DE19511375C2

DE19511375C2 - Bildprozessor

Info

Publication number: DE19511375C2
Application number: DE19511375A
Authority: DE
Inventors: Narihiro Matoba; Masaru Onishi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2015-03-29
Also published as: US5727087A; DE19511375A1; JPH07274006A

Description

Die Erfindung betrifft einen Bildprozessor zum Speichern und Lesen von Bilddaten in und aus einem nicht-flüchtigen oder sekundären Speicher und insbesondere einen derartigen Bildprozessor, der durch einen Kompressionscodierung bzw. eine Expansionsdecodierung einen Bildspeicher effektiv verwenden kann.

Die US 5,122,872 beschreibt ein Bilddatenspeichersystem zum Speichern von Schwarz-und-Weiß- und Farbbilddaten mit unterschiedlichen Auflösungen. Ein Farbscanner wandelt Analogsignale beim Abtasten in digitale Vier-Bit-Daten um. Für die Vier-Bit von Bilddaten wird eine Durchschnittsbildung durchgeführt, um einen Fünf-Bit-Farbgradationsdatenwert zu erhalten. Nach dem Abtasten werden die so umgewandelten Daten in einem Speicher gespeichert. Ein Datenwähler wählt entweder ein Farbgradationsdatensignal von einem Pufferspeicher oder ein Schwarz/Weiß-Konzentrationsdatensignal von einem anderen Pufferspeicher. Die Farbbilddaten und die Schwarz/Weiß- Bilddaten werden unter Verwendung des gleichen Bit-Formats gespeichert. Da der Laserscanner verschiedene Linien des ursprünglichen Bildes unter Verwendung von verschiedenfarbigen Lichtquellen abtastet, werden in dem Speicher Daten von verschiedenen Farben gespeichert. Eine Leseauswahlschaltung wählt Daten aus dem Speicher und gibt diese über eine Gatterschaltung und ein Schieberegister nach außen ab.

Die DE 40 34 540 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildverarbeitung, wobei eine Farbkompressions- und Schwarz/Weiß-Kompressionseinheit vorgesehen ist. Der hier verwendete Kompressionsalgorithums betrifft das Codieren durch z. B. eine Orthogonaltransformation für jeden Datenblock, eine Vektorquantisierung oder eine adaptive diskrete Cosinus- Transformation. Hier ist ebenfalls ein Wähler vorgesehen, der Daten einer Farb-/Schwarz/Weiß-Umwandlungseinheit oder einer Farb-Kompressionseinheit entsprechend einem Diskriminierergebnis wählt.

Heute sind zahlreiche Geräte zum Verarbeiten digitaler Bilddaten im Einsatz. Zu diesen Geräten für die Handhabung digitaler Bilddaten gehören ein Fernkopiergerät als typisches Beispiel, sowie zahlreiche weitere Geräte wie ein Drucker und ein Scanner.

Viele gebräuchliche Geräte, mit denen digitale Bilddaten verarbeitet werden, sind allgemein mit einem Bildspeicher zum Speichern von Bilddaten einer Vorlage ausgestattet. Über die letzten Jahre hinweg sind jedoch die Bilddaten, die von dem Bildprozessor zu verarbeiten sind, immer präziser und detaillierter geworden, wobei die Quantität der Bilddaten außerordentlich groß wurde. Hierbei ist festzustellen, daß der Anteil des Bildspeicherpreises im Vergleich zu dem gesamten Gerätepreis zunimmt. Außerdem werden Geräte, mit denen sich Vollfarbdaten bearbeiten lassen, immer beliebter, und in diesen Geräten werden im allgemeinen Halbleiterspeicher der Größenordnung von einigen zehn Mbytes als Bildspeicher eingesetzt. Ein derartiger Bildspeicher muß eine Kapazität aufweisen, die für das Speichern der Bilddaten entsprechend der durch das Gerät handzuhabenden Bildvorlage ausreicht. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Farbanpassung, die Verarbeitung, die Anpassung der Leuchtstärke und des Kontrasts, usw. in Einheiten durchgeführt wird, die der Gesamtvorlage entsprechen.

Dies führt dazu, daß bei gebräuchlichen Bildverarbeitungsgeräten aufgrund der hohen Speicherkosten die Gerätekosten unvermeidbar hoch werden.

Vor dem Hintergrund der soeben geschilderten Probleme wurde vorgeschlagen, einen Drucker mit einer Festplatteneinheit als Bildspeicher anstelle eines Halbleiterspeichers auszustatten, beispielsweise in der offengelegten japanische Patentschrift Nr. HEI 4-144760. Insbesondere enthält dieser Drucker eine vorbestimmte Puffervorrichtung.

Halbleiterspeicher wurden bis jetzt überwiegend als Bildspeicher eingesetzt, da sie eine hohe Geschwindigkeit beim Lesen und Schreiben von Daten aufweisen. In vielen gebräuchlichen Geräten werden jedoch Halbleiterspeicher nur für Bilddaten entsprechend einer Vorlage oder einer Farbe eingesetzt. Entsprechend muß dann, wenn mit einer Vielzahl von Bildern umgegangen werden soll, eine geeignete Datenkommunikation mit einer externen Festplatteneinheit erfolgen. In vielen anderen gebräuchlichen Geräten werden Bilddaten entsprechend der einzelnen Farben aufeinanderfolgend übertragen, wobei in diesem Fall das Bildverarbeitungsgerät die Bildverarbeitung einzeln für jede Farbe durchführt.

Keines der vorgenannten gebräuchlichen Geräte ist für die Verarbeitung mehrerer Bilder geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb,

- einen Bildprozessor bereit zustellen, der eine hohe Schreib- und Lesegeschwindigkeit der Bilddaten aufweist und diese in einer effizienten Form in einem Codierspeicher speichern kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Bildprozessor gemäß der Ansprüche 1, 6, 31, 33 gelöst.

