DE4107907A1 - Anordnung zum uebertragen und ausdrucken von videobildern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Übertragen und Ausdrucken von Videobildern.

In der Festbildkommunikation spielen Faksimilegeräte bei der Übertragung beliebiger Vorlagen eine überragende Rolle. Wie beim Fernsehübertragungsprinzip werden die Vorlagen mit belie­ bigem Inhalt bildlinienweise und bildpunktweise zerlegt, die Bildpunkte werden als elektrische Signale übertragen und auf der Empfangsseite wieder zu einer weitgehend originalgetreuen Kopie zusammengesetzt. Im Gegensatz zum Fernsehen wird die Kopie nicht flüchtig auf einem Bildschirm, sondern materiell auf Papier (hardcopy) hergestellt.

In der Faksimile-Telegraphie werden Geräte benutzt, die im wesentlichen Schwarzweißvorlagen abtasten und aufzeichnen. Ein Teil dieser Geräte ist in der Lage, zusätzlich einige Grautonabstufungen abzutasten und aufzuzeichnen, um die Wiedergabequalität zu verbessern. Vorlagen im vorzugsweise DIN A 4 Format werden mit Geräten übertragen, für die sich die Bezeichnung Fernkopierer durchgesetzt hat.

Mit Fernkopierern (Faxgeräten) können also maschinengeschrie­ bene oder gedruckte Texte, handschriftliche Mitteilungen, Zeichnungen, Skizzen, Tabellen und Diagramme bis zum Format DIN A 4 in wenigen Minuten über das öffentliche Fernsprechnetz oder über gemietete Leitungen übertragen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, die es ermöglicht, auf ähnlich einfache Weise wie mit Faxgeräten farbige Videobilder über herkömmliche Telefonleitungen welt­ weit an beliebige Empfänger zu übertragen und dort auszudrucken.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches l gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Auf der Basis der weltweit verbreiteten und kompatiblen MS-DOS- Personal-Computer (PC) in Verbindung mit einer hochauflösenden Farbdruckeinrichtung kann ein sog. PC-gestütztes Videofaxsystem aufgebaut werden, mit dem auf einfache Weise Videobilder über­ tragen und anschließend ausgedruckt werden können. Hierzu wird der Rechner (PC) mit einer Videodigitalisiereinrichtung in Form eines Videodigitizer oder sog. Frame-Grabber-Karte, einem Modern und einer farbfähigen Druckeinrichtung mit mindestens 300 dots per inch (dpi) Auflösung zusammengeschaltet. Ein Steuerprogramm übernimmt dabei die drei wesentlichen Funktionen Bildmanagement, Datenübertragung und Druckausgabe.

Da das erfindungsgemäße Videofaxsystem aus Einzelkomponenten aufgebaut ist, ergeben sich insbesondere folgende Vorteile. Ein ohnehin schon vorhandener Rechner (PC) läßt sich neben dem zusätzlichen Einsatz zur Übertragung von Videobildern weiter­ hin ohne Einschränkungen für seine bisherigen Aufgabe benutzen. Der für die Ausgabe der Videobilder benutzte Hard-Copy-Drucker (Tintenstrahldrucker) kann wie gewohnt auch für herkömmliche Druckaufträge weiter genutzt werden, so daß kein zusätzliches Gerät am Arbeitsplatz steht. Auch das benötigte Modern läßt sich auch für beliebige andere Datenübertragungen einsetzen. Durch das angegebene Videofaxsystem lassen sich Videobilder überall hin übertragen, wo ein Rechner mit Telefonanschluß vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße Videofaxsystem wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild der einzelnen Komponenten des Systems und deren Zusammenwirken und Fig. 2 eine Struktur des Steuerprogramms für das System.

