DE3629195A1 - Farbbildverarbeitungsgeraet - Google Patents

Farbbildverarbeitungsgeraet

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DE3629195A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbbildverarbeitungsgerät und insbesondere auf ein solches Gerät, das für die sequentielle Farbbildverarbeitung geeignet ist.
Herkömmlich ist zum Beispiel in einem digitalen Farbkopiergerät ein Farbbild dadurch erzeugt worden, daß die Farbwerte Rot (R), Grün (G) und Blau (B) gelesen, dann die Bilddaten in digitale Daten umgesetzt, die digitalen Daten einer Datenverarbeitung unterzogen und die auf diese Weise verarbeiteten Daten einer Bilderzeugungseinheit wie zum Beispiel einem Laserstrahldrucker, einem Flüssigkristalldrucker oder einem Tintenstrahldrucker zugeführt wurden.
Diese Datenverarbeitung wurde im allgemeinen parallel für die Farbwerte Rot (R), Grün (G) und Blau (B) oder Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (BK) durchgeführt.
Aus diesem Grund war für jedes Farbsignal eine unabhängige Schaltung erforderlich, was einen aufwendigen und teueren Schaltungsaufbau erforderte.
Des weiteren wurde eine Maskierungsschaltung, die einen Teil der Farbbildverarbeitung bildet, aus einer logischen Spaltung mit einer Speichertabelle oder einer Speichertabelle mit einem statischen Schreib/Lese- Speicher (RAM) oder einem Festspeicher (ROM) aufgebaut. Der Maskierungsvorgang mit der früheren Maskierungsschaltung ist jedoch nur einfacher linearer Umsetzungen fähig, während der letztere Aufbau mit einem statischen RAM im Falle der Ausbildung einer Maskierungstabelle großen Umfangs unvermeidlich teuer und ungeeignet für eine große Packungsdichte ist, da er eine große Fläche für die Montage integrierter Schaltkreise benötigt. Ferner erfordert ein Aufbau mit einem ROM nicht nur eine große Fläche wie im Falle der Schaltung mit einem statischen RAM, sondern läßt auch keinen Wechsel in Maskierungsdaten zu.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Farbbildverarbeitungsgerät zu schaffen, das die oben erwähnten Nachteile der früheren Technik nicht aufweist. Das Farbbildverarbeitungsgerät soll die Größe des Schaltungsaufwandes durch sequentielle Verarbeitung der Signale der Farbanteile vermindern.
Ferner soll das Farbbildverarbeitungsgerät mit einem einfachen Aufbau zur Umsetzung von farbsequentiellen Farbbilddaten in parallele Bilddaten ausgestattet sein, wobei es farbsequentielle Bilddaten mit einem eingeschränkten Schaltungsaufbau verarbeitet.
Ferner soll das Gerät für farbsequentielle Echtzeitverarbeitung von eingegebenen Farbfolgebilddaten aufgelegt sein, ohne getrennten Aufbau für jede Schaltung zu verwenden.
Die Erfindung soll auch eine Farbmaskierungsschaltung bereitstellen, bei der eine Maskierunstabelle großen Umfangs mit einer kleinen Aufbaufläche erzeugbar ist, und die die Änderung von Maskierungsdaten ermöglicht.
Darüber hinaus soll die Erfindung eine Schwarzauszugsschaltung, eine Farbrücknahmeschaltung, eine Gammakorrekturschaltung, eine Ortsfilterschaltung, eine Zwischentonbildverarbeitungsschaltung oder dergleichen schaffen, die leicht an die farbsequentielle Verarbeitung anzupassen sind.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein teilweises, detailliertes Blockschaltbild eines Farbbildverarbeitungsgeräts, das ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet;
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des Farbbildverarbeitungsgeräts des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Farbbildverarbeitungsgerätes, das eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels bildet;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm eines Eingangssignals;
Fig. 5 ein detailliertes Blockschaltbild eines Datenumsetzers;
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Farbbildverarbeitungsgerätes, das ein zweites Ausführungsbeispiel bildet;
Fig. 7 ein Zeitdiagramm, das Vorgänge der Kantenverschleifung und -verstärkung wiedergibt;
Fig. 8A ein Schaltbild eines Zeitachsenumsetzschaltkreises;
Fig. 8B ein Zeitdiagramm, das Signale der in Fig. 8A gezeigten Schaltung wiedergibt;
Fig. 9A ein Schaltbild einer Maskierungsschaltung;
Fig. 9B ein Zeitdiagramm, das Signale der in Fig. 9A gezeigten Schaltung wiedergibt;
Fig. 10 ein Schaltbild einer Schwarzauszugsschaltung;
Fig. 11 ein Schaltbild einer Farbrücknahmeschaltung;
Fig. 12 ein Schaltbild einer Gamma-Versatzschaltung;
Fig. 13 ein Schaltbild einer Verschleifungsschaltung;
Fig. 14 ein Schaltbild einer "Dither"-Verarbeitungsschaltung;
Fig. 15 ein Schaltbild einer Maskierungsschaltung;
Fig. 16 ein Zeitdiagramm, das Signale der in Fig. 15 gezeigten Schaltung wiedergibt;
Fig. 17 eine Tabelle, die Farbbetriebsarten wiedergibt;
Fig. 18 ein Blockschaltbild eines Datenumsetzers; und
Fig. 19 ein Zeitdiagramm, das Eingangs- und Ausgangssignale der Maskierungsschaltung wiedergibt.
Nachfolgend wird eine Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen gegeben.
Fig. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Farbbildverarbeitungsgeräts, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet.
