DE69030230T2

DE69030230T2 - Bildverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE69030230T2
Application number: DE1990630230
Authority: DE
Inventors: Yushi Kaneko; Yasutomo Suzuki; Masafumi Wataya; Toshiyuki Yanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2010-10-05
Also published as: DE69030230D1; EP0421773A3; EP0421773A2; EP0421773B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungssystem, und insbesondere ein Bildverarbeitungssystem zur Videosignalverarbeitung.
Videoausdrucke sind bereits bekannt für das Ausdrucken eines Fernsehbildes. Insbesondere der Videoausdruck aus dem herkömmlichen Fernsehsystem mit 525 Abtastzeilen wird als nützliches Mittel zum Ausdruck entscheidender Momente in Nachrichten- oder Sportprogrammen verwendet.
Bei den letzten Sportereignissen oder dgl. sind Videoaufzeichnungen oft nur als Aufzeichnungen erhaltlich, so daß die Rolle des Videoausdruckens immer wichtiger wird. Insbesondere das Bild des hochauflösenden Fernsehens wird die Bildqualität des Videoausdruckens bedeutsam verbessern und wird augenscheinlich die Anwendung des Videoausdruckens verbreiten. Beispielsweise hat das hochauflösende Fernsehen ein Auflösungsvermögen von 1920 x 1035 Punkten und kann ein hochqualitatives Bild beim Ausdruck einer A4- Größe bereitstellen.
Beim Umgang des Bildsignals des herkömmlichen hochauflösenden Fernsehens in Form digitaler Signale ist jedoch das Vertikal- zu- Horizontal- Verhältnis eines jeden Pixels nicht 1 : 1 (Quadrat), sondern jedes Pixel hat eine irgendwie schragrechteckige Gestalt, beispielsweise bei der vorgeschlagenen Norm der Broadcasting Technology Developement Association (BTA S- 001 1125/60 High Defition Television Studio System Standard). Wenn derartige Daten, bei denen das Vertikal- zu- Horizontal- Verhältnis eines jeden Pixels nicht 1 : 1 ist, die an einen Drucker oder dgl. geliefert werden, der zur Verarbeitung von Daten mit quadratischen Pixels eingerichtet ist, wird folglich ein im Bildseitenverhältnis verzerrtes Bild des gedruckten Bildes erzeugt, das sich von dem Originalbild unterscheidet.
Mit einer gleichen Bildverzerrung ist auch zu rechnen, wenn ein Videosignal mit einem 1 : 1- Bildseitenverhältnis, das in einer Bildleseeinheit, beispielsweise in einem Scanner erzeugt wird, an eine Ausrüstung der BTA- Norm geliefert wird, wie beispielsweise an einen digitalen Videokassettenrecorder.
Des weiteren ist die Abtastfrequenz von 74,25 MHz, die bei dem hochauflösenden Signal verwendet wird, primär zur Verwendung in Sendestudios ausgelegt. Da der Umfang der Bilddaten bei einer derartigen Abtastfrequenz enorm hoch ist, wird die Frequenz generell bei der üblichen professionellen und der Amateuranwendung auf einen Pegel herabgesetzt, der eine tolorierbare Bildqualität beibehalten kann. Beispielsweise wird eine Abtastfrequenz von 48,6 MHz in einem sogenannten MUSE- System verwendet. Jedoch ist jedes Pixel kein Quadrat, selbst bei einer derartigen Abtastfrequenz, so daß der Ausdruck mit den zuvor erwähnten Schwierigkeiten begleitet ist.
Die Japanische Zusammenfassung JP- A- 61- 262383 offenbart die Anwendung eines normalen Fernsehsignals als Quelle zur Umsetzung in ein Videosignal zum Drucken.
Die Japanische Patenanmeldung JP- A- 63- 2122 81 offenbart das Drucken eines Umkehrbildes eines Fernsehbildes, das in einem Bildspeicher gespeichert wird. Die Umkehr wird erzielt unter Verwendung eines Eingangsfolgebearbeitungs- (FIFO- ) Speichers, der in einen Speicher konvertibel ist, aus dem das zuletzt Eingebene zuerst ausgegeben wird (LIFO).
Die Europäische Patentanmeldung EP- A- 0294622 offenbart ein Faksimiligerät zur Wiedergabe von Seiten der A3- Größe, wie auch von Paaren von Seiten der A4- Größe. Eine Pixelansicht- Verhältnisumsetzung wird durch Manupulieren der Adressierung der Seitenspeicherplätze erzielt, während aus diesem Speicher zur Bildausgabe gelesen wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bildverarbeitungssystem zu schaffen, das nicht mit den zuvor erwähnten Nachteilen behaftet ist, beispielsweise soll ein Bildverarbeitungssystem mit einem einfachen Aufbau geschaffen werden, der noch in der Lage ist, ein befriedigendes Bild bereitzustellen, selbst wenn die Bildseitenverhältnisse des Druckers und des Bildeingabegerätes untereinander verschieden sind.
Die Erfindung sieht ein Bildverarbeitungsgerät zum Drucken von in einem Format des Fernsehnorm- Bildsignals empfangenen Bilddaten unter Verwendung eines Bilddruckers vor, mit:
Speichermitteln zur Speicherung und zur Freigabe von Pixeldaten eines Fernsehbildes gemäß einem Pixelbildseitenverhältnis des Normformates;
Übertragungsmitteln zur Übertragung der freigegebenen Pixeldaten aus den Speichermitteln an den Drucker;
das dadurch gekennzeichnet ist, daß
