DE4139014C2 - Einrichtung zum Ändern von Auflösung und Graustufung eines zugeführten digitalen Bildsignals - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ändern von Auflösung und Graustufung eines zugeführten digitalen Bildsignals.

Die Auflösung bzw. das Auflösungsvermögen und die Graustu­ fung sind wichtige Faktoren für das Bestimmen der Bildquali­ tät in Geräten zur Vorlagenbildverarbeitung wie Bildabtast­ geräten, Faksimilegeräten, digitalen Kopiergeräten oder dergleichen. Bei derartigen herkömmlichen Geräten zur Einga­ be und/oder Ausgabe von Vorlagenbildern wird die Auflösung in Einheiten von Punkten je Zoll (dpi) angegeben, was die Anzahl der je Zoll darstellbaren Bildelemente bedeutet, während die Grauskala bzw. Graustufung die Fähigkeit zum Unterscheiden zwischen Hell und Dunkel für ein jedes Bild­ element bestimmt. Die Graustufung bestimmt die Anzahl von Datenbits je Bildelement. Bei einem Bit je Bildelement hat die Graustufung die beiden Grauwerte Schwarz und Weiß, während sie bei 4-Bit-Daten 16 Gradationsstufen hat und bei 8-Bit-Daten 256 Stufen hat. Bei einer Pseudo-Halbtonverar­ beitung (Dither-Verarbeitung) wird die Tönung jedoch einer Pseudo-Erweiterung einer Flächen-Graustufung unterzogen, obgleich nur 1 Bit je Bildelement vorliegt.

Allgemein ergeben eine höhere Auflösung und eine höhere Graustufung Bilddaten für gute Bildqualität. Um diese zu erreichen, muß die Anzahl der Datenbits größer werden. Daher ist es zunehmend mehr erforderlich, die Auflösung und/oder die Graustufung in Übereinstimmung sowohl mit dem Zweck, für den die Bilddaten genutzt werden, als auch mit den Eigen­ schaften des Gerätes zu verändern, welches die Daten verar­ beitet.

Wenn beispielsweise ein Vorlagenbild mittels eines Bildab­ tastgerätes eingegeben wird und das eingegebene Bild mittels eines Druckers wie eines Laserstrahldruckers oder derglei­ chen ausgegeben wird, können mit einem Drucker dieser Art je Bildelement nur zwei Tönungsstufen, nämlich Schwarz und Weiß dargestellt werden. In diesem Fall muß die Graustufung einem Bit je Bildelement, nämlich zwei Tönungsstufen ent­ sprechen, während sich die Auflösung in Abhängigkeit von der Leistungsfähigkeit des Druckers von 180 dpi auf 240 dpi, 300 dpi, 400 dpi oder mehr ändert (von 71 auf 95, 118, 175 oder mehr Punkte/cm). Daher kann das Bildabtastgerät ein Bild mit einer Auflösung lesen, die gleich der Ausgabeauflösung des Druckers ist.

Andererseits wird bei der Ausgabe eines von einem Bildab­ tastgerät eingegebenen Bilds mit einem Grafiksichtgerät dessen Auflösung 1000 Bildelemente je Zeile oder dergleichen, während die Graustufung 2, 16, 256 Tönungsstufen oder der­ gleichen umfaßt. Infolgedessen werden in diesem Fall die Bilddaten unter Bedingungen aufgenommen und ausgegeben, bei denen die Auflösung und die Graustufung denjenigen des Sichtgeräts entsprechen.

In einem Vorlagenbild-Eingabegerät einschließlich des Bild­ abtastgeräts bzw. Bildlesers werden für die begrenzten Leistungsfähigkeiten der diesbezüglichen herkömmlichen Geräte wie der Laserstrahldrucker und der Sichtgeräte ledig­ lich einige Arten von Auflösung und Graustufung angewandt, so daß es folglich verhältnismäßig einfach ist, die dazwi­ schen übertragenen Daten zu verarbeiten. Mit der Tendenz zu unterschiedlichen Systemfunktionen und zugehörigen Geräten sowie auch zu verschiedenerlei Unterteilungen hinsichtlich der Verwendung der Bilddaten wird es jedoch erforderlich, die Auflösung und die Graustufung in einer Reihe von Stufen zu steuern.

In der GB-2-151 101 A ist eine Bildverarbeitungsvorrichtung offenbart, bei der eine Maßstabsänderung eingelesener Bildda­ ten vorgenommen werden kann. Dabei wird der Ausgabetakt der Bilddaten verändert, so daß beispielsweise bei einer Maß­ stabsänderung um den Faktor 1/2 nur jedes zweite Bildelement oder bei einer Maßstabsänderung um den Faktor 2 jedes Bilde­ lement doppelt ausgegeben wird. Eine Graustufungsverarbeitung oder -änderung ist nur dahingehend angesprochen, daß eine existierende Dither-Matrix berücksichtigt wird. Das heißt, daß bei einer Vergrößerung oder Verkleinerung die Bilddaten entsprechend einer bestimmten Dither-Matrix (dort 4×4) ausge­ wählt werden.

