DE3017516A1

DE3017516A1 - Raster visual display image quality improvement - by allocating curve element component intensities according to position and length

Info

Publication number: DE3017516A1
Application number: DE19803017516
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Piller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1980-11-20

Abstract

A method of improving the image quality of visual data displays working on the raster principle involves the use of electronic circuitry. The image quality achieved is equal to that of vector type devices but the method does not involve such high production and operating costs as do vector type devices. Each curve to be displayed is made up of individual elements each consisting of a base element and an additional element. The distribution of the intensity of the base elements and additional elements depends on the individual position and length of the associated curve element. The method thus involves two setps. These are first to calculate the position and length of the individual curve elements and secondly to allocate intensity values to the base and additional components. The steps in the methodology are regulated by a program algorithm.

Description

Verfahren zur Verbesserung der Bilddarstellung von Datenausgabeein-Method for improving the image display of data output inputs

richtungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Verbesserung der Bildqualität von Raster-Sichtgeräten durch elektronische Hilfsmittel.directions The invention relates to a method and an arrangement to improve the image quality of raster vision devices through electronic aids.

Zur Ausgabe graphischer Daten stehen das Vektor- und das Rasterverfahren zur Verfügung. Das Vektorverfahren bietet hohe Bildqualität, setzt aber eine aufwendige und kostspielige Technologie voraus. Demgegenüber ist das Rasterverfahren technisch wesentlich anspruchsloser und erlaubt zudem eine wesentlich tiefere Strukturierung der Ausgabe. The vector and raster processes are available for outputting graphic data to disposal. The vector process offers high image quality, but it is a complex one and expensive technology ahead. In contrast, the raster process is technical Much less demanding and also allows a much deeper structuring the edition.

Einem diesen Vorteilen entsprechenden praktischen Einsatz des Rasterverfahrens steht allerdings die bis jetzt dem Vektorverfahren unterlegene Bildqualität dar. Sie wird verursacht durch unstetige Ubergange zwischen den Zeilen bzw. Spalten des Rasters.A practical use of the raster method corresponding to these advantages However, this represents the image quality that has so far been inferior to the vector method. It is caused by discontinuous transitions between the rows or columns of the Grid.

Die Entwicklung in der graphischen Datenverarbeitung wird vor allem vom Fortschritt in der graphischen Peripherie bestimmt. Für die graphische Ausgabe gibt es prinzipiell zwei Hethoden: - Vektorprinzip - Rasterprinzip Beim Vektorprinzip werden die Digitalwerte des Rechners direkt in Analogwerte umgesetzt, die Positionen auf dem Ausgabegerät entsprechen. The development in graphic data processing is mainly determined by progress in the graphic periphery. For the graphic output There are basically two methods: - Vector principle - Raster principle With the vector principle the digital values of the computer are directly in Analog values implemented, correspond to the positions on the output device.

Der Vorteil dieser Technik liegt in der direkten Umsetzung der digitalen Information. Der Nachteil liegt darin, dass trotz der einfachen Struktur des Aufbaues solcher Vektorgeräte die Genauigkeit der Komponenten sehr hoch sein muss, da jede Abweichung als Verzerrung des Bildes erscheint. Diese Präzisionsanforderung macht die Herstellung der Geräte sehr kostspielig.The advantage of this technology lies in the direct implementation of the digital Information. The disadvantage is that despite the simple structure of the construction of such vector devices the accuracy of the components must be very high, since each Deviation appears as a distortion of the image. This requirement of precision makes the production of the devices is very expensive.

Weiters ist die Realisierung einer Flächenstruktur mit grossen Nachteilen verbunden, da Flächen meist aus sehr vielen Vektoren aufgebaut sind. Bei Plotter und Speicherdisplays ist daher bei Flächen der Zeitaufwand sehr gross; bei Bildwiderholdisplays führen Flächen zum Flackern des Bildes. Furthermore, the implementation of a surface structure has major disadvantages connected, since areas are usually made up of a large number of vectors. At plotter and memory displays are therefore very time-consuming for areas; for image repetition displays areas cause the image to flicker.

Ein weiterer grosser Nachteil von Vektorgeräten ist die Farbdarstellung bei Bildschirmen mit KathodenstrahlröhreO Da das Lochmaskenprinzip praktisch nicht angewendet werden kann, muss das Penetrationsprintip, das aber wesentlich komplizierter ist als das Lochmaskenprinzip, eingesetzt werden. Another major disadvantage of vector devices is the color representation for screens with cathode ray tube O As the shadow mask principle is practically not applicable can be used, the penetration printip, but this is much more complicated is to be used as the shadow mask principle.

Die andere Alternative ist das Rasterprinzip. Hier werden die Digitalwerte des Rechners entweder auf einer festen Matrix oder auf eS-nem Zeitmasstab abgebildet. ßei beiden Möglichkeiten ist die Verzerrungsfreiheit des Bildes auf einfache Weise tu gewährleisten. Vor allem Zeilenrasterdisplays it Kathodenstrahlröhre (TV-Geräte, Monitore, etc.) haben grosse Bedeutung, da durch die hohen Stückzahlen diese Geräte sehr billig sind. The other alternative is the grid principle. Here are the digital values of the computer either on a fixed matrix or on an eS-nem time scale. Either way, the freedom from distortion of the image is simple do guarantee. Mainly line screen displays with cathode ray tubes (TV sets, Monitors, etc.) are of great importance because of the high numbers of these devices are very cheap.

