DE60109434T2

DE60109434T2 - Systeme und verfahren zur erzeugung von visuellen darstellungen von graphischen daten

Info

Publication number: DE60109434T2
Application number: DE60109434T
Authority: DE
Inventors: Majid Anwar
Original assignee: Picsel Research Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2021-04-18
Also published as: EP2284679A2; EP2284682B1; KR20070035105A; US20100185948A1; KR100743797B1; EP2284681A3; US8593436B2; WO2001079980A1; JP2012033190A; KR20030026927A; KR100721634B1; US7450114B2; EP2284680A3; JP4964386B2; KR100743781B1; US20010032221A1; EP1272920A1; KR20030039328A; KR100727195B1; KR100707579B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Datenverarbeitungsverfahren und -anlagen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Verfahren und Anlagen zur Verarbeitung „graphischer Daten" und „digitaler Dokumente" (wie hier festgelegt) und auf Geräte, die derartige Verfahren und Anlagen inkorporieren. Allgemein gesagt betrifft die Erfindung das Erzeugen von Ausgabedarstellungen von Ursprungsdaten und -dokumenten, z. B. als optische Anzeige oder Papierkopie.
Allgemeiner Stand der Technik
In ihrer Verwendung hier werden die Begriffe „graphische Daten", „graphisches Objekt" und „digitales Dokument" verwendet, um eine digitale Darstellung jeder Art von Daten zu beschreiben, die von einer Datenverarbeitungsanlage verarbeitet werden und letztendlich in irgendeiner Form, im Ganzen oder im Teil, an einen menschlichen Benutzer ausgegeben werden sollen, typischerweise indem sie angezeigt oder optisch reproduziert werden (z. B. mittels einer optischen Anzeigeeinheit oder eines Druckers), oder durch Umwandlung von Text in Sprache usw. Derartige Daten, Objekte und Dokumente können beliebige Merkmale umfassen, welche dargestellt werden können, einschließlich der Folgenden, aber nicht auf diese begrenzt: Text; Graphiken; animierte Graphiken; Bewegtbilder; interaktive Bildsymbole, Wahlknöpfe, Menüs oder Hyperlinks. Ein digitales Dokument kann auch nicht optische Elemente wie etwa Audio(Geräusch)-Elemente umfassen. Ein digitales Dokument umfasst oder besteht im Allgemeinen aus graphischen Daten und/oder mindestens einem graphischen Objekt.
EP0513584 offenbart eine Anlage zur graphischen Datenverarbeitung, die ein Fasen oder Grundelemente beinhaltendes 3 D-Modell z. B. in einer Umgebung mit rechnergestütztem Entwurf wiedergibt. Bei einer Zeichnungsanforderung wird das Modell unter Verwendung einer bestimmten Anzahl von Grundelementen, die das Modell darstellen, wiedergegeben. Wenn das Modell innerhalb einer bestimmten Zeitspanne nach der Zeichnungsanforderung nicht bewegt wird (z. B. durch Mauseingabe bewegt wird), wird das Model unter Verwendung einer größeren Anzahl von Grundelementen noch einmal wiedergegeben. Andernfalls bleibt die Anzahl der Grundelemente unverändert.
Chua Lye Heng „Image Compression: JPEG", veröffentlicht am 19. Mai 1997, httpa/pascalzone.amirmelamed.co.il/Graphics/JPEG/JPEG.htm, offenbart die sukzessiv verbesserte Anzeige von JPEG-komprimierten Bildern, d. h. progressives JPEG. Dieses Konzept ist auch für PNG- und GIF-Bilder bekannt. Dieses Verfahren basiert auf komprimierten Bildern, die dekomprimiert werden müssen, bevor sie (oder zumindest ein Teil von ihnen) angezeigt werden können.
Datenverarbeitungsanlagen wie etwa Personal-Computeranlagen sind typischerweise erforderlich, um „digitale Dokumente" zu verarbeiten, die aus einer beliebigen einer Anzahl von örtlichen oder entfernten Quellen stammen können und die in einem beliebigen einer großen Vielfalt von Datenformaten („Datei-Formaten") vorliegen können. Um eine Ausgabeversion des Dokuments zu erzeugen, ob zum Beispiel als optische Anzeige oder ausgedruckte Kopie, muss die Computeranlage die ursprüngliche Datendatei interpretieren und eine Ausgabe erzeugen, die mit dem relevanten Ausgabegerät (z. B. Monitor oder anderes optisches Anzeigegerät, oder Drucker) kompatibel ist. Im Allgemeinen involviert dieser Vorgang ein Anwenderprogramm, das ausgeführt ist, um die Datendatei zu interpretieren, das Betriebssystem des Computers, einen Software-„Treiber", der für das gewünschte Ausgabegerät spezifisch ist, und in einigen Fällen (insbesondere für Monitore oder andere optische Anzeigeeinheiten) zusätzliche Hardware in der Form einer Erweiterungskarte.
Dieser herkömmliche Ansatz zur Verarbeitung digitaler Dokumente zum Erzeugen einer Ausgabe ist in Hinsicht auf Hardware-Betriebsmittel, Software-Aufwand und Verarbeitungszeit ineffizient und für tragbare Datenverarbeitungsanlagen mit geringer Leistung, einschließlich drahtloser Telekommunikationssysteme, oder für kostengünstige Datenverarbeitungsanlagen wie etwa Netzterminals usw. gänzlich ungeeignet. Bei herkömmlichen Verarbeitungsanlagen für digitale Dokumente tauchen andere Probleme auf, einschließlich der Notwendigkeit, mehrere Anlagekomponenten zu konfigurieren (einschließlich sowohl Hardware- als auch Software-Komponenten), um auf die gewünschte Weise zu interagieren, sowie Widersprüchlichkeiten bei der Verarbeitung identischen Ursprungsmaterials durch unterschiedliche Anlagen (z. B. Unterschiede bei der Formatierung, Farbreproduktion usw.). Zusätzlich dazu kann der herkömmliche Ansatz zur Verarbeitung digitaler Dokumente die Gemeinsamkeit und/oder Wiederverwendbarkeit von Komponenten des Dateiformats nicht nutzen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Anlagen zur Verarbeitung graphischer Daten, graphischer Objekte und digitaler Dokumente, sowie Geräte, die derartige Verfahren und Anlagen inkorporieren, bereitzustellen, welche die zuvor erwähnten Nachteile herkömmlicher Verfahren und Anlagen umgehen oder entschärfen.
Die Erfindung wird in den beigelegten Ansprüchen in ihren verschiedenen Aspekten festgelegt. Weitere Aspekte und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
In einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Neuzeichnen einer optischen Anzeige graphischer Daten, wobei eine aktuelle Anzeige durch eine aktualisierte Anzeige ersetzt wird, wobei das Verfahren als Reaktion auf eine Neuzeichnungsanforderung sofortiges Ersetzen der aktuellen Anzeige mit einer ersten annähernden Darstellung der aktualisierten Anzeige, Erzeugen einer endgültigen aktualisierten Anzeige und Ersetzen der annähernden Darstellung mit der endgültigen aktualisierten Anzeige beinhaltet; dadurch gekennzeichnet, dass: mindestens die erste annähernde Darstellung mindestens eine Pixelmusterdarstellung umfasst, welche eine Auflösung, die geringer ist als diejenige, die in der endgültigen aktualisierten Anzeige erforderlich ist, aufweist und welche skaliert ist, um sich dem erforderlichen Inhalt der aktualisierten Anzeige anzunähern.
In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Erzeugen variabler optischer Darstellungen graphischer Daten, welches das Aufteilen der graphischen Daten in eine Vielzahl von Pixelmuster-Kacheln von fester, vorbestimmter Größe, das Speichern der Kacheln in einer indexierten Anordnung in einem externen Puffer und das Zusammensetzen einer erforderlichen optischen Darstellung der graphischen Daten aus einem ausgewählten Satz der in dem externen Puffer gespeicherten Kacheln beinhaltet.
