DE4309105C2 - Verfahren zum Behandeln eines Teils eines verdichteten Bildes für eine Aufbereitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines Teils eines verdichteten Bildes für eine Aufbereitung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1

Aus der Zeitschrift Milt Leonard: "IC executes still-picture compression algo­ rithms" in Electronic Design, 23. Mai 1991, Seiten 49 bis 53, ist ein Bildkom­ pressionsverfahren in Verbindung mit Stehbild-Kompressionsalgorithmen bekannt, wobei Codier/Decodieralgorithmen beschrieben sind, um spezifische Kompres­ sionsverhältnisse zu erreichen, um dadurch letzten Endes die Anforderungen an die Speicherkapazität einer Bildverarbeitungseinrichtung zu reduzieren. Hierbei werden Vorteile spezifischer Codierverfahren, wie beispielsweise dem bekannten Huffman-Codierverfahren, dargelegt.

Aus der DE 41 16 870 A1 ist eine Bildredigiervorrichtung mit einer Eingabe- Bildspeichereinheit zum Abspeichern von Bilddaten einer Bildeingabeeinheit ohne Absenkung der Bildauflösung bekannt, mit einer Befehls-Speichereinheit zum Abspeichern der Redigierbefehle für die Bilddaten der Eingabe-Bildspeicher­ einheit, mit einer Befehlsfunktionseinheit zur Ausführung von Redigierbefehlen der Befehls-Speichereinheit mit den Bilddaten der Eingabe-Bildspeichereinheit, ferner mit einer Ausgabe-Bildspeichereinheit zum Abspeichern der redigierten Bilddaten der Befehlsfunktionseinheit und mit einer Bildausgabeeinheit, die mit einem Ausgang der Ausgabe-Bildspeichereinheit gekoppelt ist. Bei dieser bekann­ ten Vorrichtung werden die Bilddaten zunächst getrennt von den Befehlen der Redigierung der Bilddaten gespeichert, so daß dadurch die Möglichkeit besteht, die Ausgabe der Bilddaten entweder ohne Redigierfunktion vorzunehmen oder aber das von einer Befehlsfunktionseinheit gelieferte Ergebnis einer Ausführung der in der Befehlsspeichereinheit gespeicherten Befehle auf die in der Eingabe- Bildspeichereinheit gespeicherten Bilddaten anzuwenden. Bei dieser bekannten Bildredigiervorrichtung wird aber keine Datenkompression durchgeführt, sondern es werden lediglich einzelne Bilddaten aufbereitet, wobei durch die getrennte Abspeicherung der Befehle zur Bearbeitung der Bilder und der Bilder selbst ganz spezifische Vorteile erzielt werden können, da beispielsweise für den Fall einer Positionsänderung bei der Bildsynthese nur die Gestaltungsinformation mit ihrem kleinen Datenvolumen geändert werden muß. Es können schließlich die notwendi­ gen Funktionen schnell ablaufen, wodurch die erforderliche Bearbeitungszeit wesentlich verkürzt wird.

Eine moderne Farbbildherstellung für Kameras und Scanner erfordert einen großen Speicherbedarf, um Bilddateien zu speichern, welche eine Datendarstel­ lung des eingegebenen oder abgetasteten Bildes enthalten. Ein übliches Bild, wie beispielsweise eines, welches bei einem Farbkopierer mit Papier mit den Ab­ messungen 216 mm × 297 mm (8,5′′ × 11′′) verwendet wird und eine Auflösung von 15,75 Punkten/mm (400 Punkten/inch) sowie 3 Bytes (24 Bits) hat, um die Intensität jedes Punktes darzustellen, würde einen Speicher von 44,88 MBytes belegen. Zusätzlich zu der Größe des Speichers muß der Speicher eine hohe Bandbreite für Realzeit-Anwendungen haben, wie beispielsweise bei einem Farbkopierer, bei welchen 15 Seiten/min eine übliche Anforderung ist. Dies beinhaltet eine Bandbreite oder eine Datenrate von 11,22 MBytes/S. Diese beiden Anforderungen treiben die Kosten von Abbildungssystemen in die Höhe. Es sind Verdichtungs- bzw. Kompressionsverfahren angewendet worden, um sowohl die Bandbreiten- als auch die Speicherprobleme für eine ganze Zeitlang zu lösen. Durch eine Verdichtung kann eine Bilddatei in einem kleineren Speicher gespei­ chert werden und bewegt sich wegen der geringeren Anzahl von Bits, die zum Darstellen eines Bildes verwendet werden, schneller durch einen in der Bandbreite begrenzten Kanal. Ein Verdichtung schließt ein Durchlaufen der rohen Bilddaten in einen Kompressor ein, welcher die Muster in den Rohdaten verknüpft und analysiert, um eine komprimierte Bilddatei zu erzeugen, in welcher das ursprüng­ liche Bild ohne eine entsprechende Dekompression nicht ohne weiteres erkennbar ist.

