DE3785558T3

DE3785558T3 - Gerät zur Verarbeitung von Signalen für die Anzeige von Bildern mit zwei Pegeln.

Info

Publication number: DE3785558T3
Application number: DE3785558T
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Kurosawa; Yuji Maruyama; Katsuo Nakazato; Kiyoshi Takahashi; Hiroyoshi Tsuchiya
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2007-12-19
Also published as: EP0507354A2; DE3751957T2; EP0507356B1; DE3785558D1; DE3751916D1; EP0512578A3; US4891710A; EP0512578B1; DE3752022D1; EP0507354B1; EP0512578A2; EP0507356A2; DE3785558T2; EP0272147B1; EP0272147B2; EP0272147A3; EP0507356A3; EP0507354A3; DE3752022T2; EP0272147A2

Description

In den letzten Jahren ist die Erfordernis entstanden, in hoher Qualität sowohl gedruckte Bilder als auch Gradationsstufen-Bilder (z.B. ein Bild, das ein Bild mit stufenloser Tönung darstellt, als eine Vielzahl von Gradationsstufen-Dichtewerte) unter Verwendung einer Zweipegel-Anzeigevorrichtung wie einer Gasplasma- Punktematrix-Anzeige zu reproduzieren, die von Natur aus das Erzeugen von nur zwei Anzeigedichtewerten ermöglicht. Dies wird durch Erzeugen eines Anzeigebildes mit einer räumlichen Grauskala erreicht. Durch die für das Ausführen einer solchen Reproduktion vorgeschlagenen Verfahren nach dem Stand der Technik ergeben sich jedoch Probleme.
Bei einer solchen Zweipegel-Anzeigevorrichtung kann jedes durch die Anzeige erzeugte Bildelement (z.B. als ein Element einer Punktematrix) entweder auf einen hellen oder auf einen dunklen Zustand eingestellt werden. Es bestanden verschiedenerlei Vorschläge für das Ausführen einer Pseudo- Halbtonreproduktion mit derartigen Anzeigevorrichtungen durch Anwenden einer räumlichen Grauskala, die darauf beruhten, innerhalb eines Anzeigebereichs, der einen hellen Bereich (d.h., einen Bereich geringer Dichte) des ursprünglichen Bilds darstellen soll, einen verhältnismäßig hohen Anteil der Bildelemente der Anzeige in den hellen Zustand zu versetzen, und im Falle eines dunklen Bereichs (d.h., eines Bereichs hoher Dichte) des ursprünglichen Bilds einen hohen Anteil in den dunklen Zustand zu versetzen.
Das bekannteste Verfahren für eine solche Pseudo- Halbtonreproduktion ist das Ditherverfahren, bei dem eine Gradationsstufendarstellung eines Halbtonbilds unter Anwendung einer Dithermatrix auf der Grundlage von Anzahlen von Punkten innerhalb eines jeden vorbestimmten Bereichs des Bilds mit stufenloser Tönung reproduziert wird. Schwellenwerte der Dithermatrix werden jeweils für ein Bildelement mit dem Pegel eines Eingangssignals verglichen, um dadurch eine Zweipegelbild-Umsetzung auszuführen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Gradationsstufen- Reproduktionskennlinie und die erzielte Bildauflösung beide direkt von der Größe der Dithermatrix abhängen und einen wechselseitig widersprüchlichen Zusammenhang haben. Darüberhinaus ist es bei dem Ditherverfahren schwierig, das Entstehen von Moiré-Mustern zu vermeiden, insbesondere dann, wenn gedruckte Bilder reproduziert werden.
Nach dem Stand der Technik wurde ein Verfahren vorgeschlagen, das hinsichtlich des Überwindens dieser Probleme des Ditherverfahrens außerordentlich wirkungsvoll ist. Dieses Verfahren ist das "Fehlerstreuung"-Verfahren, welches von R. Floyd und L. Steinberg unter dem Titel "An Adaptive Algorithm for Spatial Gray Scale" vorgeschlagen wurde, veröffentlicht in SID 75 Digest, Seiten 36 und 37. Die grundlegenden Prinzipien des vorgeschlagenen Verfahrens sind folgende: Um zu bestimmen, ob ein Bildelement des Eingangssignals in dem von der Zweipegel-Anzeigevorrichtung erzeugten Bild als dunkler oder als heller Wert darzustellen ist, wird der entsprechende Pegel des eingegebenen Bildsignals mit einem Schwellenwert verglichen und dadurch eine Hell/Dunkel-Entscheidung getroffen. Der Dichtewert (d.h., ganz Dunkel oder ganz Hell), der dadurch für dieses Bildelement bestimmt wird, enthält im allgemeinen einen Fehler bezüglich der gewünschten Dichte dieses Elements, d.h., bezüglich der Dichte des entsprechenden Bildelements in dem ursprünglichen Bild. Dieser Fehler wird im folgenden als Zweipegelumsetzungsfehler bezeichnet. Mit dem Fehlerstreuungsverfahren wird jedoch die Auswirkung dieses Fehlers dadurch wesentlich verringert, daß (entsprechend dem Wert des Fehlers) die jeweiligen Werte der erwünschten Dichte modifiziert werden, die nachfolgend bei der Verarbeitung jeweiliger Elemente eines bestimmten Satzes von Bildelementen herangezogen werden, welche peripher an das Ziel-Bildelement angrenzen und welche noch nicht verarbeitet wurden. Diese Modifizierung erfolgt durch Verteilen des für dieses Ziel-Bildelement erhaltenen Fehlerwertes auf diese peripheren Bildelemente, wobei der Fehler entsprechend vorbestimmten festgelegten Faktoren verteilt wird. Diese Faktoren werden im folgenden als Verteilungsfaktoren bezeichnet.
Der hier verwendete Ausdruck "Ziel-Bildelement" hat die Bedeutung eines Bildelements, das gegenwärtig gerade verarbeitet wird, um einen entsprechenden zweipegeligen Anzeigebildwert zu bestimmen, wobei bei dieser Verarbeitung Daten verwendet werden, die zuvor während der Verarbeitung der vorangehenden Bildelemente erhalten wurden.
Das Fehlerstreuungsverfahren ist dem Ditherverfahren hinsichtlich der Bildauflösung und der Reproduktionskennlinie für ein Gradationsstufen- Ursprungsbild überlegen und ermöglicht es, das Ausmaß der Entstehung von Moiré-Mustern selbst dann sehr gering zu halten, wenn ein gedrucktes Bild reproduziert wird. Im Falle der Reproduktion eines Bildes, das nur geringe Dichteänderungen hat, wie eines von einem Computer erzeugten Bilds mit Bereichen außerordentlich gleichförmiger Dichte ergibt jedoch das Fehlerstreuungsverfahren in dem reproduzierten Bild Texturbereiche. Diese Textur haftet dem Fehlerstreuungsverfahren von Natur aus an und aus diesem Grund wurde das Fehlerstreuungsverfahren nicht in breitem Ausmaß angewandt. Die Ursache für das Enstehen dieser Textur besteht darin, daß ständig ein fester Zusammenhang zwischen einem Ziel-Bildelement und dem vorangehend genannten Satz von Bildelementen aufrecht erhalten wird, welche peripher an das Ziel-Bildelement angrenzen, und daß auch feste Werte für die jeweiligen Anteile beibehalten werden, in welchen der Zweipegelumsetzungsfehler des Ziel-Bildelements auf diese peripheren Bildelemente aufgeteilt wird.
