DE4105264C2 - Digitaler Bildprozessor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen digitalen Bildprozessor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2 und betrifft insbesondere digitale Bildprozessoren, welche ein Bildsignal digitalisie­ ren, das eine vorherbestimmte Schrift oder Schriftart dar­ stellt, um ein digitales Bild, das der vorherbestimmten Schrift entspricht, auf matrixförmig angeordneten Bildelemen­ ten mit Hilfe der Luminanz jedes Bildelements (was nachste­ hend auch kurz als Pixel bezeichnet wird) auszudrücken; darüber hinaus betrifft die Erfindung einen digitalen Bild­ prozessor, welcher die Luminanz jedes Pixel basierend auf einem sogenannten "Anti-Verfremdungsprozeß" (antialiasing process) mit Hilfe einer Matrix mit Matrixelementen bestimmt, welche den Bildelementen entsprechen, wobei durch die Matrix die vorherbestimmte Schrift oder Schriftart zum Ausdruck ge­ bracht wird.

Daher wird die Luminanz jedes Bildelements durch Berechnen der Luminanz eines entsprechenden Matrixelements bestimmt, und die Luminanz jedes Matrixelements wird entsprechend einem "Anti-Verfremdungsprozeß" berechnet. Der Begriff "Anti-Ver­ fremdungsprozeß" wie er hier verwendet wird, bedeutet einen Prozeß, bei welchem die Luminanz jedes Matrix-Elements an ein Flächenverhältnis einer Fläche, welche durch die vorherbe­ stimmte Schrift oder Schriftart in einem entsprechenden Ma­ trixelement abgedeckt ist, für eine Fläche des entsprechenden Matrixelements angepaßt wird, um gezackte Kanten des digitalen Bildes zu glätten. Hierbei wird die vorherbestimmte Schrift oder Schriftart im allgemeinen als eine Umriß- oder Kontur­ vektor-Schrift entsprechend dem Umriß-Vektorformat bezeich­ net. In diesem Umriß-Vektorformat wird eine Umriß- oder Konturlinie einer Schrift verhältnismäßig numerisch ausge­ drückt, und folglich wird die Innenseite, welche von der Um­ rißlinie begrenzt ist, mit geraden und gebogenen Linien ge­ zeichnet, wie in "PIXEL", Nr. 16, Januar 1984, Scan-line Conversion (2) concerning Polygons, Stn. 136-141 beschrie­ ben, was von dem Information Center veröffentlicht worden ist. Der "Anti-Verfremdungsprozeß" wird normalerweise für eine so­ genannte "Desk Top Publishing" (was nachstehend kurz als DTP bezeichnet wird) verwendet.

Bei der derzeitigen Verbreitung von DTP, wie sie in "The Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan", Vol. 18, Nr. 3, Juni 1989 beschrieben ist, ist auch die Verwendung einer Umriß- oder Kontur-Vektorschrift als eine Schrift für DTP ebenso verbreitet. Die Umriß-Vektor­ schrift stellt eindeutig ausgelegte Buchstaben und Figuren dar, welche statt durch Punktmuster durch gerade und gebogene Linien ausgedrückt sind, welche deren Umrißlinie darstellen. Die Umriß-Vektorschrift weist schon immer eine geringfügige "Verfremdung" auf, wenn sie auf Bildelementen als ein digi­ tales Bild ausgedrückt wird. Der Begriff "Verfremdung" ("aliasing"), wie es hier verwendet ist bedeutet, daß eine Kante der Schrift gezackt ist. Wenn jedoch ein "Anti-Verfrem­ dungsprozeß" an dem digitalen Bild durchgeführt wird, enthält es eine geringere "Verfremdung". Der Begriff "Anti-Verfrem­ dungsprozeß" (antialiasing process), wie er hier verwendet ist, bedeutet einen Prozeß, um ein "Verfremden" zu entfernen, d. h. eine gezackte Kante des digitalen Bildes zu glätten. Es gibt zumindest zwei Arten von "Anti-Verfremdungsprozessen", wie in "Practice Computer Graphics Basis and Application" beschrieben ist, was von Fujio Yamaguchi herausgegeben und von SEIKO Electroengineering Inc. Electronic Division über­ setzt worden ist. Bei einer Art wird jedes Bildelement infini­ tesimal verkleinert. Es gibt jedoch eine Grenze, wie weit ein Pixel verkleinert werden kann. Folglich wird die andere Art eines "Anti-Verfremdungsprozesses" anhand von Fig. 10 bis 12 beschrieben.

Der "Anti-Verfremdungsprozeß", bei welchem die Erfindung an­ zuwenden ist, ist ein Prozeß, um die gezackten Kanten durch Anpassen der Luminanz jedes Bildelements an ein Flächenver­ hältnis einer Fläche, welche von der vorherbestimmten Schrift zu bedecken ist, in einem Pixel für die Pixel-Fläche abzu­ flachen bzw. zu glätten, wie in Fig. 12(A) und (B) dargestellt ist. In Fig. 12(A) sind gezackte Kanten dargestellt, welche wie vier übereinanderliegende Lagen aussehen, während in Fig. 12(B) entsprechend geglättete Kanten dargestellt sind, die folglich wie ein Parallelogramm aussehen, nachdem der "Anti- Verfremdungsprozeß" an den gezackten Kanten durchgeführt ist. Hierzu wird, wie in Fig. 11 dargestellt, ein Luminanzwert E, welcher die Luminanz eines Pixels R darstellt, folgender­ maßen definiert:

