CN1105991C - 图像输出装置 - Google Patents

Abstract

一图像输出装置，此图像输出装置被设定成一第一解析度方式运作，供读取不同于该第一解析度的一第二解析度的图像，经调变处理后，以该第一解析度输出该图像，包括：图像数据寄存器，供暂时存储所输入的第二解析度图像数据；图像数据调变单元，供读取该第二解析度图像数据，选择性地输出该图像数据，而得到第一解析度的输出数据。

Description

图像输出装置

本发明涉及一图像输出装置，其具有图像解析度调变的功能，能将输入的图像数据转换后，配合该输出装置以特定的解析度输出该图像。如此使电脑主机只需输出固定解析度的灰阶或彩色图像数据，便能同时供多个不同解析度的图像输出装置输出该图像。

目前市面上常见的一般激光、喷墨式打印机，其打印头普遍约可输出600DPI×600DPI的图像，但为了节省输出所需时间，使用者可能会自电脑主机端设定图像输出的解析度为300DPI×300DPI，或150DPI×150DPI，或若干个较低解析度的选项，如图1(a)所示，以加速打印机处理速度。

如图1(b)所示，而这些图像输出装置输出数据处理的程序为：首先电脑主机将数据存储于帧缓存器(Frame Buffer)1中，经由DMA数据总线2传送至图像输出装置3的输出接口4后，再交由打印头5输出图像。

在如此的结构下，透过打印机驱动程序的设定，当使用者告知打印机的打印头/墨水喷头改变输出解析度时，使用者同时也要求电脑主机配合输出解析度，改变传送至输出装置图像数据量的大小。例如：输出300DPI×300DPI图像所需的数据量是300DPI×150DPI时的两倍。

另一方面，目前市面上常见的热敏打印机可输出的最大解析度会同时受限于(a)其感热式印刷头(Thermal Print Head)和(b)热敏色带。其中，热感打印头的解析度是可设定的，但热敏色带的解析度是无法设定的。例如：一般较普遍的热感打印头解析度为300DPI×300DPI，搭配A级300DPI×300DPI解析度的色带，即可输出300DPI×300DPI图像。若只是输出草稿或为了节省打印成本，也可以使用解析度较低的B级300DPI×150DPI解析度的色带。比较300DPI×300DPI，300DPI×150DPI两种模式下图像的输出像素排列，请参见图2(a)、(b)。

因为使用者无法经由软件的设定，任意改变热敏色带的解析度，因此当热敏打印机所安装的是300DPI×150DPI解析度的色带，而电脑主机软件却被错误地设定为300DPI×300DPI的输出模式时，电脑主机将会传送300DPI×300DPI解析度模式的图像数据量给热敏打印机，此时所输出的图像像素会如图2(c)般重叠排列，重叠处会出现原来图像中不存在的颜色像素，导致输出失真，使用者无法接受打印输出的品质。

上述传输模式其缺点如下：

1.每次输出图像时，电脑主机必须针对特定的输出解析度，计算调整相对应的输出数据量，增加电脑主机的工作负担。

2.如果电脑主机和图像输出装置两者所预设的输出解析度不一致时，则所输出的图像将会失真。

3.如果电脑主机要将同一图像送至不同解析度的图像输出装置时，必须要按不同装置的性能，调变图像解析度，分多次传送。

美国专利4891634号专利提出若干可自动调整解析度使图像正常输出的改良作法。其是利用一工作站预先收集各图像输出装置的输出解析度性能，再透过此工作站监控图像输出工作，对于输出入解析度不吻合的情形，便自动地(a)改变图像输入装置扫描时的解析度，或(b)按比例删除该图像的部分像素，以符合输出装置的解析度。但是该专利技术仍必须(a)仰赖电脑主机计算调变输出图像解析度及(b)要求电脑主机预先收集各图像输出装置信息，如果所收集到的信息和输出设定不同时，输出图像依然会有所谬误。