Falls ferner versucht wird, für das Durchführen dieses Fehlerstreuungsverfahrens nach dem Stand der Technik eine digitale Rechenverarbeitungsschaltung in praktischer Ausführung herzustellen, wird man feststellen, daß die Summe der vorstehend genannten Fehlerverteilungswerte, die während der Verarbeitung eines jeden Bildelements erzeugt werden, nicht gleich dem entsprechenden zweipegeligen Fehler ist, der für dieses Bildelement berechnet wird. Dies beruht auf unvermeidbaren Ungenauigkeiten, welche infolge des Streichens von wertniedrigen Bits bestimmter Rechenergebnisse bei dem Vorgang des Berechnens dieser Fehlerverteilungswerte entstehen. Infolgedessen wird der ganze zweipegelige Fehler nicht richtig auf die Bildelemente aufgeteilt, die peripher an das Ziel-Bildelement angrenzen, so daß in dem endgültigen Bild nicht alle der möglichen Gradationsstufen-Dichtewerte des eingegebenen Signals richtig reproduziert werden können. Dies gilt insbesondere dann, wenn der eingegebene Signalpegel einen hohen Wert oder einen niedrigen Wert der Bilddichte darstellt, und daher ist der Bereich von Gradationsstufen-Bilddichtewerten eingeengt, welche nach dem Fehlerstreuungsverfahren nach dem Stand der Technik reproduziert werden können.
Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik besteht darin, daß zum Verarbeiten eines jeden Bildelements eine Vielzahl von jeweils verschiedenen Berechnungen aufeinanderfolgend ausgeführt werden muß, so daß es schwierig ist, eine hohe Geschwindigkeit der Bildverarbeitung zu erzielen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bildsignal- Verarbeitungseinrichtung zu schaffen, mit der die vorstehend beschriebenen Mängel des Fehlerstreuungsverfahrens nach dem Stand der Technik behoben sind und die ein Anzeigebild mit hoher Auflösung und einer hervorragenden Gradationsstufen- Reproduktionscharakteristik liefert, wobei selbst dann, wenn das Ursprungsbild ein gedrucktes Bild ist, Moiré-Muster in nur sehr geringem Ausmaß entstehen, und selbst in Bildbereichen mit sehr gleichförmiger Dichte keine Textur erzeugt wird.
Die Erfindung betrifft eine Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung zum Aufnehmen eines Eingangssignals mit aufeinanderfolgenden digitalen Pegelwerten, die jeweils einen Gradationsstufen-Dichtewert eines entsprechenden Bildelements eines Ursprungsbildes darstellen, für das Erzeugen eines zweipegeligen Bildsignals durch aufeinanderfolgendes Umsetzen dieser Pegelwerte auf entsprechende zweipegelige Werte in jeweiligen Verarbeitungsschritten, wobei ein Abweichungsfehler zwischen dem für ein jedes der Bildelemente hergeleiteten zweipegeligen Wert und einem erforderlichen Dichtewert für dieses Bildelement auf einen Satz von peripher angrenzenden Bildelementen aufgeteilt wird, die noch nicht verarbeitet wurden.
Die Erfindung ergibt eine Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung zum aufeinanderfolgenden Verarbeiten von jeweilige Dichtewerte von Bildelementen darstellenden Eingangssignal- Pegelwerten zu entsprechenden zweipegeligen Werten, mit
einer Fehlerspeichereinrichtung, die einen Summenfehler für ein Ziel-Bildelement in einer von einem Satz von Speicherstellen speichert, die jeweils dem Ziel-Bildelement und einem Satz von Bildelementen entsprechen, die noch nicht verarbeitet wurden und die peripher an das Ziel-Bildelement angrenzen,
einer Eingangssignalkorrektureinrichtung, die einen Eingangssignal-Pegelwert für das Ziel-Bildelement mit dem Summenfehler für das Ziel-Bildelement addiert, um dadurch einen korrigierten Eingangssignal-Pegelwert zu erzeugen,
einer Zweipegel-Umsetzeinrichtung, die den korrigierten Eingangssignal-Pegelwert mit einem vorbestimmten Pegelwert vergleicht, um dadurch einen zweipegeligen Wert für das Ziel-Bildelement zu bestimmen, und
einer Differenzrecheneinrichtung zum Ermitteln eines zweipegeligen Fehler, der eine Differenz zwischen dem korrigierten Eingangssignal-Pegelwert und dem für das Ziel- Bildelement bestimmten zweipegeligen Wert ist, ferner gekennzeichnet durch
eine Verteilungsfaktor-Erzeugungseinrichtung, die Verteilungsfaktoren für das Verteilen des zweipegeligen Fehlers auf den Satz von Bildelementen erzeugt, die noch nicht verarbeitet wurden und die an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegen,
eine Fehlerverteilungswert-Recheneinrichtung, die aufgrund des zweipegeligen Fehlers für das Ziel-Bildelement und der Verteilungsfaktoren einen Satz von Fehlerverteilungswerten berechnet, welche jeweils dem Satz von Bildelementen entsprechen, die noch nicht verarbeitet wurden und die an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegen,
eine Restfehler-Recheneinrichtung, die eine Einrichtung zum Berechnen einer Gesamtsumme der Fehlerverteilungswerte, eine Einrichtung, die den zweipegeligen Wert von der Gesamtsumme subtrahiert, um den Restfehler zu erhalten, und eine Einrichtung aufweist, die den Restfehler als einen Satz von Restfehler- Verteilungswerten unter Anwendung jeweiliger Faktoren verteilt, die für jeweilige des Satzes der an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegenden unverarbeiteten Bildelemente vorbestimmt wurden,
eine Fehlerfortschreibeeinrichtung, die den Satz von Fehlerverteilungswerten mit dem Restfehler kombiniert, jeweils eines von einem Satz von dadurch enthaltenen Ergebnissen mit jeweiligen Summenfehlerwerten addiert, die zuvor an jeweils entsprechenden Stellen in der Fehlerspeichereinrichtung gespeichert wurden, und die dadurch erhaltenen Additionsergebnisse in der Fehlerspeichereinrichtung als fortgeschriebene Summenfehlerwerte speichert, und
eine Verteilungswert-Recheneinrichtung, die für den Satz der an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegenden unverarbeiteten Bildelemente durch Addieren eines entsprechenden der Restfehler-Verteilungswerte zu einem jeden der Fehlerverteilungswerte jeweilige Verteilungswerte berechnet, die der Fehlerfortschreibeeinrichtung zum Ausführen des Fortschreibevorgangs zugeführt werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen und auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben, in denen
Fig. 1 ein Konzept-Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bildsignal- Verarbeitungseinrichtung ist,
Fig. 2(a) und 2(b) Blockschaltbilder sind, die jeweils Einzelheiten von wesentlichen Blöcken bei zwei voneinander verschiedenen Ausführungsformen des ersten Ausführungsbeispiels sind,
Fig. 3 ein Konzept-Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bildsignal- Verarbeitungseinrichtung ist,
Fig. 4(a) und 4(b) Blockschaltbilder sind, die jeweils Einzelheiten von in Fig. 3 gezeigten wesentlichen Blöcken zeigen,
Fig. 5 ein Konzept-Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bildsignal- Verarbeitungseinrichtung ist, und
Fig. 6 ein Blockschaltbild ist, das Einzelheiten von in Fig. 5 gezeigten wesentlichen Blöcken zeigt.