E = [(A₂*E₁)+(A₁*E₂)]/(A₁+A2)---(X)
= k*E₁+(1-k)*E₂

wobei A₁ die Fläche eines Bildteils R₁, A₂ die Fläche eines bildfreien Teils R₂, E₁ ein Luminanzwert des Pixels R vor ei­ nem Wiedergeben des Bildes ist, E₂ ein Luminanzwert des Bild­ teils R₁, k; A₂/(A₁+A₂), nämlich ein Flächenverhältnis der Fläche des bildfreien Teils zu der Fläche des Pixel R ist. Der Begriff "ein Bildteil", wie er hier verwendet ist, bedeu­ tet eine Gruppe von Pixel, welche einen Teil eines digitalen Bildes enthalten, und der Begriff "ein bildfreier Teil" be­ deutet eine andere Gruppe außer dem Bildteil. Zusätzlich wer­ den Pixel, welche zu dem Bildteil gehören und durch eine Um­ rißlinie einer Schrift durchquert werden, nachstehend als ein "Bildkantenteil" eingestuft.

Der vorstehend beschriebene "Anti-Verfremdungsprozeß" hat jedoch den Nachteil, daß der Bildkantenteil betont wird. Hierbei bedeutet die hier verwendete Formulierung "der Bild­ kantenteil wird betont", daß die Luminanz des Bildkanten­ teils die höchste Luminanz bezogen auf den Bildteil, den bild­ freien Teil und dem Bildkantenteil ist, so daß die gezackte Kante nicht mit Erfolg geglättet ist. Grundsätzlich wird der Bildkantenteil nicht betont, wenn die Luminanz des Bildkanten­ teils niedriger als diejenige des Bildteils ist. Selbst wenn die Luminanz des Bildkantenteils höher als diejenige des Bild­ teils ist, kann, wenn die Luminanz des Bildkantenteils nie­ driger als die des bildfreien Teils ist, davon ausgegangen werden, daß der Bildkantenteil nicht betont wird. Wenn eine Umriß- Vektorschrift mit 16 Pixel ausgedrückt wird, wie in Fig. 12 dargestellt ist, scheint der Umriß der Schrift die Pixel in zwei Teile aufzuteilen, nämlich einen Bildteil und einen bildfreien Teil, wie in Fig. 12A dargestellt ist. Da jedoch ein Bildelement nicht in zwei Arten von Teilen aufgeteilt wer­ den kann, ist jedes der Bildelemente tatsächlich in drei Arten von Teilen aufgeteilt, nämlich einen Bildteil, einen Bildkan­ tenteil und einen bildfreien Teil, wie in Fig. 12B dargestellt ist. Wenn angenommen wird, daß ein Luminanzwert E₂ 100 ist und ein Luminanzwert E₁ 0 ist, ist ein Luminanzwert des Bild­ teils 100, da A₂ in der Angabe (X) 0 ist, und ein Luminanzwert des bildfreien Teils ist 0. Dagegen wird ein Luminanzwert E des Bildkantenteils aus der Angabe (X) auf folgende Weise be­ rechnet, wie aus Fig. 12(B) zu ersehen ist, daß k 1/2 ist:

E=(1/2)*0+(1/2)*100=50

Da jedoch der "Anti-Verfremdungsprozeß" den Luminanzwert jedes Pixels auf der Basis des vorherigen Luminanzwerts E₁ festlegt, gibt es einen Fall, bei welchem die Luminanz des Bildkanten­ teils der höchste der drei Arten von Teilen der Bildelement ist. Wenn beispielsweise eine Schrift, die einen Luminanzwert von 10 hat und genauso geformt ist, wie in Fig. 12(B), dem­ jenigen in Fig. 12(B) überlagert wird, wird erwartet, daß der Luminanzwert des Bildkantenteils nicht der höchste der vor­ stehend angeführten drei Arten von Teilen ist, sondern bei­ spielsweise 5 ist, wie in Fig. 12(C) dargestellt. Tatsächlich ist jedoch der Luminanzwert des Bildteiles 10, und der Lumi­ nanzwert des bildfreien Teiles ist 0, während der Luminanz­ wert E des Bildkantenteils berechnet wird, wobei E₁ 50 ist, E₂ 10 ist und k 1/2 ist:

E=(1/2)*50+(1/2)*10=30

Folglich wird im Unterschied zu der vorstehend angeführten Erwartung der Luminanzwert des Bildkantenteils der höchste der vorstehend angeführten drei Arten von Teilen, so daß der Bildkantenteil betont wird. Dieser Nachteil kann vorkommen, wenn ein vorher gezeichnetes Bild durch einen Luminanzwert 0 gelöscht wird.

Aus US 4,607,340 ist eine Linien-Glättungsschaltung für graphische Anzeigeeinheiten bekannt. Diese Schaltung ist dazu in der Lage, eine gerade Linie glatt auf einer An­ zeigeeinheit vom Rastertyp anzuzeigen. Die Schaltung weist eine Berechnungseinrichtung auf, die einen Startpunkt und einen Endpunkt verwendet, um daraus Anzeigedaten zu be­ rechnen, die ein Linienbild darstellen, das angezeigt werden soll. Zum Glätten werden die Positionen von Punkt­ daten verändert.

