CH629348A5 - Method for reproducing an image subdivided into elements by scanning - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur tes zu schätzen.

Reproduktion eines durch Abtastung in Bildelemente unterteil- In den US-Patentschriften Nr. 3 483 317 und 3 643 019 wird ten Bildes, wobei der Schwärzungsgrad für jedes Bildelement die Verdichtung graphischer Daten durch Lauflängencodie-mittels einer Zahl von «0» für weiss bis «N» für schwarz ermit- rung mit binären Zahlen entsprechend der Erzeugung von teltwird. 60 Datenblöcken beschrieben, während charakteristische Steuer in einer Faksimile-Übertragungsanlage werden aus schwar- zahlen zum Umschalten zwischen «schwarzen» und «weissen» zen Zeichen auf einem weissen Hintergrund bestehende Bilder Daten verwendet werden. In keiner dieser Patentschriften wird im allgemeinen an ein Reproduktionsgerät mit Kathodenstrahl- das Prinzip jedoch in Verbindung mit einer Grauwertdarstel-röhre oder Lichtemitterdioden oder an einen Punktdrucker wie lung zum Erreichen einer Feindruckreproduktion und einem einen Tintenstrahldrucker oder einen Drahtdrucker übertra- 65 Ausrichtverfahren verwendet, das die Grauwertinformation gen. Die Bilder werden meist grob abgetastet und grob und die abgetastete Nachbarinformation dazu benutzt, Druck gedruckt, um eine schnellere Übertragung an das Reproduk- punkte unter Berücksichtigung der zugehörigen Nachbarab-tionsgerät zu ermöglichen. Die grob abgetastete Information tastelemente genau einzustellen.

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Den zum Stand der Technik gehörenden Veröffentlichun- gesteuerten Druckpunkte gibt die Abtastfläche wieder. Zur gen ist kein Verfahren zum Verdichten von Daten zu entneh- Verminderung der zu übertragenden Information unter Beibe-

men, das eine qualitativ hochstehende Fein-Reproduktion eines haltung jedoch aller Grauwerte wird im Folgenden ein Verfah-

aus Grob-Abtastung herrührenden Signals ermöglicht. Ebenso- ren zur Datenkompression vorgestellt.

wenig ist darin von der Verdichtung graphischer Daten unter s Dabei werden die grob abgetasteten Zeichen, welche

Einschluss der Grauwertdarstellung die Rede, die zu einer Fein- reproduziert werden sollen, in binäre Daten verwandelt und

Reproduktion mit nur geringem Verlust an Auflösung führen einem Kompressionsprozessor zugeführt. Dieser verdichtet kann. die Daten, wobei die Zeicheninformation anhand der

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Grauwertskala identifiziert wird. Die Information wird gespei-Verfahren zur Fein-Reproduktion von graphischem Material 10 chert und anschliessend, wenn erforderlich, mittels Übertra-nach grober Abtastung darzulegen. Dabei soll die Art der Ver- gungsleitungen einem Dekompressionsprozessor zugeführt, arbeitung der abgetasteten Daten dazu verhelfen, hohe Anfor- Nach Decodierung der digitalen Information wird sie einer derungen an die Datenübertragung zu vermeiden. Dies erlaubt Fein-Reproduktionsmatrix zugeleitet, wobei dank der einerseits höhere Übermittlungsgeschwindigkeit und ergibt Grauwertinformation jedes grob abgetastete Bildelement in andererseits kleineren Aufwand, also geringere Kosten. Dank is dem Sinn erweitert wird, dass es eine Reproduktionsmatrix aus-der Erfassung von Grauwerten ist trotzdem hohe Qualität der füllt. Das Konzept Grobabtastung/Feindruck kann durch verReproduktion gewährleistet. schiedene Verfahren, die zwecks Verbesserung der Wiederga-

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekenn- bequalität in geeigneter Weise die einzelnen Punkte abdrucken,

zeichnet, dass die resultierende Abtastinformation einem zur Anwendung gebracht werden.

Reproduktionsgerät mit einer Punktmatrix vom Format 20 Nach dem Grundgedanken liefert also die Grobabtastung

Ax B=N zur Wiedergabe der abgetasteten Bildelemente zuge- eines Zeichens einen Abtastwert von weiss über grau bis ganz leitet wird, und dass für jedes zu reproduzierende Bildelement schwarz für jedes abgetastete Bildelement. Damit wird die eine seinem Schwärzungsgrad entsprechende Anzahl Punkte Feinreproduktion gesteuert. In der vorliegenden Erfindung der Matrix betätigt wird. werden aber auch die Abtastwerte umgebender Bildelemente

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten 25 durchgesehen, um die Punkte des Feindrucks gegen das zu Zeichnungen dargestellt und werden anschliessend näher reproduzierende Zeichen hin zu verlagern und diese nicht einbeschrieben. Es zeigen: fach dem Grauwert entsprechend in beliebiger Verteilung

Fig. 1 in einem Blockdiagramm einen Grobabtaster und ein abzudrucken. Die Feindruck-Zeichenreproduktion, wie sie in

Fein-Reproduktionsgerät zum Durchführen des erfindungsge- Fig. 1 gezeigt ist, hat grosse Ähnlichkeit mit dem in Fig. 3

mässen Verfahrens, 30 gezeigten herkömmlichen Verfahren, das mit feiner Abtastung

Fig. 2 die Reproduktion nach herkömmlichen Verfahren und feinem Druck arbeitet. Das Reproduktionssystem des mit Grobabtastung und Grobdruck, bevorzugten Ausführungsbeispieles nützt vorteilhaft die gerin-

Fig. 3 ein herkömmliches Reproduktionsverfahren mit Fein- geren Anforderungen für die Datenübertragung der Grobabta-

abtastung und Feindruck, stung und verbessert gleichzeitig die Reproduktionsqualität

Fig. 4A die Schritte eines erfindungsgemässen Verfahrens 35 des Grobdruckes, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. Das mit Grauwert mit Grobabtastung und Feindruck, durchzuführen in einer Ein- behaftete Bildelement 68 nach Darstellung in Fig. 8 wird im richtung nach Fig. 1, bevorzugten Ausführungsbeispiel zur 4 x 4-Druckpunktematrix Fig. 4B Verfahrensschritte gemäss der Erfindung zur Lage- des Feindruckers. Mit dem erfindungsgemässen Punkteverlagesteuerung der vom Drucker zu reproduzierenden Druck- rungs- oder -ausrichtverfahren, das in Fig. 9 gezeigt ist, erhält punkte, 40 man bessere Druckqualität als bei gleichmässiger Verteilung Fig. 5A und 5B in Blockdiagrammen verschiedene Ausfüh- der Druckpunkte. Geht man vom quadratischen Bildelement rungsbeispiele für den in Fig. 1 gezeigten Kompressionsprozes- des bevorzugten Ausführungsbeispieles aus, so wird bei einem sor, für die Reproduktion vorgesehenen Bildelement die Position Fig. 6A und 6B erläuternde Darstellungen zum Kompres- der Feindruckpunkte zur Grauwertdarstellung gemäss Fig. 10 sionsverfahren des in Fig. 5A und 5B gezeigten Prozessors, 45 aufgrund der Abtastinformation der acht umgebenden Abtast-Fig. 7 in einem Blockdiagramm den in Fig. 1 genannten elemente geändert. Das betrachtete Bildelement, in Fig. 10 mit Dekompressionsprozessor, Z bezeichnet, und seine Druckpunktinformation wird entspre-Fig. 8 den Übergang vom einzelnen Abtastbildelement chend dem Grauwert durch alle acht umgebenden Abtastele-einer Grobabtastung zu einer Feindruckmatrix mit gleichmäs- mente A bis H geändert. Das Ausrichtverfahren führt dazu, sig verteilten Druckpunkten, 50 dass jeder Druckpunkt nach einer Gewichtung, dargestellt in

