DE3836640C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Halbtonbildern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der Druckschrift DE-OS 35 45 467 A1 bekannt. In dieser Druckschrift wird beschrieben, wie zwischen einem Halbtonbildbereich und einem Musterbereich beim Scannen eines Originaldokuments unterschieden wird. Das Eingangssignal des Originaldokuments wird mit einem Schwellwert TH1 zum Diskriminieren des Halbtonbereichs quantisiert. Dieser Schwellwert unterscheidet sich von einem weiteren niedrigeren Schwellwert TH2 zum Zweck einer einfachen Digitalisierung, so daß der Halbtonbildbereich diskriminiert wird, wenn dichte Signale größer als ein vorgegebener Pegel über einen vorgegebenen Bereich hinweg andauern. Die Entscheidungseinrichtung erzeugt eine Information darüber, ob ein zu verarbeitendes Bildelement zum Randbereich eines Musterbereichs gehört oder nicht.

Aus der Druckschrift DE 36 39 029 A1 ist ein Verfahren zur Halbtonbildschätzung für Zitterbilder bekannt, wobei ein Binärbildoriginal, das aus einer Vielzahl von Einheitsbereichen besteht, geliefert wird, aus einem Schätzwert eines Halbtonbilds auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen den weißen und schwarzen Bereichen des Originalbinärbilds innerhalb der Einheitsfläche ein Binärbild reproduziert wird, das reproduzierte Binärbild mit dem Originalbinärbild innerhalb der Einheitsfläche verglichen wird, wobei das reproduzierte Binärbild und das Vergleichsergebnis jeweils für jede Einheitsfläche erhalten oder abgeleitet werden können, die als eine vorbestimmte Bedingung erfüllende optimale Einheitsfläche gewählt wird und das Halbtonbild auf der Grundlage der optimalen Einheitsfläche reproduziert wird.

Für die Darstellung von Halbtonbildern mittels Zweistufenwerten sind zwei herkömmliche Verfahren bekannt: (1) Das Zittersignalverfahren und (2) das Dichterasterverfahren. Beim Zittersignalverfahren wird ein Anzeigebildpunkt zu einem Bildpunkt des Halbtonbildes (Vielstufenbild), welches das ursprüngliche Bild ist, in Beziehung gesetzt, wobei die Halbtonwerte unter Verwendung von vorher in bezug auf die entsprechenden Bildpunktpositionen definierten Schwellen­ werten quantisiert werden; auf diese Weise wird für jeden Bildpunkt festgelegt, ob er schwarz oder weiß wird. Beim Dichterasterverfahren wird ein Bildpunkt des ursprünglichen Bildes zu einer n×n-Punktmatrix, die den Halbtonwert jenes Bildpunktes künstlich darstellt, in Beziehung gesetzt, um Zweistufenbilder wiederzugeben. Das erste angegebene Ver­ fahren ist aus "Computer Graphics and Image Processing 5", 1976, S. 13-40, und aus JP 54-144141-A bekannt. Das zweite angegebene Verfahren ist aus JP 61-281370-A und aus JP 56-66970-A bekannt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das erste Verfahren. Unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 4 werden nun die her­ kömmlichen Techniken eingehender beschrieben. Es werde angenom­ men, das ein Vielstufenbild 1 beispielsweise durch 5 Stufen dargestellt wird; dann wird eine die 5 Stufen darstellende 2×2-Matrix (Zittersignalmatrix) 7, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, erzeugt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird ein 2×2-Bild­ punktbereich 3 des Vielstufenbildes 1 zu der Zittersignalmatrix in Beziehung gesetzt. Die Pegelwerte der die entsprechenden Elemente bildenden Bildpunkte des Bereiches 3 werden mit den Diskretisierungsschwellen, die die entsprechenden Elemente der Zittersignalmatrix bilden, verglichen. Wenn der Pegelwert eines Bildpunktes des ursprünglichen Bildes größer ist als der Schwellenwert, so wird ein Bildpunkt des wiedergegebenen Zweistufenbildes 2 (etwa der Bildpunkt 5, der dem Bildpunkt 4 des ursprünglichen Bildes 1 entspricht) als weißer Bildpunkt wiedergegeben. Anderenfalls wird ein schwarzer Bildpunkt wie­ dergegeben. Dieses Verfahren ist in Fig. 3 verallgemeinert.

In Fig. 3 bezeichnet n die Größe der Zittersignalmatrix, x den Koordinatenwert des ursprünglichen Bildes in x-Richtung, y den Koordinatenwert des ursprünglichen Bildes in y-Richtung, i die Reihennummer der Zittersignalmatrix, y die Spaltennummer der Zittersignalmatrix, I (x, y) den Tonwert eines Bildpunktes (x, y) des ursprünglichen Bildes, D (i, j) den Wert eines Elementes (i, j) der n×n-Zittersignalmatrix, B (x, y) den Wiedergabe­ wert eines Bildpunktes (x, y) des Zweistufenbildes. Die Zit­ tersignalmatrizen 8 und 9 in Fig. 4 erläutern die im Stand der Technik vorgeschlagene Schwellenfestsetzung für n=3 bzw. für n = 4. Ferner wird angenommen, daß die Helligkeit größer wird, wenn der Tonwert größer wird.

