DE19506792C2 - Method and device for increasing the image quality in image output devices - Google Patents
Method and device for increasing the image quality in image output devicesInfo
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Description
Die Wiedergabe beliebiger Bilddaten mit digitalen Ausgabege räten, wie z. B. Monitoren, Flüssigkristallanzeigen und Ma trix- oder Laserdruckern erfolgt durch eine große Anzahl einzelner Pixel. Diese Pixel sind meist in einem orthogonalen Grundraster angeordnet. Jedes Pixel kann durch seine Koordi naten innerhalb des Grundrasters und durch seine Eigenschaf ten, wie z. B. Farbe, Intensität und Größe beschrieben werden. Die Weite des Grundrasters wird im allgemeinen durch die Anzahl der Pixel je Zoll, dpi (dots per inch), beschrieben.
Binäre Ausgabegeräte können nur einen einzigen Pixeltyp erzeugen. Hier gilt für jede Position des Grundrasters: Pixel gesetzt oder nicht gesetzt. Zur Wiedergabe eines analogen Bildes muß dieses zunächst entsprechend dem Grundraster des Ausgabegeräts diskretisiert werden. Dabei werden Linien und Konturen beliebieger Orientierung in treppenartige Strukturen umgewandelt. Je geringer die Auflösung des Ausgabegerätes ist, desto deutlicher werden diese Stukturen sichtbar und wirken sich störend auf den Gesamteindruck der digitalen Wiedergabe aus.
Die Qualität einer Ausgabeeinrichtung wird deshalb häufig durch ihr Grundraster, bei einem Drucker spricht man von der Druckauflösung, bestimmt. Ein Drucker wird allgemein bei spielsweise als 300 dpi- oder 600 dpi-Drucker bezeichnet. Ein 600 dpi-Drucker hat eine höhere Auflösung als ein 300 dpi- Drucker und liefert deshalb gewöhnlich eine bessere Ausgabe qualität. Dies ist jedoch nicht immer gegeben, da andere Faktoren, wie z. B. der Durchmesser von Pixeln sich ebenfalls auf die erreichbare Druckqualität auswirken. Insbesondere, wenn die Druckauflösung 600 dpi übersteigt, kann man fest stellen, daß ein 600 dpi-Drucker mit variabler Punktgröße eine höhere Ausgabequalität erzeugt, als ein 1200 dpi-Drucker mit einer festen Pixelgröße.
Die tatsächlich realisierte Auflösung des Ausgabegeräts wird durch die entstehenden Kosten bestimmt. Wesentliche Einfluß größen sind zum einen die mechanische Präzision des Ausgabe geräts und der Aufwand an Elektronik zur Aufbereitung und Ausgabe der wiederzugebenden Daten. Jede Verdoppelung der Auflösung hat eine Vervierfachung der zu verarbeitenden Datenmenge zur Folge.
Im Normalfall erfolgt die Diskretisierung des analogen Bildes im Grundraster des Ausgabegerätes. In mindestens zwei Anwen dungsfällen kann es aber auch vorkommen, daß die Auflösung des Ausgabegerätes größer ist als die des auszugebenden diskretisierten Bildes: 1. Das Bild liegt in einer anderen Auflösung bereits vor oder 2. Das Bild kann aus technologi schen Gründen nur in geringer Auflösung diskretisiert werden.
Dem Rastergenerator eines Drucker, wie er beispielsweise aus US-A-5 012 434 bekannt ist, wird von einem HOST-System die kodierte und komprimierte Bildinformation in Form von Befeh len einer standardisierten Sprache, wie z. B. IPDS (Intelligent Printer Data Stream) von IBM, PCL (Printer Command Language) von Hewlett Packard oder Postscript® (Page Description Language) von Adobe, übergeben. Der Rastergenera tor hat die Aufgabe, das endgültige Pixelraster zu erzeugen, das durch die Druckeinheit auf das Papier übertragen wird. Die Rasterauflösung, die vom Rastergenerator erzeugt wird, hängt nicht nur vom Format der vom HOST eingehenden Daten ab, sondern auch von der maximalen druckbaren Auflösung.
Ein typischer Anwendungsfall ist ein Bild, das mit 300 dpi- Auflösung vom HOST eintrifft und mit 600 dpi-Auflösung darge stellt wird. Das Bild mit 600 dpi-Auflösung enthält viermal so viele Daten wie das gleiche Bild, das mit 300 dpi-Auflö sung beschrieben ist. Infolgedessen sind der Speicherbedarf und die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit des Rasterge nerators beim 600 dpi-Druck beträchtlich erhöht, was zu einer Erhöhung der Kosten für die elektronische Hardware des Druc kers führt. Würde lediglich jedes Pixel mit 300 dpi-Auflösung durch 2 . 2 Pixel mit 600 dpi-Auflösung ersetzt, dann entsprä che ein ausgegebenes Druckbild weitgehend dem eines Ausgabe gerätes mit 300 dpi-Auflösung. Die Treppenstrukturen des 300 dpi-Bildes bleiben praktisch erhalten. Die Vorteile des hochauflösenden Ausgabegerätes blieben ungenutzt.
In den letzten Jahren wurden deshalb verschiedene Wege zur Steigerung der Druckqualität aufgezeigt. Solche Wege sind in US-A-4 847 641, US-A-5 029 108, EP-A-0 500 375, EP-A-0 521 491 und EP-A-0 526 738 angegeben. Die drei erstgenannten Lösungen wurden für Laserdrucker optimiert, die ein Ablenkungssystem für einen einzelnen Strahl aufweisen. Das Videosignal, das die Laserdiode steuert, wird einem Verbesserungsschaltkreis in serieller Form zugeführt. Das Videosignal kann von diesem Schaltkreis entweder in unverän derter Form zur Laserdiode durchgeschleift werden oder modul iert werden, wenn Kantenglättung erforderlich ist. Eine Erhöhung der Druckauflösung wird nur dann vorgenommen, wenn der Verbesserungsschaltkreis eine Gruppe von Pixeln erkennt, für die feinere Punkte gedruckt werden sollten.
In Druckern, die, wie aus EP-A-0 521 491 und EP-A-0 526 738 bekannt, einen LED-Zeichengenerator enthalten, ist es stets erforderlich, die genaue Anzahl von Datenbits anzubieten, die durch die Anzahl der LEDs im LED-Kamm des Zeichengenerators bestimmt ist. Anders als bei Druckern mit einer optischen Laserablenkungseinheit erhöhen sich die Druckkopfkosten in signifikanter Weise, wenn beispielsweise anstelle eines 300 dpi-Druckkopfes ein 600 dpi-Druckkopf verwendet wird. Beim genannten Stand der Technik wird das Problem dadurch umgangen, daß eine Erhöhung der Auflösung nur in Papiertrans portrichtung erfolgt, die im rechten Winkel zur Achse des LED-Kamms steht. Die Auflösung in Richtung der Achse des Druckkamms bleibt unverändert. Da der Original 300 dpi-Druck kopf noch bei höheren Schaltfrequenzen verwendet werden kann, ist eine erhöhte Auflösung bei niedrigen Kosten erreichbar. Die Erhöhung der Auflösung gelingt allerdings nur in einer Richtung.
Eine Erhöhung der Auflösung in zwei Richtungen ist aus EP-A-0 584 966 bekannt. Abhängig von einer Eingangsinformati on, die angibt, ob es sich um ein Grauwertbild oder ein Schwarz-Weiß-Bild handelt, wird eine Kantenglättung vorgenom men bzw. nicht vorgenommen. Bei Grauwertbildern besteht die Annahme, daß das Bild durch Kantenglättung in nachteiliger Weise verändert wird. Liegt ein Schwarz-Weiß-Bild vor, dann wird mittels einer endlichen Anzahl von Schablonen festge stellt, durch welches 2 . 2-Pixel einer höheren Auflösung ein ausgewähltes Pixel einer niederen Auflösung ersetzt werden soll. Die Schablonen können zum Zweck einer Einsparung von logischen Gattern an einer Y-Achse gespiegelt und um +90° oder um -90° gedreht werden. Beim Stand der Technik kann so mit beispielsweise die Wiedergabe einer aufsteigenden Linie verbessert werden. Die Darstellung einer abfallenden Linie kann jedoch aufgrund einer fehlenden Spiegelung der Schablo nen an einer X-Achse nicht verbessert werden. Die aufgezeigte Lösung eignet sich zudem nur für langsame Drucker, wie z. B. Tischdrucker.
Aus EP-A-0 549 314 ist ein Laserdrucker bekannt, der ein Ab lenkungssystem für einen einzelnen Strahl aufweist. Mittels dieses Strahles können Pixel zum einen in ihrer Größe modu liert werden und zum anderen der Ort des Pixels variiert wer den. Eine Bildinformation niedriger Auflösung durch Vergleich von aktuellen Pixelmustern mit Referenzpixelmustern in eine Bildinformation hoher Auflösung umgesetzt. Bei der Umsetzung werden die Möglichkeiten der Größenmodellierung von Pixeln und der Ortsvariabilität der Pixel gezielt eingesetzt, um ein optimiertes Druckbild zu erzielen. Beim Einsatz dieser Mög lichkeiten braucht keine Rücksicht auf die Richtung des Kon turüberganges genommen werden, egal ob dieser von einem ein gefärbten Pixel zu einem nicht eingefärbten oder umgekehrt erfolgt. Der Gesamtschwärzungsgrad bleibt aufgrund dieser spezifisch beim Laserdrucker mit abgelenktem Strahl verfügba ren Möglichkeiten nahezu unverändert.
Aus EP-A-0 356 224 ist eine Datenverarbeitungseinheit be kannt, die einen Bereich zur Bildaufbereitung und einen Be reich zur Interpolation von Bildinformationen enthält. Bei unveränderter Gesamtauflösung von beispielsweise 300 dpi wer den mehrere ein umzusetzendes Pixel umgebende Zeilen zum Ge winnen einer Glättungsinformation herangezogen. Zur Glättung werden sowohl eine Modulation der Größe eines Pixels, als auch eine Verschiebung des Zentrums eines Pixels herangezo gen, wie sie nur bei Bildwiedergabeeinrichtungen mit Lasera blenkungseinheit einsetzbar ist.
Aus US-A-4 437 122 ist ein Verfahren zur Erhöhung der Rasterauflösung bekannt. Zur Umsetzung eines Pixels in meh rere Pixel eines feineren Rasters werden in einer 3 . 3-Matrix die das Pixel unmittelbar umgebenden Pixel herangezogen. Der 3 . 3-Matrix wird entsprechend ihrer Belegung mit schwarzen und weißen Pixeln ein Identifikator zugeordnet, der mit entspre chenden Identifikatoren verglichen wird. Ist ein passender Identifikator gefunden, wird das zentrale Pixel der 3 . 3- Matrix durch ein diesen Identifikator zugeordnetes Pixelmu ster des feineren Rasters ersetzt. Bei diesem Verfahren sind 2(3.3) = 512 Identifikatoren erforderlich. Vergrößert man den Bereich der Umgebungspixel beispielsweise auf eine 7 . 7-Matrix, dann wären 2(7.7) = 5,629499 . 1014 Identifikatoren und entsprechende Pixelmuster des feineren Rasters zur Umset zung erforderlich. Ein solches Verfahren ist in einem Hochleistungsdruck- oder Kopiergerät aus Zeit- und Speicher platzgründen nicht einsetzbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtung zur Steigerung der Bildqualität in Bildausgabegeräten aufzuzeigen, die eine schnelle und zuver lässige Umsetzung einer Bildinformation einer groben Raste rung in eine Bildinformation feiner Rasterung erlauben. Die Umsetzung soll auch zufriedenstellende Ergebnisse bei der Umsetzung von Halbtonbildern liefern, sodaß eine Unterschei dung, ob ein Halbtonbild vorliegt oder nicht, unnötig ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 10 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angege ben.
Durch die Erfindung ist es möglich, eine schnelle und zuver lässige Umsetzung einer Bildinformation einer groben Raste rung in eine Bildinformation feiner Rasterung vorzunehmen. Dazu trägt der Satz von vorgegebenen Pixelmustern niedriger Auflösung bei, da er eine begrenzte Anzahl von Vergleichen erforderlich macht. Durch den zweiten Satz von Pixelmustern niedriger Auflösung, der aus der Invertierung des ersten Satzes hervorgeht wird erreicht, daß auch eine Umsetzung von Halbtonbildern ein zufriedenstellendes Ergebnis liefert. Die Invertierung bewirkt, daß beispielsweise bei einer von links unten nach rechts oben verlaufenden Kontur hochaufgelöste Pixel hinzugefügt werden, während bei einer entsprechenden Kontur der gleichen Bildinformation, die jedoch von links oben nach rechts unten verläuft, hochaufgelöste Pixel ent fernt, also ein niedrig aufgelöstes Pixel nicht vollständig dargestellt wird. Statistisch ergibt sich daraus für den gesamten Bildinhalt einer Seite ein konstanter Schwärzungs grad vor und nach der Umsetzung der Bildinformation.