Fig. 9 den Unterschied zwischen einem gleichmässig ver- Fig. 11, gesetzt wird. Eines dieser acht Muster wird ausgewählt,

teilten Matrixdruck und dem erfindungsgemäss ausgerichteten um den Grauwert durch Feindruck einer entsprechenden

Matrixdruck, Anzahl gewählter Druckpunkte zu reproduzieren, die das Zei-

Fig. 10 in einem Blockdiagramm eine Einrichtung zur erfin- chen in diesem Abtastelement darstellen.

dungsgemässen Ausrichtung der Druckpunkte als Ausfüh- 55 Die vorliegende Erfindung verwendet das Ausrichtverfah-

rungsbeispiel des Grauwertdecodierers der Fig. 7, ren dazu, die Druckqualität grob abgetasteter Zeichen zu ver-

Fig. 11 die verschiedenen Druckpunkte-Ausrichtmuster der bessern. Dabei kann eine grössere Abtastöffnung verwendet vorliegenden Erfindung als bevorzugtes Ausführungsbeispiel werden, ohne die Feinheiten der Druckauflösung-zu opfern,

für den Musterwähler der Fig. 10, Das Ausrichtverfahren gewinnt einen Teil der Information

Fig. 12 eine logische Schaltung zur Betätigung eines Druck- 60 zurück, die durch die Abtastung mit niedrigerer Auflösung ver-

punktes als Teil des Druckpunktewählers der Fig. 10 und lorengeht. Die Vorteile der Grobabtastung, nämlich geringere

Fig. 13 eine mögliche Punkteverteilung in der Druckmatrix Anforderungen für die Datenübertragung, werden aufrechter-

zur Verwendung mit dem in Fig. 11 gezeigten Musterwähler. halten, während der Vorteil eines Feindruckers, nämlich die

Zeichen, die nach der vorliegenden Erfindung in grossflä- hohe Auflösung, wahrgenommen wird. Im bevorzugten Aus-

chigen Bildelementen abgetastet werden, können bei der 65 führungsbeispiel liegen die Abtastwerte zwischen 0 und 16 für

Reproduktion durch Verwendung einer Grauwertskala verbes- weisse, graue und ganz schwarze Tönung im Bereich einer sert werden, durch welche der Druck kleinflächiger Punkte 4 x 4- M atrix.

gesteuert wird. Die Gesamtfläche der über die Grauwertskala Das Reproduktionsgerät des beschriebenen Ausführungs-

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beispiels ist ein Punktdrucker. Die Abtastöffnung des Abtasters ist grösser als die Fläche eines Druckpunktes. Das führt zu einer Reduktion der Abtastauflösung. Die Druckauflösung bleibt jedoch hoch dank dem erfinderischen Druckpunkte-Ausrichtverfahren. 16 Druckpunkte sind im Ausführungsbeispiel für jedes Abtastelement vorgesehen. Somit kann eine Punktdruckermatrix von 4x4 Punkten durch einen Grobabtaster mit einer Grauwertskala von 16 gesteuert werden. Im Ausführungsbeispiel ergibt die Öffnung des Abtasters 71 Bildelemente pro Zentimeter und die Druckpunktgrösse 284 Bildelemente pro Zentimeter. Die 16 Grauwerte der grob abgetasteten Daten überbrücken die Dichteforderungen der Bildelemente zwischen zwei sonst unverträglichen Systemen, nämlich zwischen der Grobabtastung von 71 Bildelementen pro Zentimeter und einer Feindruckreproduktion mit 284 Bildelementen pro Zentimeter. Hintergrundinformation ist im Ausführungsbeispiel weiss, während die Zeicheninformation schwarz ist mit einer Grauskala, die sich aus der Aktivierung von Druckpunkten ergibt. Dank dem erfindungsgemässen Druckpunkte-Ausrichtverfahren erhält man eine bessere Zeichenreproduktion. Es wird dabei eine Schwellenwertmatrix gewählt, die eine klare Ausrichtung auf die dunkelsten umgebenden Muster ermöglicht, um eine hochwertige Reproduktion zu bekommen. Das Verfahren der Grobabtastung mit Erzielung einer Feindruckreproduktion durch Ausrichten der Grauwerte eines jeden Bildelementes wird nachfolgend näher erläutert.

In Fig. 1 ist gezeigt, wie ein Zeichen grob abgetastet wird zur Erzeugung von weisser oder Hintergrundinformation und grauer oder Zeicheninformation in jedem abgetasteten Bildelement. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Grauwertskala 16 mögliche Grauwerte. In der ersten Zeile der Grobabtastung werden vom Zeichen 5/is des Bildelementes 20 bedeckt. Im zweiten Bildelement 22 der ersten Zeile bedeckt das Zeichen die ganze Elementfläche und ist somit ganz schwarz mit einem Grauwert 16. Das dritte Bildelement 24 hat einen Grauwert von 12 der möglichen 16 Werte und das vierte und fünfte Bildelement 26 bzw. 28 der Grobabtastung haben nur Hintergrundinformation und werden somit als weiss identifiziert, das mit dem Grauwert 0 bezeichnet werden kann.

Die grob abgetastete Information vom Grobabtaster 18 wird an einen Kompressionsprozessor 30 geleitet, wo das Bildelement als Hintergrund- oder Zeicheninformation identifiziert wird. Die Information wird der Reihe nach in Lauflänge codiert und entsprechend gespeichert. Die Zeichen- oder Kanteninformation wird identifiziert und nach Grauwert codiert, wobei das Ausführungsbeispiel die Grauwerte 1 bis 16 kennt. Jedes grob abgetastete Bildelement wird separat codiert und gespeichert. Die abgetastete fertige Information wird an eine Übertragungssteuerung 32 geleitet, um z. B. auf die Übertragungsleitung 34 gesetzt zu werden.

Die binären Daten werden dann durch eine Empfangssteuerung 36 empfangen und an einen Dekompressionsprozessor 38 geleitet. Der Dekompressionsprozessor 38 decodiert die empfangenen binären Daten, um die codierte Lauflängeninforma-tion von der Zeichen- oder Kanteninformation zu trennen und die Zeichen- oder Kanteninformation nach der Grauwertskala zu decodieren. Die Hintergrund- und die Zeicheninformation, durch den Grauwert voneinander getrennt, steuern ein Feinreproduziersystem 40 nach dem Druckpunkte-Ausrichtverfahren. Dabei werden die Reproduktionspunkte für den Grauwert in Richtung auf das benachbarte Grob-Abtastelement mit der grössten Anzahl von Punkten verlagert. Die grobe Abtastung zusammen mit der Verarbeitung der Daten nach dem Kompressionsverfahren und die Zeichendecodierung nach Grau-werten gestatten die Übertragung des binär codierten Zeichens mit hoher Geschwindigkeit. Das präzise Feinreproduziergerät mit dem Dekompressionsprozessor und dem Ausrichtverfahren gestatten eine hochwertige Wiedergabe der

Zeichen.

Die Vorteile der Grobabtastung und des Feindrucks zusammen mit dem genannten Ausrichtverfahren werden anhand der Fig. 2 und 3 erläutert, die bekannte Anordnungen darstellen. In 5 Fig. 2 ist eine Anordnung mit einem Grobabtaster 42 und einem Grobdrucker 44, beide herkömmlicher Art, gezeigt. Ein grobes Bildelement 46 und ein grober Druckpunkt 48 stellen den von einer Abtastposition und einer Druckposition erfassten Bereich dar. Die Grobabtastung hat den Vorteil, dass in einer io Abtastoperation eine kleine Datenmenge erzeugt wird, die sich relativ schnell und leicht übertragen lässt. Das herkömmliche Verfahren besteht allgemein darin, dass ein schwarzes Element bzw. ein Zeichenelement gedruckt wird, wenn das Zeichen mehr als 50% der Fläche des abgetasteten Bildelementes 15 bedeckt. Darstellungsgemäss ist das resultierende Zeichen im Grobdrucker 44 nur eine Rohdarstellung des ursprünglich abgetasteten Zeichens. Der gestufte Teil des Zeichens erweist sich für einen Betrachter als störend. Zur Qualitätsverbesserung des Druckes und der Auflösung wird deshalb das in Fig. 3 20 dargestellte Verfahren mit Feinabtastung und Feindruck angewandt.