Kernstück der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist ein Einplatz­ rechner 1, üblicherweise ein Personalcomputer mit einem MS- DOS-Betriebssystem, der mit einem Videodigitizer (Video­ digitalisiereinrichtung bzw. Frame-Grabber-Karte) erweitert ist und an dem ein Steuergerät (Maus) 2 angeschlossen ist. Außerdem steht der Rechner oder einer Videokamera 3 zur Aufnahme der Videobilder und einem Fernsehgerät und einem Videomonitor 4 in Verbindung. Ein Modern S dient zum Umwandeln der Digital­ informationen des Videodigitizers in Tonsignale, da dem haupt­ sächlichen Verwendungszweck entsprechend auf Fernsprechleitungen nur Wechselstrom übertragen werden kann. Zur Ausgabe der über­ tragenen Videobilder dient ein hochauflösender Farbdrucker, z. B. ein Tintenstrahldrucker mit den Druckfarben Yellow, Magenta, Cyan und Schwarz mit einer Auflösung von 300 dots per inch (dpi).

Ein Videodigitizer (Frame-Grabber) für ein solches Videofax­ system muß dabei folgende Bedingungen erfüllen. Bei geforderter Farbfähigkeit und einfacher Bedienoberfläche darf kein deut­ licher spürbarer Qualitätsverlust gegenüber dem nichtdigitali­ sierten Videobild (PAL-Schnittstelle) auftreten. Neben einer einfachen digitalen Schnittstelle für das Übertragungs- und Druckprogramm soll auch eine Rückspielmöglichkeit gesendeter oder gespeicherter Bilder auf die Videoschnittstelle möglich sein. Als möglicher Videodigitizer, der diese Eigenschaften erfüllt, kann beispielsweise der Videodigitizer CFG-512 der Firma Visionetics, USA, zur Anwendung gelangen. Es handelt sich dabei um eine 16-Bit-Karte für PCßs (AT 286 oder 386) und löst 512×512 Pixel×5 Bit×3 Farben auf. Zusätz­ lich sind für jede Lokalstation noch ein PC (AT 286 oder 386) mit einem freien 16-Bit-Slot und einer seriellen Schnittstelle für das Modern nötig sowie ein Farbdrucker genügend hoher Auf­ lösung. Für die mögliche Schwarz-Weiß-Druckausgabe der Video­ bilder genügt eine Monovision der Druckeinrichtung entsprechen­ der Auflösung. Mit Hilfe eines Druckers mit 300 dpi Auflösungs­ vermögen läßt sich die volle Videoinformation auf einem DIN A 4- Blatt wiedergeben.

Grundsätzlich lassen sich die Videobilder auch mit einem speziell dafür vorgesehenen Videoprinter ausdrucken. Dieses hat aber den Nachteil, daß zur Abwicklung herkömmlicher Druckauf­ träge eine zusätzliche Druckeinrichtung nötig ist. Außerdem haben solche Videoprinter in der Regel ein beschränktes Druck­ format von beispielsweise maximal 8×11 cm² und relativ hohe Verbrauchskosten.

Zur Datenübertragung genügt im Prinzip ein Modem mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 2400 Baud. Mit einem solchen Modem dauert die Datenübertragung eines vollständigen, nicht komprimierten Videobildes ca. 30 Minuten, hat aber den Vorteil, daß solche Modem relativ weit verbreitet sind, so daß viel­ falls eine Neuinvestition hierfür entfallen kann. Wesentlich schneller und damit kostengünstiger geht es mit einem moderneren, aber auch teureren 19200 Bit/s-Modem. Die Übertragungszeit für ein Videobild reduziert sich dabei auf ca. 4 Minuten. Wenn zusätzlich noch die Daten komprimiert bzw. nur die wesentlichen Bildausschnitte übertragen werden, lassen sich die Übertragungs­ zeiten und damit die Übertragungskosten weiter stark reduzie­ ren.

