を状態保持メモリに格納することにより、上記と同様
な制御を行うものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、１画素当た
りのデータ量は、グレースケールでは１バイト、カラー
自然画画像ではＲＧＢ表現形式で３バイト、ＹＭＣＫ表
現形式では４バイトなどが一般的であり、画像の表現形
式によって異なっている。そして、特にカラープリンタ
装置などは、黒単色画像とカラー画像の両方、といった
具合に異なった表現形式の入力画像を取扱うものが多
い。このようなカラープリント装置についても、上述し
た特開平８−１２３９５１号公報に開示の従来技術を適
用することができれば、処理速度の高速化を図ることが
できる。しかし、それは極めて困難なのである。すなわ
ち、上記特開平８−１２３９５１号公報に開示の従来技
術により複数種類の表現形式の入力画像（例えば黒単色
画像とカラー画像）を取扱うものとすると、各画素毎に
画像データが書き込み済みか否かを示す情報を状態保持
メモリにより管理することとなるが、これらの各画素に
対応した画像データが画像メモリ内のどの領域に記憶さ
れるかは、画像の表現形式により異なってくる。従っ
て、取扱う入力画像の表現形式に対応した方法で画像メ
モリへのアクセスの監視を行い、状態保持メモリの内容
を更新する等、多大なる監視負担を払う必要が生じ、ま
た、極めて複雑な制御が必要になってくるのである。

【００１１】また、現在広く流通している汎用の高速Ｃ
ＰＵは、語と呼ばれるＣＰＵ内部のデータ処理単位もし
くはその整数倍でしか、データをメモリに書き込めなか
ったり、それ以下のサイズでは、４バイトや８バイトの
語境界アドレスからしかデータを書き込めないことが多
い。さらにキャッシュメモリを備えたシステムでは、通
常は語長の整数倍である、キャッシュラインと呼ばれる
サイズでしか書き込みを行うことができないことが多
い。このようなシステムで、小さな単位でのデータ書き
込みを行う時には、ＣＰＵが一旦、データを書き込むべ
き位置を含んだ最小の書き込み可能な大きさだけデータ
を読み込んでから、ＣＰＵの内部処理で、読み込んだデ
ータ中の書き込むべき部分を変更して、データ全体をメ
モリに書き戻すという処理が行われている。そのため、
上記特開平８−１２３９５１号に記載の従来技術を採用
するものとすると、１画素分の画像データを含んだデー
タ単位でメモリアクセスをすることができるＣＰＵが必
要となり、使用できるＣＰＵが厳しく制約され、専用の
高価なＣＰＵが必要となる。

【００１２】この発明は以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、１画素当りのデータ量の異なった入力
画像を取扱う用途へも適用することができ、また、安価
な汎用のＣＰＵを使用しても構築でき、画像メモリを使
用した描画処理を高速に実行することができる画像処理
装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、データを記
憶するための複数の単位領域を有する画像メモリと、前
記各単位領域毎に、画像データの書き込みが行われたか
否かを認識する認識手段と、出力すべき画像を構成する
画素の画像データを生成する画像生成手段と、 ａ．前記画像生成手段によって生成された画素の画像デ
ータを格納すべき領域である前記画像メモリの単位領域
に画像データの書き込みが行われているか否かを前記認
識手段により求め、 ｂ．当該単位領域に未だ画像データの書き込みが行われ
ていない場合には、前記画像生成手段によって生成され
た画素の画像データとクリアデータとにより当該単位領
域に対応した画像データを合成し、 ｃ．当該単位領域に既に画像データの書き込みが行われ
ている場合には、前記画像生成手段によって生成された
画素の画像データと当該単位領域内に既に格納されてい
るデータとにより、当該単位領域に対応した画像データ
を合成し、 ｄ．合成した画像データを当該単位領域に書き込む合成
手段とを具備することを特徴とする画像処理装置を要旨
とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し本発明の実施
の形態について説明する。

【００１５】Ａ．第１の実施形態 図１はこの発明の第１の実施形態である画像処理装置の
構成を示すブロック図である。この図に示すように、本
実施形態に係る画像処理装置は、画像生成手段１０１
と、メモリ制御手段１０２と、画像メモリ１０３と、認
識手段１０４と、状態保持メモリ１０５とにより構成さ
れている。

【００１６】画像生成手段１０１は、画面を構成する各
画素の画像データを生成する手段である。そして、画像
メモリ１０３は、この画像生成手段１０１によって生成
された画像データを記憶する手段である。この画像メモ
リ１０３への画像データの書き込みおよびこの画像メモ
リ１０３からの画像データの読み出しは、認識手段１０
４およびメモリ制御手段１０２を介して行われる。