Weiter vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Bildprozessors entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2(a) bis 2(e) ein Kodierungsverfahren, das in der ersten Ausführungsform eingesetzt wird;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Bildprozessors entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Bildprozessors entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 5(a) bis 5(b) ein Bildkodierungsverfahren, das in einem Bildprozessor entsprechend einer vierten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird.

Mehrere bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Ausführungsform 1

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Bildprozessors entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, werden zunächst Originalbilddaten über einen Bilddatenpuffer 10 eingegeben. Der Bilddatenpuffer 10 enthält einen Bilddatenpuffer A12 und einen Bilddatenpuffer B14 und arbeitet als sogenannter Doppelpuffer (Toggle-Puffer). Die Originalbilddaten werden einem Kodierungsabschnitt 16 über den Bilddatenpuffer 10 zugeführt, der als Doppelpuffer ausgebildet ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält der Kodierabschnitt 16 eine Kodierspeichersteuerung 18, mit der ein Kodierspeicher- Steuersignal einem Kodierspeicher 24 zugeführt wird und weiterhin ein Kodiersignal einer Auswahlvorrichtung (unten beschrieben) 22 synchron zu dem Kodierspeicher-Steuersignal zugeführt wird, sowie eine Kodiervorrichtung 20 für die Kompressionskodierung der an den Bilddatenpuffer 10 übertragenen Originalbilddaten mit fester Länge, wobei die Auswahlvorrichtung 22 entweder die kodierten Daten von der Kodiervorrichtung 20 oder die Originalbilddaten aus dem Bilddatenpuffer 10 auswählt.

Die von der Auswahlvorrichtung 22 ausgewählten Daten werden in dem Kodierspeicher 24 abgelegt. Ein charakteristisches Merkmal dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Kodiervorrichtung 20 eine Kompressionskodierung mit fester Länge durchführt. In dieser Ausführungsform ist die Kompressionsrate fest zu Vier vorgegeben. Demnach ist es aufgrund des Einsatzes einer Kompressionskodierung mit fester Länge möglich, die nach der Komprimierung anfallende Menge an kodierten Daten vorweg zu bestimmen. Aufgrund der Kodierung der Originalbilddaten, die in dem Kodierspeicher 24 abgelegt werden, ist es möglich, vorherzusagen, welche Daten menge bzw. wie oft eine bestimmte Datenmenge gespeichert werden kann.

Der Kodierspeicher 24 der ersten Ausführungsform weist eine Kapazität auf, die der Datenmenge einer Farbe einer Vorlage entspricht. Beispielsweise beträgt bei einer Größe von DIN A3 die Menge der Bilddaten bei einer Auflösung von 400 dpi (Punkte pro Inches) ungefähr 32 Mbytes; jedoch kann für eine Farbe durch Kodierung der Originalbilddaten mit einem Komprimierungsfaktor von vier der Umfang der Daten auf 8 Mbytes herabgesetzt werden. Die Menge an kodierten Daten bei vier Farben (z. B. Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) beträgt 32 Mbytes, was der Datenmenge eines nicht kodierten einfarbigen Originalbildes entspricht.

Die erste Ausführungsform ist entsprechend den soeben beschriebenen Prinzipien aufgebaut. Werden in dem Kodierspeicher 24, der für Originalbilddaten einer Farbe vorgesehen ist, kodierte Daten abgelegt, so kann er als Kodierspeicher benützt werden, in dem Daten aller Farben entsprechend einer Vorlage gespeichert werden können. Erfolgt keine Kodierung, so kann er als Speicher für das Einfarbenbild einer Vorlage benützt werden.

Ein charakteristisches Merkmal der ersten Ausführungsform besteht darin, daß die Originalbilddaten mit Hilfe von Kompressionskodierung mit fester Länge fortlaufend mit dem Faktor 4 komprimiert werden. Demnach ist es möglich, die Bilddaten entsprechend aller Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz zum Speichern in dem Kodierspeicher 24 zu kodieren.

Die Fig. 2(a) bis 2(e) zeigt den Ablauf der Kompressionskodierung mit fester Länge. Wie in Fig. 2(a) gezeigt ist, werden die Originalbilddaten in vorgegebene kleine Bereiche unterteilt, bei der ersten Ausführungsform zum Beispiel in einen 4×4-Block. Bei der ersten Ausführungsform wird der Wert jedes einzelnen Pixels durch 8 Bit dargestellt, so daß die Bilddatenmenge eines 4×4 kleinen Bereiches 16 bytes beträgt.

Für die 16 Pixel wird zunächst der entsprechende Mittelwert LA bestimmt. Der Wert LA ist ein Referenzpegel in dieser Erfindung. Der Maximalwert der Pixel wird durch Lmax dargestellt, und der Minimalwert wird durch Lmin dargestellt. Anschließend wird, ausgehend von dem Maximalwert Lmax, ein mittlerer Wert L1 der Pixel im Bereich des Mittelwerts LA bestimmt. Ferner wird ausgehend von dem Mittelwert LA ein mittlerer Wert L2 der Pixel in dem Bereich zu dem Minimalwert Lmin hin bestimmt. Eine Differenz LD zwischen L1 und L2 wird berechnet. LD entspricht in dieser Erfindung einem Differenzwert.

