JPS6224988B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は再生媒体上に原グレースケール即ちハ
ーフトーン画像を再生する方法及び装置に関す
る。

英字数字式及び絵画式画像の両方が本発明の方
法及び装置により再生できる。更に、この画像は
原画のあつた場所または既知のデータ伝送技術を
用いて原画から遠く離れた場所に再生できる。

種々の方法及び装置が再生媒体上に黒い区域あ
るいは黒くない区域のどちらかを形成することに
よつてグレースケールすなわちハーフトーン画像
を再生するために過去に提案された。例えば、米
国特許第3604846号（ベハネ（Behane）他）は、
原画がグレーレベルを決めるために走査される離
散的な画素すなわちペルに分割されるような装置
を開示している。各ペルは例えば９つのロケーシ
ヨンのマトリクスとして再生され、いくつかのあ
るいは全部のロケーシヨンがプリント装置の能力
範囲内で最大密度を有するそれぞれのドツトをプ
リントするインクジエツトプリント装置により黒
くされる。ペルのグレーレベルの変化は与えられ
たマトリクス区域においてより大きいあるいはよ
り小さいドツトをプリントすることにより近似さ
れる。全画像はそれぞれ１つのペルに対応する多
数のマトリクス区域から成つている。与えられた
原ペルグレーレベルは常に同数のドツトを有する
再生マトリクスを発生する。更に、増加グレーレ
ベルの原ペルは左上隅から始まり右下隅に終わる
正方形パターンにプリントされた増加番号のドツ
トを有するプリントされたマトリクスにより再生
される。このように、プリントされる６ドツトを
必要とするグレーレベルを有するペルは、常に左
上隅の方へ集められた６ドツトを備えるマトリク
スとして再生される。

米国特許第3373437号（スイート（Sweet）
他）は液滴プリント装置を開示しており、ここで
はハーフトーンは密度に変えるために所定のドツ
ト面積内に付着される滴数を変えて再生される。

米国特許第3977007号（ベリー（Berry）他）
はグレートーン発生装置を開示している。この装
置は記録される明暗を表示するために計算された
多数のインクのドツトをマトリクスの所定のドツ
トロケーシヨンに付着して異なつた明暗のグレー
を有するペルを再生する。このベリーの装置はベ
ハネ他の特許に開示された装置と同様である。し
かし、このマトリクスはグレーレベルの勾配を表
す通常の順に充填されない。代りに、このマトリ
クスロケーシヨンはグレーレベルを近似するため
のランダムであるが順序づけされたパターンで充
填される。すなわち、再生されるグレーレベルが
16個のロケーシヨンのマトリクス中に８個のドツ
トのプリントを要求するとすれば、ドツトは常に
同じロケーシヨンにプリントされる。しかしこの
プリントされたロケーシヨンは密集せず、ベハネ
他のマトリクス中にあると同じ通常の方法で配置
されている。

前述の特許中に開示された方法及び装置のよう
なハーフトーン画像を発生する方法及び装置は欠
点を有している。第１に、原画のペルが順序づけ
られたパターンのドツトマトリクスにより再生さ
れるので、画像解像力は必ず制限される。第２に
各ペルが数多くのドツトからなるマトリクスによ
り表わされるので、相当多数のデータがペルグレ
ーレベルの再生に必要とされる。このペルグレー
レベルは別のやり方ではかなり少ないデータで表
すことができる。例えば、ペルが最高レベル(1)か
ら最も黒いレベル(16)までの任意のグレーレベル
を有しているとすれば、このペルグレーレベルは
たつた４ビツトのデータでデジタル的に表すこと
ができる。しかし、各ロケーシヨンがランダムに
黒くできるないしはできないような４×４ドツト
ロケーシヨンのマトリクス上にこのペルが再生さ
れるならば、16ビツトのデータがこのマトリクス
をデジタル的に表すために必要とされる。しかも
このような装置は用いられたプリント装置の機械
的能力により、特にプリントされる最小ドツトサ
イズにより制限される。例えば、原画の再生画像
に対する面積の比が１対１であり、装置のプリン
タが１インチ当り最高200ドツトをプリントでき
かつ各ペルが４×４ドツトマトリクスにより表わ
されるならば、インチ当り有効に走査できるペル
の最大数は50である。しかも、この制限は装置能
力内でできるだけ数多くのペル中に原画を分割す
ることにより最適化できる装置の解像力を更に減
少させる。

これらの欠点は、前述されたような従来の装置
がペルグレーレベルだけ考えており、グレーレベ
ル分布を考えていないという事実に見出すことが
できる。すなわち、これらの装置はグレーレベル
及びその分布の両方のペル関数の第１のモーメン
トを考えているだけである。本発明の方法及び装
置はこれらの欠点を除去することを目的としてい
る。

