Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik
und betrifft ein Verfahren zur Komprimierung von Druckdaten für elektronische
Drucker oder Belichter zur pixel- und zeilenweisen Aufzeichnung
von Druckseiten.The
This invention relates to the field of electronic reproduction technology
and relates to a method for compressing print data for electronic
Printer or imagesetter for pixel and line-wise recording
of printed pages.
In
der Reproduktionstechnik werden Druckvorlagen für Druckseiten erzeugt, die
alle zu druckenden Elemente wie Texte, Grafiken und Bilder enthalten.
Für den
farbigen Druck wird für
jede Druckfarbe eine separate Druckvorlage erzeugt, die alle Elemente
enthält,
die in der jeweiligen Farbe gedruckt werden. Für den Vierfarbdruck sind das
die Druckfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK). Die nach
Druckfarben separierten Druckvorlagen werden auch Farbauszüge genannt.
Die Druckvorlagen werden in der Regel gerastert (Screening) und
mit einem Drucker auf Papier aufgezeichnet oder auf Filme belichtet,
die dann zur Herstellung von Druckformen für das Drucken hoher Auflagen
(Druckplatten, Druckzylinder) weiter verarbeitet werden. Alternativ
können die
Druckvorlagen in speziellen Recordern auch direkt auf Druckplatten
belichtet werden. Zum Prüfen des
Inhalts und der Farben der Druckseiten werden Druckvorlagen in Proofrecordern
mit einem Aufzeichnungsprozeß belichtet,
der in einer farbigen Ausgabe den Druckprozeß simuliert.In
The reproduction technique produces print templates for printed pages, the
contain all elements to be printed such as texts, graphics and images.
For the
colored printing is for
Each ink creates a separate artwork that contains all the elements
contains
which are printed in the respective color. For the four-color printing are
the inks cyan, magenta, yellow and black (CMYK). The after
Printing inks separated printing originals are also called color separations.
The artwork is usually rasterized (Screening) and
recorded on paper or exposed to film with a printer,
then the production of printing plates for high-volume printing
(Printing plates, printing cylinder) are processed further. alternative
can they
Print templates in special recorders also directly on printing plates
be exposed. To check the
Contents and the colors of the printed pages become print templates in Proofrecordern
exposed with a recording process,
which simulates the printing process in a colored output.
Die
Druckdaten einer zu reproduzierenden Druckseite beschreiben die
Seite in Form von Grauwerten, wenn die Druckseite in Schwarzweiß gedruckt
wird, bzw. in Form von Farbwerten, wenn es sich um einen farbigen
Druck handelt. Wird die Druckseite in den vier Druckfarben CMYK
gedruckt, so werden die optischen Dichten dieser Druckfarben in
jedem Bildpunkt durch vier Farbwerte beschrieben. Bei einem Schwarzweiß-Druck
genügt
entsprechend ein Grauwert je Bildpunkt. Die Farbwerte einer Druckfarbe
werden auch als Farbauszug bezeichnet. Wenn die Druckseite in Form
von digitalen Druckdaten beschrieben wird, werden z.B. für jeden
Bildpunkt vier Bytes entsprechend den vier Farbauszugswerten erzeugt.
Die Farbauszugswerte haben dann eine von 256 möglichen Dichtestufen zwischen
0 und 255. Die Farbauszugsdaten einer Druckfarbe können deshalb auch
als "Schwarzweiß-Seite" aufgefaßt werden,
deren "Grauwerte" in jedem Bildpunkt
die Dichtestufe der zugehörigen
Druckfarbe angeben.The
Print data of a page to be reproduced describe the
Page in the form of gray values when the printed page is printed in black and white
is, or in the form of color values, if it is a colored
Pressure acts. If the print side in the four inks CMYK
printed, the optical densities of these inks are in
each pixel is described by four color values. At a black and white print
enough
according to a gray value per pixel. The color values of an ink
are also referred to as a color separation. When the print page in shape
of digital print data is described e.g. for each
Pixel generates four bytes corresponding to the four color separation values.
The color separation values then have one of 256 possible density levels between
0 and 255. The color separation data of an ink can therefore also
as a "black-and-white page",
their "gray values" in each pixel
the density level of the associated
Specify printing color.
1 zeigt den nach dem Stand
der Technik überwiegend
verwendete Arbeitsablauf bei der Erzeugung und Aufzeichnung von
Druckdaten für Druckseiten,
die in der Seitenbeschreibungssprache PostScript bzw. PDF beschrieben
sind. Die PostScript-Daten 1 werden einem Raster-Image-Prozessor 2 (=RIP)
zugeführt,
der ein speziell für
diese Aufgabe optimierter Rechner sein kann oder ein Programm auf
einem Standardrechner. Im Normalfall werden in einem Vorprozeß von einem
Anwendungsprogramm zur Zusammenstellung einer Druckseite (Layout-Programm)
separierte PostScript-Daten 1 für jeden Farbauszug einer Druckseite
erzeugt und an den RIP 2 weitergegeben (separated PostScript).
Alternativ kann eine farbige Druckseite auch in einem einzigen PostScript-Datenbestand
erzeugt werden (composite PostScript). Im folgenden wird der Fall der
separierten PostScript-Daten 1 weiter erläutert. 1 shows the most commonly used in the prior art workflow in the generation and recording of print data for printed pages, which are described in the page description language PostScript or PDF. The PostScript data 1 become a raster image processor 2 (= RIP), which may be a specially optimized for this task computer or a program on a standard computer. Normally, in a pre-process, an application program for compiling a print page (layout program) separates separated PostScript data 1 generated for each color separation of a printed page and to the RIP 2 passed (separated PostScript). Alternatively, a color print page can also be created in a single PostScript database (composite PostScript). The following is the case of separated PostScript data 1 further explained.