Weiters ist bei diesen Geräten eine Farbdarstellung wesentlich einfacher zu realisieren als bei Vektordisplays, da das Lochmaskenprinzip verwendet werden kann. Da der Strahl bei der Erzeugung des Bildes den gesamten Bildschirm überstreichen muss, ist ausserdem eine Plächendarstellung problemlos. Ein weiterer grosser Vorteil von solchen Rastergeräten ist die volle Kompatibilität tur TV-Technik, etwa Yideo-Recorder, Video-Kamera etc. Furthermore, color representation is much easier with these devices than with vector displays, since the shadow mask principle is used can. Because the beam sweeps the entire screen when creating the image must, a planar representation is also problem-free. Another big advantage such raster devices are fully compatible with TV technology, such as Yideo recorders, Video camera etc.

Ein Nachteil bei Rastergeräten ist, dass alle Punkte der einzelnen Bildelemente erst generiert werden müssen. Da bei Bildschirmen mit Bildauffrischung eine untere Bildwiederholfrequenz der Bildaufzeichnung notwendig ist, damit das Bild nicht flackert, und ausserdem die Punktanzahl des Bildes sehr hoch sein auss, um eine feine Rasterung zu erhalten, erhält man eine hohe Anzahl von Bildpunkten, die pro Sekunde auf dem Schirm geschrieben werden müssen. A disadvantage with raster devices is that all points of each Image elements must first be generated. As with screens with picture refreshment a lower refresh rate of the image recording is necessary so that the The image does not flicker, and the number of points in the image must be very high, a fine grid get a high number of pixels that have to be written on the screen per second.

Der Hauptnachteil von Rastergeräten ist aber die wesentlich schlechtere Bildqualität als bei Vektorgeräten. Dieser Nachteil tritt deshalb auf, weil bei schräg verlaufenden Linien die Ubergänge von einer Zeile oder Spalte in die nächste sichtbar bleiben, Bei Vektorgeräten tritt dieser Nachteil deshalb nicht auf, da schräg verlaufende Vektoren vom Anfangspunkt zum Endpunkt auf einmal durchgezogen werden und daher die Rasterung nicht sichtbar wird. The main disadvantage of raster devices, however, is the much worse one Image quality than vector devices. This disadvantage arises because at diagonal lines mark the transitions from one row or column to the next remain visible. This disadvantage does not occur with vector devices because sloping vectors drawn through from the start point to the end point at once and therefore the grid is not visible.

Beim technisch aufwendigen Vektorverfahren ist jede Verbesserung in Richtung auf bessere Bildstruktur nur durch eine weitere Erhöhung des Anschaffungspreises zu erreichen, weil diese Entwicklung in erster Linie einer verbesserten technischen Ausstattung jedes einzelnen Vektor gerätes bedarf. Einer weiteren Erhöhung der Anzahl der verschiedenen Farben sowie der Vereinfachung der Flächendarstellung sind daher kostenmässig bereits enge Grenzen gesetzt. Der Abstand zwischen den bereits jetzt wesentlich teureren Vektorgeräten und den Rastergeräten würde noch zunehmen. With the technically complex vector method, every improvement is possible in the direction of better image structure only through a further increase in the purchase price to achieve because this development is primarily an improved technical Equipment of each individual vector device is required. Another increase in number the different colors as well as the simplification of the surface representation are therefore already tight limits in terms of cost. The distance between them already now much more expensive vector devices and raster devices would increase.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Bildqualität von Rastergeräten an diejenige von Vektorgeräten anzugleichen, ohne deren hohe Anschaffungs- und Betriebskosten zu verursachen. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn Änderungen nicht in der grundlegenden technischen Ausstattung, sondern durch geringfügige Erweiterungen der bereits vorhandenen Bestandteile der Rastergerätevorgenomiien werden. The invention has the task of improving the image quality of Align raster devices to that of vector devices without their high purchase costs and cause operating costs. This is especially possible when changes are made not in the basic technical equipment, but through minor extensions of the already existing components of the raster device specifications.

Ein wesentliches Kennzeichen der derzeit verwandeten handelsüblichen Raster-Bildgeräte ist die gegenüber der Vektqrdarstellung geringwertigere Qualität der Bildwiedergabe. An essential feature of the currently used commercially available Raster image devices are of the inferior quality compared to vector display the image reproduction.

Da beim Rasterverfahren der Vektor nicht vom Startpunkt zum Endpunkt auf einmal durchgezogen wird, sondern der Vektor durch einzelne Punkte, die auf einem vorgegebenen Raster liegen müssen, dargestellt wird, treten bei schräg verlaufenden Vektoren und Kurven Unstetigkeitsstellen auf. Diese Unstetigkeitsstellen verschlechtern die Bildqualität oft wesentlich. Because with the raster method the vector does not go from the start point to the end point is drawn through at once, but the vector through individual points that point to a predetermined grid must be displayed, occur when sloping Vectors and curves have points of discontinuity. These discontinuities worsen the image quality is often significant.