本発明の方法及び装置は正方形画素マトリクス
中に組織された多数の画素に画像を分割すること
により原グレースケールすなわちハーフトーン画
像を再生する。再生された時、各画素は、画素マ
トリクスに対応する再生マトリクスのロケーシヨ
ン中の黒くできるあるいは黒くできない単一のロ
ケーシヨンにより表わされる。各画素は、従来の
装置におけるように、黒くできるあるいは黒くで
きない全マトリクスのロケーシヨンにより表示さ
れない。更に、ドツトは画素マトリクスのグレー
レベル分布すなわちパターンに対応したロケーシ
ヨンに各画素マトリクスのグレーレベルに実質的
に等しい十分な数ですなわち、ペル関数データの
第１次モーメントよりも高次のモーメントを考え
て再生マトリクス上にプリントされる。更に、こ
の装置が、装置の走査及び再生の最大能力という
利点を備えているので、この方法及び装置により
再生される画像の解像力は従来の装置のそれより
もはるかに優れている。この利点は、各ペルが１
つの再生マトリクスロケーシヨンにより表示され
ることから可能である。従つて、プリンタが１イ
ンチ当り200ドツトをプリントできれば、１イン
チ当り200ペルを走査できるスキヤナーがプリン
タと共に使用できる。けれども、再生マトリクス
は原画素マトリクスから発生されたデータよりも
少いグレースケールデータしか用いないので、本
発明はまだ高速データ処理及び伝送技術を用いて
いて事実、データ拡張よりむしろデータ圧縮を達
成している。特に、前述の例におけるように、ペ
ルグレーレベルの表示が４ビツトのデータを必要
とするならば対象となつているペルに対応した再
生マトリクスロケーシヨンが黒くされるかあるい
は黒くされないのでこのグレーレベルの再生はた
つた１ビツトのデータしか必要としない。

従つて、本発明の方法及び装置は、処理されね
ばならないデータの拡張よりむしろ圧縮により従
来装置に比べて、より優れた画像解像力を提供す
る。

本実施例において、本発明の方法は、画素マト
リクスあるいは他の正方形アレーにおける各画素
をグレーレベル及びアレーのロケーシヨンの両方
を決めるために走査するステツプと、走査された
各画のアレーにおけるグレーレベル及びロケーシ
ヨンを示すデータを含む連続データを発生するス
テツプとを含んでいる。アレーのグレーレベルは
例えば、線形あるいは二次関数であるグレースケ
ール関数に基づき個々の画素に関するグレーレベ
ルデータから計算される。次に、再生媒体上のこ
の画素アレーに対応する再生アレーのロケーシヨ
ンに再生アレーのグレーレベルが走査された画素
アレーの計算グレーレベルに実質的に等しくなる
まで、各ロケーシヨンが最も黒いグレーレベルを
有する走査画素と対応するロケーシヨンから始ま
る減少グレーレベルの順で連続的に黒くされる。
すなわち、画素アレーの最も黒いロケーシヨンに
対応する再生アレーのロケーシヨンは、アレーの
全グレーレベルがグレースケール関数に基づいて
実質的に等しくなるまで黒くされる。黒くされた
離散的なロケーシヨンが最も黒い走査された画素
ロケーシヨンに一致するので、再生アレーにおけ
る黒さのパターンは画素アレーの黒さパターンに
極めて近似する。従つて、本方法で実行された解
像度は、全グレーレベルがたつた１つの画素グレ
ーレベルに近似的に等しくなるまでマトリクスロ
ケーシヨンが決められたパターンで黒くされると
いう従来の方法に対して実質的な改良を行なつて
いる。

本発明の方法を実行する装置は、画素アレーの
各画素を走査しそのグレーレベルとロケーシヨン
とを決めるスキヤナを備えている。このスキヤナ
及びサポート回路は、各画素のアレーにおけるグ
レーレベルとロケーシヨンとを示すデータを含む
信号を発生する。この信号は、少くともアレーの
全画素に対し全情報が記憶されるまで、各画素に
関するデータを記憶するメモリーへ導びかれる。
このメモリーに接続されたカリキユレータはグレ
ースケール関数に基づいて各画素の個々のグレー
レベルから及び特に、画素の個々のグレーレベル
の和からアレーグレーレベルを計算する。例えば
インクジエツトプリンタまたはビデオ出力から成
る再生装置は画素アレーに一致するように構成さ
れた再生アレーの所定ロケーシヨンを黒くでき
る。同期シーケンス計算機である制御装置はメモ
リーとカリキユレータとに接続され、再生媒体ア
レーのグレーレベルが走査された画素アレーの計
算グレーレベルに実質的に等しくなるまで、最も
黒いグレーレベルを有する画素に相当するグレー
レベルから始まる減少グレーレベルの順で再生ア
レー上の所定ロケーシヨンを連続的に黒くする再
生装置を制御する。