In
einem ersten Schritt werden die PostScript-Daten 1 eines
Farbauszugs durch einen Interpreter 3 analysiert und in
eine Folge von einfachen grafischen Objekten zerlegt. Dazu wird
die Druckvorlage in horizontale Streifen (Bänder) geteilt, die jeweils
aus einer bestimmten Zahl von Zeilen bestehen und die nacheinander
bearbeitet werden. Vorzugsweise werden die Zeilen wiederum in Abschnitte
(Zonen) geteilt, die jeweils aus einer bestimmten Zahl von Bildpunkten
bestehen. Die einfachen grafischen Objekte werden vom Interpreter
in einem Datenformat ausgegeben, das als Display-Liste 4 (1) bezeichnet wird. Das
Datenformat beschreibt für
jedes einfache Objekt seine geometrische Form und mit welchem Grauwert
es gefüllt
ist. In der Display-Liste 4 erscheinen die Objekte nacheinander
in der Reihenfolge, in der die zugehörigen Seitenelemente in den
PostScript-Daten beschrieben sind. Dabei können Objekte, die in der Display-Liste 4 später erscheinen,
Objekte, die früher
in der Display-Liste 4 erschienen sind, teilweise oder
ganz überdecken.In a first step, the PostScript data 1 a color separation by an interpreter 3 analyzed and decomposed into a series of simple graphical objects. For this purpose, the print template is divided into horizontal strips (bands), each of which consists of a certain number of lines and which are processed one after the other. Preferably, the lines are in turn divided into sections (zones), each consisting of a certain number of pixels. The simple graphic objects are output by the interpreter in a data format, which is displayed as a display list 4 ( 1 ) referred to as. The data format describes for each simple object its geometric shape and with which gray value it is filled. In the display list 4 The objects appear one after the other in the order in which the corresponding page elements in the PostScript data are described. It can include objects in the display list 4 appear later, objects earlier in the display list 4 have appeared, partially or completely cover.
Im
RIP 2 wird die Display-Liste 4 in einem weiteren
Schritt einem Rastergenerator 5 zugeführt, der die Objekte der Display-Liste 4 nacheinander
in mit Rasterpunkten gefüllte
Flächen
umsetzt und als gerasterte Druckdaten 6 in einen Druckdaten-Speicher 7 schreibt.
Die Erzeugung der Rasterpunkte geschieht z.B. in bekannter Weise
durch den Vergleich der Grauwerte mit einer Schwellwertmatrix, die
die Anordnung und Größe der Rasterpunkte
enthält.
Die Rasterpunktgröße und/oder
die Anzahl der Rasterpunkte je Flächeneinheit, je nach dem verwendeten Rastersystem,
wird dabei je nach dem Grauwert des Objekts in der Display-Liste 4 variiert.
Die gerasterten Druckdaten 6 von Objekten, die später in der
Display-Liste 4 erscheinen, überschreiben jeweils die entsprechenden
Bereiche des Druckdaten-Speichers 7. Nachdem alle Objekte
eines Bandes vom Raster-generator 5 gerastert und in den
Druckdaten-Speicher 7 geschrieben wurden, wird der Inhalt des
Druckdaten-Speichers 7 als Steuersignalwerte an den Drucker
bzw. Belichter 8 weitergeleitet und dort aufgezeichnet.In the RIP 2 becomes the display list 4 in a further step, a raster generator 5 fed to the objects of the display list 4 successively converted into areas filled with grid points and as screened print data 6 in a print data memory 7 writes. The generation of the halftone dots takes place, for example, in a known manner by comparing the gray values with a threshold value matrix which contains the arrangement and size of the halftone dots. The grid dot size and / or the number of grid points per unit area, depending on the grid system used, is depending on the gray value of the object in the display list 4 varied. The rastered print data 6 of objects later in the display list 4 appear, overwrite the respective areas of the print data memory 7 , After all objects of a tape from the grid generator 5 rasterized and in the print data memory 7 are written, the contents of the print data memory 7 as control signal values to the printer or imagesetter 8th forwarded and recorded there.
Durch
die Überlappung
der Objekte in der Display-Liste 4 und die wiederholte
Rasterung von Teilflächen
im Druckdaten-Speicher 7, die sich überdecken, ist die Zeit, die
der RIP 2 für
die Bearbeitung und Ausgabe eines Bandes an den Drucker 8 benötigt, variabel
und nicht vorhersehbar. Sie hängt
davon ab, wieviele Objekte in einem Band vorkommen und zu welchem
Anteil sie sich überdecken.
Bei der hohen Geschwindigkeit moderner Drucker und Belichter kann
somit bei dem bisherigen Arbeitsablauf zur Erzeugung von Druckdaten
aus PostScript-Daten nicht immer sichergestellt werden, daß der RIP 2 die Steuersignalwerte
für den
Drucker 8 kontinuierlich mit der durch die Druckergeschwindigkeit
vorgegebenen Datenrate liefern kann.Due to the overlapping of objects in the display list 4 and the repeated rasterization of patches in the print data memory 7 that are over cover, is the time that the RIP 2 for editing and outputting a tape to the printer 8th needed, variable and unpredictable. It depends on how many objects occur in a band and to what extent they overlap. At the high speed of modern printers and imagesetters can thus not always be ensured in the previous workflow for generating print data from PostScript data that the RIP 2 the control signal values for the printer 8th can deliver continuously at the data rate dictated by the printer speed.