Es sind eine Eingabekorrekturtabelle 1 zur Korrektur von gemäß den Eigenschaften eines Bildeingabegeräts modulierten Farbbilddaten, eine Maskierungsschaltung 2 zur Ausführung einer Farbmaskierungsverarbeitung entsprechend den spektralen Eigenschaften von in einer Druckeinheit zum Ausführen eines Druckvorgangs gemäß den Farbbilddaten zu verwendenden Tinten, eine Schwarzauszugsschaltung 3 zur Berechnung von Schwarzwerten auf den von der Maskierungsschaltung 2 abgegebenen farbsequentiellen Daten, eine Farbrücknahmeschaltung (UCR) 4 zur Ausführung der Farbrücknahme gemäß den in der Schwarzauszugsschaltung 3 bestimmten Schwarzwerten und eine Ausgangssignal-Korrekturtabelle 5 zur Korrektur von aus der Farbrücknahmeschaltung 4 ausgegebenen Bilddaten entsprechend den Tönungseigenschaften der Druckeinheit vorgesehen.
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des in Fig. 2 gezeigten Farbbildverarbeitungsgeräts, wobei die Maskierungsschaltung 2 hinter die Farbrücknahmeschaltung 4 geschaltet ist, um eine Farbkorrektur dadurch zu erreichen, daß von jedem verschiedenen Farbanteil Dichten anderer Farbanteile abgezogen werden.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, das ein Taktsignal 8, ein Betriebsartsignal 6 und farbsequentielle Bilddaten 7 wiedergibt.
Das Betriebsartsignal 6 gibt die Farbe der farbsequentiellen Bilddaten an, wobei "00" für Gelb, "01" für Magenta, "10" für Cyan und "11" für Schwarz stehen. Die farbsequentiellen Bilddaten 7 sind mit dem Taktsignal 8 synchronisiert, wobei die Daten jeder Farbe (y 0, m 0, c 0, k 0) acht Bit besitzen.
Fig. 1 stellt ein detailliertes Blockschaltbild des Farbbildverarbeitungsgeräts des Ausführungsbeispiels dar, wobei die gleichen Bestandteile wie in den Fig. 2 und 3 durch dieselben Bezugszeichen markiert sind.
Es wird angenommen, daß die in Fig. 4 gezeigten Signale in das Gerät eingegeben werden, wobei y 0, m 0 und c 0 erste Bilddaten von Gelb, Magenta bzw. Cyan und y 1, m 1 und c 1 zweite Bilddaten von entsprechenden Farben darstellen. Solchen 8-Bit farbsequentiellen Bilddaten 7 werden der Eingangssignal-Korrekturtabelle 1 zugeführt, die 8-Bit- Korrekturdaten entsprechend dem Betriebsartsignal 6 und den farbsequentiellen Bilddaten abgibt. Die so ausgegebenen Ausgangsdaten werden in zwei Abschnitte geteilt, von denen der eine einem Datenumsetzer 10 zur Umsetzung in 6-Bit parallele Bilddaten zugeführt wird, die einer Maskierungstabelle 11 weitergegeben werden. Die Maskierungstabelle 11, die das Betriebsartsignal 6 und die Bilddaten jeder Farbe empfängt, liefert einem Addierglied 12 die Tabellenwerte farbsequentiell entsprechend den parallelen Bilddaten. Die anderen Ausgangssignale der Eingangssignal- Korrekturtabelle 1 werden dem Addierglied 12 über ein Verzögerungsregister 9 zugeführt, so daß sie mit den Ausgangssignalen der Maskierungstabelle 11 synchronisiert sind.
Die in der den Datenumsetzer 10, das Verzögerungsregister 9, die Maskierungstabelle 11 und das Addierglied 12 aufweisenden Maskierungsschaltung 2 ausgeführte Bildverarbeitung kann in erster Näherung durch folgende numerischen Gleichungen ausgedrückt werden:
Y′ = 1 + (a 1 Y + α 2 M + α 3 C)
M′ = 1 + (β 1 Y + β 2 M + β 3 C)
C′ = 1 + (γ 1 Y + q 2 M + γ 3 C)
wobei Y′, M′ und C′ maskierte von dem Addierglied 12 abgegebene Bilddaten verschiedener Farben, M und C Eingangsbilddaten von verschiedenen Farben und α i , β i und γ i , (i = 1 bis 3) Koeffizienten sind.
Der erste Ausdruck "1" auf der rechten Seite jeder Gleichung entspricht den Ausgangsdaten des Verzögerungsregisters 9, während die in Klammer stehende Funktion auf der rechten Seite jeder Gleichung Bilddaten jedes Farbanteils entspricht, die von der Maskierungstabelle 11 in Abhängigkeit vom Betriebsartsignal 6 abgegeben werden.
Der Datenumsetzer 10 verringert die Genauigkeit des 8-Bit-Eingangssignals auf 6 Bit im Ausgangssignals, weil ein Genauigkeitsverlust der Eingangsdaten Y, M, C nur die Genauigkeit der Ausgangsdaten Y′, M′, C′ vernachlässigbar gemäß tatsächlich gefundener Beziehungen der vorausgehenden Maskierungsgleichungen berührt:
α 1 Y + α 2 M + α 3 C«1
β 1 Y + β 2 M + b 3 C«1
γ 1 Y + γ 2 M + γ 3 C «1
Eine solche Umsetzung in 6-Bit parallele Bilddaten durch den Datenumsetzer 10 erlaubt eine Verringerung des Umfangs der Maskierungstabelle 11.
Die von dem Addierglied 12 abgegebenen farbsequentiellen Daten werden einer Schwarzauszugsschaltung 3, die einen Datenumsetzer 14 und eine Minimalwert-Erkennungsschaltung 15 aufweist, und gleichzeitig einem Verzögerungsregister 13 zugeführt. Der Datenumsetzer 14 setzt die farbsequentiellen Daten in parallele Bilddaten auf dieselbe Weise wie der Datenumsetzer 10 μm und führt die parallelen Bilddaten der Minimalwert-Erkennungsschaltung 15 zu, die als Schwarzwert den Minimalwert der parallelen Bilddaten berechnet.
Die Farbrücknahmeschaltung (UCR) 4 ist mit einer UCR- Tabelle 16 zur Bestimmung des Betrags der Farbrücknahme in Abhängigkeit der Bilddaten (Schwarz) von der Minimalwert- Erkennungsschaltung 15 und einem Addierglied 17 zur Erzeugung eines Farbauszugs ensprechend einem Ausgangssignal der UCR-Tabelle 16 und zur Addition des in der Schaltung 15 berechneten Minimalwerts (Schwarzwert) zu den farbsequentiellen Daten aus dem Verzögerungsregister 13 ausgestattet.
