摘要：随着印刷业的发展，喷墨印刷机的印刷速度成为人们关注的要点。针对当前对印刷速度要求越来越高，对制约印刷机打印速度的瓶颈进行深入分析，现阶段计算机硬盘存取数据的速度受限，设计开发了基于分布式处理的高速喷墨印刷系统软件。该软件系统以面向对象的程序设计理论为基础，采用C/S体系结构，实现多台服务器并行处理和数据传输及打印功能，经实际应用，证明该软件系统在提高打印速度中的有效性和可行性。
　　关键词：喷墨印刷；分布式处理；软件设计；C/S体系结构
　　中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 02-0000-02
　　1 引言
　　喷墨技术是复杂的，但是这种复杂体现在控制技术和设备本身，印刷技术数字化后，对于操作者来说，却变得非常简单 。随着喷墨头、墨水以及集成技术的不断发展，高速喷墨印刷设备不断推陈出新，人们对印刷速度的要求越来越高，然而数字印刷技术面临的一个主要问题就是打印速度。
　　为了满足不断增长的数字印刷机喷头打印速度的需求，本文设计了一种基于分布式处理的高速喷墨数字印刷系统，与现阶段传统的单机系统不同的是通过分布式并行处理机制，提高页面点阵数据的发送速度。分布式处理系统将不同地点的或具有不同功能的或拥有不同数据的多台计算机用通信网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下，协调地完成信息处理任务的计算机系统 。
　　分布式处理的多机系统是为每个打印色面配置一个服务器做为色面控制器，色面控制器进行色面计算并传输打印数据给对应色面的硬件控制模块。不同色面的页面点阵数据发送过程可以分布式并行发送，由数控硬件进行页面同步处理，以提高打印速度。
　　2 多机分布式系统整体框架
　　并行处理的目的是通过采用多个处理单元同时对任务进行处理来减少执行的时间 。
　　分布式高速喷墨数字印刷系统由系统控制器、RIP（Raster Image Processor简称RIP，RIP服务器即是光栅图像处理器将打印文件进行光栅化处理，将连续的颜色或者图像数字信息转换成可供喷头进行打印的光栅化点阵数据）服务器和四台色面控制器构成。
　　四个色面控制器分别为色面控制器C（青）、色面控制器M（品）、色面控制器Y（黄）和色面控制器K（黑）。其中系统控制器代理软件运行于RIP服务器，提供了与RIP软件的交互接口，接收RIP软件输出的数据，将数据转换成EJP文件格式数据（方正数码印刷机文件打印格式），通过Socket通信和PCIe总线传送给各个色面控制器。在分布式存储模式下，需要打印的文件（如PDF文件）通过RIP服务器进行光栅化处理，由系统控制器代理接收点阵数据并生成C.ejp，M.ejp，Y.ejp，K.ejp分别存储在四个对应的色面控制器中，解析页面数据并行发送给数控硬件进行四色页面同步处理，可以有效地减少数据传输量，减少从硬盘读取的数据量，并提高计算效率，可大大提高数字印刷机的印刷速度。
　　3 多机分布式软件系统设计
　　软件系统主要由以下五个模块组成：
　　（1）用户接口层：主要接收和处理用户输入，显示设备状态。
　　（2）主控制接口层：管理和维护一个作业列表，维护各个作业的状态，作业数据监听，外围设备接口的监控等。
　　（3）数据处理层：将上层发送或解析得到的点阵数据进行转换，使之符合下层接口需要的格式，同时对数据进行缓存。
　　（4）设备接口层：控制下层设备，发送和接收HMI协议层数据，监测设备状态等。
　　（5）错误码和日志记录-各种错误码报告和日志记录。
　　主控模块软件的设计
　　本系统是基于VS2008软件平台，采用C++编程语言开发。充分发挥面向对象语言的优势，便于后期进行系统更新和维护。
　　系统控制器用于管理整个系统的工作流程并向用户提供简洁美观的操作界面。主要功能有预览、打印、取消打印、停止打印、暂停打印和恢复打印；对数控系统等有复位操作、参数配置、外围设备控制、打印测试图、显示系统各部分的日志信息等。
　　4 主要实现技术
　　4.1 通信技术
　　由于高速数字印刷系统控制器软件为多机分布式软件，因此采用C/S体系结构。
　　要打印的作业经过RIP服务器光栅化后生成点阵数据，系统控制器代理通过Socket通讯发送作业信息给系统控制器，系统控制器发送命令Socket给四个色面控制器，色面控制器开辟存储点阵数据的存储空间，成功后返回ACK给系统控制器，系统控制器返回ACK给系统控制器代理；再由系统控制器代理发送点阵数据给色面控制器，由色面控制器对对应色面的点阵数据文件进行解析和发送给数控硬件打印。打印过程中的已打页数和打印速度通过Socket返回给系统控制器，在用户操作界面上显示出来。
　　4.2 压缩编码技术
　　要打印的作业文件经过光栅化处理后生成的页面点阵数据存储格式采取ZIP包的格式，文件扩展名为EJP。打印数据经过压缩再传输，减少了数据传输量，提高整体的数据处理速度。压缩方式是基于字节的游程压缩方法，游程是指由字符构成的数据流中各字符重复出现而形成的字符串长度 ，适合压缩版面中以文字和图形为主的页面点阵数据，该方法的特点是压缩和解压缩速度都比较快 。
　　压缩数据处理：单机系统下将四色压缩数据存储在一个EJP文件里，打印时通过一台电脑主机加载四个色面的点阵数据串行发送给数控硬件。
　　分布式处理的方法，是将四个色面的压缩数据拆开成四个EJP文件由四台电脑加载对应色面的EJP文件并行发送数据给数控硬件，以提高打印速度。
　　5 结论
　　高速数字印刷系统控制器软件由单机软件转变为多机软件的主要目的就是为了提高对数控的打印数据传输速度。通过分布式并行处理机制，不同色面的页面点阵数据发送过程可以分布式并行发送，由数控硬件进行页面同步处理。实际打印结果证明多机分布式系统打印速度可以提高到单机系统打印速度的两倍，分别以600*600dpi（Dots Per Inch每英寸的像素）和600*1200dpi为例，实验证明打印速度分别提高50%。
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本文由戚力为 郭培源等人通过我们顺利发表在【计算机光盘软件与应用】杂志中，字数：3105,经过作者戚力为 郭培源同意,为您分享全文，如有疑问，请联系我们！

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