das Normformat ein sich vom nominalen Pixelbildseitenverhältnis des Druckers unterscheidendes Pixelbildseitenverhältnis hat und daß
das Übertragungsmittel über Mittel verfügt, die das Bildseitenverhältnis von vom Drucker gedruckten Pixeln abhängig von von den Speichermitteln freigegebenen Pixeldaten gemäß dem Bildseitenverhältnis des Normformates ändern, wobei die Änderung synchron mit der Übertragung erfolgt, wodurch ein dem Fernsehbild im Bildseitenverhältnis getreues gedrucktes Bild erzielt wird.
Die Erfindung sieht weiterhin ein Bildverarbeitungsgerät zur Umsetzung abgetasteter Bilddaten in ein Fernsehnorm- Bildsignalformat vor, wobei das Normformat ein sich von dem nominellen Pixelbildseitenformat des zur Erzeugung der Abtastbilddaten benutzten Scanners unterscheidendes Pixelbildseitenverhältnis hat, mit:
Speichermitteln zur Speicherung von Pixeldaten des abgetasteten Bildes gemäß dem Pixelbildseitenverhältnis des Fernsehnorm- Bildsignalformats; und mit
Übertragungsmitteln zur Übertragung der abgetasteten Bilddaten vom Scanner in die Speichermittel,
wobei das Übertragungsmittel über Mittel zur Änderung des Bildseitenverhältnisses der Pixel verfügt, die von dem Scanner abhängig vom Bildseitenverhältnis von vom Bildspeichermittel gelieferten Pixeldaten abgetastet werden, um an das Bildspeichermittel Bilddaten gemäß dem Bildseitenverhältnis des Fernsehnorm- Bildsignalformats synchron mit der Übertragung zu liefern.
Spezielle Ausführungsbeispiele, die hier in dem Bildverarbeitungssystem enthalten und in der Lage sind, das Bildseitenverhältnis des Bildes des Druckers oder des Bildabtasters ohne Verwendung einer besonderen Einrichtung zur Wandlung des Datenumfangs zu ändern, und/oder Geräte, die in der Lage sind; eine befriedigende Druckbildsignalanpassung der Norm des hochauflösenden Fernsehens zu erreichen.
Noch weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung und deren Merkmale werden aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen deutlich, die in Verbindung mit der bei liegenden Zeichnung gegeben werden.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines in Fig. 1 gezeigten Bildseitenverhältnisumsetzers 14;
Fig. 3 ist eine Zeittafel, die die Funktionen der Schaltung von Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaltung von Fig. 2 zeigt;
Fig. 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Ausbaus eines Druckers 18 zeigt;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines abgewandelten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Schaltung;
Figuren 8 und 9 sind Zeittafeln, die Funktionen der in Fig. 7 dargestellten Schaltung zeigen;
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist eine Ansicht, die einen Druckeraufbau zeigt, der sich von demjenigen der Fig. 5 unterscheidet;
Figuren 12 und 13 sind Blockschaltbilder, die Beispiele des Aufbaus einer Druckgeschwindigkeits- Änderungsschaltung in Fig. 11 zeigen;
Fig. 14 ist eine Ansicht, die Einzelheiten des in Fig. 10 dargestellten Scanners zeigt.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems, das die vorliegende Erfindung verkörpert. In Fig. 1 ist eine hochauflösende Videoeinrichtung 10 gezeigt (nachstehend als HD- Einrichtung bezeichnet) zur Eingabe und Freigabe von Videosignalen, wie beispielsweise eine hochauflösende Fernsehkamera, ein hochauflösender Videokassettenrecorder oder ein hochauflösender Fernsehempfänger; ein Bildspeicher 12 zur Speicherung des Videosignals aus der HD- Einrichtung oder aus einem Datenmengenwandler; ein Datenmengenwandler (Bildseitenverhältnisumsetzer) 14 zur Wandlung des Datenumfangs des Videosignals aus dem Bildspeicher 12 oder einem Abtaster 16 zur Belieferung des Bildspeichers 12 oder eines Druckers 18; ein Scanner 16 und ein Drucker 18, die üblicherweise durch ein Signalkabel verbunden sind, um einen Kopierer durch wechselseitige Verbindung zu bilden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt die HD-Einrichtung ein Bildsignal einer Frequenz sogenannter BTA-Norm (74,25 MHz) ab, und der Drucker 18 druckt das Bildsignal mit einer Geschwindigkeit entsprechend 71,28 MHz.
Im folgenden werden zwei Beispiele des Aufbaus vom Datenmengenwandler 14 beschrieben.
Wenn das Fernsehsignal mit hoher Auflösung mit einer Frequenz von 74,25 MHz abgetastet wird, festgelegt nach der BTA- Norm, wird jedes Pixel vertikal schräg, und jede Zeile enthält 1920 Pixel. Andererseits erzeugt der Drucker 18 quadratische Pixel mit einem vertikal-zu-horizontal-Verhältnis von 1:1, so daß eine Zeile 1840 benötigt, um das Bildseitenverhältnis von 16:9 des hochauflösenden Fernsehens zu realisieren. Um das mit 74,25 MHz abgetastete Videobild auszudrucken muß folglich die Datenmenge pro Zeile von 1920 Pixeln auf 1840 herabgesetzt werden.
Zu diesem Zwecke wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel eines der nachstehenden Verfahren angewandt.

