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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Bilddaten und
ein dazu geeignetes Verfahren. Die Vorrichtung und das Verfahren
sind insbesondere zur Übertragung
von Ausschnitten sehr umfangreicher Bilddaten von einem Bild-Server auf
einen Bild-Client geeignet.
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Aus
DE 10 2005 011 124
B4 ist ein Verfahren zur Übertragung von Bilddaten bekannt.
Bei diesem Verfahren werden die Bilddaten einer Bilddatei, die mit
variabler Bildqualität übertragbar
sind, in eine Vielzahl von Datenpakete zerlegt. Die Übertragung beginnt,
indem Bilddaten einer Bilddatei in geringer Bildqualität übertragen
werden. Aus den übertragenen
Bilddaten kann der Anwender einen Bildausschnitt auswählen. Anschließend werden
Bilddaten, die zu dem ausgewählten
Bildausschnitt gehören,
in höherer
Bildqualität übertragen,
während
weitere Datenpakete in niedriger Bildqualität übertragen werden. Mit diesem
Verfahren soll der Anwender die Möglichkeit haben, in die Reihenfolge
der Übertragung
einzugreifen und die gezielte Übertragung
eines Datenpaketes in höherer
Bildqualität
vorzuziehen. Die Übertragung
wird solange fortgesetzt bis die gesamten, d. h. sowohl die ausgewählten als
auch die nicht-ausgewählten
Bilddaten in der höchsten Bildqualität übertragen
sind. Dabei werden schließlich
auch die Bilddaten übertragen,
die sich außerhalb
des auf dem Bildschirm des Anwenders angezeigten Ausschnittes befinden.
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Gemäß
DE 10 2005 011 124
B4 wird somit das gesamte Bild stets vollständig und
in höchster Bildqualität übertragen.
Der An wender kann lediglich entscheiden welcher Ausschnitt des Bildes
zunächst in
höherer
Qualität übertragen
wird. Nach einer gewissen Zeit verfügt der Anwender jedoch über alle Bilddaten
in hoher Qualität.
Eine solche Verfahrensweise ist insbesondere bei medizinischen Anwendungen
sinnvoll, wo für
einen Behandler zunächst
ein Ausschnitt eines Bildes, das mittels eines bildgebenden medizinischen
Verfahrens gewonnen worden ist, für seine Diagnose von besonderem
Interesse ist. Zu einem späteren
Zeitpunkt, insbesondere nach der vollständigen Übertragung des Bildes, kann
der Behandler weitere Ausschnitte betrachten und das Bild dauerhaft
auf seinem Computer speichern.
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Es
kann in bestimmten Fällen
jedoch wünschenswert
sein, daß einem
Anwender die Betrachtung eines umfangreichen digitalen Bildes in
hoher Qualität
ermöglicht
wird, andererseits jedoch die Speicherung, Weiterverarbeitung und
Nutzung des vollständigen
Bildes durch den Anwender verhindert wird.
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US 6,744,891 B1 beschreibt
ein Verfahren und ein System zur Gewährleistung der Zahlung von Lizenzgebühren. Bei
diesem Verfahren sind zwei Klassen von Benutzer vorgesehen. Der
ersten Klasse wird eine teilweise verschlechterte Version der Daten
geliefert, während
der zweiten Klassen eine qualitativ bessere Version der Daten geliefert
wird. Die höhere
Qualität
wird geliefert, sofern eine Lizenzgebühr gezahlt wird. Die Qualität der Versionen
kann über
das Auflösungsniveau
der Daten bestimmt werden. Bei Festbildern können der Kontrast oder die Auflösung verringert
werden. Bei Bitmap-Bildern können
Störungen
hinzugefügt
werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu
beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrichtung angegeben werden, die
einem Anwender die Betrachtung eines umfangreichen digitalen Bildes
in hoher Qualität
ermöglicht, jedoch
die Speicherung des Bildes durch den Anwender verhindert. Ferner
soll ein zu diesem Zweck geeignetes Verfahren angegeben werden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis
6 und 8 bis 14.