Ein Bildelement der Feinabtastung eines Feinabtasters 50, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, ist wesentlich kleiner als das in Fig. 2 gezeigte Element. Mit demselben Verfahren wie in Fig. 2, 25 bei dem mehr als 50% des Zeichens innerhalb eines Bildelementes einen vollen Druckpunkt ergeben, erzeugt das im Feinabtaster 50 der Fig. 3 dargestellte Zeichen das in einem Feindrucker 52 gezeigte Zeichen. Die Stufenform der Feinabtastung und des Druckes ist kaum wahrnehmbar, da das Auge des Betrach-30 ters dazu neigt, die rauhen Kanten ausgeglichen zu sehen. Dieses bevorzugte Zeichen erfordert jedoch den Kompromiss, dass die Feinabtastung die Übertragung einer grösseren Menge digitaler Information erfordert, auch wenn bekannte Kompressionsverfahren angewandt werden. Die Methode der 35 Feinabtastung und des Feindrucks herkömmlicher Art liefert eine gefällige Zeichenreproduktion auf Kosten einer kostspieligen Datenübertragung.

Um die Forderung nach hoher Auflösung senken zu können, ohne Druckqualität zu opfern, werden die Vorteile des 40 grob abgetasteten Zeichens der Fig. 2 kombiniert mit den Vorteilen des Feindruckes, wie er in Fig. 3 gezeigt ist. Die Grobabtastung erzeugt weniger zu übertragende digitale Information, während der Feindruck ein akzeptables Zeichen ohne die ungefällige Stufenform der Fig. 2 ergibt. Diese offensichtliche 45 Unvereinbarkeit zwischen Grobabtastung und Feindruck wird durch das in Fig. 4A im Ablaufdiagramm gezeigte erfinderische Verfahren gelöst. Allgemein gesprochen wird das Zeichen grob abgetastet und dabei die grob abgetasteten Bildelemente entsprechend ihrem Grauwert identifiziert. In einem in Fig. 5A so dargestellten Ausführungsbeispiel wird nur weisse Information in der bekannten Lauflängentechnik codiert. Jedes einen Teil des Zeichens enthaltende Bildelement wird nach dem Prozentsatz des durch den Zeichenteil abgedeckten Bildelementes codiert.

55 In einem zweiten in Fig. 5B gezeigten Ausführungsbeispiel werden weisse und ganz schwarze Werte nach der Lauflänge codiert und nur die Zeichenkanten oder teilweise schwarzen Werte nach der Grauskala codiert. In diesen Ausführungsbeispielen umfasst der Feindruck 16 Druckpunkte für jedes der 60 grob abgetasteten Bildelemente. Ganz weiss wird durch gänzliches Fehlen der Druckpunkte dargestellt. Für jedes grob abgetastete Bildelement, das wenigstens einen Teil des Zeichens enthält, wird somit ein Grauwert zwischen 0 und 15 binär codiert. Die ganze Zeichendarstellung wird in Hintergrundes und Grauwerten zur Übertragung gespeichert. Die empfangene codierte Information wird decodiert und gemäss den Forderungen des Feindruckes dekomprimiert, d. h., die «weisse» Information wird nach der Lauflängencodierung decodiert,

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während die schwarzen Bildelemente entsprechend dem Grauwert oder der ganzen schwarzen binären Codierung decodiert werden. Die Druckpunktmatrix des Feindruckes wird entsprechend der aus der Grauskala decodierten Information betätigt. Zur besseren Verteilung der Druckpunkte wird in einem Ausrichtverfahren die grob abgetastete Hintergrund- und Zeicheninformation der Umgebung zum Gewichten der Druckpunkte und zu deren Verlagerung zu dem Bildelement hin benutzt, das einen Teil des Zeichens einschliesst.

Aus diesem Verfahren ergibt sich die in Fig. 1 gezeigte feine Reproduktion. Die in Fig. 1 gezeigte feine Reproduktion lässt sich vorteilhaft mit der Reproduktion verglichen, die aus der Feinabtastung und dem Feindruck resultiert und in Fig. 3 gezeigt ist.

Im Ablaufdiagramm in Fig. 4A beginnt das Verfahren mit der Grobabtastung eines Bildelementes. Als nächstes wird festgestellt, ob dieses Bildelement ein Teil des Hintergrundes oder des zu reproduzierenden Zeichens ist. Wenn das Bildelement als ein durch seinen Grauwert zu identifizierender Zeichenteil erkannt wird, besteht der nächste Schritt in der Ermittlung des Grauwertes entsprechend dem Prozentsatz des Bildelementes, der von dem Zeichen bedeckt wird. Die Identifikation des Bildelementes, nämlich sein Grauwert, wird binär codiert und bei Bedarf gespeichert.

Wenn das identifizierte Bildelement nicht nach dem Grauwert zu codieren ist, z. B. ganz schwarz oder ganz weiss ist, werden diese Daten in geeigneter Weise komprimiert, wie es in dem Verfahrensschritt nach dem Schritt der Identifikation gezeigt und mit Datenkompression umschrieben ist. Der nächste Vorgang besteht in der geeigneten Codierung der komprimierten Daten und bei Bedarf in ihrer anschliessenden Speicherung. Das Abtastverfahren endet, wenn das letzte Bildelement grob abgetastet und die binäre Information zur Übertragung an das Wiedergabegerät gemäss Darstellung in Fig. 1 bereit ist. Die Information wird an die Empfangssteuerung und an den Dekompressionsprozessor gegeben, wo sie decodiert und zur Reproduktion dekomprimiert wird, entsprechend dem in Fig. 4A weiterlaufenden Verfahren.

Die übertragene Information wird im nächsten Verfahrensschritt empfangen und an einen Speicher geleitet. Sie wird dann zur Unterscheidung in Hintergrundinformation und Zeicheninformation decodiert. Diese zusammen mit der Lauflängencodierung und den Grauwertdaten für ein Zeichen bilden aus mehreren Bits das Byte, das eine bestimmte Informationsgruppe darstellt. Dieser nächste Schritt in dem Ablaufdiagramm der Fig. 4A besteht in der Identifizierung des Bytes als Hintergrund-Bildelement oder Zeichenbildelement.

Wenn das Byte ein in Lauflänge codiertes Bildelement ist, wird das Verfahren mit der Dekompression der Lauflängencodierung fortgesetzt, wodurch wiederum die Anzahl der Bildelemente ermittelt wird, die in einer Folge liegen. Die Bildelemente werden tatsächlich durch Auslösung des Druckprozesses reproduziert. Die ganz schwarzen und ganz weissen Bildelemente werden dadurch wiedergegeben, dass man den Fein-reproduzierer so wie einen Grobreproduzierer verwendet, d. h. ein weisses Bildelement sperrt im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Feinreproduzierer die 4x4-Druckmatrix und ein schwarzes Bildelement betätigt alle Druckpunkte dieser Matrix.

Wenn das decodierte Byte ein Zeichendruckelement mit Grauwerten identifiziert, verzweigt sich das Verfahren zur Decodierung der Grauwertinformation aus den übrigen Bits des Byte.

Der Punktdruck wird entsprechend der gewonnenen Grauwertinformation gesteuert. Weiterhin werden dann im Ablauf die Punkte entsprechend einem Ausrichtverfahren nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verlagert. Der Feindruck wird dank der gezielten Verlagerung der Druckpunkte in

Richtung auf die umgebenden Bildelemente verbessert, welche Teile von Zeichen enthalten. Die Schritte für dieses Druckverfahren sind der Fig. 4B zu entnehmen.