In der DE 34 36 631 A1 wird ebenfalls eine Maßstabsverände­ rung bei Bilddaten beschrieben. Dabei werden die Bilddaten zunächst in einem Speicher abgelegt, wobei dann mittels einer Veränderung der jeweiligen Adressen eine entsprechende Maß­ stabsveränderung herbeigeführt werden kann. Analog zur GB 24 51 101 A findet auch dort eine Berücksichtigung einer gewählten Dither-Matrix (dort 4×4) statt.

Gegenüber diesem Stand der Technik, bei dem somit lediglich eine Änderung der Graustufung unter Berücksichtigung einer Dither-Matrix erfolgt, liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, zum Ändern der Auflösung und der Graustufung von Vorlagenbilddaten eine Einrichtung zum Erzielen von Bilddaten zu schaffen, die an die Eigenschaft und Leistungsfähigkeit von verschiedenerlei Geräten wie Druckern, Faksimilegeräten, Grafiksichtgeräten oder derglei­ chen angepaßt sind, wobei die Auflösung und die Graustufung für das Anpassen an die Eigenschaften der betreffenden Geräte zusammen geändert werden.

Die Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Mitteln gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfin­ dungsgemäßen Einrichtung zum Ändern der Auflösung und der Graustufung von Vorlagenbilddaten gemäß einem Ausführungs­ beispiel.

Fig. 2 zeigt das Format von Steuerdaten für eine in Fig. 1 gezeigte Zwischenspeicherschaltung.

Fig. 3 ist ein ausführliches Schaltbild der in Fig. 1 gezeigten Zwischenspeicherschaltung.

Fig. 4 ist ein ausführliches Schaltbild eines Auflösungsumsetztaktgenerators und eines Taktwählers, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Fig. 5 ist ein ausführliches Schaltbild eines in Fig. 1 gezeigten Dateneinheitendetektors.

Fig. 6 ist ein ausführliches Schaltbild eines Bilddatenumsetzers, eines Bilddatenwählers und einer Bildda­ tenausgabeschaltung, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Fig. 7 zeigt Kurvenformen in dem Fall, daß die Bilddatenauflösung 300 dpi (118 Punkte/cm) ist.

Fig. 8 zeigt Kurvenformen in dem Fall, daß die Bilddatenauflösung 240 dpi (95 Punkte/cm) ist.

Fig. 9 zeigt Kurvenformen von Signalen in dem Dateneinheitendetektor in dem Fall, daß die Bilddatenauflö­ sung 300 dpi ist und die Graustufung 256 Stufen umfaßt.

Fig. 10 zeigt die Kurvenformen von Signalen in dem Dateneinheitendetektor in dem Fall, daß die Bildda­ tenauflösung 300 dpi ist und die Graustufung 16 Stufen umfaßt.

Fig. 11 zeigt die Kurvenform von Signalen in dem Dateneinheitendetektor bei der Verarbeitung von binären Daten in dem Fall, daß die Bilddatenauflösung 300 dpi ist.

Gemäß Fig. 1 enthält die Einrichtung zum Ändern der Auflö­ sung und der Graustufung von Vorlagenbilddaten allgemein einen Steuersignalgenerator 10 zum Erzeugen von Steuersigna­ ien für das Umsetzen der tatsächlichen Bilddaten und einen Bilddatenprozessor 20 zum Umsetzen bzw. Ändern der tatsäch­ lichen Bilddaten gemäß den Steuersignalen. Der Steuersignal­ generator 10 enthält eine Zwischenspeicherschaltung 100, einen Auflösungsumsetztaktgenerator 200, einen Taktwähler 300 und einen Dateneinheitendetektor 400. Der Steuersignal­ generator 10 erzeugt die Steuersignale für das Ändern der Auflösung und der Graustufung der tatsächlichen Bilddaten. Der Bilddatenprozessor 20, in dem die eingegebenen Bilddaten gemäß den Steuersignalen aus dem Steuersignalgenerator 10 umgesetzt und ausgegeben werden, enthält einen Bilddatenum­ setzer 500, einen Bilddatenwähler 600 und eine Bilddatenaus­ gabeschaltung 700.

Gemäß Fig. 3 enthält die Zwischenspeicherschaltung 100 nach Fig. 1 einen 8-Bit-Zwischenspeicher 110 und einen Decodierer 120. Wenn ein externes Zwischenspeichereinschaltsignal hohen Pegel annimmt, werden von dem 8-Bit-Zwischenspeicher 110 Bildsteuerdaten CD0 bis CD7 aufgenommen und gespeichert, wodurch Variable eingesetzt werden. Aus den gespeicherten Bildsteuerdaten führt der 8-Bit-Zwischenspeicher 110 dem Decodierer 120 und zugleich dem Taktwähler 300 4-Bit-Wähl­ signale S0 bis S3 zu. Der Decodierer 120 decodiert die 4-Bit-Variablen der vorübergehend in dem 8-Bit-Zwischen­ speicher 110 gespeicherten Bildsteuerdaten CD0 bis CD7 und gibt dann Voreinstellsignale P0 bis P3 ab.