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Nach
Maßgabe
der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Übertragung von Bilddaten digitaler
Bilder vorgesehen, die eine erste Rechnereinheit, eine zweite Rechnereinheit
und eine Datenübertragungseinrichtung
umfaßt,
die die erste Rechnereinheit mit der zweiten Rechnereinheit verbindet,
wobei
- – auf
der ersten Rechnereinheit zumindest ein digitales Bild sowie mehrere
Kopien dieses digitalen Bildes hinterlegt sind, wobei die Kopien
des digitalen Bildes geringere Auflösungen als das digitale Bild
aufweisen und wobei die Kopien des digitalen Bildes sich voneinander
in ihrer Auflösung
unterscheiden;
- – die
zweite Rechnereinheit ein Anzeigefenster aufweist, in dem (i) Ausschnitte
des digitalen Bildes oder der Kopien des digitalen Bildes oder (ii) die
Kopie des digitalen Bildes mit der geringsten Auflösung angezeigt
werden können;
und
- – die
erste Rechnereinheit (2) eine Einrichtung (7) zur
Bildmanipulation der anzuzeigenden Bilddaten der zweiten Rechnereinheit
umfasst und die Einrichtung (7) zur Bildmanipulation bei
jedem Bildwechsel durch einen Zufallsgenerator die Art der Bildmanipulation
steuert.
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Die
Vorrichtung ist vorzugsweise derart eingerichtet, daß zu Beginn
der Übertragung
- – die
zweite Rechnereinheit über
die Datenübertragungseinrichtung
die Bilddaten der Kopie des digitalen Bildes mit der geringsten
Auflösung
anfordert;
- – die
Datenübertragungseinrichtung
die angeforderten Bilddaten von der ersten Rechnereinheit auf die
zweite Rechnereinheit überträgt; und
- – die
Kopie des digitalen Bildes mit der geringsten Auflösung in
dem Anzeigefenster der zweiten Rechnereinheit dargestellt wird.
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Die
Auflösung
des in dem Anzeigefenster dargestellten Bildes kann durch Auswahl
eines Ausschnittes aus dem dargestellten Bild erhöht werden. Dazu
werden nach der Auswahl des Bildausschnittes aus dem dargestellten
Bild die Bilddaten der Kopie desjenigen digitalen Bildes von der
ersten Rechnereinheit über
die Datenübertragungseinrichtung
auf die zweite Rechnereinheit übertragen,
die gewählte, beispielsweise
die nächst
höhere
Auflösung
hat. Steht keine Kopie des digitalen Bildes mit höherer Auflösung zur
Verfügung,
so wird ein Ausschnitt des digitalen Bildes selbst auf die zweite
Rechnereinheit übertragen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung sind mehrere, insbesondere zwei bis zehn Kopien des
digitalen Bildes auf der ersten Rechnereinheit hinterlegt. Vorzugsweise
ist auf der ersten Rechnereinheit eine Vielzahl digitaler Bilder
hinterlegt, wobei gleichzeitig für
jedes dieser digitalen Bilder Kopien auf der ersten Rechnereinheit
hinterlegt sind.
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Die
erste Rechnereinheit sollte ferner eine Einrichtung zur Codierung
der Bilddaten umfassen.
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Die
erste Rechnereinheit ist vorzugsweise ein Bild-Server, auf dem die
Vielzahl von digitalen Bildern und deren Kopien gespeichert sind.
Die zweite Rechnereinheit ist vorzugsweise ein Bild-Client. Die Datenübertragungseinrichtung
ist vorzugsweise ein Netzwerk, beispielsweise das Internet oder
ein Intranet.
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Die
Kopien des digitalen Bildes haben erfindungsgemäß eine geringere Auflösung als
das digitale Bild, wobei sich die Auflösungen der digitalen Kopien
voneinander unterscheiden. Unter dem Begriff „Auflösung” wird die Anzahl von Bildpunkten
des digitalen Bildes oder seiner Kopien verstanden.
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Erfindungsgemäß hat das
digitale Bild eine sehr große
Auflösung,
beispielsweise eine Auflösung von
beispielsweise 10.000 × 10.000
Bildpunkten.