Die Minimalwert-Erkennungsschaltung 15 führt den Schwarzwert der UCR-Tabelle 16 zu, die auf diese Weise dem Addierglied 17 ein Komplement des Betrages der Farbrücknahme für jeden Betrieb des Betriebsartsignals 6 liefert. Das Verzögerungsregister 13 verzögert so das Ausgangssignal des Addierglieds 12, so daß es zwei Eingangssignale für das Addierglied 17 synchronisiert.
Das Addierglied 17 bewirkt eine Farbrücknahme bei den farbsequentiellen Daten und ersetzt die schwarzen Bildwerte der farbsequentiellen Daten durch die in der Minimalwert-Erkennungsschaltung 15 berechneten. Die farbsequentiellen Daten aller auf diese Weise aufbereiteten Farben Y, M, C und K werden der Ausgangskorrekturtabelle 5 zur Korrektur entsprechend den Tönungseigenschaften der Druckeinheit zugeführt.
Fig. 5 stellt ein Blockschaltbild eines mit 8-Bit-Registern 40-44 ausgestatteten Datenumsetzers und einer Zwischenspeichersteuerung 45 zur Abgabe von Zwischenspeichersignalen 46 für diese Register in Abhängigkeit von dem Betriebsartsignal 6 und dem Taktsignal 8 dar.
Es sein nun agenommen, daß das Betriebssignal 6, die farbsequentiellen Bilddaten 7 und das Taktsignal 8, wie in Fig. 4 gezeigt, eingegeben werden und daß jedes der Register 40-44 am Ende des Taktsignals verriegelt wird. Auf diese Weise werden Daten y 0 in dem Register 40 zu einer Zeit T 1 nach Fig. 1 zwischengespeichert, und ein Zwischenspeichersignal 46 wird zur Zeit T 3 abgegeben, so daß die Daten y 0, m 0 bzw. c 0 in den Registern 44, 43 und 42 gespeichert werden. Auf diese Art gibt der Datenumsetzer 8-Bit-Farbbilddaten parallel ab.
Wie vorstehend erläutert, ist das Ausführungsbeispiel mit Datenumsetzern zur Umsetzung von farbsequentiellen Bilddaten in parallele Daten in der Maskierungsschaltung und in der Schwarzauszugsschaltung ausgestattet, wo parallele Bilddaten benötigt werden, und bewirkt eine Bildverarbeitung für farbsequentielle Bilddaten in anderen Abschnitten, wobei es:
  • 1. die Anzahl von Bauelementen vermindert und ein Gerät mit großer Packungsdichte verfügbar macht; und
  • 2. die Kosten des Farbbildverarbeitungsgeräts herabsetzt.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Farbbildverarbeitungsgeräts, das ein zweites Ausführungsbeispiel bildet.
Es sind Ladungskopplungs- bzw. CCD-Zeilensoren 100 R, 100 G, 100 B zur Erfassung der R-, G- bzw. B-Anteile eines Originalbildes vorgesehen. Farbsignale von diesen CCD-Zeilensensoren werden in einem Analog-Digital-Umsetzer 110 in ein farbsequentielles Digitalsignal umgesetzt.
Daraufhin gibt der Analog/Digital- bzw. A/D-Umsetzer 110 digitale Daten in der Folge B, G, R, B, G, R,. . . ab.
Die erhaltenen digitalen Daten werden in einer Komplementärfarben- Umsetzschaltung 120 in Komplementärfarbwerte Y, M, C in der Reihenfolge Y, M, C, Y, M, C, . . . . umgesetzt.
Die so erhaltenen farbsequentiellen Farbbilddaten werden einer Zeitbasisumwandlungseinheit 200 a zugeführt, die die Frequenz der Bilddaten gemäß einem Steuersignal für die Zeitbasisumwandlung umsetzt, das von einer Steuereinheit 200 geliefert wird. Die so erhaltenen Bilddaten, die nachfolgend Bildeingangsdaten genannt werden, werden in einer Serien/Parallel-Umsetzeinheit 201 in parallele Signale Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) umgesetzt und dann der Maskierungseinheit 202 und einer Auswahlschaltung 203 zugeführt.
Die Maskierungseinheit 202 führt eine Korrektur für die Unreinheit von Tintenfarbe gemäß folgenden Gleichungen durch: wobei Y, M und C Eingangsdaten darstellen, während Y′, M′, C′ Ausgangsdaten sind.
Diese neun Koeffizienten werden durch ein Maskierungssteuersignal aus der Steuereinheit 200 bestimmt. Nach der Korrektur in der Maskierungseinheit 202 wird deren Ausgangssignal als serielles Signal der Auswahlschaltung 203 und einer Farbrücknahmeschaltung 205 zugeführt.
Die Auswahlschaltung 203 erhält die Eingangsbilddaten und die Bilddaten von der Maskierungseinheit 202.
Die Auswahlschaltung 203 wählt üblicherweise die Eingangsbilddaten in Abhängigkeit eines Auswahlsteuersignals 1 von der Steuereinheit 200. Falls jedoch die Farbkorrektur im Eingangssystem nicht ausreichend ist, wählt sie die Bilddaten von der Maskierungseinheit 202 in Abhängigkeit von dem Steuersignal 1. Serielle Bilddaten von der Auswahlschaltung 203 werden einer Schwarzauszugsschaltung 204 zugeführt, die den Minimalwert von Y, M und C als Schwarzwert erfaßt. Die so erhaltenen Schwarzwerte werden der Farbrücknahmeschaltung 203 zugeführt.