Eine
bekannte Lösung
dieses Problems ist, einen Start/Stop-Betrieb des Druckers bzw.
Belichters vorzusehen, wobei die Aufzeichnung der Druckdaten beim
Ausbleiben der Steuersignalwerte solange unterbrochen wird, bis
der RIP 2 wieder Steuersignalwerte liefert, und dann die
Aufzeichnung ansatzlos am Ort der Unterbrechung fortgesetzt wird.
Die mechanische und optische Konstruktion eines Druckers bzw. Belichters,
der Druckdaten im Start/Stop-Betrieb aufzeichnen kann, ohne daß die Start/Stop-Stellen
in der fertigen Aufzeichnung zu sehen sind, ist aufwendiger und
teurer als für
einen Drucker, der kontinuierlich aufzeichnet. Außerdem benötigt das
Stoppen und Wiederanlaufen der Aufzeichnungseinheit für jeden
Start/Stop-Vorgang zusätzliche
Zeit, so daß die
Aufzeichnung dadurch erheblich länger
dauern kann als bei einem kontinuierlichen Betrieb.A known solution to this problem is to provide a start / stop operation of the printer, wherein the recording of the print data in the absence of the control signal values is interrupted until the RIP 2 again provides control signal values, and then the recording is continued without a trace at the location of the interruption. The mechanical and optical design of a printer that can record print data in start / stop without seeing the start / stop locations in the final record is more expensive and expensive than a printer that continuously records , In addition, the stopping and restarting of the recording unit requires additional time for each start / stop operation, so that the recording can take considerably longer than in a continuous operation.
Andererseits
erfordert ein RIP, der PostScript-Daten für Druckseiten unabhängig von
der Komplexität
des Seiteninhalts jeweils so schnell in Druckdaten umsetzen kann,
daß er
mit der Aufzeichnungsgeschwindigkeit eines kontinuierlich arbeitenden
Druckers bzw. Belichters immer Schritt halten kann, sehr schnelle
Prozessoren und große
Speicher und wird dadurch ebenfalls teuer.on the other hand
requires a RIP that provides PostScript data for printed pages regardless of
the complexity
convert page content into print data so quickly,
that he
with the recording speed of a continuous
Printer or imagesetter can always keep up, very fast
Processors and big ones
Memory and thus also expensive.
Auch
die bekannte Lösung,
den Druckdaten-Speicher 7 im RIP so groß zu machen, daß er die Druckdaten
einer ganzen Druckseite zwischenspeichern kann (Page Buffer), ist
nicht praktikabel, da der Speicher dann sehr groß und teuer wird. Für eine in vier
Druckfarben gedruckte Druckseite der Größe 12 inch × 18 inch und eine Auflösung von
600 dpi (dpi = dots per inch) ergibt sich eine Puffergröße von 297 MByte.
Bei einer Aufzeichnungszeit von 5 Sekunden für die Druckseite muß der Page
Buffer mit ca. 60 MByte/s ausgelesen werden können.Also the known solution, the print data memory 7 Making it large in the RIP so that it can buffer the print data of an entire print page (Page Buffer) is impractical since the memory then becomes very large and expensive. For a printed in four inks print page the size of 12 inches × 18 inches and a resolution of 600 dpi (dpi = dots per inch) results in a buffer size of 297 MByte. With a recording time of 5 seconds for the print side, the page buffer must be able to be read out with approx. 60 MB / s.
2 zeigt einen Lösungsweg
für die
Interpretation von PostScript-Daten und die Erzeugung und Aufzeichnung
von Druckdaten, der in der Patentveröffentlichung WO 96/31837 beschrieben
ist, und der die oben erläuterten
Probleme vermeidet. Die PostScript-Daten 1, die den Inhalt
der Druckseite beschreiben, werden dem RIP 2 zugeführt, wo
sie in einem ersten Schritt vom Interpreter 3 analysiert
und in eine Display-Liste 4 umgewandelt werden, wie es
zuvor bereits erläutert
wurde. In einem zweiten Schritt wird aus der Display-Liste 4 von
einem sogenannten Delta-Listen
Generator 9 eine überlagerungsfreie und
komprimierte Matrix von Grauwerten (= Delta-Liste 10) erzeugt
und z.B. auf einem Plattenspeicher 11 gespeichert. Für die Aufbereitung
der Delta-Liste 10 werden die Überlagerungen der Objekte in
der Display-Liste 4 geeignet eliminiert und anschließend die
Grauwerte der Bildpunkte mittels einer speziellen Lauflängencodierung
komprimiert. Für jeden
Bildpunkt gibt es in der Delta-Liste 10 nur einen Grauwert.