有鉴于此，本发明的目的是为了解决上述现有技术中的问题而提供具有图像解析度调变功能的图像输出装置。

为实现所述目的，本发明提供一种图像输出装置，此图像输出装置被设定成一第一解析度方式运作，供读取不同于该第一解析度的一第二解析度的图像数据，经调变处理后，以该第一解析度输出该图像数据，其包括：图像数据寄存器，供暂时存储并输出该第二解析度图像数据；图像数据调变单元，供读取该第二解析度图像数据，选择性地输出该图像数据，而得到第一解析度的图像数据；其中，图像数据调变单元包含一运算单元，接收该第二解析度图像数据，将图像数据调变后输出第一解析度的图像数据；一解析度比较单元，比较第二解析度与第一解析度，并判断是否需要输出经过调变的第一解析度的图像数据，并输出一选择信号，用于选择第一和第二解析度的图像数据之一作为输出；一多工器，输入该第二解析度的图像数据及经过该运算单元调变的第一解析度的图像数据，且接收该选择信号，然后该多工器根据该选择信号选择性地输出该第二解析度的图像数据或者输出经过调变的第一解析度的图像数据。

另外，本发明还提供一种图像输出装置，其具有图像解析度调变的功能，能读取不同解析度的图像数据，经由调变后，配合该输出装置一特定的解析度输出该图像数据，其包括：图像数据寄存器，可暂时性存储并输出该图像数据；像素调变单元，其包含一加法器及一除法器，加法器输入该图像数据，加法器及除法器计算各个像素点和邻近像素点的平均值，作为各个像素点的新像素值；解析度调变单元，配合该图像输出装置的特定解析度，按比例地移去该像素调变单元输出图像的像素点，使调变后的图像数据和该输出装置有相同的解析度；其中解析度调变单元包含一T型触发器、与其连结的一选择逻辑电路及一多工路，该T型触发器利用输入的水平同步信号，判断目前输出的是奇数行还是偶数行的图像数据，并输出一奇偶信号，而选择逻辑电路，接收一像素输出时序及该奇偶信号，输出一选择信号至该多工器，使多工器输出该调变后的图像数据。

本发明的功效：

1.针对所收到的图像数据，本发明能自动调变输出图像的解析度，因此不会因电脑主机端设定错误的输出解析度，导致图像失真。

2.处理器不必调变解析度，如此可降低CPU的负担，增加使用者电脑系统执行效率。

3.使用者在不同解析度操作时，可免除调整电脑主机数据传递量的困扰。

4.单一电脑主机，可将同一图像同时送至网路上任一图像输出装置，各图像输出装置可以根据其自身的性能调整，以最大解析度来输出该图像，如此可减少同一图像传送次数，并充分发挥系统内不同输出装置性能。

5.电脑主机端不需要再存储各图像输出装置的解析度信息，简化电脑主机检测输出装置以及存储输出装置数据的要求。

本发明的特征、优点将以实施例详细描述如下：

附图简要说明：

图1是一公知技术的系统结构图；

图2是一公知技术在不同解析度下，图像输出像素的比较图；

图3是本发明的一种系统结构图；

图4是本发明以高解析度的图像数据，输出较低解析度图像时，其奇数、偶数行像素输出与否的位置图。

图5是本发明的第二实施例的电路图。

详细说明：

在此以一具有图像解析度调变功能的热敏打印机作为本发明的一实施例，其系统结构图如图3所示。假设目前电脑主机输出的图像数据为300DPI×300DPI解析度，本发明能配合A级或B级色带的使用，自动输出300DPI×300DPI或300DPI×150DPI的图像。