Nun werde angenommen, daß an einem Arbeitsplaz ein Vielstu­ fenbild, insbesondere ein mittels Software erzeugter Beleg, der z. B. für einen Vielstufenbildschirm wie etwa ein Farb­ bildschirm oder ein Halbtonbildschirm entwickelt worden ist, auf einem Zweistufenbildschirm unter Verwendung eines dem Stand der Technik entsprechenden Verfahrens wiedergegeben wird. Wenn in diesem Fall der Kontrast in bezug auf die Hintergrund­ farbe klein ist, so ist das Bild extrem schwer erkennbar. Ferner verhindert die durch die Verwendung des Zittersignal­ verfahrens hervorgerufene Abnahme der Anzeigeauflösung, daß ein im Vergleich zur Farbdarstellung scharfer Kontrast er­ zielt werden kann. Beim Stand der Technik bestehen daher Probleme.

Bei der Bildung von Zittersignalmatrizen des Standes der Technik besteht das Problem, daß bei der Verwendung eines Bildschirms mit einem Zeilensprungschema ein Flimmern auf­ tritt. Weiterhin hat man für den Fall, daß zu einem Zwei­ stufenbild Kommentare hinzugefügt werden, noch nicht in Betracht gezogen, das zu bearbeitende Zweistufenbild mit Halbtönen wiederzugeben und es hervorzuheben.

Darüber hinaus entsteht bei der Anwendung eines das her­ kömmliche Zittersignalverfahren verwendenden Halbtonan­ zeigeapparates auf ein Vielfenstersystem das Problem, das in Fig. 5 gezeigt ist und im folgenden beschrieben wird. Es sei angenommen, daß ein Fenster 201 auf einem Bildschirm 200 an eine Fensterposition 202 bewegt wird, daß eine Zeichenfläche 204 neu hinzugefügt wird und daß darauf eine das Zittersignal­ verfahren verwendende Halbtonwiedergabe angewendet wird. Ur­ sprünglich sollte die Halbtonanzeige auf der Zeichenfläche 204 wiedergegeben werden und die gleiche Phase aufweisen wie die­ jenige der Zeichenfläche 203. Da jedoch beim Stand der Tech­ nik das in Fig. 3 gezeigte Verfahren benutzt wird, ist die Zit­ tersignalphase von derjenigen der Zeichenfläche 203 verschieden, wie anhand einer Zeichenfläche 206 auf einem Bildschirm 205 erläutert wird; dadurch entsteht das Problem, daß der Benutzer verwirrt wird.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Halbtonanzeige­ apparat zu schaffen, bei dem nicht die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschriebenen Probleme auftreten und der einen Beleg in Halbtönen auf einem Zweistufenbildschirm mit hoher Qualität wiedergibt.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet.

Angegeben wird eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Halbtonbildern, die eine Einrichtung für die Erkennung des Randes von in einem Vielstufenbild-Beleg enthaltenen Zeichen, Zeichnungen und fotografischen Bildern, eine Ein­ richtung für die Herleitung einer Pegeldifferenz zwischen dem den Rand benachbarten Bildpunkten und eine Steuerein­ richtung für die zwangsläufige Wiedergabe eines Randbild­ punktes als schwarzen oder weißen Bildpunkt, um diesen Bild­ punkt hervorzuheben, falls die erwähnte Pegeldifferenz nicht größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, und für die Anwendung der Zittersignalumwandlung auf die anderen Bild­ punkte aufweist, wobei ein Zittersignalmuster auf der Grund­ lage der Koordinaten eines Bezugspunktes eines Fensters (d. h. eines Teilbildes für die Anzeige eines Teils des Beleges oder ähnlichem auf dem Bildschirm) an einer Position, bei der das Fenster zunächst geöffnet worden ist, und auf der Grundlage von Koordinaten eines Bezugspunktes des Fensters, nachdem das Fenster verschoben worden ist, dynamisch umgeordnet wird.

Die erfindungsgemäße, das Zittersignalverfahren verwenden­ de Anzeigevorrichtung hat den Vorteil, qualitativ hoch­ wertige Bilder zu erzeugen, die leicht zu erkennen sind, weil die Umrisse in der Halbtonanzeige hervorgehoben werden, wenn der Kontrast in bezug auf die Hintergrundfarbe klein ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Aus­ führungsform des Apparates;

Fig. 2 schematisch das Zittersignalverfahren des Standes der Technik;

Fig. 3 Verarbeitungsabschnitte im herkömmlichen Zittersignalverfahren;

Fig. 4 herkömmliche Zittersignalmatrizen;

Fig. 5 Probleme im Stand der Technik;

Fig. 6, 7 Grundlagen des Betriebes des erfindungsge­ mäßen Apparates;

Fig. 8 ein schematisches Flußdiagramm des erfindungs­ gemäßen Verfahrens;

Fig. 9 ein genaues Verarbeitungsflußdiagramm des er­ findungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 10, 11 zusätzliche Darstellungen zur Erläuterung der Fig. 9;

Fig. 12, 13 genaue Schaltbilder einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 14, 15 eine Ausführungsform eines Farbtonrechners;

Fig. 16 ein Verfahren für die Einrichtung einer Zittersignalmatrix zur Verhinderung von Flimmern;

Fig. 17 ein Verfahren zur Lösung der in Fig. 5 ge­ zeigten Probleme;

Fig. 18 eine zusätzliche Darstellung, die die Ver­ hinderung einer Phasenverschiebung des Zittersignalmusters während des Textrollens erläutert.

