DE69937785T2 - Verfahren zur Selektion von Farbblockpunkten für die Blockkodierung - Google Patents

Verfahren zur Selektion von Farbblockpunkten für die Blockkodierung

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DE69937785T2
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    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
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    • H04N19/91Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Description

  • [0001]
    Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Bildbearbeitung und spezieller auf die Selektion von Farbblockpunkten zur Verwendung bei der Bildkomprimierungstechnik der Blockkodierung.
  • [0002]
    Die Datenreduktion ist bei Datenbearbeitungsprozessen notwendig, bei denen zu viele Daten zur Verwendung in praktischen Anwendungen vorliegen. Digitale Bilder – Bilder, die sowohl hinsichtlich ihrer Lagekoordinaten im Raum als auch ihrer Helligkeitsstufen diskretisiert worden sind, wie beispielsweise gescannte Bilder – sind oft sehr groß und damit Wunschkandidaten für zumindest eine Form der Datenreduktion. Dies gilt nicht nur, um eine Datenverarbeitung bei höheren Geschwindigkeiten zu ermöglichen, was für den Anwender angenehmer wäre, sondern auch, um die Verarbeitung komplexerer Daten zu ermöglichen, ohne die Bildbearbeitungszeit drastisch zu erhöhen. So ist beispielsweise die Anzahl der erforderlichen Bits, um ein detailliertes Halbtonbild akkurat zu beschreiben, viele Male höher als die Anzahl zur Beschreibung eines einfachen Blattes schwarzen Textes auf einer weißen Seite. Ebenso erfordert die akkurate Beschreibung eines Farbbildes ein noch größeres Datenvolumen als sein sehr detailliertes Halbton-Pendant. Falls keine Datenreduktion in der einen oder anderen Form stattfindet, kann die Verarbeitung von Dokumenten, die Halbton- und Farbbilder enthalten, einen inakzeptabel langen Zeitraum dauern.
  • [0003]
    Alle Pixel in jedem Block müssen durch eine von nur zwei Farben, die dem Block zugewiesen worden sind, repräsentiert werden. Werden die zwei Farben zur Repräsentation eines jeden Blockes nicht sorgfältig ausgewählt, werden die Farben in dem endgültigen, dekodierten Ausgabebild nicht genau die des Originalbildes darstellen.
  • [0004]
    Bei bekannten Verfahren zur Selektion von Farben für den Block wird versucht, die zwei extremen Farben in einem einzigen Durchlauf zu finden. Die in diesem Schritt ermittelten extremen Farben sind die zwei Farben, die dem Block zugewiesen werden. Jeder Bildpunkt in dem Block wird anschließend der Farbe zugewiesen, die der tatsächlichen Farbe dieses Bildpunktes am nächsten kommt. Dieses Schema ist für das am häufigsten vorkommende Szenario akzeptabel, nämlich den Fall, in dem ein Block zwei Farben mit einer klaren Grenze zueinander enthält. Zwischenfarben erscheinen entlang der Grenze und werden ordnungsgemäß nicht verwendet, um die Farben zu finden, welche ausgewählt werden, um den Block zu repräsentieren, da die extremen Farben das realistischste Erscheinungsbild wiedergeben. Doch entstehen Probleme, wenn mehr als zwei primäre Bildpunkt Anhäufungen vorhanden sind, die im Wesentlichen die gleiche Farbe aufweisen. Blöcke mit mehr als zwei Anhäufungen treten wahrscheinlich in Bildbereichen auf, die hochfrequente Texturdaten oder Rauschen enthalten. Ist dies der Fall, repräsentiert die für den zweiten Block ausgewählte Farbe eher das Rauschen, als eine bedeutende Farbe in dem Bereich. Wird dem Block eine Rauschfarbe zugewiesen, werden mehr Bildpunkte diese Farbe in dem kodierten und somit dem dekodierten Bild annehmen und dadurch das Rauschen verstärken.