(1) Einfaches Sprungverfahren

Wie zuvor erläutert, unterscheidet sich die Abtastfrequenz der BTA-Norm und die Frequenz des Druckers um etwa 3 MHz. Folglich kann das Bildseitenverhältnis des gesamten Bildes beibehalten werden durch Überspringen dreier Pixel nach jeweils 74 Pixeln.

(2) Rechenverfahren

Anstelle des zuvor erwähnten Überspringens dreier Pixel nach jeweils 74 Pixeln kann eine Interpolationsrechnung angewandt werden, um 74 Pixel in 71 Pixel umzusetzen, wodurch ein gleichmäßiges Bild erzeugt wird.
Fig.2 zeigt ein Beispiel des Aufbaus des Datenmengenwandlers 14, der das zuvor erläuterte einfache Sprungverfahren benutzt.
Ein FIFO- (First- In- First- Out-) Speicher 20 ist zur Speicherung der Daten aus dem Bildspeicher 12 und zur Sendung der Daten an den Drucker 18 vorgesehen. Der FIFO- Speicher ist ein asynchroner Speicher zur Umsetzung des Datenbetrages in jeder Zeile und kann einen Aufbau von 2048 x 8 Bits haben, da es nach der BTA-Norm 1920 x 1035 Pixel gibt. Eine Speichersteuerung 22 empfangt aus dem Drucker 18 ein Horizontalsynchronsignal Hsync und ein Vertikalsynchronsignal Vsync und erzeugt synchron mit dem Hsync Signal ein Lesebefehlssignal RM für den Bildspeicher, ein Schreibaktivierungssignal WE und ein Leseaktivierungssignal RE für den FIFO-Speicher 20 sowie ein Videoaktivierungssignal VE, das dem Drucker die effektive Bildperiode anzeigt.
Im folgenden wird die Funktion des Datenmengenwandlers 14 anhand einer in Fig. 3 dargestellten Zeittafel erläutert, die das Hsync-Signal (i) des Druckers, das Lesebefehlssignal (ii) für den Bildspeicher 12, das Schreib - und das Leseaktivierungssignal (iii), (iv) für den FIFO-Speicher 20 veranschaulicht, sowie das Videoaktivierungssignal VE (v) für den Drucker 18. Die in Fig. 3 gezeigte Speichersteuerung 22 sendet ein Speichertaktsignal WCLK von 74,25 MHz und ein Lesetaktsignal RCLK von 71,28 MHz an den FIFO-Speicher 20. Somit führt der in Fig. 2 gezeigte FIFO- Speicher 20 eine Kompensation zwischen der Geschwindigkeit des Bildspeichers 12 nach der BTA- Norm und 71,28 MHz des Druckers 18 aus.
Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das WE- Signal in einem niederpegeligen Zustand während Perioden von drei Pixeln in einer Periode von 74 Pixels beibehalten, wie in Fig. 3 durch (iii) dargestellt, wodurch das einfache Überspringen realisiert wird, das oben (1) erläutert ist.
Es ist auch möglich, gemeinsame Taktimpulse als RCLK- und WCLK- Signale zu verwenden, wie in Fig. 7 gezeigt, um die Bilddaten aus dem Bildspeicher 22 gleichzeitig mit der Eingabe des Horizontalsynchronsignals Hsync aus dem Drucker zu lesen, und um das Pixelüberspringen durch Steuerung des Schreibaktivierungssignals für den Speicher zu realisieren. In diesem Falle wird nach der Austastperiode des Druckers 18 das Schreibaktivierungssignal RE wirksam gehalten, um die Pixeldaten aus dem Speicher 20 zum Drucker 18 zu liefern, die der Datenumfangswandlung unterzogen wurden.
Fig. 9 ist eine Zeittafel des Speichers 20 und der Speichersteuerung 22 für den Fall des Druckens der mit 48,6 MHz abgetasteten Videodaten. In diesem Falle wird jedes Pixel in der Horizontalen rechteckig- länglich, und eine Zeile enthält 1257 Pixel. Es ist daher erforderlich, bei der Lieferung an den Drucker 18 ein Pixel etwa alle 2,16 Pixel zu interpolieren. Eine derartige Interpolation kann realisiert werden durch Steuerung des Datenlesens aus dem Speicher 20. Da jedoch die Interpolation eines Pixels nur für eine ganzzahlige Anzahl von Pixeln möglich ist, werden diese im vorliegenden Ausführungsbeispiel so kombiniert, daß eins Pixel auf zweie Pixel interpoliert wird, und daß ein Pixel auf drei Pixel zur Erzielung der Interpolation eines Pixels alle 2,16 Pixel im Durchschnitt interpoliert wird.
In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Umsetzung des Bildseitenverhältnisses geleitet bei der Übertragung des Videosignals aus dem Bildspeicher 12 an den Drucker 18. Ein anderes in Fig.4 gezeigtes Ausführungsbeispiel ist zu einer zusätzlichen Wandlung des Bildseitenverhältnisses beim Speicher des durch den Scanner 16 gewonnenen Bildsignals im Bildspeicher 12 in der Lage.
In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es zusätzlich vorgesehene Schalter 24, 26 zür Umschaltung des Eingangs- und Ausgängssignals des FIFO- Speichers 20. Ein Umschaltbefehlssignal zur Steuerung der Schalter 24, 26 wird auch an die Speichersteuerung 22 geliefert. Abhängig vom Umschaltbefehlssignal steuert die Speichersteuerung 22 die Signale WE, RE, WCLK, RCLK, die an den FIFO- Speicher 20 in einer solchen Weise geliefert werden, daß ein entgegenetzlicher Betrieb zu der zuvor erläuterten Pixelüberspringung bewirkt wird.
Wie im Vorstehenden erläutert, ist die vorliegende Erfindung zur willkürlichen Wandlung des Bildseitenverhältnisses durch Verwendung eines FIFO- Speichers und der Steuerung der Zeitvorgabe und Frequenz des Datenschreibens in und des Auslesens aus dem FIFO- Speicher möglich.