Wenn ein Bild aufzubereiten, zu normieren, zu drehen oder in anderer Weise zu bearbeiten ist, wird ein beliebiger Zugriff zu irgendeinem oder allen Pixels gefor­ dert. Sobald die Verarbeitung beendet ist, muß die Aufbereitung in der Bilddatei gesichert werden. Wenn die zu verarbeitende Bilddatei verdichtet ist, besteht das herkömmliche Mittel, um einen wahlfreien Pixelzugriff zu erhalten, darin, das Bild in einem Rahmenspeicher zu dekomprimieren, die Verarbeitung durchzufüh­ ren und dann das Bild in einer neuen Bilddatei wieder zu komprimieren. Die Schwierigkeit hierbei besteht darin, daß kein Speicher bei dem Dekomprimieren gesichert ist, da der Speicher für das Rahmenspeichern benötigt wird. Die Band­ breite wird ebenfalls verringert, da ein Komprimieren und ein Dekomprimieren von ganzen Bildern Zeit in Anspruch nimmt. Diese zusätzliche Verarbeitungszeit und der zusätzliche Speicher werden oft vergeudet, da selbst das aufwendigste Display in einem Abbildungssystem nicht das gesamte Bild in voller Auflösung darstellen kann.

Eine Lösung hierfür ist, nur eine begrenzte Inline-Realzeit-Manipulation zuzulas­ sen, um das Bild zu behandeln, wenn es sich durch einen Kanal von einem ver­ dichteten Bild zum anderen bewegt. Leider kann nur ein kleiner Bereich verarbei­ tet werden, und eine solche Methode kann nicht bei einer Dialogaufbereitung angewendet werden.

Kompressionsverfahren zum Komprimieren von Bilddaten sind bekannt. Eine derartige Kompressionsnorm ist IPEG (Joint Photographic Experts Group); andere Normen schließen eine CCITr-Gruppe-3-MMR-Norm, die Joint-Bi-Level-Bild­ gruppen (JBIG-)Norm und die CCITT-Px 64 H.261 Telekonferenz-Norm ein. Bei der IPEG-Norm wird beispielsweise ein Bild durch eine zweidimensionale Anord­ nung von Bildelementen oder Pixels dargestellt. Wenn das Bild grauskaliert ist, wird jedes Pixel durch einen Intensitätswert dargestellt, und wenn das Bild farbig ist, wird das Pixel durch mehrere Werte dargestellt. Vor einem Komprimieren der Bilddaten wird das Bild in Blöcke von jeweils (8 × 8) Pixels aufgeteilt. In jedem Block werden die 64 Pixels mit Hilfe einer diskreten Kosinustransformation in 64 Frequenzamplituden, nämlich einen Gleichspannungswert und 63 Wechselspan­ nungswerte umgeformt. Bevor allerdings der Gleichspannungswert direkt kodiert wird, wird der Gleichspannungswert des Blockes, welcher dem aktuellen Block vorausgeht, von dem Gleichspannungswert des aktuellen Blocks subtrahiert, und der sich ergebende Differenz-Gleichspannungswert wird gespeichert. Da das zu komprimierende, übliche Bild eine konstante Farbe in jedem (8 × 8) Pixel-Block und einen sich verhältnismäßig langsam ändernden durchschnittlichen Farbwert hat, führt diese Methode zu sehr komprimierten Bildern. Viele andere Bild- Kompressionsmethoden verwenden ähnliche Methoden zur Kompression und benutzen Differenzwerte.

Ein Bild weist rohe Pixeldaten, welche Farbe oder Intensität an einer Anzahl Pixel-Stellen anzeigen, üblicherweise ein zweidimensionales Gitter auf. Pixels werden in Blöcken gruppiert und jeder Block wird gesondert verdichtet. Der Kompressionsvorgang schließt ein Umformen der 64 Werte, welche dem Block zugeordnet sind, in einen Differenz-Gleichspannungswert und 63 Wechselspan­ nungswerte sowie ein Verringern der Anzahl an Bits ein, die benötigt werden, um die transformierten Werte durch ein Entropie-Codieren zu beschreiben. Jeder Block wird in einer minimalcodierten Einheit (MCU) komprimiert, die MCU- Einheiten, welche ein komprimiertes Bild zusammensetzen, werden mit einer Identifizierinformation, wie der Blockstelle in dem Bild, Längendaten, um anzu­ zeigen, wie viele Bits in der MCU-Einheit enthalten sind, u.ä. gekennzeichnet, und die MCU-Einheiten werden nacheinander in einer Bilddatei gespeichert. Längendaten sind notwendig, da MCU-Einheiten in der Länge unterschiedlich sind. Die Länge wird durch den Entropie-Codierschritt bestimmt. Ein Block, wel­ cher sehr geordnet ist, wie beispielsweise ein gleichmäßig farbiger Block, wird als Block mit einer "niedrigen Entropie" bezeichnet und wird im Vergleich mit einer höheren Entropie in eine verhältnismäßig kleine MUC-Einheit komprimiert. Der Prozeß einer Entropie-Codierung wird im allgemeinen als Codieren bezeichnet, während ein Komprimierprozeß eine Blockbildung, eine Kosinus-Transformation und ein Codieren von Bilddaten einschließt. Bezeichnenderweise können Diffe­ renz-Gleichspannungswerte aus einer MCU-Einheit gelesen werden, welche nur decodiert worden ist, da eine volle Dekompression nicht notwendig ist. Dieses Sichern in Verarbeitungs-Resourcen kann von Bedeutung sein, da Kosinus- und inverse Transformationen sehr intensive Rechenoperationen sein können.