Fig. 4B zeigt den Ablauf bei einem Punktausrichtverfahren. Die Druckpunkte, die nach den in Fig. 4A gezeigten Verfahrensschritten bestimmt wurden, werden effektiv nach dem Zeichen hin ausgerichtet. Nach der Datenspeicherung in Fig. 4A werden die Information bekanntlich decodiert und die komprimierten Daten dekomprimiert, um die Grauwerte zu trennen. Die Grauwerte werden nach dem Verfahren der Fig. 4A decodiert. Für die Durchführung des Ausrichtverfahrens werden in einem weiteren Schritt die Abtastwerte von Bildelementen abgerufen, die das zu reproduzierende Bildelement umgeben. Der nächste Schritt bestehtin der Summierung der Abtastwerte von der oberen und unteren Horizontalen, der rechten und linken Vertikalen und den Eckpositionen für Gruppen von je drei umgebenden Bildelementen und dem anschliessenden Vergleich dieser Summen zum Herausfinden der höchsten Summe. Im nächsten Schritt wird ein Matrixmuster gewählt, das den Druck der Punkte entsprechend vorgewählten Positionen ausrichtet Diese Ausrichtung bestimmt das Muster, das der zum Erzielen der höchsten Summe notwendigen Druckverteilung am nächsten kommt. Die Druckpunkte werden entsprechend dem nächsten Verfahrensschritt wie vorher gesetzt und das Bildelement in den letzten in Fig.4A besprochenen Schritten fein abgedruckt.

Die Information für ein grob abgetastetes Bildelement kann natürlich auch direkt ohne Ausnutzung der Vorteile der Datenkompression an ein Feinreproduktionsgerät geleitet werden. Die Grauwerte und die weissen Bildelemente können z. B. ohne Codierung dieses Feindruckgerät speisen. Die weissen Bildelemente können die Druckmatrix abschalten und die Grauwerte die Anzahl der zu druckenden Punkte steuern. Dazu muss das Bildelement grob abgetastet, auf Weiss- oder Graupegel einschliesslich schwarz identifiziert werden, die Druckpunkte entsprechend dem Grauwert eingestellt und der Druck gemäss den eingestellten Druckpunkten und der «weissen» Bildelementinformation vorgenommen werden. Druckpunkte können nach dem in Fig. 4B gezeigten Verfahren eingestellt werden, dass sie entsprechend ausgerichtet sind. Dabei wird natürlich die Datenkompression und der damit verbundene Vorteil bei der Fernübertragung, d. h. eine mögliche Feinreproduktion bei geringerer Datenübertragung als bisher bekannt, nicht ausgenutzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Anforderungen bezüglich Feinheit der Abtastung so zu reduzieren, dass die Anzahl der zu übertragenden Bits verkleinert werden kann, während die Auflösung des Druckes so genau wie möglich dem Originalzeichen entsprechen soll. Eine geringere Auflösung bei der Abtastung bedeutet, dass eine kleinere Anzahl von Bildelementen erforderlich ist, so dass eine Lichtquelle mit niedrigerer Leistung bei grösserer Blendenöffnung genügt. Der Bereich zum Speichern des Zeichens braucht bei geringerer Auflösung der Abtastung nicht so gross zu sein. Die Vorteile der groben Abtastung und des feinen Druckes zusammen mit dem verbesserten Verfahren zur Identifizierung der Position des Feindruck-Bildelementes wird genauer im Zusammenhang mit den Fign. 5 bis 13 beschrieben.

Bei der Methode der Datenkompression für die Abtastung von schwarz/weissen Dokumenten benutzt ein gezeigtes Ausführungsbeispiel Lauflängencodierung für die weisse Hintergrundinformation und Grauwerte für die schwarzen Zeichen im Dokument. Ein Byte enthält somit Information, die den Hintergrund und die Grösse des Lauflängencodes, d. h. die Anzahl der im Code zusammengefassten Hintergrundbildelemente angibt. Ein Byte, das Zeicheninformation enthält, hat ausserdem Bits, die den Grauwert des Bildelementes darstellen. Das Datenkompressionsverfahren dieses Ausführungsbeispieles

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kann am besten anhand der Fig. 5A, 6A und 6B beschrieben werden. In Fig. 6A ist ein Buchstabe «A» dargestellt, wobei jedes Quadrat ein grob abgetastetes Bildelement 54 darstellt. Der Feindruck des Ausführungsbeispieles erfolgt durch einen Drucker, der 16 Punkte in einer quadratischen 4x4 Punkte grossen Matrix für jedes grob abgetastete Bildelement 54 druk-ken kann. Die erforderlichen Bits zur Betätigung der 16 Druckpunkte erhält man aus dem Dekompressionsprozessor 38 der Fig. 1. Ein genaueres Blockdiagramm dieses Dekompressions-prozessors 38 findet sich in Fig. 5A. Ein Blockdiagramm eines noch wirksameren Kompressionsverfahrens mit einer zweiten Art von Dekompressionsprozessor 38, ist in Fig. 5B gezeigt.

Wenn ein Zeichen abgetastet wird, wird nach Darstellung in Fig. 5A das analoge Signal in einem AnaIog-/Digitalwandler 56 in 16 Grauwerte umgesetzt, wobei 1 der niedrigste Grauwert ist und 16 den Wert für ganz schwarz darstellt. Das Vorlaufbit eines jeden Byte gibt an, ob das Byte Hintergrundinformation enthält und so mit den nächsten Bits die Lauflänge darstellt oder ob es ein Zeichenbildelement ist und somit die übrigen Bits im Byte Grauwerte enthalten. Für das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt eine «0» im Vorlaufbit die Hintergrundinformation dar und die nächsten vier Bits des Bytes sind daher Lauflängeninformation. Eine «1» im Vorlaufbit besagt, dass das Byte Zeicheninformation darstellt und die nächsten vier Bits die Grauwerte enthalten.

In Fig. 5A ist gezeigt, dass der Kompressionsprozessor 30 den Analog-/Digitalwandler 56, den Vergleichsdetektor 58 für Hintergrund/Zeichen, einen Übergangsdetektor 60, einen Lauflängenzähler 61, einen Lauflängencodierer 62, einen Grauwert-codierer 64 und einen Speicher 66 umfasst. Der Analog-/Digi-talwandler 56 empfängt das analoge Signal vom Abtaster 18 und wandelt es um in ein entweder ganz weisses d. h. Hintergrundsignal oder in ein Grauwert- oder Zeicheninformationssignal. Das Hintergrundssignal wird auf den Lauflängenzähler 61 gegeben, um die Anzahl der weissen Bildelemente zu zählen, bis Zeicheninformation abgefühlt wird. Der Vergleichsdetektor 58 und der Übergangsdetektor 60 fühlen die Abweichung von ganz weissen Bildelementen ab. Zu dieser Zeit ist die Anzahl der Hintergrund-Bildelemente bekannt und das Hintergrundbyte OXXXX kann im Lauflängencodierer 62 codiert werden. Der Übergangsdetektor 60 kann eine Flip-Flop-Schal-tung sein, die den Übergang von weiss nach grau oder umgekehrt abfühlt. Das Vorlaufbit «0» besagt, dass dieses Byte Hintergrundinformation enthält, während die übrigen Bits die binäre Zahl der Hintergrund- oder weissen Bildelemente in einer Reihe definieren. Die Zeicheninformation wird im Ana-log-/Digitalwandler 56 in einen Grauwert der Skala 1 bis 16 umgesetzt und an den Grauwertcodierer 64 gegeben. Der Grauwertcodierer 64 erzeugt ein Byte 1XXXX, wobei das Vorlaufbit «1» besagt, dass dieses Byte Zeicheninformation enthält. Die übrigen Bits stellen in binärer Codierung den digitalen Grauwert dar. Der Grauwertcodierer 64 wird durch Abfühlen eines Zeichens vom Vergleichsdetektor 58 betätigt.