Dann wird für jeden Pixel ein erfindungsgemäßer Komponentenauflösungswert dadurch berechnet, daß der Wert jedes Pixels mit dem Mittelwert LA verglichen wird. In anderen Worten ausgedrückt, beträgt dann, wenn der Pixelwert unterhalb des Mittelwerts LA liegt, der Komponentenauflösungswert des Pixels 0. Liegt der Pixelwert oberhalb des Mittelwerts LA, so beträgt der Komponentenauflösungswert des Pixels 1. Der Algorithmus ist in Fig. 2(b) gezeigt, wobei der Komponentenauflösungswert durch Φi (i= 1, 2, 3, . . . , 16) dargestellt ist. Das Kodierungskonzept ist in Fig. 2(c) dargestellt.

Als Ergebnis dieser Kodierung fallen für einen einzigen 4×4 kleinen Bereich kodierte Daten an, die aus LA bestehen, sowie LD und sechzehn Komponentenauflösungswerten Φi. Entsprechend ergibt sich eine Kompressionsrate von 16/4=4, da die Originalbilddaten 4×4 = 16 bytes umfassen.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält der Kodierabschnitt 16 die Kodiervorrichtung 20. Erfolgt keine Komprimierung, so müssen die Daten an der Kodiervorrichtung 20 vorbeigeleitet werden. Zu diesem Zweck dient die Auswahlvorrichtung 22 zum Auswählen der Bilddaten, die dem Kodierspeicher 24 zuzuführen sind, wobei die Auswahl entweder aus den Originalbilddaten oder den kodierten Daten je nach den Anforderungen erfolgt.

Ausgehend von externen Signalquellen werden dem Kodierabschnitt 16 ein Taktsignal CLK und ein Zeilensynchronsignal LSYNC zugeführt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist,werden ferner die einzelnen Daten über einen 8-Bit Bus übertragen und empfangen.

Ausführungsform 2

Die Fig. 3 zeigt einen Bildprozessor entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Bildprozessor der zweiten Ausführungsform enthält einen Dekodierabschnitt 32 entsprechend dem Kodierabschnitt 16 der ersten Ausführungsform. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden die in dem Kodierspeicher 30 gespeicherten Daten an den Dekodierabschnitt 32 weitergeleitet und entsprechend den Anforderungen dekodiert. In der zweiten Ausführungsform enthält der Dekodierabschnitt 32 einen Kodierspeicher- Steuerabschnitt 34, der ein Kodierspeicher-Steuersignal an den Kodierspeicher 30 weiterleitet und ein Steuersignal an eine Auswahlvorrichtung (unten beschrieben) 36 synchron zu dem Kodierspeicher-Steuersignal weiterleitet, sowie eine Dekodiervorrichtung 38 zum Dekodieren der aus dem Dekodiervorrichtung 38 aus gegebenen Daten aus und gibt die Daten jeder Farbe der Originalbilddaten an die externe Vorrichtung aus.

Da wie oben beschrieben entsprechend dieser Ausführungsform sowohl Daten behandelt werden, die nach einer Kompressionskodierung mit fester Länge in dem Kodierspeicher 30 abgelegt werden, als auch Daten gehandhabt werden, die ohne Kodierung in dem Kodierspeicher 30 abgelegt werden, ist es möglich, Bilddaten flexibler zu verarbeiten.

Ausführungsform 3

Die Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, werden zunächst Originalbilddaten in einen Bilddatenpuffer 50 eingegeben, der einen Bilddatenpuffer A52 und einen Bilddatenpuffer B 54 enthält und als sogenannter Doppel-Puffer (Toggle-Puffer) wirkt. Die Originalbilddaten werden einem Kodierabschnitt 56 über den als Doppel-Puffer wirkenden Bilddatenpuffer 50 zugeführt.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, enthält der Kodierabschnitt 56 eine Kodierspeicher-Steuerung 58, die ein Kodierspeicher- Steuersignal an einen Kodierspeicher 66 abgibt und ein Kodiersignal an eine Auswahlvorrichtung (unten beschrieben) 64 synchron zu dem Kodierspeicher-Steuersignal abgibt, sowie eine Kodiervorrichtung 60 zur Durchführung einer Kompressionskodierung mit fester Länge der Originalbilddaten, die an den Bilddatenpuffer 50 übertragen werden, und die Auswahlvorrichtung 64 zum Auswählen entweder der durch die Kodiervorrichtung 60 kodierten Daten oder der Originalbilddaten aus dem Bilddatenpuffer 50. Der die Kapazität des Bilddatenpuffers 50 8 Bits. Ebenso kann der Bilddatenpuffer 50 eine auf die 32 Bits (8 Bits × 4 Speicherbereiche) des Kodierspeichers 66 abgestimmte Kapazität von 32 Bits aufweisen.

Ausführungsform 4

Bei den vorangegangenen Ausführungsformen betrug der Kompressionsfaktor bei der Kompressionskodierung mit fester Länge 4, vorzugsweise 2^N (N ist eine positive ganze Zahl, die größer als 1 ist).

Zum Beispiel ist es vorteilhaft, daß der Kompressionsfaktor 8 beträgt. Geht man hiervon aus, so ergibt sich bei den Ausführungsformen 1 bis 3 für den Kodierspeicher eine Datenkapazität gemäß einer Farbe der Originalbilddaten, und ferner ist es möglich, die Daten entsprechend zwei Farben durch Kompressionskodierung mit fester Länge zu speichern, wenn die Bilddaten aus vier Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz zusammengesetzt sind.

