DE1512654A1

DE1512654A1 - Verfahren zur Codierung,insbesondere graphische Informationen mit verringerter Redundanz

Info

Publication number: DE1512654A1
Application number: DE1967X0000099
Authority: DE
Inventors: John Monk
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1966-06-15
Filing date: 1967-06-15
Publication date: 1969-05-29
Also published as: NL6708292A; SE337637B; DE1512654B2; US3588329A; NO122764B; GB1188126A; DE1512654C3

Description

XÄRUX ΟϋΕΡΟΗΑΐΙΟΙΓ

Hochester, N.Y. I46O3

Verfahren zur Codierung insbesondere graphischer Informationen mit verringerter Redundanz

Die .Erfindung bezieht sich auf ein Datenübertragungssystem insbesondere für graphische Informationen, im engeren Sinne auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Verringerung der zur übertragung von Videosignalen erforderlichen .Bandbreite.

Bei einem Jj'aksimiieverfahren wird bekanntlich ein zu übermittelndes Schriftstück im Sender abgetastet und die daraus erhaltene information in eine Reihe elektrischer Signale umgesetzt. Diese Videosignale oder ihnen entsprechende Trägermodulationssignale werden dann auf den Eingang eines Nachrichtenübertragungskanals gegeben, der den Sender mit einem Empfänger verbindet. Im Empfänger werden die Videosignale in Verbindung mit geeigneten Sychronisationssignalen zur selektiven Steuerung von Schreibeinrichtungen verwendet, die ein Faksimile des übermittelten Schriftstückes herstellen.

Faksimileeinrichtungen werden vorwiegend zur Übermittelung gedruckter oder maschinengeschriebener Schriftstücke und Briefe ver-

909822/0763

-1-

■ X ■

wendet. Ein Hauptmerkmal derartiger Originalschriftstücke besteht darin, daß der Druck oder die Schrift in horizontalen Zeilen angeordnet ist. Die Prüfung eines Briefes ergibt beispielsweise, daß die Schriftzeilen wesentlich weniger als die Hälfte der vertikalen Abmessung des Briefes an Platz beanspruchen. Der restliche Teil ist unbeansprucht infolge der Zwischenräume zwischen den Zeilen und des oberen und unteren Randes. Bei einem herkÖnLichen Faksimilesystem werden alle Teile eines solchen Briefes mit gleichbleibender Geschwindigkeit abgetastet. Wird die Übertragung über eine normale Fernsprechleitung vorgenommen, so werden 6 bis 15 Minuten für einen normalen Brief bei angemessener Auflösung benötigt. Berücksichtigt man die Kosten des Fernsprechdienstes, so wird durch eine derart lange Übertragungszeit der wirtschaftliche Nutzen einer Faksimileeinrichtung stark eingeschränkt.

Die in Faksimilesignalen vorhandene Redundanz, die beispielsweise durch die Ränder und Abstände zwischen Absätzen eines Briefes bedingt ist sowie die damit verbundenen erhöhten Übertragungskosten führten zur Entwicklung verschiedener Godierverfahren, mit denen die Redundanz verringert werden kann und die zu lange Übertragngszeit verkürzt wird. Ein derartiges ELodierverfahren besteht darin, daü anstelle der üblichen Faksimilesignale Binärzahlen übertragen werden, die verschiedenen Blöcken von Videodaten entsprechen. Dabei entspricht also eine Binärzahl von relativ wenig Bits einem größeren Block von Videodaten.

Solche Codierverfahren arbeiten jedoch nicht völlig zufriedenstellend, obwohl die auszusendende Zahl von Bits und damit die Ubertragungszeit bedeutend verringert wird. Bei einem normalen Faksimi-