従つて、本発明の目的は原画から遠い場所にあ
るいは原画に近接してより優れた解像度を有し少
いデータ伝送と記憶要求ですむグレースケール画
像再生方法及びその装置を提供することにある。

本発明の他の目的、外観及び利点は添付図面を
参照して以下に示される詳細な説明中に示されか
つ理解されるだろう。

本発明の方法及び装置は絵画像あるいは文字画
像のようなグレースケール画像を再生できる。こ
の画像は離散的な画素すなわちペルに分解でき、
このペルは任意の形式のアレーで構成できるが距
離マトリクスのような任意の所望の正方形アレー
で構成することが望ましい。このように、原画は
再生のために量子化される。前述したように、本
発明の方法及び装置両方共に、原画を分割してい
る各マトリツクス中のその原画に基づいてグレー
スケール分布すなわちパターンを再生して原画を
再生する。

本発明の方法及び装置の両方の動作の原理は第
１図ないし第５図を参照して説明される。

第１図は原画が分割されたペル１２から成るマ
トリツクス１０を示す図である。このマトリツク
スは、４×４のパターンに配置された16個のペル
１２ａないし１２ｑから成つている。例えば、２
×３、３×３あるいはそれより大きいような異な
つたペル寸法のマトリツクスが可能である。しか
し、一般的に、小さいマトリツクスは大きい明瞭
さで原画を解像する能力が限定される。大きいマ
トリツクスは、以下に示される本発明の装置に関
する記載から明らかになるであろうような、より
大きいデータ処理容量を必要とする。４×４マト
リクスは優れた解像力を示し、しかも特別のデー
タ処理容量を必要としないことがわかつている。

例示のために選択された例において、16個のペ
ル１２の各々は任意の値(1)から(16)までにわたる
グレースケールすなわちハーフトーンレベルを有
することができる。この(1)は最も明るいグレーレ
ベルが割当てられ、(16)は最も暗いグレーレベル
が割当てられる。第１図の例において、ペルの左
上から右下への対角線は(16)のグレーレベルを有
している。この対角線に平行であり隣接している
ペルの各々は(7)のグレーレベルを有している。マ
トリクス１０の対向している左下及び右上隅にあ
る各３つのペルは(1)レーレベルを有している。本
発明に基づいて、このマトリクスを再生すること
はその中の個々の画素のグレーレベルと同じパタ
ーンをともなう。すなわち、用いられた再生のた
めのグレースケール関数に基づいて、この再生マ
トリツクスは、画素マトリクスにおいて最も黒い
画素が黒くされるのと同じパターンで黒くされ
る。従つて、(16)のグレーレベルを有する画素に
対応した再生マトリクスのロケーシヨンがまず第
一に黒くされる。(7)のグレーレベルを有するロケ
ーシヨンが次に黒くされ、終りに(1)のグレーレベ
ルを有するロケーシヨンが黒くされる。勿論、(1)
は最も明るいレベルにあるように決められている
ので、通常でない環境においてだけ、(1)のグレー
レベルを有するペルに対応する再生マトリクス上
のロケーシヨンが黒くされる。

実際に黒くされたロケーシヨンの数は用いられ
たグレースケール関数に依存する。例えば、関数
が線形であると、この場合には画素マトリクスの
グレーレベルは再生マトリクス上に線形に再生さ
れる。例えば、画素マトリクスの全グレーレベル
が(1)から(16)のスケール上で(8)であれば、再生マ
トリクス区域の50％が黒くされる。画素マトリク
スが全画素グレーレベルの平均として表現される
(12)のグレーレベルを有しているならば、再生マ
トリクスレベルの75％が再びこの画素マトリクス
において黒くされた区域と同じパターンに黒くさ
れる。

けれども、線形関数が使用されなければならな
いわけではない。例えば、グレースケール関数が
二次であることもできる。これは二次元的に増加
する数の点が線形に増加する画素グレーレベルに
対してプリントされることを意味する。