  • [0005]
    Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Selektion von Farben zur Zuweisung zu Bildpunkten in einem Bild:
    • a) Aufteilen des Bildes in eine Vielzahl von Blöcken, wobei jeder Block eine Vielzahl von Bildpunkten umfasst und jeder Bildpunkt über einen Wert verfügt, der seinen Farbinhalt an einer diskreten Stelle in einem Bild repräsentiert;
    • b) Identifizieren einer größten Bildpunkt-Anhäufung in einem Block, wobei diese größte Bildpunkt-Anhäufung die größte Anzahl von Bildpunkten umfasst, die im Wesentlichen denselben Farbinhalt aufweisen;
    • c) Kennzeichnen eines mit der größten Bildpunkt-Anhäufung verbundenen Signalwertes für eine Zuweisung zu diesem Block und Festsetzen eines Wertes aller Bildpunkte in dieser größten Anhäufung gleich dem Signalwert dieser größten Bildpunkt Anhäufung;
    • d) Berechnen eines durchschnittlichen Farbinhaltes für Bildpunkte außerhalb dieser größten Bildpunkt Anhäufung, und Kennzeichnen dieses durchschnittlichen Außenbildpunkt-Signalwertes für eine nächste Zuweisung zu diesem Block;
    • e) Identifizieren einer nächst größten Bildpunkt Anhäufung, die eine zweitgrößte Anzahl von Bildpunkten umfasst, im Vergleich zu der größten Bildpunkt-Anhäufung;
    • f) Festsetzen eines Wertes aller Bildpunkte in dieser nächst größten Bildpunkt-Anhäufung gleich dem Signalwert dieser nächst größten Bildpunkt-Anhäufung;
    • g) in dem Schritt des Berechnens eines durchschnittlichen Farbinhaltes für Bildpunkte außerhalb dieser größten Bildpunkt-Anhäufung Durchführen der Berechnung für Bildpunkte außerhalb der größten Bildpunkt-Anhäufung und der nächst größten Bildpunkt-Anhäufung, und Festsetzen eines Wertes aller Bildpunkte, die sich außerhalb der größten Anhäufung und der nächst größten Bildpunkt-Anhäufung befinden, gleich dem durchschnittlichen Farbinhalt.
  • [0006]
    Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Kodieren eines Bildes bei einer ersten Auflösung zum Speichern in einem Bildpuffer bei einer zweiten Auflösung vorgesehen, umfassend die Schritte des Aufteilens des Bildes in eine Vielzahl von Blöcken, wobei jeder Block eine Vielzahl von Bildpunkten umfasst; Identifizieren einer Anzahl von in jedem der Vielzahl von Blöcken vorhandenen Bildpunkt-Anhäufungen, wobei eine Bildpunkt-Anhäufung eine Vielzahl von Bildpunkten umfasst, die im Wesentlichen dieselbe Farbe aufweisen; Auswählen einer größten Bildpunkt-Anhäufung für jeden Block, welche die größte Anzahl von Bildpunkten in dem Block enthält und Kennzeichnen der größten Bildpunkt-Anhäufungsfarbe für eine erste Zuweisung zu dem Block; Berechnen einer durchschnittlichen Farbe für die Bildpunkte in dem Block, die sich außerhalb der größten Bildpunkt-Anhäufung befinden, und Kennzeichnen der durchschnittlichen Außen-Bildpunktfarbe für eine nächste Zuweisung zu dem Block; und Speichern der Vielzahl von Blöcken in dem Puffer des reduzierten Bildes zum Anschließenden Dekodieren und Drucken durch die Markierungsvorrichtung.
  • [0007]
    Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung offensichtlich, anhand derer eine bevorzugte Ausführung in Kombination mit den begeleitenden Zeichnungen veranschaulicht werden soll.
  • [0008]
    1 stellt eine Bildpunktkarte von dem Typ dar, die üblicherweise zur Repräsentation von Bildern im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • [0009]
    2 ist ein verallgemeinertes Flussdiagramm, das die Schritte zur Selektion der Bildpunktfarben zeigt;
  • [0010]
    3 ist ein detailliertes Flussdiagramm, das eine Ausführung des Teils der Erfindung zeigt, welcher das Finden der größten Bildpunkt-Anhäufung beinhaltet;
  • [0011]
    4 ist ein detailliertes Flussdiagramm, das eine weitere Ausführung des Teils der Erfindung zeigt, welcher das Finden der größten Bildpunkt-Anhäufung beinhaltet;
  • [0012]
    5 stellt ein Drucksystem dar, in welchem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann; und
  • [0013]
    6 zeigt, wie eine Ausführung der Erfindung ein unscharfes Histogramm implementiert.
