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29.05.1992

- Workstation 2000Informix Die Münchner C2000-Tochter Workstation 2000 wird die Produkte der Informix Software GmbH, ebenfalls München, für IBM-, DEC-, HP- und Sun-Plattformen in ihr Programm aufnehmen. Vor dem Vertragsabschluß mit Workstation 2000 war d

- Workstation 2000/Informix

Die Münchner C2000-Tochter Workstation 2000 wird die Produkte der Informix Software GmbH, ebenfalls München, für IBM-, DEC-, HP- und Sun-Plattformen in ihr Programm aufnehmen. Vor dem Vertragsabschluß mit Workstation 2000 war deren Mutter C2000 Informix-Vertriebskanal gewesen.

- Los Alamos National Laboratory/Cray Research

Drei Abkommen zur technischen Zusammenarbeit haben Superrechner-Hersteller Cray Research Inc. und das zur University of California gehörende Los Alamos National Laboratory geschlossen. Auf dieser vertraglichen Basis soll die Berechnung von Molekülen mit mehr als 1000 Atomen und von Klimamodellen auf Supercomputern ermöglicht werden, teilte die Münchner Cray Research GmbH mit.

- Sphinx/Merisel-DNS

Im Distributionsprogramm von Merisel-DNS sind jetzt auch die X-TerminaIs der Sphinx Computer. GmbH, Ismaning, enthalten. Der Abschluß eines entsprechenden Vertrages, so Sphinx, sei durch die stark gestiegene Anzahl von Unix-Fachhändlern notwendig geworden.

- Olivetti/EBI

Auf ein Marketing-, Support- und Vertriebsabkommen einigten sich die Frankfurter Olivetti GmbH und die EBI EDV-Beratungs- und Informationstechnologiegesellschaft mbM, Dietzenbach. EBIs Dienstleistungskompetenz und das technische Know-how der Tochter des italienischen Informatikkonzerns, heißt es, sollen gemeinsam an den Kunden gebracht werden. Das Dietzenbacher Unternehmen werde zunächst Olivettis LSX-Rechner und die Netframe-Superserver in seinen Großprojekten einsetzen, heißt es.

- Staedtler/Capeletti & Perl

Die CAD-Software aus dem Geschäftsbereich Informationssysteme der Nürnberger Staedtler Mars GmbH & Co. vertreibt im Raum Hamburg künftig die Capeletti & Perl GmbH aus der Hansestadt. Das sieht ein jüngst geschlossener Vertrag vor.

- Motorola/CT Comtech

Der Hamburger Geschäftsbereich Computersysteme der Motorola GmbH stellt dem PC-Hersteller CT Comtech GmbH Essen, seine RISC-Technologie auf Basis des VME-Bus zur Verfügung. Die Essener wollen auf dieser Grundlage neue Desktops - Familienname: "Doris" - für den Einsatz als Netzwerk-Server oder Abteilungsrechner entwickeln.

- Control Data/Alsys

Die Control Data Corp. (CDC) und die Thomson-Tochter Alsys Inc. haben vereinbart, daß CDC weltweit auf der Programmiersprache "Ada" basierende fehlertolerante Anwendungen von Alsys auf seinen RISC-Servern der 4000er Serie vertreiben wird. Das teilte die Control Data GmbH, Frankfurt, mit.

- Hamilton/Primeservice

Die Tübinger Hamilton GmbH will ab sofort Wartungsdienste für ihre Installationen mit einer garantierten Reaktionszeit von 24 Stunden anbieten. Ein Kooperationsvertrag mit dem Maintenance-Anbieter Primeservice ermögliche das, heißt es. Wie die Schwaben mitteilen, übernimmt ihr Partner auch Installations- und Wartungsdienste für Standardperipherie.

- CGN/Bauer

Sicherheitsprodukte für PCs und Netze gemeinsam entwickeln und vertreiben wollen künftig die CGN Data Trading GmbH, Köln, und die Züricher Bauer AG.

Bilddatenstrukturen und Austauschformate

Die Benutzerschnittstelle (User-Interface) eines offenen Systems muß so konzipiert sein, daß in hohem Maß von der Hardware abstrahiert wird. Objekte der Systemumgebung sollten dem Benutzer anschaulich präsentiert werden und durch einfache Interaktionsmechanismen handhabbar sein.