Zu einem späteren
Zeitpunkt werden die gespeicherten Delta-Listen der Druckseite,
d.h. die verschiedenen Farbauszüge,
nacheinander vom Plattenspeicher 11 abgerufen, dekomprimiert,
vom Rastergenerator 5 in gerasterte Druckdaten 6 umgewandelt
und im Drucker 8 aufgezeichnet. Die Rasterung der Delta-Listen 10 geschieht
schritthaltend mit der Druckergeschwindigkeit, indem z.B. eine spezielle
Hardwareeinheit als Rastergenerator verwendet wird. Die in der Delta-Liste 10 verwendete
Datenkomprimierung umfaßt
sowohl die horizontale Lauflängencodierung
von Bildpunkten mit gleichem Grauwert in einer Zeile als auch die
vertikale Komprimierung von untereinanderliegenden Zonen mit gleichen Grauwerten
der Bildpunkte in der Zone. 2 shows a solution for the interpretation of PostScript data and the generation and recording of print data, which is described in the patent publication WO 96/31837, and avoids the problems discussed above. The PostScript data 1 , which describe the content of the printed page, the RIP 2 where they come in a first step from the interpreter 3 analyzed and in a display list 4 be converted as previously explained. In a second step will be off the display list 4 from a so-called delta-list generator 9 a non-overlapping and compressed matrix of gray values (= delta list 10 ) and eg on a disk storage 11 saved. For the preparation of the delta list 10 become the overlays of the objects in the display list 4 appropriately eliminated and then compressing the gray values of the pixels by means of a special run-length coding. For every pixel there are in the delta list 10 only a gray value. At a later point in time, the stored delta lists of the print page, ie the different color separations, become successively from the disk memory 11 retrieved, decompressed, from the grid generator 5 in rastered print data 6 converted and in the printer 8th recorded. The rasterization of delta lists 10 happens keeping pace with the printer speed by, for example, using a special hardware unit as a raster generator. The ones in the delta list 10 Data compression used includes both horizontal run-length encoding of pixels having the same gray level in a line and vertical compression of sub-zones having equal gray levels of the pixels in the zone.
Auch
mit dem Verfahren nach der WO 96/31837 können in bestimmten Anwendungsfällen die
Druckdaten nicht schnell genug dekomprimiert und gerastert werden,
um mit der Druckergeschwindigkeit schrittzuhalten. Das ist beispielsweise
der Fall, wenn die Rasterung aus Kostengründen nicht mit einer speziellen
Hardwareeinheit ausgeführt
werden soll sondern mit einem Rechnerprogramm oder wenn es sich
um eine Mehrstufenrasterung handelt, d.h. eine Rasterung, die z.B.
4-Bit Aufzeichnungswerte für
jeden aufzuzeichnenden Punkt erzeugt, mit denen das Druckwerk angesteuert
wird. Dann ergeben sich beim Dekomprimieren und Rastern Verzögerungen
durch die Notwendigkeit, 4-Bit Werte in den Byteorientierten Speicherzellen
des Rechners zu packen und zu entpacken, die den Prozeß zu sehr
verlangsamen. Eine Lösung
dafür ist
in der Deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 100 12 521.2 angegeben. Dabei
werden kurze Lauflängen schon
bei der Erzeugung der komprimierten Druckdaten gerastert und die
entsprechenden 4-Bit Aufzeichnungswerte werden in die komprimierten
Druckdaten 10 eingefügt.
Für die
Erzeugung der komprimierten Druckdaten steht genügend Zeit zur Verfügung, da
die Aufzeichnung der Druckdaten erst gestartet wird, wenn die komprimierten
Druckdaten vollständig
vorliegen. Die 4-Bit Aufzeichnungswerte für diese kurzen Lauflängen brauchen
dann später
bei der Dekomprimierung und Rasterung nur in die gerasterten Druckdaten 6 kopiert
zu werden, was ausreichend schnell erfolgen kann.Even with the method according to WO 96/31837, in certain applications the print data can not be decompressed and rasterized fast enough to keep up with the printer speed. This is the case, for example, if the rasterization is not carried out with a special hardware unit for cost reasons but with a computer program or if it is a multilevel rasterization, ie a rasterization which generates, for example, 4-bit recorded values for each point to be recorded the printing unit is controlled. Then there are delays in decompressing and rasterizing due to the need to pack and unpack 4-bit values in the byte-aligned memory cells of the computer which slow the process too much. A solution to this problem is in the German patent application with the file number DE 100 12 521.2 specified. Short run lengths are already rasterized during the generation of the compressed print data and the corresponding 4-bit record values are converted into the compressed print data 10 inserted. Enough time is available for the generation of the compressed print data since the recording of the print data is only started when the compressed print data are completely available. The 4-bit record values for these short runlengths will then only need to be rasterized in the decompression and rasterization later on 6 to be copied, which can be done quickly enough.
Mit
dem Verfahren nach der Patentanmeldung DE 100 12 521.2 ist das Zeitproblem
bei der Dekomprimierung und Rasterung der komprimierten gelöst. Häufig gibt
es jedoch trotz der Verwendung der komprimierten Druckdaten immer
noch das Problem, dass der verfügbare
Speicher zur Zwischenspeicherung der komprimierten Druckdaten nicht ausreicht
oder aus Kostengründen
begrenzt werden soll. Das heißt,
es wird eine noch weitergehende Datenkomprimierung der Druckdaten
gefordert. Nach dem Stand der Technik wird dann die Auflösung der komprimierten
Druckdaten reduziert, z.B. indem jeweils 2 x 2 benachbarten Bildpunkten
der gleiche Grauwert zugewiesen wird und sie so zu einem Bildpunkt
zusammengefaßt
werden. Das ist aber mit einer deutlich merkbaren Beeinträchtigung
der Bildqualität
der aufgezeichneten Druckseite verbunden. Besonders störend ist
dabei, dass die begrenzenden Konturen zwischen benachbarten Objekten
auf der Druckseite vergröbert
werden, so dass beispielsweise die Konturen von Textelementen stufig
erscheinen.With the method according to the patent application DE 100 12 521.2 the time problem is solved in the decompression and screening of the compressed. Often, however, despite the use of the compressed print data, there is still the problem that the available memory for caching the compressed print data is insufficient or limited for cost reasons. That is, an even further data compression of the print data is required. According to the state of the art, the resolution of the compressed print data is then reduced, for example, by assigning the same gray value to 2 x 2 adjacent pixels in each case and thus combining them into one pixel. But this is associated with a noticeable impairment of the image quality of the recorded page. Particularly disturbing is that the limiting contours are coarsened between adjacent objects on the printed page, so that, for example, the contours of text elements appear in stages.