  • [0014]
    Es sei nun auf die Zeichnungen eingegangen, welche dazu vorgesehen sind, eine Ausführung der Erfindung zu beschreiben, die Erfindung jedoch nicht darauf zu beschränken, wobei 1 eine Bildpunktkarte 10 von dem Typ enthält, der üblicherweise zur Repräsentation eines Originalbildes unter Verwendung eines digitalen Formates verwendet wird. Wie zu sehen ist, umfasst die Bildpunktkarte 10 eine Vielzahl von Bildelementen oder "Bildpunkten" 14. Die Bildpunkte 14 sind in Blöcken 12 zur Verarbeitung in der vorliegenden Erfindung angeordnet. In der folgenden Beschreibung der Erfindung wird davon ausgegangen, dass die Bildpunktkarte 10 Farbdaten enthält. Fachleute werden jedoch erkennen, dass die Erfindung zur Verwendung in einem System angepasst werden könnte, das Graustufen-Halbtondaten bereitstellt, und die Erfindung somit nicht auf die Reproduktion von Farbdokumenten beschränkt ist. Entsprechend könnte die Erfindung angepasst werden, um ein Graustufen- oder Schwarzweiß-Dokument zu erfassen und ein farbiges Pendant zu drucken, oder umgekehrt. Es wird beabsichtigt, all solche Alternativen einzuschließen und die Erfindung nicht auf die hier enthaltene Beschreibung zu beschränken.
  • [0015]
    Unter Bezug auf 2 folgt nun eine allgemeine Beschreibung der vorliegenden Erfindung. Bildpunkte in Farbbildern sind häufig in "Anhäufungen" gruppiert. Eine Bildpunkt-Anhäufung wird hier als eine Gruppe von Bildpunkten definiert, die von digitalen Signalen repräsentiert werden, welche im Wesentlichen identische Farbwerte sind. Wie zu sehen, wird ein Block 12 erfasst (Schritt 102) und die Anhäufung in dem Block, welche die größte Anzahl von Bildpunkten beinhaltet, wird wie in Schritt 104 angezeigt identifiziert. Sobald die größte Anhäufung identifiziert ist, wird der Bildpunkt am geometrischen Zentrum der Anhäufung bzw. der Bildpunkt, der dem geometrischen Zentrum der Anhäufung am nächsten liegt, wie in Schritt 106 angezeigt, lokalisiert und der digitale Wert dieses Bildpunktes wird als eine der Farben für den Block ausgewählt. Zwar wird diese Ausführung der Erfindung als Auswählen des Wertes des geometrischen Zentrums der Anhäufung beschrieben, doch werden Fachleute anerkennen, dass ein mathematisches Zentrum wie beispielsweise ein Mittel- oder Mediansignalwert stattdessen gewählt werden kann. Falls es vorteilhaft ist, könnte tatsächlich auch ein minimaler oder maximaler Signalwert für Bildpunkte in der Anhäufung gewählt werden. Signalwerte für alle Bildpunkte in der Anhäufung werden dann auf einen Wert gesetzt gleich dem Wert des ausgewählten Wertes. Anschließend wird der durchschnittliche Farbwert der Bildpunkte in dem Block berechnet, die nicht in der größten Anhäufung enthalten sind, und als die andere Farbe für den Block ausgewählt (Schritt 108). Somit werden die Signalwerte für alle Bildpunke, die außerhalb der größten Anhäufung liegen, gleich dem Mittelwert dieser Signale gesetzt. Wenn es nur eine weitere Anhäufung gibt, wird auf diese Weise der Mittelwert gleich dem Mittelwert dieser Anhäufung gesetzt, und das resultierende kodierte Bild ist das gleiche wie in dem Fall, in dem nur ein einzelner Durchgang durch den Block erfolgt und die Bildpunkte in dem Block auf einen Wert gleich dem nächstliegenden Wert gesetzt werden. Doch wenn zwei oder mehr zusätzliche Anhäufungen vorhanden sind, werden deren Werte gemittelt und somit die Auswirkung der Rauschsignale reduziert, die anzunehmenderweise in dem Bild enthalten sind.