Es ist auch günstig, den Kodierspeicher in Speicherbereiche entsprechend der Vorlageeinheiten zu unterteilen. Insbesondere ist entsprechend der ersten Ausführungsform der Kodierspeicher in vier Speicherbereiche unterteilt, entsprechend der Farbeinheiten, so daß die Daten entsprechend jeder Farbe gleichzeitig verarbeitet werden können. Beträgt der Kompressionsfaktor 8, so belegen die Daten einer Vorlage lediglich die Hälfte eines Speicherbereichs einer Farbe, und es ist günstig, den Speicher jeder Farbe in Hälften zu unterteilen. Dies führt dazu, daß der Kodierspeicher in acht Speicherbereiche unterteilt wird. Wird der Kodierspeicher so in Abhängigkeit der Vorlagen in Speicherbereiche unterteilt, so ist es möglich, die Bilddaten jeder Vorlage gleichzeitig zu bearbeiten. Im Ergebnis führt dies zu einem Hochgeschwindigkeits-Bildprozessor.

Ausführungsform 5

Im folgenden wird die fünfte Ausführungsform der Erfindung erläutert.

Bei der ersten Ausführungsform wird eine Kompressionskodierung mit fester Länge und mit einem Kompressionsfaktor von 4 eingesetzt, entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Verfahren. Das in Fig. 2 gezeigte Verfahren entspricht einer Kompressionskodierung mit fester Länge vom sogenannten Dreikomponententyp, indem die kodierten Daten den Referenzpegel enthalten, sowie den Differenzwert und den Komponentenauflösungswert. Beträgt die Anzahl der Referenzpegel jedoch 2 (zwei Arten), so ist es möglich, die Dekodierung schneller durchzuführen, da die kodierten Daten anstelle des Referenzpegels und des Differenzwerts nur aus den beiden Bezugspegeln aufgebaut sind.

Das Kompressionskodierungs-Verfahren mit einem Kompressionsfaktor von 4, das auf diesem Prinzip beruht, ist in Fig. 5(a) bis 5(e) dargestellt. Dieses Verfahren entspricht dem in Fig. 2(a) bis 2(e) gezeigten Verfahren insoweit, als die Originalbilddaten in 4×4-byte-kleine Bereiche unterteilt werden und anschließend einzeln für jeden kleinen Bereich kodiert werden, und ferner dahingehend, daß der Mittelwert LA, der zwischen dem Maximalwert Lmax und dem Mittelwert LA liegende Mittelwert L1 und der zwischen dem Mittelwert LA und dem Minimalwert Lmin liegende Mittelwert L2 bestimmt wird. Die fünfte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die kodierten Daten L1 und L2 anstelle des Mittelwerts LA und des Werts DA (= L2-L1) enthalten. Entsprechend der fünften Ausführungsform ergibt sich eine Struktur der kodierten Daten, wie sie in Fig. 5(d) gezeigt ist, wobei die Menge der kodierten Daten mit derjenigen in Fig. 2(d) übereinstimmt und demnach der Kompensionsfaktor 4 beträgt.

Jedoch kann die Dekodierung der kodierten Daten in der fünften Ausführungsform außerordentlich einfach durchgeführt werden. Da nämlich der Wert jedes Pixels nach der Dekodierung L1 oder L2 beträgt; abhängig davon, ob Φi 0 oder 1 ist, ist nur eine reine Substitution erforderlich, so daß eine schnelle Dekodierung möglich ist.

Auf der anderen Seite enthalten die kodierten Daten in Fig. 2(d) den Mittelwert LA und den Differenzwert DA (= L2-L1). Beim Dekodieren ist es erforderlich, die Substitution LA-(LD/2) oder LA+(LD/2) für die dekodierten Pixelwerte durchzuführen, abhängig davon, ob Φi 0 oder 1 ist.

Entsprechend der fünften Ausführungsform wird ein Bildprozessor erhalten, der eine sehr einfache Dekodierung ermöglicht.

Im folgenden wird die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

In der vorangegangenen Ausführungsform konzentrierte sich die Beschreibung auf die Bilddatenverarbeitung. Die Erfindung kann bei einem Scanner angewendet werden, sowie bei einem Drucker, einem Faximile-Gerät, einem digitalen Kopiergerät und einem Anzeigegerät, wobei das Konzept der oben beschriebenen Bildverarbeitung als das vorrangige charakteristische Merkmal hervortritt; hierbei lassen sich dieselben Ergebnisse wie mit den vorangegangenen Ausführungsformen gewährleisten.

In dieser Ausführungsform kann aufgrund der Tatsache, daß der Kodierspeicher auf unterschiedliche Art und Weise genützt werden kann, je nachdem ob Bilddaten kodiert werden oder nicht, eine wirksame Bildverarbeitung gewährleistet werden. Insbesondere müssen gewisse Bilddaten für eine Reduzierung der Datenmenge komprimiert werden, wobei bestimmte andere Bilddaten nicht komprimiert werden können. In dem Fall, in dem Bilddaten durch eine irreversible Bildkompression verarbeitet werden, nimmt im allgemeinen die Bildqualität ab. Selbstverständlich kann bei einer reversiblen Kompression der Bilddaten der Kompressionsfaktor nicht konstant gehalten werden; entsprechend kann bei Vorliegen von zahlreichen Anforderung kein wirksamer Einsatz des Kodierspeichers gewährleistet werden. Andererseits kann entsprechend dieser Ausführungsform aufgrund des Einsatzes einer Kompressionskodierung mit fester Länge ein Bildprozessor erhalten werden, mit dem flexibel auf derartige zahlreiche Anforderungen eingegangen werden kann.

In dieser Ausführungsform sind die Farbkombinationen Rot, Grün und Blau, die Farbkombination Cayn, Magenta und Gelb und die Farbkombination Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz gezeigt. Die Erfindung soll in keiner Weise auf diese erläuternden Beispiele eingeschränkt sein und kann auch auf andere Farbdarstellungen wie Y, I und Q angewendet werden.

Entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung ist es möglich, einen betriebsgemäß wirksamen Bildprozessor unabhängig von der Kodierung zu erhalten, da kodierte Daten entsprechend mehreren Farben in dem Kodierspeicher abgelegt werden, wenn die Daten durch Kompressionskodierung mit fester Länge komprimiert werden.

Entsprechend dem zweiten Aspekt der Erfindung ist es aufgrund der Tatsache, daß der Kompressionsfaktor 4 beträgt, möglich, diese Daten entsprechend der Farben Rot, Grün und Blau in dem Kodierspeicher abzulegen, wobei der Kodierspeicher in der Lage ist, eine Farbe der Originalbilddaten zu speichern.

Entsprechend dem dritten Aspekt der Erfindung ist es möglich, in dem Kodierspeicher die kodierten Daten von drei Farben zu speichern, zum Beispiel Cyan, Magenta und Gelb.

Entsprechend dem vierten Aspekt der Erfindung ist es möglich, in dem Kodierspeicher die kodierten Daten von vier Farben zu speichern, z. B. Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz.

Entsprechend dem fünften Aspekt der Erfindung ist es möglich, einen Bildprozessor zu schaffen, der kodierte Daten erzeugt, die aus dem Referenzpegel, dem Differenzwert und dem Komponentenauflösungswert bestehen.

Demnach ist es entsprechend der vorangehenden Aspekte der Erfindung möglich, einen billigeren Bildprozessor bereitzustellen, da der Speicher unabhängig von der Art der Kodierung wirksam eingesetzt werden kann.

Entsprechend dem sechsten Aspekt der Erfindung ist es, wie bei dem ersten Aspekt der Erfindung, möglich, einen Bildprozessor zu schaffen, der die durch Kompressionskodierung mittels der Länge kodierten Daten dekodieren kann.

Entsprechend dem siebten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die kodierten Daten von drei Farben, z. B. Rot, Grün und Blau, zu dekodieren.

Entsprechend dem achten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die kodierten Daten von drei Farben, z. B. Cyan, Magenta und Gelb, zu dekodieren.

Entsprechend dem neunten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die kodierten Daten von vier Farben, z. B. Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, zu dekodieren.

Entsprechend dem zehnten Aspekt der Erfindung ist es möglich, einen Bildprozessor zu schaffen, der die aus drei Anteilen bestehenden kodierten Daten dekodieren kann, wobei dieser Anteil z. B. der Referenzpegel, der Differenzwert und der Komponentenauflösungswert sind.

Demnach ist es entsprechend den sechsten bis zehnten Aspekten der Erfindung möglich, einen billigeren Bildprozessor zu schaffen, da der Speicher unabhängig von der Art der Kodierung wirksam eingesetzt werden kann.

Entsprechend dem elften Aspekt der Erfindung kann aufgrund der Tatsache, daß der Kodierspeicher einzelne Speicherbereiche entsprechend der einzelnen zu speichernden Farben aufweist, ein Bildprozessor geschaffen werden, mit dem sich die Bilddaten jeder einzelnen Farbe gleichzeitig verarbeiten lassen, wodurch eine schnelle Bildverarbeitung möglich wird.

Entsprechend dem zwölften Aspekt der Erfindung kann aufgrund der Tatsache, daß der Kodierspeicher vier voneinander unabhängige Speicherbereiche aufweist, das Schreiben und Lesen der Daten von drei Farben, z. B. Rot, Grün und Blau, unabhängig voneinander durchgeführt werden.

Entsprechend dem dreizehnten Aspekt der Erfindung kann aufgrund der Tatsache, daß der Kodierspeicher vier voneinander unabhängige Speicherbereiche aufweist, das Schreiben und Lesen der Daten von drei Farben, z. B. Cyan, Magenta und Gelb, unabhängig voneinander durchgeführt werden.

Entsprechend dem vierzehnten Aspekt der Erfindung kann aufgrund der Tatsache, daß der Kodierspeicher vier voneinander unabhängige Speicherbereiche aufweist, das schreiben und Lesen der kodierten Daten von vier Farben, z. B. Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, unabhängig voneinander durchgeführt werden.

Entsprechend dem fünfzehnten und sechzehnten Aspekt der Erfindung kann aufgrund der Tatsache, daß der Kodierspeicher ein nicht-flüchtiger oder sekundärer Speicher ist, ein billiger Bildprozessor geschaffen werden. Der sekundäre Speicher kann auch eine Speicherkarte sein, wobei dieselben Ergebnisse erzielt werden.

Entsprechend dem siebzehnten Aspekt der Erfindung kann aufgrund der Tatsache, daß der Kodierspeicher die kodierten Daten mit zwei Anteilen erzeugt, z. B. dem repräsentativen Tonpegel und dem Komponentenauflösungswert, ein Bildprozessor geschaffen werden, mit dem eine einfache Dekodierung möglich ist.

Entsprechend dem achzehnten Aspekt der Erfindung kann ein Bildprozessor geschaffen werden, der die kodierten Daten mit zwei Anteilen dekodiert.

Entsprechend dem neunzehnten und zwanzigsten Aspekt der Erfindung ist es möglich, einen Scanner zu schaffen, mit dem sich dieselben Ergebnisse wie mit dem Bildprozessor entsprechend jedem der vorangegangenen Aspekte der Erfindung erzielen lassen.

Entsprechend dem einundzwanzigsten und zweiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung ist es möglich, einen Drucker zu schaffen, mit dem sich dieselben Ergebnisse wie mit dem Bildprozessor entsprechend dem ersten bis achzehnten Aspekt der Erfindung erzielen lassen.