Zunächst wird unter Bezugsnahme auf die Fig. 7 bis 11 das Prinzip der erfindungsgemäßen Halbtonanzeige mit Randher­ vorhebungsfunktion beschrieben. In Fig. 7 ist ein Bildpunkt­ bereich gezeigt, bei dem die Randerkennung und die Hervor­ hebungssteuerung durchgeführt wird. Fig. 8 zeigt schematisch die Verarbeitungsprozedur der erfindungsgemäßen Halbtonan­ zeige. Fig. 9 zeigt Einzelheiten der Verarbeitungsprozedur der erfindungsgemäßen Halbtonanzeige. Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Randhervorhebungsverfahren.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zur Randhervor­ hebung wird, wie in Fig. 7 gezeigt, ein gekennzeichneter Bildpunkt 16 mit 4 benachbarten Bildpunkten 17, 18, 19 und 20 verglichen, um den Anzeigewert des Bildpunktes 16 auf dem Zweistufenbild zu bestimmen. Die Koordinatenwerte der in Fig. 7 gezeigten Bildpunkte 16, 17, 18, 19 und 20 seien (x, y), (x-1, y), (x, y-1), (x+1, y) und (x, y+1); dann kann die Verarbeitungsoperation der erfindungsgemäßen Halbtonwieder­ gabe durch die in den Fig. 8 und 9 gezeigten Flußdiagramme dargestellt werden.

In den Schritten S 1 bis S 10 von Fig. 8 wird die in den Fig. 10 und 11 gezeigte Randhervorhebungsverarbeitung durchge­ führt. Im Schritt S 11 wird für Bildpunkte, die nicht der Randhervorhebung unterworfen werden, die Zittersignalver­ arbeitung durchgeführt.

Die Schritte S 1 bis S 4 von Fig. 8 sind dafür vorgesehen, den Pegel des Bildpunktes 16 mit demjenigen des dem Bildpunkt 16 benachbarten Bildpunktes 20 in der in Fig. 10 gezeigten Bild­ punktrichtung zu vergleichen, um festzulegen, ob Randhervor­ hebung durchgeführt werden soll oder nicht. Wenn der Pegel des Bildpunktes 16 zum Pegel des Bildpunktes 20 in der Be­ ziehung 62 von Fig. 10 steht und wenn die Pegeldifferenz nicht größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert (Schritt S 3), so wird der Wiedergabewert eines Bildpunktes 16′ eines Zweistufenbildes B (der dem Bildpunkt 16 des Vielstu­ fenbildes entspricht) auf "1" (schwarz) gesetzt, während der Wiedergabewert des Bildpunktes 20′ auf "0" (weiß) gesetzt wird. Wenn andererseits die Beziehung 64 von Fig. 10 gilt und die Pegeldifferenz nicht größer ist als ein vorbestimm­ ter Schwellenwert, so wird der Wiedergabewert des Bildpunktes 16′ auf "0" (weiß) und der Wiedergabewert des Bildpunktes 20′ auf "1" (schwarz) gesetzt. Hierbei wird die Rander­ kennung und -hervorhebung durchgeführt (Schritt S 4).

Wenn zwischen dem Bildpunkt 16 und dem Bildpunkt 20 die in Fig. 10 gezeigte Beziehung nicht besteht, so wird, wie in Fig. 11 gezeigt, nachgeprüft, ob diese Beziehung zwischen den Bildpunkten 16 und 19 besteht; anschließend wird die zweistufige Darstellung ähnlich derjenigen von Fig. 10 durchgeführt. Die in Fig. 11 gezeigte Verarbeitung wird in den Schritten S 5 bis S 8 von Fig. 8 durchgeführt.

Wenn der Wiedergabewert des Bildpunktes 16′ nicht auf der Grundlage der Beziehungen zwischen dem Bildpunkt 16 und dem Bildpunkt 20 und zwischen dem Bildpunkt 16 und dem Bildpunkt 19 bestimmt werden kann, so wird die Beziehung zwischen den Bildpunkten 17, 18, 19 und 20 und dem Bildpunkt 16 überprüft, um den Wiedergabewert des Bildpunktes 16 zu definieren. Diese Verarbeitung wird in den in Fig. 8 gezeigten Schritten S 9 und S 10 durchgeführt. Wenn der Bildpunkt 17′ oder 18′ schwarz ist und der Bildpunkt 16 des Vielstufenbildes einen im Vergleich zum Bildpunkt 17 oder 18 höheren Pegel besitzt, so wird der durch die Verarbeitung des unmittelbar vorausgehen­ den Bildpunktes (Bildpunkt 18 im Beispiel von Fig. 7) defi­ nierte Wiedergabewert als Wiedergabewert des Bildpunktes 16′ verwendet. Für die Beziehung zwsichen dem Bildpunkt 16 und dem Bildpunkt 19 und für die Beziehung zwischen dem Bildpunkt 16 und dem Bildpunkt 20 kommt eine ähnliche Ver­ arbeitung zur Anwendung. Dadurch wird der endgültige Wieder­ gabewert des Bildpunktes 16 definiert.