Da auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Datenmengenwandler 14 hinter dem Bildspeicher zur Speicherung des aus der HD- Einrichtung gewonnenen Videosignals vorgesehen ist, kann der Datenmengenwandler 14 mit relativ niedriger Geschwindigkeit betrieben werden, verglichen mit dem Falle, bei dem der Datenmengenwandler zwischen der HD- Einrichtung und dem Bildspeicher vorgesehen ist, so daß die Schaltung mit größerer Genauigkeit arbeiten kann.
Im folgenden wird der Aufbau des Druckers 18 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
In Fig. 5 ist ein Schaltkreis 107 zur Auswahl entweder des Bildsignals aus dem Datenmengenwandler 14 oder des Bildsignals aus dem Scanner 16 gezeigt; eine Wandlerschaltung 107 zum Umsetzen der Eingangssignale R, G, B in Signale Y, M, C und K; ein Auswahlschalter 105 zur Auswahl eines der Y- , M- , C- und K- Signale aus der Wandlerschaltung 107 zur Belieferung eines D/A- Wandlers 103; und eine Bildsignal-Modulationsschaltung 101 zur Anwendung der Impulsbreitenmodulation auf das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 103.
Der Drucker des vorliegenden Ausführungsbeispiels setzt sich zusammen aus einem Laserstrahldrucker zum Farbdrucken mit einem bildsequentiellen Verfähren Ein Laserstrahl, LB- moduliert von der Modulationsschaltung 101 entsprechend den Bilddaten, wird durch einen von einem Motor 110 mit hoher Geschwindigkeit gedrehten Pölygonspiegel 112 in eine Hochgeschwindigkeits- Horizontalabtastbewegung versetzt, wie durch einen Pfeil A- B angedeutet, und fokussiert wird auf die Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel 115 durch ein f- φ- Objektiv 113 und einen Spiegel 114, wodurch eine Punktbelichtung entsprechend den Bilddaten vorgegeben wird. Eine Horinzontalabtastbewegung des Laserstrahls entspricht einer Horinzontalabtastung des Originalbildes und einer Weite von 1/16 mm Unterabtastrichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Da die lichtempfindliche Trommel 115 mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung L gedreht wird, tastet der Laserstrahl die Trommel in Hauptabtastrichtung durch die oben erläuterte Abtastbewegung des Laserstrahls ab und in Unterabtastrichtung durch die Drehung der Trommel, wodurch die Trommel sukzessive belichtet und ein zweidimensionales latentes Bild erzeugt wird. Die Belichtung wird ausgeführt durch einheitliches Laden mit einem Aufladegerät 117 und gefolgt von einer Bildentwicklung mit einer Entwicklungsmanschette 131 zur Erzeugung eines sichtbaren Tonerbildes. Entsprechend der ersten Abtastoperation eines Farbbildlasers wird die Bildentwicklung beispielsweise mit gelben Toner und mit einer Entwicklungsmanschette 131 Y zur Erzeugung eines Tonerbildes auf der lichtempfindlichen Trommel 115 entsprechend der Gelbkomponente des Videosignale durchgeführt, das durch den Schalter 108 hereinkommt.
Dann wird das gelbe Tonerbild auf ein Blatt 154 übertragen, das um eine Übertragungstrommel 116 gewickelt und an der Vorderseite von einem Greifer 151 ergriffen wird, durch Mittel eines Übertragungsaufladers 129, der am Walzenspalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 115 und der Übertragungstrommel 116 vorgesehen ist. Der zuvor erläuterte Vorgang wird für die Bilder von Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (K) wiederholt, und die Tonerbilder werden auf dem Blatt 154 überlagert, um ein Vollfarbbild mit Toner von vier Farben zu vervollständigen.
Nachfolgend wird das Übertragungsblatt 154 von der Übertragungstrommel 116 durch einen nicht dargestellten Bewegungstrennfinger abgelöst und von einem Transportband 142 zu einer Bildfixiereinheit geführt, in der das Tonerbild auf dem Blatt 154 durch Fusion mit Hitzeandruckrollen als Einheit fixiert wird.
In Fig. 5 ist auch ein Photosensor 152 dargestellt, der die Zeiten der Abtastung des Laserstrahls LB und einer Signalverarbeitungsschaltung 153 zur Erzeugung des Ausgangssignals des Photosensors 152 feststellt. Während dieser Operation des Druckers wird das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 153 als Hsync- Signal freigegeben. Eine Motortreiberschaltung 120 steuert den Motor 110 auf der Grundlage des Ausgangssignals der Verarbeitungschaltung 153 an.
Im zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel wird die Wandlung des Bildseitenverhältnisses durch einen Datenmengenwandler erreicht, aber es können auch andere Verfahren zu diesem Zwecke benutzt werden.
Beispielsweise enthält die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren der Speicherung des Datenbildsignal einmal in einem Bildspeicher, und bei der Lieferung des Signals an den Drucker wird die Druckgeschwindigkeit des Druckers in solcher Weise geandert, daß ein genaues Bildseitenverhältnis (1 : 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel) erreicht wird.
Eine derartige Änderung der Druckgeschwindigkeit kann auf verschiedene Art erreicht werden, je nach Druckertyp. Im Falle eines Laserstrahldruckers kann die zuvor erwähnte Treiberschaltung 120 so gesteuert werden, daß ein Anstieg der Drehgeschwindigkeit des Polygonspiegels erfolgt, der den Laserstrahl reflektiert. Im Falle eines Thermodruckers kann die Blattzufuhrgeschwindigkeit herabgesetzt werden.