  • [0016]
    Bezogen auf 4 umfassen die Details einer Ausführung des Findens der größten Bildpunkt-Anhäufung das Durchführen einer Histogrammanalyse zu den Bildpunkten in Block 12, um Anhäufungen von Bildpunktwert-Bereichen zu lokalisieren, wie in Schritt 302 angezeigt. Für einen Augenblick Bezug nehmend auf 3 sei angenommen, dass ein 4 × 4 Block mit Bildpunkten, nummeriert wie dargestellt, Bildpunktsignale mit den folgenden Werten aufweist: 166, 158, 164, 14, 162, 167, 12, 8, 170, 204, 248, 251, 202, 209, 246, 242. Die Bildpunkte 1, 2, 3, 5, 6 und 9 (mit den Werten 166, 158, 164, 162, 167 und 170) liegen in demselben Bereich, die Bildpunkte 4, 7 und 8 mit den Werten 14, 12 und 8 befinden sich in einem weiteren Bereich, die Bildpunkte 10, 13 und 14 mit den Werten 204, 202, und 209 liegen wiederum in einem anderen Bereich und die Bildpunkte 11, 12 15 und 16 mit den Werten 248, 251, 246 und 242 befinden sich in einem vierten Bereich. Die Histogrammanalyse kann zeigen, dass vier Bildpunktwert-Bereiche – Signalwerte zwischen 0–89, 90–180, 181–230 und 231–255 – unter diesen Umständen akzeptabel sind. Um der Beispiele willen sind die Bildpunktfarben als einfache Skalarwerte (d. h. Zahlen) dargestellt. In der Praxis sind die Bildpunktwerte in der Regel drei- oder vierdimensionale Vektorgrößen. Aus diesem Grund ist das Histogramm drei- oder vierdimensional.
  • [0017]
    Wieder auf 4 bezogen, wird nach Abschluss der Histogrammanalyse jeder Bildpunkt der Anhäufung zugewiesen, welche mit dem Signalwertbereich verbunden ist, in dem sie liegt, wie in Schritt 304 angezeigt, und die Anzahl der Bildpunkte in jedem Bereich wird wie in Schritt 306 angezeigt gezählt. In dem hier vorliegenden Beispiel ist Anhäufung Nr. 2 mit Werten zwischen 90–180 offensichtlich die größte Anhäufung.
  • [0018]
    Nun werden unter Bezug auf 5 die Details einer weiteren Ausführung der Erfindung beschrieben, welche das Finden der größten Anhäufung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Wie zuvor wird eine Histogrammanalyse des Blocks durchgeführt, wie in Schritt 402 angezeigt. Die Zähler x und y, verbunden mit den Bildpunktwert-Bereichen und den zu verarbeitenden Bildpunkten werden dann initialisiert, wie in Schritt 404 angezeigt. Der Wert vy von Bildpunkt py wird bei Schritt 406 bereitgestellt und mit dem oberen Schwellenwert kx des ersten Bereichs verglichen, wie in Schritt 408 angezeigt. Wenn vy kleiner als kx ist, wird der Bildpunkt dem Bereich x zugewiesen und der mit diesem Bereich verbundene Zähler wird inkrementiert, wie in den Schritten 410 und 412 angezeigt. Wenn vy nicht kleiner kx ist, wird der Bildpunktwert-Bereich-Zähler x inkrementiert und vy wird bei Schritt 408 mit dem oberen Schwellenwert des nächsten Bereichs verglichen. Der Bildpunktwert vy wird so lange mit dem oberen Schwellenwert eines jeden Bereichs verglichen, bis der entsprechende Bereich gefunden ist. Sobald der Bildpunkt einem Bereich zugewiesen wurde, wird der mit diesem verbundene Zähler inkrementiert.
  • [0019]
    Der nächste Schritt ist, festzustellen, ob der letzte Bildpunkt in dem Block verarbeitet wurde, wie in Schritt 416 angezeigt. Falls nicht, wird Bildpunktzähler y inkrementiert und der entsprechende Bereich für den nächsten Bildpunkt unter Verwendung des oben unter Bezug auf die Schritte 406414 beschriebenen Prozesses lokalisiert. Dies wird so lange fortgesetzt, bis der letzte Bildpunkt in dem Block verarbeitet worden ist. Sobald dies eingetreten ist (Schritt 416), stoppt die Verarbeitung für den aktuellen Block, wie in Schritt 418 angezeigt. Anschließend werden die mit allen Bereichen verbundenen Zähler überprüft, um zu bestimmen, welcher Bereich die meisten Bildpunkte aufweist, und die größte Bildpunkt Anhäufung wird identifiziert. Falls sich mehr Blöcke in dem Bild befinden, werden auch sie dem hier beschriebenen Prozess unterzogen, um die größte Bildpunkt-Anhäufung zu finden.