Aus DE 35 08 606 A1 ist eine Hochgeschwindigkeits-Linear­ interpolationsschaltung einer Kathodenstrahlröhren-Dis­ playeinheit bekannt. Zur Interpolation wird ein Linien­ informationsberechnungsteil verwendet, das auf der Grund­ lage der gespeicherten Startpunktkoordinaten und Endpunkt­ koordinaten die für die Linieninterpolation erforderliche Berechnung der Liniensegmentinformation durchführt und die die so erhaltene Liniensegmentinformation in einem Linien­ segmentregister speichert.

Aus EP 0 199 502 A2 ist ein Verfahren und Apparatur zur Verbesserung der Qualität eines Bildes bekannt, das durch eine Raster-Anzeigevorrichtung erzeugt wird. Dabei wird zur Verbesserung der Bildqualität die Intensität ausge­ wählter Pixel in dem Bild modifiziert, um so eine Bildkan­ te zu glätten. Dabei wird insbesondere ein Vergleich von Pixelmustern durchgeführt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen digitalen Bildprozes­ sor zu schaffen, bei dem die gezackten Kanten eines digi­ talen Bildes in jedem Fall erfolgreich geglättet werden.

Diese Aufgabe wird durch den digitalen Bildprozessor gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 3 gelöst. Vorteilhafte Ausfüh­ rungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein digitaler Bildprozessor geschaffen, welcher ein digitales Signal erzeugt, das auf ein Bildsignal anspricht, das eine vor­ herbestimmte Schrift oder Schriftart darstellt, welche durch eine Umrißlinie begrenzt ist, wobei durch das digitale Signal ein digitales Bild, das der vorherbestimmten Schrift ent­ spricht, auf matrixartig angeordneten Bildelementen mit Hilfe der Luminanz jedes Bildelements ausgedrückt wird, und wobei der digitale Bildprozessor eine Matrix mit Matrixelementen hat, welche den Bildelementen entsprechen, auf welcher Matrix dann die vorher bestimmte Schrift oder Schriftart ausgedrückt werden kann; der digitale Bildprozessor weist ferner eine Be­ urteilungseinrichtung, um zu beurteilen, ob, nachdem eine erste Schrift auf der Matrix ausgedrückt wird und dann die zweite Schrift anschließend auf der Matrix ausgedrückt wird, ein vorherbestimmtes Matrixelement die beiden entsprechenden Umrißlinien der ersten und zweiten Schriften kreuzt oder nicht, und eine Digitalisierungseinrichtung auf, welche auf das Bildsignal und die Beurteilungseinrichtung anspricht, um das digitale Signal zu erzeugen, welches die Luminanz jedes Bildelements mit Hilfe der Matrix bestimmt, so daß die Lu­ minanz jedes Bildelements durch Berechnen der Luminanz eines entsprechenden Matrixelements festgelegt wird, wobei die Lu­ minanz jedes Matrixelements entsprechend einem "Anti-Verfremdungsprozeß" berechnet wird, welcher die Luminanz jedes Ma­ trixelements an ein Flächenverhältnis einer Fläche, die von der vorherbestimmten Schrift in einem entsprechenden Matrix­ element bedeckt ist, für eine Fläche des entsprechenden Matrix­ elements anpaßt, wobei die Digitalisierungseinrichtung die erste Schrift beim Berechnen der Luminanz des vorherbestimmten Matrixelements in Betracht zieht, wenn die Beurteilungsein­ richtung urteilt, daß das vorherbestimmte Matrixelement deren beide Umrißlinien nicht kreuzt, und die erste Schrift beim Be­ rechnen der Luminanz des vorherbestimmten Bildelements nicht in Betracht zieht, wenn die Beurteilungseinrichtung urteilt, daß das vorherbestimmte Bildelement deren beide Umrißlinien kreuzt, so daß die Luminanz des vorherbestimmten Elements mit Erfolg an ein Flächenverhältnis einer Fläche, welche von der zweiten Schrift in einem vorherbestimmten Matrixelement be­ deckt ist, für eine Fläche des vorherbestimmten Matrixelements angepaßt ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Luminanz des Matrix­ elements nicht die höchste unter den Luminanzwerten der er­ sten, zweiten und dritten Elemente. Folglich ist die Lumi­ nanz eines ersten Bildelements, das dem ersten Matrixelement entspricht, nicht die höchste unter den Luminanzwerten der er­ sten, zweiten und dritten Bildelemente, so daß gezackte Kan­ ten eines digitalen Bildes immer mit Erfolg geglättet werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Luminanz des vorherbestimmten Elements mit Erfolg an ein Flächenver­ hältnis einer Fläche, welche von der zweiten Schrift in dem vorherbestimmten Flächenelement bedeckt ist, für eine Fläche des vorherbestimmten Flächenelements angepaßt. Folglich wer­ den gezackte Kanten eines digitalen Bildes immer mit Erfolg geglättet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines digitalen Bildprozessors gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine in einem Seitenspeicher gespeicherte Matrix;

Fig. 3A bis 3D vier Arten von Matrizen;

Fig. 4A und 48 Schnittansichten entlang einer Linie X in Fig. 3A an welcher eine Beziehung zwischen einem Luminanz­ wert und einer Stelle in der Matrix erläutert wird;

Fig. 5 ein DTP-Systemblockdiagramm, bei welchem die Erfin­ dung angewendet wird;