Durch besondere Ausgestaltungen der Erfindung ist sicherge stellt, daß alle möglichen glättbaren Pixelstrukturen von den Sätzen vorgegebener Pixelmuster erfaßt und geglättet werden. Insbesondere werden 90°-Ecken der originalen Bildinformation unverfälscht wiedergegeben.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung beschränkt sich die Anwendbarkeit der Erfindung nicht auf eine geradzah lige Umsetzung von Pixelmustern, wie beispielsweise einer Umsetzung von 300 dpi nach 600 dpi. Vielmehr kann bei einer Steigerung der Auflösung, die kein ganzzahliges Vielfaches bedeutet, die aus den umzusetzenden Pixeln und ihrer Umge bungspixel resultierende Matrix von hochaufgelösten Pixeln in ihrer Größe periodisch so schwanken, daß die ungeradzahlige Steigerung der Auflösung möglich ist.
Mittels einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Vorrichtung ist eine Umsetzung der Bildinformationen in hoher Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit durchführbar. Durch Parallelverarbeitung kann diese Geschwindigkeit noch gestei gert werden.
Durch ihre Zuverlässigkeit und Erfüllung höchster Geschwin digkeitsanforderungen bei der Umsetzung sind das erfindungs gemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verwendung in Hochleistungsdruck- oder -kopiergeräten geeig net.
Die Erfindung kann auch bei der Faximile-Übertragung vorteil haft eingesetzt werden. So kann die Fax-Übertragung bei spielsweise durch eine Bildinformation einer Auflösung von 200 dpi erfolgen. Durch Anwendung der Erfindung erfolgt eine Dekompression in eine Bildinformation einer Auflösung von 400 dpi. Die zu übertragenden Daten können dadurch unabhängig von anderen Kompressionsverfahren auf ¼ reduziert werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1a eine Matrix auszugebender Druckdaten in einer gro ben Auflösung,
Fig. 1b eine Matrix auszugebender, nicht geglätteter Druck daten in einer hohen Auflösung,
Fig. 1c eine Matrix auszugebender, geglätteter Druckdaten in einer hohen Auflösung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung von Clustern hochaufgelöster Pixel bei einer nicht ge radzahligen Umsetzung von Bildinformationen,
Fig. 3 alle möglichen Kombinationen von Pixeln einer Ma trix, mit doppelter Auflösung, durch die Pixel der groben Auflösung ersetzt werden können,
Fig. 4 eine Matrix mit sieben Spalten und sieben Zeilen, deren zentrales Pixel in eine hochaufgelöste Pixel kombination umzusetzen ist,
Fig. 5 eine Matrix gemäß Fig. 4 in der Pixel entsprechend ihrer Berücksichtigung bei einer Glättungsregel un terschiedlich markiert sind,
Fig. 6 verschiedene Glättungsmöglichkeiten anhand einer diagonalen Linie,
Fig. 7 eine als Matrix dargestellte Glättungsregel, die durch Spiegelung und Drehung in andere Glättungsre geln überführt wird,
Fig. 8 als Matrix dargestellte Glättungsregeln zur Erhal tung von 90 Grad Ecken,
Fig. 9 einen Satz von als Matrix dargestellten Glättungs regeln zur Glättung von 2-x-, 3-x- und 4-x-Treppen strukturen,
Fig. 10 einen Satz von als Matrix dargestellten Glättungs regeln zur Glättung von 1-2-1-Treppenstrukturen,
Fig. 11a eine erste Zick-Zack-Struktur,
Fig. 11b eine als Matrix dargestellte Glättungsregel zur Glättung der Struktur gemäß Fig. 11a,
Fig. 12a eine zweite Zick-Zack-Struktur,
Fig. 12b eine als Matrix dargestellte Glättungsregel zur Glättung der Struktur gemäß Fig. 12a,
Fig. 13 zwei als Matrix dargestellte Glättungsregeln zur Glättung von Standard-1-1-Treppenstrukturen,
Fig. 14 eine Blockdarstellung der Funktionseinheiten zur Druckbildaufbereitung,
Fig. 15 ein Blockschaltbild einer Registerkette eines Par allelbus-FIFO-Speichers zur Aufnahme einer Druck zeile,
Fig. 16 ein Blockschaltbild eines Parallelbus-FIFO-Spei chers, der mehrere Registerketten gemäß Fig. 15 enthält,
Fig. 17 eine matrixartige Darstellung des Parallelbus-FIFO- Speichers gemäß Fig. 16,
Fig. 18 eine ausschnittsweise Darstellung eines Block schaltbildes einer Entscheidungseinheit, die mit dem Parallelbus-FIFO-Speicher gemäß Fig. 16 kop pelbar ist, und
Fig. 19 ein Blockschaltbild eines Ausgangsschaltkreises der mit der Entscheidungseinheit gemäß Fig. 18 koppel bar ist.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird eine in Matrixform vorlie gende Druckinformation mit einer niedrigen Auflösung von 300 dpi in eine matrixartige Bildinformation mit einer hohen Auflösung von 600 dpi aufgezeigt. Dies entspricht einer Verdoppelung der Auflösung. Mit Hilfe der vorliegenden Erfin dung sind jedoch auch andere Verfeinerungen, beispielsweise von 180 auf 300 dpi oder von 240 auf 600 dpi möglich.
Einem Drucker mit einer Auflösung von 600 dpi werden Bildin formationen mit einer Auflösung von 300 dpi zugeführt. Fig. 1a zeigt einen Ausschnitt aus einer solchen Matrix mit sechs Spalten 1 bis 6 und sechs Zeilen S1 bis S6. Einzelne Pixel P dieser Matrix sind gesetzt. Die gesetzten Pixel P, wie bei spielsweise das der Spalte 2 in der Zeile S2, sind geschwärzt dargestellt. Die nicht geschwärzten Pixel P, wie z. B. das der Spalte 4 in der Zeile S4, weisen in der Figur keine Schwär zung auf.
Die Bildinformation gemäß der Fig. 1a, kann nun in eine Bildinformation gemäß der Fig. 1b auf einfache Weise dadurch umgesetzt werden, indem sie durch vier entsprechende hochauf gelöste Pixel HP der 600-dpi-Matrix umgesetzt wird. Das gesetzte Pixel P der Spalte 2 und der Zeile S2 der 300-dpi- Matrix würde entsprechend in vier gesetzte hochaufgelöste Pixel HP in den Spalten 2a, 2b und den Zeilen S2a, S2b der 600-dpi-Matrix umgesetzt. Das Ergebnis dieser Umsetzung wäre eine Ausgabe der Bildinformation mit einem 600 dpi Ausgabege rät, die weitgehend der Ausgabe eines entsprechenden Ausgabe gerätes mit einer Auflösung von 300 dpi entspricht. Die Treppenstrukturen des 300 dpi Bildes bleiben dabei praktisch vollständig erhalten und die Vorteile des hochauflösenden Ausgabegerätes bleiben ungenutzt.
Um die Vorteile des hochauflösenden Ausgabegerätes zu nutzen, zeigt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung auf, mit der die groben Sprünge und Treppenstrukturen der niedrig aufgelösten Bildinformation geglättet werden können. Das Ergebnis dieser Glättung ist in Fig. 1c dargestellt.
Jedes Pixel P der niederen Auflösung kann in vier Pixel HP der höheren Auflösung umgesetzt werden. Einem Originalpixel P können demnach maximal 24 = 16 mögliche Kombinationen HP0 . . . HP15 von Pixeln HP der hohen Auflösung zugeordnet werden. Diese möglichen Kombinationen von hochaufgelösten Pixeln HP0 . . . HP15 sind in Fig. 3 dargestellt. Aus diesen möglichen Kombinationen HP0 . . . HP15 soll jeweils diejenige Kombination ausgewählt werden, die zur Glättung einer stufen artigen Struktur am besten geeignet ist.
Auch eine nicht geradzahlige Umsetzung von Bildinformationen ist möglich. Wie in Fig. 2 am Beispiel einer Umsetzung von 240 dpi nach 600 dpi gezeigt, werden je vier Pixeln P der 240-dpi-Matrix drei Cluster mit 6 hochaufgelösten Pixeln HP und ein Cluster mit 7 hochaufgelösten Pixeln HP zugeordnet. Das siebte Pixel Φ wird wahlweise einem der Cluster mit 6 hochaufgelösten Pixel HP zugeordnet. Bei der nicht geradzah ligen Umsetzung von Bildinformationen ergeben sich entspre chend mehr mögliche Kombinationen HP0 . . . HP . . als bei der Umsetzung der Auflösung um den Faktor zwei.
Für die Entscheidung, welche der möglichen Kombinationen HP0 . . . HP15 bei einer Umsetzung zu wählen ist, muß festge stellt werden, ob das auszugebende Pixel P Teil einer trep penartigen Struktur ist. Diese Entscheidung kann durch Be trachten eines umzusetzenden Pixels A, sowie bis zu 48 seiner Nachbarpixel B bis y, wie in Fig. 4 dargestellt, erfolgen. Die Nachbarpixel B bis y bilden eine Matrix der Größe 7 × 7, deren zentrales Pixel P das umzusetzende Pixel A ist. Mittels dieser Matrix kann jedes einzelne Pixel P abgefragt und umgesetzt werden. Im folgenden wird auf die Benennungen der einzelnen Pixel P gemäß Fig. 4 Bezug genommen.
Ein Beispiel für eine Abfrage ist in Fig. 5 dargestellt. Dünn umrandete Pixel P werden nicht abgefragt und damit zur Entscheidungsfindung nicht herangezogen. Dick umrandete Pixel P symbolisieren ein Pixel P, das daraufhin abgefragt wird, ob es nicht gesetzt ist. Farbig ausgefüllte Pixel P werden daraufhin abgefragt, ob sie gesetzt sind. Das Beispiel gemäß Fig. 5 bedeutet demzufolge eine Abfrage, ob das Pixel A gesetzt und die Pixel B, C, D, H und I nicht gesetzt sind. Ist diese Bedingung erfüllt, wird auf Grund dieses Ergebnis ses eine bestimmte Kombination HP0 . . . HP15 gemäß Fig. 3 ausgewählt.
Welche dieser Kombinationen HP0 . . . HP15 auszuwählen ist, wird auf Grund folgender grundsätzlicher Überlegungen bestimmt. Eine Glättung von Treppenstrukturen kann nur dadurch erfol gen, daß bei einem gesetzten Pixel P weniger als vier hochaufgelöste Pixel HP gesetzt werden oder dadurch, daß bei einem umgesetzten Pixel P mindestens ein hochaufgelöstes Pixel HP gesetzt wird. Um den Gesamt-Schwärzungsgrad der auszugebenden Druckinformation zu erhalten, sind die Regeln so gestaltet, daß im Mittel gleich viele hochaufgelöste Pixel HP entfernt wie hinzugefügt werden.
Die Unterschiede werden durch eine in Fig. 6 dargestellte Treppenstruktur, die eine Linie (0) im Winkel von 45° bilden, aufge zeigt. Fügt man dieser Linie (0) bei jeder Treppe ein hochaufgelöstes Pixel HP hinzu, dann ergibt sich die Linie (1). Entfernt man je ein hochaufgelöstes Pixel HP an den Außenkanten der Linie (0), ergibt sich eine Linie (2). Eine Anwendung beider beschriebenen Möglichkeiten, also sowohl Hinzufügen, als auch Entfernen von hochaufgelösten Pixeln HP, würde keine Glättung erzielt werden. Fügt man jedoch nur auf einer Seite der Linie (0) ein hochaufgelöste Pixel HP hinzu und entfernt entsprechend auf der anderen Seite der Linie (0) die hochaufgelösten Pixel HP, dann ergibt sich eine Linie (3). Diese Linie (3) ist optimal geglättet und weist zudem den gleichen Gesamtschwärzungsgrad, wie die Linie (0) auf.