【００１７】状態保持メモリ１０５は、画像メモリ１０
３内の各単位領域毎に画像データの書き込みが行われた
か否かを示す記憶要素を記憶する手段である。上述した
従来の技術においては、各画素毎に画像データの書き込
みが行われたか否かの情報の管理を行った。これに対
し、本実施形態においては、画素単位ではなく、画像メ
モリ１０３内の全記憶領域を一定の大きさの容量に区切
った各単位領域毎に画像データの書き込みが行われたか
否かの管理を行うのである。

【００１８】図２に画像を構成する各画素と、画像メモ
リ１０３に記憶された各画素の画像データと、状態保持
メモリ１０５内の記憶要素との対応関係を例示する。

【００１９】図中、複数の升目によって表された画像４
０１が描かれているが、これらの升目は各々画素を表し
ている。これらの各画素は各々３バイトの画像データに
よって表現される。また、図２では、画像メモリ１０３
内の各記憶領域が各々升目によって表されている。これ
らの各記憶領域（升目）は、各々１バイトの記憶容量を
有しており、４バイト分の記憶領域（升目４個分）が集
って１個の単位領域を構成している。画像メモリ１０３
におけるデータの読み書きは、これらの各単位領域を一
単位として行われる。また、状態保持メモリ１０５は、
各々１ビットの記憶容量を有する各記憶領域によって構
成されている。これらの各記憶領域（升目）には、各々
１個の記憶要素が格納される。

【００２０】図示の例において、画像４０１は、画素４
０２と画素４０３とを含んでいる。これらのうち画素４
０２を表す３バイトの画像データは、画像メモリ１０３
の単位領域４０４内に上位３バイトのデータとして格納
されている。一方、画素４０３を表す３バイトの画像デ
ータは、上位１バイトが単位領域４０４に、下位２バイ
トがその隣りの単位領域４０５に格納されている。

【００２１】そして、状態保持メモリ１０５の各記憶領
域には、画像メモリ１０３の各単位領域に画像データの
書き込みが行われたか否かを示す記憶要素が格納される
のである。この例の場合、単位領域４０４には、画素４
０２の画像データと画素４０３の画像データの一部が書
き込まれているので、この単位領域４０４に対応した状
態保持メモリ１０５内の記憶領域には画像データが書き
込み済みであることを示す記憶要素４０６が格納されて
いる。また、単位領域４０５は、その一部に画素４０３
の画像データの一部が書き込まれているが、何も書き込
まれていない部分が残っている。しかし、一部ではある
が画像データが書き込みがなされていることに変りはな
いので、この単位領域４０５に対応した状態保持メモリ
１０５内の記憶領域に対しても、画像データが書き込み
済みであることを示す記憶要素４０７が格納されるので
ある。

【００２２】本実施形態は、このように画像メモリ１０
３内の各単位領域毎に、画像データが書き込み済みであ
るか否かの情報の管理を行いつつ描画のための処理を行
うものである。図３および図４は本実施形態の動作を示
すフローチャートである。以下、これらのフローチャー
トを参照し、本実施形態の動作について説明する。

【００２３】画像生成手段１０１は、画像の描画開始時
に、認識手段１０４に状態保持メモリ１０５の初期化を
命令する。認識手段１０４は、この命令に従い、状態保
持メモリ１０５の全ての記憶領域に対し、画像データの
書き込みがなされていない状態であることを示す記憶要
素を格納する（ステップＳ１０）。

【００２４】描画中、画像生成手段１０１は、各画素の
画像データを逐次生成しつつ（ステップＳ１１、Ｓ１
２）、認識手段１０４およびメモリ制御手段１０２を介
して画像メモリ１０３への画像データの書き込みを行う
（ステップＳ１３）。

【００２５】図４はこのステップＳ１３における処理の
詳細を示したものである。画像生成手段１０１により生
成した画素の画像データを画像メモリ１０３に書き込む
のに先立ち、認識手段１０４は、当該画素の画像データ
の記憶されている画像メモリ１０３内の単位領域を求め
る（ステップＳ２０）。ここで、例えば図２の画素４０
２の画像データの書き込みが行われるものとすると、こ
のステップＳ２０では、単位領域４０４が求められるこ
ととなる。また、図２の画素４０３の画像データの書き
込みが行われるものとすると、このステップＳ２０で
は、単位領域４０４および４０５の両方が求められるこ
ととなる。

【００２６】次に、認識手段１０４は、ステップＳ２０
において求めた単位領域に対応した記憶要素を状態保持
メモリ１０５から読み出し、この記憶要素に基づき、当
該単位領域に画像データが書き込まれているか否かを判
断する（ステップＳ２１）。

【００２７】この判断結果が「ＹＥＳ」である場合、認
識手段１０４はメモリ制御手段１０２に対し、ステップ
Ｓ２０において求めた単位領域からのデータ読み出しを
命じる。メモリ制御手段１０２は、この命令に従って画
像メモリ１０３内の当該単位領域からデータを読み出
し、認識手段１０４はこの読み出しデータを画像生成手
段１０１へ引き渡す（ステップＳ２２）。