Die Wandlung des Bildseitenverhältnisses kann durch geeignete Änderungen variiert werden, bei der Wandlung des Datenbetrages des Bildsignals, der Lesegeschwindigkeit des Scanners.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel und Verwendung eines derartigen Verfahrens, wobei gleiche Komponenten wie jene in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und später nicht noch einmal erläutert werden.
In Fig. 10 ist ein Scanner 16' mit variabler Lesegeschwindigkeit und ein Drucker 18' mit variabler Druckgeschwindigkeit vorgesehen.
Fig. 11 zeigt den Aufbau des in Fig. 10 gezeigten Druckers 18'. Der Drucker ist zusätzlich zu den in Fig. 5 da gezeigten Komponenten mit einem Druckgeschwindigkeits- Änderungsblock versehen.
Die Motortreiberschaltung 120 in Fig. 11 dreht den Motor 110 mit einer Umdrehungszahl entsprechend der Frequenz eines Zeitvorgabesignals aus einer Druckgeschwindigkeits- Änderungsschaltung 138. Somit steuert die Schaltung 138 die Umdrehungszahl des Motors 110 durch die Frequenz des Zeitsignals, das aus der Schaltung 138 an die Motortreiberschaltung 120 geliefert wird, wodurch die Umdrehungszahl des Polygonspiegels 112 gesteuert wird.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel des Schaltungsaufbaus der Druckergeschwindigkeits- Änderungsschaltung 138, in der Oszillatoren 220, 222, 224 jeweils unterschiedlicher Schwingfrequenzen vorgesehen sind, sowie ein Schalter 226 zur Auswahl eines der Ausgangstaktsignale der Oszillatoren 220, 222, 224 zur Belieferung der Motortreiberschaltung 120. Der Oszillator 222 schwingt beispielsweise mit einer normalen Frequenz; der Oszillator 220 schwingt mit einer höheren Frequenz von 72,45 MHz zur Korrektur der vertikalen rechteckig- schrägen Pixelgestalt; und der Oszillator 224 schwingt mit einer niedrigen Frequenz von 48,6 MHz zur Korrektur der horizontalen schräg- rechteckigen Pixelgestalt. Einer der Ausgangssignale der Oszillatoren 220, 222, 224 wird gemäß der Abtastrate des zu druckenden Bildsignals gewählt. Auf diese Weise kann der Drucker 18' mit einer Druckgeschwindigkeit entsprechend der Abtastrate betrieben werden, wodurch das Druckbild eines Bildseitenverhältnisses erzeugt wird, das dem des Originalbildes gleich ist.
Fig. 13 zeigt ein weiteres Beispiel der Druckgeschwindigkeits-Änderungsschaltung 138, in der ein Quarzoszillator 228 mit einer konstanten Frequenz vorgesehen ist, ein programmierbarer Zähler 230 und eine Frequenzteil- Verhältniseinstellschaltung 232 zur Bestimmung des Frequenzteilverhältnisses im programmierbaren Zähler 230. Die Schaltung 232 gibt ein Teilfrequenz- Verhältnissignal gemäß der Abtastrate des zu druckenden Bildes frei, um eine Umdrehung des Polygonspiegels 112 zu erzielen, die ein exaktes Bildseitenverhältnis des Druckbildes bereitstellt. Der Zähler 230 teilt die Frequenz des Taktsignals aus dem Oszillator 228 mit dem von der Verhältniseinstellschaltung 232 vorgegebenen Verhältnis und sendet das Frequenzteil- Taktsignal an die Motortreiberschaltung 120. Die Frequenzteil- Verhältniseinstellschaltung 232 kann so ausgelegt sein, daß sie in selektiver Weise eines der Frequenzteildaten entsprechend einer Normabtastfrequenz freigibt, eine höhere Abtastfrequenz von 74,25 MHz und eine niedrige Abtastfrequenz von 48,6 MHz, oder um willkürliche variable Frequenzteildaten freizugeben.
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht des inneren Aufbaus des Scanners 16, die eine Glasplatte 300 zum Halten des Originalbildes zeigt; ein zu lesendes Original 302; einen Farbzeilensensor 304 zum Lesen des Originals 302; einen Träger 306, der den Zeilensensor 304 hält; einen Motor 308 zur Bewegung des Trägersschlittens 306 mittels eines Drahtes 310;
Rillenscheiben 312, 314 zur Führung des Drahtes 210, ein Führungsrad 316 für den Schlitten 306; eine Motortreiberschaltung 318 zur Ansteuerung des Motors 308; eine Zeilensensor- Treiberschaltung 320 zur Ansteuerung des Zeilensensors 304 und zur Freigabe dreier vom Zeilensensor 304 erzeugter Primärfarbsignale Rot, Grün und Blau, einen Schalter 322 zur Auswahl des Druckers 18 oder des Bildspeichers 12 als Ziel für die Daten; und die eine Lesegeschwindigkeits- Änderungsschaltung 324 zeigt, die in der Geschwindigkeitsänderungsschaltung 19 enthalten ist, um die Motortreiberschaltung 318 mit einem Zeitsignal zu beliefern. Die Lesegeschwindigkeits- Änderungsschaltung 324 ist im wesentlichen der in den Figuren 12 und 13 dargestellten gleich.
Die Motortreiberschaltung 318 dreht dien Motor 308 mit einer Umdrehungszahl entsprechend der Frequenz des Signals aus der Lesegeschwindigkeits- Änderungsschaltung 324, wödurch die Treiberschaltung 320 ein Bildsignal mit einem Bildseitenverhältnis bereitstellen kann, das mit dem des Bildspeichers 14 oder des Druckers 18 zusammenpaßt.
In dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel wird die Druckgeschwindigkeit durch Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Polygonspiegels 114 erreicht, aber es ist auch möglich, den Polygonspiegel 114 bei einer konstanten Urndrehungszahl zu halten und die Umdrehungszahl der Trommel 120 und 124 zu variieren.