909822/0763

-2-

lesystem wird ein Schriftstück beispielsweise mit 55 Zeilen pro Zentimeter abgetastet. Da die Information im allgemeinen nicht gleichmäßig über die Fläche des Schriftstückes verteilt ist, ändert sich die Geschwindigkeit, mit der die Abtasteinrichtung die Informationen an den Übertragungskanal liefert mit der Zeit, und oft besteht eine vollständige Abtastzeile aus einem einzelnen Bit, das einen Schwarzwert oder einen Weißwert angibt. Aus diesem Grunde wird mit den bekannten Faksimilesysianen und der damit verbundenen Kodiertechnik die Übertragungskapazität der verwendeten Kanäle nicht voll ausgenützt, weshalb eine Erhöhung der übertragungsgeschwindigkeit für die Informationen möglich sein müßte.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Codierung insbesondere von graphischen Informationen, die durch Abtastung eines Schriftstückes nach einem vorbestimmten Raster gewonnen und in Form binärer elektrischer Signale übertragen werden, mit verringerter Redundanz. Dieses Verfahren ist gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß nacheinander Signalfolgen bestimmter Länge auf das Vorhandensein von Binärziffern des ersten Binärwertes geprüft werden, der die auf dem Schriftstück vorhandene graphische Information kennzeichnet, daß für jede geprüfte Signalfolge ein Kennzeichnungsbit erzeugt wird, welches mit seinem ersten Wert das Vorhandensein zumindest einer Binärziffer dieses Wertes innerhalb der Signal- ■ folge und mit seinem zweiten Wert das Vorhandensein von den Untergrund des Schriftstfckes kennzeichnenden Binärziffern dieses Wertes an allen Stellen der Signalfolge kennzeichnet, und daß für jede geprüite Signalfolge zumindest ein Kennzeichnungsbit übertragen

909822/0763

T J

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ferner eine Codiereinrichtung vorgesehen. Diese enthält einen Speicher zur Speicherung zumindest einer zu prüfenden Signalfolge, mit dem Speicher verbundene Prüfeinrichtungen zur Peststellung des Vorhandenseins von Binärziffern des ersten Binärwertes in einer Signalfolge, Einrichtungen zur Erzeugung eines Kennzeichnungsbits des ersten binären Wertes für eine Signalfolge, die zumindest eine Binärziffer dieses Wertes enthält und eines Kennzeichnungsbits des zweiten binären Wertes für eine Signalfolge, die an allen Stellen eine Binärziffer dieses Wertes enthält, und■ Einrichtungen zur Übertragung zumindest eines Kennzeichnungsbits für jede geprüfte Signalfolge, wobei jeweils auf ein Kennzeichnungsbit des ersten Wertes der binäre Signalverlauf der betreffenden Signalfolge folgt.

Wenn eine Folge mit einer vorbestimmten Anzisfal binärer Ziffern in dem binären Videosignalverlauf aus einer gleichbleibenden Information für weiße bzw. den Untergrund kennzeichnende Teile des Schriftstückes besteht, so wird in den codierten Ausgangssignalverlauf eine einzelne binäre Ziffer eingesetzt, die die weiße bzw. die Untergrundinformation dieser Signalfolge kennzeichnet. Wird festgestellt, daß diese Folge schwarze bzw. Schriftinformationen enthält, so wird sie in vorbestimmte Unterfolgen unterteilt, wobei in den Ausgangssignalverlauf einzelne binäre Ziffern vorbestimmter Polarität eingesetzt werden, die die Art der in der jeweiligen Unterfolge vorhandenen Information kennzeichnen. Es werden also Folgen.von Bits nacheinander geprüft, wobei für jede Folge, die ' nur "weiße Informationen enthält, zur Kennzeichnung eine einzelne

909822/0763
-4-

"binäre Ziffer einer Polarität verwendet wird. I¹Ur die Polgen, die zu übertragende Daten bzw. schwarze Informationen enthalten, wird zur Kennzeichnung dieses Zustandes eine biäre Ziffer der anderen Polarität verwendet, und diese Gruppe wird in der beschriebenen Weise weiter unterteilt. Die weitere Unterteilung kann fortgesetzt werden, bis die kleinste Gruppe ein einzelnes Bit enthält, oder sie kann bei jeder beliebigen Stufe beendet werden, was von der Informationsverteilung auf dem Schriftstück abhängt. Sind weitere Unterteilungen nicht mehr sinnvoll und kann die Kompression nicht weiter erhöht werden, so bleiben die in der kleinsten Gruppe vorhandenen Daten entweder unkodiert oder sie werden durch einen anderen bestimmten Kode kodiert.