Ein ähnliches
Verfahren zur Verringerung der anfallenden Druckdaten ist in der EP 08 43 279 A2 vorgeschlagen.
Es wird vorgeschlagen die Auflösung des
Druckbildes zu verringern, in dem weniger Rasterpunkte pro Inch
gedruckt werden oder alternativ die Gradation der Druckdaten zu
verringern. Auch durch dieses hier beschriebene Verfahren entstehen störende Effekte
zwischen benachbarten Objekten auf einer Druckseite wobei die Konturen
von Textelementen stufig erscheinen können.A similar method for reducing the resulting print data is in EP 08 43 279 A2 proposed. It is proposed to reduce the resolution of the print image by printing fewer screen dots per inch or, alternatively, reducing the gradation of the print data. This method also describes disruptive effects between adjacent objects on a printed page, whereby the contours of text elements may appear in stages.
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
Verfahren anzugeben, mit dem ein komprimiertes und überlagerungsfreies Datenformat
für die
Druckdaten in mehreren Schritten weiter komprimiert werden kann,
ohne dass die Bildqualität
der aufgezeichneten Druckseite wesentlich beeinträchtigt wird.
Das Verfahren ist mit Vorteil bei der Aufzeichnung von Druckdaten
in Druckern oder Belichtern einsetzbar, die eine hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeit
haben und die eine Anzahl verschiedener Graustufen je Druckpunkt
bzw. Belichtungspunkt aufzeichnen können. Diese Aufgabe wird durch
die Merkmale der Ansprüche
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.It
Therefore, the object of the present invention, an improved
Specify a method with which a compressed and overlay-free data format
for the
Print data can be further compressed in several steps,
without the picture quality
the recorded print page is significantly affected.
The method is advantageous in the recording of print data
Can be used in printers or platesetters that have a high recording speed
and have a number of different shades of gray per pressure point
or exposure point. This task is done by
the features of the claims
solved.
Advantageous developments are specified in the subclaims.
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 bis 7 näher beschrieben.The invention will be described below with reference to 1 to 7 described in more detail.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 den
Arbeitsablauf bei der Erzeugung von Druckdaten aus PostScript-Daten (Stand der Technik), 1 the workflow in the generation of print data from PostScript data (prior art),
2 den
Arbeitsablauf bei der Erzeugung von Druckdaten aus PostScript-Daten mittels der
Erzeugung einer komprimierten Delta-Liste (Stand der Technik), 2 the workflow in the generation of print data from PostScript data by means of the generation of a compressed delta list (prior art),
3 die
Druckdaten in einem Bandausschnitt nach dem Stand der Technik, 3 the print data in a band cutout according to the prior art,
4 die
Druckdaten in einem Bandausschnitt nach einem ersten Merkmal der
Erfindung, 4 the print data in a band cutout according to a first feature of the invention,
5 die
Druckdaten in einem Bandausschnitt nach einem zweiten Merkmal der
Erfindung, 5 the print data in a band cutout according to a second feature of the invention,
6 die
Druckdaten in einem Bandausschnitt nach einem dritten Merkmal der
Erfindung, und 6 the print data in a band cutout according to a third feature of the invention, and
7 ein
Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. 7 a flow diagram of the method according to the invention.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
wird am Beispiel einer Ausgabe von Druckdaten auf einem schnellen
Farbdrucker beschrieben, der die vier Druckfarben CMYK mit einer
Auflösung
von 600 dpi aufzeichnet und der je Aufzeichnungspunkt und Druckfarbe 16 Dichtestufen
aufzeichnen kann. Zur Ansteuerung des Druckwerks werden deshalb
4-Bit Aufzeichnungswerte benötigt,
mit denen die 16 möglichen
Dichtestufen je Aufzeichnungspunkt und Druckfarbe codiert sind.
Im folgenden wird die Aufzeichnung eines Farbauszugs erläutert. Die
anderen Farbauszüge
werden in gleicher Weise behandelt.The method according to the invention is described using the example of an output of print data on a fast color printer which records the four inks CMYK with a resolution of 600 dpi and the per dot and ink 16 Can record density levels. To control the printing unit, therefore, 4-bit recording values are needed, with which the 16 possible density levels per recording dot and ink are coded. The following explains the recording of a separation. The other color separations are treated in the same way.
Der
Arbeitsablauf bei der Erzeugung der Druckdaten erfolgt zunächst wie
bereits für
das Verfahren nach der Patentanmeldung DE 100 12 521.2 beschrieben, d.h.