Die Verfahren des zweiten Aspekts können in Verfahren des ersten Aspekts eingesetzt werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung eines digitalen Dokuments, wobei das Dokument eine Vielzahl graphischer Objekte, die auf mindestens einer Seite angeordnet sind, beinhaltet, wobei das Verfahren das Aufteilen des Dokuments in eine Vielzahl von Zonen und, für jede Zone, das Erzeugen einer Liste von Objekten, die darin enthalten sind und die Zone überdecken, beinhaltet.
Die Verfahren des zweiten Aspekts können in Verfahren des dritten Aspekts eingesetzt werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist eine Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente bereitgestellt, die ausgeführt ist, um die Verfahren eines beliebigen des ersten bis dritten Aspektes zu implementieren.
Eine bevorzugte Anlage gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung beinhaltet Folgendes:
einen Eingabemechanismus zum Empfangen eines Eingabebytestroms, der Ursprungsdaten in einem einer Vielzahl von vorbestimmten Datenformaten darstellt;
einen Interpretiermechanismus zum Interpretieren des Bytestroms;
einen Konvertiermechanismus zum Konvertieren interpretierten Inhalts aus dem Bytestrom in ein Datenformat zur internen Darstellung; und
einen Verarbeitungsmechanismus zum Verarbeiten der Daten zur internen Darstellung, um Ausgabedarstellungsdaten, die zum Treiben eines Ausgabegeräts ausgeführt sind, zu erzeugen.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine graphische Benutzeroberfläche mit interaktiven optischen Anzeigen für eine Datenverarbeitungsanlage, bei der die interaktiven optischen Anzeigen mittels einer Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung erzeugt werden, und auf Datenverarbeitungsanlagen, die eine derartige graphische Benutzeroberfläche inkorporieren.
In noch weiteren Aspekten bezieht sich die Erfindung auf verschiedene Arten von Geräten, die eine Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung inkorporieren, einschließlich Hardware-Geräten, Datenverarbeitungsanlagen und Peripheriegeräten.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform einer bevorzugten Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente veranschaulicht, welche bei der Implementierung verschiedener Aspekte der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann;
2A ist ein Flussdiagramm, das eine erste Ausführungsform eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2B ist ein Flussdiagramm, das eine zweite Ausführungsform eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Skalieren eines Pixelmusters in einer bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung veranschaulicht;
4A ist ein Diagramm, das ein herkömmliches Verfahren zur Verwendung eines externen Puffers zum Schwenken einer optischen Anzeige eines digitalen Dokuments veranschaulicht;
4B ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Verwendung eines externen Puffers zum Schwenken einer optischen Anzeige eines digitalen Dokuments gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
5A ist ein Diagramm, das Speicherzuteilung und -fragmentierung, die zu dem herkömmlichen Verfahren aus 4A gehören, veranschaulicht;
5B ist ein Diagramm, das Speicherzuteilung und -fragmentierung, die zu dem Verfahren aus 4B gehören, veranschaulicht;
5C ist ein Diagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zur Implementierung des Verfahrens aus 4B veranschaulicht;
6 ist ein Diagramm, das die Verwendung mehrerer paralleler Prozessormodule zur Implementierung des Verfahrens aus 4B veranschaulicht; und
7 und 8 sind Diagramme, die ein Verfahren zur Verarbeitung eines digitalen Dokuments gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung veranschaulichen.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen veranschaulicht 1 eine bevorzugte Verarbeitungsanlage 8 für digitale Dokumente, in der die Verfahren der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung implementiert werden können. Bevor die Verfahren der Erfindung detailliert beschrieben werden, wird zunächst die Anlage 8 als Hintergrund beschrieben. Es versteht sich, dass die Verfahren der vorliegenden Erfindung in anderen Verarbeitungsanlagen als der Anlage 8, wie hier beschrieben, implementiert werden können.
Allgemein gesagt verarbeitet die Anlage 8 ein oder mehrere Ursprungsdokumente 10, die Datendateien in bekannten Formaten beinhalten. Die Eingabe in die Anlage 8 ist ein Bytestrom, der den Inhalt des Ursprungsdokuments beinhaltet. Ein Eingabemodul 11 identifiziert das Dateiformat des Ursprungsdokuments auf der Basis eines einer Vielfalt von Kriterien wie etwa einer expliziten Dateityp-Identifizierung innerhalb des Dokuments, aus dem Dateinamen (insbesondere der Dateikennung) oder aus bekannten Charakteristiken des Inhalts bestimmter Dateitypen. Der Bytestrom wird in einen „Dokument-Agenten" 12, der für das Dateiformat des Ursprungsdokuments spezifisch ist, eingegeben. Der Dokument-Agent 12 ist ausgeführt, um den eintreffenden Bytestrom zu interpretieren und in ein in der Anlage 8 eingesetztes Standardformat zu konvertieren, was zu einer internen Darstellung 14 der Ursprungsdaten in einem „systemspezifischen" Format, das zur Verarbeitung durch die Anlage 8 geeignet ist, führt. Die Anlage 8 umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl unterschiedlicher Dokument-Agenten 12, von denen jeder ausgeführt ist, um eines einer entsprechenden Vielzahl von vorbestimmten Dateiformaten zu verarbeiten.
Die Anlage 8 kann auch auf die von einem Eingabegerät wie etwa einer Digitalkamera oder einem Scanner empfangene Eingabe angewendet werden. In diesem Fall kann der Eingabebytestrom direkt aus dem Eingabegerät stammen, statt aus einem „Ursprungsdokument" als solchem. Der Eingabebytestrom wird jedoch noch immer in einem vorhersagbaren Datenformat, das zur Verarbeitung durch die Anlage geeignet ist, sein, und für die Zwecke der Anlage kann eine von einem derartigen Eingabegerät empfangene Eingabe als „Ursprungsdokument" angesehen werden.
Der Dokument-Agent 12 setzt eine Bibliothek 16 von Standardobjekten ein, um die interne Darstellung 14 zu erzeugen, welche den Inhalt des Ursprungsdokuments in Hinsicht einer Sammlung generischer Objekte, deren Typen in der Bibliothek 16 festgelegt sind, zusammen mit Parametern, die die Eigenschaften spezifischer Fälle der verschiedenen generischen Objekte innerhalb des Dokuments festlegen, beschreibt. Es versteht sich, dass die interne Darstellung in einem für die Anlage systemspezifischen Dateiformat gesichert/gespeichert werden kann und dass die Auswahl möglicher Ursprungsdokumente 10, die in die Anlage 8 eingegeben werden, Dokumente in dem für die Anlage systemspezifischen Dateiformat umfassen kann. Es ist auch möglich, die interne Darstellung 14, falls erforderlich, unter Verwendung geeigneter Konvertieragenten (nicht gezeigt) in ein beliebiges einer Auswahl anderer Dateiformate zu konvertieren.
Die in der internen Darstellung 14 eingesetzten generischen Objekte umfassen typischerweise Folgendes: Text, Pixelmustergraphiken und Vektorgraphiken (die animiert sein können oder nicht, und die zwei- oder dreidimensional sein können), Video, Audio und eine Vielfalt von Typen interaktiver Objekte wie etwa Wahlknöpfe und Bildsymbole. Die spezifische Fälle generischer Objekte festlegenden Parameter umfassen im Allgemeinen dimensionale Koordinaten, die die physikalische Form, Größe und Position des Objektes und alle relevanten zeitlichen Daten zum Festlegen von Objekten, deren Eigenschaften sich mit der Zeit ändern, festlegen (was es der Anlage ermöglicht, dynamische Dokumentstrukturen und/oder Anzeigefunktionen zu bewältigen). Für Textobjekte umfassen die Parameter normalerweise auch eine Schriftart und -größe, die auf eine Zeichenfolge angewendet werden sollen. Objektparameter können auch andere Eigenschaften wie etwa Transparenz festlegen.