如图3所示，本发明各元件工作如下，帧寄存器1存储待输出图像数据，经由DMA数据总线2送至图像输出装置3。该图像输出装置3被设定成一第一解析度方式运作，供读取不同于该第一解析度的一第二解析度的图像数据，经调变处理后，以该第一解析度输出该图像数据，其包括：图像数据寄存器6，供暂时存储并输出该第二解析度图像数据；图像数据调变单元，供读取该第二解析度图像数据，选择性地输出该图像数据，而得到第一解析度的图像数据；其中，图像数据调变单元包含一运算单元7，接收该第二解析度图像数据，将图像数据调变后输出第一解析度的图像数据；一解析度比较单元8，比较第二解析度与第一解析度，并判断是否需要输出经过调变的该第一解析度的图像数据，并输出一选择信号，用于选择第一和第二解析度的图像数据之一作为输出；一多工器10，输入该第二解析度的图像数据及第一解析度的图像数据，且接收该选择信号，然后多工器根据该选择信号选择性地输出第一解析度或者第二解析度的图像数据。色带传感器(Ribbon Sensor)9和解析度比较单元8两者比较输入图像的解析度与使用中色带的种类，判断是否需要调变输入的图像数据。如果不需要调变图像输出解析度，则控制多工器10(MUX A B，multiplexior)的输入选择端(SEL，selection)，选取数据路径B；反之，若图像数据需经调变始能输出，则选择数据路径A。最后经由输出接口电路(Output Interface)，交由打印头(Printer Head)正确地输出图像。

此处色带传感器可利用色带外型的差异，感应色带的种类是A级或B级，假设目前热敏打印机所感应的是300DPI×150DPI解析度的B级色带。而另一方面，电脑主机所送出的图像数据中，假设其输出的图像数据为300DPI×300DPI。本发明的解析度比较单元8接收此二信息后，便决定出行解析度需要调变，且调变比为2，就每一行输入图像数据的像素而言，热敏打印机只能输出每两点中的一点，以此信息控制多工器10读取运算单元7调变后的图像A。

如图5所示，其为本发明的第二实施例，该图像输出装置，具有图像角析度调变的功能，能读取不同解析度的图像数据，经由调变后，配合该输出装置一特定的解析度输出该图像数据，其包括：图像数据寄存器6，可暂时性存储并输出该图像数据；像素调变单元16，其包含一加法器11及一除法器12，加法器输入该图像数据，加法器及除法器计算各个像素点和邻近像素点的平均值，作为各个像素点的新像素值；解析度调变单元17，配合该图像输出装置的特定解析度，按比例地移去该像素调变单元输出图像的像素点，使调变后的图像数据和该输出装置有相同的解析度；其中解析度调变单元包含一T型触发器13、与其连结的一选择逻辑电路及一多工器15，该T型触发器输出一奇偶信号，选择逻辑电路14，接收一像素输出时序及该奇偶信号，输出一选择信号至该多工器，使多工器输出该调变后的图像数据。其中输出信号为：

水平同步信号(/HSYNC)：此信号每一周期会驱动打印头换行一次，当其值为1时打印头未换行，当输出一个0脉冲时打印头换行一次；

像素输出时序(Pclk)：此信号每一个脉冲会驱动打印头输出一点像素；

像素相加时序(Pclk_N)：其频率为Pclk的N倍，用以驱动加法器，将N个像素值相加；

图像数据寄存器所存储的图像像素数据(Pdata)

N：计算像素平均值时，使用者设定取样的像素点数目。

其中T触发器13，乃是利用/HSYNC的输入，正确地判定目前是输出奇数行或偶数行图像(Even＝1，Odd＝0)；选择逻辑电路14以/HSYNC脉冲为reset信号，打印头换行时即重新设值，以Pclk驱动，使输出信号在偶数行时为10101……，奇数行时为01010……，如此控制多工器MUX15的XA，XB的选择，间隔地填以代表“不输出该像素”(dummy pixel)的数值，由输出接口告知打印头勿输出该点像素，完成解析度调变的动作。

如图4，经过解析度调变单元处理后的输出点为：

奇数行×为奇数时-＞输出P(x，1)，P(x，3)…P(x，2n-1)……n＝1，2，3……的像素

偶数行×为偶数时-＞输出P(x，2)，P(x，4)…P(x，2n)……n＝1，2，3……的像素

但若B级色带只是单纯地输出原输入图像1/2的像素，则输出品质较差，图像失真程度较高。

因此图5像素调变单元16的作用，即在补偿此一图像失真，该单元读取图3图像数据寄存器(line buffer)6最后若干行图像数据的数值，加法器11，除法器12将N个像素数据值相加后的总和除以N，如此以平均值补偿各像素点失真，作为像素调变后的数值，代表不同的输出灰阶(gray scale)或色彩浓度(colordensity)。