Fig. 6 ein Blockdiagramm eines digitalen Bildprozessors gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7A bis 7C jeweils von einer Zentraleinheit (CPU) durchge­ führte Auftrag- bzw. Maloperationen;

Fig. 8 bzw. 9 erläuternde Darstellungen, wie ein Luminanzwert jedes Matrixelements bestimmt wird, und

Fig. 10 bis 12 Darstellungen anhand welchen ein "Anti-Verfrem­ dungsprozeß" erläutert ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist ein digitaler Bildprozessor gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung einen Pro­ zessor 10, eine Festplatte 20, einen Seitenspeicher 30, einen Korrekturprozessor 40, einen Drucker oder Printer 50, einen Scanner 60, ein Ein-/Ausgabe-Interface 70 und ein Kommunika­ tionsinterface 80 auf, wobei die Einheiten 10, 20, 30, 40, 70 und 80 miteinander durch einen Systembus verbunden sind. Der Drucker 50 und der Scanner 60 sind jeweils über das Ein-/ Ausgabe-Interface 70 mit dem Systembus verbunden.

Der digitale Bildprozessor gemäß der Erfindung erzeugt ein digitales Signal, das einem Bildsignal entspricht, das eine vorherbestimmte Schrift oder Schriftart darstellt, welche durch eine Umriß- oder Konturlinie begrenzt ist; durch das digitale Signal wird ein digitales Bild, welches der vorher­ bestimmten Schrift entspricht, auf matrixförmig angeordneten Bildelementen mit Hilfe der Luminanz jedes Bildelements aus­ gedrückt. Die vorherbestimmte Schrift oder Schriftart weist eine Umriß-Vektorschrift auf. Das digitale Signal legt die Luminaz jedes Bildelements fest, wobei die Luminanz basierend auf dem "Anti-Verfremdungsprozeß" berechnet wird. Wenn jedoch der Bildkantenteil betont wird, wird das Bildsignal korrigiert. In dieser Ausführungsform erzeugt der Prozessor 10 das digi­ tale Signal und der Korrekturprozessor 40 korrigiert das digitale Signal.

Das Bildsignal wird dem digitalen Bildprozessor über das Kommunikationsinterface 80 zugeführt, welches ein RS-232C Interface sein kann, so daß das Bildsignal digitalsiert wer­ den kann. Der digitale Bildprozessor kann ein Bildsignal mit Hilfe des Scanners 60 und des Prozessors 10 erzeugen und es über das Kommunikationsinterface 80 an einen anderen digita­ len Bildprozessor übertragen. Der digitale Bildprozessor kann eine in Fig. 1 nicht dargestellte Displayeinheit aufweisen, deren Schirm eine Anzahl von Bildelementen (Pixel) aufweist. Um das digitale Signal zu erzeugen, benutzt der digitale Bild­ prozessor eine Matrix mit Matrixelementen, welche dem Pixel entsprechen, wobei auf dieser Matrix die vorherbestimmte Schrift ausgedrückt wird. In dieser Ausführungsform ist die Matrix in dem Seitenspeicher 30 gespeichert.

Folglich wird die Luminanz jedes Pixels durch Berechnen der Luminanz eines entsprechenden Matrixelements festgelegt. Die Luminanz jedes Matrixelements wird entsprechend dem "Anti- Verfremdungsprozeß" berechnet, welcher die Luminanz jedes Bildelements an ein, Flächenverhältnis jeder Fläche, welche durch die vorherbestimmte Schrift in einem entsprechenden Matrixelement bedeckt ist, für eine Fläche des entsprechen­ den Matrixelements anpaßt. Selbstverständlich wird in dem Seitenspeicher 30 auch die Luminanz jeder Matrix gespeichert.