Das Format der internen Darstellung 14 trennt die „Struktur" (oder das „Layout") der Dokumente, wie durch die Objekttypen und ihre Parameter beschrieben, vom „Inhalt" der verschiedenen Objekte; z. B. wird die Zeichenfolge (Inhalt) eines Textobjektes von den dimensionalen Parametern des Objektes getrennt; die Bilddaten (Inhalt) eines graphischen Objektes werden von seinen dimensionalen Parametern getrennt. Dies ermöglicht es, Dokumentstrukturen auf eine sehr kompakte Weise festzulegen und bietet die Möglichkeit, dass Inhaltsdaten entfernt gespeichert und von der Anlage nur bei Bedarf abgerufen werden.
Die interne Darstellung 14 beschreibt das Dokument und seine konstituierenden Objekte in Hinsicht auf Beschreibungen „hohen Niveaus".
Die Daten 14 zur internen Darstellung werden in ein Analyse- und Bildaufbereitungsmodul 18 eingegeben, das eine kontextspezifische Darstellung 20 oder „Ansicht" des Dokuments, die durch die interne Darstellung 14 dargestellt wird, erzeugt. Die erforderliche Ansicht kann die des ganzen Dokuments oder eines Teils oder Teilsatzes oder von Teilen oder Teilsätzen davon sein. Der Analysator/Bildaufbereiter 18 empfängt Ansichtsteuereingaben 40, die den Ansichtskontext und jegliche verwandten zeitlichen Parameter der spezifischen Dokumentansicht, die erzeugt werden soll, festlegen. Die Anlage kann beispielsweise eine zoomvergrößerte Ansicht eines Teils eines Dokuments erzeugen und dann die zoomvergrößerte Ansicht schwenken oder verschieben müssen, um benachbarte Abschnitte des Dokuments anzuzeigen. Die Ansichtsteuereingaben 40 werden von dem Analysator/Bildaufbereiter 18 interpretiert, um zu bestimmen, welche Teile der internen Darstellung für eine bestimmte Ansicht erforderlich sind und wie, wann und für wie lange die Ansicht angezeigt werden soll.
Die kontextspezifische Darstellung/Ansicht 20 wird in Form von Grundelementformen und Parametern ausgedrückt.
Der Analysator/Bildaufbereiter 18 kann an den relevanten Teilen der internen Darstellung 14 auch zusätzliche Vorverarbeitungsfunktionen durchführen, wenn er die erforderliche Ansicht 20 des Ursprungsdokuments 10 erzeugt. Die Ansichtdarstellung 20 wird zur endgültigen Verarbeitung in ein Formprozessormodul 22 eingegeben, um eine endgültige Ausgabe 24 zu erzeugen, in einem Format, das zum Treiben eines Ausgabegeräts 26 (oder mehrerer Ausgabegeräte), wie etwa eines Anzeigegeräts oder Druckers, geeignet ist.
Die Vorverarbeitungsfunktionen des Analysators/Bildaufbereiters 18 können Farbkorrektur, Auflösungseinstellung/-verbesserung und Bildglättung umfassen. Die Auflösungsverbesserung kann Skalierfunktionen beinhalten, die die Lesbarkeit des Inhalts von Objekten bewahren, wenn sie von dem Zielausgabegerät angezeigt oder wiedergegeben werden. Die Auflösungseinstellung kann kontextempfindlich sein; z. B. kann die Anzeigeauflösung bestimmter Objekte reduziert werden, während die angezeigte Dokumentansicht geschwenkt oder verschoben wird, und erhöht, wenn die Dokumentansicht statisch ist (wie weiter unten in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschrieben).
Zwischen dem Analysator/Bildaufbereiter 18 und der internen Darstellung 14 kann eine Rückkopplungsleitung 42 bestehen; z. B. zum Zweck des Auslösens einer Aktualisierung des Inhalts der internen Darstellung 14, wie etwa in dem Fall, in dem das durch die interne Darstellung dargestellte Dokument 10 eine Mehrfachrahmenanimierung beinhaltet.
Die Ausgabedarstellung 20 von dem Analysator/Bildaufbereiter 18 drückt das Dokument in Form von „Grundelement"-Objekten aus. Für jedes Dokumentobjekt legt die Darstellung 20 vorzugsweise das Objekt mindestens in Hinsicht auf eine physikalische, rechteckige Grenzbox, die eigentliche Form des durch die Grenzbox eingegrenzten Objektes, den Dateninhalt des Objektes und seine Transparenz fest.
Der Formprozessor 22 interpretiert die Darstellung 20 und konvertiert sie in ein Ausgaberahmenformat 24, das für das Zielausgabegerät 26 angemessen ist; z. B. ein Punktmuster für einen Drucker, einen Satz von Vektoranweisungen für ein Zeichengerät oder ein Pixelmuster für ein Anzeigegerät. Eine Ausgabesteuereingabe 44 in den Formprozessor 22 legt die notwendigen Parameter fest, damit der Formprozessor 22 eine Ausgabe 24 erzeugt, die für ein bestimmtes Ausgabegerät 26 geeignet ist.
Der Formprozessor 22 verarbeitet vorzugsweise die Objekte, die durch die Ansichtdarstellung 20 festgelegt sind, in Hinsicht auf „Form" (d. h. die Konturform des Objektes), „Füllung" (der Dateninhalt des Objektes) und „Alpha" (die Transparenz des Objektes), führt Skalieren und Abschneiden entsprechend der erforderlichen Ansicht und dem Ausgabegerät durch und drückt das Objekt in einer Form aus, die für das Ausgabegerät angemessen ist (typischerweise in Form von Pixeln durch Scankonvertierung oder dergleichen, für die meisten Arten von Anzeigegerät oder Drucker).
Der Formprozessor 22 umfasst vorzugsweise einen Kantenpuffer, der die Form eines Objektes in Form von scankonvertierten Pixeln festlegt, und wendet vorzugsweise Blldglättung auf die Konturform an. Die Bildglättung wird vorzugsweise auf eine Weise durchgeführt, die durch die Charakteristiken des Ausgabegeräts 26 bestimmt wird (d. h. auf der Basis der Steuereingabe 44), indem eine Graustufenabstufung über die Objektgrenze angewendet wird. Dieser Ansatz ermöglicht speichereffiziente Vorgänge der Formabschneidung und Formüberschneidung.
Eine Verweistabelle kann eingesetzt werden, um Mehrfachton-Empfindlichkeitskurven festzulegen, was eine nicht lineare Bildaufbereitungssteuerung (Gamma-Korrektur) ermöglicht.
Die von dem Formprozessor 22 verarbeiteten individuellen Objekte werden in dem zusammengesetzten Ausgaberahmen 24 kombiniert. Die Qualität der endgültigen Ausgabe kann von dem Benutzer auch über die Ausgabesteuereingabe 44 gesteuert werden.
Der Formprozessor 22 weist eine mehrstufige Fließbandarchitektur auf, die sich für die parallele Verarbeitung mehrerer Objekte oder mehrerer Dokumente oder mehrerer Teilsätze eines oder mehrerer Dokumente anbietet, indem mehrere Fälle des Formprozessorfließbands verwendet werden. Die Fließbandarchitektur lässt sich auch leicht modifizieren, um zusätzliche Verarbeitungsfunktionen (z. B. Filterfunktionen) nach Bedarf zu umfassen. Ausgaben von mehreren Formprozessoren 22 können mehrere Ausgaberahmen 24 erzeugen oder in einen einzelnen Ausgaberahmen 24 kombiniert werden.