Die binär codierte Hintergrund- und Zeicheninformation wird allgemein seriell im Speicher 66 gespeichert, damit sie bei Betätigung der Übertragungssteuerung 32 leichter übertragen werden kann. Die Übertragungssteuerung 32 ruft dann die Information wieder vom Speicher 66 ab. Ein Beispiel für das Codier- und Kompressionsverfahren der Fig. 5A wird anhand der Fig. 6A erläutert, wo der Buchstabe A schwarz auf weissem Hintergrund dargestellt ist. Jedes Quadrat stellt ein grob abgetastetes Bildelement 54 dar. In jeder Abtastzeile stehen 12 Bildelemente. 15 Abtastzeilen decken eine Zeichenzeile. Die Tabelle in Fig. 6B zeigt die Identifizierung der Zeilen F und K für die 12 Bildelemente. Die «0» in der Zeile bezeichnet ein weiss abgefühltes Bildelement und die «1» ein schwarz abgefühltes Bildelement, wobei die eingeklammerte Zahl den Grauwert in der Skala 1 bis 16 angibt.

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In Fig. 6A stellen in der Zeile F die Bildelemente 1 bis 4 und 10 bis 12 Hintergrund-oder weisse Bildelemente dar. Die Bildelemente 5 bis 9 stellen die Bildinformation unterschiedlicher Grauwerte dar. Für das ursprüngliche Hintergrundlauflängen-s byte wird das binäre Informationsbit dargestellt als 00011, wobei das erste «0»-Bit das Byte als Hintergrundbyte bezeichnet und die binär codierte 3 angibt, dass drei weitere Bildelemente ebenfalls Hintergrund darstellen. Das nächste Byte könnte mit 11011 codiert sein, und die fünfte Information darlo stellen. Das Vorlaufbit «1» besagt, dass das Byte Zeicheninformation enthält und die binär codierte Elf der nächsten vier Bits gibt den Grauwert von 12 nach Darstellung in Fig. 6B an. Zur Codierung sind die Grau werte 1 bis 16 als binäre Codierung 0 bis 15 oder 0000 bis 1111 dargestellt. Die Bildelemente 6 und 7 15 der Zeile F sind ganz schwarz, ihr Grauwert beträgt also 16, und somit sind sie gekennzeichnet durch die Codierung 11111. Das Bildelement 8 der Zeile F kann gekennzeichnet werden durch den Grauwert 12 und ist codiert durch das Byte 11011. Das Bildelement 9 ist gekennzeichnet durch eine Zeichendar-20 Stellung mit dem Grauwert 1, da nur eine kleine Ecke vom Zeichen abgedeckt wird und dieses Bildelement daher binär im Byte dargestellt wird als 10000. Die übrigen Bildelemente 10 bis 12 enthalten weisse oder Hintergrundinformation und haben daher einen Lauflängencode von 00010, der besagt, dass die 25 Bildelemente Hintergrund darstellen und dem ersten Bildelement zwei weitere weisse Bildelemente folgen. Für die Linie K in Fig. 6A enthalten daher nach der Tabelle in Fig. 6B die Abtastfelder 1,2,6,7,11 und 12 nur Hintergrundinformation und daher wird das Vorlaufbit mit «0» codiert und dieser «0» 30 folgt die Lauflängencodierung. Die Abtastfelder 4 und 9 haben Grauwerte von 16 für ganz schwarz und die Abtastfelder 3,5,8 und 10 haben mittlere Grauwerte zwischen 0 und 16. Mit den in der Tabelle der Fig. 6B aufgeführten mittleren Grauwerten wird für die Linie K ein Datenblock mit den folgenden neun 35 Bytes übertragen: 00001,10111,11111,10111,00001,10111, 11111,11001,00001. Dieser Nachrichtenblock bildet zusammen mit anderen Linien-Nachrichtenblöcken die binäre Information, die im Speicher 66 der Fig. 5A gespeichert ist, zur späteren Übertragung aus der Übertragungssteuerung 32 der Fig. 1 an ■to die Empfangssteuerung 36. Wenn diese komprimierten Daten empfangen werden, rekonstruiert der Dekompressionsprozessor 38 das Zeichen zu einer Feindruckreproduktion mit einer Auflösung, die 4x4 Mal feiner ist als das Abtastfeld mit einem Grobdruck, es gibt 12x15 Bildelemente in Fig. 6A. Diese wer-45 den auf 48x60 Druckbildelemente oder Feindruckpunkte erweitert.

Der Lauflängencodiervorgang der Fig. 5A erzeugt wohl komprimierte Dateninformation, es wird jedoch zuviel überflüssige Grauwertinformation beispielsweise für «ganz so schwarz» übertragen. In der Linie M würde die Lauflängeco-dierung für «ganz schwarz» die Anzahl der übertragenen Daten drastisch herabsetzen. Die einzigen für beste Reproduktion benötigten Grauwerte sind die Werte an der Zeichenkante. In Fig. 5B wird daher ein zweites Ausführungsbeispiel für 55 einen Kompressionsprozessor 30 der Fig. 1 gezeigt.

Der in Fig. 5B gezeigte Kompressionsprozessor 30 umfasst den Analog-/DigitalwandIer 56, einen Drei-Zeilen-Puffer 57, den Vergleichsdetektor 58, einen Addierer 59, den Übergangsdetektor 60, einen Lauflängenzähler 61 A für weiss, einen Lauf-60 längenzähler61 B für ganz schwarz, den Lauflängencodierer 62, einen Vergleicher 63, den Grauwertcodierer 64, einen Gradientdetektor 65 und den Speicher 66. Wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5A werden die abgetasteten Bildelemen-tensignale an den Analog-/Digitalwandler 56 gegeben, wo die 65 analogen Signale vom Abtaster digitalisiert werden, wobei 0 weiss, 16 ganz schwarz und die Werte 1 bis 15 Grauwerte darstellen. Die Ausgangssignale vom Analog-/DigitalwandIer 56 werden an den Vergleichsdetektor 58 geleitet, wo die

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Charakteristik des Bildelementes bestimmt wird. Da ein anderweitig ganz weisses oder ganz schwarzes Bildelement versehentlich einen schwarzen bzw. weissen Fleck enthalten kann,

wird das codierte Bildelement Y zuerst mit den umgebenden Bildelementen verglichen. 5

Die digitale Information der umgebenden Bildelemente A bis H wird in den Drei-Zeilen-Puffer 57 zusammen mit dem nach dem gezeigten Muster codierten Bildelement Y gesetzt. Die Information vom Drei-Zeilen-Puffer 57 wird in den Addierer 59 gegeben, wo sechs Summen gebildet werden, die an den 10 Ausgängen vom Addierer 59 zum Summenvergleicher 63 erscheinen, per Summenvergleicher 63 erhält die grösste Summe und die kleinste Summe aus den Summenausgängen vom Addierer 59. Diese Signale werden an den Gradientendetektor 65 gegeben, wo die kleinste von der grössten Summe 15 subtrahiert wird. Wenn die Ausgabe vom Gradientendetektor 65 niedrig ist, d. h. unter einem Einstellwert liegt, der besagt,

dass die umgebenden Bildelemente im wesentlichen denselben Wert haben, sei es schwarz oder weiss, dann wird der Vergleichsdetektor 58 zur Eingabe des Bildelementes in den ent- 20 sprechenden Lauflängenzähler betätigt. Wenn die Ausgabe vom Gradientdetektor 65 hoch ist und damit einen starken Kontrast anzeigt, wird der Grauwertcodierer 64 betätigt und die Grauwerte entsprechend codiert. Der Übergangsdetektor 60 fühlt einen Wechsel von weiss nach schwarz oder umge- 2s kehrt ab und betätigt den Lauflängencodierer 62. Dieser codiert auf geeignete Weise die Information zwecks Speicherung im Speicher 66, zusammen mit den direkt gespeicherten Grauwerten vom Grauwertcodierer 64. Die Ausgangssignale vom Speicher 66 werden nach Bedarf an die Übertragungs- 30 Steuerung 32 der Fig. 1 gegeben.