Wenn der Wiedergabewert des Bildpunktes 16′ nicht durch die eben beschriebene Verarbeitung definiert wird, d. h. wenn kein Rand erkannt wird oder wenn keine Randhervorhebung notwendig ist, so wird im Schritt S 11 von Fig. 8 das in Fig. 3 gezeigte Zittersignalverfahren durchgeführt und damit der Wiedergabewert des Bildpunktes 16′ definiert.

In Fig. 9 sind Einzelheiten der Inhalte der Verarbeitung von Fig. 8 gezeigt.

Die Schritte S 1 und S 2 von Fig. 8 entsprechen den Schritten 21 und 22 von Fig. 9. Der Schritt S 3 von Fig. 8 entspricht dem Schritt 23 von Fig. 9. Der Schritt S 4 von Fig. 8 entspricht den Schritten 24 bis 26 von Fig. 9. Die Schritte S 5 und S 6 von Fig. 8 entsprechen den Schritten 27 und 28 von Fig. 9. Der Schritt S 7 von Fig. 8 entspricht dem Schritt 29 von Fig. 9. Der Schritt S 8 von Fig. 8 entspricht den Schritten 30 bis 32 von Fig. 9. Die Schritte S 9 und S 10 von Fig. 8 entsprechen den Schritten 34 bis 41 von Fig. 9. Der Schritt S 11 von Fig. 8 entspricht den Schritten 42 bis 45 von Fig. 9.

Die Verarbeitung in Fig. 9 wird in der Bildzeilenabtast­ richtung durchgeführt und ist so aufgebaut, daß eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung erzielt wird.

Nun wird der Aufbau und der Betrieb einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Apparates für die Durchführung der in Fig. 9 gezeigten Verarbeitung beschrieben. In Fig. 1 ist der Apparat schematisch gezeigt. In den Fig. 12 und 13 ist eine Ausführungsform des Randhervorhebungsapparates gezeigt.

Der in Fig. 1 gezeigte Host-Rechner (Verarbeitungsrech­ ner) ist ein Prozessor für die Durchführung der Belegver­ arbeitung und ähnlichem und ist mit einem erfindungsgemäßen Anzeigeapparat und mit einer Bilder und ähnliche speichernden Bilddatei 84 über einen Bus 71 verbunden. In Fig. 1 stellt die Definitionstabelle von modulierten Flächen 72 eine Tabelle dar, mittels der die Fläche eines Zweistufenbildes, auf die die erfindungsgemäße Halbtonwiedergabe angewendet wird, festgelegt wird. Die Farb-Verweistabelle 73 stellt eine Tabelle dar, mit der die Farbdaten (R, G und B) der durch den Host-Rechner 70 erzeugten Farbbilder bestimmt werden. Die Zeichenmustertabelle 74 stellt einen Speicher zum Speichern von Mustern von Zeichen­ typen dar. Der Zeichnungsspeicher 75 ist ein Speicher zum Spei­ chern von Bildern, Strukturmustern und ähnlichem. Ferner stellt die Halbton-Verweistabelle 171 eine Tabelle für die Bestimmung des Farbtons von Bildern dar, wenn die Kathodenstrahlröhre (CRT) 83 monochromatisch ist. Wenn es erforderlich ist, dann gibt der Host-Rechner 70 über den Bus 71 auf diese Tabellen Daten aus. Gemäß den Kommandos vom Host-Rechner 70 greift der Bitumsetzungsprozessor 76 auf jene Daten zurück und erzeugt Vielstufenbilder, die aus Zeichen, Zeichnungen und fotografischen Bildern bestehen. Ein Farbtonrechner 77 ist dafür vorgesehen, aus dem Farbwert den Farbton abzulei­ ten, wenn vom Bitumsetzungsprozessor 78 Farbbilder erzeugt werden, wie später im einzelnen beschrieben werden wird.

Ein TH-Register 78 ist ein Register zum Speichern einer Schwelle TH, die bei der Entscheidung für eine Randhervor­ hebung verwendet wird. Der Randhervorhebungsapparat 79 und die Wähleinrichtung 80 stellen die Hardware für die Ausführung der Schritte 21 bis 41 von Fig. 9 dar. Der Zittersignalpro­ zessor 85 stellt die Hardware dar für die Ausführung der Ver­ arbeitung in den Schritten 42 bis 45 von Fig. 9. Die durch zwei Stufen dargestellten Bilder werden in dem Zweistufen- Teilbildspeicher 81 durch die Hardware gespeichert, durch eine Wiedergabesteuerung 82 in Videosignale umgewandelt und auf einem Zweistufenbildschirm 83 wiedergegeben. Wenn die in der Bilddatei 84 und im Zweistufen-Teilbildspeicher 81 gespeicherten Zweistufenbilder in Halbtönen wiedergegeben werden sollen, so setzt der Host-Rechner 70 zunächst die Fläche in der Definitionstabelle von modulierten Flächen 72 und die Pegelwerte des weißen Pegels und des schwarzen Pegels der Zweistufenbilder in der Farb-Verweistabelle 73 fest. Dann liest der Host-Computer 70 aus der Bilddatei 74 oder aus dem Zweistufen-Teilbildspeicher 81 die Zweistufen­ bilder aus und schickt diese über den Bitumsetzungsprozessor 76 an den Randhervorhebungsapparat 70 und an den Zittersig­ nalprozessor 85, um Zweistufenbilder in Halbtönen wieder­ zugeben.