Um ein Bild zu dekomprimieren, wird jede MCU-Einheit aus einer Bilddatei durch eine Umkehroperation des Differenzcodierens des Gleichspannungswertes und durch eine inverse Kosinustransformation in einen Block dekomprimiert. Während ein Differenzcodieren von sich langsam ändernden Werten von Block zu Block die Kompression erhöht, nimmt die Schwierigkeit beim Dekomprimieren des Bildes zu, da eine Dekompression von einigen MCU-Einheiten in dem Teil­ bild eine Bezugnahme auf MCU-Einheiten erfordert, welche nicht Teil des partiel­ len Bilds sind. Ferner ergeben sich Schwierigkeiten beim partiellen Dekomprimie­ ren, wenn das Teilbild aufbereitet und wieder komprimiert wird. Da der Kom­ pressionsgrad von den Bilddaten abhängt, hat ein aufbereitetes Teilbild im Ver­ gleich zu dem ursprünglichen Bild üblicherweise eine andere Größe, wenn es verdichtet wird. Folglich ist ein einfaches Austauschen der MCU-Einheiten des Teilbildes gegen die MCU-Einheiten des aufbereiteten Teilbildes unpraktisch, wenn nicht das gesamte Bild dekomprimiert, aufbereitet und wieder komprimiert wird. Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu ersehen, daß eine verbesserte Methode zum Handhaben und Aufbereiten von komprimierten Bildern notwendig ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln eines Teils eines verdichteten Bildes für ein Aufbereiten der angegebenen Gattung zu schaffen, welches bzw. welche die Möglichkeit bietet, ohne ein vollständiges Dekomprimieren der Datenblöcke eine Pixel-Pegel-Manipulation von Teilbildern oder auch vollständigen Bildern bei einer Aufbereitung vornehmen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungs­ gemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10.

Eine Einrichtung zum Behandeln eines Teils eines verdichteten Bildes für eine Aufbereitung ergibt sich aus dem Anspruch 11.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemaßen Einrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 12 bis 14.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Aufbereitungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Speicherabbildung eines Display-Speichers und ein komprimiertes Bild in einer zweidimensionalen Anordnung;

Fig. 3 eine Bilddatei, welche MCU-Einheiten enthält und eine Zeigeranordnung, jeweils in einer linearen Anordnung;

Fig. 4 ein virtuelles Bild und entsprechend Randtabellen sowie die Benutzung der Randtatellen;

Fig. 5 einen Zeiger aus einer Zeigeranordnung, und

Fig. 6 die Felder eines Aufbereitungskopfteils für eine aufbereitete MCU-Einheit.

In Fig. 1 ist funktionell eine Ausführungsform eines Aufbe­ reitungssystems 10 gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Auf­ bereitungssystem 10 weist einen Speicher 12 für kompri­ mierte Bilder, einen Bildprozessor 14 und einen Bildspeicher 16 auf. Der Speicher 12 für komprimierte Bilder enthält einen Bereich 18 für ursprüngliche Bilddaten, welcher ein kompri­ miertes Bild 19 enthält, und einen Bereich 20 für aufberei­ tete Bilddaten, um aufbereitete MCU-Einheiten 21 zu halten. Der Bildprozessor 14 enthält einen Zeigergenerator 12, einen Blockdecoder 24, einen Randwert-Rechner 26, einen Bildeditor 28, eine Verschiebeeinheit (scroller) 30 und eine Bildaktuali­ siereinheit 32 auf. Diese Elemente des Bildprozessors 14 könnten als direkte Hardware, als Software-Unterprogramme, welche den Prozessor durchlaufen, oder als eine Kombination aus beiden ausgeführt sein.

Der Bildspeicher 16 weist eine Zeigeranordnung 34, einen Display-Speicher 36, eine linke Randtabelle 38 und eine rech­ te Randtabelle 40 auf. Der Speicher 12 für komprimierte Bil­ der ist ein Digitalspeicher, wie beispielsweise ein Random­ speicher (RAM), eine Magnetplatte oder ein anderes Speicher­ medium.

Bevor ein Aufbereiten an einem komprimierten Bild 12 vorge­ nommen wird, ist der Bereich 20 für aufbereitete Bilddaten leer und enthält keine aufbereiteten MCU-Einheiten 21. Der Speicherplatz, welcher dem Bereich 20 für aufbereitete Bild­ daten zugeordnet ist, kann in Abhängigkeit von den Bedürf­ nissen des Benutzers, welche auf der durchzuführenden Auf­ bereitungsmenge basieren,und entsprechend dem Bedarf für Viel­ fach-Undo-Operationen geändert werden. Das Initialisieren eines Bildspeichers 16 wird nunmehr beschrieben.