Die Fig. 1 ist eine allgemeine Blockdarstellung, die die wesentlichen Komponenten eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung zeigt.
Mit 104 ist ein Eingangsanschluß bezeichnet, an den ein Eingangsbildsignal Ixy angelegt wird, das aus aufeinanderfolgenden digitalen Werten besteht, die jeweils Pegelwerte bilden, die jeweils einen Gradationsstufen- Dichtepegel eines entsprechenden Bildelements eines Ursprungbilds darstellen. Das Eingangsbildsignal wird durch aufeinanderfolgendes Abfragen des Ursprungbilds in Bildelementeeinheiten hergeleitet, d.h., durch aufeinanderfolgendes Abfragen von Bildelementen entlang von jeweiligen aufeinanderfolgend gewählten Bildelementezeilen, welche in einer im folgenden als x-Richtung bezeichneten Richtung ausgerichtet sind, wobei die Zeilen aufeinanderfolgend in einer (nachfolgend als y-Richtung bezeichneten) hierzu senkrechten Richtung angeordnet sind, so daß jedes Bildelement durch x- und y-Koordinaten bestimmt ist. Die Einrichtung erzeugt im Ansprechen auf einen eingegebenen Pegelwert Ixy durch aufeinanderfolgendes Umsetzen der Eingangspegelwerte in jeweiligen Verarbeitungsschritten einen zweipegeligen Ausgabewert Pxy an einem Ausgangsanschluß 106. Die auf diese Weise erzeugten zweipegeligen Ausgangswerte können jeweils einen von zwei Werten darstellen, die im folgenden mit O und R bezeichnet sind und die jeweils einer geringen und einer hohen Dichte (d.h., einem hellen und einem dunklen Zustand) eines aufgrund dieser zweipegeligen Werte erzeugten Zweipegel- Anzeigebildes entsprechen. Ein Abweichungsfehler zwischen dem für ein Bildelement hergeleiteten zweipegeligen Wert und dem Dichtewert, der tatsächlich für dieses (wie nachfolgend beschrieben definierte ) Bildelement geeignet ist, wird auf einen Satz von peripher angrenzenden Bildelementen verteilt, die noch nicht verarbeitet wurden.
In Fig. 1 sind als (x,y) Anzeigekoordinaten eines Ziel- Bildelements bezeichnet (d.h., eines Bildelements, für das gegenwärtig die Bildverarbeitung ausgeführt wird, um einen entsprechenden zweipegeligen Ausgangswert zu erzeugen). Mit 101 ist ein Bildspeicherteil bezeichnet, der gemäß der nachstehenden Beschreibung zum Speichern von Werten des aufaddierten Fehlers dient. Mit 103 ist eine Stelle in dem Fehlerspeicherteil 101 bezeichnet, an der der aufaddierte Fehlerwert für das Ziel-Bildelement gespeichert ist, dessen Lage durch das Symbol * angezeigt ist, und mit 102 ist derjenige Speicherbereich des Fehlerspeichers 101 bezeichnet, der einen Satz von Speicherstellen enthält, welche jeweils den Lagen eines Satzes von (als A, B, C und D bezeichneten) Bildelementen entsprechen, die noch nicht verarbeitet wurden und die an die Peripherie des Ziel- Bildelements angrenzend liegen. Synchron mit einem Synchronisiersignal wird ein jedes Bildelement während eines Intervalls festgelegter Dauer verarbeitet. Das Bildelement an der Stelle A wird zum Erzeugen eines entsprechenden zweipegeligen Wertes unmittelbar auf die Verarbeitung des Ziel-Bildelements folgend verarbeitet, d.h., die Verarbeitung von aufeinanderfolgenden Bildelementen erfolgt (in der x-Richtung) von links nach rechts gemäß Fig. 1, und die Bildelementestellen D, C und B werden aufeinanderfolgend während des Abtastens der nächsten Zeile von Bildelementen verarbeitet, d.h., nachdem das Verschieben um eine Zeile in der y-Richtung aufgetreten ist.
Mit 105 ist ein Addierer bezeichnet, der den Eingangssignalpegel Ixy durch Hinzuaddieren eines aufsummierten Fehlers Sxy (dessen Wert gemäß der nachfolgenden Beschreibung durch eine Kombination von aufsummierten Fehlerwerten bestimmt ist) zu einem korrigierten Eingangspegel I'xy für das Ziel-Bildelement, nämlich zu I'xy = Ixy + Sxy ändert. Mit 107 ist ein Anschluß bezeichnet, an den ein Schwellenwert angelegt wird, der bei diesem Ausführungsbeispiel gleich R/2 ist, und mit 108 ist eine Einrichtung wie ein Vergleicher für das Ausführen der Zweipegel-Umsetzung des Eingangspegels I'xy durch Vergleichen des Pegels I'xy mit dem festgelegten Schwellenwert R/2 zum Erzeugen eines zweipegeligen Wertes Pxy mit dem Pegel R, wenn I'xy > R/2 ist, oder ansonsten des Wertes Pxy mit dem Pegel O als Ausgangssignal bezeichnet. Mit 109 ist ein Subtrahierer bezeichnet, der eine Differenz zwischen dem korrigierten Eingangspegel I'xy und dem zweipegeligen Ausgangswert Pxy berechnet, um dadurch einen zweipegeligen Umsetzungsfehler Exy (d.h., Exy = I'xy - Pxy) für das Ziel-Bildelement herzuleiten.
Die vorstehend beschriebenen Komponenten und deren Funktionen könnten auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Veröffentlichung bezüglich des Fehlerstreuungsverfahrens für möglich gehalten werden. Die neuartigen Merkmale dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung bestehen in einem Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110, einem Verteilungsfaktor-Erzeugungsteil 111, einem Fehlerfortschreibeteil 112, einem Restfehler-Rechenteil 113 und einem Verteilungswert-Rechenteil 114, welche im folgenden ausführlich beschrieben werden.
In dem Verteilungsfaktor-Erzeugungsteil 111 ist von vorneherein ein Satz von Verteilungsfaktoren KA bis KD gespeichert, die dem Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 zum Aufteilen des zweipegeligen Fehlers Exy des Ziel- Bildelements auf die Bildelementestellen A bis D des Peripherbildelementebereichs 102 zugeführt werden.
Der Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 arbeitet synchron mit einem Synchronisiersignal, das mit den Intervallen der Verarbeitung aufeinanderfolgender Bildelemente synchronisiert ist, und benutzt den zweipegeligen Fehler Exy für das Ziel-Bildelement (der von dem Differenzrechenteil 109 abgegeben ist) und die Verteilungsfaktoren KA bis KD für das Herleiten eines Satzes von Fehlerverteilungswerten GA bis GD für die Bildelementestellen A, B, C und D in dem Peripherbildelementebereich 102 unter Anwendung der nachstehenden Gleichungen (1):
Der Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 führt diese Fehlerverteilungswerte GA bis GD dem Fehlerfortschreibeteil 112 und dem Restfehler-Rechenteil 113 zu.
Der Restfehler-Rechenteil 113 leitet unter Anwendung der nachstehenden Gleichung (2) einen Restfehler JB ab, der die Differenz zwischen dem zweipegeligen Fehler Exy und der Gesamtsumme der Fehlerverteilungswerte GA bis GD ist.
Außerdem wird der Restfehler Jxy mit jedem der Faktoren AA bis AD gemäß den nachstehenden Gleichungen (3) multipliziert, um jeweilige Restaufteilungswerte RZA bis RZD zu erhalten.