Gemäß Fig. 4 enthält der Auflösungsumsetztaktgenerator 200 einen Zähler 210, einen Inverter 220, UND-Glieder 230 bis 233 und ein ODER-Glied 240; der Taktgenerator nimmt ein Gültigdaten-Freigabesignal VDEN und entsprechend einem Haupttaktsignal MCLK die Voreinstellsignale P0 bis P3 aus dem Decodierer 120 der Zwischenspeicherschaltung 100 auf und erzeugt dadurch Auflösungsumsetztaktsignale für den Taktwähler 300 Der Taktwähler 300 enthält Inverter 310 bis 312, UND-Glieder 320 bis 324, ein ODER-Glied 325 und D-Flip-Flops 330 und 331 und bildet eine logische Kombination aus dem Haupttaktsignal MCLK, den Taktsignalen aus den UND-Gliedern 230 bis 233 des Auflösungsumsetztaktgenerators 200, den Wählsignalen S0, S1 und S2 aus der Zwischenspeicherschaltung 100 und den invertierten Wählsignalen, um dadurch ein Bild­ elementetaktsignal PCLK zu erzeugen, welches der Art und der Ablauffolge der Bildsteuerdaten-Verarbeitung entspricht.

Gemäß Fig. 5 enthält der Dateneinheitendetektor 400 ein D- Flip-Flop 410, einen Zähler 420, Inverter 430 bis 433, UND- Glieder 440, 441 und 442 und ein ODER-Glied 450. Der Daten­ einheitendetektor 400 zählt das aus dem D-Flip-Flop 331 in dem Taktwähler 300 zugeführte Bildelementetaktsignal PCLK, um in der Graustufungsumsetzung entsprechenden Byteeinheiten ein Byte-Erfassungstaktsignal WCLK zu erfassen.

Gemäß Fig. 6 enthält der Bilddatenumsetzer 500 einen Mehr­ wertebild/Binärbild-Umsetzer 510, ein D-Flip-Flop 520, einen Inverter 530 und einen 8-Bit-Zwischenspeicher 540; der Bilddatenumsetzer führt die Graustufungsumsetzung und die Binärverarbeitung der eingegebenen Bilddaten entsprechend dem Bildelementetaktsignal PCLK aus, das von dem Taktwähler 300 zugeführt wird. Der Bilddatenwähler 600 enthält Inverter 610, 611 und 612, ein UND-Glied 620 und NAND-Glieder 630, 631 und 632 und wählt durch Zuführen eines Ausgabefreigabe­ signals zu der Bilddatenausgabeschaltung 700 die Graustufung der Bilddaten aus dem Bilddatenumsetzer 500 in Übereinstim­ mung mit Abfragesignalen SC0 bis SC3 aus dem 8-Bit- Zwischenspeicher 110 der Zwischenspeicherschaltung 100 und mit dem Byte-Erfassungstaktsignal WCLK aus dem Dateneinhei­ tendetektor 400. Die Bilddatenausgabeschaltung 700 hat ein Schieberegister 730 und Zwischenspeicher 731 und 732 für die Ausgabe von Bilddaten in Byteeinheiten dadurch, daß sie gemäß dem von dem Bilddatenwähler 600 gewählten Graustu­ fungssignal eingeschaltet wird und die Auflösungs- und Graustufungsumsetzung entsprechend dem Bildelementetaktsig­ nal aus dem Taktwähler 300 ausführt.

Es wird nun ausführlich die Funktion der Einrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erläutert.

Die Einrichtung gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel wird unter der Annahme erläutert, daß in den Bilddatenumsetzer 500 eingegebene Bilddaten IMD0 bis IMD7 eine Auflösung von 300 dpi (118 Punkte/cm) und eine Graustu­ fung mit 256 Stufen haben, nämlich Vorlagenbilddaten mit 8 Bit je Bildelement sind. Daher wird die Auflösung auf 300, 240, 200, 180 und 75 dpi (118, 95, 79, 71 und 30 Punkte/cm) geändert, wobei für jede Auflösung die Graustufung durch 8 Bit je Bildelement (256 Tönungsstufen), 4 Bit je Bildelement (16 Tönungsstufen) oder 1 Bit je Bildelement (einfache Binärcodierung oder Dither-Verarbeitung) dargestellt werden kann.

Die Zwischenspeicherschaltung 100 setzt die Variablen ent­ sprechend der gewünschten Auflösung und der gewünschten Graustufung ein, um die in den Bilddatenumsetzer 500 einge­ gebenen Originalvorlagen-Bilddaten IMD0 bis IMD7 in Bildda­ ten IM0 bis IM7 mit der erwünschten Auflösung und der er­ wünschten Graustufung umzusetzen. Wenn das an den 8-Bit- Zwischenspeicher 110 angelegte Zwischenspeicher-Einschalt­ signal den hohen logischen Pegel hat, nimmt der 8-Bit- Zwischenspeicher 110 der Zwischenspeicherschaltung 100 nach Fig. 3 die Steuerdaten CD0 bis CD7 auf, um die Variablen zu speichern, die die Auflösung 300, 240, 200, 180 oder 75 bestimmen und die Graustufung bzw. Grauskala mit 8 Bit je Bildelement, 4 Bit je Bildelement einfach binären Daten oder Pseudo-Halbtondaten (Dither-Daten) festlegen.