Der Bildspeicher 16 wird beim Start eines Aufbereitungsvorgangs oder dann initialisiert, wenn ein neues komprimiertes Bild in den Speicher 12 für komprimierte Bilder geladen wird. Ein Bild weist eine zweidimensionale Anordnung von Blöcken auf. Für Farbbilder wird das Bild zuerst in mehrere Farbschich­ ten unterteilt, und jede Farbschicht wird dann als ein ein­ zelnes Bild behandelt. In der folgenden Erörterung wird nur ein einziges Farbschichtbild beschrieben; jedoch kann die Aus­ dehnung der erörterten Grundsätze auch auf Mehrfarbenschich­ ten in einfacher Weise erfolgen. Ein Block umfaßt üblicherwei­ se ein Quadrat von (8 × 8) Bildelementen, wodurch 64 Intensi­ tätswerte geschaffen sind, wenn sie nicht komprimiert sind, und ein Bild ist durch eine (N × M) Anordnung solcher Blöcke gebildet. Da jeder Block für ein Bild von 216 mm × 297 mm (bzw. 8,5′′ × 11′′) bei 15,75 Pixels/mm (400 Pixels/inch) (8 × 8) Pixels ist, ist N 425 und M ist 550 für eine Gesamt­ anzahl von 233 750 Blöcken pro Bild. Bei diesem Beispiel würde ein komprimiertes Bild 19 233 750 MCU-Einheiten enthalten, welche komprimierte Daten enthalten. Wenn das Bild in dem Speicher 12 für komprimierte Bilder aufbereitet und nicht wie­ der indexiert worden ist, enthält ein Bereich 20 für auf­ bereitete Bilddaten MCU-Einheiten aus komprimierten Daten, wobei jede MCU-Einheit im Bereich 20 eine MCU-Einheit in dem Bereich 18 für die ursprünglichen Bilddaten ersetzt; wenn ein Block mehr als einmal aufbereitet worden ist, enthält der Bereich 20 mehr als eine MCU-Einheit, um eine MCU-Einheit im Bereich 18 zu ersetzen; jedoch nur eine aufbereitete MCU- Einheit ersetzt tatsächlich den Block im Bereich 18. Ein Zeigergenerator 22 tastet den Bereich 18 ab und setzt einen Zeiger an den Anfang jeder MCU-Einheit in einer Zeigeranord­ nung 34. Wegen des Verhältnisses von eins-zu-eins zwischen Blöcken und Zeichen enthält eine Zeigeranordnung 34 (N × M) oder 233 750 Eingaben.

Anhand von Fig. 2 und 3 läßt sich besser erläutern, wie die Zeiger in der Zeigeranordnung 34 angeordnet sind. Ein erster Zeiger 35 weist auf die erste MCU-Einheit eines komprimierten Bildes 19 hin. Weitere Zeiger sind in ähnlicher Weise Blöcken und den entsprechenden MCU-Einheiten zugeordnet. Eine Zeiger­ anordnung 34 kann logischer Weise in einer zweidimensionalen Anordnung arrangiert sein, wie in Fig. 1 dargestellt ist, um der Anordnung von Blöcken in dem Bild zu entsprechen, oder sie kann in einer eindimensionalen Anordnung angeordnet sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Jeder Zeiger weist auf eine MCU-Einheit im Bereich 18 oder- wie im Falle eines Zeigers (n+3), auf einen MCU-Einheit im Bereich 20 hin.

In Fig. 1 tastet, sobald jede MCU-Einheit im Bereich 18 abge­ tastet wird, der Zeigergenerator 22 einen Bereich für auf­ bereitete Bilddaten ab. Jede MCU-Einheit im Bereich 20 enthält Bilddaten, welche die Daten in einer anderen MCU- Einheit ersetzen. Die ersetzte MCU-Einheit ersetzt jeweils eine MCU-Einheit im Bereich 18, wenn die MCU-Einheit die erste Aufbereitung einer ursprünglichen MCU-Einheit ist, oder ersetzt eine MCU-Einheit im Bereich 20, wenn die MCU-Einheit bereits aufbereitet worden ist. Jede MCU-Einheit im Bereich 20 enthält einen Zeiger zu der MCU-Einheit, welche ersetzt wird. Folglich tastet ein Zeigergenerator 22 einfach eine MCU-Ein­ heit im Bereich 20 ab, identifiziert den der MCU-Einheit zu­ geordneten Block und aktualisiert den Zeiger für diesen Block in der Zeigeranordnung 34. Der Zeigergenerator 22 tastet einen Bereich 20 von älteren Aufbereitungsvorgängen zu den neuesten Aufbereitungsvorgängen ab, so daß, wenn Mehrfach- Aufbereitungen in dem Bereich 20 für einen einzigen Block vor­ handen sind, nur auf die letzte MCU-Einheit für diesen Block durch einen Zeiger in der Zeigeranordnung 34 hingewiesen wird.

Sobald eine Zeigeranordnung 34 initialisiert ist, verwendet ein Blockdecoder 24 die Zeiger in der Anordnung 34, um aus­ gewählte MCU-Einheiten im Bereich 18 zu finden; in anderen Ausführungsformen legt ein Blockdecoder 24 MCU-Einheiten im Bereich 18 ohne Bezugnahme auf die Zeigeranordnung 34 fest, obwohl ein Verwenden einer Zeigeranordnung 34 vorgezogen wird, da eine Verarbeitungsverdopplung vermieden wird. Ein Blockdecoder 24 könnte auch das ganze Bilde decodieren, das in dem Speicher 12 für komprimierte Bilder gespeichert ist; jedoch würden dadurch mehrere Vorteile der Erfindung verloren gehen.

Üblicherweise betrifft eine Bildaufbereitung nur einen kleinen Teil des ganzes Bildes. Dieser Teil, ein virtuelles Bild, wird decodiert und dann von dem Editor 28 wie ein voll­ ständiges Bild behandelt. In Fig. 2 ist dargestellt, welche Be­ ziehung ein virtuelles Bild 44 zu einem ganzen Bild 42 hat. In Fig. 2 mißt ein ganzes Bild 42 (N × M) Blöcke, während ein virtuelles Bild 44 (4 × 4) Blöcke mißt.

In Fig. 1 ist jedoch beispielsweise das virtuelle Bild 44 das für ein Aufbereiten ausgewählte virtuelle Bild und ein Blockdecoder 24 decodiert nur die 16 Blöcke des virtuellen Bildes 44 und bringt die sich ergebenden Blöcke in dem Dis­ play-Speicher 36 unter. Von dem Display-Speicher 36 aus kann das virtuelle Bild 44 verarbeitet, dargestellt oder bloß ge­ speichert werden. Bezeichnenderweise braucht der Bildpro­ zessor 14 keine Verarbeitungs-Resourcen und -Zeit zum De­ komprimieren des gesamten Vollbildes, sondern nur die MCU- Einheiten zu opfern, die sich auf Blöcke in dem virtuellen Bild 44 beziehen.