Nunmehr wird die Arbeitsweise des digitalen Bildprozessors beschrieben. Wenn das Bildsignal über das Kommunikationsin­ terface 80 übertragen wird, wird es in der Festplatte 20 gespeichert, in welcher auch mehrere von dem Prozessor 10 benutzte Programme gespeichert sind. Als nächstes digita­ lisiert der Prozessor 10 das Bildsignal, um das digitale Signal mit Hilfe der in dem Seitenspeicher 30 gespeicherten Matrix zu erzeugen. Nach der Digitalisierung beurteilt der Korrekturprozessor, ob die Luminanz des Bildkantenteils nie­ driger ist als diejenige des Bildteils oder nicht. Nunmehr wird die Arbeitsweise des Korrekturprozessors 40 anhand von Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Zuerst vergleicht der Korrekturprozessor 40 die Luminanz des Bildkantenteils mit denjenigen des Bildteils und des bild­ freien Teils. Die folgende Information wird von dem Prozessor 10 dem Korrekturprozessor 40 zugeführt: eine Adresse jedes der Matrixelemente, welche von der Umriß- oder Konturlinie der Schrift durchquert sind, die Richtung der Umriß- oder Kon­ turlinie, und auf welcher Seite der Umrißlinie der Bildteil angeordnet ist. Diese Information wird dazu verwendet, zu beurteilen, wo der Bildkantenteil und der bildfreie Teil an­ geordnet sind. Außerdem wird die Luminanz jedes Matrixelements von dem Seitenspeicher 30 dem Korrekturprozessor 40 zugeführt. Nunmehr soll die in Fig. 2 dargestellte Matrix in dem Seiten­ speicher gespeichert sein. Der Korrekturprozessor 40 erhält die folgende Information von dem Prozessor 10, nämlich jede Adresse eines entsprechenden Bildkantenteils "a", die Rich­ tung der Umrißlinie, die von links unten nach rechts oben verläuft, und den Bildteil "b", welcher auf der Seite unter­ halb der Umrißlinie angeordnet ist. Bezüglich der von dem Prozessor 10 gelieferten Information sind vier Arten von Ma­ trizen M₁ bis M₄ vorstellbar, wie in Fig. 3A bis 3D dargestellt ist. Daher wird eine der in Fig. 3A bis 3D dargestellten Ma­ trizen augewählt und dem Korrekturprozessor 40 als die Infor­ mation zugeführt. Nachdem der Korrekturprozessor 40 die ge­ forderte Information von dem Prozessor 10 und dem Seitenspei­ cher 30 erhalten hat, vergleicht der Prozessor 40 den Lumi­ nanzwert Ea des Bildkantenteils "a" mit dem Wert Eb des Bildteils "b" und dem Wert Ec des bildfreien Teils. Wenn der Korrekturprozessor entscheidet, daß der Wert Ea niedriger als der Wert Eb oder Ec ist, muß der Wert Ea nicht korrigiert wer­ den. Selbst wenn der Wert Ea höher als der Wert Eb ist, wird, wenn der Wert Ea niedriger als der Wert Ec ist, der Bildkan­ tenteil nicht betont. Wenn der Wert Ea nicht der höchste un­ ter den vorstehend angeführten drei Arten ist, kann der Pro­ zessor 10 das digitale Signal über das Kommunikationsinter­ face 80 an einen anderen digitalen Bildprozessor übertragen oder kann ein Bild, das dem digitalen Bild entspricht, über den Drucker oder Printer 50 ausgeben.

In Fig. 4A bzw. 4B, welche Schnittansichten entlang einer Linie X in Fig. 3A entsprechen, ist eine Beziehung zwischen dem Luminanzwert und der Stelle der Matrix dargestellt. Fig. 4A zeigt die Beziehung, bei welcher Ea < Ec ≧ Eb ist, wäh­ rend in Fig. 4B das Verhältnis dargestellt ist, wenn Ec < Ea ≧ Eb ist. Wenn, wie in Fig. 4A dargestellt, Mittelpunkte von "a", "b" und "c" verbunden sind, wird eine Spitze in der Mitte von "a" gebildet. In diesem Fall wird "das Betonen des Bildkan­ tenteils" sichtbar gemacht. Dagegen ist in Fig. 4B keine Spitze ausgebildet, und der Luminanzwert ändert sich nach und nach von "b" auf "c". Folglich wird "das Betonen des Bildkanten­ teils" nicht sichtbar gemacht.

Wenn dagegen der Korrekturprozessor 40 entscheidet, daß der Wert Ea der höchste unter den vorstehend angeführten drei Möglichkeiten ist, korrigiert der Korrekturprozessor 40 den Wert Ea, so daß der Bildkantenteil nicht betont wird. Nun­ mehr wird das Korrigieren mittels des Korrekturprozessors 40 beschrieben. Wenn der Wert Ea der höchste der drei Werte ist, werden Beziehungen Ea < Eb < Ec oder Ea < Ec < Eb festgelegt und in diesem Fall ersetzt der Korrekturprozessor 40 den Wert Ea durch den Wert Eb in dem Seitenspeicher 30. Wenn Ea <Eb < Ec ist, wird durch ein Ersetzen des Wertes Ea durch Ec Eb < Ea gemacht, so daß der Bildkantenteil nicht betont wird. Wenn Ea < Ec ≧ Eb ist, wird durch Ersetzen von Ea durch Ec Ec < Ea ≧ Eb gemacht, so daß der Bildkantenteil nicht be­ tont wird, wie in Fig. 4B dargestellt ist.

In Fig. 5 ist ein DTP-Systemblockdiagramm dargestellt, bei wel­ chem die Erfindung angewendet wird. Das DTP-System weist ei­ nen Host-Computer 100, einen ersten digitalen Bildprozessor 200, einen Scanner 300, einen zweiten digitalen Bildprozessor 400, einen Farblaserdrucker 500 und eine Systemsteuereinheit 600 auf. Die Erfindung wird bei dem ersten digitalen Bildpro­ zessor 200 angewendet. Dieses DTP-System kann Bildsignale von dem ersten digitalen Bildprozessor 200 und dem Scanner 300 verarbeiten. Der Host-Computer 100 erzeugt ein vorherbestimm­ tes Dokument, das durch eine Formatter- und eine Seitenbe­ schreibungs-Sprache geschrieben worden ist. Das vorherbe­ stimmte Dokument wird durch die Umriß-Vektorschrift oder -schriftart ausgelegt bzw. konstruiert. Der Host-Computer 100 überträgt das Bildsignal, welches das Dokument darstellt, an den ersten digitalen Bildprozessor 200. Der Prozessor 200 erzeugt ein digitales Signal entsprechend dem Bildsig­ nal und überträgt es an den zweiten digitalen Bildprozessor 400, welcher mit dem Scanner 300 und dem Farblaserdrucker 500 verbunden ist. Der Farblaserdrucker 500 druckt das Doku­ ment oder eine vorherbestimmte Seite aus, welche mittels des Scanners 500 abgetastet worden ist. Eine Systemsteuereinheit ist mit den beiden digitalen Bildprozessoren 200 und 400 und dem Farblaserdrucker 500 verbunden, um deren Operationen zu steuern. Das System kann als ein Digitalkopierer oder als ein Printer bzw. ein Drucker arbeiten.