本方法の実際の動作は、再生マトリクス２２上
の連続した黒くするステツプのロケーシヨン２０
を例示している第２図ないし第５図を参照して、
そのような二次関数に対して説明されている。第
１図に例示された画素マトリクス１０においては
全ペルの平均グレーレベルは(7)である。全体とし
て再生マトリクスに関しプリントされたドツトの
グレーレベルを量子化する他の装置が採用できる
が、この例ではドツト区域が考えられている。こ
の再生マトリクス２２は各側において16個のロケ
ーシヨン２０及び測度0.020インチ（20ミル＝
0.508mm）を有しているものとする。従つてこの
再生マトリクスの面積は0.0004平方インチ（400
平方ミル＝0.2580mm²）である。更に、二次元グレ
ースケール関数に応じて、この画素マトリクスの
平均のグレーレベル(7)は、0.00315平方インチ
（315平方ミル＝0.2032mm²）の区域が画素マトリク
スのグレーレベルを再生するために黒くされる必
要があることを意味する。この再生マトリクスの
これらの各ロケーシヨンを黒くするプリント装置
が0.005インチ（５ミル＝1.27mm）中心上に
0.000044平方インチ（44平方ミル＝0.02838mm²）
の区域を有する円形のドツトをプリントするなら
ば、この再生マトリクスにおける水平方向あるい
は垂直方向のどちらかにおける隣接するドツトが
ほぼ0.00001平方インチ（10平方ミル＝0.006451
mm²）に等しい重なり区域を有する。（この解析の
ために、この周縁を越えるこのマトリクスの正方
形周縁においてプリントされたドツトの範囲を無
視する。勿論、ある再生装置は重複について考え
る必要のない正方形のドツトを再生できる）。本
発明の方法に基づいて、ドツトが、最も高いグレ
ーレベルを有するペルに対応したロケーシヨンか
ら始まるグレーレベルの減少の順に、画素マトリ
クスにおけるペルロケーシヨンに対応した再生マ
トリクスのロケーシヨンに配置される。この手順
は、グレースケール関数に応じて計算されたマト
リクスのグレーレベルに等しい再生マトリクスに
おける区域、この例においては0.000315平方イン
チ（315平方ミル＝0.2032mm²）が黒くされるまで
続けられる。このように第２図に例示された最初
の黒くするステツプでは、ドツト(16)のグレーレ
ベルを有する。画素マトリクスのペル１２ａに対
応した再生マトリクスロケーシヨン２０ａに配置
される。このドツトが0.000044平方インチ（44平
方ミル＝0.02838mm²）の区域を有しているので、
この再生マトリクス内で黒くされるために残され
た区域は0.00271平方インチ（（271＝315−44）平
方ミル＝0.1748mm²）である。

第３図に例示されているように、再生の第２ス
テツプにおいて、ドツトが、同じように(16)のグ
レーレベルを有するペル１２ｆに対応したこの再
生マトリクスのロケーシヨン２０ｆにプリントさ
れる。１つのドツトの他のドツトに対する対角線
上の重なりの面積はゼロである。従つて、この第
２ステツプの後の黒くされるために残された残り
の区域は0.000227平方インチ（（222＝271−44）
平方ミル＝0.1464mm²）である。

この黒くする手順におけるステツプ３及びステ
ツプ４は、左上から右下への対角線上のペル１２
ｋ及び１２ｑに対応する再生ロケーシヨン２０ｋ
及び２０ｑにドツトをプリントするステツプ２と
同様である。第１図に示されたように、これらの
ロケーシヨンもまた(16)のグレーレベルを有して
いる。

ステツプ３及びステツプ４の後、黒くされるた
めに残された区域は0.000139平方インチ（（139＝
227−44−44）平方ミル＝0.08968mm²）に等しい。
更に、(16)のグレーレベルを有する画素に対応す
るすべてのロケーシヨンがプリントされた後、次
の最高のグレーレベルの画素に対応するロケーシ
ヨンが、次にプリントされる。このように、ステ
ツプ５においては、ドツトが(7)のグレーレベルを
有するペル１２ｂに対応してロケーシヨン２０ｂ
にプリントされる。このドツトがプリントされた
時、２つの重なつた区域がある、すなわちロケー
シヨン２０ａ及び２０ｆにプリントされたドツト
と重なるものである。従つて、このドツトがロケ
ーシヨン２０ｂにプリントされた後、黒くされる
ために残された区域は0.000115平方インチ（（115
＝139−44＋10＋10）平方ミル＝0.07419mm²）に等
しい。