Die Anlagenarchitektur ist von modularer Beschaffenheit. Dies macht es beispielsweise möglich, weitere Dokument-Agenten hinzuzufügen, wie und wenn erforderlich, um zusätzliche Ursprungsdateiformate zu bewältigen. Die modulare Architektur ermöglicht es außerdem, individuelle Module wie etwa die Bibliothek 16, den Analysator/Bildaufbereiter 18 oder den Formprozessor 22 zu modifizieren oder aufzurüsten, ohne Änderungen an anderen Modulen zu erfordern.
Als Ganzes bietet sich die Anlagenarchitektur auch im Ganzen oder im Teil zur Parallelität für die simultane Verarbeitung von mehreren Eingabedokumenten 10a, 10b usw. oder Teilsätzen von Dokumenten, in einem oder mehreren Dateiformaten über einen oder mehrere Dokument-Agenten 12, 12a an. Die integrierte, modulare Beschaffenheit der Anlage ermöglicht mehrere Fälle des Hervorbringens von Anlagemodulen innerhalb einer Datenverarbeitungsanlage oder eines Geräts, wie und wenn erforderlich, begrenzt nur durch die verfügbaren Verarbeitungs- und Speicherbetriebsmittel.
Das von der Anlage als Ganzes und dem Formprozessor 22 im Besonderen bereitgestellte Potential für flexible Parallelität ermöglicht die Optimierung des Anzeigewegs für ein gegebenes Gerät nach verfügbarer Bandbreite und verfügbarem Speicher. Anzeigeaktualisierungen und Animierungen können verbessert werden, schneller sein und weniger Speicher erfordern. Das eingesetzte Objekt-/Parameter-Dokumentmodell ist deterministisch und stetig. Die Anlage ist vollständig skalierbar und ermöglicht mehrere Fälle der Anlage über mehrere CPUs.
Der Analysator/Bildaufbereiter 18 und der Formprozessor 22 interagieren auf dynamisch Weise als Reaktion auf die Ansichtsteuereingaben 40, auf eine Weise, die die Verwendung des verfügbaren Speichers und der verfügbaren Bandbreite optimiert. Dies betrifft besonders Neuzeichnungsfunktionen, wenn eine optische Anzeige getrieben wird, z. B. wenn die Anzeige von einem Benutzer verschoben oder geschwenkt wird.
Zunächst kann die Anlage ein skalierbares verzögertes Neuzeichnungsmodell gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung implementieren, so dass sich die Anzeigeauflösung einer Dokumentansicht oder eines oder mehrere Objekte innerhalb einer Ansicht gemäß einer Weise, auf die die Anzeige modifiziert werden soll, dynamisch ändert. Dies kann typischerweise involvieren, dass ein Objekt mit reduzierter Auflösung angezeigt wird, während es auf dem Bildschirm bewegt wird, und mit voller Auflösung angezeigt wird, wenn es sich im Ruhezustand befindet. Die Anlage kann zu diesem Zweck mehrere Niveaus von Anzeigequalität einsetzen. Typischerweise involviert dies vorgefertigte Pixelmusterdarstellungen geringer Auflösung von Dokumentobjekten und/oder dynamisch erstellte und skalierte Pixelmuster, mit oder ohne Interpolation. Dieser Ansatz stellt eine hochreaktive Anzeige bereit, die aus dem verfügbaren Speicher/der verfügbaren Bandbreite den besten Nutzen zieht.
Verfahren, die diesen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpern, sind in 2A und 2B veranschaulicht.
Wenn in der Anlage eine Neuzeichnungsanforderung initiiert wird, muss notwendigerweise der ganze aktuelle Rahmen oder ein Teil davon neu wiedergegeben und angezeigt werden. Der Vorgang der Neuwiedergabe des Rahmens kann eine bedeutende Zeitdauer verbrauchen.
Bezugnehmend auf 2A, wenn eine Neuzeichnungsanforderung 100 initiiert wird, wird der Ausgaberahmen unter Verwendung einer oder mehrerer Pixelmusterdarstellungen mit reduzierter Auflösung („Layout-Struktur") des Dokuments oder von Teilen davon, die skaliert sind, um sich dem erforderlichen Inhalt der neu gezeichneten Anzeige anzunähern, sofort aktualisiert (102). In der Anlage 8 aus 1 kann/können die Pixelmusterdarstellung(en), die zu diesem Zweck eingesetzt wird/werden, von dem Analysator/Bildaufbereiter 18 vorgefertigt und zur Verwendung als Reaktion auf Neuzeichnungsanforderungen gespeichert werden. Diese Annäherung der neu gezeichneten Anzeige kann sehr viel schneller erzeugt werden als die vollständige Neuwiedergabe der Anzeige, und stellt eine vorläufige Anzeige bereit, während die Neuwiedergabe abgeschlossen wird. In der Ausführungsform aus 2A wird die vollständige Neuwiedergabe der Anzeige (104) parallel zu der annähernden Neuzeichnung 102 durchgeführt und ersetzt die vorläufige Anzeige, sobald sie vollständig ist (106). Das Verfahren kann eine oder mehrere zusätzliche Zwischenaktualisierungen 108 der annähernden vorläufigen Anzeige umfassen, während die vollständige Neuwiedergabe 104 vervollständigt wird. Diese Zwischenaktualisierungen können die vorläufige Anzeige schrittweise „verschönern" (d. h. sukzessiv bessere Annäherungen der endgültigen Anzeige bereitstellen); z. B. indem skalierte Pixelmuster besserer Qualität verwendet werden und/oder Vektorkonturen von Objekten das/die Pixelmuster überlagern.
Das Verfahren aus 2A ermöglicht auch, dass der Neuzeichnungsvorgang durch eine neue Neuzeichnungsanforderung unterbrochen wird (110). Der vollständige Neuwiedergabevorgang 104 kann einfach angehalten werden, und die Anlage verarbeitet die neue Neuzeichnungsanforderung wie zuvor.
2B veranschaulicht eine alternative Ausführungsform, in der auf eine Neuzeichnungsanforderung 112 wie zuvor eine annähernde Neuzeichnung 114 auf der Basis einer Layout-Struktur folgt, und die vollständige Rahmenneuzeichnung 116 folgt der Reihe nach auf die annähernde Neuzeichnung (anstatt parallel dazu wie in 2A), um die endgültige Anzeige 118 mit voller Auflösung zu erzeugen. Dieser Vorgang kann durch eine neue Neuzeichnungsanforderung ebenfalls auf jeder Stufe unterbrochen werden.
Die Verfahren aus 2A und 2B können auf alle Typen von Neuzeichnungsanforderungen angewendet werden, einschließlich Bildschirmneuerstellung, Verschieben, Schwenken und Skalieren (Zoomvergrößern).
3 veranschaulicht ein bevorzugtes Verfahren des Zoomvergrößerns/Skalierens eines Layout-Struktur-Pixelmusters. Ein grundlegendes Pixelmuster 120 wird erschaffen und von der Anlage in einer früheren Stufe der Dokumentverarbeitung wie zuvor beschrieben gespeichert. Unter der Annahme, dass das Pixelmuster um einen willkürlichen Faktor (z. B. um einen Faktor 4,4) skaliert werden muss, wird die grundlegende Layout-Struktur 120 in zwei Stufen skaliert: Zunächst wird die Layout-Struktur um einen Bruchteil (122), der dem endgültigen Skalierfaktor, geteilt durch die ganze Zahl davon (4,4 geteilt durch 4 ergibt 1,1 in diesem Beispiel), entspricht, und dann um einen ganzzahligen Betrag (124), der dem Teil der ganzen Zahl des endgültigen Skalierfaktors entspricht (d. h. in diesem Beispiel × 4), skaliert. Dies ist schneller als eine Zoomvergrößerung um 4,4 in einer Stufe, auf Kosten eines geringen Anstiegs des Speicherplatzbedarfs.