  • [0020]
    Bisher wurde die Erfindung aus Gründen der Einfachheit unter Verwendung der herkömmlichen Histogrammanalyse beschrieben. In der bevorzugten Ausführung wird ein "unscharfes" Histogramm verwendet. In einem herkömmlichen Histogramm werden die Werte "Behältern" zugewiesen, wobei der Zähler für einen Behälter jedes Mal inkrementiert wird, wenn ein Wert in dem mit diesem Behälter verbundenen Bereich auftritt. Die Bereiche für die Behälter überlappen sich nicht, und der gesamte Satz an Bereichen deckt den Bereich der Werte ab, für welche das Histogramm erstellt wird. In einem unscharfen Histogramm, wie in der vorliegenden Erfindung verwendet, werden die Werte allen Behältern in einem bestimmten Radius zugewiesen. In einer Dimension bedeutet dies, dass die Zähler aller Behälter, die sich in einem gegebenen, an dem Wert der aktuellen Farbe ausgerichteten Bereich befinden, inkrementiert würden. Wenn also der Bereich +/–10 ist, und die Behälterbreite 16 beträgt, würde ein Wert von 33 bewirken, dass die Zähler für die Behälter 2 und 3 inkrementiert würden, entsprechend den Bereichen 16–31 und 32–47, während ein Wert von 40 bewirken würde, dass die Zähler für die Behälter 2, 3 und 4, entsprechend den Bereichen 16–31, 32–47, und 48–63 inkrementiert würden.
  • [0021]
    In zwei Dimensionen wird konzeptionell ein Kreis mit einem vorgegebenen Radius um die Werte gezogen und die Zähler aller teilweise von dem Kreis überlappten Behälter würden inkrementiert. In der Praxis bietet der dem Histogramm hinzugefügte Wert nur eine endliche Genauigkeit, und so kann jede der Koordinaten in eine Behälterzahl (welche den Behälter im Zentrum des Kreises repräsentiert) und einen Offset (welcher den Teiloffset im Zentrum repräsentiert) separiert werden. Es gibt nur eine begrenzte (üblicherweise geringe) Anzahl an eindeutigen Offsets, die auftreten können. Werden zum Beispiel 17 Behälter für die Koordinate x verwendet, ist die Behälterzahl floor[(x + 8)/17] (wobei floor(x) die größte ganze Zahl kleiner/gleich x ist) und der Offset ist x – 17 floor[(x + 8)/17].
  • [0022]
    Für 8-Bit-Ganzzahlen gibt es nur 15 mögliche Werte, welche der Offset in diesem Beispiel annehmen kann. Ist die Anzahl der Behälter eine Potenz von zwei, wird die Behälterzahl gegeben durch die führenden Bits von x + Behälterbreite/2, wogegen der Offset die niederwertigen Bits des gleichen Ausdrucks ist. Da es einen kleinen Satz an potentiellen Offsets gibt, kann für jeden Offset eine Liste von Nachbarn vorausberechnet werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Zentrumsbehälter und alle betroffenen Nachbarn (die innerhalb eines Radius r des Eingabewertes liegen) zu inkrementieren ohne Distanzen zu dem Zeitpunkt zu berechnen, zu dem das Histogramm erstellt wird.
  • [0023]
    Bei drei oder mehr Dimensionen verallgemeinert der Kreis zu einer Kugel oder Hypersphäre und der Einsatz der Tabellenabfrage zum Finden des Satzes von Nachbarn gewinnt an Bedeutung.
  • [0024]
    Somit wird ein unscharfes Histogramm erstellt, indem Zähler nicht nur für den Behälter inkrementiert werden, welcher jeden neuen Wert enthält, sondern auch für alle Behälter innerhalb eines gegebenen Radius des Wertes. Der entscheidende Vorteil dieses Ansatzes ist in den 6A und 6B zu sehen, in denen ein Satz von (zweidimensionalen) Werten eingezeichnet ist, sowie die Histogramm-Behältergrenzen. In 6A zeigen die Histogrammzähler nur die Werte in den jeweiligen Behältern an. In 6B (eine Ausführung der vorliegenden Erfindung) sind die Zähler berechnet für einen Radius von 1 Behälterbreite. Die größte Anhäufung kann im rechten unteren Bereich der Figur eher als im oberen linken ausgemacht werden. Bei der vorliegenden Erfindung wird versucht, die größte Anhäufung möglichst schnell zu finden. Das Zentrum dieser größten Anhäufung wird als der Wert für eine Farbe verwendet, und der Mittelwert der Bildpunkte, deren Farben nicht in diese Anhäufung fallen, wird als die andere Farbe verwendet.