Für das in Fig. 5B gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein Lauflängenbyte 00XXXX mit den führenden Bits «00» eine Codierung weisser Bildelemente bedeuten, wobei die binären Zahlen XXXX wieder die Anzahl nachfolgender weisser Bild- 35 elemente angeben. Ein Lauflängenbyte 10XXXX kann eine Lauflängencodierung ganz schwarzer Bildelemente sein, wobei die binären Zahlen XXXX wieder die Anzahl nachfolgender schwarzer Bildelemente bezeichnen. Die Grauwerte können dann codiert werden als 11 XXXX, wobei die führenden Bits 40 «11» einen Grauwert bezeichnen und die übrigen Bits des Byte die binäre Codierung der Grauwerte sind. Die Zeile F der Fig. 6A würde somit codiert mit 000011 für die ersten vier Bildelemente, mit 111011 für das fünfte abgetastete Bildelement, mit 100001 für die abgetasteten Bildelemente 6 und 7, die ganz « schwarz sind, mit 111011 für den Grauwert des Bildelementes 8, mit 110000 für den Grauwert des Bildelementes 9 und mit der Lauflängencodierung 000010 für die ganz weissen Bildelemente 10,11 und 12. Die Anzahl der codierten Bits unterscheidet sich nicht wesentlich von dem in Fig. 5A gezeigten Ausfüh- 50 rungsbeispiel, ist jedoch wesentlich kleiner, wenn die Zeile M codiert wird. Durch das in Fig. 5A gezeigte Ausführungsbeispiel würden alle Bildelemente einzeln codiert, da keine weissen Lauflängen auftreten. Durch das Ausführungsbeispiel in Fig. 5B würden jedoch die Bildelemente 3 bis 10 nach Lauflänge codiert als 100111 und nicht einzeln.

In einem Gerät nach der vorliegenden Erfindung wird mit den nach einer feineren Grauskala aufgeteilten analogen Ausgangssignalen des Abtasters die Bildinformation zum Speisen eines Gerätes mit hoher Auflösung erweitert. Ein grob abgeta- eo stetes Bildelement 68 in Fig. 8 liefert ein «weisses» Ausgangssignal 0 sowie 16 Grauwerte. Diese Information wird durch entsprechende Betätigung der 16 Punkte einer Druckmatrix erweitert. In Fig. 8 umfasst eine Feindruckmatrix 70 die Druckpunkte 72, die in einer beliebigen Wertposition gezeigt sind. Es 65 werden jeweils alle Punkte mit dem Grauwert oder darunter aktiviert. Für den Grauwert 6 in einer von 1 bis 16 reichenden Skala werden somit die Druckpunkte 1 bis 6 aktiviert. Der resultierende Feindruckblock 70 ist in Fig. 9 unter der Bezeichnung einer Anordnung mit gleichmässiger Druckpunkteverteilung dargestellt. Eine bessere Verteilung der Punkte nach einem Ausrichtverfahren wird später beschrieben. Die Verfahrensschritte der Fig. 4B und die Empfangsschritte der Fig. 4A sind im Blockdiagramm der Fig. 7 beschrieben und zeigen den Dekompressionsprozessor 38 der Fig. 1.

Die durch die Empfangssteuerung 36 empfangenen Datensignale werden nach Darstellung in Fig. 7 an einen Speicher 74 im Dekompressionsprozessor 38 geleitet. Die gespeicherte Information wird in Hintergrund- und Zeicheninformation in einem Decodierer 76 decodiert. Das Lauflängensignal wird an einen Lauflängendecodierer 78 gegeben und das Grauwertsignal an einen Grauwertdecodierer 80. Der Grauwertdecodierer sendet ein Druckpunktesetzsignal an einen Drucker 82, das Feinreproduziersystem 40 der Fig. 1. Die Ausgangssignale vom Lauflängendecodierer 78 und das Grauwertsignal vom Decodierer 76 werden an eine Drucklagesteuerung 84 geleitet, die die Abtastung und räumliche Verteilung der Punkte im Druk-ker 82 steuert. Die Lauflängen- und die Grauwertsignale bestimmen die Lage des Druckes, während die Druckpunkte-setzsignale bestimmen, welche Punkte zum Drucken eines Teiles des Zeichens im Drucker 82 betätigt werden.

Die Lauflängensignale vom Decodierer 76 sind beschriftet 0XXXX und 00XXXX, 01 XXXX, um die Ausgangssignale von den beiden Kompressionsprozessoren in Fig. 5A und 5B zu bezeichnen. In gleicher Weise sind die Grauwertsignale 1XXXX und 11 XXXX Signale von beiden Ausführungsbeispielen des Decodierers 76. Die durchgezogenen Signallinien bezeichnen die Signalrichtung für das Ausführungsbeispiel der Fig. 5A, während die gepunkteten Linien für die ganz schwarzen Signale für das Ausführungsbeispiel der Fig. 5B hinzukommen.

Der Drucker 82 in der vorliegenden Ausführung erzeugt vier Druckpunkte in jeder Spalte von Abtastelementen und vier Zeilen von Druckpunkten in jeder Abtastzeile. Ein abtastender Drucker, dessen Auslenkung ähnlich der einer Kathodenstrahlröhre erfolgt, würde vier Abtastungen brauchen, um die Information für eine Zeile von Bildelementen bereitzustellen. Die einzelnen Punkte einer jeden Abtastzeile können entsprechend der empfangenen Grauinformation nach dem in den Fign. 8 und 9 gezeigten gleichmässigen Verteilungsraster ein-und abgeschaltet werden. Bei weiss abgetasteten Bildelementen werden natürlich keine Feindruckpunkte in der bezeichneten 4x4-Matrix betätigt. In einem Punkteraster für Zeichenoder Liniendruck werden alle zu druckenden und nicht zu druk-kenden Punkte in ihrer Position entweder entsprechend einer Vorabtastung oder gemäss parallel aus einem Puffer (nicht dargestellt) an den Drucker 82 übertragener Daten gesetzt. Einzelheiten brauchen hier nicht näher beschrieben zu werden.

Fig. 9 zeigt den Einfluss unterschiedlicher Einstellung der Druckmatrix auf den Feindruck. Wenn man beispielsweise die gleichmässige Verteilung der Druckpunkte anwendet, hat die Druckmatrix 70, der ein Zeichen-Grau wert von 6 zugrunde liegt, wie dargestellt die Druckpunkte beliebig verteilt. Diese Verteilung wird nach der Darstellung in Fig. 8 vorgenommen. Wenn jedoch ein Ausrichtverfahren angewandt wird, nach welchem die schwarzen Punkte entsprechend einem Schema verteilt werden können, durch das die Druckpunkte zum Zeichenbereich hin verlagert sind, dann werden die Druckpunkte so gesetzt, wie es in der Druckmatrix 86 der Fig. 9 gezeigt ist. Die Unterschiede im resultierenden Zeichendruck treten klar hervor. Die Anwendung des Ausrichtverfahrens führt zu einer wesentlich besseren Reproduktion des Originalzeichens.