Die Fraunhofer-Gesellschaft hat ein solches offenes, grafischinteraktives System erarbeitet und "Apart" genannt (System for the acquisition, processing, archiving and retrieval of digital images). Die Flexibilität der Hardware des Systems wird durch das Aufsetzen auf De-facto-Standards, wie Unix, X-Window System und OSF/Motif erreicht und macht das System für eine heterogene Umgebung tauglich. Dies gestattet den Einsatz von Netzwerken und die Kommunikation über die lokalen Systemgrenzen hinweg.

Ein offenes System stellt hohe Anforderungen an Bilddatenstrukturen und Bildaustauschformate. Apart setzt daher auf den - sich derzeit noch im Normungsprozeß durch die ISO/IEC befindlichen - Bildverarbeitungsstandard IPI (Image Processing and Interchange Standard) (3), auf. Dies ermöglicht die Nutzung der Datenstrukturen, des IPI, des CAI (Common Architecture for Imaging) (4), der Programmierschnittstelle PIKS (Programmers Imaging Kernel System) (5) und des Austauschformats IIF (Image Interchange Facility) (6). Darüber hinaus gestattet Apart auch den Import beziehungsweise den Export von De-facto- Standards, wie TIFF, GIF, FTCRP etc. (2).

Apart ist nicht nur ein System zur graphische-interaktiven Bildverarbeitung, sondern bietet dem Benutzer eine komplette ikonische Bildverarbeitungsumgebung, die insbesondere die Verwaltung von Bilddaten durch Bilddatenbanken einschließt. Bildverarbeitung soll hier im weitesten Sinne verstanden werden. Neben den klassischen Operationen umfaßt dies auch die bildtypspezifische Präsentation, zum Beispiel von Bewegtbildsequenzen.

Bei der Entwicklung des Systems wurde einerseits großer Wert auf die Handhabbarkeit möglichst vieler Bilddatentypen (etwa Bewegt-, Stereo-, Multispektralbilder, etc.) gelegt, so daß ikonische Bildverarbeitungsbibliotheken eingebunden werden können. Andererseits stellt das System mächtige Mechanismen zur Verwaltung von Rasterbildern, Operatoren und Geräten zur Verfügung. Sie erlauben es dem Anwendungsprogrammierer, das System gemäß der Spezifikation einer konkreten Applikation zu konfigurieren.

System verfolgt objektorientierten Ansatz

Ferner verfolgt das System einen objektorientierten Ansatz, durch den die Objekte aus der Systemumgebung, wie Bildquellen, Bildsenken, Rasterbilder und Operatoren einschließlich deren Parameter, gegenüber dem Benutzer auf anschauliche Weise präsentiert werden. Dafür stehen folgende drei Präsentationsformen zur Verfügung.

Browser: Hierarchisch strukturierte Objekte können mit Hilfe eines Browsers traversiert werden. Nicht nur Bildquellen und Bildsenken (zum Beispiel das Unix Filesystem), sondern auch Rasterbilder können eine Hierarchie widerspiegeln. Objekte der gleichen Klasse, wie Geräte, Operatoren und Rasterbilder (in ikonifizierter Form), bilden ebenfalls jeweils eine Hierarchie. Alle hierarchischen Strukturen lassen sich so in gleicher Weise darstellen und traversieren.

Einfache Fenster. Nicht strukturierte Objekte, wie zum Beispiel atomare Rasterbilder, werden in einem Fenster zur Anzeige gebracht.

Parameter-Kontroll-Fenster: Der interaktive Abgleich von Parametern erfolgt in einem Fenster, welches zu jedem Parameter einer Operation oder eines Gerätes ein geeignetes Darstellungselement besitzt (zum Beispiel Schieberegler oder Rubberbanding-Mechanismen).

Mit Hilfe dieser wenigen Grundelemente können Rasterbilder auf einfache Weise akquiriert, verarbeitet und archiviert werden.

Die Akquisition und Ausgabe von Rasterbildern erfolgt durch den Geräte-Browser. Derzeit können Rasterbilder von einer Kamera, einem Dia-Scanner, dem Filesystem und aus einer Bilddatenbank importiert, beziehungsweise in das Filesystem, eine Bilddatenbank, zu einem Drucker oder zu einem Filmbelichter exportiert werden. Eine Erweiterung um zusätzliche Geräte ist möglich (7). Dies schließt auch den Zugriff auf Geräte über ein Netzwerk mit ein. Weil die Normierung IPI Bildverarbeitungsstandards noch nicht abgeschlossen ist, werden derzeit die Formate TIFF, GIF, FTCRP und CFB unterstützt.