Unter Bezug auf die Fig. 12 und 13 wird nun im einzelnen eine Ausführungsform der die Schaltungen 78 bis 80 von Fig. 1 enthaltenden Schaltungsgruppen beschrieben. Die Fig. 12 und 13 zeigen einen Apparat für die Ausführung der in Fig. 9 gezeigten erfindungsgemäßen Halbtonwiedergabeverarbeitung. Bei der Ausführungsform sei angenommen, daß der Bitum­ setzungsprozessor 76 Vielstufenbilder entlang den Bildzei­ len des Bildschirmes erzeugt. Erfindungsgemäß ist ein Puffern der Pegelwerte der Bildelemente erforderlich, um einen Bildpunkt mit benachbarten Bildpunkten zu verglei­ chen, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 9 beschrieben worden ist. (Die zu puffernden Pegelwerte entsprechen den vom Farbtonrechner 77 abgeleiteten Werten, wenn eine Farb­ kathodenstrahlröhre verwendet wird. Anderenfalls, d. h. wenn die Kathodenstrahlröhre monochromatisch ist, entsprechen die zu puffernden Pegelwerte den Werten der Halbton-Verweista­ belle 171.) Zu diesem Zweck werden die in Fig. 12 gezeigten Pufferspeicher BUF1 102 und BUF2 103 verwendet. Mit einer Wähleinrichtung SEL1 100 werden die Bildelementdaten von ungeradzahligen Bildzeilen für die Speicherung im BUF1 102 und die Bildpunktdaten der geradzahligen Bildzeilen für die Speicherung im BUF2 103 bestimmt. Die Bezugszeichen 106, 107 und 108 bezeichnen die entsprechenden Register REG1, REG2 und REG3. Die Pegelwerte I (x, y), I (x, y+1) und I (x+1, y) der Bildpunkte eines Vielstufenbildes werden in den REG1 106, REG2 107 bzw. REG3 108 gespeichert. Die aus den Pufferspeichern BUF1 102 oder BUF2 103 ausgelesenen Daten werden über die Wähleinrichtungen SEL3 105 und SEL2 104 in den Registern REG2 107 bzw. REG3 108 gespeichert.

Die Berechnung in den Schritten 21 und 27 von Fig. 9 wird durch eine erste Subtraktionseinheit 109 und eine zweite Subtraktionseinheit 110 durchgeführt. Die Schritte 22 bis 24 und die Schritte 28 bis 30 von Fig. 9 werden von den Schaltungen 111 bis 114 von Fig. 12 durchgeführt. Genauer werden die Ausgaben der ersten und zweiten Subtraktions­ einheiten mittels der Komparatoren CMP1 111 und CMP2 112 mit den im Register REG4 78 gespeicherten Schwellenwerten verglichen. Die Ergebnisse der bedingten Entscheidung werden in Logikgattern G1 113 und G2 114 kodiert und dann ausgege­ ben. Die von den ersten und zweiten Subtraktionseinheiten an die Logikgatter G1 bzw. G2 gelieferten Signale stellen die in Fig. 9 benutzten Zeichen R₁ und R₂ dar und steuern die Ver­ gleichsergebnisse, um die Absolutwertverarbeitung in den Schritten 23 und 29 von Fig. 9 durchzuführen.

Andererseits wird von einer Steuerschaltung 126 die logi­ sche Operation der bedingten Entscheidung der Schritte 33 bis 41 von Fig. 9 durchgeführt; dabei werden die Werte B (x-1, y), B (x, y-1) und B (x+1, y), die aus dem Zweistu­ fen-Teilbildspeicher 81 über eine Wähleinrichtung SEL4 123 ausgelesen werden und in den entsprechenden Registern REG6 124, REG7 125 bzw. REG8 131 gespeichert werden, der vom Pufferspeicher BUF3 122 ausgelesene Wert (der das Ergebnis des Vergleichs von I (x+1, y) mit I (x, y), das um eine Bild­ zeile im voraus abgeleitet wird) und das Ergebnis des Ver­ gleichs von I (x, y-1) mit I (x, y), das durch die Verar­ beitung einer Bildpunktprozedur abgeleitet wird und im Register REG5 120 gespeichert wird, verwendet.

Die entsprechenden bedingten Entscheidungen von Fig. 9 werden durch die bisher beschriebenen Schaltungen durchge­ führt. Die Ergebnisse der Schritte 22 bis 24 und der Schritte 28 bis 30 werden in einer Kodiereinrichtung 115 kodiert, um die in den Schritten 25, 26, 31, 32, 44 und 45 verwendeten Schreibadressen für den Zweistufen-Teilbild­ speicher 81 zu steuern. Auf der Grundlage der Ergebnisse der in den Schritten 33 bis 36 durchgeführten bedingten Entscheidung wählt die Steuerschaltung 126 außerdem unter Verwendung der Wähleinrichtung SEL5 80 einen der Werte "0" (weiß), "1" (schwarz) oder der Ausgabe des Zittersignal­ prozessors 85 und schreibt den gewählten Wert in den Zwei­ stufen-Teilbildspeicher 81.