其取样平均值运算方式如下：

定义P(x，0)＝0，P(0，y)＝0

(a)当以原位置像素点直接输出时，不必取平均值，即N＝1：

x为奇数时，输出奇数列像素值为

P(x，2n-1)＝P(x，2n-1)

x为偶数时，输出偶数列像素值为

P(x，2n)＝P(x，2n)

(b)当取三点平均值，取N＝3：

x为奇数时，输出奇数列像素值为

P(x，2n-1)＝[P(x，2n-2)+P(x，2n-1)+P(x，2n)]/3

x为偶数时，输出偶数列像素值为

P(x，2n)＝[P(x，2n-1)+P(x，2n)+P(x，2n+1)]/3

(c)当取五点平均值，即N＝5：

x为奇数时，输出奇数列像素值为

P(x，2n-1)＝[P(x-1，2n-1)+P(x，2n-2)+P(x，2n-1)+P(x，2n)+P(x+1，2n-1)]/5

x为偶数时，输出偶数列像素值为

P(x，2n)＝[P(x-1，2n)+P(x，2n-1)+P(x，2n)+P(x，2n+1)+P(x+1，2n)]/5

如此，经由计算相邻像素的平均数值，定义为输出的像素值，可以使电脑主机在不改变300DPI×300DPI图像数据传送量的情形下，输出一个较高品质的150DPI×300DIP图像。

Claims (5)

1.一种图像输出装置，此图像输出装置被设定成以一第一解析度方式运作，供读取不同于该第一解析度的一第二解析度的图像数据，经调变处理后，以该第一解析度输出该图像数据；其包括：

图像数据寄存器，供暂时存储并输出该第二解析度图像数据；

图像数据调变单元，供读取该第二解析度图像数据，选择性地输出该图像数据，而得到第一解析度的图像数据；

其中，图像数据调变单元包含

一运算单元，接收该第二解析度图像数据，将图像数据调变后输出第一解析度的图像数据；

一解析度比较单元，比较第二解析度与第一解析度，并判断是否需要输出经过调变的第一解析度的图像数据，并输出一选择信号，用于选择第一和第二解析度的图像数据之一作为输出；

一多工器，输入该第二解析度的图像数据及经过该运算单元调变的第一解析度的图像数据，且接收该选择信号，然后该多工器根据该选择信号选择性地输出该第二解析度的图像数据或者输出经过调变的第一解析度的图像数据。

2.如权利要求1所述的装置，其中图像数据寄存器是由随机存取存储器所构成。

3.一种图像输出装置，其具有图像解析度调变的功能，能读取不同解析度的图像数据，经由调变后，配合该输出装置一特定的解析度输出该图像数据，其包括：

图像数据寄存器，可暂时性存储并输出该图像数据；

像素调变单元，其包含一加法器及一除法器，加法器输入该图像数据，加法器及除法器计算各个像素点和邻近像素点的平均值，作为各个像素点的新像素值；

解析度调变单元，配合该图像输出装置的特定解析度，按比例地移去该像素调变单元输出图像的像素点，使调变后的图像数据和该输出装置有相同的解析度；

其中解析度调变单元包含一T型触发器、与其连结的一选择逻辑电路及一多工器，该T型触发器利用输入的水平同步信号，判断目前输出的是奇数行还是偶数行的图像数据，并输出一奇偶信号，而该选择逻辑电路，接收一像素输出时序及该奇偶信号，输出一选择信号至该多工器，使多工器输出该调变后的图像数据。

4.如权利要求3所述的装置，其中该像素调变单元乃是计算各个像素点和邻近两像素点的平均值，作为各个像素点的输出像素值，同时该图像数据寄存器，只需暂时性存储输入图像最后一行的数据。

5.如权利要求3所述的装置，其中该像素调变单元乃是计算各个像素点和邻近四像素点的平均值，作为各个像素点的输出像素值，同时该图像数据寄存器，只需暂时性存储输入图像最后三行的数据。

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