NL9201022A - Inrichting en werkwijze voor het weergeven van een afbeelding. - Google Patents

Description

Inrichting en werkwijze voor het weergeven van een afbeelding

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het weergeven van een afbeelding, omvattende invoermiddelen voor het ontvangen van digitale beeldgegevens welke de afbeelding beschrijven in de vorm van waarden van binaire pixels die zijn opgesteld in een eerste raster, met resolutie n1 pixels/mm in een eerste hoofdrichting van het raster en resolutie m1 pixels/mm in de tweede hoofdrichting van het raster, een resolutieconversie-eenheid, verbonden met de invoermiddelen, voor het omzetten van ontvangen digitale beeldgegevens in nieuwe digitale beeldgegevens welke dezelfde afbeelding beschrijven in de vorm van waarden van binaire pixels die zijn opgesteld in een tweede raster, met resolutie n2 pixels/mm in een eerste hoofdrichting van dit raster en resolutie m2 pixels/mm in de tweede hoofdrichting van dit raster, waarbij n2 groter is dan n1 en m2 kleiner is dan m1 en waarbij het totale aantal pixels in de nieuwe beeldgegevens gelijk is aan het totale aantal pixels in de oorspronkelijke beeldgegevens, alsmede een weergave-eenheid, verbonden met de resolutieconversie-eenheid, voor het zichtbaar maken op een weergavemedium van de afbeelding op grond van de uit de resolutieconversie-eenheid ontvangen nieuwe digitale beeldgegevens volgens een pixelraster waarin afmetingen van de pixels in de eerste en de tweede hoofdrichting van dit raster zich verhouden als (n1*m2)/(n2*m1) maal de verhouding van de overeenkomstige afmetingen van de pixels van het eerste raster.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze, welke in deze inrichting wordt uitgevoerd.

Een dergelijke inrichting en werkwijze zijn bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage nummer 9200332 van aanvraagster.

In de bekende inrichting wordt de basis-resolutie van een conventionele printer effektief verhoogd door de beeldvorming te laten plaatsvinden op een anisotroop pixelraster, dat wil zeggen een raster van langwerpige pixels. Bij een laserprinter bijvoorbeeld wordt dit bereikt, door de resolutie van het laserstuursignaal binnen de scanlijnen te verhogen, terwijl de onderlinge afstand van de scanlijnen niet wordt veranderd. Hierdoor worden er veel meer, maar smallere, pixels per scanlijn gevormd. Deze smalle pixels worden door het beeldvormingssysteem van de printer niet exakt afgebeeld, omdat ze hogere ruimtelijke frekwenties bevatten dan dit systeem kan weergeven. Als gevolg daarvan kunnen grenzen van beelddelen met behulp van bepaalde pixelpatronen nauwkeuriger worden geplaatst dan de afstand tussen twee scanlijnen. Vooreen bespreking van dit fenomeen, dat hier "halfbitting-effekt" wordt genoemd, wordt verwezen naar de genoemde octrooiaanvrage.

In de bekende inrichting wordt uitgegaan van digitale beeldgegevens met een resolutie die groter is dan de scanlijn-resolutie, zodat de voor de effektieve resolutieverhoging benodigde informatie kan worden geput uit de oorspronkelijke beeldgegevens. Bij voorbeeld worden blokken van 2*2 oorspronkelijke pixels van een resolutie van 600 * 600 dpi (dots per inch) omgezet in blokken van 4 * 1 nieuwe pixels van een resolutie van 300 * 1200 dpi, dat wil zeggen vier nieuwe pixels naast elkaar in een scanlijn, waarbij het blok van de oorspronkelijke pixels even groot is als het blok van de nieuwe pixels. De resolutie wordt dus in de scanlijnrichting verhoogd en in de richting daar loodrecht op verlaagd. Door het bovengenoemde halfbitting-effekt wordt echter deze resolutieverlaging weer te niet gedaan, zodat een algehele (effektieve) resolutieverhoging resulteert.

In de bekende inrichting wordt de substitutie van een blok oorspronkelijke pixels door een blok nieuwe pixels uitgevoerd met behulp van een tabel, waarin vooraf voor ieder patroon van (oorspronkelijke) pixelwaarden een corresponderend patroon van nieuwe pixelwaarden is opgeslagen. In deze tabel is rekening gehouden met eigenschappen van het beeldvormingssysteem. Een dergelijke tabel is in de bekende inrichting opgelagen in een geheugen of een hardwareschakeling.