Zur Entscheidung, welche der Kombinationen HP0 . . . HP15 jeweils auszuwählen ist, werden Basisregeln aufgestellt. Diese Basis regeln können durch boolsche Gleichungen ausgedrückt werden. Aus jeder Basisregel lassen sich durch Ausnutzung der Symme trieeigenschaften drei weitere boolsche Gleichungen ableiten. Jede dieser vier symmetrischen Basisregeln kann invertiert werden, weshalb jede Basisregel auf acht Regeln erweiterbar ist. Ein Beispiel einer solchen Basisregel mit deren Ablei tungen ist in Fig. 7 angegeben. Aus der Basisregel werden durch Spiegelung an einer durch das umzusetzende Pixel A verlaufenden Horizontalen, einer Drehung um 90° im Uhrzeiger sinn und einer nochmaligen Spiegelung an der Horizontalen, drei weitere Regeln abgeleitet. Die sich jeweils ergebende Kombination HP0 . . . HP15 wird ebenfalls aus den oben genannten Spiegelungen und der Drehung gewonnen. Die bildhafte Darstel lung gemäß Fig. 7 findet ihren Ausdruck in den nachfolgend angeführten boolschen Gleichungen:
In den boolschen Gleichungen kennzeichnet ein
- - "∧" ein logisches UND
- - "-" die Abfrage eines nicht gesetzten Pixels
∧ I
∧ F
∧ Z
∧ B ∧ K ∧ D ∧ E ∧ H
∧ C ∼ HP6
gespiegelt an der Horizontalen:
A ∧ C ∧ F ∧ L ∧ B ∧ K ∧ G ∧ H ∧ D ∧ I ∼ HP3
gedreht um 90 Grad im Uhrzeigersinn:
A ∧ G ∧ D ∧ V ∧ B ∧ C ∧ H ∧ W ∧ F ∧ I ∼ HP4
gespiegelt an der Horizontalen:
A ∧ E ∧ H ∧ P ∧ B ∧ D ∧ I ∧ O ∧ F ∧ C ∼ HP4
A ∧ I ∧ F ∧ Z ∧ B
∧ K
∧ D
∧ E
∧ H ∧ C
∼ HP3
gespiegelt an der Horizontalen:
A ∧ C ∧ F ∧ L ∧ B ∧ K ∧ G ∧ H ∧ D ∧ I ∼ HP6
gedreht um 90 Grad im Uhrzeigersinn:
A ∧ G ∧ D ∧ V ∧ B ∧ C ∧ H ∧ W ∧ F ∧ I ∼ HP5
gespiegelt an der Horizontalen:
A ∧ E ∧ H ∧ P ∧ B ∧ D ∧ I ∧ O ∧ F ∧ C ∼ HP5
Die Regeln, mit denen Teile eines Originalpixels P durch Nichtsetzen einiger hochaufgelöster Pixel HP entfernt werden, gehen jeweils aus der Invertierung der Regeln, die ein Hinzu fügen von hochaufgelösten Pixeln HP bewirken, hervor. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich, daß bei der Umsetzung einer niedrig aufgelösten Bildinformationen in eine hochaufgelöste Bildinformation statistisch ebenso viele hochaufgelöste Pixel HP hinzugefügt, wie entfernt werden. Es wird deshalb bei der Wiedergabe der hochaufgelösten Bildinformation in einem Drucker in etwa der gleiche Flächenanteil geschwärzt, wie bei der niedrig aufgelösten Bildinformation.
Im folgenden werden die Regeln erläutert, die bei der Umset zung der niedrig aufgelösten Bildinformation in die hochauf gelöste Bildinformation angewendet werden:
Ziel dieser Regel ist es, bei 90-Grad-Ecken, wie sie zum
Beispiel bei Strichgrafik-Zeichnungen vorkommen, keine Glät
tung vorzunehmen. Die Regel gilt für alle vier möglichen
Orientierungen, sowohl für den positiven, als auch für den
invertierten Fall. Wie in Fig. 8 dargestellt, ergeben sich
aus dem in der Fig. 4 links oben dargestellten Regel
A ∧ B ∧ C ∧ G ∧ H ∧ I ∼ HP9
durch Drehung und Spiegelung drei weitere Fälle. In all diesen vier Fällen wird das Pixel A durch die hochaufgelöste Kombination HP9 ersetzt. Die Invertierung dieser vier Ent scheidungsregeln ist in der unteren Zeile der Fig. 8 darge stellt. Hier wird das Pixel A jeweils durch die Kombination HP0 ersetzt. Durch Anwendung dieser Regeln bleiben 90-Grad- Ecken erhalten.
Bei der Glättung von Linienelementen werden drei Fälle F1,
F2, F3 unterschieden:
- 1. F1: Das zentrale Pixel A ist Teil einer Kontur. Eine Kontur ist ein Übergang eines Bereiches nicht gesetzter Pixel P zu einem Bereich gesetzter Pixel P.
- 2. F2: Das zentrale Pixel A befindet sich unmittelbar neben einer Haarlinie aus gesetzten Pixeln P.
- 3. F3: Das zentrale Pixel A ist Bestandteil einer Haarlinie aus ungesetzten Pixeln.
Linienelemente können in verschiedenen Steigungen auftreten. In einer Matrix wird diese Steigung in Form von Stufen einer Treppe sichtbar. Das Maß der Steigung kann durch die Breite der einzelnen Treppenstufen angegeben werden. Eine Treppen stufe kann die Breite eines Pixels P, von zwei Pixel P, von drei Pixeln P usw. aufweisen. Die Höhe, die von einer Stufe zur anderen zu überwinden ist, wird auf ein Pixel P festge setzt. Andere Höhen brauchen nicht getrennt berücksichtigt zu werden, da, wie oben beschrieben, jede Grundregel sieben Folgeregeln beinhaltet, die durch Spiegelungen an der X-Achse und eine Drehung um 90°, sowie durch Invertierung der Grund regel ableitbar sind.
Ein erster Regelsatz, mit dem Linienelemente mit Treppen strukturen der Form 2-x, 3-x und 4-x mit x < 1 geglättet werden können, ist in Fig. 9 dargestellt. Zur Glättung dieser Treppenstrukturen werden drei Regeln K0, K1, K2 benötigt, die jeweils für jeden der drei oben genannten Fälle F1, F2, F3 unterschieden sind. Die ersten Regeln K0 sind dabei die Grundregeln, aus denen die beiden jeweils folgenden Regeln K1, K2 durch horizontales Verschieben der abzufragenden Pixel P um eine Spalte nach rechts, sowie das Hinzufügen von abzu fragenden Pixeln P am linken Rand des Blocks von abzufragen den Pixeln P abgeleitet werden. Abhängig vom Fall F1 lauten die Regeln:
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ Z
∧ K ∼ HP6
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ y
∧ a ∼ HP2
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ y
∧ a ∧ S
∧ R ∼ HP6
Durch diese Abhängigkeit der Regeln K0, K1, K2 untereinander ist sichergestellt, daß die zweite oder die dritte Regel K1, K2 immer dann zur Anwendung kommen können, wenn bezüglich des zum gegenwärtigen zentralen Pixel A benachbarten Pixels P die erste Regel K0 angewendet wurde. Da die dritte Regel K2 eine Erweiterung der zweiten Regel K1 darstellt, muß diese dritte Regel K2 vor der zweiten Regel K1 abgefragt werden. Dies kann abhängig von der Realisierung mittels Software oder Hardware durch entsprechende Eintragung im Programmablauf bzw. durch Vergabe von Prioritäten erfolgen.
In entsprechender Weise wird in den anderen beiden in Fig. 9 dargestellten Fällen F2 und F3 verfahren.
∧ B ∧ C
∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ L
∧ N
∧ O
∧ P
∼ HP6
∧ B
∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ L
∧ M
∧ N
∧ O
∧ P
∧ y
∧ a ∧ b
∼ HP2
∧ B
∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ L
∧ M
∧ N
∧ O
∧ P
∧ y
∧ ∧ a ∧ b
∧ S
∧ R ∧ Q
∼ HP6
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H ∧ I
∧ W ∧ X ∧ Y ∧ Z
∧ K ∼ HP6
∧ B
∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H ∧ I ∧ X ∧ Y ∧ x ∧ y
∧ a ∧ Z
∧ K ∧ L ∼ HP2
∧ B
∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H ∧ I ∧ Q ∧ R
∧ S ∧ X ∧ ∧ Y ∧ x ∧ y
∧ a ∧ Z
∧ K ∧ L ∼ HP2
Aus den in den jeweiligen Fällen F1, F2, F3 mit den jeweili gen Regeln K0, K1, K2, ergibt sich jeweils eine Kombination HP0 . . . HP15, wie sie in den obigen Regeln K0, K1, K2 als Ergebnis angegeben ist.
Da bei den genannten Regeln K0, K1, K2 zur Glättung von Linienelementen Steigungen mit einem Wechsel der Treppen breite von 1 nach 2 und umgekehrt wegen der Bedingung X < 1 unberücksichtigt blieben, werden solche Treppenstrukturen von einem zweiten Regelsatz L0, L1, L2, wie in Fig. 10 gezeigt, erfaßt. Auch hier werden die drei oben genannten Fälle F1, F2 und F3 unterschieden. Es ergeben sich daraus folgende neuen Regeln, die jeweils durch Spiegelung, Drehung und Invertie rung in weitere sieben Regeln erweitert sind. Es werden dadurch, wie bei allen bisherigen Regeln Steigungen aller vier Richtung erfaßt und durch die Invertierung ein statisti scher Ausgleich hinzugefügter hochaufgelöster Pixel HP und entfernter hochaufgelöster Pixel HP erreicht.
Der Regelsatz L0, L1, L2 zur Erfassung von Treppenstrukturen der Form 1-2-1 lautet:
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ R
∧ S
∼ HP6
A ∧ B ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G
∧ H
∧ I
∧ R
∧ S
∧ X
∧ Y
∧ Z ∧ K ∼ HP13
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E
∧ F
∧ H
∧ I
∧ Y
∧ Z
∧ K ∧ x
∧ y ∧ a ∧ O ∧ P ∧ ∧ Q
∧ R
∧ h ∧ i ∼ HP0
∧ B ∧ C
∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ R
∧ S
∧ N
∧ O
∧ P
∼ HP6
A ∧ B ∧ C
∧ D
∧ E ∧ F
∧ G
∧ H
∧ I
∧ O
∧ P
∧ R
∧ S
∧ X
∧ Y
∧ Z ∧ K
∧ L
∼ HP13
∧ B ∧ C
∧ D ∧ E
∧ F
∧ H
∧ I
∧ Y
∧ Z ∧ K ∧ L
∧ x
∧ y ∧ a
∧ ∧ b
∧ N
∧ O
∧ P ∧ Q
∧ R
∧ g
∧ h
∧ i ∼ HP0
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H ∧ I
∧ S ∧ T ∼ HP6
A ∧ B ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H
∧ I
∧ R
∧ S ∧ T ∧ V ∧ W ∧ X ∧ Y
∧ Z ∧ K ∼ HP13
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E
∧ F ∧ G ∧ H ∧ I
∧ W ∧ X ∧ Y ∧ Z
∧ K ∧ x
∧ y ∧ a ∧ O ∧ ∧ P ∧ Q
∧ R ∧ S ∧ h ∧ i ∼ HP0
Durch Anwendung der Regeln L0 und L1 können Treppenstrukturen der Form 2-1-2-1 optimal geglättet werden. Treten Treppen strukturen der Form 1-1-2-1-1-2 auf, wird durch zusätzliche Anwendung der Regel L2 eine optimale Glättung erzielt.
Zick-Zack-Elemente sind entweder, wie in Fig. 11A gezeigt,
zueinander diagonal versetzte einzelne Pixel P oder, wie in
Fig. 12a gezeigt, einzelne in einem Abstand von einem Pixel
P zueinander versetzte Pixel P, die an eine Kontur unmittel
bar angrenzen. Diese Strukturen können durch Anwendung der in
Fig. 11B dargestellten Regel
A ∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F ∧ G ∧ H ∧ I ∧ Z ∧ K ∧ L ∼ HP4
bzw. durch Anwendung der in Fig. 12B gezeigten Regel
A ∧ B ∧ C ∧ D ∧ H ∧ I ∼ HP4
vollständig geglättet werden. Aus der Struktur gemäß Fig. 11A entsteht eine gerade Linie der Dicke eines niedrig aufge lösten Pixels P und aus der Struktur gemäß Fig. 12A entsteht eine in der Höhe eines hoch aufgelösten Pixels HP aus der Kontur hervorstehende Erhebung. Auch bei Anwendung dieser Regeln bleibt statistisch gesehen der Grad der Einfärbung konstant.