Die oben beschriebenen Skalierarbeitsschritte können mit oder ohne Interpolation durchgeführt werden. 3 zeigt das endgültige zoomvergrößerte Pixelmuster 124 interpoliert, um eine Auflösung von 16 × 16 im Vergleich zu dem ursprünglichen 8 × 8-Pixelmuster 120 bereitzustellen. Die Interpolation kann unter Verwendung eines beliebigen einer Vielfalt von wohl bekannten Interpolationsverfahren durchgeführt werden.
Die Fähigkeit, transparente Objekte zu verarbeiten, ist ein bedeutendes Merkmal der Anlage aus 1. Dies macht jedoch die Verwendung von externer Pufferung in dem Formprozessor 22 notwendig, um einen endgültigen Ausgaberahmen zusammenzusetzen. Wie in 4A gezeigt, deckt ein herkömmlicher externer Puffer 130 typischerweise eine Fläche ab, die größer ist als die unmittelbare Anzeigefläche, was ein begrenztes Ausmaß an Schwenken/Verschieben innerhalb der Pufferfläche ermöglicht, aber der gesamte Puffer muss neu zentriert und neu erstellt werden, wenn sich die erforderliche Anzeige außerhalb dieser Grenzen bewegt. Dies erfordert einen Blockkopie-Arbeitsschritt in dem Puffer und das Neuzeichnen des verbleibenden „modifizierten Rechtecks" (132), bevor die aktualisierten Pufferinhalte auf den Bildschirm 134 umkopiert werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie in 4B veranschaulicht, wird die Effizienz derartiger Pufferungsvorgänge verbessert, indem der Pufferinhalt als eine Anordnung von Kacheln 136, die in einer geordneten Liste indexiert sind, festgelegt wird. Jede Kachel beinhaltet ein Pixelmuster von fester Größe (z. B. 32 × 32 oder 64 × 64) und kann als ein „Minipuffer" betrachtet werden. Wenn sich die erforderliche Anzeigeansicht aus der Pufferfläche bewegt, müssen dann lediglich diejenigen Kacheln verworfen werden, die nicht mehr benötigt werden, neue Kacheln erstellt werden, um die neue Fläche der Anzeige abzudecken, und die Kachelliste (138) muss aktualisiert werden. Dies ist schneller und effizienter als herkömmliche Pufferungsvorgänge, da kein Umkopieren im Puffer erforderlich ist und kein physikalischer Speicher bewegt oder kopiert werden muss.
Das beschriebene Kachelschema kann global verwendet werden, um einen Kachelpool für alle Dokumente und Bildschirmneuzeichnungs-Arbeitsschritte bereitzustellen. Die Kacheln werden verwendet, um das Dokument/die Dokumente extern in den Cachespeicher aufzunehmen und eine schnelle, effiziente Schwenkung und Neuzentrierung von Ansichten zu ermöglichen.
Die Verwendung eines Kachelpools, wie beschrieben, ermöglicht auch die effizientere Nutzung von Speicher- und Prozessorbetriebsmitteln. 5A zeigt, wie herkömmliche externe Pufferungsverfahren, die Datenblöcke involvieren, welche willkürliche, nicht vorhersagbare Größen aufweisen, aufgrund nicht vorhersagbarer Erfordernisse zusammenhängender seitenweiser Speicherung zu der Fragmentierung eines Speichers führen. Blöcke von Speicher, die von den Pufferungsarbeitsschritten erfordert werden, werden mit Blöcken der Speicherverwaltungseinheit (MMU = Memory Management Unit) des Prozessors nicht zur Übereinstimmung gebracht, so dass die Neuzuteilung von Speicher ineffizient wird, eine große Anzahl von Arbeitsschritten physikalischen Speicherkopierens erfordert, und die Stetigkeit des Cachespeichers beeinträchtigt ist. Durch die Verwendung von Kacheln fester, vorbestimmter Größe wird der Speicherplatzbedarf viel besser vorhersagbar, so dass Speicher- und Prozessorbetriebsmittel viel effizienter verwendet und verwaltet werden können, Fragmentierung unbegrenzt sein kann, ohne die Verwendbarkeit einzuschränken und die Notwendigkeit für Arbeitsschritte des Speicherkopierens für viele Typen von Pufferungsarbeitsschritten im Wesentlichen eliminiert werden können. Idealerweise ist die Kachelgröße so gewählt, dass sie der Blockgröße der Prozessor-MMU entspricht.
5C veranschaulicht ein bevorzugtes Schema zur Verwaltung von Kacheln in dem Kachelpool. Die Kachelnummer null bleibt immer für die Erstellung jeder neuen Kachel reserviert. Sobald eine neue Kachel erstellt worden ist, wird sie neu nummeriert, wofür die nächste verfügbare freie Nummer verwendet wird (d. h. wenn der Kachelpool höchstens n Kacheln unterbringen kann, ist die Nummer der zugeteilten Kacheladressen auf n – 1 beschränkt). Für den Fall eines Versagens bei der Kachelpool-Neunummerierung, wenn der Kachelpool voll ist und es keine freien Kacheln mehr gibt, wird die neue Kachel 0 direkt auf den Bildschirm geschrieben und ein Vorgang im Hintergrund (Teilprozess) wird zur Abfallsammlung (z. B. der Identifikation und Entfernung „veralteter" Kacheln) und/oder zur Zuteilung von zusätzlichen Kacheladressen initiiert. Dies stellt einen adaptiven Mechanismus zur Bewältigung von Versagen bei der Betriebsmittelzuteilung bereit.
Das beschriebene Kachelungsschema bietet sich zur parallelen Verarbeitung an, wie in 6 veranschaulicht. Das Verarbeiten eines Satzes von Kacheln kann auf mehrere parallele Vorgänge aufgeteilt werden (z. B. auf mehrere Fälle des Formprozessors 22 aus 1). Ein Satz von Kacheln 1–20 kann zum Beispiel auf der Basis der Bildschirmpositionen der Kacheln so aufgeteilt werden, dass die Verarbeitung der Kacheln 1–10 von einem Prozessor WASP-A und die Verarbeitung der Kacheln 11–20 von einem zweiten Prozessor WASP-B abgewickelt wird. Wenn eine Neuzeichnungsanweisung erfordert, dass die Kacheln 1–3, 7–9 und 12–14 neu gezeichnet werden, werden die Kacheln 2–4 und 7–9 demgemäß von WASP-A und die Kacheln 12–14 von WASP-B abgewickelt. Alternativ dazu kann der Satz von Kacheln auf der Basis der Position der Kacheln in einem Kachelspeicherabbild aufgeteilt werden, indem der Kachelspeicher in einen Speicher A für die Verarbeitung durch WASP-A und einen Speicher B für die Verarbeitung durch WASP-B aufgeteilt wird.
Das beschriebene Kachelungsschema erleichtert die Verwendung mehrfacher Pufferung und externen Aufnehmens in den Cachespeicher. Es erleichtert ebenfalls unterbrechbare Neuzeichnungsfunktionen (so dass z. B. als Reaktion auf eine Benutzereingabe eine aktuelle Neuzeichnung unterbrochen und eine neue Neuzeichnung initiiert werden kann), eine effiziente Farb-/Anzeige-Konvertierung und Punktschattierung, eine schnelle Drehung um 90 Grad (Hochformat/Querformat) der ganzen Anzeige in der Software und reduziert den für individuelle Objekte erforderlichen Neuzeichnungsspeicher. Die Kachelung macht außerdem das Skalieren interpolierter Pixelmuster schneller und effizienter. Es ist auch einzusehen, dass eine derartige Anlage wie die aus 1 einen gemeinsamen Kachelpool für alle Funktionen des Betriebssystems/der GUI und der Anwendungsanzeigen einer Datenverarbeitungsanlage einsetzen kann.