このプロセスは、ステツプ６からステツプ８ま
で続き、それぞれが(7)のグレーレベルを有するペ
ルに対応しているロケーシヨン２０ｇ，２０ｍ及
び２０ｅにドツトをプリントする。ステツプ６な
いしステツプ８の後、黒くされるために残された
区域は0.000043平方インチ（（43＝115−24−24−
24）平方ミル＝0.02774mm²）である。（各黒くする
ステツプ６ないしステツプ８は２つの重なつた区
域を有する１つのドツトをプリントする。そのた
め、各プリントステツプにより加えられた黒い部
分の区域は0.000024平方インチ＝0.01548mm²）に
等しい。９番目のドツトがやはり(7)のグレーレベ
ルを有するロケーシヨン２０ｊにプリントされた
時は、黒くされるために残された区域は0.000019
平方インチ（（19＝43−44＋10＋10）平方ミル＝
0.01225mm²）に等しい。この時点で、黒くされる
ために残された区域、19平方ミル（＝0.01225
mm²）はドツト面積の半分より小さい。そのため、
この再生マトリクスのグレーレベルがここで二次
関数に応じてこの装置の解像力の範囲内でできる
だけ近く画素マトリクスのグレーレベルに接近し
たので、このプリンテングは停止する。もし黒く
されるために残された区域がドツト面積の半分よ
りも大きかつたならば、別のドツトがプリントさ
れたであろう。

そのため、本再生の方法に基づいて、画素ロケ
ーシヨンに対応する再生マトリクスロケーシヨン
は、この再生マトリクスのグレーレベルが所定の
グレーレベル関数に応じて計算されたペルマトリ
クスのグレーレベルに実質的に等しくなるまで、
最大のグレーレベルを有するペルに対応したロケ
ーシヨンから始まるペルグレーレベルの減少の順
に黒くされる。このように、再生マトリクスのグ
レーレベル分布はペルマトリクスのグレーレベル
分布と実質的に重なることになる。

前述された典型的手順を含んでいる本発明の方
法は第６図にブロツク図で示されている。この方
法は画素マトリクスの各ペルのグレーレベル及び
ロケーシヨンを決めるために各ペルを走査するス
テツプ３０を含んでいる。以下に詳しく説明され
るように、もとの画像を分割するマトリクスは画
素の同じ広がりを有する行及び列を有する更に大
きいマトリクスを形成するように配列される。
個々の各マトリクスは次に２行及びｍ列を有する
ことができる。この例においては、ｎ及びｍ共に
４に等しくとつている。従つて、走査ステツプは
隣接マトリクスのペルの同じ広がりを有する行を
横切つて実行される。

この走査ステツプは、走査された各ペルの画素
マトリクスにおけるロケーシヨン及びグレーレベ
ルを指示するデータを含んでいる連続した信号を
発生する。各信号に含まれたデータは次に、少く
とも画素マトリクス中の全ペルに関連した全情報
が受信されるまでステツプ３２中に記憶される。
次に、ステツプ３４に応じて、この画素マトリク
スグレーレベルが画素マトリクスを構成する各ペ
ルのグレーマトリクスにより決められる。このマ
トリクスグレーレベルは、前述の例中に用いられ
たようなマトリクスに対する平均ペルグレーレベ
ルとして表現されるか、あるいはこのマトリクス
中の全ペルの全グレーマトリクスの合計に等し
い。当然に画素マトリクスのグレーレベルを表現
する任意の他の適当な手段が使用できる。

画素マトリクスのグレーレベルが決められると
再生マトリクスのグレーレベルは再生されている
画像に対する図で選択されたグレースケール関数
に応じてステツプ３６において決定される。この
グレーレベルスケールは傾斜解析手法を使用して
自動的に最適に選ぶことができる。例えば線形グ
レースケール関数が、文字数字式文字の文字材料
を再生するために最も適していることがわかつ
た。前述の例において用いられたような二次元グ
レースケール関数は絵画情報を再生するためには
最も適している。というのはこの二次元グレース
ケール関数は明暗変化に対してより優れた解像力
とより良好な表示を与え、そのために美学上快
い。

再生マトリクスのグレーレベルが決められると
ステツプ３２に記憶されたデータを参照すること
により再生マトリクスのロケーシヨンを黒くする
手順がステツプ３８で決められる。次に、黒くす
ることが減少グレーレベルの順でロケーシヨンに
おいてステツプ４０で始められる。（当然、再生
アレーの計算グレーレベルは選択されたグレース
ケール関数に応じた画素アレーの計算グレーレベ
ルに等しい。）すなわち、このステツプ４０は最
高のグレーレベルを有するペルマトリクスのロケ
ーシヨンに対応した再生マトリクスのロケーシヨ
ンを黒くすることにより始まる。黒くすることは
この再生マトリクスの計算グレーレベル値がステ
ツプ４２及びステツプ４４で決定されたように実
質的に等しくされるまで減少グレーレベルの順に
再生マトリクスのロケーシヨンで継続する。すな
わち、各黒くするステツプ４０の後、実際の再生
マトリクスグレーレベルがステツプ４２における
計算再生マトリクスグレーレベルに比較される
る。