Die Farbrücknahmeschaltung subtrahiert Schwarzwerte von jedem der Y, M und C und multipliziert einen Koeffizienten mit dem Schwarzwert. Genauer gesagt, werden der Schwarzwert und die Bilddaten aus der Maskierungseinheit 202 in der Farbrücknahmeschaltung 205 nach Korrektur einer Verzögerungszeit folgender Verarbeitung unterzogen:
Y′ = Y - a 1 Bk
M′ = M - a 2 Bk
C′ = C - a 3 Bk
Bk = a 4 Bk
wobei Y, M, C und Bk Eingangsdaten und Y′, M′, C′ und Bk′ Ausgangsdaten darstellen. Die Koeffizienten a 1, a 2, a 3 und a 4 werden von einem Farbrücknahme- Steuersignal bestimmt, das von der Steuereinheit 200 geliefert wird.
Die von der Farbrücknahmeschaltung 205 abgegebenen Daten werden einer Gammaversatzschaltung 206 zur Ausführung folgender Tonkorrektur zugeführt:
Y′ = b 1 (Y - C 1)
M′ = b 2 (M - C 2)
C′ = b 3 (C - C 3)
Bk′ = b 4 (Bk - C 4)
wobei Y, M, C und Bk Eingangsdaten der Gammaversatzschaltung und Y′, M′, C′ und Bk′ deren Ausgangsdaten sind. Die Konstanten b 1 bis b 4 und C 1 bis C 4 werden durch ein von der Steuereinheit 200 zugeführtes Gammaversatzsignal bestimmt.
Daten, die in der Gammaversatzschaltung 206 einer Tonkorrektur unterzogen wurden, werden dann einem Zeilenpuffer 207 zum Speichern der Bilddaten von N-Zeilen zugeführt. Dieser Zeilenpuffer 207 gibt Daten von fünf Zeilen parallel ab, die für eine später zu erklärende Verschleifungs- und Kantenverstärkungseinheit 208 erforderlich sind. Diese Daten von fünf Zeilen werden einem Ortsfilter zugeführt, dessen Größe durch ein Filtersteuersignal aus der Steuereinheit 200 veränderbar ist, so daß sie einer Verschleifung und dann einer Kantenverstärkung unterzogen werden. Beim Verschleifen wird Bildrauschen dadurch beseitigt, daß die mittlere Dichte aus einem Objektbildelement und umgebender Bildelemente als Dichte des Objektbildelements genommen wird. Die Kantenverstärkung wird dadurch erreicht, daß der Dichte eines Objektbildelements ein Kantensignal hinzuaddiert wird, das gleich der Differenz zwischen der Dichte des Objektbildelements und dem verschliffenen Signal ist. Die Einzelheiten der Verschleifungs- und Kantenverstärkungsschaltung 208 werden später erläutert werden.
Die Bilddaten von der Schaltung 208 werden einer Farbumwandlungseinheit 209 zugeführt und einer Farbumwandlung in Abhängigkeit von einem Farbumwandlungssteuersignal aus der Steuereinheit 200 unterzogen. Im einzelnen ersetzt die Farbumwandlungseinheit 209 Farben gemäß Daten, die Farben für die Ersetzung Farben, die ersetzt werden sollen, und eine effektive Fläche einer solchen Farbersetzung darstellen, die im voraus z. B. über einen Digitalisierer eingegeben werden. Die detaillierte Erläuterung der Farbumwandlungseinheit 209 wird im vorliegenden Text ausgelassen. Die Bilddaten von der Verschleifungs- und Kantenverstärkungsschaltung 208 oder die Bilddaten nach der Farbumwandlung werden von einer Auswahlschaltung 210 in Abhängigkeit von einem Auswahlsteuersignal 2 ausgewählt und diese Auswahl wird zum Beispiel durch Bestimmen einer von dem Digitalisierer eingegebenen effektiven Fläche getroffen. Die von der Auswahlschaltung 210 gewählten Daten werden einem nicht wiedergegebenen Pufferspeicher und einer "Dither"-Verarbeitungsschaltung 211 zur binären Ditgitalisierung zugeführt.
Das vorstehend erwähnte Pufferspeichersystem wird im vorliegenden Text im einzelnen nicht erklärt.
Die "Dither"-Verarbeitungsschaltung 211 zum binären Digitalisieren erhält serielle Bilddaten in einer Folge von Y, M, C und Bk mit jeweils 8 Bit.
Die "Dither"-Verarbeitungsschaltung 211 hat für jede Farbe 6 Bit in der Haupt- und Unterabtastrichtung oder 4 Bit in der Hauptabtastrichtung und 8 Bit in der Unterabtastrichtung. Die "Dither"-Matrixgröße und die "Dither"-Schwellenwerte in der Matrix werden von einem "Dither"-Steuersignal aus der Steuereinheit 200 bestimmt. In der Funktion einer "Dither"-Schaltung werden die Schwellenwerte dieses Speicherplatzes durch Zählen eines Bildausschnittsignals einer Linie des CCD-Zeilensensors in der Hauptabtastrichtung und eines Videotaktsignals in der Unterabtastrichtung gelesen. Serielle "Dither"-Schwellenwerte werden durch serielles Schalten dieser Speicherplätze in der Reihenfolge Y, M, C und Bk erhalten und in einem nicht dargestellten Vergleicher mit den von der Auswahlschaltung 210 zugeführten Bilddaten verglichen.
Der Vergleicher gibt ein Ausgangssignal ab:
"1" wenn Bilddaten ≦λτ Schwellenwert oder
"0" wenn Bilddaten ≦ Schwellenwert
Die auf diese Weise erhaltenen Ausgangssignale werden in einem Serien/Parallel-Umsetzer in 4-Bit Paralleldaten umgewandelt.
Im folgenden wird jede Schaltung des in Fig. 6 gezeigten Verarbeitungsgeräts erklärt.
Wie in Fig. 8A gezeigt, weist die Zeitbasisumwandlungseinheit 200 a einen FIFO-Speicher 200′, zum Beispiel einen von NEC hergestellten μPD42505C, auf. Dieser Speicher hat unabhängige Schreib- und Lesezähler zur unabhängigen Steuerung der Lese- und Schreibvorgänge.
