DE2516332A1 - METHOD OF ENCODING ELECTRICAL SIGNALS OBTAINED WHEN SCANNING A GRAPHIC PATTERN WITH CONTENT MIXED FROM TEXT AND IMAGE - Google Patents
METHOD OF ENCODING ELECTRICAL SIGNALS OBTAINED WHEN SCANNING A GRAPHIC PATTERN WITH CONTENT MIXED FROM TEXT AND IMAGEInfo
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Description
Verfahren zur Codierung von elektrischen Signalen, die "bei der Abtastung eines graphischen Musters mit aus Text und Bild gemischtem Inhalt gewonnen v/erdenMethod for coding electrical signals that "at the scanning of a graphic pattern with content mixed from text and image
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Codierung von elektrischen Signalen, die bei Abtastung eines graphischen Musters mit aus Text und Bildern gemischten Inhalt gewonnen v/erden.The present invention relates to a method for coding electrical signals when a graphic is scanned Pattern with content mixed from text and images.
Es ist bekannt, z.B. bei der Faksimileübertragung von Hustern, die sowohl Text als auch Bilder enthalten, die durch Abtastung der zu übertragenden Muster gewonnenen elektrischen Signale su codieren. Dabei ist es erv/ünsciit, ein möglichst kurzes Codesigr.al zu erzeugen, um bei der Übertragung solcher Signale bei gegebener Übertragungszeit mit möglichst wenig Kanalkapazität oder bei gegebener Ka;ialke.pazität mit möglichst wenig Übertragungszeit auszukommen. In analoger Wfsise ist es erwünscht, daß auch im Falle der Speicherung dieser Signale möglichst kurze Codesignale erzeugt werden, um mit möglichst venig Speicherkapazität auszukommen. Ein solches möglichst kurzes Codesignal kann durch Wahl eines optimalen Code3 gewonnen v/erden. Die V/ahl eines optimalen Codes ist abhängig von dem zu codierenden Signal, beispielsv.'eise erweist sich für die Codierung eines bei der Abtastung eines Textes gewonnenen Signals ein anderer Code als optimal als für die Codierung eines bei der Ab-tastung von Bildern gev/onnenen Signals. Dies bedeutet jedoch, daS zur Übertragung von Hustern mit aus Text- und Bildinhalt gemischten Inhalt ein sowohl für die Text- wie für die Bildbestandteile optimaler Code nicht gefunden werden kann.It is known, e.g. in the facsimile transmission of coughs, which contain both text and images, the electrical signals obtained by scanning the pattern to be transmitted encode su. It is important to keep it as short as possible Codesigr.al to generate in order to transmit such signals for a given transmission time with as little channel capacity as possible or with a given chalk capacity with as little as possible Transfer time get along. In an analogous way, it is desirable that even in the case of storing these signals, the shortest possible code signals are generated in order to be able to use little storage capacity. Such a short code signal can be obtained by choosing an optimal code3 v / earth. The number of an optimal code is dependent of the signal to be coded, for example, proves to be used for coding a signal obtained during the scanning of a text Signal has a different code than optimal than for the coding of a signal recorded during the scanning of images. However, this means that the transmission of coughs with content mixed from text and image content is an option for both the text as well as the code that is optimal for the image components cannot be found.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur optimalen Codierung von Signalen anzugeben, die "bei der Abtastung eines graphischen Musters mit aus Text und Bild gemischtem Inhalt gewonnen wurden.The present invention is therefore based on the object specify a method for the optimal coding of signals, the "when scanning a graphic pattern with out of text and mixed content image were obtained.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß erfindungsgemäßi das graphische Muster in Teilbereiche unterteilt wird und zur Codierung der bei der Abtastung von im wesentlichen Bildbestandteile enthaltenden Teilbereiche gewonnenen elektrischen Signale ein Bildcode verwendet wird, während zur Codierung der bei der Abtastung von im wesentlichen Textanteile enthaltenden Teilbereiche gewonnenen elektrischen Signale ein Textcode verwendet wird, wobei unter einem Bildcode ein für die Bildcodierung und unter einem Textcode ein für die Textcodierung günstiger Code verstanden wird.The invention solves this problem in that, according to the invention the graphic pattern is subdivided into partial areas and for coding the essentially image components during the scanning Containing partial areas obtained electrical signals an image code is used, while for coding the a text code is used in the case of the scanning of subregions essentially containing text portions obtained electrical signals is, with one under an image code for image coding and one under a text code for text coding cheap code is understood.