Das Format der Steuerdaten CD0 bis CD7 ist in Fig. 2 darge­ stellt und besteht aus Auflösungssteuercodesignalen CD0 bis CD2, Graustufungssteuercodesignalen CDD4, CD5 und CD7 und Reservecodesignalen CD3 und CD6.

Bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Auflösungssteuercode und der Graustufungssteuercode auf eine 1-Byte-Darstellung eingeschränkt. In praktischer Anwendung können jedoch die Stufen bei dem Steuern der Auflösung und der Graustufung dadurch gesteigert werden, daß die Steuerungsstufen für die Auflösungs- und Graustufen­ steuercodes der Steuerdaten auf zwei gesonderte Zwischen­ speicher aufgeteilt werden. Das Ausführungsbeispiel wird unter Einschränkung der Auflösungswerte auf 5 Arten, nämlich auf 300, 240, 200, 180 und 75 dpi beschrieben, so daß daher der Auflösungssteuercode in 3 Bits eingesetzt wird. Da ferner die Verarbeitung gemäß dem Graustufungssteuercode auf 4 Arten beschränkt ist, nämlich auf 8 Bit je Bildelement, 4 Bit je Bildelement, einfache Binärcodierung und Pseudo- Halbtonverarbeitung, werden 3 Bit als Graustufungssteuercode eingesetzt. D.h., es könnte die Auflösung durch einen 1-Byte-Code bestimmt werden, um die Auflösung auf 256 Arten zu steuern, und es könnte auf gleichartige Weise die Grau­ stufungssteuerung durch einen 1-Byte-Code erweitert werden.

Wenn die entsprechenden Codesignale gemäß den nachstehenden Tabellen 1 und 2 eingesetzt sind, gibt der 8-Bit- Zwischenspeicher 110 der Zwischenspeicherschaltung 100 über Ausgänge Q0 bis Q3 an den Decodierer 120 und den Taktwähler 300 den Auflösungssteuercode als Wählsignale S0 bis S3 und über Ausgänge Q4 bis Q7 an den Dateneinheitendetektor 400 und den Bilddatenwähler 600 den Graustufungssteuercode als Abfragesignale SC0 bis SC3 ab.

Tabelle 1

Tabelle 2

In den vorstehenden Tabellen 1 und 2 sind die mit R bezeich­ neten Bits CD3 und CD6 Reservebits für das Erweitern der Steuercodes und werden zu Leersignalen.

Die Fig. 4 zeigt den Auflösungsumsetztaktgenerator 200 und den Taktwähler 300, deren Funktionen durch Aufnahme der Ausgangssignale des 8-Bit-Zwischenspeichers 110 und des Decodierers 120 gemäß Fig. 3 bestimmt sind.

Das in Fig. 4 dargestellte Haupttaktsignal MCLK ist ein Taktsignal mit der doppelten Frequenz wie ein Bildelemente­ daten-Taktsignal aus einem nicht gezeigten Bildsensor und mit einem Tastverhältnis von 50%. Das Gültigdaten-Freigabe­ signal VDEN bestimmt den Anfang und das Ende von nutzbaren Daten und stellt die Periode dar, in welcher der Biidsensor die Daten für eine tatsächliche Zeile liest und ausgibt. Die in den Auflösungsumsetztaktgenerator 200 eingegebenen Vor­ einstellsignale PO bis P3 aus dem in Fig. 3 gezeigten Deco­ dierer 120 sind Voreinstellwerte für den Zähler 210 und bestimmen die Zähldauer des Zählers 210. Das Ausgangssignal des Decodierers 120 ist als Voreinstellwert in bezug auf die Ausgabeauflösung des Bildsensors durch folgende Gleichung bestimmt:

Voreinstellwert = SR×2/GGT(SR, WR) (1)

wobei SR die Ausgabeauflösung des Bildsensors ist, WR die (durch Ändern der Ausgabeauflösung erhaltene) erwünschte Auflösung ist und GGT jeweils den größten gemeinsamen Teiler darstellt.

Infolgedessen ist bei einer Bildsensor-Ausgabeauflösung von 300 dpi der Voreinstellungswert für das Umsetzen auf 240 dpi der folgende:

Voreinstellwert = 300×2/GGT(300, 240) = 300×2/60 = 10.

Daher wird gemäß der vorstehenden Beschreibung zum Ändern der Bildauflösung von 300 dpi auf 240 dpi der Voreinstell­ wert für den Zähler 210 des Auflösungsumsetzungstaktgenera­ tors 200 auf "10" angesetzt, wodurch der Zähler als Binär­ zähler mit der Zählperiode 10 arbeitet.