Die der Erfindung zugrundeliegenden Uberlegungen sollen im folgenden beschrieben werden.-Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass eine gegebene Kurve aus einzelnen Grundelementen zusammengesetzt wird, welche aus Basiselementen und Zusatzelementen bestehen und dass die Verteilung der Helligkeiten von Basiselementen und Zusatzelementen durch die jeweilige Lage und Länge der Grundelemente bestimmt wird, wobei die Verfahrensschritte: Berechnung der Lage und Länge der einzelnen Grundelemente und Verteilung der Helligkeitswerte auf Basisanteile und Zusatzanteile vorgenommen werden. The considerations on which the invention is based are intended below are described.-The inventive method consists in that a given Curve is composed of individual basic elements, which are composed of basic elements and Additional elements exist and that the distribution of the brightnesses of basic elements and additional elements determined by the respective position and length of the basic elements being, with the procedural steps: Calculating the position and length of each Basic elements and distribution of the brightness values on basic components and additional components be made.

Zentraler Teil des Algorithmus nach dem Flussdiagramm Fig.9 ist die Berechnung der Länge der Grundelemente nach Fig.5. The central part of the algorithm according to the flowchart in FIG. 9 is the Calculation of the length of the basic elements according to Fig. 5.

Parallel dazu erfolgt in einem ersten Abschnitt die Berechnung der Helligkeitsverteilungsfunktion von Basisanteil und Zusatzanteil, wozu wegen des linearen Verlaufes der Verteilungsfunktion die Berechnung der halben Länge der Grundelemente notwendig ist. Die Länge der zweiten Grundelementhälfte kann um einen Rasterpunkt grösser als die Länge der ersten Hälfte sein, je nachdem ob die Gesamtlänge aus einer geraden oder einer ungeraden Anzahl von Rasterpunkten besteht, In einem zweiten Abschnitt parallel zur Längenermittlung erfolgt die Berechnung der Koordinaten der im ersten Abschnitt definierten Grundelementpunkte. Es werden in diesem Abschnitt die Lage und die Helligkeit der einzelnen Rasterpunkte, aus denen sich die darzustellende Kurve zusammensetzt, bestimmt. Die Punktberechnung beginnt in der Hitte jedes Grundelementes. Wegen der Symmetrie der Grundelemente genügt die Berechnung der Lage und der Helligkeit der Grundelementpunkte für eine Hälfte nach Fig.4, Durch dieses Vorgehen wird der Forderung nach minimaler Dauer der Berechnungen optimal entsprochen. At the same time, the calculation of the Brightness distribution function of the basic component and the additional component, for which reason because of the linear course of the distribution function the calculation of half the length of the basic elements necessary is. The length of the second half of the basic element can be one grid point be larger than the length of the first half, depending on whether the total length is off an even or an odd number of grid points, in a second Section parallel to determining the length, the calculation of the coordinates of the primitive points defined in the first section. It will be in this section the position and the brightness of the individual grid points that make up the one to be displayed Curve composed, determined. The point calculation begins in the middle of each basic element. Due to the symmetry of the basic elements, it is sufficient to calculate the position and the brightness of the basic element points for one half according to Fig. 4, By doing this, the Requirement for a minimum duration of the calculations optimally met.

Der Erfindungsgedanke soll zunächst in seinen arundlagen anhand der Zeichnung erläutert werden. Fig.1 und Fig.2 stellen den Ubergang zur schen dem stetigen Vektor 1 und seiner Rasterdarstellung 2 dar. The idea of the invention should first be based on the basic principles of the Drawing will be explained. Fig.1 and Fig.2 represent the transition to between the continuous Vector 1 and its raster representation 2.

Beim erfindungsgemässen Verfahren der Variation der Helligkeit vird ausgehend von einer reinen Rasterdarstellung nach Fig.2 eine Rasterdarstellung gevählt, bei der die Helligkeit der Basispunkte, also der Punkte bei reiner Rasterdars£ellung nach Fig.2 variiert wird und dazu noch Zusatzpunkte generiert werden. Das Ergebnis ist in Fig.3 dargestellt, worin die Zusatzpunkte mit 3 bezeichnet sind. Das Verfahren lässt sich auch als Kombination von Grundelementen beschreiben. In Fig,4 4 ist ein Grundelement dargestellt Mit Hilfe derartiger Grund elemente ist es möglich, sämtliche Vektoren und Kurven mit Elimination der Unstetigkeitsstellen darzustellen. In the method according to the invention of varying the brightness starting from a pure raster representation according to FIG. 2, a raster representation is selected, where the brightness of the base points, i.e. the points with a pure raster representation is varied according to Figure 2 and additional points are also generated. The result is shown in Fig.3, in which the additional points are designated by 3. The procedure can also be described as a combination of basic elements. In Fig. 4 4 shows a basic element With the help of such basic elements, it is possible to to display all vectors and curves with the elimination of the points of discontinuity.