Es versteht sich, dass die Kachelungsverfahren des zweiten Aspektes der Erfindung auf vorteilhafte Weise mit den Neuzeichnungsverfahren des ersten Aspektes der Erfindung kombiniert werden können.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung involviert die Verarbeitung eines Dokuments das Aufteilen jeder Seite des Dokuments, das betrachtet werden soll, in Zonen (dies würde die Interaktion des Analysators/Bildaufbereiters 18 und des Formprozessors 22 in der Anlage 8 aus 1 involvieren), wie in 7 veranschaulicht. Jede Zone A, B, C, D weist dazugehörig eine Liste aller Objekte 1–8 auf, die in der Zone enthalten sind oder diese überdecken. Neuzeichnungen können dann auf der Basis der Zonen verarbeitet werden, so dass die Anlage lediglich die Objekte zu verarbeiten braucht, die zu den von der Neuzeichnung betroffenen relevanten Zonen gehören. Dieser Ansatz erleichtert die parallele Verarbeitung und verbessert die Effizienz und reduziert Redundanz. Die Verwendung von Zonen erleichtert außerdem die Verwendung der Anlage zur Erzeugung unterschiedlicher Ausgaben für unterschiedliche Anzeigegeräte (z. B. zum Erzeugen einer Misch-/Mosaikausgabe zur Anzeige durch eine Anordnung separater Anzeigebildschirme).
Wie in 8 veranschaulicht, würde ohne die Verwendung der Zoneneinteilung jede Bildschirmaktualisierung, die sich auf die schattierte Fläche 142 bezieht, erfordern, dass jedes der acht Objekte 1 bis 8 überprüft wird, um festzustellen, ob die Grenzbox des Objektes die Fläche 142 überschneidet, um zu bestimmen, ob das Objekt graphisch dargestellt zu werden braucht. Durch die Zoneneinteilung ist es erstens möglich zu bestimmen, welche Zonen die Fläche 142 überschneiden (in diesem Beispiel lediglich Zone D), zweitens, welche Objekte die relevante(n) Zone(n) überschneiden (in diesem Fall lediglich Objekt 2), und dann muss lediglich noch überprüft werden, ob die Grenzboxen dieser Objekte, die die relevante(n) Zone(n) überschneiden, auch die Fläche 142 überschneiden. In vielen Fällen wird dies den in die Extraktion von Objekten und ihren Vergleich mit der Fläche 142 von Interesse involvierten Aufwand reduzieren.
Es ist einzusehen, dass eine Zoneneinteilung dieser Art unter gewissen Bedingungen (z. B. in dem extremen Fall, in dem alle Objekte auf einer Seite alle Zonen auf der Seite überschneiden) von nur geringem oder ohne Nutzen sein kann; die Beziehung zwischen der Zonengröße und der typischen Objektgröße kann in dieser Hinsicht bedeutsam sein. Zum Zweck der Bestimmung der Beschaffenheit einer beliebigen Zoneneinteilung, die auf eine bestimmte Seite angewendet wird, kann ein Algorithmus eingesetzt werden, um den Seiteninhalt zu analysieren und ein Zoneneinteilungsschema (die Anzahl, Größe und Form der Zonen) zu bestimmen, das für diese Seite nützlicherweise eingesetzt werden kann. Bei typischem Seiteninhalt, der gewöhnlich viele kleine, örtlich angehäufte Objekte umfasst, bringt eine willkürliche Aufteilung der Seite in Zonen wahrscheinlich jedoch bedeutenden Nutzen.
Diese oben beschriebenen Zoneneinteilungs- und Kachelungsschemas sind prinzipiell voneinander unabhängig, können aber auf vorteilhafte Weise kombiniert werden, d. h. Zonen können mit einer oder mehreren Kacheln korrelieren. Dies erleichtert wiederum Parallelität und optimiert die Verwendung der Anlagebetriebsmittel.
Wiederum Bezug nehmend auf 1, setzt die Anlage vorzugsweise ein Gerät unabhängiges Farbmodell ein, geeigneterweise ein Luminanz-/Chrominanzmodell wie das Modell CIE L*a*b* 1976. Dies reduziert die Redundanz in graphischen Objekten, verbessert Datenkomprimierbarkeit und verbessert die Stetigkeit der Farbausgabe zwischen unterschiedlichen Ausgabegeräten. Geräte abhängige Farbkorrektur kann auf der Basis der Geräte abhängigen Steuereingabe 44 in den Formprozessor 22 angewendet werden.
1 zeigt die Anlage mit einem Eingabeende, an dem der Ursprungsbytestrom empfangen wird, und einem Ausgabeende, an dem der endgültige Ausgaberahmen 24 aus der Anlage ausgegeben wird. Es versteht sich jedoch, dass die Anlage Zwischeneingaben und -ausgaben während anderer Zwischenstufen umfassen kann, wie etwa für das Abrufen von Dateninhalt oder das Sichern/Konvertieren von Daten, die im Verlauf des Vorgangs erzeugt wurden.
Verarbeitungsanlagen für digitale Dokumente gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung können auf eine Reihe unterschiedlicher Arten und Weisen in eine Vielfalt von Typen von Datenverarbeitungsanlagen und -geräten und in Peripheriegeräte inkorporiert werden.
In einer Datenverarbeitungsanlage zur allgemeinen Verwendung (dem „Hauptrechner") kann die Anlage der vorliegenden Erfindung neben dem Betriebssystem und Anwendungen des Hauptrechners inkorporiert werden, oder sie kann ganz oder teilweise in das Hauptbetriebssystem inkorporiert werden.
Die Anlage der vorliegenden Erfindung ermöglicht zum Beispiel die schnelle Anzeige einer Vielfalt von Typen von Datendateien auf tragbaren Datenverarbeitungsgeräten mit LCD-Anzeigen, ohne die Verwendung von Browsern oder Anwenderprogrammen zu erfordern. Diese Klasse von Datenverarbeitungsgeräten erfordert kleine Prozessoren mit niedriger Leistung für die Tragbarkeit. Typischerweise erfordert dies die Verwendung von fortschrittlichen Kernprozessoren des RISC-Typs, die in ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltungen) entworfen sind, damit das Elektronikpaket so klein und hochintegriert wie möglich ist. Diese Art von Gerät weist auch begrenzten Direktzugriffsspeicher auf und weist typischerweise keinen nichtflüchtigen Datenspeicher (z. B. Festplatte) auf. Herkömmliche Betriebssystemmodelle wie etwa die, die in standardmäßigen Tischrechenanlagen (PCs) eingesetzt werden, erfordern Zentralprozessoren mit hoher Leistung und große Mengen an Speicher, um digitale Dokumente zu verarbeiten und nutzbare Ausgaben zu erzeugen, und sind für diese Art von Datenverarbeitungsgerät gänzlich ungeeignet. Im Besonderen berücksichtigen herkömmliche Anlagen nicht die Verarbeitung mehrerer Dateiformate auf eine integrierte Weise. Im Gegensatz dazu kann die vorliegende Erfindung gemeinsame Vorgänge und Fließbänder für alle Dateiformate nutzen und dadurch eine hochintegrierte Dokumentverarbeitungsanlage bereitstellen, die in Hinsicht auf Leistungsverbrauch und Nutzung von Anlagebetriebsmitteln extrem effizient ist.
Die Anlage der vorliegenden Erfindung kann auf dem BIOS-Niveau tragbarer Datenverarbeitungsgeräte integriert werden, um die Dokumentverarbeitung und -ausgabe unter viel geringerem Aufwand als bei Modellen herkömmlicher Anlagen zu ermöglichen. Alternativ dazu kann die Erfindung auf dem niedrigsten Systemniveau, gerade über dem Transportprotokollstapel, implementiert werden. Beispielsweise kann die Anlage in ein Netzgerät (Karte) oder eine Netzanlage inkorporiert werden, um die niedrigsprachige Verarbeitung von Netzverkehr (z. B. Arbeiten auf dem Paketniveau in einem TCP/IP-System) bereitzustellen.