Die auf diese Weise erhaltenen Restaufteilungswerte RZA bis RZD werden an den (nachstehend beschriebenen) Verteilungswert-Rechenteil 114 abgegeben, der die Fehlerverteilungswerte GA bis GD aus dem Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 jeweils zu den Restaufteilungswerten RZA bis RZD addiert und die Ergebnisse als jeweilige Verteilungswerte HA bis HD an den Fehlerfortschreibeteil 112 abgibt. Der Fehlerfortschreibeteil 112 arbeitet synchron mit dem vorangehend genannten Synchronisiersignal und nimmt die Verteilungswerte HA bis HD aus dem Verteilungswert- Rechenteil 114 auf, liest einen Satz von Summenfehlern SA', SB', SC' und SD' aus, die während der vorangehend ausgeführten Bildelement-Verarbeitungsvorgänge abgeleitet und in der Speichereinrichtung 101 an Stellen gespeichert wurden, die jeweils den Bildelementen der Stellen A, B und C und D in dem Peripherbildelementebereich 102 des Fehlerspeicherteils 101 entsprechen, und leitet unter Anwendung der nachstehenden Gleichungen (4) neue Werte für Summenfehler SA bis SD ab.
Außerdem führt der Fehlerfortschreibeteil 112 das Fortschreiben durch Einschreiben der neuen Werte der Summenfehler SA bis SD in den Fehlerspeicherteil 101 an jeweils den Bildelementestellen A bis D entsprechenden Stellen aus.
Die Fig. 2(a) zeigt bestimmte Schaltungsanordnungen für den Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110, den Verteilungsfaktor- Erzeugungsteil 111, den Fehlerfortschreibeteil 112, den Restfehler-Rechenteil 113 und den Verteilungswert-Rechenteil 114, die jeweils in Fig. 1 gezeigt sind.
Nach Fig. 2(a) enthält der Verteilungsfaktor-Erzeugungsteil 111 einen Speicherteil 201, in dem von vorneherein (vor dem Beginn der Bildverarbeitung) ein Satz von Verteilungsfaktoren KA bis KD gespeichert ist. Der Speicherteil 201 kann beispielsweise aus einem Festspeicher (ROM) bestehen, in den von vorneherein die Verteilungswerte KA bis KD eingeschrieben wurden.
Der Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 enthält einen Satz von Multiplizierern 202a bis 202d zum Ableiten der jeweiligen Produkte aus dem zweipegeligen Fehler Exy und jedem der Verteilungsfaktoren KA bis KD als Fehlerverteilungswerte GA bis GD. Diese Fehlerverteilungswerte werden dem Verteilungswert-Rechenteil 114 und dem Restfehler-Rechenteil 113 zugeführt.
Der Restfehler-Rechenteil 113 berechnet einen Wert des Restfehlers Jxy, der die (von einem Subtrahierer 204 hergeleitete) Differenz zwischen dem zweipegeligen Fehler Exy und der Gesamtsumme der Fehlerverteilungswerte GA bis GD aus dem Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 ist (wobei diese Summe durch Addierer 203a bis 203c abgeleitet ist). Der Restfehler Jxy wird einem Restaufteilungswert-Rechenteil 205 zugeführt, der einen Speicher mit einer darin gespeicherten Wertetabelle, welche den Satz der Restfaktoren AA bis AD gemäß den vorstehenden Gleichungen (3) enthält, und Multiplizierer für das Multiplizieren des Restfehlers Jxy mit jedem dieser aus der Wertetabelle erhaltenen Restfaktoren. Der Restaufteilungswert-Rechenteil 205 erzeugt dadurch entsprechend dem Restfehler Jxy einen Satz von Restaufteilungswerten RZA bis RZD, die von dem Verteilungswert-Rechenteil 114 für das Aufteilen des Restfehlers J auf die jeweiligen peripheren Bildelementestellen A bis D benutzt werden.
Der Verteilungswert-Rechenteil 114 addiert in einem Satz von Addierern 206a bis 206d jeweils die Fehlerverteilungswerte GA bis GD aus dem Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 mit den Restaufteilungswerten RZA bis RZD und erzeugt dadurch jeweilige Verteilungswerte HA bis HD als Ausgangssignale, die an den Fehlerfortschreibeteil 112 angelegt werden.
Der Fehlerfortschreibeteil 112 arbeitet synchron mit einem Synchronisiersignal 215, das an einen Synchronisiereingangsanschluß 107 angelegt wird und das das vorangehend beschriebene Synchronisiersignal bildet, welches mit den aufeinanderfolgenden Bildelemente-Verarbeitungsintervallen synchronisiert ist. Der Fehlerfortschreibeteil 112 addiert (in einem Addierer 208a) den Verteilungswert HA mit dem der Bildelementstelle A entsprechenden Summenfehler S'A, der bei einem vorangehend ausgeführten Bildelement- Verarbeitungsvorgang abgeleitet und in dem Fehlerspeicherteil 101 gespeichert wurde, und speichert das Additionsergebnis vorübergehend in einem internen Register 209a (RA) für die Verwendung als Summenfehler Sxy bei dem nächsten Bildelement-Verarbeitungsvorgang (d.h., bei dem Vorgang, bei dem das Bildelement an der Stelle A in dem Bereich 102 zum Ziel-Bildelement wird und verarbeitet wird). Der Verteilungswert HB, der bei dem gegenwärtigen Bildelement-Verarbeitungsschritt während des Verarbeitens des Ziel-Bildelements erzeugt wird, wird vorübergehend (d.h., zum Auslesen in dem nachfolgenden Bildelement- Verarbeitungsintervall) in einem internen Register 209b (RB) als Summenfehler SB für die Bildelementstelle B gespeichert. Der Verteilungswert HC wird (in einem Addierer 208b) zu dem Datenwert S'B addiert, der während des vorangehenden Bildelement-Verarbeitungsvorgangs vorübergehend in dem internen Register 209b gespeichert wurde, und das Ergebnis wird in einem internen Register 209c (RC) als Summenfehler SC für die Bildelementstelle C gespeichert. Der Verteilungswert HD wird zu dem Datenwert S'C addiert, der während der Verarbeitung des vorangehenden Bildelements vorübergehend in dem internen Register 209c (RC) gespeichert wurde, und das Ergebnis wird in einer Speichereinheit des Fehlerspeicherteils 101 an einer der Bildelementstelle D entsprechenden Stelle als Summenfehler SD für diese Bildelementstelle gespeichert.
Es ist ersichtlich, daß mit der vorstehend beschriebenen Gestaltung des Fehlerfortschreibeteils 112 die einzigen Zugriffe zu der Speichereinheit in dem Speicherteil 101 ein der Bildelementstelle A entsprechender Auslesezugriff und ein der Bildelementstelle D entsprechender Einschreibezugriff sind. Jedes der internen Register 209a usw. kann beispielsweise als einfache Zwischenspeicherschaltung gestaltet sein. Daher kann der Speicherteil 101 auf einfache Weise ausgeführt werden.
Die Fig. 2(b) zeigt eine andere bestimmte Anordnung für den Verteilungsfaktor-Erzeugungsteil 111, den Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110, den Restfehler- Rechenteil 113 und den Speicherteil 205, die eingesetzt werden können, wenn als Verteilungsfaktoren, die den zweipegeligen Fehler Exy auf den Satz der an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegenden unverarbeiteten Bildelemente aufteilen, die folgenden Werte verwendet werden:
Hierbei bezeichnen i und j jeweilige Koordinaten in horizontaler und vertikaler Richtung hinsichtlich des Stellensatzes im Bereich 102 und der Ziel-Bildelementstelle als Matrixanordnung. In Fig. 2(b) sind die einzigen Blöcke, die sich von denjenigen nach Fig. 2(a) unterscheiden, der Restfehler-Rechenteil 113 und der Fehlerfortschreibeteil 112, die im folgenden beschrieben werden, während der Verteilungswert-Rechenteil 114 der in Fig. 2(a) gezeigten Anordnung weggelassen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2(b) ist der zweipegelige Fehler Exy ein digitaler Wert aus mehr als drei Bits. Der Restfehler-Rechenteil 113 enthält einen Leitungswähler 210, der die drei wertniedrigsten Bits des den Fehler Exy darstellenden Datenwertes herausgreift und diese Bits als Restaufteilungswerte RVA, RVB, RVC und RVD neu verteilt.
Der Fehlerfortschreibeteil 112 ist im wesentlichen mit demjenigen nach Fig. 2(a) identisch, jedoch sind die Addierer 208a, 208b und 208c, die die neuen Summenfehler SA bis SD berechnen, insofern verschieden, als ein (mit C bezeichneter) "Übertrag"-Eingangsanschluß eines jeden dieser Addierer benutzt wird. Die neuen Summenfehler SA bis SD werden dadurch erhalten, daß die Fehlerverteilungswerte GA bis GD zu jeweiligen Summenfehlern SA', SC' und SD', welche während der vorangehenden Bildelement-Verarbeitungsvorgänge abgeleitet wurden, und jeweils zu den Restaufteilungswerten RVA, RVC und RVD aus dem Restfehler-Rechenteil 113 addiert werden. Jeder der Restaufteilungswerte RVA, RVC und RVD besteht aus einem einzigen Datenbit, welches jeweils an den "Übertrag"-Eingangsanschluß C der Addierer 208a, 208b und 208c angelegt wird. Dies ermöglicht das Weglassen des in Fig. 2(a) gezeigten Verteilungswert-Rechenteils 114.
Auf diese Weise kann eine praktische Schaltung durch Anwendung der in der vorstehenden Gleichung (5) angeführten Verteilungsfaktorwerte realisiert werden, wodurch die Rechenvorgänge und die Schaltungen im Vergleich zu dem System nach Fig. 2(a) wesentlich vereinfacht werden können.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird gemäß der vorangehenden Beschreibung ein zweipegeliger Fehler eines Ziel-Bildelements als Fehlerverteilungswerte auf einen Satz von Bildelementen aufgeteilt, die peripher an dieses Ziel-Bildelement angrenzen, wobei ein Restfehler (der die Differenz zwischen dem zweipegeligen Fehler und der Gesamtsumme der Fehlerverteilungswerte ist) abgeleitet und wiederum als Satz von Restaufteilungswerten aufgeteilt wird. Als Ergebnis wird im wesentlichen ein Problem ausgeschaltet, das bei einer Digitalrechner-Verarbeitungsschaltung für das praktische Ausführen des Fehlerstreuungsverfahrens auftritt, d.h., das Problem der Verschlechterung der Halbton- Reproduktionscharakteristik in dem Fall, daß der Eingangssignalpegel eine geringe Bilddichte oder eine hohe Bilddichte darstellt.
Die Fig. 3 ist eine allgemeine Blockdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung. Das wesentliche Merkmal dieses Ausführungsbeispiels besteht wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Ausschalten der Einwirkungen eines Fehlers, der sich aus der digitalen Berechnung der Fehlerverteilungswerte ergibt, gemäß denen der zweipegelige Fehler Exy des Objekt-Bildelements auf einen Satz von peripher angrenzenden Bildelementstellen aufgeteilt wird, d.h. eines Restfehlers, um den die Gesamtsumme dieser Fehlerverteilungswerte von dem Wert des zweipegeligen Fehlers verschieden ist. In Fig. 3 ist jeder von Blöcken 101 bis 111 im wesentlichen mit dem vorstehend beschriebenen, entsprechend numerierten Block nach Fig. 1 identisch, so daß eine nähere Beschreibung dieser Blöcke weggelassen wird. Die Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels, die von denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels verschieden sind, bestehen in einem Fehlerfortschreibeteil 112 und einem Restfehler-Rechenteil 113, die im folgenden beschrieben werden.
Der Restfehler-Rechenteil 113 berechnet nach der folgenden Gleichung (6) einen Restfehler JB, der die Differenz zwischen der Gesamtsumme der Fehlerverteilungswerte GA bis GD und dem zweipegeligen Fehler Exy ist.
Der Restfehler JB wird dem Fehlerfortschreibeteil 112 zugeführt. Der Fehlerfortschreibeteil 112 arbeitet synchron mit einem Synchronisiersignal (das wie gemäß der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels mit den aufeinanderfolgenden Bildelement-Verarbeitungsvorgängen synchronisiert ist), um Fehlerverteilungswerte GA bis GD aus dem Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 und den Restfehler JB aus dem Restfehler-Rechenteil 113 aufzunehmen und Summenfehler SA', SB', SC' und SD' auszulesen, die bei den zuvor ausgeführten Bildelement-Verarbeitungsvorgängen erhalten wurden und die in dem Fehlerspeicherteil 101 in einer Speichereinheit an den Bildelementstellen A, C und D entsprechenden Stellen gespeichert sind, und berechnet unter Anwendung der nachstehenden Gleichungen (7) neue Werte für die Summenfehler SA bis SD.
Außerdem führt der Fehlerfortschreibeteil 112 das Fortschreiben durch Einschreiben der neuen Summenfehler SA bis SD in den Fehlerspeicherteil 101 an Stellen aus, die jeweils den Bildelementstellen A bis D entsprechen.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird der Restfehler JB bei der Anwendung der Gleichungen (7) auf der Grundlage der Bildelementstelle B in dem Peripherbildelementbereich 102 erhalten. Es wäre jedoch gleichermaßen möglich, für diesen Zweck irgendeine der anderen Bildelementstellen A, C oder D in diesem Bereich heranzuziehen. Im folgenden ist angenommen, daß bei den Gleichungen (7) die Bildelementstelle B benutzt wird.
Es sollte auch angemerkt werden, daß es gleichermaßen möglich wäre, den Restfehler JB vorübergehend in einem internen Register zu speichern und diesen Restfehler bei der Verarbeitung des nächsten Bildelements auszulesen und den Restfehler zu dem Fehlerverteilungswert für irgendeine von Bildelementstellen A', B', C' oder D' zu addieren.
Die Fig. 4(a) zeigt eine bestimmte Schaltungsanordnung für den Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110, den Verteilungsfaktor-Erzeugungsteil 111, den Fehlerfortschreibeteil 112 und den Restfehler-Rechenteil 113. Bei dieser Gestaltung wird der Restfehler vorübergehend in einem internen Register zur Verwendung bei dem Berechnen eines Wertes des Summenfehlers für die Peripherbildelementstelle B gespeichert, wie es im folgenden beschrieben ist.
Der Verteilungsfaktor-Erzeugungsteil 111 enthält einen Speicherteil 201, in dem von vorne herein (d.h., vor Beginn der Bildverarbeitung) ein Satz von Verteilungsfaktoren KA bis KD gespeichert ist. Der Speicherteil 201 kann beispielsweise aus einem Festspeicher (ROM) bestehen.