Ein Grundelement besteht aus dem Basiselement B als Summe der Basis punkte und zwei Zusatzelementen Z als Summen der Zusatzpunkte nach Fig.5. Jeder Punkt eines Grundelementes setzt sich demzufolge aus ei nem Basisanteil und einem Zusatzanteil zusammen Der Aufbau eines Kurvenabschnittes aus derartigen Grundelementen folgt ohne weiteres bei Betrachtung der Fig.6 bis 8. wobei Fig.8 der Darstellung in Fig.3 entspricht Die Helligkeit eines darzustellenden$ Grundelementpunktes wird nachfolgend mit I bezeichnet Sie ist für die gesamte Länge eines Vektors oder einer Kurve, also über die Summe aller Grundelemente, konstant Die Helligkeit des i-ten Punktes jedes belie bigen Grundelementee setzt sich zusammen aus der mit IiB bezeichneten Helligkeit des Basisanteiles und der mit 1 bezeichneten Helligkeit des Zusatzanteiles Die Verteilung der Gesamthelligkeit auf Basisanteil und Zusatzanteil variiert innerhalb des Grundelementes und kann sich auch innerhalb eines Vektors oder einer Kurve von Grundelement zu Grundelement ändern, sie lässt sich wie folgt definieren: s = entier (t/2), s#N, t#N, iEN Vt Vi : IiB = I2s+1-iB t>3 O <i<s Vi : = 1 O<i<t Vt : I1B = I/2 t>1 Vt : ItB = I/2 t>1 Vt : I2sB = I/2 t>3 Vt : IB = t>3 Vt : I@@1B = I t 2 s+1 t=1 # I1B = I Vi : Ii+1B = I/(2s-2) # i + IiB O<i<s Vi : IiB = (i-s) # I/(2s-2) + Ii+1B s<i<2s Durch die oben angegebenen Bedingungen ist die Helligkeit aller Bild punkte eindeutig gegeben. A basic element consists of the basic element B as the sum of the basis points and two additional elements Z as sums of the additional points according to Fig. 5. Everyone The point of a basic element is therefore made up of a basic part and a Additional component together The structure of a curve section from such basic elements follows without further ado when considering FIGS. 6 to 8. FIG. 8 of the illustration in Fig.3 corresponds to the brightness of a $ basic element point to be displayed hereinafter referred to as I It is for the entire length of a vector or a Curve, i.e. over the sum of all basic elements, constant The brightness of the i-th The point of any basic element is made up of the one marked with IiB Brightness of the basic component and the brightness, labeled 1, of the additional component The distribution of the total brightness based on the basic component and the additional component varies within of the basic element and can also be located within a vector or a curve of Change basic element to basic element, it can be defined as follows: s = entier (t / 2), s # N, t # N, iEN Vt Vi: IiB = I2s + 1-iB t> 3 O <i <s Vi: = 1 O <i <t Vt: I1B = I / 2 t> 1 Vt: ItB = I / 2 t> 1 Vt: I2sB = I / 2 t> 3 Vt: IB = t> 3 Vt: I @@ 1B = I t 2 s + 1 t = 1 # I1B = I Vi: Ii + 1B = I / (2s-2) # i + IiB O <i <s Vi: IiB = (i-s) # I / (2s-2) + Ii + 1B s <i <2s Through the above specified conditions, the brightness of all image points is clearly given.

In Fig.6, 7 und 8 ist dargestellt, -wie sich ein konkreter Vektor nach dieser Methode aus einzelnen Grundelementen zusammensetzen lässt. In Fig. 6, 7 and 8 it is shown how a concrete vector can be composed of individual basic elements using this method.

FiB.6 zeigt ein einzelnes Grundelement. Das Basiselement ist mit B, die Zusatzelemente sind mit Z bezeichnet. Fig.7 kombiniert vier derartige Grundelemente schematisch zu einem Vektor. Gut zu erkennen sind hierbei die Basisanteile und Zusatzanteile der jeweiligen Gesamthelligkeit. In Fig.8 ist die Verschmelzung der Einzelteile zus Vektor vollzogen. Dieser Vektor entspricht offensichtlich dem Vektor aus Fig.3. Es gibt keine Unstetigkeitsstellen.Fig. 6 shows a single basic element. The basic element is with B, the additional elements are marked with Z 7 combines four such basic elements schematically to a vector. The basic components and additional components can be clearly seen here the respective overall brightness. In Fig.8 is the merging of the individual parts zu vector completed. This vector obviously corresponds to the vector from FIG. There are no discontinuities.

Wie bereits erwähnt wird die Berechnung der Grundelemente in Teilberechnungen aufgegliedert, die im Verfahren parallel ablaufen. Um eine effektive Parallelisierung zu erreichen, muss die Längenberechnung, die einen solchen Teilabschnitt darstellt, ungefährt denselben Zeitaufwand erfordern, wie die dazu parallel laufenden Abschnitte. As already mentioned, the calculation of the basic elements is done in partial calculations which run in parallel in the procedure. To achieve effective parallelization To achieve this, the length calculation that represents such a section must require approximately the same amount of time as the parallel sections.

Diese Forderung ist bei Vektoren, Kurven zweiter Ordnung und weiteren in der Praxis wichtigen Kurven wie Neilsche Parabel, Versiera der Aquesi etc. erfüllt.This requirement applies to vectors, second-order curves and others In practice, important curves such as Neil's parabola, Versiera der Aquesi etc. are fulfilled.

Für die Berechnung der Länge der Grundelemente wird bei Vektoren der Abstand zwischen Anfangspunkt und Endpunkt in Richtung und Richtung benötigt. For the calculation of the length of the basic elements at vectors the distance between the starting point and the end point is required in the direction and direction.