Der erste digitale Bildprozessor 200 gemäß der Erfindung weist, wie in Fig. 6 dargestellt ist, einen Empfänger 201, eine Zentraleinheit 202, einen Systembus 203, einen RAM 204, einen ROM 205, einen Seitenspeicher 206, einen Sender 207 und ein Ein-/Ausgabe-Interface auf, wobei die Einheiten 201, 202, 204, 205 und 208 mit dem Systembus 203 und damit unter­ einander verbunden sind. Das Ein-/Ausgabe-Interface 208 ist mit der Systemsteuereinheit 600 verbunden. Der Empfänger 201 empfängt das Bildsignal, welches die Vorlage darstellt, wel­ che durch die Umriß-Vektorschrift ausgelegt worden ist. Der ROM 205 speichert mehrere von der Zentraleinheit 202 ver­ wendete Programme. Wenn der Empfänger 201 das Bildsignal empfängt, wird das Bildsignal über den Systembus 203 in dem RAM 204 gespeichert. Der Seitenspeicher 206 speichert eine Matrix, welche Matrixelemente hat, welche Pixel entsprechen. Da der Seitenspeicher 206 mit dem Sender 207 verbunden ist, wird das digitale Signal von dem ersten digitalen Bildpro­ zessor 200 zu dem zweiten digitalen Bildprozessor 400 über den Sender 207 übertragen. Wenn Fig. 6 mit Fig. 1 verglichen wird, ist zu sehen, daß der Empfänger 201, der Sender 207 und das Ein-/Ausgabe-Interface 208 dem Kommunikationsinter­ face 80 entsprechen, die Zentraleinheit 202 dem Prozessor 10 entspricht, der RAM 204 und der ROM 205 der Festplatte 20 ent­ sprechen und der Seitenspeicher 206 dem Seitenspeicher 30 entspricht, weshalb dies nicht noch einmal beschrieben wird.

Anhand von Fig. 7A bis 7C wird ein Prozeß bezüglich des Auf­ tragens bzw. Malens (painting) des durch die Umrißlinie der Umriß-Vektorschrift begrenzten Inneren mit einer geraden Li­ nie entsprechend "PIXEL", Nr. 16, Januar 1984, Scan-line Con­ version (2), concerning Polygon, Stn. 136-141 erläutert, was von dem Information Center veröffentlicht worden ist, weshalb auch hier eine detaillierte Beschreibung entfallen kann.

In Fig. 7A ist ein Flußdiagramm zum Verarbeiten eines Bildsig­ nals dargestellt, das eine Seite eines Dokuments von dem Host-Computer 100 darstellt. Das Flußdiagramm ist grob in drei Prozesse unterteilt. Der erste Prozeß lernt eine Form der Schrift und der zweite Prozeß wendet die Schrift auf eine X-Y-Koordinate an. Der dritte Prozeß "malt" die Schrift in einer X-Koordinaten-Richtung. Das Charakteristische der zwei­ ten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in dem "Malen" durch eine abgetastete Linie in dem dritten Prozeß enthalten.

Nunmehr wird das "Malen" durch die abgetastete Linie anhand von Fig. 7B bis 7C beschrieben. Nachdem die Schrift bei der X-Y-Koordinate angewendet ist, wird angenommen, daß die abge­ tastete Linie, welche in der X-Koordinatenrichtung bei Yc verläuft, gezogen wird. Daher kreuzt die abgetastete Linie die Schrift bei (X₁, Yc), (X₂, Yc), (X₃, Yc) und (X₄, Yc). X₁ bis X₄ werden in einer aktiven Kantentabelle (Active Edge Table, was nachstehend mit AET abgekürzt ist) registriert.

Der Begriff "AET", wie er hier verwendet ist, bedeutet einen Speicher, um Werte der X-Koordinaten zu speichern, welche von der abgetasteten Linie gekreuzt sind. Die in AET registrier­ ten Werte werden paarweise in einer steigenden Reihenfolge durch einen Sortierprozeß abgelegt. In diesem Fall werden X₁
und X₂ sowie X₃ und X₄ jeweils paarweise abgelegt. Zumindest jedes durch das jeweilige Paar festgelegte Intervall, bei­ spielsweise von X₁ bis X₂, wird basierend auf den Luminanzwert eines entsprechenden Matrixelements "gemalt", welches ent­ sprechend dem "Anti-Verfremdungsprozeß" bestimmt wird. Fig. 7C zeigt ein Flußdiagramm des "Malens" durch die abgetastete Linie.