【００２８】一方、ステップＳ２１の判断結果が「Ｎ
Ｏ」である場合、認識手段１０４は、クリアデータを生
成し、画像生成手段１０１へ引き渡す（ステップＳ２
５）

【００２９】画像生成手段１０１は、認識手段１０４か
ら引き渡されたデータに対し、上述した画素の画像デー
タを上書することにより、ステップＳ２０で求めた単位
領域に書き込むべき画像データを合成する（ステップＳ
２３）。このステップＳ２３における処理を具体例を挙
げて説明すると次のようになる。

【００３０】まず、例えば図２の画素４０２の画像デー
タが画像生成手段１０１によって生成され、この画素４
０２に対応した単位領域４０４に未だ画像データの書き
込みがなされていないものとする。この場合、ステップ
Ｓ２５において単位領域４０４を埋める４バイトの大き
さのクリアデータが認識手段１０４から画像生成手段１
０１へ引き渡される。そして、ステップＳ２３において
画像生成手段１０１は、このクリアデータにおける画素
４０２に対応した上位３バイトの部分に、今回生成した
画素４０２の画像データを上書するのである。

【００３１】次に、例えば図２の画素４０２の画像デー
タが既に画像メモリ１０３に書き込まれており、その状
態において画素４０３の画像データが画像生成手段１０
１によって生成されたとする。この場合、画素４０３は
単位領域４０４および４０５の両方に属しており、単位
領域４０４には画素４０２の画像データが既に書き込ま
れているので、ステップＳ２２において単位領域４０４
および４０５から８バイトの大きさのデータが読み出さ
れ、認識手段１０４により画像生成手段１０１へ引き渡
される。そして、ステップＳ２３において画像生成手段
１０１は、この８バイトのデータにおける第４バイトか
ら第６バイトまでの部分に、今回生成した画素４０３の
画像データを上書するのである。

【００３２】画像生成手段１０１は、ステップＳ２３に
おいて合成したデータを認識手段１０４に引き渡し、こ
のデータをステップＳ２０において求めた単位領域に書
き込むよう認識手段１０４に命じる。認識手段１０４
は、この画像生成手段１０１からの命令に従い、メモリ
制御手段１０２を介して画像メモリ１０３へのデータ書
き込みを実行する（ステップＳ２４）。

【００３３】以上の処理が、画像生成手段１０１によっ
て生成された全ての画素の画像データについて実行され
るのである。本実施形態によれば、画像生成手段１０１
のメモリアクセス単位に合わせた単位で画像データの書
き込みが行われたか否かの情報を管理するようにしたた
め、安価な汎用ＣＰＵで画像生成手段１０１を構成する
ことができる。また、上記実施形態では、１画素を３バ
イトの画像データによって表現する場合を例に挙げた
が、全く同じ構成で、１画素を例えば４バイトの画像デ
ータによって表現する場合に対処することができるので
ある。本実施形態では、１画素の画像データが何バイト
で表現されていようと、これとは無関係に一定の大きさ
の単位領域毎に画像データの書き込みが行われたか否か
の情報の管理を行い、これによりクリア処理の制御を行
うからである。

【００３４】Ｂ．第２の実施形態 図５は、この発明の第２の実施形態である画像処理装置
の構成を示すブロック図である。この図において、画像
生成手段５０１、メモリ制御手段５０２、画像メモリ５
０３、認識手段５０４および状態保持メモリ５０５は、
上記第１の実施形態における同名の各手段とほぼ同じ役
割を果すものである。本実施形態では、これらに加え
て、コードメモリ５０６および画像出力手段５０７が設
けられている。ここで、コードメモリ５０６は、画像を
表すコード情報を記憶する手段である。また、画像出力
手段５０７は、この画像処理装置において最終的に生成
された画像データをバス５０８を介して受け取り、外部
へ画像として出力する手段である。なお、画像メモリ５
０３とコードメモリ５０６は、一連のメモリを領域分割
したものでも良い。