(xl, l) ... Anfangspunkt (x2, y2) ... Endpunkt Daraus folgt: DX # (x2 - x1) DY # (y2 - y1) Wenn DX grösser als DT ist, erfolgt die Berechnung der Lange der Grundelemente durch D D - DT sonst durch D # D - DX Wenn DX grösser als DT ist, wird D nach Fig.9 bei der Zeileninitialisierung mit DX, sonst mit DY initialisiert0 Die allgemeine Initialisierung ist bei der Initialisierung von D gleich wie die Zeileninitialisierung. Die Abfrage Ende des zweiten Abschnittes liefert ein logisches true1 wenn D negativ ist.(xl, l) ... starting point (x2, y2) ... end point From this follows: DX # (x2 - x1) DY # (y2 - y1) If DX is greater than DT, the calculation of the Length of the basic elements through D D - DT otherwise through D # D - DX If DX is greater than DT is, D is initialized according to Fig. 9 with the line initialization with DX, otherwise with DY0 The general initialization is the same as the initialization of D Line initialization. The query at the end of the second section delivers a logical true1 if D is negative.

Das erfindungsgemässe Flussdiagramm ist in Fig.9 dargestellt. Es bedeuten darin: allg. Init ..... allgemeine Initialisierung t ..... Berechnung der Länge der Grundelemente 5 , Berechnung der halben Länge der Grundelemente h ..... Berechnung der Helligkeitsverteilungsfunktion (x,y) ..... Berechnung der Koordinaten IB, IZ ..... Berechnung der Helligkeitsverteilung (x, y), m=1 Berechnung der Koordinaten ohne Zusatzpunkte IB, 1Z, m=1 Berechnung der Helligkeitsverteilung o.Zusatzpunkte t=1 ..... Abfrage "Länge der Grundelemente ist eins" i=s ..... Abfrage "Ende des ersten Abschnittes" i=t Ab frage "Ende des zweiten Abschnittes" m=1 ..... Abfrage "Nur ein Grundelement" Ende Ab frage "Ende des Elementes" Init ..... Zeileninitialisierung Der Ausgangspunkt bei der Berechnung der Länge der Grundelemente ist die allgemeine Gleichung für Kurven zweiter Ordnung (Vektor1 Kreis, Ellipse, Parabel, Hyperbel und Geradenpaar) ax2 + bxy + cy2 + dx + ey + f - 0 (1) Hit den Annahmen B = b/a, C = c/a, D - d/a, E = e/a, F = f/a, a 6 O lautet die explizite Darstellung der Gleichung (1) x = -(By+D)/2# y2(B2/4-C)+y(BD/2-E)+D2/4-F (2) Da die Berechnung des Ausdruckes (2) zeitaufwendige Operationen erfordert, werden in der Folge alle Operationen auf Additionen und Subtraktionen zurückgeführt. The flow diagram according to the invention is shown in FIG. It mean: general init ..... general initialization t ..... calculation of the Length of the basic elements 5, calculation of half the length of the basic elements h ..... Calculation of the brightness distribution function (x, y) ..... Calculation of the coordinates IB, IZ ..... Calculation of the brightness distribution (x, y), m = 1 Calculation of the coordinates Without additional points IB, 1Z, m = 1 Calculation of the brightness distribution or additional points t = 1 ..... query "length of the basic elements is one" i = s ..... query "end of first section "i = t query" end of second section "m = 1 ..... query "Only one basic element" End of query "End of element" Init ..... Line initialization The starting point when calculating the length of the basic elements is the general one Equation for curves of the second order (vector1 circle, ellipse, parabola, hyperbola and pair of lines) ax2 + bxy + cy2 + dx + ey + f - 0 (1) Hit the assumptions B = b / a, C = c / a, D - d / a, E = e / a, F = f / a, a 6 O is the explicit representation of the equation (1) x = - (By + D) / 2 # y2 (B2 / 4-C) + y (BD / 2-E) + D2 / 4-F (2) Since the calculation of the expression (2) Requires time consuming operations, all operations are sequential Additions and subtractions returned.

Kurven zweiter Ordnung werden nach fallendem y entwickelt. Beginnend mit (X0, yO) erfolgt die Berechnung von (x1, y1), (x2, y2) (xm, ym). Second order curves are expanded according to decreasing y. Starting with (X0, yO) the calculation of (x1, y1), (x2, y2) (xm, ym) takes place.