Standardglättung
Wenn keine der bisher angeführten Regeln angewendet werden
konnte, wird versucht, eine Glättung mit Hilfe zweier Stan
dardregeln, wie sie in Fig. 13 dargestellt sind, vorzuneh
men. Die Regeln lauten
A ∧ B ∧ C ∧ D ∼ HP2
und
A ∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F ∧ H ∧ I ∧ K ∧ L ∧ N ∧ O ∼ HP2
Durch Anwendung dieser Regeln werden Treppenstufen 1-1-1 mit der Breite eines Pixels P und der Höhe eines Pixels P durch Hinzufügen oder Wegnehmen eines hochaufgelösten Pixels HP in kleine Stufen der Höhe eines hochaufgelösten Pixels HP aufge teilt. Die beiden Regeln unterscheiden zwischen der Glättung einer Kontur und der Glättung einer Haarlinie. Auf Grund der besonderen Symmetrieeigenschaften ergeben sich aus jeder der Regeln durch Spiegelung, Drehung und Invertierung lediglich drei weitere Regeln. Auch hier wird die statistische Schwär zung des Druckbildes durch die Glättung nicht verändert.
Wenn keine der oben beschriebenen Regeln angewendet werden kann, wird jedes gesetzte Pixel P durch vier hochaufgelöste Pixel HP der gleichen Art dargestellt.
Eine Implementierung der Regeln zur Umsetzung einer Bildin formation ist Grundsätzlich in Software und in Hardware möglich. Da jedoch bei Druckern hohe Geschwindigkeitsanforde rungen gestellt werden, wird die Umsetzung üblicherweise in Hardware realisiert.
Die bekannten Umsetzungstechnologien die eine festverdrahte ter Logik, einen sogenannten Entscheidungsschaltkreises DUC (Decision Unit Circuit) enthalten, verarbeiten eine große Gruppe von Pixeln, die das umzusetzende Pixel A umgeben. Die Entscheidungseinheit DUC bestimmt, ob ein Pixel P einer Zeichenkante, einer schrägen Linie oder einem Grauschatten zuzuordnen ist. Um eine Betrachtung der großen Gruppe der Umgebungspixel durch die Entscheidungseinheit DUC zu ermögli chen, wird ein Matrixschaltkreis verwendet. Ein Rastergenera tor SRA erzeugt zeilenweise Pixel-Daten in einem seriellen Bitformat und taktet diese durch einen First-In-First-Out-Speicher FIFO. Der FIFO wird so groß ge wählt, daß er in der Lage ist, einige aufeinanderfolgende Druckzeilen, wie beispielsweise sieben Zeilen, zur gleichen Zeit zu speichern. Dieser FIFO wird häufig unter Verwendung eines einzigen SRAM-Speichers realisiert. In Kombination mit einigen in Serie geschalteten Schieberegistern, beispielswei se sieben Register pro Druckzeile, können alle 49 Pixel zur gleichen Zeit von der Entscheidungseinheit DUC verarbeitet werden. Diese Architektur erlaubt lediglich eine niedrige Taktrate und ist deshalb nur für Drucker mit niedriger Ge schwindigkeit, wie z. B. Tischlaserdrucker, geeignet.
In Hochgeschwindigkeitsdruckern, wo hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit gestellt werden, wird eine Schaltkreiskonfi guration benötigt, die parallele Verarbeitungsmerkmale bein haltet. Ein solche Merkmale aufweisender elektronischer Schaltkreis HSC ist gemäß Fig. 14 zwischen einen Rastergene rator SRA und einen Zeichengenerator ZG eingefügt. Der Schaltkreis HSC setzt eine vom Rastergenerator SRA gelieferte Bildinformation geringer Auflösung in eine Bildinformation hoher Auflösung um. Als Ergebnis beschreiben die Ausgangsda ten des elektronischen Schaltkreises HSC jeden Teil der Eingangsdaten in hochaufgelöstem Format.
Das originale niedrig aufgelöste Bild, das vom Rastergenera tor SRA erzeugt wurde, wird in Blöcke von Datenworten aufge teilt, die sequentiell auf einem parallelen Eingangsbus LRDBUS, der beispielsweise eine Breite von 16 Bit aufweist, dem elektronischen Schaltkreise HSC zugeführt werden. Ein Datenwort enthält 16 Datenbits, die zu druckende Pixel reprä sentieren.
An der Umsetzung der Pixel sind im wesentlichen drei Kompo nenten beteiligt:
Jede Zeile von niedrig aufgelösten Druckdaten wird durch eine Registerkette getaktet, die, wie in Fig. 15 dargestellt, drei Register REG1, REG2, REG3 und einen SRAM-Speicher SRAM1 enthält. Alle Register REG1, REG2, REG3 und der SRAM-Speicher SRAM1 haben eine Breite von 16 Bit und stellen somit einen parallelen Bus-FIFO-Speicher PB-FIFO zur zeilenweisen Spei cherung von Druckdaten dar. Die Druckdaten werden vom paral lelen Eingangsbus LRDBUS, der mit dem Eingang des ersten Registers REG1 gekoppelt ist, an den Parallelbus-FIFO-Spei cher PB-FIFO übergeben. Der Ausgang des ersten Registers REG1 ist über eine drei Bit breite Datenleitung mit dem Eingang eines ersten zwei zu eins Multiplexers MUX1 und über eine 16 Bit breite Datenleitung mit dem Eingang des zweiten Registers REG2 gekoppelt. Der Ausgang des zweiten Registers REG2 ist über eine 16 Bit breite Datenleitung mit dem Eingang eines zweiten zwei zu eins Multiplexers MUX2 und über eine 16 Bit breite Datenleitung mit dem Eingang des dritten Registers REG3 gekoppelt. Der Ausgang des dritten Registers REG3 ist über eine drei Bit breite Datenleitung mit dem Eingang eines dritten zwei zu eins Multiplexers MUX3 und über eine 16 Bit breite Datenleitung mit dem Eingang eines ersten SRAM-Speichers SRAM1 gekoppelt. Die Ausgänge des ersten, zweiten und dritten Multiplexers MUX1, MUX2, MUX3 sind zu einer 22 Bit breiten Datenleitung L1 zusammengefaßt, die mit der Entscheidungseinheit DUC gekoppelt ist (Fig. 14). Der erste SRAM-Speicher SRAM1 übergibt mittels einer 16 Bit breiten Datenleitung Ausgangsdaten DOUT1 an eine nachfolgende Registerkette. Diese nachfolgende Registerkette weist einen identischen Aufbau auf.
Der Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO enthält gemäß Fig. 16 sieben im wesentlichen identisch aufgebaute Registerketten. Lediglich dem elften Register REG11 in der vierten Register kette ist kein Multiplexer zugeordnet. Der Ausgang des elften Registers REG11 ist unmittelbar mit den jeweils drei Bit breiten Ausgängen des zehnten und des zwölften Multiplexers MUX10, MUX12 zu einer 22 Bit breiten Datenleitung L4 zusam mengefaßt. Desweiteren fehlt am Ende der siebten Register kette ein SRAM-Speicher. Der Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO ist damit in der Lage, etwa sieben aufeinanderfolgen de Zeilen von mit 300 dpi aufgelösten Druckdaten zu speichern und den Zugriff auf 16 aufeinanderfolgende Pixel einer Druck zeile mit all den diese Druckzeile umgebenden 48 Pixeln verfügbar zu machen. Nicht mehr benötigte Pixel werden am Ende der letzten Registerkette verworfen.
Eine nicht dargestellte Adreßsteuerung Parallelbus-FIFO- Speichers PB-FIFO ist so konfiguriert, daß jeweils eine Gruppe von drei Registern REG1 . . REG21 und ein SRAM-Speicher SRAM1 . . SRAM6 genau eine Druckzeile mit 300 dpi-Auflösung aufnehmen können. Die SRAM-Speicher SRAM1 . . SRAM6 sind nach dem "First In First Out"-(FIFO-)Prinzip konfiguriert. Dies erlaubt eine wirkungsvolle Integration von hunderten von Registern des bei den Registern REG1 . . REG21 verwendeten Typs. Die SRAM-Speicher SRAM1 . . SRAM6 sind damit in der Lage eine große Datenmenge in kompakter Form zu speichern. Ein Zugriff ist jedoch je SRAM-Speicher SRAM1 . . SRAM6 nur auf einen einfachen Datenblock von 16 Bit zu einer Zeit möglich. Die Register REG1 . . REG21 der Registerketten ermöglichen einen gleichzeitigen Zugriff auf eine größere Datenmenge. Wenn die 300 dpi-Daten durch den Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO ge taktet werden, durchqueren sie alle Register REG1 . . REG21 und SRAM-Speicher SRAM1 . . SRAM6.
Fig. 17 zeigt einen matrixartig angeordneten Ausschnitt von Daten sieben aufeinanderfolgender Zeilen einer niedrig aufge lösten Bildinformation. Diese Daten sind in den Registern REG1 . . REG21 gespeichert. Über die Datenleitungen L1 . . L7, die den Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO mit der Entscheidungs einheit DUC koppeln, ist ein sieben Zeilen und zweiundzwanzig Spalten umfassender Ausschnitt aus der niedrig aufgelösten Bildinformation transparent. Dieser transparente Bereich BE4 ist in der Fig. 17 schraffiert dargestellt. Jedes Register REG1 . . REG21 enthält 16 Bit einer Zeile einer Bildinformation. Die Matrix, die die in den ersten Registern REG1, REG4, REG7, REG10, REG13, REG16, REG19 der Registerketten gespeicherte Bildinformation enthält, ist in der Fig. 17 durch den ersten Bereich BE1 markiert. Diesem ersten Bereich BE1 unmittelbar angeschlossen ist ein zweiter Bereich BE2, der die in den zweiten Registern REG2, REG5, REG8, REG11, REG14, REG17, REG20 der Registerketten gespeicherte Bildinformation ent hält. Diesem zweiten Bereich BE2 unmittelbar angeschlossen ist ein dritter Bereich BE3, der die in den dritten Registern REG3, REG6, REG9, REG12, REG15, REG18, REG21 der Registerket ten gespeicherte Bildinformation enthält. Das zentrale Regi ster REG11 enthält stets die in das 600 dpi-Format umsetzen den Pixel A1 . . A16. Die anderen, jeweils zur Umsetzung benö tigten 48 Pixel P sind im zentralen, schraffierten Bereich BE4 zur Verarbeitung verfügbar.
In den meisten Druckanwendungen finden sich am Beginn und am Ende jeder Seite eine Anzahl von beispielsweise vier leeren, also druckbildfreien Zeilen. Für den Fall, daß diese Leerzei len nicht vorhanden sind, würden die Daten von einer Seite auf nicht unterscheidbare Weise mit den Daten einer Folge seite vermischt. Dies kann dadurch vermieden werden, daß der Ausgang jedes Registers REG1 . . REG10, REG12 . . REG21, mit Aus nahme des zentralen Registers REG11, mit dem Eingang eines zwei zu eins Multiplexers MUX1 . . MUX21 gekoppelt wird. Mit Hilfe der Multiplexer MUX1. .MUX21 kann von den tatsächlich im Register REG gespeicherten Daten zu Blankdaten BLD, die am zweiten Eingang jedes Multiplexers MUX1 . . MUX21 anliegen, umgeschaltet werden.
Die Entscheidungseinheit DUC enthält in festverdrahteter Form die Regeln zur Umsetzung der 300 dpi-Daten in 600 dpi-Daten. Es arbeiten, wie in Fig. 18 gezeigt, 16 Entscheidungseinhei ten DUC parallel und unabhängig voneinander, um 16 Pixel A1 . . A16 einer Auflösung von 300 dpi in 64 hochaufgelöste Pixel HP mit 600 dpi umzusetzen. Diese Daten werden in auf einanderfolgende Zeilen mit 600 dpi aufgeteilt.
Während des Umsetzungsvorgangs verwertet jede Entscheidungs einheit DUC die 48 benachbarten Pixel eines umzusetzenden Pixels A1 . . A16 im 300 dpi-Raster. Um die Betrachtung der das umzusetzende Pixel A1 . . A16 umgebenden Pixel P zu ermöglichen, werden die 49 Eingänge jeder Entscheidungseinheit DUC mit einer Auswahl von Leitungen aus den sieben 22 Bit breiten Datenleitungen L1 . . L7 gekoppelt. Zur Umsetzung des Pixels A1, das ist in der Fig. 17 das Pixel A1 in der Zeile 4 in Spalte 17, werden beispielsweise mit der ersten Entscheidungseinheit DUC1 die Leitungen gekoppelt, die den Kreuzungspunkten der Spalten 14 bis 20 und der Zeilen 1 bis 7 zugeordnet sind.