Während einer Initialisierung arbeitet der Blockdecoder 24 parallel zu dem Randwert-Berechner 26, obwohl in anderen Ausführungsformen deren Betrieb seriell erfolgt oder ganz unabhängig hiervon ist. Der Randwert-Berechner 26 tastet die MCU-Einheiten in dem Speicher 12 für komprimierte Bilder ab; ein Auswerten nur der Differentialwerte in jeder MCU-Einheit, welche differentiell ist, erfordert nur eine Bezugnahme auf eine Referenz-MCU-Einheit. Für eine Norm, die JPEG-Norm, enthält jede MCU-Einheit einen Differentialwert für eine Gleichspannungsintensität, und die Referenz-MCU-Einheit für irgendeine MCU-Einheit ist die MCU-Einheit für den Block links von dem zu decodierenden Block. Um beispielsweise den absoluten Gleichspannungswert für den Block (n + 2) zu finden (siehe Fig. 2), wird ein Differenz-Wert von einer MCU-Ein­ heit (n + 2) extrahiert, und der absolute Gleichspannungswert für den Block (n + 1) wird von dem extrahierten Wert sub­ trahiert. Da jedoch der Block (n + 1) nicht dekomprimiert ist, da er nicht in dem virtuellen Bild 44 ist, wird von dem Randwert-Berechner 26 nur der Gleichspannungswert von diesem Block aus extrahiert. Um die Verzögerungen zu vermei­ den, wenn ein virtuelles Bild quer über ein Vollbild schwenkt, sind linke und rechte Randtabellen 38 und 40 vorgesehen.

Anhand von Fig. 4 wird die Beziehung zwischen den Randtabellen und dem virtuellen Bild 44 erläutert, welches in dem Display- Speicher 36 gespeichert ist. Ein virtuelles Bild 44 wird an­ fangs durch Blöcke A, B, C und D zusammengehalten. Die linke Randtabelle 38 enthält eine Eingabe für jede Zeile eines Vollbildes 42, und die Tabelle reicht oft über die Grenzen des virtuellen Bildes 44 hinaus. Die Eingabe für jede Zeile enthält einen absoluten Gleichspannungswert für den Block in dieser Zeile und gerade links die am weitesten links lie­ gende Blockspalte in dem virtuellen Bild 44. Beispielsweise ist die Eingabe Y in der linken Randtabelle der Gleichspan­ nungs-Absolutwert für den Block in dem Vollbild, welches links von dem Block D sein würde. Ebenso enthält die rechte Rand­ tabelle 40 Eingaben für die Gleichspannungs-Absolutwerte von Blöcken in den am weitesten rechts liegenden Spalten des virtuellen Bildes 44. Folglich enthalten die Tabellen 38 und 40 M Eingaben.

Wenn das virtuelle Bild 44 horizontal über das Vollbild 42 verschoben wird, werden neue Blöcke in einem Aktualisierungs­ bereich 100 dekomprimiert und in den Display-Speicher 36 ge­ bracht. Ohne die Randtabellen müssen, um einen Block vollstän­ dig zu dekomprimieren, die Gleichspannungs-Differenzwerte für jeden Block links von den zu dekodierenden Blöcken summiert werden. Statt dessen wird mit Hilfe der rechten Randtabelle nur eine Summe oder Subtraktion benötigt. Wenn beispielsweise der Block E dekomprimiert wird, wird der Gleichspannungs-Ab­ solutwert für den Block E von dem Gleichspannungs-Differenz­ wert in der MCU-Einheit aus für den Block E und der Gleich­ spannungs-Absolutwert für den Block B gefunden, welcher in der rechten Randtabelle gespeichert ist. Wenn jede neue Spal­ te in das virtuelle Bild eingebracht wird, werden die Randta­ bellen mit den Gleichspannungs-Absolutwerten für die neuen Spalten aktualisiert. Beispielsweise würde die Eingabe, wel­ che den Gleichspannungs-Absolutwert für den Block B hielt, den Gleichspannungs-Absolutwert für den Block E nach einem Verschieben um eine Spalte nach links halten. In anderen Kom­ pressionsschemen können eine obere und eine untere Randtabel­ le verwendet werden, wobei Differenzwerte zu Blöcken oberhalb und unterhalb eines zu dekodierenden Blocks in Beziehung ste­ hen. Das sich ergebende virtuelle Bild 104 und die sich erge­ benden Randtabellen L′ und R′ sind dargestellt.

Zwei Randtabellen sind nicht unbedingt notwendig, jedoch für größere virtuelle Bilder ist weniger Berechnung während einer Verschiebung notwendig, wenn zwei Tabellen verwendet werden. Wenn beispielsweise keine rechte Randtabelle 40 vorhanden ist, könnte der Spannungs-Absolutwert für den Block E aus der linken Randtabelle bestimmt werden, indem die Gleichspannungs- Differenzwerte für jeden Block in der oberen Zeile des virtu­ ellen Bildes 44 summiert werden. Selbst mit einer Randtabelle wird die Anzahl an erforderlichen Summenbildungen durch die Anzahl Blöcke zwischen dem Rand des virtuellen Bildes, welchen die Randtabelle enthält, und dem Rand des Vollbildes verrin­ gert. Da ein Randwert-Berechner 26 die Gleichspannungs-Abso­ lutwerte für Blöcke, einschließlich denjenigen in dem virtu­ ellen Bild 44 bestimmt, können diese Werte in dem Blockdeko­ dierer 24 vorgesehen werden, welcher die Werte benutzt, um MCU-Einheiten zu dekodieren.