Auch ist die vorstehende Beschreibung auf einen elektrophotographischen Drucker unter Verwendung des Polygonspiegels gerichtet, jedoch ist die vorliegende Erfindung bedarfsweise auf andere Drucker, wie beispielsweise auf einen Thermodrucker oder ein Tintenstrahldrucker anwendbar. In einem solchen Fall wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufnahmekopfes gesteuert, weil die Auszeichnungsdichte des Kopfes physikalisch festgelegt ist.
In den in den Figuren 1 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Umsetzung des Bildseitenverhältnisses auf das digitale Eingangsbildsignal ausgeführt. Jedoch kann die Umsetzung des Bildseitenverhältnisses wahlweise durch Änderung der Zeitvorgabe der Abtastung für die A/D- Wandlung erzielt werden, wenn das hochauflösende Videosignal in analoger Form eingegeben wird.
Eine abgewandelte Schaltung mit dieser Moglichkeit ist in Fig. 6 dargestellt.
In Fig. 6 sind vorgesehen: A/D- Wandler 40,42 zur Umsetzung eingegebener Analogsignale R, G, B und YPR, PB in Digitalsignale entsprechend den A/D- Umsetzzeitimpulsen, die durch einen Schalter 44 eingegeben werden; ein Zähler 46 zur Teilung der Frequenz des Ausgangssignals aus einem Oszillator 48 mit derartigen Teilverhältnissen, daß eine Abtastfrequenz entsprechend der BTA- Norm von einem Anschluss Qn und eine Frequenzanpassung des Druckers aus einem Anschluss Qm möglich ist; ein Auswahlschalter 50 zur Auswahl der Y- ,PR- PB- Signale, die aus zwei Quellen kommen; und ein Auswahlschalter 52 zur Auswahl der R- , G- , B- Signale, die von den zwei Quellen eingegeben werden.
In der in Fig. 6 dargestellten Schaltung ist der Schalter 44 bei Qm zum Drucken des eingegebenen Videosignals in den Drucker 18 ersetzt oder anderenfalls bei Qn.
Die zuvor erläuterte Steuerung gestattet in hinreichender Weise, die beiden Signalverarbeitungssysteme mit verschiedenen Bildseitenverhältnissen zu verarbeiten.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die Datenmengenwandlung erzielt durch Pixelüberspringen oder durch Interpolation, aber eine gleiche Wirkung kann ebenfalls durch Rechnung erzielt werden. Es ist ein Fall in Betracht zu ziehen, bei dem die Abtastfrequenz fQ vor der Datenmengenwandlung und die Abtastfrequenz fP nach Wandlung folgendermaßen zusammenhängen:
fQ : fP = 3 : 4.
Gemäß dem Abtasttheorem von Shannon kann das Originalsignal für die Abtastdaten folgendermaßen wiederhergestellt werden:
g(t) = Σ g(iT) S (t - iT),
wobei i = 0 oder eine positive ganze Zahl ist, t = 1/fQ ist und S die Abtastfrequenz ist.
Die Wandlung von Abtastwerten Q&sub0;, Q&sub1;, Q&sub2;, ..., die aus der Abtastfrequenz FQ in Abtastwerte P&sub0;, P&sub1;, P&sub2;,... mit der Abtastfrequenz FP gewonnen werden, können durch Substitution von g(t), gewonnen durch Substitution von g(0), g(1), g(2), ... mit Q&sub0;, Q&sub1;, Q&sub2;, ... in dem rechtsseitigen Ausdruck der vorstehenden Gleichung erzielt werden, mit den Zeiten t von P&sub0;, P&sub1; , P&sub2; ... . Anderenfalls ist Pi dieser Umsetzung zu interpolieren mit dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen 4fQ (= 3fP) von fQ und fP, und zur Bewirkung einer erneuten Abtastung mit der Frequenz fP zur Erzielung von Qj. Genauer gesagt, ist
wobei Σm die Summierung von - ∞ bis + ∞ bedeutet. Obwohl eine derartige Summierung praktisch nicht realisierbar ist, kann diese unter Verwendung eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff oder mit einem digitalen Signalverarbeitungs IC angenähert werden.
In der vorstehenden Beschreibung wird die Natur des Videosignals nicht spezifiziert. Tatsächlich kann das Videosignal drei primäre Farbsignale enthalten: Rot, Grün und Blau, ein Leuchtdichtesignal oder Farbdifferenzsignale oder ein Signalgemisch. In den vorstehenden Ausführungsbeispielen enthält die Datenmengenumwandlung mehrere diskontinuierliche Abschnitte, aber eine derartige Diskontinuität kann durch Anwenden einer Glättungsfilteroperation danach beseitigt werden. Auch die Interpolation ist nicht auf die einfache Interpolation beschränkt, sondern es kann eine lineare Interpolation oder eine kubische Interpolation angewandt werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung es gestattet, die Bilder mit verschiedenen Abtastraten zu lesen oder zu drucken, während das Originalbildseitenverhältnisses des Bildes beibehalten wird.
Die vorstehenden Ausführungbeispiele sind auf die Signalverarbeitung zwischen einer HD- Einrichtung und einem Scanner/Drucker bezogen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf das hochauflösende Fernsehsignal beschränkt, sondern kann auch auf verschiedene andere Videosignale angewandt werden.
Wie im vorstehenden erläutert, gestatten die Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung die Vermeidung von Bildverzerrungen, die sich aus einer Änderung des Bildseitenverhältnisses aufgrund der Signalverarbeitung ergeben.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät zum Drucken von in einem Format des Fernsehnorm- Bildsignals empfangenen Bilddaten, unter Verwendung eines Bilddruckers (18), mit:

Speichermitteln (12) zur Speicherung und zur Freigabe von Pixeldaten eines Fernsehbildes gemäß einem Pixelbildseitenverhältnis des Normformates;

Übertragungsmitteln zur Übertragung der freigegebenen Pixeldaten aus den Speichermitteln an den Drucker (18),

dadurch gekennzeichnet, daß

das Normformat ein sich vom nominalen Pixelbildseitenverhältnis des Druckers unterscheidendes Pixelbildseitenverhältnis hat und daß

das Übertragungsmittel über Mittel (14) verfügt, die das Bildseitenverhältnis von vom Drucker gedruckten Pixeln abhängig von von den Speichermitteln freigegebenen Pixeldaten gemäß dem Bildseitenverhältnis des Normformates ändern, wobei die Änderung synchron mit der Übertragung erfolgt, wodurch ein dem Fernsehbild im Bildseitenverhältnis getreues gedrucktes Bild erzielt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dessen Übertragungsmittel einen Eingangsfolgebearbeitungsspeicher (FIFO- Speicher) (20) enthält, der eingerichtet ist, ausgewählte Pixeldaten beim Speichern in den FIFO- Speicher (20) auszulassen oder dieselben Pixeldaten aus dem FIFO- Speicher (20) mehr als einmal auszulesen, um so die Änderung des relativen Bildseitenverhältnisses zu bewirken.