Es gibt: y0 > y1 > y2 > ..... ym (3) Aus (3) und P1 o (YO B+D)/2 P2 = B2/4-C P3 = BD/2-E P4 = D2/4-F und (2) folgt Aus k1 = P1 k2 = B/2 k3 = P2 k4 = -2y0p2-p3 k5 = y02p2+y0p3+p4 und (4) folgt Da die Berechnung der Länge der Grundelemente zeilenweise erfolgt, ergibt sich die gesuchte Länge zu Aus qn = n2k3+nk4+k5 qn' = 2nk3+k3+k4 und (6) folgt Aus (6) und (7) folgt q0 = k5 q0' = k3+k4 qn+1' = qn'+2k3 qn+1 = qn+qn' Das Wurzelziehen erfolgt durch das gleiche Verfahren: Aus und 2 wn = n@ wn' = 2n+1 w0' = 1 wn+1' = wn'+2 wn+1 = wn+wn' Wenn wn+1 grösser als w ist, erfolgt das Wurzelziehen durch wn+1' = wn'+2 wn+1 = wn+wn+1' sonst durch wn+1' = wn'-2 wn+1 = wn-wn+1' Durch eine Vereinigung von q und w in eine Variable D kann man die beiden oben angegebenen Verfahren in ein einziges integrieren. Dieses Verfahren wird bei der Berechnung der Länge der Grundelemente für Kurven zweiter Ordnung verwendet. Die Berechnung der Länge der Grundelemente erfolgt daher zum Beispiel bei einem Kreis folgendermassen: Der Einfachheit halber wird der Kreis in Nullpunktslage angenommen.There are: y0>y1>y2> ..... ym (3) From (3) and P1 o (YO B + D) / 2 P2 = B2 / 4-C P3 = BD / 2-E P4 = D2 / 4-F and (2) follow From k1 = P1 k2 = B / 2 k3 = P2 k4 = -2y0p2-p3 k5 = y02p2 + y0p3 + p4 and (4) follows Since the length of the basic elements is calculated line by line, the length we are looking for results in From qn = n2k3 + nk4 + k5 qn '= 2nk3 + k3 + k4 and (6) follows From (6) and (7) it follows q0 = k5 q0 '= k3 + k4 qn + 1' = qn '+ 2k3 qn + 1 = qn + qn' The extraction of the roots is carried out using the same procedure: Aus and 2 wn = n @ wn '= 2n + 1 w0' = 1 wn + 1 '= wn' + 2 wn + 1 = wn + wn 'If wn + 1 is greater than w, the root is extracted by wn + 1' = wn '+ 2 wn + 1 = wn + wn + 1' otherwise by wn + 1 '= wn'-2 wn + 1 = wn-wn + 1' By combining q and w into a variable D, one can obtain the integrate both of the above methods into a single one. This procedure is used when calculating the length of the primitives for second order curves. The length of the basic elements is calculated as follows for a circle, for example: For the sake of simplicity, the circle is assumed to be in the zero point position.

Die Verschiebung auf die tatsächliche Lage erfolgt bei der allgemeinen Initialisierung. Durchgeführt wird die Verschiebung dann automatisch bei der Berechnung der Koordinaten (siehe Bild 4), wo pro Iterationsachritt nur zwei Zähler inkrerentiert bzw. dekrementiert werden Q @ Durchmesser + 1 W # O D # O Die Berechnung der Länge der Grundelemente erfolgt durch 1. Kurvensegment 2. Kurvensegment . 3. Kurvensegment 4. Kurvensegment W#W+2 Q#Q-2 Q#Q-2 W#W-2 D*D-W DeD-Q DeD-Q D#D-W und die Zeileninitialisierung (siehe Bild 4) durch Q#Q-2 W#W+2 W#W-2 Q#Q-2 D4D+Q D# D+W D+D+W DGD+Q Wenn nach der Zeileninitialisierung D negativ ist, erfolgt eine Umschaltung vom i-ten Kurvensegment zum (i+1)-ten Kurvensegment. Beim Kreis entspricht jedes Kurvensegment genau einem Viertel des Gesamtkreises.The shift to the actual situation takes place in the case of the general Initialization. The shift is then carried out automatically during the calculation of the coordinates (see Figure 4), where only two counters are incremented per iteration step or Q @ diameter + 1 W # O D # O are decremented The calculation the length of the basic elements is determined by the 1st curve segment, 2nd curve segment. 3. Curve segment 4th curve segment W # W + 2 Q # Q-2 Q # Q-2 W # W-2 D * D-W DeD-Q DeD-Q D # D-W and the line initialization (see figure 4) through Q # Q-2 W # W + 2 W # W-2 Q # Q-2 D4D + Q D # D + W D + D + W DGD + Q If D is negative after the line initialization, an Switching from the i-th curve segment to the (i + 1) -th curve segment. When the circle corresponds each curve segment is exactly a quarter of the total circle.

Die Abfrage Ende des zweiten Abschnittes liefert ein logisches true, wenn D negativ ist. The query at the end of the second section returns a logical true, when D is negative.

Die Berechnung der halben Länge der Grundelemente leitet sich aus der Berechnung der Länge der Grundelemente Z#z+U (7) D4D-Z (8) ab. The calculation of half the length of the basic elements is derived the calculation of the length of the basic elements Z # z + U (7) D4D-Z (8).

Das Abbruchkriterium für die Berechnung der halben Länge ist durch den Vorzeichenwechsel von DHALB gegeben. Die Berechnung von DHALB erfolgt durch die Anweisungen ZHALBfr ZHALB + 4*U (9) DHALB # DHALB - ZHALB - 2*Z + U (10) Wie nachfolgend gezeigt wird, erfolgt genau nach s=t/2 Iterationsschritten ein Vorzeichenwechsel von DHALB, wenn D nach t Iterationsschritten das Vorzeichen wechselt. The termination criterion for the calculation of half the length is through given the sign change of DHALB. DHALB is calculated by the statements ZHALB for ZHALB + 4 * U (9) DHALB # DHALB - ZHALB - 2 * Z + U (10) As is shown below, a sign change takes place exactly after s = t / 2 iteration steps of DHALB, if D changes sign after t iteration steps.

Die Abfrage "Ende des zweiten Abschnittes (i=t)" liefert ein logisches true, wenn D negativ ist, Die Abfrage "Nur ein Grundelement (x1=xm oder y1=ym)" liefert ein logisches true, wenn das gesamte Bildelement aus einem einzigen Grundelement aufgebaut ist. The query "End of the second section (i = t)" provides a logical one true if D is negative, the query "Only one primitive (x1 = xm or y1 = ym)" returns a logical true if the entire picture element consists of a single primitive is constructed.