In Fig. 2 sind in einer groben Struktur Sonderfunktionen des Steuerprogramms gezeigt, die im Zusammenhang mit der Videobild­ übertragung ausgeführt werden müssen. Unter Bildmanagement ist dabei das Abspeichern von Bildern, das Laden von Bildern, die Wahl eines Bildausschnittes innerhalb des Bildes sowie die An­ zeige eines Bildes auf einer (Farb-) Grafik-Karte des Rechners (PC) zu verstehen. Die Funktion Datenübertragung beinhaltet die Anwahl des Empfängers, die Datenkompression vor dem Übertragen (Senden) und -Dekompression danach sowie ein internes Telefon­ verzeichnis. Unter der Steuerfunktion Druckausgabe ist das Abspeichern des Bildes auf einem Datenträger, die alternative Ausgabe in Hoch- oder Querformat, die Justage von Kontrast, Helligkeit und Farbsättigung durch den Bediener sowie ein intelligentes Ausdünnen zur Anpassung an Normalpapiere zu ver­ stehen. Zum Steuerprogramm gehört auch eine an den verwendeten Farbdrucker angepaßte Farbkorrektur. Eine Farbkorrektur wird derart durchgeführt, daß die Wiedergabe der Farben in der richtigen Helligkeit, Sättigung und Farbton erfolgt. Hierzu kann eine nichtlineare Farbkorrektur n-ter Ordnung aufgestellt werden. Ein solches Verfahren einer nichtlinearen Farbkorrektur n-ter Ordnung ist in der Europäischen Patentanmeldung 90 114 622.5 beschrieben.

Außerdem besteht die Möglichkeit der Rasterung eines Videopixels zur Halbtonbildung und Entzerrung auf ein zwei­ dimensionales Feld. Wird für das Videofaxsystem der obengenannte Frame-Grabber mit einer Auflösung von 3 Farben×5 Bit×512×512 Pixel benutzt, so läßt sich ein Bild dann verzerrungsfrei und ohne Informationsverlust auf einem Tintenstrahldrucker mit einer Auflösung von 300 dpi drucken, wenn ein Videopixel in ein 5 Pixel breites und 4 Pixel hohes Feld gerastert wird. Mit dem Steuerprogramm lassen sich weiterhin ein Rückspielen des Bildes auf eine Videoschnittstelle sowie ein Exportieren der Bilddaten an externe Programme durch Umsetzung z. B. auf das TIFF-Format bewerkstelligen.

Die drei genannten Grundfunktionen Bildmanagement, Datentransfer oder Datenübertragung und Druckausgabe werden immer vom selben Steuerprogramm ausgeführt, müssen aber nicht unbedingt in einer Einheit an einem PC ausgeführt werden.

Besonders vorteilhaft und preiswert läßt sich ein PC-gestütztes Videofax der genannten Art dann aufbauen, wenn man die vorge­ schriebenen Teilsysteme Frame-Grabber-Modem und die Druckauf­ bereitung in eine PC-Karte integriert. Werden Teile der Druck­ aufbereitungssoftware z. B. in einem ASIC durch eine Hardware­ lösung ersetzt, kann man die Druckzeit nochmals spürbar ver­ kürzen.

Claims (3)

1. Anordnung zum Übertragen und Ausdrucken von Videobildern

• - mit einer Einplatzrechnereinheit (PC) (1), die mit einer Videodigitalisiereinrichtung (Frame-Grabber-Karte, Video­ digitizer) zur Digitalisierung der von einer Videokamera (3) gelieferten Signale ausgerüstet ist,
• - mit einer ModulatorDemodulator-Einrichtung (Modem 5) zum Umwandeln der digitalen Informationen in Tonsignale zum Übertragen der Videobilder über Fernsprechleitungen
• - sowie mit einer hochauflösenden Tintendruckeinrichtung (6) zum Ausdrucken der Videobilder zusammengeschaltet ist, wobei ein Steuerprogramm das Bildmanagement, die Datenübertragung und Druckausgabe der Videobilder steuert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Tintendruckeinrichtung eine farb­ fähige Tintenstrahldruckeinrichtung (6) mit mindestens 300 dpi Auflösungsvermögen eingesetzt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Grundfunktionen des Steuerprogramms Bildmanagement, Datenübertragung und Druckausgabe vom selben Steuerprogramm, aber nicht notwendigerweise in einer Einheit an einem Einplatzrechner (PC) ausgeführt werden.