Jede Entscheidungseinheit DUC1 . . DUC16 enthält nur nicht getaktete Logik, wie NAND- und NOR-Gatter und erzeugt minde stens vier Ausgangssignale HPO, die die vier hochaufgelösten Pixel HP repräsentieren, die aus einem 300 dpi-Pixel A er zeugt wurden. Die Generierungszeit für die hochaufgelösten Daten hängt nur von der Signallaufzeit durch die Entschei dungseinheiten DUC ab. Wenn der Druckkopf des Zeichengenera tors ZG in der Lage ist, den Durchmesser der hochaufgelösten Pixel zu modulieren, dann werden entsprechend mehr Ausgangs signale HP0 der Entscheidungseinheiten DUC benötigt.
Der Ausgangsschaltkreis OUTC ist in Fig. 19 dargestellt. Er sorgt dafür, daß die hochaufgelösten 600 dpi-Daten zeilen weise ausgegeben werden können, obwohl sie von den Entschei dungseinheiten DUC1 . . DUC7 simultan erzeugt werden. Dazu werden die Ausgangssignale HPO der Entscheidungseinheiten DUC1 . . DUC7 an die Eingänge zweier Register REG22, REG23 geführt. Deren Ausgänge sind mit einer Speichereinheit SRAM7 gekoppelt, wo die Ausgangssignale zeilenweise zwischengespei chert werden.
Die hochaufgelösten 600 dpi-Daten werden von der Speicherein heit SRAM7 zum Eingang eines Registers REG24 ausgelesen. Von diesem werden die hochaufgelösten 600 dpi-Daten auf einen 32 Bit breiten Bus HP0 gegeben, der die Daten zum Zeichengenera tor ZG überträgt. Die Ausgabe der Zeilen erfolgt, während eine nachfolgende 300 dpi-Zeile in den Parallelbus-FIFO- Speicher PB-FIFO getaktet wird. Durch die doppelte Breite des Ausgabebusses HRD gegenüber dem Eingangsbus LRDBUS werden die hochaufgelösten Daten mit einer doppelt so hohen Rate ausge lesen, wie die 300 dpi-Daten eingelesen werden.
Ein Steuerbus CBUS ist mit dem Rastergenerator, dem elektro nischen Schaltkreis HSC und dem Zeichengenerator ZG gekop pelt. Wenn der Rastergenerator SRA eine Seite von Druckdaten erzeugt hat, meldet er dies über den Steuerbus CBUS der Steuerungselektronik des Zeichengenerators ZG. Diese erkennt dann, daß Daten verfügbar sind. Der Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO und der Ausgangsschaltkreis OUTC müssen nun zurückge setzt werden, wenn es sich um die erste zu druckende Seite nach dem Einschalten des Druckers handelt. Wenn jedoch gerade eine Seite gedruckt worden war, müssen während die neue Seite durch den Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO getaktet wird, die ersten zehn Multiplexer MUX1 . . MUX10, die mit den Register REG1 . . REG10 gekoppelt sind, dann zum Eingang mit den Leerzei chen BLD umgeschaltet werden, wenn die neuen Daten die ent sprechenden Register REG1 . . REG10 erreichen. Der Zeichengene rator ZG sendet ein Datentaktsignal zum Rastergenerator SRA um den ersten Block der 300 dpi-Daten auf dem Eingangsbus LRDBUS zu plazieren. Diese Daten werden mit der steigenden Flanke des Datentaktsignals in den Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO getaktet. Alle nachfolgenden Datentaktimpulse schie ben den jeweils nachfolgenden 300 dpi-Datenblock in den Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO und schieben die anderen Daten im Parallelbus-FIFO-Speicher PB-FIFO weiter. Der Rastergenerator SRA überträgt die 300 dpi-Daten stets zeilen weise, und innerhalb einer Zeile werden die Datenblöcke sequentiell auf dem 16 Bit Bus beispielsweise die Pixel 0 bis 15, die Pixel 16 bis 31, die Pixel 32 bis 47 usw. plaziert.
Wenn die Daten für die neue Seite, das elfte Register REG11 erreicht haben, kann die Entscheidungseinheit DUC, die 64 entsprechenden hochaufgelösten Ausgangspixel HP erzeugen und in der Speichereinheit SRAM7 des Ausgangsschaltkreises OUTC speichern. Weitere 600 dpi-Daten werden mit jedem nachfolgen den Datentaktimpuls erzeugt. Nachdem die zwei kompletten Zeilen aus 600 dpi-Daten aus einer Zeile von 300 dpi-Daten erzeugt worden sind, können die 600 dpi-Druckdaten dieser Zeilen, die in der Speichereinheit SRAM7 des Ausgangsschalt kreises OUTC gespeichert sind, auf dem 32 Bit Ausgangsbus HRD mit der doppelten Frequenz der nachfolgenden 300 dpi-Zeile ausgelesen werden. Diese 600 dpi-Daten müssen nun in den LED- Druckkamm des Zeichengenerators eingeschrieben werden, bevor der eigentliche Druck beginnen kann.
Durch die beschriebene Druckdatenaufbereitung wird der Daten transfer zwischen dem Rastergenerator SRA und dem Zeichenge nerator ZG um mehr als vier niedrig aufgelöste Druckzeilen dauern verzögert. Diese Verzögerung muß bei der Druckersteue rung berücksichtigt und kompensiert werden. Wenn der Raster generator SRA den letzten 300 dpi-Datenblock der aktuellen Seite auf den Datenbus übertragen hat, gibt der Rastergenera tor SRA ein Signal an den Steuerbus CBUS. Dieses Signal kann dazu genutzt werden, die ersten zehn Multiplexer MUX1 . . MUX10 des Parallelbus-FIFO-Speichers PB-FIFO rechtzeitig umzuschal ten, bevor die neuen Daten die den Multiplexern MUX1 . . 10 zugeordneten Register REG1 . . REG10 erreichen. Dies stellt sicher, daß die Entscheidungseinheiten DUC1 . . DU16 die Daten einer Seite nicht mit den Daten der Folgeseite vermischen. Wenn die Druckdaten einer neuen Seite endgültig in das Regi ster REG11 übergeben sind, dann werden die Multiplexer MU- X1 . . MUX10 wieder umgeschaltet und der Ausgang der Register REG1 . . REG10 damit durch die Multiplexer MUX1 . . MUX10 weiterge geben. Zur gleichen Zeit werden die Multiplexer MUX12 . . MUX21, die mit den Registern REG12 . . REG21 gekoppelt sind, auf die Blankdaten umgeschaltet. Jeder dieser nachfolgenden Multiple xer MUX12 . . MUX21 wird erst dann die Verbindung zum entspre chenden Register REG12 . . REG21 durchschalten, wenn der erste Block mit Druckdaten, der der neuen Seite angehört, das jeweilige Register REG12 . . REG21 erreicht hat.
Obwohl das oben beschriebene Beispiel eine Umsetzung von Druckdaten mit 300 dpi-Auflösung in 600 dpi aufgelöste Daten beschreibt, kann die Schaltung auch für eine andere Umset zung, beispielsweise von 240 dpi auf 480 dpi, von 300 dpi nach 900 dpi usw. angewendet werden. Der Gebrauch eines 16 Bit und eines 32 Bit Datenbusses für Ein- und Ausgang, ist nicht zwangsweise erforderlich. Änderungen am Registerdesign und am Zeitdiagramm können vorgenommen werden, um andere Busbreiten zu unterstützen. Schließlich kann die Erfindung bei entsprechendem Algorithmus in der Umsetzungseinheit DUC an Stelle der Daten in zwei Pegeln (ohne Steuerung des Pixel durchmessers) in einen Mehr-Level-Druckdatenstrom (variable Pixeldurchmesser) geändert werden.
The playback of any image data with digital output devices such. B. monitors, liquid crystal displays and Ma trix or laser printers are made by a large number of individual pixels. These pixels are usually arranged in an orthogonal basic grid. Each pixel can by its coordinates within the basic grid and by its properties, such as. B. color, intensity and size are described. The width of the basic grid is generally described by the number of pixels per inch, dpi (dots per inch).
Binary output devices can only produce a single type of pixel. The following applies to each position of the basic grid: pixels set or not set. To reproduce an analog image, it must first be discretized according to the basic grid of the output device. Lines and contours of any orientation are converted into stair-like structures. The lower the resolution of the output device, the more clearly these structures become visible and have a disruptive effect on the overall impression of digital reproduction.
The quality of an output device is therefore often determined by its basic grid, in a printer one speaks of the print resolution. A printer is commonly referred to as a 300 dpi or 600 dpi printer, for example. A 600 dpi printer has a higher resolution than a 300 dpi printer and therefore usually delivers better output quality. However, this is not always the case because other factors such as e.g. B. the diameter of pixels also affect the achievable print quality. In particular, if the print resolution exceeds 600 dpi, it can be seen that a 600 dpi variable dot size printer produces a higher quality output than a 1200 dpi fixed pixel size printer.
The actual resolution of the output device is determined by the costs incurred. The main influencing factors are the mechanical precision of the output device and the amount of electronics required to process and output the data to be reproduced. Every doubling of the resolution results in a fourfold increase in the amount of data to be processed.
Normally the analog image is discretized in the basic grid of the output device. In at least two applications, however, it can also happen that the resolution of the output device is greater than that of the discretized image to be output: 1. The image already exists in a different resolution or 2. For technological reasons, the image can only be in low resolution be discretized.
The raster generator of a printer, as is known for example from US-A-5 012 434, is the HOST system, the coded and compressed image information in the form of commands len a standardized language, such as. B. IPDS (Intelligent Printer Data Stream) from IBM, PCL (Printer Command Language) from Hewlett Packard or Postscript® (Page Description Language) from Adobe. The raster generator has the task of generating the final pixel raster, which is transferred to the paper by the printing unit. The raster resolution generated by the raster generator depends not only on the format of the data coming in from the HOST, but also on the maximum printable resolution.
A typical application is an image that arrives from the HOST with a resolution of 300 dpi and is displayed with a resolution of 600 dpi. The 600 dpi resolution image contains four times as much data as the same image described with the 300 dpi resolution. As a result, the memory requirement and the performance requirements of the raster generator in 600 dpi printing are considerably increased, which leads to an increase in the costs for the electronic hardware of the printer. If only every pixel with 300 dpi resolution was 2 pixels with 600 dpi resolution replaced, then an output print image would largely correspond to that of an output device with 300 dpi resolution. The stair structures of the 300 dpi image are practically preserved. The advantages of the high-resolution output device remained unused.
In recent years, various ways of increasing print quality have therefore been shown. Such routes are given in US-A-4 847 641, US-A-5 029 108, EP-A-0 500 375, EP-A-0 521 491 and EP-A-0 526 738. The first three solutions were optimized for laser printers that have a single beam deflection system. The video signal that drives the laser diode is fed to an enhancement circuit in serial form. The video signal can either be looped through this circuit in unchanged form to the laser diode or be modulated if anti-aliasing is required. The print resolution is increased only when the enhancement circuit detects a group of pixels for which finer dots should be printed.
In printers which, as known from EP-A-0 521 491 and EP-A-0 526 738, contain an LED character generator, it is always necessary to offer the exact number of data bits determined by the number of LEDs in the LED - Comb of the character generator is determined. Unlike printers with an optical laser deflection unit, printhead costs increase significantly if, for example, a 600 dpi printhead is used instead of a 300 dpi printhead. In the prior art mentioned, the problem is avoided in that an increase in the resolution occurs only in the paper transport direction, which is at right angles to the axis of the LED comb. The resolution in the direction of the axis of the printing comb remains unchanged. Since the original 300 dpi print head can still be used at higher switching frequencies, increased resolution can be achieved at low costs. However, the resolution can only be increased in one direction.
An increase in resolution in two directions is known from EP-A-0 584 966. Depending on an input information that indicates whether it is a gray value image or a black and white image, edge smoothing is carried out or not carried out. In the case of gray-scale images, it is assumed that the image is adversely changed by anti-aliasing. If there is a black-and-white image, then a finite number of templates are used to determine which 2. 2 pixels of higher resolution a selected pixel of lower resolution is to be replaced. To save logic gates, the templates can be mirrored on a Y axis and rotated by + 90 ° or by -90 °. In the prior art, for example, the rendering of an ascending line can be improved. However, the representation of a falling line cannot be improved due to a lack of reflection of the templates on an X axis. The solution shown is also only suitable for slow printers, such as. B. desktop printer.