ステツプ４４において決定された計算レベルと
実際のレベルとの差が各ステツプ４０により黒く
された区域の半分より大きいかあるいはこれに等
しいならば、ステツプ４０は繰返される。ステツ
プ４４で決定された差がその区域の半分より小さ
いならば、ステツプ４０はステツプ４６にとどま
り、そして全ての手順が次の画素マトリクスに対
して繰返される。再生マトリクスの計算グレーレ
ベルと実際のグレーレベルとの間の実質的な一致
を決めるために他の手段を用いることもできる。

第７図はグレースケール画像を再生するための
本発明の方法を実用化するのに適した装置を示し
ている。この装置５０はスキヤナー及びサポート
回路５２で形でビデオ入力装置を有している。フ
エアチヤイルドカメラアンドインスツルメント社
（Fairchild、Camera and Instrument
Corporation、Semi−Conductor Components
Group）により製造されたフエアチヤイドC.C.
D.121Hスキヤナーが満足いくものであることが
知られている。このスキヤナーは１インチ当り
200画素を走査でき、一ライン中に1728画素を走
査できる。従つて、このスキヤナーはどちらの端
上にも14画素分が残されるので例えば８−1/2イ
ンチ紙上に原画を再生するのに極めて適してい
る。そのため、全画像が再生できる。

スキヤナー及びサポート回路５２は、現在走査
されている走査ライン中の各画素のグレーレベル
を示す連続したデジタル出力を発生する。グレー
レベルが(1)から(16)にわたるこの例においては、
４つの２進ビツトが各グレーレベルを表すために
用いられる。

スキヤナー５２は４本のライン５３上のデジタ
ル出力を１−８デマルチプレクサ５４へ送る。デ
マルチプレクサ５４は、３本のライン５５にデマ
ルチプレクサ５４に接続された同期シーケンス計
算機５６である専用コンピユータあるいはマイク
ロプロセツサーにより制御される。デマルチプレ
クサ５４は４本のライン５９ａないし５９ｈによ
り８つのシフトレジスタ５８ａないし５８ｈの
各々に接続される。各レジスタはペルデータの４
つのビツトを記憶できる1728個のストレージすな
わちレジスタロケーシヨンを有している。同期シ
ーケンス計算機５６の制御の下で、デマルチプレ
クサ５４はペルデータを連続的に各シフトレジス
タ５８に送る。すなわわち、1728ペルについての
グレースケールデータが最初のシフトレジスタ５
８ａに送られる。1728ペルの次の走査ラインに関
連したグレースケールデータが次に順次に配置さ
れたシフトレジスタ５８ｂに送られる。全シフト
レジスタが満たされた時、この手順は以下に更に
詳しく説明されるように繰返される。

各ペルマトリクスが４×４アレーに配列された
16個の画素を含んでいるので、第１のグループで
ある４つの隣接シフトレジスタ詳細にはシフトレ
ジスタ５８ａないし５８ｄが432ペルマトリクス
に関する全データを記憶できる。同様に、第２の
グループである４つのシフトレジスタ５８ｅない
し５８ｈもまた第１グループから縦方向に配列さ
れた432ペルマトリクスに関連したデータを記憶
できる。

シフトレジスタ５８の各々が次に４本のライン
６１ａないし６１ｈにより８−１マルチプレクサ
６０に接続される。このマルチプレクサは４本の
デスクリプターラインにより内容アドレス指定メ
モリー（CAM）６２であるメモリーに接続され
る。シフトレジスタ５８中に保持されたデータ
は、３本のライン６３によりマルチプレクサに接
続された同期シーケンス計算機５６の制御の下
に、マルチプレクサ６０を介してCAM６２へ転
送される。

シフトレジスタ５８の各々が８本のライン６４
を介して同期シーケンス計算機５６の独立クロツ
ク回路に接続されている。

このシフトレジスタは、1728ペルすなわち原画
の１走査ラインのペルに関したデータで完全に充
填されるまでロードされる一方、全マトリクス上
のデータがCAM中に記憶されるようにデータが
４つのシフトレジスタが同時にCAM中にロード
される。特に、同期シーケンス計算機５６はシフ
トレジスタ５８ａないし５８ｄを制御してどのマ
トリクスの縦座標に関しても同じ関係を有した全
てのペルについてのデータをマルチプレクサを介
してCAM中に同時にインデツクスする。更に
は、データを受取り転送するデマルチプレクサ、
シフトレジスタ及びマルチプレクサの連続した動
作は同期シーケンス計算機５６により制御され、
これによりデータがマルチプレクサを介してシフ
トレジスタ５８ａないし５８ｄからCAM中にロ
ードされ、一方ではデマルチプレクサを介してシ
フトレジスタ５８ｅないし５８ｈ中にデータがロ
ードされる。同様に、データがマルチプレクサを
介してシフトレジスタ５８ｅないし５８ｈから
CAM中にロードされる一方デマルチプレクサを
介してシフトレジスタ５８ａないし５８ｄ中にデ
ータがロードされる。このように、走査は連続し
ており装置の効率は増されている。