die PostScript- bzw. PDF-Daten einer Druckseite werden durch einen
Interpreter 3 in eine Display-Liste 4 umgewandelt,
die Display-Liste wird in ein Format von überlagerungsfreien und komprimierten
Druckdaten 10 umgesetzt und gespeichert. Zur Aufzeichnung
der Druckseite werden die komprimierten Druckdaten 10 dekomprimiert
und vom Rastergenerator 5 in die gerasterten Druckdaten 6 umgesetzt,
die in diesem Fall aus 4-Bit Aufzeichnungswerten bestehen. Da 16 Dichtestufen
je Aufzeichnungspunkt nicht ausreichen, um direkt ein Druckbild
mit genügend
feiner Abstufung der Grauwerte bzw. Farbwerte zu erzeugen, ist eine Mehrstufenrasterung
erforderlich, die die 8-Bit Grauwerte, die aus der Interpretation
der PostScript-Daten hervorgehen und in den komprimierten Druckdaten 10 gespeichert
sind, in eine für
das Auge als genügend feinstufig
empfundene Darstellung umsetzt. Dazu kann ein beliebiges der bekannten
Rasterverfahren verwendet werden, wie beispielsweise eine amplitudenmodulierte
Rasterung oder eine frequenzmodulierte Rasterung.The workflow in the generation of the print data is initially as already for the method according to the patent application DE 100 12 521.2 described, ie the PostScript or PDF data of a printed page are through an interpreter 3 in a display list 4 converted, the display list is in a format of non-overlapping and compressed print data 10 implemented and saved. To record the print page, the compressed print data 10 decompressed and from the grid generator 5 into the screened print data 6 implemented, which consist in this case of 4-bit recording values. There 16 Density levels per dot not sufficient to directly produce a print image with sufficiently fine gradation of grayscale values or color values, requires multilevel panning which includes the 8-bit gray values resulting from the interpretation of the PostScript data and in the compressed print data 10 are converted into a perceived as sufficiently fine-grained representation for the eye. Any of the known screening methods can be used for this purpose, for example an amplitu denormated screening or frequency modulated screening.
3 zeigt
einen Ausschnitt der nach dem Verfahren der Patentanmeldung DE 100 12 521.2 erzeugten
komprimierten Druckdaten 10. Dargestellt ist ein Bandausschnitt 20 mit
der Breite einer Zone. In einem Abschnitt A sind lauflängencodierte
Druckdaten gespeichert, in dem Beispiel mit einem Grauwert gw =
193 und Lauflängen 21 zwischen
LL = 40 und LL = 42. Im angrenzenden Abschnitt B sind vorgerasterte
4-Bit Aufzeichnungswerte 25 für jeden aufzuzeichnenden Bildpunkt
gespeichert, die beispielsweise kompakte Rasterpunkte 26 bilden.
In 3 sind die 16 möglichen 4-Bit Aufzeichnungswerte
mit 0... 15 bezeichnet. Im Abschnitt C sind wieder lauflängencodierte
Druckdaten gespeichert, in dem Beispiel mit einem Grauwert gw =
124 und Lauflängen 22 zwischen
LL = 68 und LL = 72. Die Abschnitte A, B und C sind durch die Konturlinien 23, 24 begrenzt.
Die lauflängencodierten
Abschnitte A und C repräsentieren
beispielsweise Text- oder Grafikelemente der Druckseite, und der
vorgerasterte Abschnitt B repräsentiert
beispielsweise einen Bildbestandteil. In 3 ist wegen
der besseren Übersichtlichkeit
ein stark vereinfachter Bandausschnitt 20 mit einer Bandhöhe von 8
Zeilen und einer Zonenbreite von 128 Bildpunkten dargestellt. In
der Praxis sind diese Werte in der Regel höher. Außerdem enthält ein Bandausschnitt im allgemeinen
auch mehr als drei Abschnitte mit lauflängencodierten bzw. vorgerasterten
Druckdaten. 3 shows a section of the according to the method of the patent application DE 100 12 521.2 generated compressed print data 10 , Shown is a band cutout 20 with the width of a zone. In a section A, run-length-coded print data are stored, in the example with a gray value gw = 193 and run lengths 21 between LL = 40 and LL = 42. In the adjacent section B are pregasterized 4-bit record values 25 stored for each pixel to be recorded, the example compact grid points 26 form. In 3 the 16 possible 4-bit recording values are designated 0 ... 15. In section C, run-length-coded print data are again stored, in the example with a gray value gw = 124 and run lengths 22 between LL = 68 and LL = 72. Sections A, B and C are through the contour lines 23 . 24 limited. The run-length coded portions A and C represent, for example, text or graphic elements of the print page, and the pre-scrambled portion B represents, for example, an image constituent. In 3 is a greatly simplified tape cutout for better clarity 20 shown with a band height of 8 lines and a zone width of 128 pixels. In practice, these values are usually higher. In addition, a patch generally also includes more than three sections of run length encoded and pre-rasterized print data, respectively.
Nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird
in einem ersten Schritt eine weitere Komprimierung der Druckdaten
erreicht, indem in den vorgerasterten Abschnitten die Auflösung der
Rasterpunkte senkrecht zur Zeilenrichtung zunächst um den Faktor 2 vergröbert wird.
Dazu wird die der Rasterung zugrundeliegende Schwellwertmatrix in
vertikaler Richtung um den Faktor 2 gestreckt und dann erneut gerastert.
Dadurch wiederholen sich die vorgerasterten 4 Bit-Aufzeichnungswerte
in aufeinanderfolgenden Zeilen und brauchen deshalb für einmal
gespeichert zu werden. 4 zeigt das Ergebnis dieser
Operation. Die Rasterpunkte 26 sind in vertikaler Richtung um
den Faktor 2 gestreckt. Wesentlich für die Erhaltung der Bildqualität ist dabei,
dass die begrenzenden Konturlinien 23, 24 zwischen
den Abschnitten A, B und C in ihrer Form und Bildpunktauflösung nicht verändert werden.
Ihr Verlauf wird nach wie vor durch die Lauflängen 21 bzw. 22 bestimmt.
Das bedeutet, daß zum
Beispiel Textelemente in ihrer Randschärfe nicht verändert werden.According to the method of the invention, in a first step, further compression of the print data is achieved by initially coarsening the resolution of the screen dots perpendicular to the line direction by a factor of 2 in the pre-screened sections. For this purpose, the threshold value matrix underlying the screening is stretched in the vertical direction by a factor of 2 and then rasterized again. As a result, the pre-rasterized 4-bit recording values repeat in successive lines and therefore need to be stored once. 4 shows the result of this operation. The halftone dots 26 are stretched in the vertical direction by a factor of 2. Essential for the preservation of image quality is that the limiting contour lines 23 . 24 between sections A, B and C are not changed in their shape and pixel resolution. Their course is still determined by the run lengths 21 respectively. 22 certainly. This means that, for example, text elements are not changed in their edge sharpness.