  • [0025]
    Die Geschwindigkeit, mit welcher die größte Anhäufung gefunden werden kann, ist ein entscheidender Aspekt der vorliegenden Erfindung. Zusammenfassend ist die Datenstruktur in der bevorzugten Ausführung der Erfindung ein drei- oder vierdimensionales Histogramm, indiziert von niederwertigen Farbbits. Jeder Bildpunktbereich enthält eine Liste aller Bildpunkte, die auf ihm abgebildet sind, zusammen mit einem Zähler der Listengröße. Um Quantisierungsfehler zu vermeiden, wird jeder Bildpunkt in jeden Bereich mit einem gegebenen Radius der Bildpunktfarbe aufgenommen. Sobald ein Bildpunkt in eine Liste aufgenommen ist, wird der Zähler für den verbundenen Bereich inkrementiert und wenn er den bis dahin höchsten Zähler übersteigt, wird dieser Zähler und der Bereich gespeichert. Wenn alle Bildpunkte in dem Block aufgenommen worden sind, enthält der Bereich mit dem größten Zähler die Bildpunkte der größten Anhäufung. Der Mittelwert der Farben für diese Bildpunkt wird als die erste Farbe verwendet.
  • [0026]
    Anschließend werden die verbleibenden Farben gemittelt, um die zweite Blockfarbe zu ermitteln. Eine Rastergrafik wird erstellt, welche die Positionierungen aller Bildpunktpositionen enthält, und die Bildpunkte werden von der Rastergrafik entfernt, sobald sie in dem Mittelwert enthalten sind, um ein Finden der Bildpunkte zu erleichtern, welche in die zweite Anhäufung gehören.
  • [0027]
    In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der Prozess bei Blöcken, welchen drei oder mehr Farben zugewiesen sind, iteriert werden, um die größte Anhäufung noch nicht klassifizierter Farben zu finden. Somit werden die Zähler, nachdem sie mit allen Bereichen verbunden worden sind, nicht nur zum Bestimmen überprüft, welcher Bereich die meisten Bildpunkte aufweist, um die größte Anhäufung zu identifizieren, sondern auch eine oder mehrere der nächst größten Anhäufungen. Der Wert des Bildpunktes in dem geometrischen Zentrum dieser Anhäufungen oder ein Wert wie beispielsweise der Mittel-, Median-, maximale oder minimale mathematische Wert kann anschließend den Bildpunkten zugewiesen werden, die in diese jeweiligen Anhäufungen fallen.
  • [0028]
    In wiederum einer weiteren Ausführung der Erfindung können die zwei Farben, sobald sie gefunden worden sind, durch Extrapolieren entlang der Linie zwischen sich alteriert werden, um eine Form der Kantenverstärkung bereitzustellen. Wenn also die zwei Farben a und b sind, wären die alterierten Werte (a + b)/2 – t(b – a)/2 und (a + b)/2 + t(b – a)/2, für einen Wert t etwas größer als 1.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Selektion von Farben zu Zuweisung zu Bildpunkten in einem Bild, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Aufteilen des Bildes in eine Vielzahl von Blöcken, wobei jeder Block eine Vielzahl von Bildpunkten umfasst und jeder Bildpunkt über einen Wert verfügt, der seinen Farbinhalt an einer diskreten Stelle in einem Bild repräsentiert; b) Identifizieren einer größten Bildpunkt-Anhäufung in einem Block, wobei diese größte Bildpunkt-Anhäufung die größte Anzahl von Bildpunkten umfasst, die im Wesentlichen denselben Farbinhalt aufweisen; c) Kennzeichnen eines mit der größten Bildpunkt-Anhäufung verbundenen Signalwertes für eine Zuweisung zu diesem Block und Festsetzen eines Wertes aller Bildpunkte in dieser größten Anhäufung gleich dem Signalwert dieser größten Bildpunkt Anhäufung; d) Berechnen eines durchschnittlichen Farbinhaltes für Bildpunkte außerhalb dieser größten Bildpunkt-Anhäufung, und Kennzeichnen dieses durchschnittlichen Außenbildpunkt-Signalwertes für eine nächste Zuweisung zu diesem Block; e) Identifizieren einer nächst größten Bildpunkt-Anhäufung, die eine zweitgrößte Anzahl von Bildpunkten umfasst, im Vergleich zu der größten Bildpunkt-Anhäufung; f) Festsetzen eines Wertes aller Bildpunkte in dieser nächst größten Bildpunkt Anhäufung gleich dem Signalwert dieser nächst größten Bildpunkt-Anhäufung; g) in dem Schritt des Berechnens eines durchschnittlichen Farbinhaltes für Bildpunkte außerhalb dieser größten Bildpunkt-Anhäufung Durchführen der Berechnung für Bildpunkte außerhalb der größten Bildpunkt-Anhäufung und der nächst größten Bildpunkt-Anhäufung, und Festsetzen eines Wertes aller Bildpunkte, die sich außerhalb der größten Anhäufung und der nächst größten Bildpunkt Anhäufung befinden, gleich dem durchschnittlichen Farbinhalt.