Vorteilhafterweise werden als Teilbereiche durch ¥eißblö"cke begrenzte Bereiche verwendet. Unter einem Weißblock ist ein rechteckförmig begrenzter Bereich des Musters mit überwiegend weißem Inhalt zu verstehen, dessen Grenzen parallel zu zwei bevorzugten orthogonalen Richtungen sind, die als horizontal und vertikal bezeichnet werden. Die Wahl dieser Richtungen ist in in allgemeinen naheliegender Weise durch die Art des Musters und durch die verwendete Abtastmethode gegeben. Unter einem Bereich mit überwiegend weißem Inhalt x3t ein Teilbereich zu verstehen, dessen Informationsgehalt nach einem willkürlichen meist naheliegenden Kriterium unter einer gegebenen Schranke liegt. Ein solches Kriterim besteht z.B. bei einem farbigen graphischen Muster -etwa einer Illustrierten- darin, daß sich die Xiuminanz des Musters innerhalb 99$ der Fläche des Bereichs um weniger als 5$ des Unterschieds zwischen dem Weiß- und dem Schwarzwert vom Weißwert unterscheidet, wobei die Wahl anderer Schranken als der Werte 99$ und 5$ dem Ermessen anheimgestellt ist und die günstigste Wahl experimentell ermittelt werden kann. Als Bereich mit überwiegend weißem Inhalt imAreas delimited by blocks are advantageously used as sub-areas. Below a white block is a To understand the rectangular limited area of the pattern with predominantly white content, its borders parallel to two preferred orthogonal directions, referred to as horizontal and vertical. The choice of these directions is given in a generally obvious manner by the type of pattern and by the scanning method used. Under an area with predominantly white content x3t to understand a sub-area, its information content according to an arbitrary mostly obvious criterion under a given limit lies. Such a criterion exists, for example, with a colored one graphic pattern - such as a magazine - in that the Xiuminanz of the pattern is within $ 99 of the area of the area by less than $ 5 of the difference between the white and that Black level is different from white level, whereby the choice of other limits than the values $ 99 and $ 5 is left to the discretion and the cheapest choice can be determined experimentally. As an area with predominantly white content in the
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Sinne der Erfindung wird auch jeder zwar in der Ebene des Musters, jedoch außerhalb des Musters liegende Bereich "betrachtet .For the purposes of the invention, each area "lying in the plane of the pattern but outside of the pattern" is also considered .
Unter einem in horizontaler bzw. vertikaler Richtung von einem Weißblock begrenztem Bereich ist vorzugsweise ein Bereich des Musters zu verstehen, dessen Grenzen rechteckförmig, und zwar parallel zu den Grenzen des Weißblocks sind, und dessen senkrecht zur horizontalen bzw. vertikalen Richtung verlaufende Grenzen in ihrer gesamten Länge mit den Grenzen jeweils eines Weißblocks zusaomenfallen.An area is preferably an area below an area delimited by a white block in the horizontal or vertical direction of the pattern, the boundaries of which are rectangular, parallel to the boundaries of the white block, and its boundaries running perpendicular to the horizontal or vertical direction in their entire length with the boundaries in each case collapse of a white block.