Wenn ein virtuelles Bild verschoben wird, benutzt die Ver­ schiebeeinheit (Scroller) 30 die Gleichspannungswerte in den Randtabellen, um Versatz für MCU-Einheiten zu schaffen, wel­ che in dem virtuellen Bild zu verschieben sind. Wenn bei­ spielsweise das virtuelle Bild so nachgeführt wurde, daß der linke Rand des virtuellen Bildes, der von der 205-ten Spalte des Vollbildes zu der 204-ten Spalte bewegt worden ist, müß­ ten MCU-Einheiten für Blöcke in der 204-ten Spalte und auch in dem neuen virtuellen Bild decodiert werden und in den Dis­ play-Speicher 36 eingebracht werden. Statt jedoch 203 Sub­ traktionen durchzuführen, um den Gleichspannungs-Absolutwert eines Blockes in der 204-ten Spalte zu finden, können die Gleichspannungs-Absolutwerte für jeden Block in der 204-ten Spalte aus der entsprechenden Eingabe der linken Randtabelle gelesen werden. Die linke Randtabelle wird dann aktualisiert, um die Gleichspannungs-Absolutwerte der 203-ten Spalte zu halten, welche aus den Gleichspannungs-Absolutwerten der 204- ten Spalte und den Gleichspannungs-Differenzwerten der 204- ten Spalte berechnet werden.

In ähnlicher Weise enthält, wenn der rechte Rand des virtuel­ len Bildes die 204-te Spalte ist, die rechte Randtabelle 40 den Gleichspannungs-Absolutwert für die 205-te Spalte. Bei einem Verschieben um eine Spalte nach rechts, gibt die Ver­ schiebeeinheit 30 dem Blockkodierer 24 eine Richtung, um die MCU-Einheiten zu dekodieren, welche den Blöcken des neuen virtuellen Bildes entsprechen. Die neuen Blöcke liegen in der 205-ten Spalte, so daß die Gleichspannungs-Absolutwerte für diese Blöcke bereits in der rechten Randtabelle 40 verfügbar sind. Die rechte Randtabelle ist dann aktualisiert, indem je­ de Eingabe durch den Gleichspannungs-Differenzwert der Blöcke in der 205-ten Spalte verändert wird, wodurch sich die Gleichspannungswerte für Blöcke in der 206-ten Spalte erge­ ben.

Wenn das virtuelle Bild verschoben wird, ändern sich die Rand­ tabellen nicht, sondern es werden verschiedene Eingabewerte verwendet. Da die Randtabellen sich über die Länge des Voll­ bildes 42 erstrecken, kann das virtuelle Bild von der Ober­ seite zu der Unterseite des vollen Bildes verschoben werden, ohne daß irgendwelche Eingaben in den Randtabellen geändert zu werden brauchen.

Ein Bildeditor 28 kann eine interaktive bzw. dialogfähige Einrichtung sein, wobei eine Person das Bild aufbereitet, während sie den Inhalt des Display-Speicher 36 betrachtet, oder der Bildeditor 28 kann ein automatisierter Prozeß sein. Jedoch wird bei einer Anwendung ein Bild in einem Kopierer entsprechend Befehlen modifiziert, welche von einem Benutzer eingegeben worden sind, wobei der Benutzer den Inhalt des Display-Speichers 36 betrachtet oder nicht. Wenn eine Aufbe­ reitung gesichert ist, komprimiert eine Bild-Aktualisierein­ heit 32 den aufbereiteten Block 30 in einer aufbereiteten MCU- Einheit wieder, speichert die aufbereitete MCU-Einheit an einer verfügbaren Stelle in dem Bereich 20 für aufbereitete Bilddaten und aktualisiert den Zeiger in der Zeigeranordnung 34, welcher diesem Block zugeordnet ist, um auf die gerade gesicherte, aufbereitete MCU-Einheit hinzuweisen. Eine Bild- Aktualisierungseinheit 32 sichert auch ein Referenzfeld mit der aufbereiteten MCU-Einheit, die anzeigt, welcher Block die kürzlich gesicherte MCU-Einheit ersetzt. Auf diese Weise kann, wenn die Bild-Aktualisiereinheit 28 eine "Undo"-Opera­ tion initiiert, eine Bild-Aktualisiereinheit 32 einfach den Zeiger ändern, um auf die MCU-Einheit hinzuweisen, auf welche durch die gerade gesicherte MCU-Einheit Bezug genommen worden ist, wodurch wirksam der vorhergehende Aufbereitungsvorgang gelöscht wird. Eine Bild-Aktualisierungseinheit 32 und ein Bild-Editor 28 können auch mit mehr als einem Block gleich­ zeitig arbeiten. Da eine Bild-Aktualisierungseinheit 32 eine Zeigeranordnung 34 für jede aufbereitete MCU-Einheit aktua­ lisiert, ist die Zeigeranordnung 34 auf den neuesten Stand gebracht, und der Speicher 19 für komprimierte Bilder muß nicht von dem Zeigergenerator 32 abgetastet werden, bis ein neues komprimiertes Bild in den Speicher 12 geladen wird.