Het is echter gebleken, dat ook bevredigende afdrukresultaten bereikt kunnen worden door in het bekende systeem de waarden van de oorspronkelijke pixels volgens een vast, zich steeds herhalend schema een-op-een af te beelden op de nieuwe pixels. Dit kan bereikt worden door in de bekende inrichting dit schema in de tabel op te nemen. Maar wanneer nu de resolutieconversie-eenheid zodanig wordt ingericht dat deze volgens een vast, zich steeds herhalend schema de waarden van de pixels van de oorspronkelijke beeldgegevens rechtstreeks overbrengt naar de pixels van de nieuwe beeldgegevens, kan de voor de tabel benodigde hardware geheel vervallen.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de figuren.

Fig.1 toont schematisch een inrichting volgens de uitvinding.

Fig.2A en Fig.2B tonen correspondentieschema's tussen oorspronkelijke en nieuwe pixelpatronen.

Fig.3 toont een resolutieconversie-eenheid volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Fig.1 toont schematisch een inrichting volgens de uitvinding. Deze inrichting is via een invoerlijn 1 verbonden met een signaalbron 3 voor het daaruit ontvangen van digitale beeldgegevens en omvat een geheugen 2 voor het tussentijds opslaan van door de signaalbron 3 geleverde beeldgegevens, een met het geheugen 2 verbonden resolutieconversie-eenheid 4 en een met de resolutieconversie-eenheid 4 verbonden weergave-eenheid 5.

De digitale beeldgegevens omvatten binaire pixelwaarden, die een weer te geven afbeelding beschrijven volgens een raster van pixels met een resolutie die in de hier beschreven uitvoeringsvorm in horizontale en vertikale richting gelijk is. De signaalbron 3 is bijvoorbeeld een schakeling voor het ontvangen van af te drukken beeldinformatie uit een sekretarieel werkstation en het omzetten van die beeldinformatie in een rasterbeeld, zoals vaak toegepast in printers. Ook kan de signaalbron 3 gevormd worden door een scanner met een halftooninrichting, in welk geval de inrichting volgens de uitvinding samen met de signaalbron 3 een digitale kopieermachine vormt.

De digitale beeldgegevens worden opgeslagen in geheugen 2, dat als buffer fungeert tussen de signaalbron 3 en de resolutieconversie-eenheid 4. Wanneer de signaalbron 3 de beeldgegevens kan aanleveren volgens een voor de resolutieconversie-eenheid geschikt tijdschema, kan het geheugen 2 weggelaten worden.

De resolutieconversie-eenheid 4 leest de digitale beeldgegevens in het geheugen uit, bewerkt ze op de hierna beschreven wijze en levert ze af aan de weergave-eenheid 5 in een volgorde die correspondeert met de volgorde waarin de weergave-eenheid ze zichtbaar maakt. De weergave-eenheid 5 is bijvoorbeeld een laserprinter.

In de hier beschreven uitvoeringsvorm worden de beeldgegevens door de signaalbron 3 aangeleverd in de vorm van pixelwaarden volgens een vierkantsraster met een resolutie van 600 * 600 dots/inch2 (ongeveer 24 * 24 dots/mm2) en worden ze na resolutieconversie door de weergave-eenheid, in deze uitvoeringsvorm een laserprinter, afgebeeld op een anisotroop raster van 300 * 1200 dots/inch2 (ongeveer 12 * 48 dots/mm2), waarbij het eerste getal slaat op de ruimtelijke lijnfrekwentie en het tweede getal op pixelresolutie binnen de lijnen. Dit heeft het voordeel, dat gebruik kan worden gemaakt van een conventionele printer, die is ingericht voor een lijnfrekwentie van 300 lijnen/inch (12 lijnen/mm).

Het schema, volgens welk de oorspronkelijke pixelwaarden worden overgevoerd in de nieuwe pixelwaarden, wordt getoond in Fig.2A. Hierin is links een blok van 2 oorspronkelijke pixels getekend, genummerd 1 en 2. Rechts in de figuur is een blok van 2 nieuwe pixels getekend, eveneens genummerd 1 en 2. De waarden van de oorspronkelijke pixels worden bij de omzetting simpelweg overgedragen aan de nieuwe pixels met hetzelfde nummer. De blokken oude pixels hebben dezelfde hoogte-breedte-verhouding als de blokken nieuwe pixels, maar ze kunnen, in het geval van vergroting of verkleining van de afbeelding, wel in grootte daarmee verschillen.

De gehele omzetting wordt gevormd door het verdelen van de oorspronkelijke afbeelding in blokken van 2 pixels en deze steeds volgens het getoonde schema om te zetten in blokken van 2 nieuwe pixels. De resulterende nieuwe afbeelding is even groot, althans heeft dezelfde onderlinge verhoudingen als de oorspronkelijke afbeelding.