Es ist jedoch für die Erfindung belanglos, ob man unter einem zu codierenden, durch Weißblöcke begrenzten Bereich einen wie oben beschriebenen Bereich oder einen wie oben beschriebenen Bereich zuzüglich eines beliebigen Anteils der begrenzenden Weißblöcke versteht, denn die Weißblöcke enthalten defini— tionsgemäß keine wesentliche Information, so daß das durch Abtastung und Codierung eines solchen Teilbereichs entstandene Godesignal im wesentlichen von dem im Teilbereich enthaltenen Anteil der begrenzenden Weißblöcke unabhängig ist.However, it is irrelevant for the invention whether one is to be coded under an area delimited by white blocks a how area described above or an area as described above plus any proportion of the limiting Understand white blocks, because by definition the white blocks contain no essential information, so that by scanning and coding of such a sub-area essentially derived from the code signal contained in the sub-area Proportion of the bounding white blocks is independent.
Dabei erfolgt die Feststellung der Grenzen der Teilbereiche - sofern diese nicht bereits bekannt sind - nach Abtastung des Musters oder zumindest eines Teiles des Musters, in dem der vermutete Teilbereich liegt, aus dem Abtastsignal, wobei die oben als Beispiel genannten Kriterien, die die Luminanz, den Weißwert und den Schwarzwert des Musters betreffen, nunmehr für das der Luminanz zugeordnete Abtastsignal bzw. für die dem Weiß- und dem Schwarzwert zugeordneten Abtastsignalwerte gelten. The determination of the boundaries of the sub-areas takes place - if these are not already known - after scanning the Pattern or at least a part of the pattern in which the suspected sub-area lies, from the scanning signal, with the above Criteria mentioned as an example, which concern the luminance, the white value and the black value of the pattern, now for the scanning signal assigned to the luminance or for the scanning signal values assigned to the white and black level apply.
Zu einer besonders einfachen und deshalb vorteilhaften Aufteilung bei Mustern mit in sog. Spalten oder Druckspalten angeordneter Information, z.B. Zeitungen, gelangt nan, wennFor a particularly simple and therefore advantageous division of patterns with so-called columns or pressure columns Information, e.g. newspapers, arrives when
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man sur Begrenzung der Teilbereiche in horizontaler Richtung nicht beliebige Weißblöcke einer bestimmten horizontalen Mindestausdehnung heranzieht, sondern die Zwischenräume zwischen benachbarten Spalten (zuzüglich der Grenzen des Musters), an sich besonderen Weißblöcken, da die Lage dieser Spalten entweder vorbekannt oder wegen der großen vertikalen Ausdehnung der Spalten leicht zu finden ist. Weißblöcke innerhalb der Druckspalten können ggf., zusätzlich berücksichtigt werden.man sur delimitation of the sub-areas in the horizontal direction does not use any white blocks of a certain minimum horizontal extent, but the spaces between adjacent columns (plus the borders of the pattern), per se special white blocks, since the position of these columns either previously known or easy to find because of the large vertical extent of the columns. White blocks inside the pressure gaps can, if necessary, also be taken into account.
Falls nicht von vornherein bekannt ist, welchen Inhalt ein bestimmter Teilbereich hat und ob daher ein Bild- oder Textcode zu verwenden ist, wird vorzugsweise das bei der Abtastung des Teilbereiches gewonnene elektrische Signal mit einem Textcode und das bei der gleichen oder einer weiteren Abtastung gewonnene elektrische Signal mit einem Bildcode codiert, die beiden Codesignale zwischengespeichert und dann das mit dem Textcode erzeugte Codesignal weiterverwendet, falls seine Länge das Produkt aus der Fläche des Teilbereiches und einem Proportionalitätsfaktor nicht überschreitet, während andernfalls das mit dem Bildcode erzeugte Codesignal verwendet wird.If it is not known in advance what content a certain sub-area has and whether it is an image or text code is to be used, the electrical signal obtained during the scanning of the partial area is preferably used with a text code and the electrical signal obtained in the same or a further scan is encoded with an image code which both code signals are buffered and then the code signal generated with the text code is used further, if its length does not exceed the product of the area of the sub-area and a proportionality factor, while otherwise the code signal generated with the image code is used.