In Fig. 5 ist ein Zeiger 35 einer Zeigeranordnung 34 darge­ stellt. In der beschriebenen Ausführungsform weist der Zeiger 32 Bits auf, von denen das höchstwertige Bit zum Halten eines Aufbereitungsflags dient, und die verbleibenden 31 Bits eine MCU-Adresse 52 bilden. Ein virtuelles Aufbereiten wird mit Hilfe von Werkzeugen erreicht, um die Bilddaten auf dem Dis­ play-Speicher 36 zu ändern. Wenn Pixels in einem Block aufbe­ reitet werden, wird das Aufbereitungsflag in dem Zeiger für diesen Block gesetzt, und da ein Aufbereiten den Gleichspan­ nungs-Absolutwert für den aufbereiteten Block beeinflussen könnte, wird das Aufbereitungsflag in dem Zeiger für den Block rechts von dem aufbereiteten Block ebenfalls gesetzt, da dieser Block tatsächlich ebenfalls aufbereitet worden ist, da der Differenz-Gleichspannungswert für den Block auf der rechten Seite sich mit dem Gleichspannungs-Absolutwert für den Block auf der linken Seite ändert. Sobald ein Aufberei­ tungsvorgang beendet ist, wird die Zeigeranordnung 34 wieder bezüglich gesetzter Aufbereitungsflags abgetastet. Für jeden durch ein Flag gekennzeichneten Bereich werden MCU-Einheiten von einem komprimierten Bild 12 aus decodiert, wobei von der links sichtbaren MCU-Einheit für jede Blockzeile des mit einem Flag gekennzeichneten Bereich gestartet wird, um die Gleichspannungswerte für die Blöcke links von jedem aufberei­ teten Block zu bestimmen. Wenn eine aufbereitete MCU-Einheit auf den ganz links oder ganz rechts befindlichen Rand fällt, wird die Randtabelle mit Hilfe des neuen Werts aktualisiert.

Wie in Fig. 6 dargestellt, werden die neuen Aufbereitungsdaten an den Bereich 18 für ursprüngliche Bilddaten in dem auf berei­ teten Bilddatenbereich 20 angehängt. Folglich kann die Zeiger­ anordnung 34 den Bildspeicher 12 für komprimierte Bilder als einen einzigen linearen Speicher adressieren. Sobald die auf­ bereitete MCU-Einheit geschaffen ist, werden die in Fig. 6 dargestellten Aufbereitungskopffelder initialisiert, die auf­ bereitete MCU-Einheit wird im Bereich 20 gespeichert, und der Zeiger in der Zeigeranordnung wird initialisiert, um auf den Aufbereitungskopfteil in der gerade gespeicherten, aufberei­ teten MCU-Einheit hinzuweisen.

Die MRKR- und HLEN-Felder sind vorgesehen, so daß die aufbe­ reiteten MCU-Einheiten zu der JPEG-Norm passen. Das EID-Feld zeigt die Aufbereitungs-Kennummer zum Nachführen und "Auf­ wickeln" ("undoing") von Aufbereitungen in einem Block an. Das PBP-Feld weist auf die vorherige Version der MCU-Einheit hin. Die vorherige Version ist im Bereich 18 für die erste aufbereitete MCU-Einheit eines Block; Wenn jedoch eine aufbe­ reitete MCU-Einheit wieder aufbereitet wird, weist das PBP- Feld der zweiten aufbereiteten MCU-Einheit auf die erste auf­ bereitete MCU-Einheit hin. Das NBP-Feld in der ersten aufbe­ reiteten MCU-Einheit wird dann gesetzt, um in Vorwärtsrich­ tung auf die zweite aufbereitete MCU-Einheit hinzuweisen, um auf diese Weise eine verknüpfte Liste zu bilden. Das CBB-Feld zeigt die Anzahl von folgenden Bilddaten-Bits an, so daß folg­ lich die Bilddatei durch Überspringen von einem Kopfteil zum anderen abgetastet werden kann, bis der gewünschte Kopfteil gefunden ist. Das CBD-Feld enthält die Bilddaten selbst. Da die Daten in dem CBD-Feld entropie-kodiert sind, ändert sich die Anzahl Bits von MCU-Einheit zu MCU-Einheit. Diese Felder erlauben es, daß eine aufbereitete Bilddatei nacheinander in eine neue Bilddatei gelesen wird, indem die. MCU-Einheiten in dem aufbereiteten Bereich in einer Bilddatei wieder geordnet werden,. wobei die aufbereiteten MCU-Einheiten in den Bereich für ursprüngliche Daten der neuen Bilddatei eingegliedert werden, und der aufbereitete Bereich der neuen Bilddatei leer ist.

Die gesondert identifizierten Einheiten eines Bildprozessors 14 könnten als ein oder mehrere Software-Programme ausgeführt sein, die in einem Computer laufen, oder die Funktionalität der Einheiten kann verknüpft oder weiter unterteilt werden.