Der Randhervorhebungsteil bildet den Hauptteil der vorlie­ genden Erfindung, welche Halbtonbilder mit darauf angewen­ deter Randhervorhebung erzeugt. Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 eine Ausführungsform des Farbtonrechners 77 beschrieben.

Für die Ausgabe des Bitumsetzungsprozessors 76 sind zwei Schemata denkbar. Eines davon ist ein Verweistabellen­ schema, während beim anderen Schema direkt die Farbkodes R, G und B ausgegeben werden. Da die Ausgabe in der letzten Stufe des ersten Schemas ebenfalls in Farbkodes umgewandelt wird, werden die Pegelwerte erfindungsgemäß aus den in Fig. 14 mit dem Bezugszeichen 150 bezeichneten Farbkodes berechnet. In Fig. 14 ist eine erste Ausführungsform gezeigt. Die Bezugszeichen 151, 152 und 153 bezeichnen Multiplizierer. Einer der zwei Eingänge eines jeden Multiplizierers ist auf einen bestimmten Wert eingestellt (er wird für den Multi­ plizierer 151 mit Kr bezeichnet, für den Multiplizierer 152 mit Kg und für den Multiplizierer 153 mit Kb).

Hierbei sind Kr, Kg und Kb Gewichtskoeffizienten für die Helligkeit der Farbkomponenten.

Mit den Multiplizierern werden die Helligkeitswerte für die entsprechenden Farbkomponenten berechnet. Die Gesamtsumme dieser Helligkeitswerte wird in einem Addierer 154 berech­ net und als Pegelwert an den Randhervorhebungsapparat aus­ gegeben.

In einer zweiten Ausführungsform wird, wie in Fig. 15 ge­ zeigt, aus drei Farbkomponenten eine Farbkomponente ausge­ wählt und als deren Pegelwert übernommen.

Wenn in einem Zweistufenbildschirm mit Zeilensprungschema eine herkömmliche, in Fig. 4 gezeigte, Zittersignalmatrix verwendet wird, so wird in einigen Fällen nur der Rasterbe­ reich jedes Zwischenzeilenfeldes weiß, wodurch ein Flimmern hervorgerufen wird. Da ein Zweistufenbildschirm einen hohen Kontrast zwischen dem weißen Anzeigebereich und dem schwarzen Anzeigebereich aufweist und die Raster im Zeilen­ sprungschema mit einer Wiederholungsfrequenz von typischer­ weise 30 Hz angezeigt werden, wird in den oben beschriebe­ nen Fällen ein Flimmern hervorgerufen. Um dieses Flimmern zu vermeiden, wird erfindungsgemäß eine Zittersignalmatrix verwendet, mit der benachbarte Bildpunkte in einer ungerad­ zahligen Bildzeile und in einer geradzahligen Bildzeile gleichzeitig als mit den Bezugszeichen 160 bis 162 von Fig. 16 bezeichnete weiße Bildpunkte dargestellt werden können. Wenn auf einen bestimmten Bildpunkt eines Zweistufenbild­ schirmes ein Strahl gerichtet wird, so emittiert das fluoreszierende Material Licht mit einer Gauß-Verteilung, weshalb benachbarte Bildpunkte ebenfalls ein wenig leuchten. Wenn benachbarte Bildpunkte zwischen Zeilensprüngen als weiße Bildpunkte angezeigt werden, so überlagern sich daher die Bildpunkte zwischen diesen Zeilensprüngen, weshalb es möglich wird, die Wiederholungsfrequenz der Rasterabtastung zu erhöhen und das Flimmern zu beseitigen.

Unter Ausnutzung der Tatsache, daß die Sehschärfe des Auges in schräger Richtung geringer ist als in horizontalen und vertikalen Richtungen, wird ein Zittersignalmuster so fest­ gelegt, daß die Bildpunkte nacheinander in schräger Richtung scheinen, wie durch die Muster 160 und 162 von Fig. 16 dar­ gestellt wird, um den Raumladungseffekt zu vergrößern und die Bildqualität der Halbtonanzeige zu erhöhen.

Nun werden zwei Verfahren zur Lösung des Problems, das durch die Bewegung eines Vielfachfensters entsteht, be­ schrieben. Unter Bezugnahme auf die Fig. 17 wird zunächst eine Ausführungsform beschrieben, in der die Position des ursprünglichen Fensters und die Position des Wiedergabe­ musters bearbeitet werden. Die in Fig. 17 gezeigten Muster 201 und 202 stellen die oben erwähnten Fenster 201 und 202 von Fig. 5 dar. Es werde angenommen, daß der Bezugspunkt (Bildpunkt 212) des zuerst geöffneten Fensters 201 die Ko­ ordinatenwerte (x_s, y_s) besitzt. Diese Koordinatenwerte des Bezugspunktes werden in Koordinatenwerte (i_s, j_s) der Zittersignalmatrix umgewandelt. Die Umwandlung geschieht gemäß den Gleichungen

i_s = x_s modulo n, j_s = y_s modulo n. (1)

Dann werden die Koordinatenwerte (x_d, y_d) des Referenzpunk­ tes des Fensters nach der Verschiebung berechnet; die Ko­ ordinatenwerte (i_d, j_d) der Zittersignalmatrix des Referenz­ punktes nach der Verschiebung ergeben sich zu

i_d = x_d modulo n, j_d = y_d modulo n. (2)