Für ein an der Kante eines Zeichens zu druckendes Abtastelement wäre es vorteilhaft, Druckpunkte in dem Bereich zu aktivieren, der dem schwarzen Bereich innerhalb des Zeichens entspricht. Bei dem gleichmässigen Verteilungsschema der Fig. 8 wird eine Anzahl von Punkten in die weissen Hinter-

629348 8

grundbereiche ausserhalb des Zeichens gesetzt. Diese über die ren Grauwert betätigt wird. Das allgemeine Verfahren zum normalen Zeichengrenzen hinausragenden Druckpunkte Drucken im vorliegenden Ausführungsbeispiel beruht darauf,

erzeugen ein verschwommenes Druckbild, da die Zeichen nor- dass die Druckpunkte durch Grauwerte von gleichem Rang malerweise scharfe Grenzen haben. Information von benach- und durch solche von höherem Rang betätigt werden. Alle 16 barten Bildelementen kann zum Verlagern der Druckpunkte 5 Druckpunkte werden somit durch den Grauwert 16 ausgelöst, zur dunklen Seite der umgebenden grob abgetasteten Eie- Die in Fig. 11 dargestellten Druckpunktanordnungen kön-

mente führen. Die vorgeschlagene Druckpunktausrichtung nen aus in einem Festwertspeicher gespeicherten Datenblök-kann als nichtlineare Interpolation angesehen werden. Eine ken bestehen. Die Muster sind permanent oder semipermanent lineare Interpolation wird weitgehend in der Kurvenanpassung in den Festwertspeicher gesetzt und Signale werden entspre-und der statistischen Datenanalyse angewandt. 10 chend den gespeicherten Druckpunktmustern abgerufen, wenn

Zur Anwendung des Druckpunkt-Ausrichtverfahrens muss der Festwertspeicher durch ein M-Signal vom Komparator 96 für die Breite des Zeichenstriches bezogen auf die Abtastblen- aktiviert wird.

denöffnung eine Annahme getroffen werden. Um die Dunkel- Es kann also gezeigt werden, dass jede den M-Signalen vom heit oder den Grauwert der Umgebung abzufühlen, werden Komparator 96 entsprechende Musterwahl die Ausrichtung gemäss Darstellung in Fig. 10 die das zu untersuchende Bildele- is der Druckpunkte entweder vertikal nach einer Seite, horizon-mentZ umgebenden acht Bildelemente untersucht, um die im tal nach oben oder unten oder zu einer der vier Ecken Abtastbereich zu druckenden Punkte entsprechend zu verla- bestimmt. Der Addierer 94 in Fig. 10 kombiniert die digitale gern. Die Anzahl der tatsächlich gedruckten Punkte wird durch Abtastinformation eines jeden Bildelementes im Drei-Zeilen-den Grauwert des verarbeiteten Bildelementes bestimmt. Die Puffer 88 gemäss seinen Ausgangssignalen. Der Komparator Grauwerte verschiedener Gruppen von je drei Bildelementen 20 96 wählt die höchste Mustersumme und durch diese ein Matrixwerden zu einer Summe addiert. So ergeben sich acht Summen muster des in Fig. 11 gezeigten Musterwählers 98- Der Musterentsprechend den acht Möglichkeiten der Punktausrichtung. Wähler 98 betätigt den Druckpunktewähler 92, entsprechend Die acht Summen entsprechen acht Mustern, die symmetrisch einem Satz von UND-Gliedern 102 und ODER-Gliedern 104. auf beide Seiten von vier Schnittlinien des Bildelementes ver- Der Druckpunktewähler 92 betätigt die Druckpunkte P1 bis teilt sind, nämlich der vertikalen, der horizontalen und zwei im 25 P16 entsprechend dem gewählten Muster und den Grauwert-Winkel von 45° verlaufenden Schnittlinien. Für jede Muster- Signalen. Eine repräsentative logische Schaltung für die Betäti-summe gibt es eine zugehörige Schwellenwertmatrix, die beim gung des Druckpunktes PI ist in Fig. 12 gezeigt. Die einzelnen Druck die Lage der Punkte bestimmt. Eine Schwellenwertma- Druckpunkte PI bis P16 können gemäss Fig. 13 angeordnet werden, trix, die dem grössten Wert der Mustersumme unter den acht Gemäss Darstellung in Fig. 12 kann durch eine Reihe logi-

möglichen Fällen entspricht, wird zum Drucken der Punkte im 30 scher Schaltglieder 106 bis 114 der Druckpunkt PI der Druck-Abtastbildelement gewählt. Die Punkte in jeder Matrix sind so matrix der Fig. 13 betätigt werden, die einem Bildelement entverteilt, dass sie stark in Richtung des zugehörigen Musters aus- spricht. Der Druckpunkt PI ist der oberste linke Punkt und gerichtet sind. Die Anwendung des Ausrichtverfahrens ergibt kann daher die Grauwertpunkte in den in Fig. 11 gezeigten eine Druckqualität, die das Originalzeichen hervorragend Mustern in ähnlicher Position drucken. Wenn z. B. ein Signal wiedergibt. Die Durchführung des Ausrichtverfahrens lässt 35 Ml vom Komparator 96 empfangen wird, wird das UND-Glied sich in der Praxis leicht verwirklichen und fordert verschiedene 106 betätigt, wenn das Grauwertsignal (GW) vom Binär-/Digi-logische Bauteile und etwas Speicherraum für die Schwellen- taldecodierer 90 gleich oder grösser als vier ist. Das Ausgangs-wertmatrizen. Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm zur Ausführung signal des UND-Gliedes 106 schaltet das ODER-Glied 114 und des Ausrichtverfahrens. dieses wiederum das Signal PI zur Betätigung des Druckpunktes PI.

Für das Ausrichtverfahren umfasst der Grauwertdecodie- to in gleicher Weise betätigen die anderen Signale M2 bis M8 rer 80 der Fig. 7 nach Darstellung in Fig. 10 einen Drei-Zeilen- entsprechende UN D-Glieder je nach den Grauwerten (GW).

Puffer 88, um das untersuchte Bildelement Z und die umge- Das UND-Glied 110 wird beispielsweise nur durch den Grau-benden Bildelemente A bis H festzuhalten. Ein Binär-/Digitalde- wert 16 betätigt, wenn entweder das Signal M4 oder M8 über codierer 90 decodiert das binäre Zeichenbyte 1 XXXX oder das ODER-Glied 109 einen Ast des UND-Gliedes 110 steuert. 11XXXX in einen Grauwert von 1 bis 16 für die Wahl der « Die in Fig. 11 dargestellten Muster 116 und 118 zeigen, dass mit Druckpunkte durch einen Druckpunktewähler 92. dem betätigten Signal M4 oder M8 nur ein Grauwert 16 den

Der Grauwertdecodierer 80 umfasst auch einen Addierer obersten linken Druckpunkt PI betätigen wird. Die verschiede-94 zur Summierung bestimmter Grauwertinformationen von nen anderen Druckpunkte können in ähnlicher Weise logisch den umgebenden Bildelementen entsprechend den gewählten durch eine entsprechende Musterwahl und die logischen Schalt-Mustern, einen Komparator 96 zur Auswahl der höchsten 50 elemente betätigt werden, die in den Fig. 10 und 12 dargestellt Mustersumme bestimmter Bildelemente und einen Musterwäh- sind.