Anstelle
der vertikalen Streckung der Rasterpunkte 26 in den vorgerasterten
Bereichen B kann auch eine Vergröberung
der Rasterpunktauflösung
in vertikaler Richtung um den Faktor 2 durchgeführt werden, indem die Verteilung
der 4-Bit Aufzeichnungswerte in jeder zweiten Zeile gleich gemacht wird
wie in der vorangegangenen Zeile. 5 zeigt das
Ergebnis dieser Operation. Die Verteilung der 4-Bit Aufzeichnungswerte
in den Zeilen 1, 3, 5 und 7 entspricht der Verteilung in der 3.
In den Zeilen 2, 4, 6 und 8 wird die Verteilung aus der vorangegangenen
Zeile wiederholt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird
die Größe der Rasterpunkte 26 nicht
verändert.
Nur ihre Form wird etwas variiert.Instead of the vertical extension of the grid points 26 In the pre-screened areas B, coarsening of the halftone dot resolution in the vertical direction by a factor of 2 can also be performed by making the distribution of the 4-bit recording values in every other row the same as in the previous row. 5 shows the result of this operation. The distribution of the 4-bit record values in rows 1, 3, 5 and 7 corresponds to the distribution in the 3 , In lines 2, 4, 6 and 8, the distribution from the previous line is repeated. In this embodiment of the invention, the size of the halftone dots becomes 26 not changed. Only their shape is slightly varied.
Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die vertikale Streckung
der Rasterpunkte 26 in den vorgerasterten Bereichen B zunächst nur
im Gelb-Farbauszug
durchgeführt.
Da Gelb die hellste der vier Druckfarben ist, sind Veränderungen
der Druckdaten in dieser Farbe am wenigsten sichtbar, so daß die dadurch
bedingten Beeinträchtigungen der
Bildqualität
am geringsten sind. Erst wenn die mit der Veränderung der Rasterpunkte im Gelb-Farbauszug
erreichte weitere Komprimierung nicht ausreicht, wird die gleiche
Maßnahme
nacheinander für
den Cyan-Farbauszug, den Magenta-Farbauszug und schließlich auch
für den Schwarz-Farbauszug
durchgeführt.
Dieses Merkmal der Erfindung ist nicht auf die Druckfarben CMYK
beschränkt.
Allgemein wird die vertikale Streckung der Rasterpunkte 26 in
der Reihenfolge zunehmender visueller Dunkelheit vorgenommen, auch
wenn andere Druckfarben verwendet werden.According to a further feature of the invention, the vertical extension of the grid points 26 initially performed only in the yellow color separation in the pre-screened areas B. Since yellow is the brightest of the four inks, changes in the print data in that color are the least visible, so the resulting image quality degradation is the least. Only if the further compression achieved with the change of the halftone dots in the yellow color separation is not sufficient, the same measure is carried out successively for the cyan color separation, the magenta color separation and finally also for the black color separation. This feature of the invention is not limited to the inks CMYK. Generally, the vertical extension of the halftone dots becomes 26 in the order of increasing visual darkness, even if other inks are used.
Wenn
die dann erreichte Komprimierung immer noch nicht ausreichend hoch
ist, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die vertikale Streckung
der Rasterpunkte um den Faktor 2 erhöht, d.h. die Rasterpunkte werden
insgesamt um den Faktor 4 gestreckt. Dieser neue Streckungsfaktor wird
dann wiederum zunächst
nur auf den Gelb-Farbauszug angewendet und wenn erforderlich schrittweise
auf die anderen Farbauszüge
ausgedehnt, bis der benötigte
Komprimierungsfaktor erreicht ist. Ist die dann erreichte Komprimierung
immer noch nicht ausreichend hoch, kann die vertikale Streckung
der Rasterpunkte nochmals um den Faktor 2 erhöht werden, d.h. die Rasterpunkte
werden insgesamt um den Faktor 8 gestreckt.If
the compression reached then still not sufficiently high
is, according to a further feature of the invention, the vertical extension
the halftone dots increased by a factor of 2, i. the grid points become
stretched by a factor of 4 in total. This new stretch factor will
then again first
applied only to the yellow color separation and gradually if necessary
on the other color separations
extended until the needed
Compression factor is reached. Is the compression achieved then
still not high enough, can the vertical stretch
the grid points are increased again by a factor of 2, i. the grid points
are stretched by a factor of 8 in total.
Nach
einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Komprimierung
der Druckdaten 10 noch weiter erhöht, indem untereinanderliegende
Zonen (Zeilenabschnitte mit der Zonenbreite, z.B. 128 Bildpunkte
breit) auch in ihren lauflängencodierten
Abschnitten bezüglich
der Grauwerte und der Lauflängen
gleich gemacht werden. Diese Zonen brauchen dann für jeweils
zwei aufeinanderfolgende Zeilen nur einmal gespeichert zu werden.