Bei einem bestimmten Gerät ist die Anlage der Erfindung so konfiguriert, dass sie mit einem vorbestimmten Satz an Datendateiformaten und bestimmten Ausgabegeräten, z. B. der optischen Anzeigeeinheit des Geräts und/oder mindestens einer Art von Drucker, läuft.
Beispiele tragbarer Datenverarbeitungsgeräte, die die vorliegende Anlage einsetzen können, umfassen „Handflächen"-Computer, tragbare Minicomputer (PDA = Portable Digital Assistant; einschließlich tafelartigen PDAs, bei denen die Hauptbenutzeroberfläche einen Graphikbildschirm beinhaltet, mit dem der Benutzer mittels eines Griffels direkt interagiert), Mobiltelefone mit Internetzugang und andere Kommunikationsgeräte usw.
Die Anlage kann auch in kostengünstige Datenverarbeitungsterminals wie etwa intelligente Telefone und Terminals „dünner" Kommunikationsteilnehmer in einem Netzwerk (z. B. Netzterminals mit eingeschränkten örtlichen Verarbeitungs- und Speicherbetriebsmitteln) und „Set-Top-Boxen" zur Verwendung bei interaktiven Kabelfernsehanlagen/Kabelfernsehanlagen mit Internetzugang inkorporiert werden.
Wenn in das Betriebssystem einer Datenverarbeitungsanlage integriert, kann die Anlage der vorliegenden Erfindung auch die Basis einer neuartigen graphischen Benutzeroberfläche (GUI) für das Betriebssystem (OS) bilden. Von der Anlage verarbeitete und angezeigte Dokumente können interaktive Merkmale wie etwa Menüs, Wahlknöpfe, Bildsymbole usw. umfassen, die die Benutzeroberfläche für die zu Grunde liegenden Funktionen des Betriebssystems bereitstellen. Durch Erweiterung kann ein(e) vollständige(s) OS/GUI in Form von Anlage-„Dokumenten" ausgedrückt, verarbeitet und angezeigt werden. Das OS/die GUI könnte ein einzelnes Dokument mit mehreren „Kapiteln" beinhalten.
Die Anlage der vorliegenden Erfindung kann auch in Peripheriegeräte wie etwa Papierkopiegeräte (Drucker und Zeichengeräte), Anzeigegeräte (wie etwa digitale Projektoren), Vernetzungsgeräte, Eingabegeräte (Kameras, Scanner usw.) und auch multifunktionale Peripheriegeräte (MFPs) inkorporiert werden.
Wenn in einen Drucker inkorporiert, kann die Anlage es ermöglichen, dass der Drucker Rohdatendateien aus der Hauptdatenverarbeitungsanlage empfängt und den Inhalt der ursprünglichen Datendatei korrekt reproduziert, ohne dass bestimmte, von dem Hauptrechner bereitgestellte Anwendungen oder Treiber benötigt werden. Dies vermeidet die Notwendigkeit, eine Computeranlage zu konfigurieren, um eine bestimmte Art von Drucker zu treiben. Die vorliegende Anlage kann ein Punktmusterbild des Ursprungsdokuments, das zur Ausgabe durch den Drucker geeignet ist, direkt erzeugen (dies trifft zu, ungeachtet dessen, ob die Anlage in den Drucker selbst oder in den Hauptrechner inkorporiert ist). Ähnliche Überlegungen treffen auf andere Papierkopiegeräte wie etwa Zeichengeräte zu.
Wenn in ein Anzeigegerät wie etwa einen Projektor inkorporiert, kann es die Anlage wiederum ermöglichen, dass das Gerät den Inhalt der ursprünglichen Datendatei korrekt anzeigen kann, ohne die Verwendung von Anwendungen oder Treibern auf dem Hauptrechner, und ohne die Notwendigkeit einer spezifischen Konfiguration des Hauptrechners und/oder des Anzeigegeräts. Wenn Peripheriegeräte dieser Arten mit der vorliegenden Anlage ausgerüstet sind, können sie Datendateien von jeder Quelle über jede Art von Datenkommunikationsnetz empfangen und ausgeben.
Aus dem Vorangehenden versteht es sich, dass die Anlage der vorliegenden Erfindung „festverdrahtet" sein kann, z. B. in einem Festwertspeicher implementiert und/oder in ASICs oder andere Einzelchipsysteme integriert, oder sie kann als Firmware (programmierbarer Festwertspeicher wie etwa ein Flash-EPROM) oder als Software, die örtlich oder entfernt gespeichert und nach Bedarf von einem bestimmten Gerät abgerufen und ausgeführt wird, implementiert werden.
Verbesserungen und Änderungen können inkorporiert werden, ohne den durch die beigefügten Ansprüche festgelegten Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Ein Verfahren zum Neuzeichnen einer optischen Anzeige graphischer Daten, wobei eine aktuelle Anzeige durch eine aktualisierte Anzeige ersetzt wird, das als Reaktion auf eine Neuzeichnungsanforderung (100, 112) sofortiges Ersetzen (102, 114) der aktuellen Anzeige mit einer ersten annähernden Darstellung der aktualisierten Anzeige, Erzeugen (104, 116) einer endgültigen aktualisierten Anzeige und Ersetzen der annähernden Darstellung mit der endgültigen aktualisierten Anzeige (106, 118) beinhaltet; dadurch gekennzeichnet, dass: mindestens die erste annähernde Darstellung mindestens eine Darstellung eines Pixelmusters (120) umfasst, welche eine Auflösung, die geringer ist als diejenige, die in der endgültigen aktualisierten Anzeige erforderlich ist, aufweist und welche skaliert ist (124), um sich dem erforderlichen Inhalt der aktualisierten Anzeige anzunähern.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das das Ersetzen (108) der ersten annähernden Darstellung mit einer oder mehreren sukzessiven, verbesserten annähernden Darstellungen der aktualisierten Anzeige vor dem Ersetzen der zuletzt angezeigten annähernden Darstellung mit der endgültigen aktualisierten Anzeige umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Ersatz (102, 108) der aktuellen Anzeige durch die erste und beliebige nachfolgende annähernde Darstellungen parallel zum Erzeugen (104) der endgültigen aktualisierten Anzeige durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine nachfolgende verbesserte annähernde Darstellung die skalierte Version einer Pixelmusterdarstellung mit reduzierter Auflösung der aktualisierten Anzeige beinhaltet, wobei Vektorkonturen darauf überlagert sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Erzeugen variabler optischer Darstellungen der graphischen Daten, wobei die optischen Anzeigen zusammengesetzt werden, indem die graphischen Daten in eine Vielzahl von Pixelmuster-Kacheln (136) von fester, vorbestimmter Größe aufgeteilt werden, die Kacheln in einer indexierten Anordnung in einem externen Puffer gespeichert werden und eine erforderliche optische Darstellung der graphischen Daten aus einem ausgewählten Satz der in dem externen Puffer gespeicherten Kacheln zusammengesetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei eine aktuelle optische Darstellung der graphischen Daten durch Folgendes aktualisiert wird: a) Verwerfen redundanter Kacheln aus dem ausgewählten Satz, der in dem externen Puffer gespeichert ist, b) Erstellen neuer Kacheln, um eine Fläche der aktualisierten Anzeige abzudecken, die von den bestehenden Kacheln nicht dargestellt wird, c) Hinzufügen der neuen Kacheln zu dem ausgewählten Satz (138), wobei die redundanten Kacheln in dem externen Puffer ersetzt werden, und Aktualisieren der Indexierung der indexierten Anordnung, und d) Zusammensetzen der aktualisierten optischen Darstellung aus der aktualisierten Anordnung.