Da Bilder in graphischen Mustern durch flächenmodulierte Punktraster dargestellt sind und die Rasterstruktur keine wesentliche Bildinformation enthält, ist es vorteilhaft, das Abtastsignal, das mit einem Bildcode codiert werden soll, durch Abtastung einer Abbildung mit reduzierter Auflösung des abzutastenden Teilbereichs su gewinnen, unabhängig davon,, ob ein anderes Abtastsignal durch Abtastung des gleichen Teilbereichs gewonnen und mit einem Textcode codiert wird oder nicht. Dabei ist die Auflösung der Abtastung so zu bemessen, daß zwar die Rasterstruktur, nicht aber die wesentliche Bildinformation bei der Abtastung verlorengeht.Since images in graphic patterns through area-modulated point grids are shown and the grid structure does not contain any essential image information, it is advantageous to use the scanning signal, to be encoded with an image code by scanning an image with reduced resolution of the image to be scanned Subarea su win regardless of whether another scanning signal by scanning the same subarea obtained and encoded with a text code or not. The resolution of the scanning is to be dimensioned in such a way that the Raster structure, but not the essential image information is lost during scanning.
Eine Abbildung mit reduzierter Auflösung läßt sich mit verschiedenen bekannten Verfahren erreichen. Das einfachste be—An image with reduced resolution can be with different achieve known procedures. The simplest be—
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steht in einer unscharfen optischen Abbildung, ein weiteres aus einer unscharfen elektronischen Abbildung, z.B. wenn zur Abtastung eine Fernsehkamera verwendet wird; ein weiteres Verfahren ist die Vergrößerung des abtastenden Lichtflecks bei einen flying-spot-Scanner; ein weiteres Verfahren ist die Simulation einer Abbildung reduzierter Auflösung mit Hilfe eines Rechners, dessen Eingang das gleiche Abtastsignal, das zur Codierung mit dem Textcode verwendet wird oder geeignet ist, zugeführt wird und an dessen Ausgang auf Grund der Simulation' ein Signal erscheint, das die gleiche Form hat wie ein durch Abtastung einer Abbildung reduzierter Auflösung des Teilbereichs gewonnenen Signal.is in a blurred optical image, another from a fuzzy electronic image, for example when a television camera is used for scanning; another one The method is the enlargement of the scanning light spot in a flying spot scanner; Another method is simulation an image of reduced resolution with the help of a computer, the input of which is the same scanning signal that is used for Coding with the text code is used or is suitable, is supplied and at its output based on the simulation ' a signal appears which has the same shape as a resolution of the sub-area which is reduced by scanning an image obtained signal.
Die Erfindung ist hier und im folgenden ausgehend von einem realen graphischen Huster beschrieben worden, das in geeigneter Weise abgetastet wird, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das zur Übertragung dieses Musters geeignet ist. Es versteht sich jedoch von selbst, daß ein auf andere Art und Weise erzeugtes elektrisches Signal, das ein solches Huster simuliert, z.B. ein mit Hilfe einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage gewonnenes Muster in gleicher Weise behandelt werden kann.The invention has been described here and in the following on the basis of a real graphic cough, which in a suitable manner Manner is scanned to produce an electrical signal suitable for conveying this pattern. It It goes without saying, however, that an electrical signal generated in a different manner, which such a cough simulated, e.g. one with the help of an electronic data processing system obtained pattern can be treated in the same way.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Figur beschrieben.An embodiment of the invention is described below Hand of the figure described.