Claims (14)

1. Verfahren zum Behandeln eines Teils eines verdichteten Bildes für ein Aufbereiten, wobei das Bild in Blöcke aufgeteilt wird, indem jeder Block durch digitale Daten dargestellt wird, und wobei die digitalen Daten für jeden Block in eine minimalcodierte Einheit (MCU) komprimiert werden, indem eine Anzahl der minimalcodierten Einheiten ein Paket aus komprimierten Bilddaten bildet, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Zeigeranordnung geschaffen wird, wobei jeder Zeiger in der Zeigeranordnung auf eine minimalcodierte Einheit in dem Paket aus komprimierten Bilddaten in einer komprimier­ ten Bilddatei hinweist;
eine Teilmenge an Blöcken aus dem Bild ausgewählt wird, um ein virtuelles Bild festzulegen;
eine Gruppe von minimalcodierten Einheiten, welche dem vir­ tuellen Bild entsprechen dekomprimiert wird;
das virtuelle Bild aufbereitet wird, um zumindest einen aufbereiteten Block zu bilden;
der zumindest eine aufbereitete Block in eine aufbereitete minimalcodierte Einheit komprimiert wird;
die aufbereitete, minimalcodierte Einheit in einem Speicher für aufbereitete Blöcke gesichert wird, und
der entsprechende Zeiger in der Zeigeranordnung so modifi­ ziert wird, daß der Zeiger dem aufbereiteten Block ent­ spricht und auf diesen hinweist, wobei die Blöcke, auf de­ ren entsprechende minimalcodierte Einheiten durch die Zei­ ger der Zeigeranordnung hingewiesen wird, wie sie bei dem Modifizierschritt modifiziert worden sind, kollektiv ein aufbereitetes Bild festlegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß beim Auswählen von Blöcken weniger als alle Blöcke eines Bildes ausgewählt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Aufbereitungsschritt durch einen Rechner über eine Wechselwirkung mit einem Benutzer erreicht wird, welcher das virtuelle Bild auf einem Display betrachtet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schritte, Aufbereiten, Verdichten zumindest des einen aufbereiteten Blockes und Modifizieren des Zeigers mehr als einmal wiederholt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Block ein einzelnes Pixel ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Zeiger ein Aufbereitungsflag und einen Adres­ senwert aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine minimalcodierte Einheit einen Kopfteil und einen Hauptteil aufweist, wobei der Kopfteil der minimalco­ dierten Einheit eine Bildblock-Identifiziereinheit und ein Längenfeld aufweist, das die Anzahl an Bits der minimalcodier­ ten Einheit anzeigt, und daß der Kopfteil der minimalcodier­ ten Einheit zumindest einen Relativwert und eine Anzahl Abso­ lutwerte für Qualitäten eines Bildblockes aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die minimalcodier­ ten Einheiten differentiell codierte Werte für eine Qualität eines Blockes enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren ein Absolutwert für die Qualität einer Anzahl von Blöcken bestimmt wird, die einem Rand des virtuel­ len Bildes benachbart sind;
eine Randtabelle geschaffen wird, um die Absolutwerte zu hal­ ten, und
die Randtabelle verwendet wird, um Absolutwerte für die Quali­ tät für neue Blöcke zu bestimmen, die dekomprimiert und zu dem virtuellen Bild hinzugefügt worden sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die neuen Blöcke in einer Verschiebe- oder Rollope­ ration hinzugefügt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Bild in Blöcke aufgeteilt wird, indem jeder Block durch digitale Daten dargestellt wird, die zumindest einen Relativwert einschließen, und wobei ein Absolutwert für einen Block festge­ legt wird, indem auf Relativwerte für andere Blöcke Bezug genommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
Blöcke aus dem Bild gewählt werden, um ein virtuelles Bild festzulegen, das dem Teil eines komprimierten Bildes entspricht;
ein Absolutwert für jeden einer Anzahl Blöcke festgelegt wird, die einem Rand des virtuellen Bildes benachbart sind;
eine Randtabelle zum Halten der Absolutwerte geschaffen wird, und die Randtabelle dazu verwendet wird, Absolutwerte für Blöcke zu bestim­ men, die dekomprimiert und zu dem virtuellen Bild hinzugefügt worden sind.

11. Einrichtung zum Behandeln eines Teils eines verdichteten Bildes für ein Aufbereiten, wobei das Bild in Blöcke aufge­ teilt wird, indem jeder Block Pixel-Daten aufweist, die das digitale Bild an Stellen darstellen, welche jedem Pixel in jedem Block entsprechen, und wobei das Bild in Form von mini­ malcodierten Einheiten (MCU) in einem Paket aus komprimierten Bilddaten gespeichert wird, wobei jede minimalcodierte Ein­ heit einem Block entspricht, gekennzeichnet durch
eine Zeigeranordnung, wobei jeder Zeiger der Zeigeranordnung auf eine minimalcodierte Einheit hinweist, und die Zeigeran­ ordnung kollektiv auf das Paket aus komprimierten Bilddaten hinweist;
einen Speicher für komprimierte Daten zum Halten des aus kom­ primierten Bilddaten gebildeten Pakets;
einen Speicher für virtuelle Bilder zum Halten von Blöcken, die einem virtuellen Bild entsprechen;
einen Speicher für aufbereitete Daten zum Halten von aufbe­ reiteten minimalcodierten Einheiten, welche aufbereiteten Blöcken des virtuellen Bildes entsprechen, und
eine Einrichtung, um einen Zeiger in der Zeigeranordnung zu modifizieren, welcher einem aufbereiteten Block entspricht, wobei die Einrichtung zum Modifizieren den Zeiger modifiziert, um auf eine aufbereitete minimalcodierte Einheit hinzuweisen, welche dem aufbereiteten Block entspricht.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die verdichteten Daten entsprechend der JPEG-Norm komprimiert sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pixel-Daten eine Grauskala-Intensi­ tät darstellen.

14. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bildelementdaten mehr als einen Di­ gitalwert aufweisen, wobei jeder Digitalwert die Intensität einer Farbe darstellt.