Entsprechend dem dreizundzwanzigsten und vierundzwanzigsten Aspekt der Erfindung ist es möglich, ein digitales Kopiergerät zu schaffen, mit dem sich dieselben Ergebnisse wie mit dem Bildprozessor entsprechend dem ersten bis achzehnten Aspekt der Erfindung erzielen lassen.

Entsprechend dem fünfundzwanzigsten und sechsundzwanzigsten Aspekt der Erfindung ist es möglich, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, mit der sich dieselben Ergebnisse wie mit dem Bildprozessor entsprechend dem ersten bis achzehnten Aspekt der Erfindung erzielen lassen.

Claims

1. Bildprozessor (Fig. 1, Fig. 2), umfassend die folgenden Merkmale:

a) eine Kodiereinrichtung (20) zum Durchführen einer Kompressionskodierung mit fester Länge von Originalbilddaten mit einem Kompressionsfaktor von 2^N (N positive ganze Zahl) und zum Ausgeben der kodierten Daten;
b) einen Kodierspeicher (24) zum Speichern der Originalbilddaten einer Farbe mindestens einer Vorlage; und
c) eine Schreibwähleinrichtung (22) zum Auswählen der Originalbilddaten oder der kodierten Daten und zum Speichern der ausgewählten Daten in dem Kodierspeicher (24);
d) wobei der Kodierspeicher (24), wenn die Schreibwähleinrichtung (22) die kodierten Daten wählt, kodierte Daten mehrerer Farben einer Vorlage speichert, und wenn die Schreibwähleinrichtung (22) die Originaldaten wählt, Daten eines Einfarbenbilds der Vorlage speichert; und
e) wobei die Kodiereinrichtung (20) zur Kompressions kodierung der Originalbilddaten mit fester Länge umfaßt:
- e1) eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen der Originalbilddaten in kleine Teilbereiche (XI), die jeweils einer vorbestimmten Kodiereinheit entsprechen;
- e2) eine Referenzpegel-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Referenzpegels (LA) für jeden Teilbereich (XI) durch Mittelung der Pegel aller Pixel in dem Teilbereich;
- e3) eine Differenzwert-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Differenzwerts (LD) für jeden Teilbereich (XI) durch Ermitteln einer Differenz von zwei mittleren Werten (L2-L1) zwischen dem Referenzpegel (LA) und dem maximalen Pegel (Lmax) des Teilbereichs (XI) bzw. zwischen dem Referenzpegel (LA) und dem minimalen Pegel (Lmin) des Teilbereichs (XI);
- e4) eine Komponentenauflösungswert- Bestimmungseinrichtung, die jeden Pixel des Teilbereichs (XI) mit dem Referenzpegel (LA) vergleicht und daraus einen Komponenten auflösungswert (Φi) für alle Pixel bestimmt, der festlegt, ob der jeweilige Pixelpegel größer (1) oder kleiner (0) als der Referenzwert (LD) ist; und
- e5) eine Zusammensetzungseinrichtung, die für jeden Teilbereich (XI) einen einzelnen komprimierten kodierten Datenwert (LA, LD, Φi) aus dem Referenzpegel (LD), dem Differenzwert (LD) und dem Komponentenauflösungswert (Φi) zusammensetzt und diesen an den Kodierspeicher (24) ausgibt.

2. Bildprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß N gleich 2 ist, wobei die Teilbereiche jeweils aus einem 4 × 4 Pixelbereich bestehen und der Kodierspeicher (24) kodierte Daten aller Farben Rot, Grün und Blau von den kodierten Daten einer Vorlage speichert, wenn die Schreibwähleinrichtung (22) die kodierten Daten wählt.

3. Bildprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß N gleich 2 ist, wobei die Teilbereiche jeweils aus einem 4 × 4 Pixelbereich bestehen und der Kodierspeicher (24) kodierte Daten aller Farben Cyan, Magenta und Gelb von den kodierten Daten einer Vorlage speichert, wenn die Schreibwähleinrichtung (22) die kodierten Daten wählt.

4. Bildprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß N gleich 2 ist, wobei die Teilbereiche jeweils aus einem 4 × 4 Pixelbereich bestehen und der Kodierspeicher (24) kodierte Daten der Farbe Schwarz von den kodierten Daten einer Vorlage speichert, wenn die Schreibwähleinrichtung (22) die kodierten Daten wählt.

5. Bildprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilbereich (XI) einen Pixelbereich von 2^N × 2^N Pixeln der Originaldaten umfaßt, jedes Pixel in dem Teilbereich, der Referenzpegel (LA) und der Differenzwert (LD) mit je 1 Byte dargestellt wird, der Komponentenauflösungswert (Φi) 2^N/2 Byte und der komprimierte kodierte Datenwert (LA, LD, Φi) 2^N Byte umfaßt.