Zuerst wird bei einem Schritt 601 ein Teil eines Matrixele­ ments gemalt, das einem Unter- oder Subpixel entspricht. Ein Pixel ist in 4*4 Subpixel unterteilt. Beim Schritt 602 wird die "Maloperation" bei allen Matrixelementen durchgeführt, welche von der abgetasteten Linie gekreuzt werden. Anschlie­ ßend wird bei einem Schritt 603 ein Flächenverhältnis einer Fläche, welche von der Schrift in einem entsprechenden Matrix­ element bedeckt ist, für eine Fläche des entsprechenden Ma­ trixelements festgelegt. Beim Schritt 604 wird der Luminanz­ wert jedes Matrixelements bestimmt. Beim Schritt 605 wird dessen Luminanzwert in dem Seitenspeicher 206 gespeichert. Beim Schritt 606 wird entschieden, ob eine (1) "Mallinie" (1 line of painting) vorüber ist oder nicht. Wenn beim Schritt 606 ja entschieden wird, dann ist der Prozeß beendet. Wenn jedoch beim Schritt 606 nein entschieden wird, dann wird auf den Schritt 603 übergegangen. Das Charakteristische der zweiten Ausführungsform ist diese Methode, den Luminanz­ wert jedes Matrixelements zu bestimmen. In der ersten Aus­ führungsform wird dessen Luminanzwert gemäß dem "Anti-Ver­ fremdungsprozeß" bestimmt und durch den Korrekturprozessor 40 korrigiert. In dieser Ausführungsform wird jedoch dessen Lu­ minanzwert dadurch bestimmt, daß die Korrektur in Betracht gezogen wird. Nunmehr wird die Bestimmung des Luminanzwertes jedes Matrixelements anhand von Fig. 8 und 9 beschrieben.

In Fig. 8(a) ist eine Matrix dargestellt, bevor die Umriß- Vektorschrift eingetragen ist. In Fig. 8(b) ist eine Matrix dargestellt, bei welcher alle Matrixelemente ursprünglich den Luminanzwert 0 haben, an welchem die Schrift bezogen bzw. eingetragen ist. In Fig. 8(c) ist eine Matrix dargestellt, welche dadurch gebildet ist, daß die Matrix in Fig. 8(a) der Matrix in Fig. 8(b) überlagert wird. In diesem Fall wird der Bildkantenteil in Fig. 8(c) nur betont, wenn die Matrix in Fig. 8(a) einen Bildkantenteil hat, welcher demjenigen in Fig. 8(b) entspricht. Dies kann dem in Fig. 12(B) bis 12(D) dargestellten Beispiel entnommen werden. In dem Beispiel sind der Luminanzwert des Bildteils und des Bildkantenteils in einer Matrix in Fig. 12(B), welche einer Matrix in Fig. 8(a) entspricht, 100 bzw. 50. Dagegen ist der Luminanzwert des Bildteils und des Bildkantenteils in einer Matrix in Fig. 12 (C), welche einer Matrix in Fig. 8(b) entspricht, 10 bzw. 5. Außerdem sind der Luminanzwert des Bildteils und derjenige des Bildkantenteils in einer Matrix in Fig. 12(D), welche ei­ ner Matrix in Fig. 8(e) entspricht, 10 bis 30. Um zu verhin­ dern, daß der Bildteil in Fig. 8(c) betont bzw. hervorgehoben wird, braucht der Luminanzwert des Bildkantenteils der Matrix in Fig. 8(a) nicht beachtet werden, wenn die Matrix in Fig. 8(b) über diesen gelegt wird. In Fig. 9 ist ein Flußdiagramm dargestellt, anhand welchem erläutert wird, wie der Luminanz­ wert bestimmt wird. Das Flußdiagramm wird nunmehr unter Bezug­ nahme auf Fig. 8 beschrieben.

Zuerst wird bei einem Schritt 901 ein Flag Fn=1 (n=1-4) ge­ setzt. Bei einem Schritt 902 wird beurteilt, ob ein vorherbe­ stimmtes Matrixelement A zu dem Bildkantenteil einer Matrix in Fig. 8(b) gehört oder nicht. Wenn beim Schritt 902 nein entschieden wird, wird bei einem Schritt 903 ein Luminanzwert E des Matrixelementes A als E₂ entsprechend dem "Anti-Ver­ fremdungsprozeß" bestimmt, und bei einem Schritt 909 wird entschieden, ob die Luminanzwerte aller Matrixelemente be­ stimmt worden sind oder nicht. Wenn beim Schritt 909 ja ent­ schieden wird, wird der Prozeß beendet, wenn jedoch beim Schritt 909 nein entschieden wird, wird auf den Schritt 901 übergegangen.

Wenn beim Schritt 903 ja entschieden wird, ist das Matrix­ element A das Bildkantenelement der Matrix in Fig. 8(b). Da­ her wird anschließend beurteilt, ob das Matrixelement A der Bildkantenteil der Matrix in Fig. 8(a) ist. Wenn beim Schritt 903 ja entschieden wird, werden bei einem Schritt 904 die Luminanzwerte des Matrixelements A und der benachbar­ ten Matrixelemente B bis E der Matrix in Fig. 8(a) ausgelesen. Die Flags F₀ bis F₄ entsprechen den Matrixelementen A bis E. Beim Schritt 904 wird jedes Flag gesetzt, welches auf das Lesen beim Schritt 904 anspricht, und zwar wie folgt: Wenn der Luminanzwert des Bildelements 0 ist, dann wird beim Schritt 905 das entsprechende Flag Fn=0 gesetzt. Wenn der Luminanzwert des Matrixelements nicht 0 ist, dann wird beim Schritt 905 das entsprechende Flag Fn=1 gesetzt.