Wenn durch Ansetzen des an den Zähler 210 nach Fig. 4 ange­ legten Voreinstellwerts gemäß der Gleichung (1) die Arbeits­ periode des Zählers bestimmt ist, werden je Einzelperiode nach Gleichung (1) bestimmte Taktimpulse aus dem an den Zähler 210 angelegten Haupttaktsignal MCLK gewählt, wodurch die Auflösung geändert wird. Die je Periode nach Gleichung (1) gemäß der zu ändernden Auflösung zu wählende Taktimpuls­ anzahl ist durch folgende Gleichung gegeben:

Anzahl zu wählender Impulse = WR×2 / GGT (SR, WR) (2).

Dabei hat das Wählen der Taktimpulse je Einzelperiode gemäß Gleichung (1) in der Anzahl gemäß Gleichung (2) für das Ändern der Auflösung die gleiche Wirkung wie das Unterdrücken von einigen Taktimpulsen je Zählperiode gemäß Gleichung (1). Infolgedessen kann durch Subtrahieren der Gleichung (2) von der Gleichung (1) die Anzahl von Taktimpulsen ermittelt werden, die für das Ändern der Auflösung je Periode nach Gleichung (1) zu unterdrücken sind. D.h., die Anzahl der je Periode nach Gleichung (1) zu unterdrückenden Taktimpulse ergibt sich aus folgender Gleichung:

Anzahl zu unterdrückender Impulse = (SR-WR)×2/GGT(SR,WR) (3).

Wenn die Ausgabeauflösung 300 dpi des Bildsensors auf 240 dpi geändert wird, werden gemäß dieser Gleichung (3) von 10 Bildelementen aus dem Bildsensor zwei Bildelemente unter­ drückt. D.h., die Bildauflösung von 300 dpi kann auf 240 dpi umgesetzt werden, wenn von jeweils fünf Bildelementen aus dem Bildsensor gleichmäßig ein Bildelement ausgeschieden wird.

Zum Bestimmen der für das Ändern der Auflösung zu unterdrückenden Anzahl der Taktimpulse gemäß Gleichung (3) müssen die Ausgabewerte des Zählers 210 logisch kombiniert werden. Hierzu wird jeweils einem Eingang der UND-Glieder 230 bis 233 der Ausgabewert aus einem jeweiligen Anschluß QD, QC und QB des Zählers 210 zugeführt, um die Auflösung von 300 dpi auf 240 dpi, 200 dpi, 180 dpi bzw. 75 dpi umzusetzen.

Andererseits ist der in Fig. 4 dargestellte Taktwähler 300 eine Schaltung, die das Taktsignal aus dem Auflösungsumsetz­ taktgenerator 200 entsprechend den Signalen S0 bis S3 aus dem 8-Bit-Zwischenspeicher 110 der in Fig. 3 gezeigten Zwischenspeicherschaltung 100 auswählt. Hierbei basieren die Werte der Signale S0 bis S3 auf dem in der Tabelle 1 aufge­ führten Graustufungssteuercode CD0 bis CD3.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung durchläuft zum Bestimmen des durch das Wählen des in dem Auflösungsumsetztaktgenera­ tor 200 geänderten Taktsignals geänderten Bildelementetakt­ verhältnisses das Taktsignal die logische Schaltung des Taktwählers 300, der durch die Inverter 310 bis 312, die UND-Glieder 320 bis 324, das ODER-Glied 325 und die Flip- Flops 330 und 331 gebildet ist. Dabei ist das in dem Takt­ wähler 300 gemäß Fig. 4 enthaltene D-Flip-Flop 331 ein 1 : 2- Teiler, welcher das Bildelementetaktsignal PCLK dem Daten­ einheitendetektor 400, dem Bilddatenumsetzer 500 und der Bilddatenausgabeschaltung 700 zuführt. Hierbei gibt das Bildelementetaktsignal PCLK das Verhältnis des geänderten Bildelementedaten-Taktsignals wieder.

Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Dateneinheitende­ tektors 400, der die in Byteeinheiten und entsprechend den unterschiedlichen Abtastungsarten verarbeiteten Bildelemen­ tedaten erfaßt und in Übereinstimmung mit dem Bildelemente­ taktsignal PCLK aus dem D-Flip-Flop 331 ein Byte-Erfassungs­ signal erzeugt. In dem Dateneinheitendetektor 400 ist das UND-Glied 440 eine logische Einheit, die 8 Bit je Bildele­ mentedatenwert abgibt, während das UND-Glied 441 eine logi­ sche Einheit ist, die über das D-Flip-Flop 410 das Bildele­ mentetaktsignal PCLK durch "2" teilt, um 4 Bit je Bildele­ mentedatenwert abzugeben, und das UND-Glied 442 eine logi­ sche Einheit ist, die auf den Empfang eines Übertragssignals aus dem binären Zähler 420 mit der Zählperiode "8" hin binäre Bilder mit einfacher binärer Tönung oder Pseudo- Halbtönung bestimmt.