6. Bildprozessor (Fig. 3, Fig. 4), umfassend die folgenden Merkmale:

a) einen Kodierspeicher (30) zum Speichern von Originalbilddaten einer Farbe von mindestens einer Vorlage oder von kodierten Daten von mehreren Farben einer Vorlage;
b) eine Dekodiereinrichtung (38) zum Durchführen einer Expansionsdekodierung mit einem Expansionsfaktor fester Länge 2^N (N positive ganze Zahl) der in dem Kodierspeicher (30) kodierten Daten und zum Ausgeben der dekodierten Daten; und
c) eine Leseauswahleinrichtung (36) zum Auswählen der aus dem Kodierspeicher (30) ausgelesenen Daten oder der dekodierten Daten und zum Ausgeben der ausgewählten Daten;
d) wobei die Leseauswahleinrichtung (36) die von dem Kodierspeicher (30) ausgelesenen Daten auswählt, wenn die Originalbilddaten in dem Kodierspeicher (30) abgelegt sind;
e) wobei die kodierten Daten, die in dem Kodierspeicher (30) abgelegt sind, jeweils einen Referenzpegel (LA), einen Differenzwert (LD) und einen Komponentenauflösungswert (Φi) eines Teilbereichs umfassen, wobei
- e1) der Referenzpegel (LA) für jeden Teilbereich (XI) eine Mittelung der Pegel aller Pixel in dem Teilbereich darstellt;
- e2) der Differenzwert (LD) für jeden Teilbereich (XI) eine Differenz von zwei mittleren Werten (L2-L1) zwischen dem Referenzpegel (LA) und dem maximalen Pegel (Lmax) des Teilbereichs (XI) bzw. zwischen dem Referenzpegel (LA) und dem minimalen Pegel (Lmin) des Teilbereichs (XI) darstellt; und
- e3) der Komponentenauflösungswert (Φi) einen Vergleich aller Pixelpegel des Teilbereichs (XI) mit dem Referenzpegel (LA) darstellt und festlegt, ob der jeweilige Pixelpegel größer (1) oder kleiner (0) als der Referenzwert (LD) ist; und
f) wobei auf der Grundlage des Referenzpegels (LA), des Differenzwertes (LD) und des Komponentenauflösungswertes (Φi) die Dekodiereinrichtung (38) diese kodierten Daten für jeden Teilbereich dekodiert.

7. Bildprozessor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierspeicher (30) kodierte Daten jeder der Farben Rot, Grün und Blau speichert und die Dekodiereinrichtung (38) die kodierten Daten mit einem Expansionsfaktor von N=2 dekodiert und die Originalbilddaten einer Vorlage aus gibt.

8. Bildprozessor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierspeicher (30) kodierte Daten jeder der Farben Cyan, Magenta und Gelb speichert und die Dekodiereinrichtung (38) die kodierten Daten dekodiert und die Originalbilddaten einer Vorlage ausgibt.

9. Bildprozessor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierspeicher (30) auch kodierte Daten der Farbe Schwarz speichert und die Dekodiereinrichtung (38) die kodierten Daten dekodiert und die Originalbilddaten einer Vorlage ausgibt.

10. Bildprozessor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilbereich (XI) einen Pixelbereich von 2^N × 2^N Pixeln der Originaldaten umfaßt, jedes Pixel in dem Teilbereich, der Referenzpegel (LA) und der Differenzwert (LD) mit je 1 Byte dargestellt wird, der Komponentenauflösungswert (Φi) 2^N/2 Byte und der komprimierte kodierte Datenwert (LA, LD, Φi) 2^N Byte umfaßt.

11. Bildprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierspeicher (24) mehrere Speicherbereiche aufweist, entsprechend der kodierten Daten mehrerer Farben, wobei die kodierten Daten für jede einzelne Farbe unabhängig lesbar und einschreibbar sind.

12. Bildprozessor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierspeicher (30) mehrere Speicherbereiche aufweist, entsprechend der kodierten Daten mehrerer Farben, wobei die kodierten Daten für jede einzelne Farbe unabhängig lesbar und einschreibbar sind.

13. Bildprozessor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Speicherbereiche 4 ist und die Farben Rot, Grün und Blau umfassen.

14. Bildprozessor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Speicherbereiche 4 ist und die Farben Rot, Grün und Blau umfassen.

15. Bildprozessor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Speicherbereiche 4 ist und die Farben Cyan, Magenta und Gelb umfassen.

16. Bildprozessor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Speicherbereiche 4 ist und die Farben Cyan, Magenta und Gelb umfassen.

17. Bildprozessor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Speicherbereiche 4 ist und die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz umfassen.

18. Bildprozessor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Speicherbereiche 4 ist und die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz umfassen.

19. Bildprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierspeicher (24) ein nicht-flüchtiger oder sekundärer Speicher ist.

20. Bildprozessor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierspeicher (30) ein nicht-flüchtiger oder sekundärer Speicher ist.

21. Bildprozessor nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß N gleich 2 oder 4 ist.

22. Bildprozessor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung (38) den jeweiligen Pixelpegel als die Summe bzw. Differenz des Referenzpegels (LA) plus bzw. minus der Hälfte des Differenzwerts (LD) bestimmt, in Abhängigkeit davon, ob der Komponentenauflösungswert (Φi) für den jeweiligen Pixel des Teilbereichs anzeigt, daß er größer bzw. kleiner als der Referenzpegel (LA) ist.

23. Scanner, umfassend einen Bildprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, 11, 13, 15, 17, 19, 21.

24. Scanner, umfassend einen Bildprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-10, 12, 14, 16, 18, 20, 22.

25. Drucker, umfassend einen Bildprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, 11, 13, 15, 17, 19, 21.

26. Drucker, umfassend einen Bildprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-10, 12, 14, 16, 18, 20, 22.

27. Digitales Kopiergerät, umfassend einen Bildprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, 11, 13, 15, 17, 19, 21.

28. Digitales Kopiergerät, umfassend einen Bildprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-10, 12, 14, 16, 18, 20, 22.

29. Anzeigegerät, umfassend einen Bildprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, 11, 13, 15, 17, 19, 21.

30. Anzeigegerät, umfassend einen Bildprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-10, 12, 14, 16, 18, 20, 22.