Er zijn vele andere schema's bruikbaar, ook schema's die zich over meer dan een scanlijn uitstrekken. Een voorbeeld daarvan wordt getoond in Fig.2B.

Fig.3 toont een schematische voorstelling van een resolutieconversie-eenheid die kan worden gebruikt in de bovenbeschreven inrichting. In deze uitvoeringsvorm worden steeds twee boven elkaar in twee opeenvolgende beeldlijnen gelegen pixels van de afbeelding volgens de oorspronkelijke beeldgegevens omgezet in twee op een scanlijn van de weergave-eenheid liggende pixels, overeenkomstig het schema in Fig.2A.

De schakeling van Fig.3 is opgebouwd uit een geheugenregister 51 en een schuifregister52. Register 51 is met zijn ingang verbonden met het geheugen 2 voor het daaruit ontvangen van de pixelwaarden van de weer te geven afbeelding en met zijn uitgang verbonden met de ingang van schuifregister 52. Register 51 en de laatste cel (52-1) van schuifregister 52 zijn via een schakelcircuit 53 verbonden met een buffergeheugen 55. Het buffergeheugen 55 is op zijn beurt verbonden met de stuurschakeling 56 van de laser. Een timing-circuit 57 is verbonden met het geheugen 2, register 51 en schuifregister 52, het schakelcircuit 53, het buffergeheugen 55 en de laserstuurschakeling 56.

De werking van de resolutieconversie-eenheid is als volgt. Op klokpulsen vanuit het timing-circuit 57 worden de (binaire) pixelwaarden van de weer te geven afbeelding een voor een door het geheugen 2 afgegeven aan de ingang van het register 51, beginnend met het eerste pixel van de eerste beeldlijn, dan het tweede pixel van de eerste beeldlijn, en zo verder tot tenslotte het laatste pixel van de laatste beeldlijn is afgegeven. Schuifregister 52 bevat juist zoveel cellen als het aantal pixels van een beeldlijn, zodat er precies een beeldlijn in dit schuifregister past. Register 51 is verbonden met de eerste cel van schuifregister 52, zodat bij elke klokpuls de inhoud van register 51 wordt doorgegeven aan schuifregister 52, waarin hij bij elke volgende klokpuls wordt doorgeschoven totdat hij cel 52-1 bereikt. Deze vorm is zo gekozen om te bereiken, dat de cellen 51 en 52-1 steeds de waarden van twee boven elkaar gelegen pixels van de afbeelding bevatten.

Wanneer de eerste pixelwaarde van de eerste beeldlijn cel 52-1 heeft bereikt, bevinden zich in de cellen 51 en 52-1 de waarden van de twee pixels van de linkerbovenhoek van de afbeelding. Op dit moment wordt het schakelcircuit 53 op een signaal van het timingcircuit 57 geaktiveerd, waardoor het de twee (binaire) waarden in de genoemde cellen samenstelt tot een code van 2 bits, die een stuursignaal vormen voor de laserstuurschakeling 56, in die zin, dat de 2 bits de (binaire) waarden vormen van twee opeenvolgende (weergave) pixels op de lopende scanlijn, in dit geval dus de twee eerste pixels van de eerste scanlijn. Deze 2-bits code wordt afgegeven aan buffergeheugen 55, die hem opslaat totdat laserstuurschakeling 56 hem nodig heeft.

Bij de volgende klokpuls worden de pixelwaarden een positie in register 51 en schuifregister 52 doorgeschoven, zodat de cellen 51 en 52-1 nu de waarden van de tweede pixels van de eerste en van de tweede beeldlijn bevatten. Nu wordt het schakelcircuit 53 weer geaktiveerd en worden de waarden in de genoemde cellen doorgegeven aan het buffergeheugen 55. Op deze wijze worden de eerste en tweede beeldlijn van de afbeelding omgezet in stuursignalen voor de eerste scanlijn van de laserprinter.

Wanneer de waarde van het laatste pixel van de tweede beeldlijn van de afbeelding is aangekomen in cel 52-1 en verwerkt is in een stuursignaal voor de laatste twee pixels van de eerste scanlijn van de laserprinter, wordt vervolgens een gehele beeldlijn doorgeschoven door het schuifregister zonder dat het schakelcircuit 53 wordt geaktiveerd, omdat voor het genereren van stuursignalen van een scanlijn steeds twee nieuwe beeldlijnen nodig zijn. In het algemeen wordt op deze wijze steeds het schakelcircuit geaktiveerd op het moment dat de waarde van het eerste pixel van een oneven beeldlijn in cel 52-1 aankomt en voorts op elke klokpuls tot en met de klokpuls waarop het laatste pixel van de daarop volgende beeldlijn in cel 52-1 aankomt.