Ein Teil der Zonen in einem Band ist bereits unmittelbar nach dem
Interpretieren der PostScriptdaten und nach der Umwandlung in die
Druckdaten 10 bezüglich
der Grauwerte und Lauflängen
in aufeinanderfolgenden Zeilen gleich und trägt damit zur Komprimierung
der Druckdaten 10 bei. In dem Beispiel von 4 sind das
die Zonen in den Zeilen 1 und 2 bzw. 7 und 8. Mit der Angleichung
weiterer Zonen soll die Komprimierung weiter erhöht werden, wenn die zusätzliche Komprimierung
durch die Streckung der Rasterpunkte 26 in den vorgerasterten
Bereichen B noch nicht den geforderten Wert erreicht hat. 6 zeigt
für das Beispiel
von 4, wie die Zonen durch dieses Merkmal der Erfindung
verändert
werden. Bei dieser Angleichung von untereinanderliegenden Zonen
wird allerdings die hohe Auflösung
der begrenzenden Konturlinien 23, 24 verringert
und damit die Bildqualität
stärker
beeinträchtigt
als durch die Streckung der Rasterpunkte 26. Diese zusätzliche
Maßnahme
wird deshalb vorzugsweise auch nur durchgeführt, wenn die Komprimierung
durch die Streckung der Rasterpunkte 26 nicht ausreichend
ist. Auch diese Komprimierung kann auf mehr als zwei aufeinanderfolgende Zeilen
erweitert werden, allgemein auf N Zeilen, wenn die Komprimierung
noch weiter erhöht
werden muß.
Dazu wird in einem Band die maximal mögliche Zahl unterschiedlicher
Zonen Zmax = Bandhöhe_in_Zeilen × Zonenzahl_je_Zeile mit
der tatsächlichen
Anzahl Zist gespeicherter Zonen in dem Band verglichen. Wenn Zist > Zmax/N ist, kann durch
Angleichen untereinanderliegender Zonen eine weitere Komprimierung
erzielt werden. Vorzugsweise werden dann die noch unterschiedlichen vertikal
benachbarten Zonen daraufhin untersucht, wie stark sie voneinander
abweichen, d.h. in wie vielen Bildpunkten sie sich unterscheiden
und wie stark die Grauwerte voneinander abweichen. Danach wird eine
Rangfolge der Unterschiedlichkeit aufgestellt, von geringer Abweichung
bis zu großer
Abweichung. Vorzugsweise werden dann zuerst die Zonen mit geringer
Abweichung, dann mit etwas größerer Abweichung
usw. angeglichen, bis die geforderte Komprimierung erreicht ist.According to a further feature of the present invention, the compression of the print data 10 even further increased, in that underneath zones (line sections with the zone width, eg 128 pixels wide) are also made equal in their run-length-coded sections with regard to the gray values and the run lengths. These zones then need to be stored only once for every two consecutive lines. Part of the zones in a tape is already immediately after interpreting PostScript data and converting it to print data 10 with respect to the gray values and run lengths in successive lines and thus contributes to the compression of the print data 10 at. In the example of 4 these are the zones in lines 1 and 2 or 7 and 8. With the alignment of other zones, the compression should be further increased if the additional compression by the extension of the grid points 26 in the pre-screened areas B has not yet reached the required value. 6 shows for the example of 4 how the zones are changed by this feature of the invention. However, this approximation of subjacent zones results in the high resolution of the limiting contour lines 23 . 24 reduced and thus the image quality affected more than by the extension of the grid points 26 , This additional measure is therefore preferably carried out only when the compression by the extension of the grid points 26 is not enough. Also, this compression can be extended to more than two consecutive lines, generally N lines, if the compression needs to be increased even further. For this purpose, the maximum possible number of different zones in a band Zmax = band_in_lines × zone_number_line compared with the actual number of stored zones in the tape. If Zist> Zmax / N, further compression can be achieved by aligning adjacent zones. Preferably, then the still different vertically adjacent zones are then examined to see how much they differ, ie in how many pixels they differ and how much the gray values differ from each other. Then, a ranking of the difference is set up, from small deviation to large deviation. Preferably, then the zones are first adjusted with little deviation, then with a slightly larger deviation, etc., until the required compression is reached.
In 7 ist
noch einmal der Ablauf der zusätzlichen
Komprimierung der Druckdaten 10 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
als Ablaufdiagramm dargestellt. Die zuvor erläuterten einzelnen Merkmale
der Erfindung kommen nacheinander zum Einsatz, wobei die Komprimierung
schrittweise erhöht
wird, bis ein geforderter Komprimierungsgrad erreicht ist bzw. die
Datenmenge der Druckdaten ein vorgegebenes Maximalvolumen unterschritten
hat. Dieses Kriterium wird nach jedem Schritt überprüft und die Komprimierung wird
beendet, wenn das Kriterium erfüllt
ist. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die Komprimierung "sanft" ist, d.h. mit Merkmalen
beginnt, die die Bildqualität
nur wenig beeinträchtigen.
Die Konturlinien 23, 24 zwischen verschiedenen
Seitenelementen bleiben weitgehend erhalten und werden nur verändert, wenn
eine sehr hohe Komprimierung gefordert ist. Eine Vergröberung der
Auflösung
erfolgt nur vertikal zur Zeilenrichtung, in der Zeilenrichtung bleibt
die hohe Auflösung immer
erhalten.In 7 is again the process of additional compression of the print data 10 represented by the method according to the invention as a flow chart. The above-described individual features of the invention are used successively, wherein the compression is increased stepwise until a required degree of compression is achieved or the data volume of the print data has fallen below a predetermined maximum volume. This criterion is checked after each step and compression is terminated if the criterion is met. The advantage of the method according to the invention is that the compression is "gentle", ie begins with features that only slightly affect the image quality. The contour lines 23 . 24 between different page elements are largely retained and are only changed when a very high compression is required. A coarsening of the resolution is only vertical to the row direction, in the row direction the high resolution always remains.