与えられたマトリクスに関するペルデータがデ
スクリプターライン６６上をCAM中にロードさ
れる一方、全てのペルに対するグレーレベルデー
タがライン６８上を同期シーケンス計算機５６に
伝送されここで加算され平均値が計算される。平
均が決まると、同期シーケンス計算機５６はライ
ン７２上をグレースケールROM７０をアドレス
指定する。グレースケール画像はグレースケール
関数によつて再生されるが、同期シーケンス計算
機５６はこのグレースケール関数を用いてプログ
ラムされている。ROM７０は計算された平均値
に対する参照機能を行い、再生媒体上に再生され
るべきグレーレベルに等しい値をライン７４上を
同期シーケンス計算機５６へ送り返す。

同期シーケンス計算機５６は再生マトリクスの
グレースケール値を受取ると、ライン７６により
CAMをアドレス指定し、最高グレースケール値
を有する画素マトリクスにおけるペルのロケーシ
ヨンを決める。（これは全CAMストレージロケー
シヨンが同時にアドレス指定できるので可能であ
る）次に、同期シーケンス計算機５６はライン７
８上に再生マトリクスに相当する４×4RAM７７
内に対応したロケーシヨンをアドレス指定し、１
データビツトである適正なプリントあるいは非プ
リントデータをライン８０上をRAM７７にロー
ドする。

前述された方法によりこのRAMは、記憶され
た再生マトリクスがグレースケール関数に基づい
て計算機５６で計算されたグレーレベルに等しい
グレーレベルを有するまで、要求されたロケーシ
ヨンにデータをロードする。特に、この計算機５
６は減分及び比較動作を実行する。すなわち、再
生されるべき全グレーレベル区域は、先に詳しく
説明されたように、各ステツプで黒くされる区域
で減分される。結果として得られた値が各ステツ
プにより黒くされるべき区域に比較される。実際
レベルと計算レベルとの間の差が、黒くされるべ
き区域の半分より大きいかあるいは等しければ
CAM読出し及びRAMローデイング機能は継続
し、もし黒くされる区域の半分より小さければ、
これらの機能は停止する。このようにRAMがロ
ード完了された後、このRAMは次に原画を再生
するための、陰極線管あるいはインクジエツトプ
リンタ装置であるビデオ出力装置８２のような任
意の適正な出力装置により読出される。

この同期シーケンス計算機５６は前述の装置の
種々の要素を制御しその結果種々の説明された動
作が同時に実行される。特に、このRAMがビデ
オ出力装置により読出されている間、ペルデータ
の次のマトリクスがCAM中にロードされる。従
つて、ほぼ連続した動作が達成され、迅速な画像
再生が行われる。

各ペルはそのグレーレベルを表示するため４ビ
ツトのデータを必要とする。しかし、このRAM
はプリント情報あるいは非プリント情報を記憶す
るためにたつた１ビツトのデータが与えられるこ
とだけを必要とする。従つて、各ペルマトリクス
は64ビツトのデータを含むがRAMを記憶してい
る再生マトリクスデータはたつた16ビツトを必要
とするだけである。これにより実質的なデータの
圧縮が行われる。更に、この装置の解像度は装置
容量の範囲内で最適化される。すなわち、プリン
テイングすなわち黒くする装置が１インチ当りロ
ケーシヨンを黒くできれば、走査装置は同様に原
画上を１インチ当り200ペル走査できる。更に、
ペルグレーレベルの分布が再生されるので、解像
度が最適化される。

前記の説明により、本発明の方法及び装置が従
来の装置に比べてより大きい忠実度及び解像度を
もつてグレースケール画像を再生できることがわ
かる。これは、ペルデータの各マトリクスが、一
定マトリクス上のドツトをプリントするあるいは
プリントしない制限内で、走査されたペルマトリ
クスグレーレベル分布にできるだけ近い近似でグ
レーレベル分布マトリクス画像を再生するように
解析され処理されるためである。この事は、最初
のオーダーよりも高いグレースケール関数のオー
ダーが再生に用いられたので可能となつた。更
に、本発明の装置は従来の装置よりももつと速い
再生を達成できるように設計されている。この従
来の装置は完全に満足のいくようには速い再生が
行えなかつた。