Die Abfrage "Ende des Elementes" liefert ein logisches true, wenn die Koordinaten eines Basispunktes identisch sind mit den Koordinaten des Endpunktes des Elementes. The query "end of element" returns a logical true, if the coordinates of a base point are identical to the coordinates of the end point of the element.

Die Helligkeitsverteilungsfunktion wird parallel zur Berechnung der halben Länge der Grundelemente nach Fig.9 iterativ ermittelt. The brightness distribution function is used in parallel to the calculation of the half the length of the basic elements according to Fig. 9 determined iteratively.

Allgemeine Initialisierung i1 ¢ 2 i2 v -2 g4 1/4 h6I Berechnung der Helligkeitsverteilungsfunktion h+ h - g i1 < i1 - 1 i2 # i2 + 1 if i < 0 return i1 < i2 gc g / 4 return Eine Variable wird mit null initialisiert und bei jedem Iterationsschritt um die Helligkeitsdifferenz h erhöht. Diese Variable gibt die Helligkeit der Zusatzpunkte an. Die zweite Variable wird mit dem Wert I initialisiert und bei jedem Iterationsschritt um den Wert h verkleinert. Diese Variable gibt die Helligkeit der Basispunkte an.General initialization i1 ¢ 2 i2 v -2 g4 1/4 h6I Calculation of the Brightness distribution function h + h - g i1 <i1 - 1 i2 # i2 + 1 if i <0 return i1 <i2 gc g / 4 return A variable is initialized with zero and with each Iteration step increased by the brightness difference h. This variable gives the Brightness of the additional points. The second variable is initialized with the value I. and reduced by the value h with each iteration step. This variable gives the Brightness of the base points.

Ausnahmen dazu liegen bei den Endpunkten vor. Diese haben grundsätzlich die Helligkeit 1/2. Wenn ein Grundelement aus einer ungeraden Anzahl von Rasterpunkten besteht1 besitzt der zusS-tzliche Basispunkt und Zusatzpunkt in der längeren Grundelementhälfte auch die Helligkeit I/2. There are exceptions to this for the endpoints. These basically have the brightness 1/2. If a primitive made up of an odd number of grid points consists1 has the additional base point and additional point in the longer basic element half also the brightness I / 2.

Die Berechnung der Koordinaten erfolgt in der Richtung, wie in Fig.7 angegeben. The calculation of the coordinates takes place in the direction as in Fig. 7 specified.

Bei Grundelementen in horizontaler Lager erfolgt die Punktberechnung von der Mitte des Grundelementes gleichzeitig nach links und rechts. Die Zusatzelemente, liegen eine Zeile höher bzw. eine Zeile tiefer als das Grundelement. Bei vertikaler Lage des Grundelementes gleichzeitig nach oben und unten. Die Zusatzelemente liegen eine Spalte weiter links bzw. eine Spalte weiter rechts. In the case of basic elements in a horizontal bearing, the points are calculated from the center of the basic element to the left and right at the same time. The additional elements, are one line higher or one line lower than the basic element. With vertical Position of the basic element at the same time upwards and downwards. The additional elements lie one column further to the left or one column further to the right.

Bei einer Grundelementlänge von eins (t = 1) besteht das Grundelement nur aus einem Basispunkt und keinem Zusatzpunkt. If the basic element length is one (t = 1), the basic element exists only from a base point and no additional point.

Wenn das gesamte Bildelement nur aus einem Grundelement besteht, besitzt dieses nur Basispunkte und keine Zusatzpunkte. If the entire picture element consists of only one primitive, this only has base points and no additional points.

Das in Fig.9 dargestellte Flussdiagramm ist in seiner hardware-Konfiguration in der erfindungsgemässen Anordnung in Fig.lO wiedergegeben. Äquivalente Lösungen sind für den Fachmann bei Kenntnis des erfindungsgemässen Verfahrens ohne Schwierigkeiten erarbeitbar. The flow chart shown in Fig.9 is in its hardware configuration reproduced in the arrangement according to the invention in FIG. Equivalent solutions are without difficulties for the person skilled in the art with knowledge of the method according to the invention workable.