Das System aus Darmstadt stellt a priori weder Anforderungen an die örtliche Auflösung noch an die Farbfähigkeit des verwendeten Displays. Vielmehr werden Rasterbilder vor ihrer Anzeige auf die Eigenschaften des verwendeten Monitors optimiert (vergleiche Abbildung 1). Bildverarbeitungsoperationen werden während einer Terminal-Sitzung nur auf diesen Bildderivaten, nicht aber auf den höher aufgelösten Rasterbildern, aus denen diese Derivate gewonnen werden, ausgeführt. Die in einer Sitzung vorgenommenen Operationen werden in einer Audit-Trail-Datei als funktionale Beschreibung protokolliert. Daraus ergeben sich folgende Vorteile:

- Operationen können auf niedrig aufgelösten Rasterbildern wesentlich schneller ausgeführt werden als auf den hochaufgelösten Rasterbildern. Das garantiert eine kurze System-Antwortzeit.

- Die von der Präsentation unabhängige Bearbeitung der Rasterbilder kann zu , einem späteren Zeitpunkt offline durchgeführt werden.

- Undo-Operationen beliebiger Tiefe sind möglich.

- Die zu bearbeitenden Rasterbilder können parametrisiert werden, das heißt, eine Audit-Trail-Datei kann als Script einer Bildverarbeitungssequenz angesehen werden, welches auf beliebigen Rasterbild-Mengen ausgeführt werden kann,

- Die durch eine Audit-Trail-Datei beschriebene Bildverarbeitungssequenz repräsentiert einen azyklischen, gerichteten Datenflußgraphen, der parallel abgearbeitet werden kann.

- Audit-Trail-Dateien können vorverarbeitet werden. Zwei Beispiele: verschiedene Operationen werden zu einer zusammengefaßt, die den gleichen Effekt hervorruft, zwei 90-Grad-Rotationen werden etwa durch eine 180-Grad-Rotation ersetzt. Operationen ohne Effekt werden eliminiert, etwa die zweimalige Negation eines Rasterbildes.

Heutige Applikationen der Bildverarbeitung benötigen zunehmend Mechanismen und Methoden der offenen Bildkommunikation. Betrachtet man insbesondere den Aspekt der Datenorganisation, so sollte die Archivierung und der Austausch von Rasterbildern nicht auf Datenarchivierungs- bzw. Datenaustauschformate beschränkt werden.

Außerdem stellt das Bildverarbeitungssystem Apart Bilddatenbanken zur Verfügung, die auf das strukturell objektorientierten Bilddatenbanksystem April (1) aufsetzen. Eine Bilddatenbank dieses Systems hat folgende Charakteristiken:

- Rasterbilder werden einheitlich mit den typischen Datenbankeigenschaften wie Datensicherheit und Datenunabhängigkeit archiviert.

- Die Datenbank gewährleistet einen Zugriff auf Rasterbilder und bildbezogene Daten über das Netzwerk.

- Der Benutzer kann eine Bilddatenbank je nach Anforderungen der Applikation durch die Spezifikation eines Klassifikations-Graphen strukturieren.

- Die Datenbank ermöglicht eine Attributierung von Rasterbildern nach applikationsspezifischen Anforderungen.

- Abfrageoperationen auf den Rasterbildern und bildbezogenen Daten werden unterstützt.

- Das System stellt dem Benutzer graphisch-interaktive Mechanismen zur Archivierung und zum Retrieval von Rasterbildern zur Verfügung.

Jedes Rasterbild wird in der Bilddatenbank durch ein Bildobjekt repräsentiert, das aus den folgenden Komponenten besteht: das Originalbild in maximaler Qualität und Auflösung, Bildderivate für die graphisch-interaktive Präsentation und das Retrieval, sowie bildbegleitende Attribute (zum Beispiel Auflösung, Farbtabelle, Kanal etc.).

Ein Bildobjekt stellt eine Instanz eines vom Benutzer definierten Typs in der Datenbank dar, der neben diesen Komponenten anwendungsspezifische, beschreibende Eigenschaften (Attribute) der ihm zugeordneten Bildobjekte besitzt.

Jeder Typ wird durch einen Knoten in einem azyklischen, gerichteten Klassifikationsgraphen repräsentiert, der mit Vererbungsmechanismen erweitert werden kann. Dabei wird auf das Konzept der Spezialisierung aufgebaut. Ein neuer Typ erbt die Attribute seiner direkten und indirekten Vorgängerknoten und kann durch beschreibende Attribute erweitert werden, die der Benutzer al gusto zuordnen kann.