Die Figur zeigt eine Codiereinrichtung mit einem Codierer 1, der das zugeführte zu codierende Signal S^ mit einem Textcode codiert und einen Codierer 2, der das zugeführte zu codierende Signal Sg mit einem Bildcode codiert. Den beiden Codierern 1 und 2 sind Speicher 3 und 4 nachgeschaltet, in denen das am Ausgang der Codierer 1. und 2 erscheinende Codesignal abgespeichert v/erden kann. Die Ausgänge der Speicher 3 und 4 sind über den Schalter 8 mit dem Ausgang der Codiereinrichtung 9 verbunden. Ferner sind ein Zähler 5 vorgesehen, dessenThe figure shows a coding device with an encoder 1, the supplied signal to be encoded S ^ with a text code and an encoder 2 which encodes the supplied signal Sg to be encoded with an image code. The two coders 1 and 2, memories 3 and 4 are connected downstream, in which the code signal appearing at the output of the encoders 1 and 2 can be stored. The outputs of memories 3 and 4 are connected to the output of the coding device 9 via the switch 8. Furthermore, a counter 5 is provided, whose
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Stand sowohl positive als auch negative Werte annehmen kann, und der "bei nicht negativem Stand ein Steuersignal S^ an den Steuereingang 10 des Schalters 8 abgibt. Der Zähler 5 hat zwei Eingänge 6 und 7» wobei ein Impuls am Eingang 6 eine positive Portschaltung des Zählers um m Einheiten und ein Impuls am Eingang 7 eine negative Portschaltung des Zählers um η Einheiten bewirkt, wobei m und η willkürlich wählbare, ggf. einstellbare ganze Zahlen sind. Solche Zähler gehören zum Stand der Technik, da entsprechende Einrichtungen in einfachsten Rechenmaschinen realisiert sind.Stand can assume both positive and negative values, and if the stand is not negative, a control signal S ^ is sent to the Control input 10 of the switch 8 emits. The counter 5 has two inputs 6 and 7 »with a pulse at input 6 being positive Port connection of the counter by m units and a pulse at input 7 a negative port connection of the counter by η Units causes, where m and η are arbitrarily selectable, possibly adjustable whole numbers. Such counters belong to the State of the art, since corresponding devices are implemented in the simplest computing machines.
Das Signal S1 ist ein bei der Abtastung des zu codierenden graphischen Musters erzeugtes elektrisches Signal. Das Signal S2 ist ein bei der Abtastung einer Abbildung reduzierter Aullösung des gleichen Musters bzw. des gleichen Teilbereiches eines Musters erzeugtes elektrisches Signal. Der Codierer 1 arbeitet z.B. mit einem üblichen Textcode. In ähnlicher Weise arbeitet der Codierer 2 mit einem an sich bekannten Bildcode. Die so gewonnenen Codesignale werden in den Speichern 3 und abgespeichert. Nach beendeter Abspeicherung der beiden Codesignale wird über den Schalter 8 eines der beiden Codesignale zum Ausgang 9 der Codiereinrichtung ausgelesen. Die Steuerung des Schalters 8 und damit die Entscheidung darüber, ob der Inhalt des Speichers 3 oder der Inhalt des Speichers 4 an den Ausgang 9 gelangt, erfolgt durch den Zähler 5. liegt an dem Steuereingang 10 kein Signal, so behält der Schalter 8 die stark eingezeichnete Schalt st ellung, d.h. daß der Textcode des Codierers 1 verwendet wird. Sobald jedoch an dem Steuereingang ein Steuersignal erscheint, wird der Schalter 8 in die gestrichelt gezeichnete Stellung umgelegt. Vor Beginn der Codierung jeweils eines Teilbereiches wird Zähler 5 auf Null gestellt, so daß Schalter 8 sich in der stark gezeichneten Stellung befindet.The signal S 1 is an electrical signal generated when the graphic pattern to be encoded is scanned. The signal S 2 is an electrical signal generated during the scanning of an image with reduced resolution of the same pattern or the same partial area of a pattern. The encoder 1 works, for example, with a conventional text code. The encoder 2 operates in a similar manner with an image code known per se. The code signals obtained in this way are stored in memories 3 and. After the two code signals have been stored, one of the two code signals is read out via switch 8 to output 9 of the coding device. The control of the switch 8 and thus the decision as to whether the content of the memory 3 or the content of the memory 4 reaches the output 9 is carried out by the counter 5. If there is no signal at the control input 10, the switch 8 retains the strong Switching position shown, ie that the text code of the encoder 1 is used. However, as soon as a control signal appears at the control input, the switch 8 is switched to the position shown in dashed lines. Before the beginning of the coding of a sub-area in each case, counter 5 is set to zero, so that switch 8 is in the strongly drawn position.