Het zal duidelijk zijn, dat de generatie van stuursignalen voor de laserprinter niet kontinu verloopt, terwijl deze wel kontinu en met een vaste frekwentie aan de stuurschakeling 56 van de laser moeten worden aangeboden. Daarom levert het timingcircuit 57 aan de elementen 2 tot en met 53 en het ingangsgedeelte van element 55 van de schakeling andere klokpulsen dan aan het uitgangsgedeelte van element 55 en aan element 56. Implementatie hiervan wordt beschouwd als liggende binnen het vermogen van de vakman en wordt daarom hier niet verder toegelicht.

Schakelingen die toepassing van andere omzetschema's, zoals dat in Fig.2B, mogelijk maken, zijn eenvoudig te construeren naar analogie van het voorbeeld in Fig.3.

Hoewel de uitvinding is toegelicht aan de hand van de bovenbeschreven voorbeelden, is zij hier niet toe beperkt. Het zal de vakman duidelijk zijn, dat ook andere uitvoeringsvormen mogelijk zijn binnen de reikwijdte van de conclusies.

Claims (2)

1. Inrichting voor het weergeven van een afbeelding, omvattende invoermiddelen voor het ontvangen van digitale beeldgegevens welke de afbeelding beschrijven in de vorm van waarden van binaire pixels die zijn opgesteld in een eerste raster, met resolutie n1 pixels/mm in een eerste hoofdrichting van het raster en resolutie m1 pixels/mm in de tweede hoofdrichting van het raster; een resolutieconversie-eenheid, verbonden met de invoermiddelen, voor het omzetten van ontvangen digitale beeldgegevens in nieuwe digitale beeldgegevens welke dezelfde afbeelding beschrijven in de vorm van waarden van binaire pixels die zijn opgesteld in een tweede raster, met resolutie n2 pixels/mm in een eerste hoofdrichting van dit raster en resolutie m2 pixels/mm in de tweede hoofdrichting van dit raster, waarbij n2 groter is dan n1 en m2 kleiner is dan m1 en waarbij het totale aantal pixels in de nieuwe beeldgegevens gelijk is aan het totale aantal pixels in de oorspronkelijke beeldgegevens, alsmede een weergave-eenheid, verbonden met de resolutieconversie-eenheid, voor het zichtbaar maken op een weergavemedium van de afbeelding op grond van de uit de resolutieconversie-eenheid ontvangen nieuwe digitale beeldgegevens volgens een pixelraster waarin afmetingen van de pixels in de eerste en de tweede hoofdrichting van dit raster zich verhouden als (n1*m2)/(n2*m1) maal de verhouding van de overeenkomstige afmetingen van de pixels van het eerste raster, met het kenmerk, dat de resolutieconversie-eenheid is ingericht om volgens een vast, zich steeds herhalend schema de waarden van de pixels van de oorspronkelijke beeldgegevens over te brengen naar de pixels van de nieuwe beeldgegevens.

2. Werkwijze voor het weergeven van een afbeelding, beschreven door digitale beeldgegevens omvattende waarden van binaire pixels die zijn opgesteld in een eerste raster met resolutie n1 pixels/mm in een eerste hoofdrichting van het raster en resolutie m1 pixels/mm in de tweede hoofdrichting van het raster, omvattende het omzetten van de genoemde digitale beeldgegevens in nieuwe digitale beeldgegevens welke dezelfde afbeelding beschrijven in de vorm van waarden van binaire pixels die zijn opgesteld in een tweede raster, met resolutie n2 pixels/mm in de eerste hoofdrichting van het raster en resolutie m2 pixels/mm in de tweede hoofdrichting van het raster, waarbij n2 groter is dan n1 en m2 kleiner is dan m1 en waarin het totale aantal pixels in de nieuwe beeldgegevens gelijk is aan het totale aantal pixels in de oorspronkelijke beeldgegevens, en het zichtbaar maken van de nieuwe digitale beeldgegevens op een weergavemedium volgens een pixelraster, waarin de afmetingen van de pixels in de eerste en de tweede hoofdrichting van dit raster zich verhouden als (n1*m2)/(n2*m1) maal de verhouding van de overeenkomstige afmetingen van de pixels van het eerste raster, met het kenmerk, dat de waarden van de oorspronkelijke pixels volgens een vast, zich steeds herhalend schema een-op-een worden afgebeeld op de nieuwe pixels.