3. Gerät nach Anspruch 1, dessen Übertragungsmittel über Mittel (19) zur Steuerung einer mechanischen Abtastgeschwindigkeit des Druckers (18) in Hauptabtastrichtung verfügt, um das relative Bildseitenverhältnis zu ändern.

4. Gerät nach Anspruch 3, dessen Drucker (18) ein Laserdrucker ist, und dessen Übertragungsmittel über Mittel zur Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Polygonspiegels (112) des Laserdruckers verfügt.

5. Gerät nach Anspruch 3, dessen Drucker einen beweglichen Aufnahmekopf enthält und dessen Übertragungsmittel über Mittel zur Steuerung einer Bewegungsgeschwindigkeit des Ausfnahmekopfes verfügt.

6. Gerät nach Anspruch 1, dessen Übertragungsmittel über Mittel zur Steuerung einer mechanischen Abtastgeschwindigkeit des Druckers in Unterabtastrichtung verfügt, um das relative Bildseitenverhältnis zu ändern.

7. Gerät nach Anspruch 6, dessen Übertragungsmittel über Mittel zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit einer elektrophotographischen Trommel (120) des Druckers verfügt.

8. Gerät nach Anspruch 6, dessen Übertragungsmittel über Mittel zur Steuerung einer Geschwindigkeit der Blattzuführung des Aufzeichnungsträgers verfügt.

9. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Signalformat des Fernsehnormbildes ein Sendenormformat ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, bei dem das Sendenormformat ein hochauflösendes Fernsehsignalformat ist.

11. Gerät nach Anspruch 10, dessen hochauflösendes Fernsehsignalformat mit dem BTA S- 001 1125/60 High-Definition Television System Studio Standard übereinstimmt.

12. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Fernsehnorm- Bildsignalformat ein Nichteinheitspixel- Bildseitenformat hat und bei dem das nominelle Pixelbildseitenverhältnis des Druckers einheitlich ist.

13. Bildverarbeitungsgerät zur Umsetzung abgetasteter Bilddaten in ein Fernsehnorm- Bildsignalformat, wobei das Normformat ein sich von dem nominellen Pixelbildseitenformat des zur Erzeugung der Abtastbilddaten benutzten Scanners unterscheidendes Pixelbildseitenverhältnis hat, mit:

Speichermitteln (12) zur Speicherung von Pixeldaten des abgetasteten Bildes gemäß dem Pixelbildseitenverhältnis des Fernsehnorm- Bildsignalformats; und mit

Übertragungsmitteln zur Übertragung der abgetasteten Bilddaten vom Scanner (16) in die Speichermittel,

wobei das Übertragungsmittel über Mittel (14) zur Änderung des Bildseitenverhältnisses der Pixel verfügt, die von dem Scanner abhängig vom Bildseitenverhältnis von vom Bildspeichermittel gelieferten Pixeldaten abgetastet werden, um an das Bildspeichermittel Bilddaten gemäß dem Bildseitenverhältnis des Fernsehnorm- Bildsignalformats synchron mit der Übertragung zu liefern.

14. Gerät nach Anspruch 13, dessen Übertragungsmittel (14) einen Eingangsfolgebearbeitungsspeicher (FIFO- Speicher) (20) enthält der eingerichtet ist, ausgewählte Abtastpixeldaten beim Speichern in den FIFO- Speichers (20) auszulassen, oder dieselben Pixeldaten aus dem FIFO- Speicher (20) mehr als einmal auszulesen, um so die Änderung des relativen Bildseitenverhältnisses zu bewirken.

15. Gerät nach Anspruch 13, dessen Übertragungsmittel Mittel (324) zur Steuerung einer mechanischen Lesegeschwindigkeit des Scanners enthält.

16. Gerät nach Anspruch 15, dessen Übertragungsrnittel die Geschwindigkeit eines Farbzeilensensors (304) in Unterabtastrichtung des Scanners steuert.

17. Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem das Fernsehnorm- Bildsignalformat ein Sendenormformat ist.

18. Gerät nach Anspruch 17, bei dem das Sendenormformat ein hochauflösendes Fernsehsignalformat ist.

19. Gerät nach Anspruch 18, dessen hochauflösendes Fernsehsignalformat mit dem BTA S-001 1125/60 High-Definition Television System Studio Standard übereinstimmt.

20. Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dessen Fernsehnorm- Bildsignalformat ein Nichteinheitspixel- Bildseitenformat hat und bei dem das nominelle Pixelbildseitenverhältnis des Druckers einheitlich ist.