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Das
digitale Bild ist vorzugsweise keinem Kompressionsverfahren unterzogen
worden. Ein solches digitales Bild kann beispielsweise mittels eines Hochleistungsscanners
erhalten werden.
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Das
Anzeigefenster hat zweckmäßigerweise eine
Auflösung,
die geringer als die Auflösung
des digitalen Bildes ist. Aus diesem Grund kann das digitale Bild
nicht vollständig
in dem Anzeigefenster dargestellt werden. Vorzugsweise hat das Anzeigefenster eine
Auflösung,
die üblichen
Bildschirmformaten entspricht. Beispielhafte Auflösungen des
Anzeigefensters sind 640 × 480,
800 × 600,
1024 × 768,
1280 × 1024
Bildpunkte. Vorzugsweise kann die Größe des Anzeigefensters durch
den Nutzer nicht verändert werden.
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Nach
Maßgabe
der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Übertragung von Bilddaten digitaler Bilder
mittels einer Datenübertragungseinrichtung nach
Anspruch 1, die eine erste Rechnereinheit mit einer zweiten Rechnereinheit
verbindet, vorgesehen, das die folgenden Schritte umfaßt:
- – Bereitstellen
zumindest eines digitalen Bildes sowie mehrerer Kopien dieses digitalen
Bildes auf der ersten Rechnereinheit, wobei die Kopien des digitalen
Bildes geringere Auflö sungen
als das digitale Bild aufweisen und wobei die Kopien des digitalen
Bildes sich voneinander in ihrer Auflösung unterscheiden;
- – Bereitstellen
eines Anzeigefensters auf der zweiten Rechnereinheit, in dem (i)
Ausschnitte des digitalen Bildes oder der Kopien des digitalen Bildes
oder (ii) die Kopie des digitalen Bildes mit der geringsten Auflösung angezeigt
werden können;
und
- – Übertragung
von Bilddaten von der ersten Rechnereinheit über die Datenübertragungseinrichtung auf
die zweite Rechnereinheit,
wobei zu Beginn der Übertragung - – die
zweite Rechnereinheit über
die Datenübertragungseinrichtung
die Bilddaten der Kopie des digitalen Bildes mit der geringsten
Auflösung
anfordert;
- – die
Datenübertragungseinrichtung
die angeforderten Bilddaten von der ersten Rechnereinheit auf die
zweite Rechnereinheit überträgt; und
- – die
Kopie des digitalen Bildes mit der geringsten Auflösung in
dem Anzeigefenster der zweiten Rechnereinheit dargestellt wird;
und
wobei im Anschluß die
Auflösung
des in dem Anzeigefenster dargestellten Bildes durch Auswahl eines
Ausschnittes aus dem dargestellten Bild heraufsetzbar ist.
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Nach
Auswahl eines Bildausschnittes aus dem in dem Anzeigefenster dargestellten
Bild werden die Bilddaten der Kopie desjenigen digitalen Bildes
von der ersten Rechnereinheit über
die Datenübertragungseinrichtung
auf die zweite Bildeinheit übertragen,
die die gewählte
Auflösung
hat. Steht eine weitere Kopie eines digitalen Bildes mit höherer Auflösung nicht
mehr zur Verfügung,
so wird ein Ausschnitt des digitalen Bildes übertragen. Wenn bereits ein
Ausschnitt des digitalen Bildes in dem Anzeigefenster der zweiten
Rechnereinheit angezeigt wird, und ein anderer Ausschnitt des digitalen
Bildes angefordert wird, werden die Bilddaten des ursprünglich angezeigten
Ausschnittes, die nicht Teil des anderen Ausschnittes sind, von
der zweiten Rechnereinheit gelöscht.