Der Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 berechnet die jeweiligen Produkte aus dem zweipegeligen Fehler Exy und jedem der Verteilungsfaktoren KA bis KD (mittels eines Satzes von Multiplizierern 201a bis 201d) als Fehlerverteilungswerte GA bis GD und gibt diese Fehlerverteilungswerte an den Fehlerfortschreibeteil 112 und den Restfehler-Rechenteil 113 ab.
Der Restfehler-Rechenteil 113 berechnet den Restfehler JB, der die (durch einen Subtrahierer 204 berechnete) Differenz zwischen dem zweipegeligen Fehler Exy und der (durch einen Satz von Addierern 203a bis 203c berechneten) Gesamtsumme der Fehlerverteilungswerte GA bis GD aus dem Fehlerverteilungswert-Rechenteil 110 ist, und speichert das Ergebnis vorübergehend bis zu dem nachfolgenden Bildelement- Verarbeitungsvorgang in einem internen Register 401 (RJ). Zu diesem Zeitpunkt wird an den Fehlerfortschreibeteil 112 ein Restfehler JB' abgegeben, der bei der Verarbeitung des vorangehenden Bildelements berechnet und in dem internen Register 401 gespeichert wurde.
Der Fehlerfortschreibeteil 112 arbeitet synchron mit einem an einen Synchronisiereingangsanschluß 207 angelegten Synchronisiersignal 214, das mit den aufeinanderfolgenden Bildelement-Verarbeitungsvorgängen synchronisiert ist, und addiert (mittels eines Addierers 402a) den Fehlerverteilungswert GA zu dem Summenfehler SA' für die Bildelementstelle A, der aus dem Fehlerspeicherteil 101 ausgelesen wird, und speichert vorübergehend das Ergebnis für die Verwendung als Summenfehler Sxy während des Verarbeitens des nachfolgenden Bildelements in einem internen Register 403a (RA). Außerdem wird (mittels eines Addierers 402b) der Summenfehler für die Bildelementstelle B zu dem Restfehler JB' addiert, der während der Verarbeitung des vorangehenden Bildelements vorübergehend in dem Restfehler-Rechenteil 113 gespeichert wurde, und das Ergebnis als Summenfehler SB in einem internen Register 403b (RB) gespeichert. Der Fehlerverteilungswert Gc wird (mittels eines Addierers 402c) zu dem Datenwert addiert, der auf gleichartige Weise in dem internen Register 403b (RB) gespeichert worden ist, und das Ergebnis wird vorübergehend als Summenfehler SC für die Bildelementstelle C in einem internen Register 403c (RC) gespeichert. Der Fehlerverteilungswert GD wird (mittels eines Addierers 402d) zu dem Datenwert addiert, der vorübergehend in dem internen Register 403c (RC) gespeichert war, und das Ergebnis wird in einer Speichereinheit des Fehlerspeicherteils 101 an einer der Bildelementstelle D entsprechenden Stelle als Summenfehler SD für die Bildelementstelle D gespeichert.
Auf diese Weise besteht wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel das Zugreifen zu der Speichereinheit des Speicherteils 101 nur aus dem der Bildelementstelle A entsprechenden Auslesezugriff und dem der Bildelementstelle D entsprechenden Einschreibezugriff, so daß leicht eine praktische Einrichtung zusammengestellt werden kann.
Die Fig. 4(b) zeigt eine bestimmte Gestaltung des Restfehler-Rechenteils 113 für den Fall, daß die Verteilungsfaktoren Kij für das Aufteilen des zweipegeligen Fehlers Exy auf die Bildelemente, die peripher an das Ziel- Bildelement angrenzen, jeweils folgendermaßen festgelegt sind:
Ein zweipegeliger Fehler Exy' nach Fig. 4(b) besteht aus den drei wertniedrigsten Bits des zweipegeligen Fehlers Exy und wird in einen Decodierer 411 eingegeben, der daraus als Ausgangssignal den Restfehler JB als 2-Bit-Datenwert erzeugt. Die durch diesen Decodierer 411 gebildeten Zusammenhänge zwischen den Werten Exy' und JB sind die in der folgenden Tabelle dargestellten.
Der Restfehler JB wird vorübergehend in einem Register 412 gespeichert und während des Verarbeitens des nächsten Bildelements als Restfehler JB' ausgelesen. Auf diese Weise kann durch Anwendung eines Satzes von Verteilungsfaktoren gemäß der Bestimmung durch die Gleichung (8) eine praktische Schaltungsanordnung realisiert werden, ohne daß komplizierte Berechnungen erforderlich sind.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein zweipegeliger Fehler eines Ziel-Bildelements als Fehlerverteilungswerte auf einen Satz von Bildelementen aufgeteilt, die peripher an dieses Ziel-Bildelement angrenzen, wobei während eines jeden Bildelement-Verarbeitungsvorgangs die Differenz zwischen dem zweipegeligen Fehler und der Gesamtsumme der Fehlerverteilungswerte berechnet und zur Korrektur dieses Fehlers während eines nachfolgenden Bildelement- Verarbeitungsvorgangs herangezogen wird. Infolgedessen wird im wesentlichen das Problem ausgeschaltet, das bei einer Verarbeitung mit einer Digitalrechner-Verarbeitungsschaltung für das praktische Ausführen des Fehlerstreuungsverfahrens entsteht, nämlich das Problem, das infolge der Auswirkungen des Fehlers hinsichtlich der Halbton- Reproduktionscharakteristik für Eingangssignalpegel entsteht, die geringe Werte der Bilddichte oder hohe Werte der Dichte darstellen.
Die Fig. 5 ist eine Konzept-Blockdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bildsignal- Verarbeitungseinrichtung. IN Fig. 5 bezeichnen 101 bis 109 Blöcke, die den entsprechend nummerierten Blöcken bei den in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gleichartig sind, so daß eine nähere Beschreibung derselben weggelassen wird. Die Schaltung nach Fig. 5 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 hinsichtlich der jeweiligen Gestaltungen des Verteilungswert-Rechenteils 114, des Verteilungsfaktor- Erzeugungsteils 111, des Fehlerfortschreibeteils 112 und eines Zweipegelfehler-Verteilungsteils, welche im folgenden ausführlich beschrieben werden.
Der zweipegelige Fehler Exy wird als ein Digitalwert mit mehr als n Bits erhalten, wobei n eine festgelegte ganze Zahl ist. Von dem Zweipegelfehler-Verteilungsteil 115 werden die n wertniedrigsten Bits von Exy herausgegriffen und diese n Bits als Zweipegelfehler Exyl an den Fehlerfortschreibeteil 112 abgegeben sowie auch die n wertniedrigsten Bits des zweipegeligen Fehlers Exy jeweils auf Null gesetzt und der sich ergebende umgesetzte Wert von Exy als zweipegeliger Fehler Exyu an den Verteilungswert- Rechenteil 114 abgegeben.
Der Verteilungsfaktor-Erzeugungsteil 111 enthält einen darin zuvor eingespeicherten Satz von Verteilungsfaktoren für einen Satz von an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegenden unverarbeiteten Bildelementen und gibt diese Verteilungsfaktoren KA bis KD zum Aufteilen des zweipegeligen Fehlers Exyu auf diese Bildelemente A bis D innerhalb des Peripherbildelementebereichs 102 an den Verteilungswert-Rechenteil 114 ab.