Wie in Fig. 8B gezeigt, wechselt in Abhängigkeit von einem zu einer Zeit vor dem Eintreffen von Daten einer Zeile erzeugtes Reset-Signal RSTW ein Signal WE, das die Periode von Eingangsbilddaten anzeigt, auf den hohen Pegel, um das Schreiben von Daten aus der Adresse 0 des FIFO-Speichers zu ermöglichen. Auch der Daten-Lesevorgang wird von einer Adresse 0 während eines hohen Pegelzustands eines Leseanforderungssignals RE in Abhängigkeit von einem zur Zeit vor der Ausgabe von Daten einer Zeile erzeugten Reset-Signals RSTR ermöglicht. Wenn das Signal RE in einen unwirksamen Zustand wechselt, wird der Lesezähler in der entsprechenden Adresse gehalten, und der Lesevorgang wird während dieses Zustands unterbrochen.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie in Fig. 8B gezeigt, das Reset-Signal RSTW zu Beginn jeder Zeile eingegeben, so daß das Signal WE während der Datenperiode in den wirksamen Zustand wechselt und auf diese Weise das Schreiben der Daten aus der Adresse 0 bewirkt. Auch der Lesevorgang wird durch Eingabe des Signals RSTR zu Beginn jeder Zeile und durch Wechsel des Signals RE in den unwirksamen Zustand in Bereichen durchgeführt, in denen die Schwarzwerte einzufügen sind. Folglich ergibt sich ein Signal "Daten aus", wie in Fig. 8B gezeigt, mit Leerstellen für Schwarzwerte Bk. Die Signale RSTW, RSTR, WE, RE zum Steuern des FIFO-Speichers bilden das Zeitbasis-Umwandlungssteuersignal, das von der Steuereinheit 200 zugeführt wird.
Auf diese Weise wird ein dreifarben-farbsequentielles Signal in eine für eine vierfarben-farbsequentiellen Verarbeitung geeignete Form umgewandelt.
Zum Zweck eines Maskierungsverfahrens wird das dreifarben- farbsequentielle Signal in ein Dreifarben-Parallelsignal in dem Serien/Parallel-Umsetzer 201 umgesetzt, der ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten Datenumsetzer des ersten Ausführungsbeispiels ist.
Die so umgesetzten parallelen Daten werden der Maskierungseinheit 202 zur Durchführung der Tabellenumwandlungen mit den Mulitplikationstabellen-RAM's 220-222 zugeführt, wie in Fig. 9A gezeigt. Im folgenden wird eine Erklärung für die Umwandlung von Y-Daten nach Fig. 9B gegeben. In einem Zyklus der eingegebenen Bilddaten y 0 werden diese Tabellen-RAM's 220-222 viermal entsprechend der Farbinformation geschaltet, um a 11 Y 0, a 21 Y 0, a 31 Y 0 und 0 zu erhalten. Ähnliche Vorgänge werden für die M und C Daten wiederholt, um a 12 M 0, a 22 M 0, a 32 M 0, 0, a 13 C 0, a 23 C 0, a 33 C 0 und 0 seriell zu erhalten.
Eine darauffolgende Addition in einem Addierglied 223 ergibt eine folgende Maskierungsberechnung, um ein farbsequentielles Ausgangssignal zu erhalten:
Nun wird zur Erklärung der Schwarzauszugsschaltung auf Fig. 10 Bezug genommen. Die Bildeingangsdaten haben die Reihenfolge Y, M, C und α (leer), wobei α im Falle von 8-Bit-Bilddaten im voraus in FFH in Hexadezimaldarstellung korrigiert wird. Solche farbsequentiellen Bilddaten werden einem Vergleicher 224 und einem Flipflop 225 zugeführt. In Abhängigkeit vom Wert α(FFH) führt das Flip-Flop 225 gesteuert eine Datenzwischenspeicherung aus und die im Flip-Flop 225 gespeicherten Daten weden nacheinander mit den Eingangsbilddaten verglichen.
Nur wenn die Eingangsbilddaten kleiner als die im Flip-Flop 225 gespeicherten Daten sind, sendet ein Zwischenspeicher- Zeitgabegenerator 227 einen Zwischenspeicherimpuls in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Vergleichers 24 an das Flip-Flop 225, so daß es die Bildeingangsdaten speichert. Nach dem Vergleich der Bilddaten Y, M und C eines Bildpunkts werden dann die kleinsten Bilddaten von Y, M und C in einem Flip-Flop 226 festgehalten.
Die farbsequentiellen Daten werden so nacheinander in der Reihenfolge des Eingangs verglichen, und jeder Wert wird bei jedem Vergleich zurück gehalten, um den Schwarzsignalanteil zu erhalten.
Auf diese Weise wird der Minimalwert oder Schwarzanteil den farbsequentiellen Bilddaten direkt entnommen.
Die folgende Erklärung der Farbrücknahmeschaltung bezieht sich auf Fig. 11. Ein Tabellen-RAM 228 für die Koeffizientenmultiplikation erhält die Schwarzwerte und das Farbbetriebsartsignal von der Steuereinheit 200 und die Farbbetriebsart wird in der Reihenfolge Y, M, C und Bk während des Empfangs von Schwarzwerten für einen Bildpunkt geändert, wobei die Koeffiziententabelle für jede Farbe geschaltet wird, um eine für für jede Farbe unabhängige Koeffizientenmultiplikation zu erreichen. Nach der Koeffizientenmultiplikation werden die Schwarzwerte in einem Subtrahierer 229 von farbsequentiell zugeführten Bilddaten subtrahiert.
Auf diese Weise ermöglicht es die aufeinanderfolgende Kombination von Schwarzwerten und farbsequentiellen Bilddaten der Farbrücknahme unterzogene farbsequentielle Bilddaten zu erhalten.
Nun wird zur Erklärung der Gammaversatzschaltung zur Durchführung einer Gammakorrektur auf Fig. 12 Bezug genommen.