このように、本発明の方法及び装置の特別の実
施例が詳細に説明されたが、これは例示のためで
あることがわかる。本発明の方法及び装置を特定
の画像再生装置に用いるために、前述の方法及び
装置に変更を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は再生される原画のある小部分の画素マ
トリクスを示す図、第２図は第１の黒くするステ
ツプが画素アレーを再生するように実行された後
の再生マトリクスを示す図、第３図、第４図及び
第５図はそれぞれ第１図に示されたグレースケー
ル画像の再生中の黒くするステツプ２，５及び９
を示す図、第６図は本発明の方法の実施例のステ
ツプを示すブロツク図、第７図は前記方法に基づ
いて各ステツプを実行する本発明の装置の回路図
である。 〔符号の説明〕 １０：マトリクス、１２：ペ
ル、２０：再生ロケーシヨン、５２：ビデオ入力
装置、５４：１−８デマルチプレクサ、５６：同
期シーケンス計算機、５８ａ〜５８ｈ：シフトレ
ジスタ、６０：８−１マルチプレクサ、６２：内
容アドレス指定メモリ、７０：グレースケール
ROM、７７：４×4RAM、８２：ビデオ出力装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 再生媒体上に離散的な画素のアレーに分割さ
   れる原グレースケール画像を再生する方法であつ
   て、 画素アレー中の各画素のグレーレベルを決め、
   前記各画素の画素アレーにおけるグレーレベル及
   びロケーシヨンを示すデータを発生するために各
   画素を走査すること、 画素各行が走査されるにつれて、発生された走
   査画素についてのグレーレベル及びロケーシヨン
   データを記憶すること、 画素アレー中の画素の平均グレーレベルを計算
   すること、 グレースケール関数に基づいて計算された平均
   値から再生アレーのグレーレベルを計算するこ
   と、 記憶されている画素アレーのデータを参照して
   最も黒いグレーレベルを有する走査画素に対応す
   るロケーシヨンから始まつて減少グレーレベルの
   マトリクスロケーシヨンの順を決定すること、 再生アレー中の再生媒体上で、再生アレーの実
   際のグレーレベルが画素アレーの計算グレーレベ
   ルに実質的に等しくなるまで、減少グレーレベル
   の順に再生アレーのロケーシヨンを実質的に黒く
   すること、 再生アレーの実際のグレーレベルと画素アレー
   の計算グレーレベルが実質的に等しくなつた時を
   決めるためにこの両者を比較すること、及び 前記比較ステツプにより与えられた実際のグレ
   ーレベルと計算グレーレベルとの差が前記黒くす
   るステツプの各々により再生できるグレーレベル
   の半分より小さい時に前記順次の黒くするステツ
   プを停止すること、 の各ステツプから成ることを特徴とする原グレー
   スケール画像の再生方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   前記黒くするステツプが、 再生媒体上にドツトをプリントすること、 から成る原グレースケール画像の再生方法。 ３ 再生媒体上に離散的な画素のアレーに分割さ
   れた原グレースケール画像を再生する装置であつ
   て、 画像のグレーレベルを決め前記各画素のアレー
   中のグレーレベル及びロケーシヨンを示すデータ
   を発生するために画素アレーの各画素を走査する
   スキヤナー５２、 前記各画素に関するデータをシフトレジスタ５
   ８へ送るデマルチプレクサ装置５４、 前記マトリクスの同じロケーシヨンにある全画
   素に関するデータを前記シフトレジスタ５８の全
   てから内容アドレス指定メモリ６２にロードする
   マルチプレクサ装置６０、 アレー中の前記各画素についてのグレーレベル
   及びロケーシヨンのデータを記憶するメモリー装
   置５８，６２、 各画素の個々のグレーレベルから画素アレーの
   グレーレベルを計算し、グレースケール関数に応
   じて画素アレーに対応する再生アレーのロケーシ
   ヨンのグレーレベルを計算する、前記メモリーに
   接続された計算装置５６、 再生媒体上で再生アレーの所定のロケーシヨン
   を黒くする再生装置７７，８２、及び 前記再生アレーの実際のグレーレベルが実質的
   に再生アレーの計算グレーレベルに等しくなるま
   で、最も黒いグレーレベルを有する画素に対応す
   るグレーレベルから始まる減少グレーレベルの順
   次黒くするように前記再生装置７７，８２を制御
   する、前記メモリー装置５８，６２に接続された
   制御装置５６，７０、 から成る装置。