  2. Verfahren zur Selektion von Farben zur Zuweisung zu Bildpunkten nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Selektion der größten Bildpunkt-Anhäufung weiterhin umfasst: a) Durchführen einer Histogrammanalyse des Blocks zum Kennzeichnen eines Bildpunktwert-Bereichs für jeden Bildpunkt in diesem Block; und b) Bestimmen, welcher Bildpunktwert-Bereich die größte Anzahl von Bildpunkten umfasst.
  3. Verfahren zur Selektion von Farben zur Zuweisung zu Bildpunkten nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt der Selektion der größten Bildpunkt-Anhäufung weiterhin umfasst: a) Durchführen einer Histogrammanalyse des Blockes, um eine Vielzahl von Bildpunktwert-Bereichen zu erzeugen, in welchen sich die Bildpunktwerte befinden; b) Ermitteln eines Wertes für jeden Bildpunkt in dem Block und Zuweisen jedes Bildpunktes zu einem Bereich, der mit dem ermittelten Bildpunktwert korrespondiert; c) Inkrementieren eines mit dem zugewiesenen Bildpunktbereich verbundenen Zählers jedes Mal, wenn ein Bildpunkt diesem Bildpunktbereich zugewiesen wird; und d) Bestimmen, welcher mit den Bildpunktbereichen verbundene Bildpunktzähler den größten Wert aufweist.
  4. Verfahren zur Selektion von Farben zur Zuweisung zu Bildpunkten nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Histogrammanalyse zumindest einen Bildpunktwert-Bereich verwendet, der zumindest eine Grenze aufweist, die eine Grenze eines benachbarten Bildpunktwert-Bereiches überlappt.
  5. Verfahren zur Selektion von Farben zur Zuweisung zu Bildpunkten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte (e) bis (g) umfassen: i. Identifizieren einer Vielzahl verbleibender Bildpunkt-Anhäufungen, wobei jede dieser Bildpunkt-Anhäufungen aus einer Vielzahl von Bildpunkten besteht, die im Wesentlichen denselben Farbinhaltswert aufweisen; ii. sequentielles Ordnen der verbleibenden Bildpunkt Anhäufungen basierend auf der in ihnen enthaltenen Anzahl von Bildpunkten; iii. Festsetzen eines Wertes aller Bildpunkte in jeder der verbleibenden Bildpunkt Anhäufungen gleich einem Signalwert von Bildpunkten innerhalb der jeweiligen Bildpunkt-Anhäufungen. iv. Berechnen eines durchschnittlichen Farbinhaltswertes für Bildpunkte außerhalb der sequentiell geordneten Bildpunkt-Anhäufungen und Festsetzen eines Wertes aller Bildpunkte, die sich außerhalb der sequentiell geordneten Bildpunkt-Anhäufungen befinden, gleich diesem Wert.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Farbinhaltswert jedes Bildpunktes durch einen Luminanz-, Chrominanz- und Farbtonwert definiert ist.
  7. Verfahren zur Kodierung eines Bildes bei einer ersten Auflösung zum Speichern in einem Bildpuffer bei einer zweiten Auflösung, umfassend das Ausführen der Schritte eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und Speichern dieser Vielzahl von Blöcken in dem Bildpuffer zum anschließenden Dekodieren und Drucken durch eine Markierungsvorrichtung.
  8. Vorrichtung zur Selektion von Farben zur Zuweisung zu Bildpunkten in einem Bild, wobei die Vorrichtung Einrichtungen zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
DE1999637785 1998-12-21 1999-12-17 Verfahren zur Selektion von Farbblockpunkten für die Blockkodierung Active DE69937785T2 (de)

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