Die Gammaversatzschaltung führt auf ähnliche Weise wie in dem in Fig. 11 gezeigten Tabellen-RAM 228 für die Koeffizientenmultiplikation folgende Berechnungen mittels eines RAM 160 durch:
Y′ = α 1(Y - β 1)
M′ = α 2(M - β 2)
C′ = α 3(C - β 3)
Bk′ = α 4(Bk - b 4)
Eingangsbilddaten werden der Berechnung des Gammaversatzes für jede Farbe durch Schalten der Tabelle gemäß dem Farbbetriebsartsignal unterzogen.
Nun wird auf Fig. 13 Bezug genommen, die die Verschleifungsschaltung zeigt.
Farbsequetnielle Bilddaten werden in einem Zeilenpuffer 207 in einer Zeileneinheit gespeichert. Die farbsequentiellen Bilddaten werden parallel in der Einheit von fünf Zeilen abgegeben, um eine Filterverarbeitung in einer 5 × 5-Fläche auszuführen. Wie in Fig. 13 gezeigt, werden die farbsequentiellen Bilddaten von fünf Zeilen in einem Addierglied 230 addiert und dann in vier seriell verbundenen Flip-Flops 231-234 mit einer vier Bildpunkte entsprechenden Zeit verzögert, so daß die Filterung entsprechender Farben der sequentiell eingegebenen Bilddaten ermöglicht wird. Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel eine 5 × 5-Filtermatrix zeigt, ist die Größe der Matrix nicht kritisch. Die so verzögerten Bilddaten werden in einem Addierglied 235 addiert und dann auf 1/25 durch eine Tabellenumwandlung in einem Divisions-RAM 236 vermindert.
Wie vorstehend erklärt, ermöglichen die Verwendung von einer Verzögerungsvorrichtung zur Verzögerung der farbsequentiellen Bilddaten um eine der Anzahl der Farben entsprechende Zeit und die Verwendung mehrerer von dieser Verzögerungsvorrichtung erhaltener Bildsignale die Durchführung einer sequentiellen Ortsfilterung von Bilddaten der entsprechenden Farbe. Zum Beispiel wird die Kantenverstärkung möglich gemacht, wobei jedoch auf Einzelheiten im vorliegenden Text verzichtet wird.
Fig. 14, auf die nun Bezug genommen wird, zeigt die "Dither"-Verarbeitungsschaltung 211, die mit Zählern (237 bis 240) zur Auswahl verschiedener "Dither"-Verarbeitungen für entsprechende Farben ausgestattet ist. Zählergebnisse YD, ND, CD und BkD dieser Zähler für vier Farben werden aufeinanderfolgend in dieser Reihenfolge einem "Dither"- RAM 242 über einen Parallel/Serien-Umsetzer 241 zugeführt. Der "Dither"-RAM 242 ändert unabhängig die "Dither"- Schwellenwerte für entsprechende Farben, indem er die oberen Adressen entsprechend dem Farbbetriebsartsignal schaltet. Auf diese Weise führt der "Dither"-RAM 242 die "Dither"-Schwellenwerte farbsequentiell einem Komparator 243 zu, der die farbsequentiellen Bilddaten mit den farbsequentiellen Schwellendaten vergleicht, so daß er nach einer Binärumsetzung über einen Serien Parallel-Umsetzer 212 ein 4-Bit-Signal mit einem Bit jeweils für Y, M, C und Bk abgibt.
Auf diese Weise erhält man "dither"-verarbeitete Farbbilddaten durch Erzeugen von Schwellenwertsignalen für verschiedene Farben in derselben Farbfolge wie die der farbsequentiellen Bilddaten und durch darauffolgenden Vergleich der farbsequentiellen Bilddaten mit den farbsequentiellen Schwellenwertsignalen.
Wie vorstehend erläutert, können die farbsequentiellen Bilddaten bei verschiedenen anderen Verarbeitungen als der Maskierungsverarbeitung verwendet werden, wie zum Beispiel dem Schwarzauszug, der Farbrücknahme, der Gammakorrektur, der "Dither"-Verarbeitung und der Verschleifung und Kantenverstärkung.
Die Schaltung zur Verarbeitung farbsequentieller Bilddaten des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann auf verschiedene Weise abgeändert werden.
Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Fig. 15 stellt ein Blockschaltbild einer Maskierungsschaltung dar, die ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet.
Fig. 15 zeigt einen Datenumsetzer 301 zur Umsetzung farbsequentieller Bilddaten 304, die synchron mit einem Taktsignal 305 eingegeben werden, in parallele Daten; eine Auffrischsteuerung 302 zur Steuerung des Auffrischvorgangs eines dynamischen RAM (DRAM), der einen Tabellenspeicher 303 bildet, der Maskierungsdaten speichert und farbsequentielle Daten 307 synchron zu dem Taktsignal 305 in Abhängigkeit paralleler Bilddaten und eines vom Datenumsetzer 301 als Adressignal zugeführten Betriebsartsignals abgibt; synchron mit dem Taktsignal 5 eingegebene farbsequentielle Daten 304; und ein 2-Bit-Betriebsartsignal 306, das die Farbanteile der farbsequentiellen Daten 304 angibt.
Ein Zeitdiagramm nach Fig. 16 zeigt die Beziehung zwischen dem Taktsignal 305, dem Betriebsartsignal 306 und den farbsequentiellen Daten 304, wobei y 0, m 0 und c 0 und k 0 erste Bilddaten von Gelb, Magenta, Cyan bzw. Schwarz darstellen und y 1, m 1, c 1 und k 1 zweite Bilddaten der entsprechenden Farben bedeuten.
Fig. 17 zeigt die Farbcodes des 2-Bit-Betriebsartsignals 306, wobei "00" für Gelb, "01" für Magenta, "10" für Cyan und "11" für Schwarz stehen.
Fig. 18 stellt ein Blockschaltbild des Datenumsetzers dar.
Ein Dekoder 320 empfängt das Betriebsartsignal 306 und das Taktsignal 305 und gibt Zwischenspeichersignale 327-330 synchron mit dem Taktsignal 305 zum Verriegeln von Zwischenspeicherschaltungen 321-326 ab.