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Zweckmäßigerweise
wird der Ausschnitt des digitalen Bildes oder der Kopie des digitalen
Bildes vor der Übertragung
von der ersten Rechnereinheit auf die zweite Rechnereinheit mittels
eines digitalen Manipulationsverfahrens derart verändert, daß das digitale
Bild auf der zweiten Rechnereinheit nicht oder nur fehlerhaft aus
den übertragenen
Ausschnitten des digitalen Bildes zusammengesetzt werden kann. Dazu
kann beispielsweise eine Verzerrung des übertragenen Ausschnittes des
digitalen Bildes vorgenommen werden, der Farbkanal der zu der zweiten Rechnereinheit übertragenen
Bilddaten des digitalen Bildes und/oder der Kopien des digitalen
Bildes vor der Übertragung
verändert
werden, oder die Bilddaten des digitalen Bildes und/oder der Kopien
des digitalen Bildes können
vor der Übertragung
mit einem digitalen Wasserzeichen versehen werden.
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Die
Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest
ein digitales Bild mit hoher Auflösung auf einer ersten Rechnereinheit
hinterlegt ist, wodurch eine Bilddatenbank bereitgestellt wird,
die von einem zweiten Rechner über
die Datenübertragungseinrichtung
abrufbar ist. Zur Verhinderung der Weitergabe dieses digitalen Bildes
von dem zweiten Rechner an Dritte, ist vorgesehen, daß auf der
zweiten Rechnereinheit jeweils nur ein Ausschnitt des digitalen
Bildes dargestellt wird. Die dargestellten Ausschnitte des digitalen
Bildes besitzen die volle Auflösung
des digitalen Bildes. Die Größe des dargestellten
Ausschnittes wird durch die Größe des Anzeigefensters,
d. h. dessen Auflösung,
auf der zweiten Rechnereinheit bestimmt. Soll ein größerer Ausschnitt
des digitalen Bildes in dem Anzeigefenster dargestellt werden, so wird
dieser größere Ausschnitt
in einer Auflösung dargestellt,
die geringer als die des digitalen Bildes ist. Dazu wird entweder
ein Ausschnitt aus einer der hinterlegten Kopien des digitalen Bildes
oder eine vollständige
Kopie des digitalen Bildes in dem Anzeigefenster dargestellt, wobei
die vollständige
Kopie die geringste Auflösung
aufweist.
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Typischerweise
wird auf der zweiten Rechnereinheit zunächst die Kopie (Kopie 1) des
digitalen Bildes in dem Anzeigefenster dargestellt, die die geringste
Auflösung
aufweist. Innerhalb dieser Kopie (Kopie 1), die als Übersichtsbild
bezeichnet wird, kann der Nutzer der zweiten Rechnereinheit mittels eines
Eingabegerätes
wie einer Maus navigieren, d. h. er kann einen Ausschnitt innerhalb
des Übersichtsbildes
wählen.
Diese Auswahl wird dann über
die Datenübertragungseinrichtung
an die erste Rechnereinheit übermittelt.
Anschließend
werden die Bilddaten der Kopie (Kopie 2) des digitalen Bildes mit
nächst höherer Auflösung von
der ersten Rechnereinheit über
die Datenübertragungseinrichtung
auf die zweite Rechnereinheit übertragen,
die dem gewählten Ausschnitt
entsprechen und in dem Anzeigefenster dargestellt. Wählt der
Nutzer innerhalb des Anzeigefensters erneut einen Ausschnitt aus,
so werden Bilddaten der Kopie (Kopie 3), die wiederum die nächst höhere Auflösung aufweist,
oder, sofern keine weitere Kopie zur Verfügung steht, Bilddaten des digitalen Bildes übertragen,
die dem gewählten
Ausschnitt entsprechen und in dem Anzeigefenster dargestellt.
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Überdies
kann der Anwender innerhalb des angezeigten Ausschnittes sich einen
Ausschnitt anzeigen lassen, der an den aktuell dargestellten Ausschnitt
angrenzt und dieselbe Auflösung
wie der aktuell dargestellte Ausschnitt aufweist. Dazu werden die
Bilddaten derselben Kopie oder des digitalen Bildes übertragen,
die dem gewählten
Ausschnitt entsprechen, wobei die nicht mehr benötigten Bilddaten, d. h. die
Bilddaten, die nicht mehr in dem Anzeigefenster der zweiten Rechnereinheit
dargestellt werden, gelöscht.