Bevor mit dem Zeichnen im Fenster 202 begonnen wird, werden die für das Fenster 201 gesetzten Zittersignalmatrixwerte zu

A (a, b) → B (c, d) (3)

umgeordnet, wobei A (a, b) den Wert der Koordinaten (a, b) der Zittersignalmatrix des Fensters 201 und B (c, d) den Wert der Koordinaten (c, d) der Zittersignalmatrix des Fensters 202 darstellt. Wird zunächst b = j_s und d = j_d ge­ setzt, so werden die Werte von A (a, b), die aus

a = i_s, i_s+1, . . ., n, 0, 1, . . ., i_s-1 (4)

gewonnen werden, in die Werte B (c, d) transformiert, wobei c gemäß

c = i_d, i_d+1, . . ., n, 0, 1, . . . i_d-1 (5)

geändert wird. Wenn diese Operation beendet ist, so wird die durch die Ausdrücke (4) und (5) dargestellte Opera­ tion wiederholt, wobei die Werte von b und d gemäß den folgenden Gleichungen jeweils auf die neuen Werte der Zit­ tersignalmatrix nach der Verschiebung gesetzt werden:

b = j_s+1, . . ., n, 0, 1, . . ., j_s-1 (6)

d = j_d+1, . . ., n, 0, 1, . . ., j_d-1 (7)

In Fig. 17 ist eine Ausführungsform mit einer 2×2-Zitter­ signalmatrix gezeigt.

Die bis hierher beschriebene Verarbeitung wird durch den in Fig. 1 gezeigten Host-Rechner 70 durchgeführt. Die Zitter­ signalmatrix wird über den Bus 71 in die im Zittersignal­ prozessor 85 von Fig. 13 enthaltene Zittersignal-Speicher­ einrichtung geschrieben. Die Koordinaten des Referenzpunktes eines Fensters werden mittels einer in Fig. 1 gezeigten Maus 86 in den Host-Rechner 70 eingelesen.

Nun wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Hierbei wird nur der Ursprung des Fensters durch ein Koordinaten­ system auf dem Wiedergabebildschirm festgelegt, während ein Wiedergabegegenstand (etwa ein Zeichen oder eine Zeich­ nung), der sich im Fenster befindet, durch ein Koordinaten­ system im Fenster, z. B. durch die vom Ursprung des Fensters aus gemessene relative Entfernung, dargestellt wird. Der Ursprung der Zittersignalmatrix wird so festgesetzt, daß er mit dem Ursprung des Fensters übereinstimmt. Das bedeutet, daß die Koordinatenwerte (x, y) eines Bildpunktes für die Berechnung der Koordinaten D (i, j) in der Zittersignal­ matrix von Fig. 3, auf die beim Zeichnen Bezug genommen wird, durch die Entfernung, die vom Ursprung des Fensters aus gemessen wird, dargestellt werden.

Wenn die entsprechenden Koordinatensysteme wie oben be­ schrieben definiert sind und die Zeichnung auf dem Bild­ schirm wiedergegeben werden soll, so wird die Halbtonan­ zeigeverarbeitung zunächst in den entsprechenden Fenster- Koordinatensystemen durchgeführt; dann wird das Ergebnis in bezug auf den durch das Koordinatensystem festgelegten Ur­ sprung des Fensters auf dem Bildschirm gezeichnet.

Bei dem bis hierher beschriebenen Verfahren ist es auch dann nicht notwendig, mit der Zittersignalmatrix irgendeine Operation auszuführen, wenn das Fenster auf dem Bildschirm verschoben wird. Allerdings wird dann, wenn der anzuzeigen­ de Gegenstand gerollt wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist, eine Phasenverschiebung des Zittersignales hervorgerufen. Daher wird eine Einrichtung in der im folgenden beschriebenen Ausführungsform hinzugenommen, um die Phasenverschiebung des Zittersignales zu vermeiden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 18 wird eine konkrete Aus­ führungsform beschrieben. In Fig. 18 bezeichnet die Bezugs­ ziffer 220 einen Bildschirm und die Bezugsziffer 221 den Rahmen eines Fensters. In Fig. 18 ist beispielhaft ein Rollen nach rechts gezeigt, bei dem die Inhalte der Anzeige jenseits des Koordinatenpunktes (x_m, y_m) im Fenster ver­ schoben werden. Diese Verschiebung wird dadurch erreicht, daß unter Verwendung der in Fig. 13 gezeigten Wähleinrich­ tung SEL4 123, des Registers REG6 124 und der Steuerschal­ tung 126 zwischen Zweistufen-Teilbildspeichern kopiert wird. Die Werte des Anfangspunktes (x_m, y_m) der Verschie­ bung werden in einem in Fig. 1 gezeigten Offset-Register 170 gesetzt, anschließend wird eine neue Zeichnung 222 angefertigt. Das Offset-Register 170 stellt eine Einrich­ tung dar, die für die Beseitigung der durch das Rollen ver­ ursachten Phasenverschiebung vorgesehen ist. Wenn die Werte im Offset-Register 170 gesetzt sind, dann werden die Ele­ mentzahlen (i, j) der in Fig. 3 gezeigten Zittersignal­ matrix aus