【００３５】本実施形態において、画像生成手段５０１
は、上記第１の実施形態と同様な画像メモリ５０３を使
用した描画処理を行う他、外部からコード情報を受け取
ってコードメモリ５０６に格納すると共にこのコードメ
モリ５０６に格納されたコード情報を順次読み出し、画
像を構成する各画素の画像データを生成する描画処理を
行うことができる。画像メモリ５０３を使用した描画処
理自体は既に説明した第１の実施形態と変るところがな
い。また、本実施形態では、画像メモリ５０３に格納さ
れた画像データを画像出力手段５０７によって出力する
ことができるが、この画像出力の際、状態保持メモリ５
０５の記憶内容が参照される。すなわち、認識手段５０
４による制御の下、状態保持メモリ５０５の各記憶要素
が順次参照され、これにより画像メモリ５０３内の各単
位領域について画像データの書き込みが行われたか否か
が判定され、書き込みの行われた単位領域の画像データ
のみがメモリ制御部５０２によって読み出され、バス５
０８を介して画像出力手段５０７に送られるのである。
そして、画像出力手段５０７は、認識手段５０４を介し
て画像データを受け取った部分については当該画像デー
タにより出力画像を形成し、画像データを受け取らなか
った部分については予め定めれた出力画像、例えば白紙
の状態の出力画像を形成するのである。従って、本実施
形態によれば、白地部分が多い画像の出力時間を短くす
ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、画素単位ではなく、任意に取り決めた画像メモリの
単位領域の単位で、画像データの書き込みが行われたか
否かの管理を行うようにしたため、同一の構成で、任意
の表現形式の画像データに対応し、クリア処理を行うこ
とができるという効果がある。また、この発明によれ
ば、画像生成手段として使用するＣＰＵのメモリアクセ
ス単位に合わせて画像メモリの単位領域の大きさを定め
ればよい。従って、安価な汎用のＣＰＵを用いた画像生
成手段により描画処理を高速実行することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態である画像処理装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】 同実施形態における画像を構成する各画素
と、画像メモリ１０３に記憶された各画素の画像データ
と、状態保持メモリ１０５内の記憶要素との対応関係を
例示する図である。

【図３】 同実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】 同実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】 この発明の第２の実施形態である画像処理装
置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１，５０１……画像生成手段（画像生成手段および
合成手段）、１０２，５０２……メモリ制御手段、１０
３，５０３……画像メモリ、１０４，５０４……認識手
段、１０５，５０５……状態保持メモリ、５０６……コ
ードメモリ、５０７……画像出力手段、５０８……バ
ス。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データを記憶するための複数の単位領域
   を有する画像メモリと、 前記各単位領域毎に、画像データの書き込みが行われた
   か否かを認識する認識手段と、 出力すべき画像を構成する画素の画像データを生成する
   画像生成手段と、 ａ．前記画像生成手段によって生成された画素の画像デ
   ータを格納すべき領域である前記画像メモリの単位領域
   に画像データの書き込みが行われているか否かを前記認
   識手段により求め、 ｂ．当該単位領域に未だ画像データの書き込みが行われ
   ていない場合には、前記画像生成手段によって生成され
   た画素の画像データとクリアデータとにより当該単位領
   域に対応した画像データを合成し、 ｃ．当該単位領域に既に画像データの書き込みが行われ
   ている場合には、前記画像生成手段によって生成された
   画素の画像データと当該単位領域内に既に格納されてい
   るデータとにより、当該単位領域に対応した画像データ
   を合成し、 ｄ．合成した画像データを当該単位領域に書き込む合成
   手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記画像メモリにおける各単位領域が、
   前記画像生成手段が前記画像メモリをアクセスする場合
   の最小メモリアクセス単位またはその整数倍のメモリア
   クセス単位であることを特徴とする請求項１に記載の画
   像処理装置。
3. 【請求項３】 前記画像メモリの各単位領域毎に、画像
   データの書き込みが行われたか否かを示す記憶要素を保
   持する状態保持メモリを具備し、 前記認識手段は、 ａ．前記画像生成手段が画素の画像データの生成を開始
   するときに、前記画像メモリの全ての単位領域について
   画像データの書き込みが行われていないことを示す記憶
   要素を前記状態保持メモリに書き込み、 ｂ．前記画像生成手段が画素の画像データを生成したと
   きは、当該画素の画像データを格納すべき領域である前
   記画像メモリの単位領域に画像データの書き込みが行わ
   れているか否かを当該単位領域に対応した前記保持状態
   メモリ内の記憶要素に基づいて判断し、 ｃ．前記合成手段によって前記画像メモリの単位領域に
   画像データが書き込まれるときには、当該単位領域に画
   像データの書き込みが行われたことを示す記憶要素を前
   記状態保持メモリに書き込むことを特徴とする請求項１
   または２に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 画像出力手段を具備し、 前記認識手段は、前記画像メモリの各単位領域のうち、
   画像データの書き込みが行われた単位領域のみから画像
   データを読み出して前記画像出力手段へ供給し、 前記画像出力手段は、前記認識手段を介して画像データ
   を受け取った部分については当該画像データにより出力
   画像を形成し、画像データを受け取らなかった部分につ
   いては予め定めれた出力画像を形成することを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 画像を表すコード情報を格納するコード
   メモリを具備し、 前記画像生成手段が、 外部からコード情報を受信して前記コードメモリに格納
   する手段と、 前記コードメモリに記憶されたコード情報に従って前記
   画素の画像データを生成する手段とを具備することを特
   徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装
   置。