Der Verteilungswert-Rechenteil 114 arbeitet synchron mit einem Synchronisiersignal, das mit den aufeinanderfolgenden Bildelement-Verarbeitungsintervallen synchronisiert ist, und benutzt den (von dem Bitverteilungsteil 109 erzeugten) zweipegeligen Fehler Exyu für das Ziel-Bildelement sowie die Verteilungsfaktoren KA bis KD dazu, unter Anwendung der nachstehenden Gleichungen (9) einen Satz von Fehlerverteilungswerten GA bis GD für die Bildelementstellen A, B, C und D in dem Peripherbildelementbereich 102 des Fehlerspeicherteils 101 zu berechnen.
Der Verteilungswert-Rechenteil 114 erzeugt dadurch als Ausgangssignale die Fehlerverteilungswerte GA bis GD und führt diese dem Fehlerfortschreibeteil 112 zu.
Der Fehlerfortschreibeteil 112 arbeitet synchron mit dem vorangehend genannten Synchronisiersignal und berechnet unter Anwendung der nachstehenden Gleichungen (10) aufgrund der Fehlerverteilungswerte GA bis GD, der Summenfehlerwerte SA', SC' und SD', die bei den zuvor ausgeführten Verarbeitungsvorgängen berechnet und gespeichert wurden, und des von dem Zweipegelfehler-Verteilungsteil 115 erzeugten Zweipegelfehlers Exyl neue Werte von Summenfehlern SA bis SD, die jeweils den Bildelementstellen A, B, C und D in dem Peripherbildelementebereich 102 des Fehlerspeicherteils 101 entsprechen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der zweipegelige Fehler Exyl zu dem Fehlerverteilungswert für die Bildelementstelle B des Peripherbildelementebereichs 102 addiert. Es wäre jedoch gleichermaßen möglich, Exyl zu irgendeinem der Fehlerverteilungswerte für die jeweiligen Bildelementstellen A, B, C oder D zu addieren. Im folgenden ist angenommen, daß die Bildelementstelle B benutzt wird.
Die Fig. 6 zeigt bestimmte Schaltungsanordnungen für den Verteilungswert-Rechenteil 114, den Verteilungsfaktor- Erzeugungsteil 111, den Fehlerfortschreibeteil 112 und den Zweipegelfehler-Verteilungsteil 115. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der zweipegelige Fehler Exyl an der Bildelementstelle B angesetzt, wie es im folgenden beschrieben ist.
Der Verteilungsfaktor-Erzeugungsteil 111 enthält einen Speicherteil 201, in dem von vorneherein (nämlich vor dem Beginn der Bildverarbeitung) ein Satz von Verteilungsfaktoren KA bis KD gespeichert ist. Der Speicherteil 201 kann beispielsweise aus einem Festspeicher (ROM) bestehen, in den die Verteilungsfaktoren eingeschrieben sind.
Der Zweipegelfehler-Verteilungsteil 115 enthält einen Bitverteilungsteil 601, der die n wertniedrigsten Bits des zweipegeligen Fehlers Exy auf logisch "0" rücksetzt, wobei der sich ergebende umgesetzte Wert von Exy als zweipegeliger Fehler Exyu an den Fehlerverteilungswert-Rechenteil 114 abgegeben wird, und einen Bitverteilungsteil 602, der die n wertniedrigsten Bits des zweipegeligen Fehlers Exy herausgreift und diese als zweipegeligen Fehler Exyl an den Fehlerfortschreibeteil 112 abgibt.
Der Verteilungswert-Rechenteil 114 multipliziert in einem Satz von Multiplizierern 603a bis 603d einen jeden der Verteilungsfaktoren KA bis KD mit dem zweipegeligen Fehler Exyu, um dadurch die Fehlerverteilungswerte GA bis GD zu berechnen, und gibt diese an den Fehlerfortschreibeteil 112 ab.
Der Fehlerfortschreibeteil 112 arbeitet synchron mit einem an einen Synchronisiereingangsanschluß 207 angelegten Synchronisiersignal 214, das mit den aufeinanderfolgenden Bildelement-Verarbeitungsintervallen synchronisiert ist, und addiert den Fehlerverteilungswert GA zu dem aus dem Fehlerspeicherteil 101 ausgelesenen Summenwert SA' für die Bildelementstelle A (wobei diese Addition mittels eines Addierers 604a ausgeführt wird) und speichert das Ergebnis vorübergehend zur Verwendung als Summenfehler Sxy während der Verarbeitung des nachfolgenden Bildelements in einem internen Register 605a (RA). Der Summenfehler für die Bildelementstelle B wird dadurch erhalten, daß (mittels eines Addierers 604b) der zweipegelige Fehler Exyl aus dem Zweipegelfehler-Rechenteil 115 zu dem Fehlerverteilungswert GB für die Bildelementstelle B addiert wird und das Ergebnis bis zu dem nächsten Verarbeitungsintervall als Summenfehler SB in einem internen Register 605b (RB) gespeichert wird. Der Fehlerverteilungswert GC wird durch einen Addierer 604c zu dem Datenwert addiert, der zum Zeitpunkt des Verarbeitens des vorangehenden Bildelements vorübergehend in dem internen Register 605b (RB) gespeichert worden ist, und das Ergebnis wird bis zu dem nächsten Verarbeitungsintervall als Summenfehler SC für die Bildelementstelle C in einem internen Register 605c (RC) gespeichert. Der Fehlerverteilungswert GD wird durch einen Addierer 604d zu dem Datenwert addiert, der auf gleichartige Weise vorübergehend in dem internen Register 605c (RC) gespeichert worden ist, und das Ergebnis wird an einer der Bildelementstelle D entsprechenden Speicherstelle in dem Fehlerspeicherteil 101 als Summenfehler SD für diese Bildelementstelle gespeichert.
Wegen der vorstehend beschriebenen Gestaltung des Fehlerfortschreibeteils 112 besteht das Zugreifen zu dem Speicher in dem Speicherteil 101 nur aus dem der Bildelementstelle A entsprechenden Auslesezugriff und dem der Bildelementstelle B entsprechenden Einschreibezugriff, so daß auf einfache Weise eine Einrichtung praktisch ausgeführt werden kann.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung die n wertniedrigsten Bits des Zweipegelfehlers Exy herausgegriffen und einer der Bildelementstellen zugeteilt, die peripher an die Ziel- Bildelementstelle angrenzen, während außerdem diese n wertniedrigsten Bits des zweipegeligen Fehlers Exy auf logisch "0" rückgesetzt werden und der sich ergebende Wert auf die übrigen peripheren Bildelementstellen entsprechend den jeweiligen Verteilungsfaktoren für diese Stellen aufgeteilt wird. Als Ergebnis schaltet dieses Ausführungsbeispiel wirkungsvoll die Einwirkungen eines Fehlers aus, der durch die Einwirkungen des Ausscheidens von wertniedrigen Bits aus dem zweipegeligen Fehler Exy während der Berechnung der Fehlerverteilungswerte GA bis GD entsteht. Auf diese Weise wird die wirksame Gesamtsumme der für das Aufteilen des zweipegeligen Fehlers Exy des Ziel- Bildelements auf die peripher daran angrenzenden Bildelementstellen verwendeten Fehlerverteilungswerte gleich dem zweipegeligen Fehler. Das Ausführungsbeispiel ermöglicht dadurch in der Praxis eine Verarbeitungsschaltung mit ganzzahliger Berechnung für das Ausführen des Fehlerstreuungsverfahrens durch beträchtliches Verbessern der Gradationsstufen-Reproduktionscharakteristik für Eingangssignalpegel, die Bildbereiche geringer Dichte oder hoher Dichte darstellen.