31. Bildprozessor (Fig. 5), umfassend die folgenden Merkmale:

a) eine Kodiereinrichtung (20) zum Durchführen einer Kompressionskodierung mit fester Länge von Originalbilddaten mit einem Kompressionsfaktor von 2^N (N positive ganze Zahl) und zum Ausgeben der kodierten Daten;
b) einen Kodierspeicher (24) zum Speichern der Originalbilddaten einer Farbe mindestens einer Vorlage; und
c) eine Schreibwähleinrichtung (22) zum Auswählen der Originalbilddaten oder der kodierten Daten und zum Speichern der ausgewählten Daten in dem Kodierspeicher (24);
d) wobei der Kodierspeicher (24), wenn die Schreibwähleinrichtung (22) die kodierte Daten wählt, kodierte Daten mehrerer Farben einer Vorlage speichert, und wenn die Schreibwähleinrichtung (22) die Originaldaten wählt, Daten eines Einfarbenbilds der Vorlage speichert; und
e) wobei die Kodiereinrichtung (20) zur Kompressions kodierung der Originalbilddaten mit fester Länge umfaßt:
- e1) eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen der Originalbilddaten in kleine Teilbereiche (XI), die jeweils einer vorbestimmten Kodiereinheit entsprechen;
- e2) eine Referenzpegel-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Referenzpegels (LA) für jeden Teilbereich (XI) durch Mittelung der Pegel aller Pixel in dem Teilbereich;
- e3) eine Differenzwert-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Differenzwerts (LD) für jeden Teilbereich (XI) durch Ermitteln einer Differenz von zwei mittleren Werten (L2; L1) zwischen dem Referenzpegel (LA) und dem maximalen Pegel (Lmax) des Teilbereichs (XI) bzw. zwischen dem Referenzpegel (LA) und dem minimalen Pegel (Lmin) des Teilbereichs (XI);
- e4) eine Komponentenauflösungswert- Bestimmungseinrichtung, die jeden Pixel des Teilbereichs (XI) mit dem Referenzpegel (LA) vergleicht und daraus einen Komponenten auflösungswert (Φi) für alle Pixel bestimmt, der festlegt, ob der jeweilige Pixelpegel größer (1) oder kleiner (0) als der Referenzwert (LD) ist; und
- e5) eine Zusammensetzungseinrichtung, die für jeden Teilbereich (XI) einen einzelnen komprimierten kodierten Datenwert (L1, L2, Φi) aus den zwei mittleren Werten (L1, L2) und dem Komponenten-Auflösungswert (Φi) zusammensetzt und diesen an den Kodierspeicher (24) ausgibt.

32. Bildprozessor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilbereich (XI) einen Pixelbereich von 2^N × 2^N Pixeln der Originaldaten umfaßt, jedes Pixel in dem Teilbereich, der Referenzpegel (LA) und der Differenzwert (LD) mit je 1 Byte dargestellt wird, der Komponentenauflösungswert (Φi) 2^N/2 Byte und der komprimierte kodierte Datenwert (L1, L2, Φi) 2^N Byte umfaßt.

33. Bildprozessor (Fig. 5), umfassend die folgenden Merkmale:

a) einen Kodierspeicher (30) zum Speichern von Originalbilddaten einer Farbe von mindestens einer Vorlage oder von kodierten Daten von mehreren Farben einer Vorlage;
b) eine Dekodiereinrichtung (38) zum Durchführen einer Expansionsdekodierung mit fester Länge 2^N der in dem Kodierspeicher (30) kodierten Daten und zum Ausgeben der dekodierten Daten; und
c) eine Leseauswahleinrichtung (36) zum Auswählen der aus dem Kodierspeicher (30) ausgelesenen Daten oder der dekodierten Daten und zum Ausgeben der ausgewählten Daten;
d) wobei die Leseauswahleinrichtung (36) die von dem Kodierspeicher (30) ausgelesenen Daten auswählt, wenn die Originalbilddaten in dem Kodierspeicher (30) abgelegt sind;
e) wobei die kodierten Daten, die in dem Kodierspeicher (30) abgelegt sind, jeweils zwei mittlere Werte (L1, L2) und einen Komponenten auflösungswert (Φi) eines Teilbereichs umfassen, wobei
- e1) die zwei mittleren Werte (L2; L1) jeweils die Differenz zwischen einem Referenzpegel (LA) und dem maximalen Pegel (Lmax) des Teilbereichs (XI) bzw. zwischen dem Referenzpegel (LA) und dem minimalen Pegel (Lmin) des Teilbereichs (XI) darstellen; und
- e2) der Referenzpegel (LA) für jeden Teilbereich (XI) eine Mittelung der Pegel aller Pixel in dem Teilbereich darstellt;
- e3) der Komponentenauflösungswert (Φi) einen Vergleich aller Pixelpegel des Teilbereichs (XI) mit dem Referenzpegel (LA) darstellt und festlegt, ob der jeweilige Pixelpegel größer (1) oder kleiner (0) als der Referenzwert (LA) ist; und
f) wobei auf der Grundlage der zwei mittleren Werte (L1, L2) und des Komponentenauflösungswertes (Φi) die Dekodiervorrichtung (38) diese kodierten Daten für jeden Teilbereich dekodiert.

34. Bildprozessor nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilbereich (XI) einen Pixelbereich von 2^N × 2^N Pixeln der Originaldaten umfaßt, jedes Pixel in dem Teilbereich, der Referenzpegel (LA) und der Differenzwert (LD) mit je 1 Byte dargestellt wird, der Komponentenauflösungswert (Φi) 2^N/2 Byte und der komprimierte kodierte Datenwert (L1, L2, Φi) 2^N Byte umfaßt.

35. Bildprozessor nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung (38) den jeweiligen Pixelpegel als den einen bzw. anderen mittleren Wert (L1, L2) bestimmt, in Abhängigkeit ob der Komponentenauflösungswert (Φi) für den jeweiligen Pixel des Teilbereichs anzeigt, daß er größer bzw. kleiner als der Referenzpegel (LA) ist.