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Ferner
kann der Nutzer sich größere Ausschnitte
des digitalen Bilds anzeigen lassen, in dem er zu Kopien des digitalen
Bildes zurückkehrt,
die eine geringe Auflösung
aufweisen.
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Zur
weiteren Sicherung des Bildes gegen mißbräuchliche Verwendung können in
der Technik übliche
Maßnahmen
ergriffen werden. Beispielsweise können ein oder mehrere Farbkanäle, die
Abbildungsmaßstäbe oder
anderes so verändert
werden, daß diese Änderungen
in dem Ausschnitt nicht sichtbar sind, jedoch beim Zusammensetzen
der Ausschnittbilder ein fehlerhaftes Bild ergeben.
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Das
Verfahren ist insbesondere für
den Betrieb von Bilddatenbanken von Vorteil. Eine solche Bilddatenbank
umfaßt
eine Vielzahl von Bildern mit hoher Auflösung. Ein Beispiel einer solchen
Bilddatenbank sind Bilder botanischer Objekte, die mit Hilfe eines
der oben genannten Hochleistungsscanner digitalisiert worden sind,
wodurch eine botanische Bilddatenbank erhalten wurde. Diese Bilder
sollen Botanikern an deren jeweiligen Einsatzort zur Verfügung gestellt
werden. Um eine Artbestimmung am Einsatzort vornehmen zu können, benötigt der
Botaniker eine hohe Detailgenauigkeit des Bildes. Allerdings soll
verhindert werden, daß der
Botaniker dazu das Bild vollständig
vom Bild-Server
auf seine Rechnereinheit herunterlädt und dann die Dienste des
Betreibers der Bilddatenbank nicht länger benötigt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Dabei zeigt
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1 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Nach 1 besteht
die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 aus
einer ersten Rechnereinheit 2, die über eine Datenübertragungseinrichtung 4 mit
einer zweiten Rechnereinheit 3 verbunden ist. Die erste Rechnereinheit
ist ein Bild-Server. Auf dem Bildserver ist eine Vielzahl von digitalen
Bildern gespeichert, wobei in 1 zur Veranschaulichung
nur eines dieser digitalen Bilder 5 dargestellt ist. Ferner
sind auf der ersten Rechnereinheit 2 Kopien von jedem der
digitalen Bilder 5 hinterlegt. Die Kopien 5.1, 5.2, 5.3 haben
eine geringere Auflösung
als das jeweilige digitale Bild 5, wobei sich die Auflösung der
Kopien 5.1, 5.2, 5.3 auch voneinander
unterscheidet. Für
das in 1 gezeigte digitale Bild 5 heißt dies,
das folgende Kopien 5.1, 5.2, 5.3 hinterlegt
sind:
- – eine
erste Kopie 5.1 mit der geringsten Auflösung im Vergleich zu den beiden
anderen Kopien 5.2, 5.3;
- – eine
zweite Kopie 5.2 mit einer mittleren Auflösung, wobei
die mittlere Auflösung
höher als
die Auflösung
der ersten Kopie 5.1 und geringer als die Auflösung der
dritten Kopie 5.3 ist; und
- – eine
dritte Kopie 5.3 mit der höchsten Auflösung im Vergleich zu der ersten
und der zweiten Kopie 5.1, 5.2, aber einer geringeren
Auflösung
als die Auflösung
des digitalen Bildes 5.
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Die
zweite Rechnereinheit 3 weist eine Anzeigevorrichtung 6 mit
dem Anzeigefenster auf. Die Datenübertragungseinrichtung 4,
die die erste Rechnereinheit 2 und die zweite Rechnereinheit 3 miteinander
verbindet, besteht aus zwei Kanälen 8 und 9, wobei über Kanal 8 die
mit der Navigation des Nutzers verbundenen Daten von der zweiten
Rechnereinheit 3 an die erste Rechnereinheit 2 übermittelt werden
und über
Kanal 9 die Bilddaten von der ersten Rechnereinheit 3 an
die zweite Rechnereinheit 2 übermittelt werden.