i = (x - x_m) modulo n,

j = (y - y_m) modulo n, (8)

berechnet. Diese Operation wird im Zittersignalprozessor 85 durchgeführt. In der Gleichung (8) ist das Element D (0, 0) der Zittersignalmatrix auf einen Punkt bezogen, der durch x=x_m und y=y_m, d. h. als Anfangspunkt der Bewegung dargestellt wird. Er ist zu dem Element D (0, 0) der Zittersignalmatrix, auf das vor der Verschiebung als Ursprung des Fensters Bezug genommen wird, äquivalent. Somit wird die Phasenver­ schiebung des Zittersignales beseitigt.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß ein Farb-Viel­ stufenbild, insbesondere ein Beleg, auf einem Zweistufenbild­ schirm mit hoher Qualität und als Quasi-Halbtonanzeige wie­ dergegeben werden kann und daß auch dann kein Flimmern her­ vorgerufen wird, wenn ein Zweistufenbildschirm mit Zeilen­ sprungschema verwendet wird. Da ein Zweistufenbild in Halb­ tonart wiedergegeben werden kann, kann die Software für die Farbwiedergabe in unverändertem Zustand benutzt werden. Die qualitativ hochwertigen Bilder können auf einem billigen Anzeigeapparat wiedergegeben werden.

Claims (8)

1. Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Halbtonbildern an einem Zweistufenbildschirm mit
einer Einrichtung zur Eingabe der auf dem Zweistufenbildschirm anzuzeigenden Mehrstufenbilddaten, welche Zeichen, Muster oder fotografische Bilder enthalten und
einer Einrichtung zur Erfassung von Rändern oder Kanten in den Zeichen, Mustern oder fotografischen Bildern; gekennzeichnet durch
eine Randanhebungseinrichtung zur Berechnung und Einstellung einer Pegeldifferenz zwischen einem bestimmten, dem Rand benachbarten Bildpunkt und einem neben diesem Bildpunkt liegenden Bildpunkt und zur erzwungenen Festlegung des Anzeigepegels des bestimmten Bildpunkts als Pegel eines weißen oder schwarzen Bildpunkts, vorausgesetzt, daß die Pegeldifferenz nicht größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wodurch die Konturen der an dem Zweistufenbildschirm angezeigten Muster, Zeichen oder fotografischen Bilder hervorgehoben werden;
eine Zittereinrichtung, die die anderen nicht neben den Rändern liegenden Bildpunkte einer Zittersignalumwandlung unterwirft und den Anzeigepegel dieser anderen Bildpunkte bestimmt; und
eine Einrichtung zur Anzeige von Halbtonbildern auf dem Zweistufenbildschirm unter Verwendung der Ausgangssignale der Randanhebungseinrichtung und der Zittereinrichtung.

2. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung für die Wahl einer der drei die Farbe eines Bildpunktes darstellenden Grundfarben und für die Festlegung der so gewählten Grundfarbe als Pegel des Bildpunktes für die Halbtonwiedergabe.

3. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (151 bis 154) für die Multiplikation der drei die Farbe eines Bildpunktes darstellenden Grundfarben mit entsprechenden Gewichtskoeffizienten, für die Berechnung der Gesamtsumme der sich ergebenden Produkte und für die Bestimmung der Gesamtsumme als Pegel des Bildpunktes für die Halbtonwiedergabe.

4. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn eine Kathodenstrahlröhre mit Zeilensprungschema verwendet wird, ein Zittersignalumwandlungsmuster angewandt wird, so daß benachbarte Bildpunkte auf einer ungeradzahligen Bildzeile und auf einer geradzahligen Bildzeile gleichzeitig als weiße Bildpunkte angezeigt werden können.

5. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Speichern der Koordinaten des Ursprungs eines zuerst angezeigten Fensters (201), eine Einrichtung zum Umordnen der von einer Zittersignalmatrix gesetzten Werte des zuerst angezeigten Fensters auf der Grundlage der Koordinaten (x_d, y_d) des nach einer Verschiebung erhaltenen Fensters (202) und zum Umordnen der Ursprungskoordinaten jedesmal dann, wenn das Fenster angezeigt wird, so daß die Phase des Zittersignalmusters im zuerst angezeigten Fenster (201) mit der Phase des Zittersignalmusters des nach der Verschiebung erhaltenen Fensters (202) übereinstimmt.

6. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zittersignalumwandlungsmuster verwendet wird, bei dem die Bildpunkte nacheinander in schräger Richtung angesteuert werden und leuchten.

7. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Elementzahlen (i, j) einer Zittersignalmatrix, auf die zum Zeitpunkt der Zittersignalumwandlung Bezug genommen wird, auf der Grundlage des Abstandes von den Ursprungskoordinaten eines Fensters berechnet, um eine Phasenverschiebung aufgrund einer Verschiebung des dargestellten Bildes zu verhindern.

8. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf der Grundlage der Ursprungskoordinaten eines Fensters dazu in der Lage ist, die Elementzahlen (i, j) der Zittersignalmatrix, auf die zum Zeitpunkt der Zittersignalumwandlung Bezug genommen wird, zu verändern, um die Phasenverschiebung zu unterbinden.