Die erfindungsgemässe Anordnung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass ein Bildelementeneingang 1 mit einem Eingang eines Eingangs-Multiplexers 2 verbunden ist, dessen Ausgang zu einem Start-Rechenwerk 3 führt und dass der Ausgang dieses Start-Rechenwerks 3 zu einem Eingang eines Start-/Schleifen-Multiplexers 4 führt, dessen Ausgang an je ein Rechenwerk zur Bestimmung des Helligkeitsanstieges 5, der Grundelementenlänge 6 und der Grundelementenhalblänge 7 angeschlossen ist. Die Ausgänge der Rechenwerke 5,6 und 7 sind gemeinsam an den anderen Eingang des Start-/Schleifen-Hultiplexers 4 geführt und die Ausgänge des Helligkeitsanstiegrechnungswerkes 5 und des Grundelemntenlängenrechenwerkes sind gemeinsam mit einem Eingang eines weiteren Start-/Schleifen-Hultiplexers 8 verbunden, dessen Ausgang an je ein Rechenwerk zur Bestimmung der Punkthelligkeit 9 der Punktlage 10 und der Grundelementenlänge 11 gefuhrt. Die Ausgänge dieser Rechenwerke 9, 10, 11 sind an den Eingang des zugeordneten Start-/Schleifen-Hultiplexers 8 angeschlossen, wobei die Ausgänge des Punktlagenrechenwerkes und des Grundelementenlängenrechenwerkes 11 miteinander und mit dem anderen Eingang des Eingangsmultiplexers 2 verbunden sind. Die miteinander verbundenen Ausgänge des Punkthelligkeitsrechenwerkes 9 und des Punktlagenrechenwerkes 10 sind zum Bilddarstellungsausgang 12 geführt. Des weiteren ist eine getaktete Steuerschaltung 13 vorgesehen, welche die Hultiplexer 2, 4 und 8 und die Rechenwerke 3, 5, 6, 7 und 9, 10, 11 vom Bildelementeneingang 1 zum Bilddarstellungsausgang 12 aufeinanderfolgend zyklisch aktiviert, wobei der Steuereingang der Rechenwerke 5, 6, 7, 9, 10 11 mit einem Impulsgeber der Steuerschaltung 13 verbunden ist, welcher vom Vorzeichengeber 7' des dem ersten Start-/Schlei fenmultiplexer zugeordneten Grundelementhalblängenrechenwerk 7 oder vom VolzeichennebeF..des dem zweiten Start-/Schleifen-Hultiplexer 8 zugeordneten GrundelemenWechenverkes 11 gesteuert ist. The arrangement according to the invention for carrying out the method exists in that a picture element input 1 with an input of an input multiplexer 2 is connected, the output of which leads to a start arithmetic unit 3 and that the output this start arithmetic unit 3 to an input of a start / loop multiplexer 4 leads, the output of which is connected to an arithmetic unit for determining the increase in brightness 5, the basic element length 6 and the basic element half length 7 is connected. The outputs of the arithmetic units 5, 6 and 7 are common to the other input of the Start / loop hultiplexer 4 out and the outputs of the brightness increase calculator 5 and the basic element length calculator are together with an input of a further start / loop hultiplexer 8 connected, the output of which is connected to an arithmetic unit to determine the point brightness 9 of the point position 10 and the basic element length 11 guided. The outputs of these arithmetic units 9, 10, 11 are assigned to the input of the Start / loop hultiplexer 8 connected, the outputs of the point position arithmetic unit and the basic element length calculator 11 with each other and with the other input of the input multiplexer 2 are connected. The interconnected outputs the point brightness calculating unit 9 and the point position calculating unit 10 are for the image display output 12 led. Furthermore, a clocked control circuit 13 is provided which the hultiplexers 2, 4 and 8 and the arithmetic units 3, 5, 6, 7 and 9, 10, 11 from the picture element input 1 to the image display output 12 activated cyclically in succession, the Control input of the arithmetic units 5, 6, 7, 9, 10 11 with a pulse generator of the control circuit 13 is connected, which fenmultiplexer from the sign generator 7 'of the first start / loop associated basic element half-length arithmetic unit 7 or from the VolzeichenennebeF..des dem second start / loop hultiplexer 8 associated GrundelemenWechenverkes 11 controlled is.

Claims

Claims o A method for improving the image quality of Raster viewing devices through electronic aids, d u r c h e k e n n n -z it is true that a given curve is composed of individual basic elements which consist of basic elements and additional elements and that the distribution the brightness of basic elements and additional elements through the respective position and length of the basic elements is determined, the method steps: calculation the position and length of the individual basic elements and the distribution of the brightness values based on basic and additional shares. 2 Arrangement according to claim 1 for raster image display with a picture element input and an image display output, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the picture element input (1) with an input of an input multiplexer (2) is connected, the output of which to a Start arithmetic unit (3) and that the output of this start arithmetic unit (3) leads to one input of a start / loop multiplexer (4), the output of which is connected to each an arithmetic unit for determining the increase in brightness (5), the basic element length (6) and the basic element half-length (7) is connected, the outputs of this Arithmetic units (5, 6, 7) jointly to the other input of the start / loop multiplexer (4) are performed and that the outputs of the volume increase calculator and the basic element length calculator (6) together with an input of another Start / loop multiplexer (8) are connected, the output of which is connected to an arithmetic unit to determine the point brightness (9), the point position (10) and the basic element length (11) is performed and that the outputs of these arithmetic units (9, 10, 11) to the input of the associated start / loop multiplexer (8) are connected, the Outputs of the Purilctlage arithmetic unit (10) and the basic element length arithmetic unit (11) with each other and with the other input of the input multiplexer a related party and that the interconnected outputs of the point brightness calculator (9) and the point position calculator (10) lead to the image display output (12) and that a clocked control circuit (13) is provided, which the multiplexer (2, 4, 8) and arithmetic logic (3, 5, 6, 7, 9, 10, 11) from the picture element input (1) to the Image display output (12) successively activated cyclically, the control input of the arithmetic unit (5, 6, 7, 9. 10, 11) is connected to a pulse generator of the control circuit (13), which from the sign generator (7 ') of the first start / loop multiplexer assigned Basic element half length arithmetic unit (7) or from the sign generator of the second Start / loop hultiplexer (8) associated with the basic element length calculator (11) is controlled.