From EP-A-0 549 314 a laser printer is known which has a deflection system for a single beam. By means of this beam, pixels can be modulated in size and the location of the pixel can be varied. Low-resolution image information is converted into high-resolution image information by comparing current pixel patterns with reference pixel patterns. During the implementation, the possibilities of size modeling of pixels and the spatial variability of the pixels are used in a targeted manner in order to achieve an optimized print image. When using these possibilities, no consideration needs to be given to the direction of the contour transition, regardless of whether this occurs from a colored pixel to a non-colored pixel or vice versa. The overall degree of blackening remains almost unchanged due to these options, which are specifically available for the laser printer with a deflected beam.
From EP-A-0 356 224 a data processing unit is known which contains an area for image processing and an area for interpolation of image information. With an unchanged total resolution of, for example, 300 dpi, the multiple lines surrounding a pixel to be converted are used to obtain smoothing information. For smoothing, both a modulation of the size of a pixel and a shift of the center of a pixel are used, as can only be used in image display devices with a laser deflection unit.
A method for increasing the raster resolution is known from US-A-4 437 122. To convert one pixel into several pixels of a finer grid, a third 3 matrix, the pixels immediately surrounding the pixel are used. The 3rd 3-Matrix is assigned an identifier according to its assignment with black and white pixels, which is compared with corresponding identifiers. If a suitable identifier is found, the central pixel of the third 3- Matrix replaced by a pixel pattern of the finer grid assigned to this identifier. In this procedure, 2 (3.3) = 512 identifiers required. If, for example, the area of the surrounding pixels is enlarged to a 7. 7 matrix, then would be 2 (7.7) = 5.629499. 10th 14 Identifiers and corresponding pixel patterns of the finer grid are required for implementation. Such a method cannot be used in a high-performance printing or copying machine for reasons of time and memory.
The present invention has for its object to show a method and apparatus for increasing the image quality in image output devices that allow a quick and reliable implementation of image information of a rough rasterization in an image information fine screening. The implementation should also provide satisfactory results in the implementation of halftone images, so that a distinction as to whether a halftone image is present or not is unnecessary.
This object is achieved by the features specified in claims 1 and 10. Advantageous refinements and developments of the invention are given in the subclaims.
Through the invention, it is possible to quickly and reliably implement image information of a coarse rasterization into image information of fine rasterization. The set of predetermined low resolution pixel patterns contributes to this because it requires a limited number of comparisons. The second set of low-resolution pixel patterns, which results from the inversion of the first set, ensures that a conversion of halftone images also delivers a satisfactory result. The inversion causes, for example, high-resolution pixels to be added to a contour running from the bottom left to the top right, while high-resolution pixels are removed from a corresponding contour of the same image information, but which runs from the top left to the bottom right, i.e. a low-resolution pixel is not fully represented. Statistically, this results in a constant degree of blackening for the entire image content of a page before and after the implementation of the image information.
Special configurations of the invention ensure that all possible smoothable pixel structures are detected and smoothed by the sets of predetermined pixel patterns. In particular, 90 ° corners of the original image information are reproduced in an unadulterated manner.
According to a particular embodiment of the invention, the applicability of the invention is not limited to an even implementation of pixel patterns, such as a conversion from 300 dpi to 600 dpi. Rather, with an increase in resolution that does not mean an integer multiple, the size of the matrix of high-resolution pixels resulting from the pixels to be converted and their surrounding pixels can fluctuate periodically so that the odd increase in resolution is possible.
Using a special embodiment of the device according to the invention, the image information can be implemented with high speed and reliability. This speed can be increased by parallel processing.
Due to their reliability and fulfillment of the highest speed requirements during implementation, the method and device according to the invention are suitable for use in high-performance printing or copying devices.
The invention can also be used advantageously in the faximile transmission. For example, the fax transmission can take place using image information with a resolution of 200 dpi. By applying the invention, decompression takes place in image information with a resolution of 400 dpi. The data to be transmitted can thus be reduced to ¼ independent of other compression methods.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show
Fig. 1a a matrix of print data to be output in a coarse resolution,
Fig. 1b a matrix of unsmoothed print data to be output in high resolution,
Fig. 1c a matrix of smoothed print data to be output in high resolution,
Fig. 2 shows a schematic representation of the arrangement of clusters of high-resolution pixels in the case of non-even-numbered conversion of image information,
Fig. 3 all possible combinations of pixels of a matrix, with double resolution, by which pixels of the coarse resolution can be replaced,
Fig. 4 a matrix with seven columns and seven rows, the central pixel of which is to be converted into a high-resolution pixel combination,
Fig. 5 a matrix according to Fig. 4 are marked differently in the pixel according to their consideration in a smoothing rule,
Fig. 6 different smoothing options using a diagonal line,
Fig. 7 shows a smoothing rule represented as a matrix, which is converted into other smoothing rules by reflection and rotation,
Fig. 8 smoothing rules shown as a matrix to obtain 90 degree corners,
Fig. 9 shows a set of smoothing rules represented as a matrix for smoothing 2-x, 3-x and 4-x stair structures,
Fig. 10 a set of smoothing rules represented as a matrix for smoothing 1-2-1 stair structures,
Fig. 11a a first zigzag structure,
Fig. 11b shows a smoothing rule shown as a matrix for smoothing the structure according to FIG Fig. 11a,
Fig. 12a a second zigzag structure,
Fig. 12b shows a smoothing rule shown as a matrix for smoothing the structure according to FIG Fig. 12a,
Fig. 13 two smoothing rules, represented as a matrix, for smoothing standard 1-1 stair structures,
Fig. 14 is a block diagram of the functional units for print image preparation,
Fig. 15 is a block diagram of a register chain of a parallel bus FIFO memory for receiving a print line,
Fig. 16 shows a block diagram of a parallel bus FIFO memory which corresponds to a plurality of register chains Fig. 15 contains
Fig. 17 shows a matrix-like representation of the parallel bus FIFO memory in accordance with FIG Fig. 16,
Fig. FIG. 18 shows a partial illustration of a block diagram of a decision unit which is in accordance with the parallel bus FIFO memory Fig. 16 is couplable, and
Fig. 19 shows a block diagram of an output circuit with the decision unit according to FIG Fig. 18 can be coupled.
According to the exemplary embodiment, print information present in matrix form with a low resolution of 300 dpi is shown in matrix-like image information with a high resolution of 600 dpi. This corresponds to a doubling of the resolution. With the help of the present inven tion, however, other refinements, for example from 180 to 300 dpi or from 240 to 600 dpi are possible.
A printer with a resolution of 600 dpi is fed image information with a resolution of 300 dpi. Fig. 1a shows a section of such a matrix with six columns 1 to 6 and six lines S1 to S6. Individual pixels P of this matrix are set. The set pixels P, such as that of the column 2nd in line S2, are shown blacked out. The non-blackened pixels P, such as. B. that of the column 4th in line S4, have no blackening in the figure.
The image information according to the Fig. 1a, can now be converted into image information according to the Fig. 1b can be implemented in a simple manner in that it is implemented by four corresponding high-resolution pixels HP of the 600 dpi matrix. The set pixel P of the column 2nd and row S2 of the 300 dpi matrix would accordingly be set into four high-resolution pixels HP in the columns 2nd a, 2nd b and lines S2a, S2b of the 600 dpi matrix. The result of this implementation would be an output of the image information with a 600 dpi output device, which largely corresponds to the output of a corresponding output device with a resolution of 300 dpi. The stair structures of the 300 dpi image are practically completely preserved and the advantages of the high-resolution output device remain unused.
In order to take advantage of the high-resolution output device, the invention shows a method and a device with which the coarse jumps and stair structures of the low-resolution image information can be smoothed. The result of this smoothing is in Fig. 1c.
Each pixel P of the lower resolution can be converted into four pixels HP of the higher resolution. An original pixel P can therefore have a maximum of 2 4th = 16 possible combinations HP0. . . HP15 of pixels HP can be assigned to the high resolution. These possible combinations of high-resolution pixels HP0. . . HP15 are in Fig. 3 shown. From these possible combinations HP0. . . HP15 should be selected in each case the combination that is best suited for smoothing a step-like structure.
A non-even conversion of image information is also possible. As in Fig. 2, using the example of a conversion from 240 dpi to 600 dpi, four pixels P of the 240 dpi matrix are assigned to three clusters with 6 high-resolution pixels HP and one cluster with 7 high-resolution pixels HP. The seventh pixel wahlweise is optionally assigned to one of the clusters with 6 high-resolution pixels HP. If image information is not converted evenly, more possible combinations HP0 result. . . HP. . than when implementing the resolution by a factor of two.
For deciding which of the possible combinations HP0. . . HP15 is to be chosen for a conversion, it must be determined whether the pixel P to be output is part of a staircase-like structure. This decision can be made by considering a pixel A to be converted, and up to 48 of its neighboring pixels B to y, as in Fig. 4 shown. The neighboring pixels B to y form a matrix of size 7 × 7, whose central pixel P is the pixel A to be converted. Using this matrix, each individual pixel P can be queried and implemented. In the following, the names of the individual pixels P according to Fig. 4 Referenced.
An example of a query is in Fig. 5 shown. Pixels P with thin borders are not queried and are therefore not used for decision-making. Pixel P with thick borders symbolize a pixel P, which is then queried as to whether it is not set. Pixels P filled in color are then queried as to whether they are set. The example according to Fig. 5 therefore means a query as to whether pixel A is set and pixels B, C, D, H and I are not set. If this condition is met, a certain combination HP0 becomes based on this result. . . HP15 according to Fig. 3 selected.
Which of these combinations HP0. . . HP15 to be selected is determined on the basis of the following fundamental considerations. Smoothing of stair structures can only be achieved by setting less than four high-resolution pixels HP when a pixel P is set or by setting at least one high-resolution pixel HP at a converted pixel P. In order to obtain the overall degree of blackening of the print information to be output, the rules are designed in such a way that on average the same number of high-resolution pixels HP are removed as are added.
The differences are shown by a Fig. 6 shown stair structure, which form a line (0) at an angle of 45 °, shows up. If you add a high-resolution pixel HP to this line (0) for each staircase, the line (1) results. If a high-resolution pixel HP is removed from the outer edges of line (0), a line (2) results. Applying both of the described options, that is to say both adding and removing high-resolution pixels HP, would not achieve smoothing. However, if you only add a high-resolution pixel HP on one side of the line (0) and remove the high-resolution pixels HP on the other side of the line (0), you get a line (3). This line (3) is optimally smoothed and also has the same overall degree of blackening as the line (0).
To decide which of the combinations HP0. . . HP15 is to be selected, basic rules are established. These basic rules can be expressed by Boolean equations. By using the symmetry properties, three further Boolean equations can be derived from each basic rule. Each of these four symmetrical basic rules can be inverted, which is why each basic rule can be expanded to eight rules. An example of such a basic rule with its derivatives is in Fig. 7 specified. From the basic rule, three further rules are derived by mirroring on a horizontal that runs through the pixel A to be converted, rotating by 90 ° clockwise and again mirroring on the horizontal. The resulting combination HP0. . . HP15 is also obtained from the above reflections and rotation. The pictorial representation according to Fig. 7 finds expression in the following Boolean equations:
In the Boolean equations denotes a
- - "∧" a logical AND
- - " - "the query of a pixel not set
∧ I
∧ F
∧ Z
∧ B ∧ K ∧ D ∧ E ∧ H
∧ C ∼ HP6
mirrored on the horizontal:
A ∧ C ∧ F ∧ L ∧ B ∧ K ∧ G ∧ H ∧ D ∧ I ∼ HP3
rotated 90 degrees clockwise:
A ∧ G ∧ D ∧ V ∧ B ∧ C ∧ H ∧ W ∧ F ∧ I ∼ HP4
mirrored on the horizontal:
A ∧ E ∧ H ∧ P ∧ B ∧ D ∧ I ∧ O ∧ F ∧ C ∼ HP4
A ∧ I ∧ F ∧ Z ∧ B
∧ K
∧ D
∧ E
∧ H ∧ C
∼ HP3
mirrored on the horizontal:
A ∧ C ∧ F ∧ L ∧ B ∧ K ∧ G ∧ H ∧ D ∧ I ∼ HP6
rotated 90 degrees clockwise:
A ∧ G ∧ D ∧ V ∧ B ∧ C ∧ H ∧ W ∧ F ∧ I ∼ HP5
mirrored on the horizontal:
A ∧ E ∧ H ∧ P ∧ B ∧ D ∧ I ∧ O ∧ F ∧ C ∼ HP5
The rules with which parts of an original pixel P are removed by not setting a few high-resolution pixels HP each result from the inversion of the rules which bring about the addition of high-resolution pixels HP. From this context it follows that when converting a low-resolution image information into a high-resolution image information, statistically as many high-resolution pixels HP are added as are removed. Therefore, when the high-resolution image information is reproduced in a printer, approximately the same proportion of the area is blackened as for the low-resolution image information.