Als nächstes wird bei einem Schritt 906 entschieden, ob F₀*F₁*F₂*F₃*F₄=1 ist oder nicht. Wenn beim Schritt 906 nein 1 entschieden wird, gehört das Matrixelement A nicht zu dem Bildkantenteil. Entsprechend dem Schritt 906 wird dann bei einem Schritt 907 der Luminanzwert E des Matrixelements A folgendermaßen berechnet:

E=(1-k)*E₂

Folglich wird, wenn das Matrixelement A zu dem Bildkantenteil der Matrix in Fig. 12(B) gehört, dessen Luminanzwert als

E=(1-k)E₂=(1-A₁/(A₁+A₂))*E₂ =(1/2)*10=5

berechnet. Wenn dagegen beim Schritt 906 nein entschieden wird, gehört das Matrixelement A zu dem Bildkantenteil. Daher wird beim Schritt 908 der Luminanzwert E des Matrixelements A folgendermaßen berechnet:

E=k*E₁+(1-k)*E₂

Wenn folglich das Matrixelement A zu dem Bildkantenteil der Matrix in Fig. 12 (B) gehört, wird dessen Luminanzwert berech­ net als

E=k*E₁+(1-k)*E₂=E₂ = 10.

Nach den Schritten 907 und 908 wird auf den Schritt 909 übergegangen.

Gemäß der Erfindung wird folglich der Luminanzwert Ea des Bildkantenteils niedriger als der Luminanzwert Eb des Bild­ teils oder höher als der Luminanzwert Eb des Bildteils, aber niedriger als der Luminanzwert Ec des bildfreien Teils gehal­ ten. Daher wird der Bildkantenteil niemals betont bzw. her­ vorgehoben.

Claims (4)

1. Digitaler Bildprozessor, in den eine durch eine Umrißlinie oder Kantenlinie be­ grenzte Schrift bzw. begrenzter Font als Bildsignal eingeht, und der in einer Matrix angeordnete Bildelemente mit Hilfe einer Anti-Aliasingeinrichtung, die einen Anti- Aliasingprozeß an dem eingehenden Bildsignal durchführt, ausgibt, wobei jedem Bildelement eine Luminanz zugewiesen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anti-Aliasingprozeß eine Korrektur erfolgt, bei der eine erste Luminanz eines ersten Matrixelementes, das auf der Umrißlinie liegt, mit einem zweiten Luminanzwert eines zweiten Matrixelementes, das vollständig innerhalb der Umrißlinie liegt, und mit einem dritten Luminanzwert eines dritten Matrixelementes außerhalb der Umriß­ linie verglichen wird, wobei der erste Luminanzwert so korrigiert wird, daß er nicht mehr der höchste der drei Luminanzwerte ist, wenn der erste Luminanzwert der höchste unter den ersten, zweiten, und dritten Luminanzwerten ist.

2. Digitaler Bildprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrek­ tureinrichtung dadurch korrigiert, daß der Luminanzwert des ersten Matrixelementes gegen den Luminazwert des dritten Matrixelementes ausgetauscht wird.

3. Digitaler Bildprozessor, in den eine durch eine Umrißlinie oder Kantenlinie be­ grenzte Schrift bzw. begrenzter Font als Bildsignal eingeht, und der in einer Matrix angeordnete Bildelemente mit Hilfe einer Anti-Aliasingeinrichtung, die einen Anti- Aliasingprozeß an dem eingehenden Bildsignal durchführt, ausgibt, wobei jedem Bild­ element eine Luminanz zugewiesen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anti-Aliasing­ prozeß eine Beurteilung erfolgt nachdem eine erste Schrift bzw. ein erster Font in Matrix­ form dargestellt wird, und dann eine zweite Schrift bzw. ein zweiter Font anschließend in Matrixform überlagert wird, wobei der digitale Bildprozessor die erste Schrift bzw. den erste, Font beim Berechnen des Luminanzwertes des vorherbestimmten Bildelementes in Betracht zieht, wenn die Beurteilungseinrichtung entscheidet, daß ein vorherbestimmtes Matrixelement der beiden überlagerten Matrixen nicht auf den Umrißlinien der beiden Schriften bzw. Fonts liegt, und die erste Schrift bzw. den ersten Font beim Berechnen des Luminanzwertes eines vorherbestimmten Matrixelementes der beiden überlagerten Matrizen nicht in Betracht zieht, wenn die Beurteilungseinrichtung entscheidet, daß das vorher­ bestimmte Matrixelement auf den Umrißlinien der beiden Schriften liegt.

4. Digitaler Bildprozessor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Bildprozessor den Luminanzwert des vorherbestimmten Matrixelementes mit Hilfe eines Luminanzwertes E, welcher die Luminanz darstellt, wenn die Beurteilungsein­ richtung beurteilt, daß das vorherbestimmte Matrixelement beide entsprechenden Umrißlinien der ersten und zweiten Schrift nicht kreuzt, folgendermaßen berechnet:
E=k*E₁+(1-k)*E₂, und
dessen Luminanz, wenn die Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß das vorher­ bestimmte Matrixelement beide entsprechenden Umrißlinien der ersten und zweiten Schrift kreuzt, folgendermaßen berechnet:
E=(1-k)*E₂
wobei E₁ ein Luminanzwert des vorherbestimmten Matrixelementes, in welchem die erste Schrift gezogen bzw. eingetragen ist, E₂ ein Luminanzwert der zweiten Schrift, k ein Flächenverhältnis einer Fläche, an welcher die zweite Schrift in dem voher­ bestimmten Matrixelement nicht eingetragen ist, zu einer Fläche des vorherbestimm­ ten Matrixelementes ist.