Dabei wird das Byte-Erfassungstaktsignal WCLK über eine logische Einheit, nämlich das ODER-Glied 450 gewählt, wobei die dem Eingang des ODER-Glieds 450 zugeführten Ausgangssig­ nale der UND-Glieder 440, 441 und 442 jeweils als logisches Produkt aus dem Graustufungssteuercode bzw. den Abfragesig­ nalen SC0 bis SC3, dem Bildelementetaktsignal PCLK, dem durch "2" geteilten Bildelementetaktsignal bzw. dem Über­ tragssignal aus dem Binärzähler 420 erhalten werden.

Die Fig. 6 zeigt ausführlich eine Gestaltung des Bilddaten­ umsetzers 500, des Bilddatenwählers 600 und der Bilddaten­ ausgabeschaltung 700. Diese Schaltungen arbeiten gemäß dem Bildelementetaktsignal PCLK aus dem Taktwähler 300 nach Fig. 4, dem Byte-Erfassungstaktsignal WCLK aus dem Dateneinhei­ tendetektor 400 nach Fig. 5 und dem Graustufungssteuercode gemäß Tabelle 2.

Der Mehrwertebild/Binärbild-Umsetzer 510 des Bilddatenumset­ zers nach Fig. 6 führt eine binäre Verarbeitung der digita­ len 8-Bit-Bilddaten aus, wodurch eine einfache binäre Codie­ rung für Pseudo-Halbton-Prozesse ausgeführt wird. Das Schie­ beregister 730 der Bilddatenausgabeschaltung 700 nimmt die seriell aus dem Mehrwertebild/Binärbild-Umsetzer 510 zuge­ führten binären Daten auf und setzt sie in parallele 8-Bit- Daten um. Während der Verarbeitung der 8-Bit-Bildelemente­ daten leitet der 8-Bit-Zwischenspeicher 732 der Bilddaten­ ausgabeschaltung 700 die eingegebenen Daten um. Bei der Verarbeitung von 4 Bit der Bildelementedaten greift der 4- Bit-Zwischenspeicher 540 nur den werthöheren Teil aus den eingegebenen Bilddaten heraus. Der werthöhere Teil der Bilddaten wird gespeichert, wenn das D-Flip-Flop 520, das den Bildelementetakt durch "2" teilt, den ersten Bildelemen­ tetaktimpuls PCLK auf den hohen Pegel bringt. Wenn der zweite Bildelementetaktimpuls PCLK den hohen Pegel annimmt, werden die in dem 4-Bit-Zwischenspeicher 540 gespeicherten Daten als werthöherer Teil in dem 8-Bit-Zwischenspeicher 731 gespeichert. Aus den eingegebenen Bilddaten werden die werthöheren Daten IMD4 bis IMD7 als wertniedrigerer Teil in dem 8-Bit-Zwischenspeicher 531 gespeichert, wodurch ein Datenbyte erzeugt wird.

Der in Fig. 6 dargestellte Bilddatenwähler 600 steuert die Funktion der Bilddatenausgabeschaltung 700 durch den Grau­ stufungssteuercode gemäß Tabelle 2. Ferner steuert der Bilddatenwähler 600 die ausschließliche Ausgabe der Steuer­ signale für das Schieberegister 730 und die 8-Bit- Zwischenspeicher 731 und 732 derart, daß eine Kollision von Daten bei der Übertragung der verarbeiteten Daten an Aus­ gangsanschlüsse für die Signale IM0 bis IM7 an der Bildda­ tenausgangsschaltung 700 verhindert ist, und zwar so, daß die Ausgangsanschlüsse für die anderen Graustufungen im Zustand hoher Impedanz gehalten werden, wenn eine bestimmte Graustufung gewählt ist.

Die Fig. 7 zeigt Kurvenformen von Signalen des Auflösungsum­ setztaktgenerators 200 nach Fig. 4 bei dem Umsetzen und Verarbeiten einer Bilddatenauflösung auf 300 dpi. Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Auflösungssteuercode wird jedes Bit der Wählsignale S0 bis S3 zu "0" und es wird wieder in dem D-Flip-Flop 330 über das UND-Glied 320 und das ODER-Glied 325 dem Taktwählers 300 das Haupttaktsignal MCLK mit der doppelten Frequenz wie das Bildsensor-Taktsignal abgerufen. Hierdurch entsteht ein Bildelementetaktsignal PCLK, das gemäß Fig. 7 in dem D-Flip-Flop 331 durch "2" frequenzge­ teilt ist.

Durch selektive Logik werden dabei die Voreinstellsignale PO bis P3 und die Ausgangssignale an den Anschlüssen QA, QB, QC und QD des Zählers 210 des Auflösungsumsetztaktgenerators 200 zu Leersignalen gemäß der Darstellung durch schräge Schraffur in Fig. 7. Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden somit dann, wenn in den Bilddatenumsetzer 500 die Bilddaten mit einer Auflösung von 300 dpi eingegeben werden, alle Bildelementedaten ohne Auslassung gewählt.