Verfahren gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die Anordnung von Kacheln graphische Daten aus mehreren Quellen darstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die mehreren Quellen Anwendungen umfassen, die auf einer Datenverarbeitungsanlage und einem Betriebssystem der Datenverarbeitungsanlage laufen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, das ein paralleles Verarbeiten von Teilsätzen der Kacheln umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Verarbeiten eines digitalen Dokuments, um die optischen Darstellungen zu erzeugen, wobei das Dokument eine Vielzahl von graphischen Objekten (1–8), die auf mindestens einer Seite angeordnet sind, beinhaltet, wobei das Verfahren das Aufteilen des Dokuments in eine Vielzahl von Zonen (A–D) und, für jede Zone, das Erzeugen einer Liste von Objekten, die darin enthalten sind und die Zone überdecken, beinhaltet.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei eine optische Darstellung eines Teils (142) des Dokuments erzeugt wird, indem bestimmt wird, welche der Zonen (A–D) den Teil des Dokuments überschneiden, indem ein Satz der Objekte (1–8) bestimmt wird, die zu den Zonen, welche den Teil des Dokuments überschneiden, gehören, und indem der Satz der Objekte zum Erzeugen der optischen Darstellung verarbeitet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 10 oder Anspruch 11, wenn abhängig von einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei jede der Zonen (A–D) mindestens einer der Kacheln (136) entspricht.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ersetzens der aktuellen Anzeige mit einer ersten annähernden Darstellung der aktualisierten Anzeige das Ersetzen mindestens eines Teils der aktuellen Anzeige mit einer annähernden Darstellung der Aktualisierung dieses Teils der Anzeige beinhaltet.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Ansicht eines Pixelmusters aktualisiert wird, indem das Pixelmuster unter Verwendung von Interpolation von einer ersten Auflösung (120) zu einer zweiten Auflösung (124) skaliert wird.
Eine Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente, die ein Datenverarbeitungsmittel beinhaltet, das ausgeführt ist, um das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 zu implementieren.
Anlage gemäß Anspruch 15, die Folgendes beinhaltet: einen Eingabemechanismus (11) zum Empfangen eines Eingabebytestroms, der Ursprungsdaten (10, 10a, 10b) in einem einer Vielzahl von vorbestimmten Datenformaten darstellt, einen Interpretiermechanismus (12) zum Interpretieren des Bytestroms, einen Konvertiermechanismus (12) zum Konvertieren interpretierten Inhalts aus dem Bytestrom in ein Datenformat (14) zur internen Darstellung und einen Verarbeitungsmechanismus (18, 22) zum Verarbeiten der Daten zur internen Darstellung, um Ausgabedarstellungsdaten (24), die zum Treiben eines Ausgabegeräts (26) ausgeführt sind, zu erzeugen.
Anlage gemäß Anspruch 16, wobei die Ursprungsdaten (10, 10a, 10b) den Inhalt und die Struktur eines digitalen Dokuments festlegen, und wobei die Daten (14) zur internen Darstellung die Struktur in Hinsicht auf generische Objekte, welche eine Vielzahl von Datentypen festlegen, und Parameter, welche Eigenschaften spezifischer Fälle von generischen Objekten getrennt von dem Inhalt festlegen, beschreiben.
Anlage gemäß Anspruch 17, die ferner eine Bibliothek (16) von Typen generischer Objekte umfasst, wobei die Daten (14) zur internen Darstellung auf dem Inhalt der Bibliothek basieren.
Anlage gemäß Anspruch 17 oder Anspruch 18, die ein Analyse- und Bildaufbereitungsmodul (18) umfasst, das ausgeführt ist, um eine auf Objekten und Parametern basierende Darstellung (20) einer spezifischen Ansicht von mindestens einem Teil der Daten (14) zur internen Darstellung auf der Basis einer ersten Steuereingabe (40) in das Analyse- und Bildaufbereitungsmodul zu erzeugen.
Anlage wie in Anspruch 19 festgelegt, die ferner ein Formverarbeitungsmodul (22) umfasst, das ausgeführt ist, um die auf Objekten und Parametern basierende Darstellung (20) der spezifischen Ansicht vom Analyse- und Bildaufbereitungsmodul (18) zu empfangen und die auf Objekten und Parametern basierende Darstellung (20) zu einem Ausgabedatenformat (24) zu konvertieren, das zum Treiben eines bestimmten Ausgabegeräts (26) geeignet ist.
Anlage gemäß Anspruch 20, wobei das Formverarbeitungsmodul (22) die Objekte auf der Basis einer Grenzbox, die die Grenze eines Objektes festlegt, einer Form, die die eigentliche Form des durch die Grenzbox eingegrenzten Objektes festlegt, des Dateninhaltes des Objektes und der Transparenz des Objektes verarbeitet.
Anlage gemäß Anspruch 21, wobei das Formverarbeitungsmodul (22) ausgeführt ist, um Graustufen-Bildglättung auf die Kanten der Objekte anzuwenden.
Anlage gemäß Anspruch 20, Anspruch 21 oder Anspruch 22, wobei das Formverarbeitungsmodul (22) eine Fließbandarchitektur aufweist.
Anlage gemäß einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei die Objektparameter dimensionale, physikalische und zeitliche Parameter umfassen.
Anlage gemäß einem der Ansprüche 16 bis 24, wobei die Anlage ein Farbmodell auf Chrominanz-/Luminanzbasis einsetzt, um die Farbdaten zu beschreiben.
Anlage gemäß einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei die Anlage für mehrfache parallele Implementierung im Ganzen oder im Teil zum Verarbeiten eines oder mehrerer Sätze von Ursprungsdaten aus einer oder mehreren Datenquellen und zum Erzeugen eines oder mehrerer Sätze von Ausgabedarstellungsdaten ausgeführt ist.
Eine graphische Benutzeroberfläche mit interaktiven optischen Anzeigen für eine Datenverarbeitungsanlage, in der interaktive optische Anzeigen mittels einer Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente gemäß einem der Ansprüche 15 bis 26 erzeugt werden.
Ein Datenverarbeitungsgerät, das eine graphische Benutzeroberfläche gemäß Anspruch 27 inkorporiert.
Ein Hardware-Gerät zur Datenverarbeitung und/oder -speicherung, wobei das Hardware-Gerät eine Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente gemäß einem der Ansprüche 15 bis 26 umfasst.
Hardware-Gerät gemäß Anspruch 29, das ferner ein Kernprozessorsystem umfasst.
Hardware-Gerät gemäß Anspruch 30, wobei der Kernprozessor ein RISC-Prozessor ist.
Eine Datenverarbeitungsanlage, die eine Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente gemäß einem der Ansprüche 15 bis 26 umfasst.
Datenverarbeitungsanlage gemäß Anspruch 32, wobei die Datenverarbeitungsanlage ein tragbares Datenverarbeitungsgerät beinhaltet.
Datenverarbeitungsanlage gemäß Anspruch 33, wobei das tragbare Datenverarbeitungsgerät einen drahtlosen Telekommunikationsbaustein beinhaltet.
Datenverarbeitungsanlage gemäß Anspruch 32, wobei die Datenverarbeitungsanlage eine Netzbenutzerstation beinhaltet.
Ein Peripheriegerät zur Verwendung mit einer Datenverarbeitungsanlage, wobei das Peripheriegerät eine Verarbeitungsanlage für digitale Dokumente gemäß einem der Ansprüche 15 bis 26 umfasst.
Peripheriegerät gemäß Anspruch 36, wobei das Peripheriegerät ein optisches Anzeigegerät ist.
Peripheriegerät gemäß Anspruch 36, wobei das Peripheriegerät ein Ausgabegerät für Papierkopien ist.
Peripheriegerät gemäß Anspruch 36, wobei das Peripheriegerät ein Eingabegerät ist.
Peripheriegerät gemäß Anspruch 36, wobei das Peripheriegerät ein Netzgerät ist.
Peripheriegerät gemäß Anspruch 36, wobei das Peripheriegerät ein multifunktionales Peripheriegerät ist.