Claims

1. Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung zum aufeinanderfolgenden Verarbeiten von die jeweiligen Dichtewerte von Bildelementen darstellenden Eingangssignal-Pegelwerten zu entsprechenden zweipegeligen Werten, mit

einer Fehlerspeichereinrichtung (101), die einen Summenfehler (SXY) für ein Ziel-Bildelement in einer von einem Satz von Speicherstellen speichert, die jeweils dem Ziel-Bildelement und einem Satz von Bildelementen entsprechen, die noch nicht verarbeitet wurden und die periphär an das Ziel- Bildelement angrenzen,

einer Eingangssignalkorrektureinrichtung (105), die einen Eingangssignal-Pegelwert für das Ziel-Bildelement mit dem Summenfehler (Sxy) für das Ziel-Bildelement addiert, um dadurch einen korrigierten Eingangssignal-Pegelwert zu erzeugen,

einer Zweipegel-Umsetzeinrichtung (108), die den korrigierten Eingangssignal-Pegelwert mit einem vorbestimmten Pegelwert vergleicht, um dadurch einen zweipegeligen Wert (PXY) für das Ziel-Bildelement zu bestimmen, und

einer Differenzrecheneinrichtung (109) zum Ermitteln eines zweipegeligen Fehlers (EXY), der eine Differenz zwischen dem korrigierten Eingangssignal-Pegelwert und dem für das Ziel-Bildelement bestimmten zweipegeligen Wert ist, ferner gekennzeichnet durch

eine Verteilungsfaktor-Erzeugungseinrichtung (111), die Verteilungsfaktoren für das Verteilen des zweipegeligen Fehlers auf den Satz von Bildelementen erzeugt, die noch nicht verarbeitet wurden und die an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegen,

eine Fehlerverteilungswert-Recheneinrichtung (110), die aufgrund des zweipegeligen Fehlers für das Ziel-Bildelement und der Verteilungsfaktoren einen Satz von Fehlerverteilungswerten (GA, ..., GD) berechnet, welche jeweils dem Satz von Bildelementen entsprechen, die noch nicht verarbeitet wurden und die an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegen,

eine Restfehler-Recheneinrichtung (113), die eine Einrichtung (203a, 203b, 203c) zum Berechnen einer Gesamtsumme der Fehlerverteilungswerte, eine Einrichtung (204), die den zweipegeligen Wert von der Gesamtsumme subtrahiert, um den Restfehler zu erhalten, und eine Einrichtung (205) aufweist, die den Restfehler als einen Satz von Restfehler- Verteilungwerten (RZA, ...RZB) unter Anwendung jeweiliger Faktoren verteilt, die für jeweilige des Satzes der an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegenden unverarbeiteten Bildelemente vorbestimmt wurden,

eine Fehlerfortschreibeeinrichtung (112), die den Satz von Verteilungswerten mit dem Restfehler kombiniert, jeweils eines von einem Satz von dadurch enthaltenen Ergebnissen mit jeweiligen Summenfehlerwerten addiert, die zuvor an jeweils entsprechenden Stellen in der Fehlerspeichereinrichtung gespeichert wurden, und die dadurch erhaltenen Additionsergebnisse in der Fehlerspeichereinrichtung als fortgeschriebene Summenfehlerwerte speichert, und

eine Verteilungswert-Recheneinrichtung (114), die für den Satz der an der Peripherie des Ziel-Bildelements liegenden unverarbeiteten Bildelemente durch Addieren eines entsprechenden der Restfehler-Verteilungswerte (RZA, ..., RZD) zu einem jeden der Fehlerverteilungswerte (GA, ...GD) jeweilige Verteilungswerte (HA, ..., HD) berechnet, die der Fehlerfortschreibeeinrichtung (112) zum Ausführen des Fortschreibevorgangs zugeführt werden.

2. Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, in der die Fehlerfortschreibeeinrichtung eine Einrichtung (402b) aufweist, die einen vorbestimmten der Fehlerverteilungswerte zu dem Restfehler addiert und den sich ergebenden Summenwert der Einrichtung zum Ableiten des Summenfehlers zuführt.