Um die Bezugs-Auflösung der aus einem 300 dpi-Bildsensor eingegebenen Bilddaten auf 240 dpi umzusetzen, wird nach Gleichung (1) der Voreinstellwert berechnet und als jeweili­ ge Bits P0 bis P3 desselben in den Zähler 210 zum Einstellen der Zählperiode des Zählers auf "10" eingegeben. Falls dabei die Wählsignale S0 bis S3 durch die der Auflösung 240 dpi entsprechenden Codewerte nach Tabelle 2 festgelegt sind, werden das Signal am Ausgang QD des Zählers 210 und das Haupttaktsignal MCLK in dem UND-Glied 230 zu den in Fig. 8 gezeigten Kurvenformen logisch multipliziert. Dann wird das Ausgangssignal des UND-Glieds 230 wieder in dem D-Flip-Flop 330 abgefragt und wiederum durch das D-Flip-Flop 331 durch "2" geteilt. Das durch "2" geteilte Signal aus dem D-Flip- Flop 331 ist das Signal für das Steuern der Auflösung auf 240 dpi. D.h., zum Umsetzen der von dem Bildsensor eingege­ benen Bilddaten von 300 dpi auf 240 dpi werden die Bilddaten dadurch erhalten, daß irgendeines aus fünf Ausgabetaktsigna­ len für die Bilddaten unterdrückt wird.

Die Fig. 9 ist ein Kurvenformdiagramm, gemäß dem 1-Byte- Daten für das Zuführen und Verarbeiten der Bildelementedaten in dem in Fig. 5 gezeigten Dateneinheiten­ detektor 400 erfaßt werden, wenn die Bilddaten mit einer Auflösung von 300 dpi in den Bilddatenumsetzer 500 mit 8 Bit je Bildelement eingegeben werden.

Gemäß den in Fig. 9 gezeigten Kurvenformen wird das aus dem Taktwähler 300 zugeführte Bildelementetaktsignal PCLK über das UND-Glied 440 und das ODER-Glied 450 in dem Dateneinhei­ tendetektor 400 entsprechend dem Graustufungssteuercode nach Tabelle 2 durchgelassen, wodurch das Byte-Erfassungstaktsig­ nal WCLK erhalten wird.

Die Fig. 10 ist ein Kurvenformdiagramm von Signalen in dem Dateneinheitendetektor 400 bei Bilddaten mit einer Auflösung von 300 dpi und einer Graustufung mit 16 Stufen, nämlich mit 4 Bit je Bildelement.

Gemäß der Darstellung in Fig. 10 werden dann, wenn das Bild zu einer Graustufung mit 16 Stufen verarbeitet wird, nämlich mit Daten mit 4 Bit je Bildelement, die 4-Bit-Daten jeweils übertragen, sobald das Bildelementetaktsignal PCLK den hohen Pegel annimmt. Dabei teilt das D-Flip-Flop 410 nach Fig. 5 die 4-Bit-Daten durch "2", wonach dann das Flip-Flop 1 Byte der Daten für jeweils zwei Eingabeperioden des Bildelemente­ taktsignals PCLK erfaßt und der Graustufungssteuercode in dem UND-Glied 441 kombiniert wird.

Die Fig. 11 ist ein Kurvenformdiagramm für den Dateneinhei­ tendetektor 400 bei der Verarbeitung der Binärbilddaten bei einer Auflösung von 300 dpi.

Da gemäß Fig. 11 bei der Verarbeitung eines binären Bilds wie eines einfachen Binärbilds oder eines Pseudo-Halbtonbild jeweils ein Bit erzeugt wird, wenn das Bildelementetaktsig­ nal PCLK den hohen Pegel annimmt, wird das Byte-Erfassungs­ taktsignal WCLK zum Übertragen der Daten mit einem Byte gleichzeitig jedesmal dann ausgegeben, wenn an dem Zähler 420 das Überlaufsignal auftritt.

Erfindungsgemäß können gemäß der vorstehenden Beschreibung die Auflösung und die Graustufung der Bilddaten entsprechend den Nutzungszwecken der Bilddaten und der Leistungsfähigkeit und den Eigenschaften des diesbezüglichen Ausgabegeräts gesteuert werden, was eine schnelle Datenverarbeitung ermög­ licht. Da ferner die Auflösungs- und Graustufungssteuerung durch schaltungsmäßigen Aufbau erfolgt, ist die erfindungs­ gemäße Einrichtung sehr kompatibel, so daß sie in breitem Ausmaß benutzt werden kann.