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Zunächst wird
von der ersten Rechnereinheit 2 die erste Kopie 5.1 zur
zweiten Rechnereinheit 3 übertragen, so daß die erste
Kopie 5.1 innerhalb des Anzeigefensters der Anzeigevorrichtung 6 der
zweiten Rechnereinheit 3 dargestellt wird. Der Nutzer kann
dann innerhalb der ersten Kopie 5.1 einen Ausschnitt auswählen. Dieser
Ausschnitt wird dann mit einer höheren
Auflösung
innerhalb des Anzeigefensters der Anzeigevorrichtung 6 der
zweiten Rechnereinheit 3 dargestellt. Dazu werden die Bilddaten,
die für
die Darstellung dieses Ausschnittes benötigt werden, von der zweiten
Rechnereinheit über
die Datenübertragungseinrichtung 4 bei
der ersten Rechnereinheit angefordert. Anschließend werden von der ersten
Rechnereinheit die Bilddaten der zweiten Kopie 5.2, die
dem gewählten
Ausschnitt entsprechen, übertragen.
Wählt der
Nutzer hierin erneut einen Ausschnitt aus, so werden nach Anforderung über Kanal 8 von
der ersten Rechnereinheit die Bilddaten, von der ersten Rechnereinheit 2 die
Bilddaten der zweiten Kopie 5.3, die dem gewählten Ausschnitt
entsprechen, auf die zweite Rechnereinheit übertragen. Wenn der Nutzer
auch hierin einen neuen Ausschnitt wählt, so werden schließlich nach
Anforderung über Kanal 8 Bilddaten
des digitalen Bildes 5 auf die zweite Rechnereinheit 3 übertragen
und in dem Anzeigefenster dargestellt. Auf diese Weise kann der
Nutzer einen Ausschnitt des digitalen Bildes 5 in der höchsten Auflösung betrachten,
ohne daß das
digitale Bild 5 vollständig
auf die zweite Rechnereinheit 3 übertragen wird.
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Selbstverständlich kann
der Nutzer von einem Ausschnitt mit höherer Auflösung zu einem Ausschnitt mit
niedrigerer Auflösung
zurückkehren
oder einen zum dargestellten Ausschnitt angrenzenden Ausschnitt
wählen,
der dieselbe Auflösung
aufweist wie der dargestellte Ausschnitt, wobei sich diese Ausschnitte überschneiden
können.
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Nach
Eingang der Anforderung von Bilddaten auf der ersten Rechnereinheit 2 wird
dort mittels eines Auswahlschalters 5 bestimmt, welche
Bilddaten an die zweite Rechnereinheit 3 zu übertragen sind,
um den ausgewählten
Ausschnitt oder das Übersichtsbild
in dem Anzeigefenster darzustellen. Neben dem Auswahlschalter 5 ist
auf der ersten Rechnereinheit 2 eine Einrichtung 6 zur
Bildmanipulation und/oder Codierung sowie zur Übertragung der Datenpakete
ausgebildet, so daß die
Bilddaten vor der Übertragung
verändert
werden können,
beispielsweise durch Verzerrung, die Veränderung eines Farbkanals oder
den Einbau eines Wasserzeichens.
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- 1
- Vorrichtung
zur Übertragung
von Bilddateien
- 2
- erste
Rechnereinheit
- 3
- zweite
Rechnereinheit
- 4
- Datenübertragungseinrichtung
- 5
- digitales
Bild
- 5.1
- erste
Kopie des digitalen Bildes mit niedriger Auflösung
- 5.2
- zweite
Kopie des digitalen Bildes mit mittlerer Auflösung
- 5.3
- dritte
Kopie des digitalen Bildes mit höherer Auflösung
- 6
- Auswahlschalter
- 7
- Einrichtung
zur Bildmanipulation bzw. Codierung der Bilddaten
- 8
- Kanal
der Datenübertragungseinrichtung
zur Übertragung
von Daten von der zweiten Rechnereinheit zur ersten Rechnereinheit
- 9
- Kanal
der Datenübertragungseinrichtung
zur Übertragung
von Daten von der ersten Rechnereinheit zur zweiten Rechnereinheit