Ein Graphen-Editor erlaubt die Interaktion auf dem Klassifikationsgraphen. Dies schließt die , dynamische Erweiterung des Graphen, die Anfrage von Typinformation, das Retrieval von Rasterbildern eines spezifischen Typs und Laden wie Speichern von Rasterbildern mit ein. Ein Query-Editor ermöglicht ein Retrieval nach Attributen.

Dabei sind sowohl bildbegleitende als auch beschreibende Attribute für die Anfrageformulierung in einer SQL ähnlichen Notation nutzbar. Das Resultat einer Anfrage (Query) wird durch einen Browser angezeigt, der jedes Rasterbild durch ein entsprechendes Ikon darstellt.

Die Akquisition, die Verarbeitung, die Archivierung und das Retrieval von Rasterbildern sind in einer einheitlichen Benutzeroberfläche vereint und können quasi-simultan durchgeführt werden.

Dies wurde durch die ausschließliche Verwendung der beschriebenen drei Fenstertypen möglich. Durch gleiche Interaktionsmechanismen können diese miteinander in Beziehung gesetzt und so komplexe Benutzeraktionen durchgeführt werden.

Die Bildverarbeitungsumgebung aus Darmstadt stellt ein offenes System zur Verarbeitung von Rasterbildern dar. Durch die vorhandenen Mechanismen zur Integration, Verwaltung und Präsentation von Rasterbildern, Operatoren und Geräten ist das System gemäß der Spezifikation einer konkreten Applikation konfigurierbar.

Apart eignet sich für sehr unterschiedliche Bereiche, in denen digitale Bilder verarbeitet werden, zum Beispiel in der Medizintechnik, der Kartographie, der Dokumentenverarbeitung, bei Landinformationssystemen, Layout-Systemen oder etwa in der Denkmalpflege.

Eine digitale Nachbearbeitung ist möglich

Das System eröffnet einerseits Möglichkeiten der rechnergestützten Bearbeitung von hochpräzisen, digitalisierten Vorlagen, wie Dokumenten, Diapositiven und Negativen, großformatigen Bildvorlagen oder Konstruktionszeichnungen. Andererseits gewährleistet es deren langfristige, digitale Archivierung in einer applikationsspezifischen Bilddatenbank ohne Qualitätsverluste sowie die Weitergabe an andere Rechner und Applikationen per definiertem Dateiformat. Dadurch eignet es sich unter anderem für die digitale Nachbearbeitung von akquirierten Rasterbildern, zum Beispiel Retusche von Einzelbildern in der Werbegrafik, für die Generierung von digitalen Bildarchiven in Museen, Galerien und Zeitungsverlagen, für die Archivierung von Röntgenbildern oder die Auswertung und Archivierung von Satellitenbildern.

Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit der Kontron Bildanalyse GmbH, Eching. Die Erweiterungen des strukturell objektorientierten Datenbanksystems April wurden vom DFN-Verein e.V., Berlin, unterstützt.

Literatur

(1) P. Baumann and D. Köhler. APRIL, another PRODAT implementation. Projektabschlußbericht FAGD-89i007, Fraunhofer-Arbeitsgruppe für grafische Datenverarbeitung, Darmstadt, 1989.

(2) C. Blum and G. R. Hofmann. ISO/IEC?s image interchange format. SPIE Proceedings: Image Processing and Interchange: Implementation and Systems, 1659-11, 1992.

(3) C. Blum, G. R. Hofmann, and D. Krömker. Requirements for the first international imaging standard. IEEE Computer Graphics and Applications, 11 (2):61-70, March 1991.

(4) ISO/IEC JTC1/SC24/WG1 Imaging Rapporteur Group. IM144: Image Processing and Interchange (IPI), Part 1: Common Architecture for Imaging (CAI) Committee Draft. ISO/IEC, March 1992.

(5) ISO/IEC JTC1/SC24/WG1 Imaging Rapporteur Group. IM145: Image Processing and Interchange (IPI), Part 2: Programmer's Imaging Kernel System (PIKS) Committee Draft. ISO/IEC, March 1992.

(6) ISO/IEC JTC1/SC24/WG1 Imaging Rapporteur Group. IM146: Image Processing and Interchange (IPI), Part 3: Image Interchange Facility (IIF) Committee Draft. ISO/IEC, March 1992.

(7) U. Schneider and R. Strack. Apart: System for the aquisition, processing, archiving, and retrieval of images in an open, distributed imaging environment. SPIE Proceedings: Image Processing and Interchange: Implementation and Systems, 1659-24,1992.

* Rüdiger Strack ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für

grafische Datenverarbeitung (FhG-IGD) Abteilung "Bildverarbeitung

(Imaging)", Darmstadt.