Eine Einrichtung zum Ändern der Auflösung und der Graustu­ fung von Vorlagenbilddaten enthält eine Zwischenspeicher­ schaltung für das Einsetzen von Variablen von Bildsteuerda­ ten, einen Auflösungsumsetztaktgenerator zum Erzeugen von Taktsignalen zum Ändern der Auflösung, einen Taktwähler zum Wählen eines Bildelementetaktsignals, einen Dateneinheiten­ detektor für das Erfassen eines Byte-Erfassungstaktsignals gemäß der Graustufungsumsetzung als Dateneinheit, einen Bilddatenumsetzer für die Graustufungsumsetzung und die binäre Codierung der Bilddaten, einen Bilddatenwähler zum Wählen der Graustufung der Bilddaten aus dem Bilddatenumset­ zer und einen Bilddatenausgabeabschnitt für die Ausgabe der Bilddaten mit der gewählten Graustufung in Byteeinheiten. Die Bilddatenverarbeitung kann mit hoher Geschwindigkeit vorgenommen werden, wobei die Auflösungs- und Graustufungs­ steuerung in dem schaltungsmäßigen Aufbau erfolgt, was eine hohe Kompatibilität und einen breiten Anwendungsbereich der Einrichtung ermöglicht.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Ändern von Auflösung und Graustufung eines zugeführten digitalen Bildsignals (IND0-IMD7) mit
einer Zwischenspeichereinrichtung (100) zum Aufnehmen und Ab­ geben von Steuervariablenwerten (CD0-CD7; S0-S3; SC0-SC3) für eine gewünschte Auflösung (CD0-CD3; S0-S3) und eine ge­ wünschte Graustufung (CD4-CD7; SC0-SC3),
einem Auflösungsumsetztaktgenerator (200) zum Erzeugen von Auflösungsumsetztaktsignalen,
einem Taktwähler (300) zum Auswählen eines Bildelementtaktsi­ gnals (PCLK) entsprechend dem Steuervariablenwert für die ge­ wünschte Auflösung (CD0-CD3; S0-S3) aus den von dem Auflö­ sungsumsetztaktgenerator (200) erzeugten Auflösungsumsetz­ taktsignalen,
einem Dateneinheitendetektor (400) zum Erzeugen eines Byte- Erfassungstaktsignals (WCLK) entsprechend dem Steuervari­ ablenwert für die gewünschte Graustufung (CD4-CD7; SC0-SC3) und anhand des von dem Taktwähler (300) übertragenen Bildele­ menttaktsignals (PCLK),
einem Bilddatenumsetzer (500), der das diesem in Form von Bilddaten (IND0-IND7), deren einzelne Bildelemente hinsicht­ lich ihrer Graustufung durch N Bit kodiert sind, zugeführte digitale Bildsignal entsprechend dem von dem Taktwähler (300) übermittelten Bildelementtaktsignal (PCLK) zwischenspei­ chert und einem Bilddatenausgabeabschnitt (700) zuführt, und einem Bilddatenwähler (600), der entsprechend dem Steuervari­ ablenwert für die gewünschte Graustufung (CD4-CD7; SC0-SC3) und dem von dem Dateneinheitendetektor (400) zugeführten Byte-Erfassungstaktsignal (WCLK) die Ausgabe von Bilddaten (IM0-IM7), deren einzelne Bildelemente hinsichtlich ihrer Graustufung durch M Bit kodiert sind, entsprechend dem von dem Taktwähler (300) zugeführten Bildelementtaktsignal (PCLK) durch den Bilddatenausgabeabschnitt (700) zuläßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zwischenspeicher­ einrichtung (100) einen 8-Bit-Zwischenspeicher (110) und einen Decodierer (120) enthält.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Auflösungs­ umsetztaktgenerator (200) einen Zähler (210) für das Zählen eines Haupttaktsignals (MCLK) entsprechend einem Gültigdaten- Freigabesignal (VDEN) und einem von der Zwischenspeicherein­ richtung (100) zugeführten Voreinstellsignal (P0 bis P3), einen Inverter (220), UND-Glieder (230 bis 233) und ein ODER- Glied (240) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Taktwähler (300) Inverter (310 bis 312), UND-Glieder (320 bis 324) und ein ODER-Glied (325), welche von dem Auflösungsumsetztaktgenera­ tor (200) abgegebene Taktsignale mit Signalen aus der Zwi­ schenspeichereinrichtung (100) kombinieren, und ein erstes und ein zweites D-Flip-Flop (330, 331) aufweist, die das Aus­ gangssignal des ODER-Gliedes (325) aufnehmen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Dateneinheitendetektor (400)
ein D-Flip-Flop (410) zum Teilen des aus dem Taktwähler (300) zugeführten Bildelementtaktsignals (PCLK) durch "2", einen Zähler (420) zum Zählen des geteilten Bildelementtaktsignals und
eine logische Schaltung (440 bis 442, 450) aufweist, die das Bildelementtaktsignal, das Ausgangssignal des D-Flip-Flops, das Ausgangssignal des Zählers und den Steuervariablenwert für die gewünschte Graustufung (SC0 bis SC3) aus der Zwi­ schenspeichereinrichtung (100) logisch kombiniert.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Bilddatenumsetzer (500)
einen Umsetzer (510) zur Binärcodierung der eingegebenen Bilddaten gemäß dem Bildelementtaktsignal (PCLK) aus dem Taktwähler (300),
ein D-Flip-Flop (520) zum Verarbeiten von 4-Bit-Bildelemente­ daten,
einen Inverter (530) und
einen 4-Bit-Zwischenspeicher (540) aufweist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Bilddatenwähler (600) eine logische Verknüpfungseinrichtung (610 bis 632) aufweist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Bilddatenausgabeabschnitt (700) ein Schieberegister (730) und einen ersten und einen zweiten 8-Bit-Zwischenspeicher (731, 732) für das jeweilige Aufnehmen der umgesetzten Bilddaten aus dem Bilddatenumsetzer (500) aufweist.