The following explains the rules that are used when converting the low-resolution image information into the high-resolution image information:
The aim of this rule is to avoid smoothing at 90-degree corners, such as those found in line art drawings. The rule applies to all four possible orientations, both for the positive and the inverted case. As in Fig. 8, result from the in the Fig. 4 rule shown at the top left
A ∧ B ∧ C ∧ G ∧ H ∧ I ∼ HP9
three more cases by rotation and mirroring. In all these four cases, Pixel A is replaced by the high-resolution combination HP9. The inversion of these four decision rules is in the bottom line Fig. 8 represents. Here the pixel A is replaced by the combination HP0. By applying these rules, 90 degree corners are preserved.
A distinction is made between three cases F1, F2, F3 when smoothing line elements:
- 1. F1: The central pixel A is part of a contour. A contour is a transition from an area of non-set pixels P to an area of set pixels P.
- 2. F2: The central pixel A is located directly next to a hairline made up of pixels P.
- 3. F3: The central pixel A is part of a hairline made up of unset pixels.
Line elements can appear on different slopes. This slope is visible in the form of steps of a staircase in a matrix. The extent of the slope can be specified by the width of the individual steps. A stair step can have the width of one pixel P, two pixels P, three pixels P etc. The height to be overcome from one level to another is set to a pixel P. Other heights do not need to be considered separately, since, as described above, each basic rule contains seven subsequent rules, which can be derived by mirroring the X axis and rotating by 90 °, as well as by inverting the basic rule.
A first set of rules with which line elements with stair structures of the form 2-x, 3-x and 4-x with x <1 can be smoothed is in Fig. 9 shown. To smooth these stair structures, three rules K0, K1, K2 are required, each of which is different for each of the three cases F1, F2, F3 mentioned above. The first rules K0 are the basic rules from which the two following rules K1, K2 move the pixels P to be queried horizontally by one column to the right, and the pixels P to be queried are added to the left edge of the block of the pixels P to be queried be derived. Depending on the case F1, the rules are:
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ Z
∧ K ∼ HP6
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ y
∧ a ∼ HP2
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ y
∧ a ∧ S
∧ R ∼ HP6
This dependence of the rules K0, K1, K2 on one another ensures that the second or the third rule K1, K2 can always be used when the first rule K0 has been applied with respect to the pixel P adjacent to the current central pixel A. Since the third rule K2 represents an extension of the second rule K1, this third rule K2 must be queried before the second rule K1. Depending on the implementation using software or hardware, this can be done by making a corresponding entry in the program sequence or by assigning priorities.
Similarly, in the other two in Fig. 9 cases F2 and F3 shown.
∧ B ∧ C
∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ L
∧ N
∧ O
∧ P
∼ HP6
∧ B
∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ L
∧ M
∧ N
∧ O
∧ P
∧ y
∧ a ∧ b
∼ HP2
∧ B
∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ I
∧ Z
∧ K ∧ L
∧ M
∧ N
∧ O
∧ P
∧ y
∧ ∧ a ∧ b
∧ p
∧ R ∧ Q
∼ HP6
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H ∧ I
∧ W ∧ X ∧ Y ∧ Z
∧ K ∼ HP6
∧ B
∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H ∧ I ∧ X ∧ Y ∧ x ∧ y
∧ a ∧ Z
∧ K ∧ L ∼ HP2
∧ B
∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H ∧ I ∧ Q ∧ R
∧ S ∧ X ∧ ∧ Y ∧ x ∧ y
∧ a ∧ Z
∧ K ∧ L ∼ HP2
A combination HP0 results from the respective cases F1, F2, F3 with the respective rules K0, K1, K2. . . HP15 as specified as a result in the above rules K0, K1, K2.
Since with the rules K0, K1, K2 mentioned for smoothing line elements, slopes with a change of stairs from 1 to 2 and vice versa because of the condition X <1 were disregarded, such staircase structures are replaced by a second rule set L0, L1, L2, as in Fig. 10 shown. A distinction is also made here between the three cases F1, F2 and F3 mentioned above. This results in the following new rules, each of which is expanded into another seven rules by mirroring, rotating and inverting. As a result, as with all previous rules, gradients of all four directions are detected and, through the inversion, a statistical equalization of added high-resolution pixels HP and removed high-resolution pixels HP is achieved.
The rule set L0, L1, L2 for the detection of stair structures of the form 1-2-1 is:
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ R
∧ p
∼ HP6
A ∧ B ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G
∧ H
∧ I
∧ R
∧ p
∧ X
∧ Y
∧ Z ∧ K ∼ HP13
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E
∧ F
∧ H
∧ I
∧ Y
∧ Z
∧ K ∧ x
∧ y ∧ a ∧ O ∧ P ∧ ∧ Q
∧ R
∧ h ∧ i ∼ HP0
∧ B ∧ C
∧ D ∧ E ∧ F
∧ H
∧ I
∧ R
∧ p
∧ N
∧ O
∧ P
∼ HP6
A ∧ B ∧ C
∧ D
∧ E ∧ F
∧ G
∧ H
∧ I
∧ O
∧ P
∧ R
∧ p
∧ X
∧ Y
∧ Z ∧ K
∧ L
13 HP13
∧ B ∧ C
∧ D ∧ E
∧ F
∧ H
∧ I
∧ Y
∧ Z ∧ K ∧ L
∧ x
∧ y ∧ a
∧ ∧ b
∧ N
∧ O
∧ P ∧ Q
∧ R
∧ g
∧ h
∧ i ∼ HP0
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H ∧ I
∧ S ∧ T ∼ HP6
A ∧ B ∧ D ∧ E ∧ F
∧ G ∧ H
∧ I
∧ R
∧ S ∧ T ∧ V ∧ W ∧ X ∧ Y
∧ Z ∧ K ∼ HP13
∧ B ∧ C ∧ D ∧ E
∧ F ∧ G ∧ H ∧ I
∧ W ∧ X ∧ Y ∧ Z
∧ K ∧ x
∧ y ∧ a ∧ O ∧ ∧ P ∧ Q
∧ R ∧ S ∧ h ∧ i ∼ HP0
Stair structures of the form 2-1-2-1 can be smoothed optimally by applying rules L0 and L1. If stair structures of the form 1-1-2-1-1-2 occur, optimal smoothing is achieved by additionally applying rule L2.
Zigzag elements are either as in Fig. 11A, individual pixels P offset diagonally to one another or, as in FIG Fig. 12a, individual pixels P which are offset from one another by a pixel P and which directly adjoin a contour. These structures can be created by using the in Fig. 11B shown rule
A ∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F ∧ G ∧ H ∧ I ∧ Z ∧ K ∧ L ∼ HP4
or by using the in Fig. 12B rule shown
A ∧ B ∧ C ∧ D ∧ H ∧ I ∼ HP4
be completely smoothed. From the structure according to Fig. 11A, a straight line arises from the thickness of a low-resolution pixel P and from the structure according to FIG Fig. 12A, a raised area protrudes from the contour at the height of a high-resolution pixel HP. Statistically speaking, the degree of coloring remains constant even when these rules are applied.
Standard smoothing
If none of the rules listed so far could be applied, an attempt is made to smooth using two standard rules as described in Fig. 13 are shown to be carried out. The rules are
A ∧ B ∧ C ∧ D ∼ HP2
and
A ∧ B ∧ C ∧ D ∧ E ∧ F ∧ H ∧ I ∧ K ∧ L ∧ N ∧ O ∼ HP2
By applying these rules, steps 1-1-1 with the width of a pixel P and the height of a pixel P are divided into small steps of the height of a high-resolution pixel HP by adding or removing a high-resolution pixel HP. The two rules distinguish between smoothing a contour and smoothing a hairline. Due to the special symmetry properties, only three further rules result from each of the rules through mirroring, rotation and inversion. Again, the statistical blackening of the printed image is not changed by the smoothing.
If none of the rules described above can be applied, each set pixel P is represented by four high-resolution pixels HP of the same type.
An implementation of the rules for implementing image information is basically possible in software and hardware. However, since high speed requirements are imposed on printers, the implementation is usually implemented in hardware.
The known implementation technologies that contain hard-wired logic, a so-called decision circuit DUC (Decision Unit Circuit), process a large group of pixels that surround the pixel A to be implemented. The decision unit DUC determines whether a pixel P is to be assigned to a character edge, an oblique line or a gray shade. A matrix circuit is used to allow the decision unit DUC to view the large group of the surrounding pixels. A raster generator SRA generates pixel data line by line in a serial bit format and clocks this through a first-in-first-out memory FIFO. The FIFO is chosen to be large enough to be able to store several consecutive print lines, such as seven lines, at the same time. This FIFO is often implemented using a single SRAM memory. In combination with some shift registers connected in series, for example seven registers per print line, all 49 pixels can be processed at the same time by the decision unit DUC. This architecture allows only a low clock speed and is therefore only for printers with low speed, such as. B. table laser printer, suitable.
In high-speed printers, where high demands are made on speed, a circuit configuration is required that contains parallel processing features. Such an electronic circuit having such features is according to Fig. 14 inserted between a raster generator SRA and a character generator ZG. The circuit HSC converts image information of low resolution supplied by the raster generator SRA into image information of high resolution. As a result, the output data of the electronic circuit HSC describe each part of the input data in high resolution format.
The original low-resolution image, which was generated by the raster generator SRA, is divided into blocks of data words which are sequentially fed to the electronic circuits HSC on a parallel input bus LRDBUS, which has a width of 16 bits, for example. A data word contains 16 data bits that represent pixels to be printed.
There are essentially three components involved in the implementation of the pixels:
Each line of low-resolution print data is clocked by a register chain which, as in Fig. 15, three registers REG1, REG2, REG3 and an SRAM memory SRAM1 contains. All registers REG1, REG2, REG3 and the SRAM memory SRAM1 have a width of 16 bits and thus represent a parallel bus FIFO memory PB-FIFO for line-by-line storage of print data. The print data are sent from the parallel input bus LRDBUS, which is coupled to the input of the first register REG1, passed to the parallel bus FIFO memory PB-FIFO. The output of the first register REG1 is coupled via a three-bit data line to the input of a first two-to-one multiplexer MUX1 and via a 16-bit data line to the input of the second register REG2. The output of the second register REG2 is coupled via a 16-bit data line to the input of a second two-to-one multiplexer MUX2 and via a 16-bit data line to the input of the third register REG3. The output of the third register REG3 is coupled via a three-bit data line to the input of a third two-to-one multiplexer MUX3 and via a 16-bit data line to the input of a first SRAM memory SRAM1. The outputs of the first, second and third multiplexers MUX1, MUX2, MUX3 are combined to form a 22 bit wide data line L1, which is coupled to the decision unit DUC ( Fig. 14). The first SRAM memory SRAM1 transfers output data DOUT1 to a subsequent register chain using a 16 bit wide data line. This following register chain has an identical structure.
The parallel bus FIFO memory PB-FIFO contains according to Fig. 16 seven register chains of essentially identical structure. Only the eleventh register REG11 in the fourth register chain is not assigned a multiplexer. The output of the eleventh register REG11 is directly combined with the three bit wide outputs of the tenth and twelfth multiplexers MUX10, MUX12 to form a 22 bit wide data line L4. Furthermore, an SRAM memory is missing at the end of the seventh register chain. The parallel bus FIFO memory PB-FIFO is thus able to store about seven consecutive lines of print data resolved at 300 dpi and to make available access to 16 consecutive pixels of a print line with all the 48 pixels surrounding this print line. Pixels that are no longer required are discarded at the end of the last register chain.
An address control (not shown) parallel bus FIFO memory PB-FIFO is configured so that a group of three registers REG1. . REG21 and an SRAM memory SRAM1. . SRAM6 can accommodate exactly one print line with 300 dpi resolution. The SRAM memory SRAM1. . SRAM6 are configured according to the "First In First Out" (FIFO) principle. This allows hundreds of registers of the REG1 registers to be effectively integrated. . REG21 type used. The SRAM memory SRAM1. . SRAM6 are thus able to store a large amount of data in a compact form. However, one access is SRAM1 per SRAM memory. . SRAM6 only possible on one simple data block of 16 bits at a time. The register REG1. . REG21 of the register chains enable simultaneous access to a larger amount of data. When the 300 dpi data is clocked by the parallel bus FIFO memory PB-FIFO, it traverses all registers REG1. . REG21 and SRAM memory SRAM1. . SRAM6.