Das Zwischenspeichersignal 327 wird vom Dekoder 320 abgegeben, wenn sich das Betriebsartsignal 306 in der Betriebsart "00" befindet. Auf ähnliche Weise werden die Signale 328, 329 und 330 in den Betriebsarten "01", "10" bzw. "11" abgegeben. Daraufhin speichern die Zwischenspeicher 321, 322 und 323 einen Gelbwert, Magentawert und Cyanwert zwischen.
Auf diese Weise werden der Gelbwert 308, Magentawert 309 und Cyanwert 310 mit jeweils n-Bits und das Betriebsartsignal 306 als Adressignale in die Speichertabelle eingegeben, und die farbsequentiellen Daten 307 werden synchron mit dem Taktsignal 305, wie in Fig. 19 gezeigt, gelesen.
Fig. 19 stellt ein Zeitdiagramm dar, das die Eingabezeit der farbsequentiellen Daten 304 und die Auslesezeit und Auffrischzeit der Speichertabelle 303 zeigt.
Die Gelbdaten y 0, Magentadaten m 0 und Cyandaten c 0 werden zu den Zeiten T 1, T 2 bzw. T 3 eingegeben, und die Farbdaten werden in den entsprechenden Zwischenspeichern 324-326 zu einer Zeit T 4 zwischengespeichert.
Zur selben Zeit T 4 wird das Auffrischsignal 311 von der Auffrischsteuerung 302 dem DRAM des Tabellenspeichers 303 zugeführt, wodurch es das DRAM auffrischt.
Durch eine Maskierung in Abhängigkeit der Adressignale y 0, m 0, c 0 und des dem Tabellenspeicher 303 zugeführten Betriebsartsignals 306 "00" erhaltene farbsequentielle Daten y 0′ werden zu einer Zeit T 5 synchron zu einem Taktsignal 305 abgegeben. Daten m 0′ werden zu einer Zeit T 6 in Abhängigkeit des Betriebsartsignals 306 "01" und Daten c 0′ zu einer Zeit T 7 in Abhängigkeit des Betriebsartsignals "10" gelesen. Auf diese Weise werden die eingegebenen farbsequentiellen Daten einer Maskierungsverarbeitung in dem Tabellenspeicher 303 unterzogen und als maskierte farbsequentielle Daten 307 abgegeben, die durch eine Anzahl von Taktsignalen entsprechend der Anzahl der eingegebenen Farbdaten verzögert werden.
Wie vorstehend erläutert, ist das vorliegende Ausführungsbeispiel durch Verwendung eines DRAM als Maskierungstabelle, die Eingabe farbsequentieller Daten mit Farbdaten einer der Maskierungsverarbeitung nicht unterzogenen Farbe und der Auffrischung des DRAM zu der Eingabezeit der Farbdaten gekennzeichnet, wodurch ein Auffrischvorgang ohne Unterbrechung des Maskierungsvorgangs erreicht und eine Verarbeitung hoher Geschwindigkeit mit einem einfachen Schaltungsaufbau verwirklicht wird.
Die Zeit für den Schwarzwert mag für die Maskierungsverarbeitung unnötig erscheinen, aber sie ist zum Beispiel wesentlich beim Schwarzauszug und verschlechtert deshalb alles in allem nicht die gesamte Farbbildverarbeitung.
In der vorausgehenden Ausführung sind aus Gelb-, Magenta-, Cyan- und Schwarzwerten bestehende farbsequentielle Daten verwendet worden, aber eine ähnliche Wirkung kann auch mit farbsequentiellen Daten anderer Formen erreicht werden, wie zum Beispiel den aus Rot-, Grün-, Blau- und Schwarz-Werten bestehenden Daten.
Wie vorausgehend erklärt, gestattet die Verwendung eines dynamischen RAM als Maskierungstabelle, eine preiswerte und neu einschreibbare Bildverarbeitungsschaltung großen Umfangs auf einer kleinen Schaltungsfläche zu schaffen.
Wie vorstehend ebenfalls erläutert, macht es die Erfindung möglich, eine Bildverarbeitung unmittelbar an farbsequentiellen Farbbilddaten vorzunehmen, wodurch die Anzahl von Schaltungsbausteinen verringert und ein verglichen mit dem Stand der Technik billigeres Bildverarbeitungsgerät bereitgestellt wird.
Die Erfindung schafft somit ein Farbbildverarbeitungsgerät, bei dem zeitsequentielle Farbbildsignale durch eine Verzögerungsschaltung in parallele Signale umgesetzt werden, dann einer gewünschten Bildverarbeitung unterzogen und wiederum in zeitsequentielle Farbbildsignale umgesetzt werden, so daß eine Bildverarbeitung mit einer einfachen, preiswerten Schaltung erreicht wird.

Claims (20)

1. Farbbildverarbeitungsgerät, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (1) zur Eingabe farbesequentieller Bilddaten, in denen mehrere Farbanteilsignale sequentiell angeordnet sind, eine Verzögerungsvorrichtung (9, 13) zur Umsetzung der farbsequentiellen Bilddaten in parallele Bilddaten, und eine Farbbildverarbeitungsvorrichtung (2, 3, 4, 5) zur Durchführung einer Farbbildverarbeitung der parallelen aus der Verzögerungsvorrichtung erhaltenen Bilddaten, um wieder farbsequentielle Bilddaten zu erhalten.
2. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung zur Eingabe eines Betriebsartsignals (6), das das gerade verarbeitete Farbanteilsignal des farbsequentiellen Bildsignals angibt.
3. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbbildverarbeitungsvorrichtung (2, 3, 4, 5) eine mehrere Farbanteilsignale empfangende Maskierungsverarbeitungsschaltung (2) aufweist.
4. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskierungsverarbeitungsschaltung (2) dafür ausgelegt ist, durch Verwendung mehrerer Farbanteilsignale sequentiell Farbsignale verschiedener Farben zu gewinnen.
5. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbbildverarbeitungsvorrichtung (2, 3, 4, 5) eine Schaltung (3) zum Auszug des Schwarzanteils aufweist, die mehrere Farbanteilsignale empfängt.
6. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbbildverarbeitungsvorrichtung (2, 3, 4, 5) weiterhin eine Farbrücknahme- bzw. Farbunterdrückungsschaltung (4) zur aufeinanderfolgenden Subtraktion eines in der Auszugsschaltung (3) entnommenen Schwarzanteils von verschiedenen Farbsignalanteilen aufweist.
7. Farbverarbeitungsgerät, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (2, 3, 4, 5) zum Empfang von aus drei Farbanteilsignalen bestehenden Farbbilddaten, eine Anordnungsvorrichtung (40 bis 45) zur sequentiellen Anordnung der drei Farbanteilsignale und zur Erzeugung eines Leersignalbereichs zwischen Signalansätzen, von denen jeder aus den drei Farbanteilsignalen besteht, eine Vorrichtung (3) zur Schwarzsignalbildung zur Erzeugung eines Schwarzsignals aus den drei Farbanteilsignalen, und eine Vorrichtung (4) zum Einsetzen des so gebildeten Schwarzsignals als Signalwert dieses Leersignalbereichs.
8. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungsvorrichtung zur Umwandlung der Zeitbasis der drei Farbanteilsignale ausgelegt ist.
9. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungsvorrichtung (40 bis 45) einen "first-in-first-out"-Speicher (200′) aufweist.
10. Schaltung zum Auszug des Schwarzsignals, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (14) zum Empfang von mehrere Farbanteilsignale aufweisenden farbsequentiellen Farbbilddaten, eine Rückhaltevorrichtung (15) zum Zurückhalten des Werts eines ersten Farbanteilsignals der farbsequentiellen Farbbilddaten, und eine Vergleichsvorrichtung (15) zum Vergleichen der Werte des zurückgehaltenen Werts und eines als nächstes eingegebenen Farbanteilsignals, wobei die Rückhaltevorrichtung zum Zurückhalten jedes Werts gemäß dem Vergleichsergebnis der Vergleichsvorrichtung und die Vergleichsvorrichtung zum Wiederholen des Vergleichs gemäß der Anzahl der Farbanteilsignale ausgelegt sind.
11. Schaltung zum Auszug des Schwarzsignals nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbanteilsignale Dichtesignale der Farben Gelb, Magenta und Cyan sind.
12. Schaltung zum Auszug des Schwarzsignals nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die farbsequentiellen Daten aus Teilen in denen Dichtesignale von Gelb, Magenta und Cyan eingefügt sind, und einem Teil zusammengesetzt sind, in dem ein Schwarzdichtesignal eingefügt werden soll.
13. Farbrücknahmeschaltung gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (16, 205) zum Empfang von aus mehreren Farbanteilsignalen bestehenden farbsequentiellen Farbbilddaten, eine Vorrichtung (16, 205) zum Empfang von Schwarzwerten, und eine Vorrichtung (16, 205) zur sequentiellen Verbindung von Schwarzwerte mit den farbsequentiellen Farbbilddaten, um einer Farbrücknahme unterzogene farbsequentielle Farbbilddaten zu erhalten.
14. Farbrücknahmeschaltung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Änderungsvorrichtung (17) zum Abändern der zu verbindenden Schwarzwerte entsprechend der Farbe.
15. Ortsfiltereinheit, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (207) zur Eingabe eines farbsequentiellen Farbbildsignals, in der mehrere Farbsignale sequentiell angeordnet sind, eine Verzögerungsvorrichtung (231-234) zum Verzögern des farbsequentiellen Farbbildsignals um eine Zeit entsprechend der Anzahl der Farbsignale, und eine Filtervorrichtung (208) zur sequentiellen Ortsfilterung dieser Farbsignale, unter Verwendung mehrerer von der Verzögerungsvorrichtung verzögerter Bildsignale.
16. Ortsfiltereinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung (208) für eine Glättungsverarbeitung dieser Bildsignale ausgelegt ist.
17. Zwischenton-Bildverarbeitungseinheit, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (237-241) zur Eingabe eines farbsequentiellen Farbbildsignals, in dem mehrere Farbsignale sequentiell angeordnet sind, eine Erzeugungsvorrichtung (242) zur Erzeugung von Schwellensignalen für verschiedene Farben in der gleichen Farbfolge wie die des farbsequentiellen Farbbildsignals, und eine Vergleichsvorrichtung (243) zum sequentiellen Vergleich des farbsequentiellen Farbbildsignals mit den Schwellensignalen.
18. Zwischenton-Bildverarbeitungseinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungsvorrichtung (242) Schwellenwerte erzeugende Einheiten zur entsprechenden Erzeugung von Schwellenwertsignalen verschiedener Farben aufweist, und daß eine Umsetzeinheit (212) parallele Ausgangssignale der Einheiten in serielle Ausgangssignale umsetzt.
19. Farbbildverarbeitungsgerät, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (301; 320) zur farbsequentiellen Eingabe mehrerer Farbbilddaten (304) synchron mit einem Taktsignal (305), eine Umsetzvorrichtung (301; 321 bis 326) zur Umsetzung der farbsequentiellen Bilddaten in parallele Bilddaten, ein Farbwahlsignal (327 bis 330) zur Wahl der Farbe der farbsequentiellen Daten synchron mit dem Taktsignal (305), und einen dynamischen Schreib/Lese-Speicher (303) zum Speichern von Maskierungsdaten und zum Empfang des Farbwahlsignals und des Ausgangssignals der Umsetzvorrichtung als Adressignale, wobei diese Maskierungsdaten farbsequentiell aus dem dynamischen Schreib/Lese-Speicher synchron mit dem Taktsignal ausgelesen werden.
20. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamische Schreib/Lese-Speicher (303) zu einer vorbestimmten Zeit des Farbwahlsignals (327 bis 330) aufgefrischt wird.
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