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Während der Abspeicherung des vom Codierer 1 erzeugten Codesignals wird dem Eingang 6 des Zählers 5 für jede im Speicher abgespeicherte Informationseinheit, z.B. für jedes Bit oder Byte, ein Zählimpuls zugeführt. Ebenso wird dem Eingang 7 des Zählers eine Folge von Taktimpulsen T. zugeleitet, deren Anzahl der Fläche des codierten Teilbereichs bzw. der Länge des dem Eingang von 1 zugeführten zu codierenden Signals proportional ist. Dabei wird allerdings vorausgesetzt, daß als Bildcode ein Code verwendet wird, der ein Codesignal erzeugt, dessen Länge der Fläche des codierten Teilbereichs bzw. der Länge des zu codierenden Signals proportional ist. Viele bekannte Bildcodes, z.B. die sog. DPCM, erfüllen diese Voraussetzung. Die Folge der Taktinpulse kann in bekannter V/eise aus der Folge der Takt impulse gewonnen v/erden, die zur Abtastung des Musters benötigt werden, wobei ggf. Frequenzteilung oder »Vervielfachung angewendet werden kann. Der Vervielfachungs- oder Teilungsfaktor sowie die oben erwähnten Zahlen m und η kennen empirisch so ermittelt werden, daß die Einrichtung möglichst gut funktioniert.During the storage of the code signal generated by the encoder 1 is the input 6 of the counter 5 for each in the memory stored information unit, e.g. a counting pulse for each bit or byte. Likewise, input 7 of the Counter supplied a sequence of clock pulses T., the number of which corresponds to the area of the coded sub-area or the length of the is proportional to the input of 1 applied signal to be encoded. However, it is assumed that the image code a code is used which generates a code signal, the length of which corresponds to the area of the coded sub-area or the Length of the signal to be encoded is proportional. Many known picture codes, e.g. the so-called DPCM, meet this requirement. The sequence of clock pulses can be obtained in a known manner from the sequence of clock pulses used for sampling of the pattern are required, whereby frequency division or »multiplication can be used if necessary. The multiplying or division factor as well as the above-mentioned numbers m and η know empirically so that the device as possible works well.
Das Auslesen eines der Speicher 3 oder 4 erfolgt nach dem Ende der Codierung und Abspeicherung der beiden Codesignale. Sofern das Auslesen des einem Teilbereich zugeordneten Codesignals simultan mit dem Codieren des nächsten Teilbereichs erfolgen soll, was zwar in Betracht gezogen wird, jedoch keine Voraussetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, da zwischen der Codierung verschiedener Teilbereiche in bekannter Weise, wie z.B. bei sog. Seitenlesern (Beleglesern) beliebige Pausen vorgesehen sein können, muß hinreichende Pufferspeicherung innerhalb der Codierer 1 und 2 vorgesehen sein. Ein Pufferspeicher ist an sich Bestandteil vieler Codierer und dort zur Codierung erforderlich.Reading out one of the memories 3 or 4 takes place after the end of the coding and storage of the two code signals. Provided the reading out of the code signal assigned to a sub-area take place simultaneously with the coding of the next sub-area should, which is considered, but is not a prerequisite of the method according to the invention, since between the Coding of various sub-areas in a known manner, such as any pauses provided for so-called page readers (document readers) must have sufficient buffer storage within the encoder 1 and 2 may be provided. A buffer memory is in itself a component of many coders and is used there for coding necessary.
1 Figur1 figure
5 Patentansprüche5 claims
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β 0 R R /. W Π f, 9 Πβ 0 RR /. W Π f, 9 Π
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