1er 98 zur Steuerung des Druckpunktewählers 92 entsprechend Das Ausrichtverfahren, d. h. die Wahl einer festen Schwel-der höchsten ermittelten Mustersumme. Die acht Muster des lenwertmatrix, die eindeutig auf die dunkelsten umgebenden bevorzugten Ausführungsbeispieles, erzeugt vom Musterwäh- Muster ausgerichtet ist, erzeugt mit einer Grobabtastung und 1er 98, sind in Fig. 11 dargestellt und werden später beschrieben. 55 einem Feindruckgerät eine Reproduktion, die in ihrer Qualität Der Puffer 88 und der Addierer.94 wählen zusammen für mit derjenigen einer Feinabtastung und Wiedergabe durch ein die Druckpunkte bestimmte Zahlenmuster, die so geordnet Feindruckgerät vergleichbar ist. Eine hochwertige Kopie des sind, dass die Druckpunkte mit niederen Rangzahlen in Rieh- Originaltextes lässt sich mit einer grossen Abtastöffnung von tung auf die gewählten Bereiche vorangestellt werden. Wenn beispielsweise 71 Bildelementen pro cm und einem Feindruck-also vom Komparator 96 die Grauwerte A + B+C vom Addie- eo gerät von z. B. 284 Bildelementen pro cm erreichen. Die grosse rer 94 als höchste Summe ermittelt werden, dann löst dies das Abtastöffnung führt zu einer geringen Anzahl von Bildelemen-Signal M1 aus. Die Druckpunkte, die sich für das Bildelement Z ten durch die Abtastung und senkt daher die erforderliche ergeben, werden auf die Oberkante der Druckmatrix für dieses Belichtungsleistung und den benötigten Speicherraum für die Bildelement ausgerichtet. Fig. 11 zeigt die Lage der Druck- Übertragung und die Empfangsverarbeitung. In gleicher Weise punkte im Matrixmuster 100, wobei die Druckpunkte mit der e? wird die Übertragungszeit für die kleinere Bitzahl der Informa-niedrigen Druckzahl dichter an die obere vertikale Position tion heruntergesetzt, da die Anzahl von Bildelementen wesent-herangebracht werden. Die niedrigere Rangzahl de^.Druck- lieh abnimmt. Trotzdem wird die Wiedergabequalität durch die punktes bedeutet, dass dieser Druckpunkt durch einen niedrige- Grobtastung nicht nennenswert beeinträchtigt.

G

12 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

629348 2 PATENTANSPRÜCHE kann vor der Übertragung codiert und komprimiert werden,

1. Verfahren zur Reproduktion eines durch Abtastung in um die Übertragung an das Reproduktionsgerät zu erleichtern Bildelemente unterteilten Bildes, wobei der Schwärzungsgrad und zu beschleunigen. Ein geeignetes Dekompressionsverfah-für jedes Bildelement mittels einer Zahl von «0» für Weiss bis ren liefert nach dem Empfang wieder die ursprüngliche Infor-«N» für Schwarz ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass 5 mation.

die resultierende Abtastinformation einem Reproduktionsge- Um eine hochwertige Wiedergabe des Originalbildes zu rät mit einer Punktmatrix vom Format Ax B=N zur Wieder- erreichen, benutzt man im allgemeinen ein feines Abtastgerät gäbe der abgetasteten Bildelemente zugeleitet wird und dass und ein ebenso feines Wiedergabegerät. Für eine hochwertige für jedes zu reproduzierende Bildelement eine seinem Schwär- Wiedergabe werden die Zeichen mit etwa 284 Bildelementen zungsgrad entsprechende Anzahl Punkte der Matrix betätigt io pro Zentimeter abgetastet und mit derselben Bildelementrate wird. wiedergegeben. Dadurch erhält man eine sehr gute Wieder-

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich- gäbe des Originalzeichens. Diese hohe Anzahl von Bildelemen-net, dass vor der Betätigung von Matrixpunkten Schwärzungs- ten am Abtastgerät erzwingt jedoch trotz Datenkompression grade weiterer das zu reproduzierende Bildelement umge- die Speicherung vieler Informationsbits, da viele Bildelemente bender Bildelemente in Gruppen summiert werden, dass durch f 5 für die Übertragung in eine binäre Information umgewandelt Vergleich der Summen die höchste derselben und damit eine werden müssen.

Richtungsangabe auf ein durch die Abtastung erfasstes Zei- Um die Kompliziertheit der Einrichtungen für das Abtasten chen ermittelt wird, ferner dass aufgrund der Richtungsangabe und Speichern der Daten zu vermindern, werden im allgemei-ein vorgegebenes Gewichtungsmuster für die Matrixpunkte nen die Zeichen mit einer groben Rate von beispielsweise 71 zwecks Bevorzugung der angegebenen Richtung bei der 20 Bildelementen pro cm abgetastet und mit derselben Rate auch Wiedergabe gewählt wird und dass schliesslich die Matrix- reproduziert oder gedruckt. Dank dieser groben Rasterung wird punkte gemäss ihrem Gewicht betätigt werden. weniger Speicherraum und eine geringere Datenübermitt-

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeich- lungsrate gebraucht. Aber bei der Wiedergabe ist die Drucknet, dass jeweils drei der umgebenden Bildelemente zu einer qualität gering und weist viele deutlich sichtbare, treppenartige bestimmten Gruppe zusammengefasst werden, dass die Schwä- 25 Stufen auf, die für einen Betrachter nicht annehmbar sind, rungsgradsummen von acht solchen Gruppen ermittelt wer- Abtastung, binäre Codierung, Übertragung und Reproduk-den, die waagrecht oben und unten, senkrecht rechts und links tion von Abtastinformation sind allgemein bekannt. Aber die sowie in den vier Ecken um das zu reproduzierende Bildele- bekannt gemachten Methoden der Zeichenabtastung, der ment liegen, und dass endlich durch Wahl der Gewichtung und Codierung, der Übertragung und der Reproduktion ermögli-entsprechende Betätigung der Matrixpunkte letztere in Rieh- 30 chen nur eine grobe Wiedergabe grob abgetasteter Daten.

tung auf das erfasste Zeichen verlagert wiedergegeben werden. Wird bessere Wiedergabequalität verlangt, so bleibt nur die

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich- feine Reproduktion von fein abgetasteten Zeichen übrig, net, dass als Reproduktionsgerät ein Tintenstrahldrucker vor- In der Bildverarbeitung wird für die Datenverdichtung gesehen ist, in welchem das Erzeugen von Punkten aus Tinte weitgehend die Interpolation benutzt. In diesem Zusammengesteuert wird. 35 hang wird auf den Artikel «Redundancy Réduction - A Practi-

5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich- cal Method of Data Compression», von C.M. Kortman in net, dass von der resultierenden Abtastinformation wenigstens Proceedings of the IEEE 55, März 1967, Seiten 253-263, und auf die Hintergrundinformation zwecks Vereinfachung einer den Artikel «Adaptive Data Compression», von C.A. Andrews

Datenübertragung durch Codierung komprimiert und vor der in Proceedings of the IEEE, März 1967, Seiten 267-277 verwie-Reproduktion wieder dekomprimiert wird. 40 sen. Zur wirksameren Codierung schwarzer und weisser gra-

6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeich- phischer Daten beschreibt Dr. P. Stucki in seinem Artikel «Effi-net, dass zur Codierung der Hintergrundinformation eine Lauf- cient Transmission of Graphics Using Polyomino Filtering at längencodierung durchgeführt wird. the Receiver» in IEEE Transactions on Aerospace and Electro-

7. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeich- nie Systems AES-6, November 1970, Seiten 811-814, ein Ver-net, dass zusätzlich zur Hintergrundinformation «weiss» ihr 45 fahren zur Rekonstruktion der Originaldaten beim Reproduk-Gegenteil «schwarz» ebenso durch Codierung komprimiert tionssystem, wenn nur jede zweite Probe in einer Rasterabta-und vor der Reproduktion dekomprimiert wird. stung übertragen wird, während benachbarte Bitmuster mit

8. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich- einem sog. «Polyominofilter» untersucht werden.

net, dass die Abtastinformation sowohl vor als auch nach einer In dem Artikel «Image Coding Via a Nearest Neighbor

Datenübertragung gespeichert wird. 50 Image Model» von A.K. Jain, in the IEEE Transactions on Com munications CO M-23, März 1975, Seiten 318-331, wird ein Modell beschrieben, das ein nächstes Nachbarbild zum Codie-ren von Grau-Skalenbildern benutzt. Man kann also sagen, dass die Interpolationsschemata in diesen Artikeln benachbarte 55 Abtastelemente dazu benutzen, den Wert eines Abtastelemen-