Fig. 17 shows a matrix-like section of data from seven successive lines of low-resolution image information. This data is in the registers REG1. . REG21 saved. Via the data lines L1. . L7, which couple the parallel bus FIFO memory PB-FIFO to the decision unit DUC, is a seven-line and twenty-two-column section of the low-resolution image information is transparent. This transparent area BE4 is in the Fig. 17 hatched. Each register REG1. . REG21 contains 16 bits of a line of image information. The matrix which contains the image information stored in the first registers REG1, REG4, REG7, REG10, REG13, REG16, REG19 of the register chains is shown in FIG Fig. 17 marked by the first area BE1. Directly connected to this first area BE1 is a second area BE2 which contains the image information stored in the second registers REG2, REG5, REG8, REG11, REG14, REG17, REG20 of the register chains. Directly connected to this second area BE2 is a third area BE3 which contains the image information stored in the third registers REG3, REG6, REG9, REG12, REG15, REG18, REG21 of the register chains. The central register REG11 always contains the pixel A1, which is converted into the 600 dpi format. . A16. The other 48 pixels P required for implementation are available for processing in the central, hatched area BE4.
In most printing applications, there are a number of, for example, four blank, that is to say print-free lines, at the beginning and end of each page. In the event that these blank lines are not present, the data from one page would be indistinguishably mixed with the data from a subsequent page. This can be avoided by the output of each register REG1. . REG10, REG12. . REG21, with the exception of the central register REG11, with the input of a two-to-one multiplexer MUX1. . MUX21 is coupled. Using the MUX1 multiplexer. .MUX21 can from the data actually stored in the register REG to blank data BLD, which at the second input of each multiplexer MUX1. . MUX21 are present, can be switched.
The decision unit DUC contains the rules for converting the 300 dpi data into 600 dpi data in hard-wired form. It work as in Fig. 18, 16 decision units DUC in parallel and independently of one another by 16 pixels A1. . A16 a resolution of 300 dpi in 64 high-resolution pixels HP with 600 dpi. This data is divided into successive lines at 600 dpi.
During the conversion process, each decision unit DUC evaluates the 48 neighboring pixels of a pixel A1 to be converted. . A16 in a 300 dpi grid. In order to consider the pixel A1 to be converted. . To enable A16 surrounding pixel P, the 49 inputs of each decision unit DUC are selected with lines from the seven 22 bit wide data lines L1. . L7 coupled. To implement pixel A1, that's in the Fig. 17 the pixel A1 in the line 4th in column 17th , For example, the lines are coupled to the first decision unit DUC1, which are the crossing points of the columns 14 to 20th and the lines 1 to 7 assigned.
Each decision unit DUC1. . DUC16 contains only non-clocked logic, such as NAND and NOR gates, and generates at least four output signals HPO, which represent the four high-resolution pixels HP that were generated from a 300 dpi pixel A. The generation time for the high-resolution data depends only on the signal runtime by the decision units DUC. If the print head of the character generator ZG is able to modulate the diameter of the high-resolution pixels, then correspondingly more output signals HP0 from the decision units DUC are required.
The output circuit OUTC is in Fig. 19 shown. It ensures that the high-resolution 600 dpi data can be output line by line, although it is from the decision units DUC1. . DUC7 can be generated simultaneously. For this purpose, the output signals HPO of the decision units DUC1. . DUC7 led to the inputs of two registers REG22, REG23. Their outputs are coupled to a memory unit SRAM7, where the output signals are buffered line by line.
The high-resolution 600 dpi data are read out from the memory unit SRAM7 to the input of a register REG24. From this, the high-resolution 600 dpi data is transferred to a 32-bit wide HP0 bus, which transfers the data to the ZG character generator. The lines are output while a subsequent 300 dpi line is clocked into the parallel bus FIFO memory PB-FIFO. Due to the double width of the output bus HRD compared to the input bus LRDBUS, the high-resolution data is read out at a rate twice that of the 300 dpi data.
A control bus CBUS is coupled with the raster generator, the electronic circuit HSC and the character generator ZG. When the raster generator SRA has generated a page of print data, it reports this via the control bus CBUS to the control electronics of the character generator ZG. This then recognizes that data is available. The parallel bus FIFO memory PB-FIFO and the output circuit OUTC must now be reset if it is the first page to be printed after switching on the printer. However, if a page had just been printed, while the new page is being clocked by the parallel bus FIFO memory PB-FIFO, the first ten multiplexers MUX1. . MUX10 using register REG1. . REG10 are coupled, then be switched to the input with the blank BLD chen when the new data is the corresponding register REG1. . Reach REG10. The character generator ZG sends a data clock signal to the raster generator SRA in order to place the first block of the 300 dpi data on the input bus LRDBUS. This data is clocked into the parallel bus FIFO memory PB-FIFO with the rising edge of the data clock signal. All subsequent data clock pulses push the subsequent 300 dpi data block into the parallel bus FIFO memory PB-FIFO and push the other data further into the parallel bus FIFO memory PB-FIFO. The raster generator SRA always transmits the 300 dpi data line by line, and within a line the data blocks are placed sequentially on the 16 bit bus, for example pixels 0 to 15, pixels 16 to 31, pixels 32 to 47 etc.
When the data for the new page has reached the eleventh register REG11, the decision unit DUC can generate the 64 corresponding high-resolution output pixels HP and store them in the storage unit SRAM7 of the output circuit OUTC. An additional 600 dpi data is generated with each successive data clock pulse. After the two complete lines of 600 dpi data have been generated from a line of 300 dpi data, the 600 dpi print data of these lines, which are stored in the memory unit SRAM7 of the output circuit OUTC, can be used on the 32 bit output bus HRD twice the frequency of the following 300 dpi line can be read out. This 600 dpi data must now be written into the LED print comb of the character generator before the actual printing can begin.
Due to the described print data preparation, the data transfer between the raster generator SRA and the character generator ZG is delayed by more than four low-resolution print lines. This delay must be taken into account and compensated for in printer control. When the raster generator SRA has transferred the last 300 dpi data block of the current page to the data bus, the raster generator SRA sends a signal to the control bus CBUS. This signal can be used for the first ten multiplexers MUX1. . MUX10 of the parallel bus FIFO memory PB-FIFO in good time before the new data is sent to the multiplexers MUX1. . 10 assigned registers REG1. . Reach REG10. This ensures that decision units DUC1. . DU16 do not mix the data on one page with the data on the next page. When the print data of a new page is finally transferred to the REG11 register REG11, the multiplexers MU-X1. . MUX10 switched again and the output of register REG1. . REG10 with the MUX1 multiplexer. . Share MUX10. At the same time, the multiplexers MUX12. . MUX21 with registers REG12. . REG21 are coupled, to which blank data is switched. Each of these subsequent Multiple xer MUX12. . Only then will MUX21 become the connection to the corresponding register REG12. . Switch REG21 through when the first block of print data belonging to the new page switches to the respective register REG12. . Has reached REG21.
Although the example described above describes a conversion of print data with 300 dpi resolution into 600 dpi resolved data, the circuit can also be used for another implementation, for example from 240 dpi to 480 dpi, from 300 dpi to 900 dpi etc. The use of a 16 bit and a 32 bit data bus for input and output is not absolutely necessary. Changes to the register design and timing diagram can be made to support other bus widths. Finally, with an appropriate algorithm in the conversion unit DUC, the invention can be changed into a multi-level print data stream (variable pixel diameter) instead of the data in two levels (without controlling the pixel diameter).
Claims (15)
- - Erfassung eines umzusetzenden Pixels (A) und einer Anzahl von Umgebungspixeln (P),
- - Ermitteln einer Matrix von hochaufgelösten Pixeln (HP), die das umzusetzende Pixel (A) ersetzen, mittels eines Ver gleichs des erfaßten Pixelmusters niedriger Auflösung mit
- - einem Satz von vorgegebenen Pixelmustern niedriger Auflö sung, denen jeweils eine Matrix von hochaufgelösten Pi xeln (HP) zugeordnet ist und
- - einem zweiten Satz von Pixelmustern niedriger Auflösung, der aus einer Invertierung des ersten Satzes von vorgege benen Pixelmustern gebildet ist,
- Detection of a pixel to be converted (A) and a number of surrounding pixels (P),
- - Determine a matrix of high-resolution pixels (HP), which replace the pixel to be converted (A), by means of a comparison of the detected pixel pattern with low resolution
- - A set of predetermined pixel patterns of low resolution, each of which is assigned a matrix of high-resolution pixels (HP) and
- a second set of low resolution pixel patterns, which is formed by inverting the first set of predetermined pixel patterns,
- - Spiegelung an einer durch das umzusetzende Pixel (A) ver laufenden Achse,
- - Drehung um 90°Grad um das umzusetzende Pixel (A), und
- - Spiegelung an der durch das umzusetzende Pixel (A) verlau fenden Achse.
- Reflection on an axis running through the pixel (A) to be converted,
- - Rotation by 90 ° around the pixel to be converted (A), and
- - Reflection on the axis running through the pixel (A) to be converted.
- - Teil einer Kontur ist,
- - sich unmittelbar neben einer Haarlinie aus gesetzten Pixeln (P) befindet, und
- - Bestandteil einer Haarlinie aus ungesetzten Pixeln (P) ist.
- - is part of a contour,
- - Is located right next to a hairline made up of set pixels (P), and
- - Is part of a hairline made up of unset pixels (P).
- - einer Gruppe von einzelnen Pixeln (P) oder
- - einer Gruppe von unmittelbar an eine Kontur angerenzenden Pixeln (P).
- - a group of individual pixels (P) or
- - A group of pixels directly adjoining a contour (P).
- - zur Erfassung eines umzusetzenden Pixels (A) und einer An zahl von Umgebungspixeln (P),
- - zum Ermitteln einer Matrix von hochaufgelösten Pixeln (HP), die das umzusetzende Pixel (A) ersetzen, mittels eines Ver gleichs des erfaßten Pixelmusters niedriger Auflösung mit
- - einem Satz von vorgegebenen Pixelmustern niedriger Auflö sung, denen jeweils eine Matrix von hochaufgelösten Pi xeln (HP) zugeordnet ist und
- - einem zweiten Satz von Pixelmustern niedriger Auflösung, der aus einer Invertierung des ersten Satzes von vorgege benen Pixelmustern gebildet ist,
- - to detect a pixel to be converted (A) and a number of surrounding pixels (P),
- - To determine a matrix of high-resolution pixels (HP), which replace the pixel to be converted (A), by means of a comparison of the detected pixel pattern with low resolution
- - A set of predetermined pixel patterns of low resolution, each of which is assigned a matrix of high-resolution pixels (HP) and
- a second set of low resolution pixel patterns, which is formed by inverting the first set of predetermined pixel patterns,
- - eine Mehrzahl von Registerketten durch die die Bildinforma tion niedriger Auflösung so schiebbar ist, daß in jeder Re gisterkette eine Zeile oder Spalte der Bildinformation zu mindest teilweise enthalten ist, wodurch das umzusetzende Pixels (A) und die benötigte Anzahl von Umgebungspixeln (P) an den Ausgängen der Registerketten parallel verfügbar sind,
- - mindestens eine mit den Ausgängen der Registerketten gekop pelten Entscheidungseinheit (DUC), die Sätze von vorgegebe nen Pixelmustern in Form eines logischen Schaltnetzes ent hält und an ihrem Ausgang die resultierende Matrix von hochaufgelösten Pixeln (HP) zur Verfügung stellt und
- - einen Ausgangsschaltkreis (OUTC) der die resultierenden Ma trizen von hochaufgelösten Pixeln (HP) in zeilenweise oder spaltenweise ausgebare Bildinformationen umformt.
- - A plurality of register chains through which the low resolution image information can be pushed so that in each register chain a row or column of image information is at least partially contained, whereby the pixels to be converted (A) and the required number of surrounding pixels (P) the outputs of the register chains are available in parallel,
- - At least one coupled with the outputs of the register chains decision unit (DUC), which contains sets of predetermined pixel patterns in the form of a logical switching network and provides the resulting matrix of high-resolution pixels (HP) at its output and
- - An output circuit (OUTC) which converts the resulting matrices of high-resolution pixels (HP) into line information or line-by-column image information.
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