Der Codiereinrichtung wird zweckmäßig ein Delta-Godierer vorgeschaltet, um die vorhandene schwarze oder zu übertragende Schriftinformation weiter zu verringern. Bei einem Delta-Oodierer, wie er in der US-Patentschrift 2 916 i?53 von Crowley beschrieben ist, wird die Situation ausgenützt, daß aufeinanderfolgende abgetastete Zeilen ahnliche Informationen enthalten. Diese werden für eine jeweilige Zeile festgestellt und von der vorhergehenden Zeile abgezogen, so daß lediglich die Differenz zwischen beiden Zeilen übertragen wird. Durch Vorschaltung eines Delta-Codierers vor die binäre Codiereinrichtung wird die in dem Ausgangssignal des Delta-Codierers vorhandene schwarze Information verringert, wodurch eich die festzustellende weiße Information erhöht und entsprechend in der binären Codiereinrichtung codiert wird. Die vorliegende Er- " findung betrifft die Codierung der weißen Information, wobei die scherzen Informationen als ungeänderte Videoinformationen über-

909822/0763

-5-

tragen werden. Durch Hinzuführung eines Delta-Codierers wird die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Codiereinrichtung hinsichtlich der Codierung redundaafcer Informationen in einem Videosignalverlauf verbessert.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sowie deren weiterer Wesenszüge und Vorteile dient die folgende eingehende Beschreibung anhand der Figuren. Es zeigen:

Pig. 1 das Blockschaltbild für die Punktion eines Faksimilesenders, der gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist,

Pig. 2 das Blockschaltbild für die Punktion eines Paksimilesenders, der gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist,
Pig. 3a und 3b

Blockschaltbilder eines Faksimile-Datenübertragungssystems, das unter Anwendung der vorliegenden Erfindung arbeitet, Pig. 4 die Art der Codierung eines Teiles einer Abtastzeile auf einem Schriftstück zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Codiereinrichtung,

Pig. 5 das Schaltbild der gemäß der Erfindung ausgebildeten selektiv arbeitenden binären Codiereinrichtung, und

Pig. 6 das Schaltbild einer binären Decodiereinrichtung, die gemäß der Erfindung auf die in Pig. 5 dargestellte Codiereinrichtung abgestimmt ist.

In J¹Ig. 1 ist das Blacks clial !bild eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die von einem Faksimile-

909822/0763 _.

-6-

Abtaeter j^ahaltenen Videosignale werden in einer noch zu beschreibenden Weise in Seriendarstellung zur elektronischen unterteilung in Elemente einer vorbestimmten Anzahl binärer Ziffern gespeichert. Jedes nach der Unterteilung erhaltene Element wird dann nacheinander im Hinblick auf das Vorhandensein schwarzer Informationen bzw. zu übertragender Daten analysiert. Stellt sich heraus, daß ein Element nur aus weißen Informationen des Schriftsttickuntergrundes besteht, so wird es durch eine binäre Ziffer gekennzeichnet, die anstelle des gesamten Elementes übertragen wird. Enthält das Element jedoch auch schwarze bzw. zu übertragende Informationen, so wird es in ähnlicher Weise gekennzeichnet und insgesamt übertragen. Auch kann es in bestimmte Unterelemente weiterunterteilt werden und durch verschiedene binäre Ziffern weiter gekennzeichnet werden, die gleiek falls anstelle des gesamten Unterelementes übertragen werden. Die weitere Unterteilung kann fortgesetzt werden, bis die kleinste Gruppe aus einer einzelnen'binären Ziffer besteht, um schwarze Daten festzustellen, oder sie kann bei einer beliebigen Zwischenstufe beendet werden, was von dem Informationsgehalt des zu übertragenden Schriftstückes abhängt. Die in der kleinsten Gruppe enthaltenen Daten bleiben dann uncodiert, da weitere Unterteilung dann nicht mehr vorteilhaft ist.

In Pig. 2 ist das Blockschaltbild für den Oodiervorgang gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hierbei wird der Abtastlichtstrahl entsprechend der in einer Abtastzeile eines Schriftstückes möglichen InformationskapazJtät gesteuert. Während der Abtaststrahl über das Schriftstück wandert, wird die abgegebene Videoinformation auf das Vorhandensein schwarzer Daten geprüft Wird festgestellt," daß eine Signalfolge einige ^-^

909822/0763

schwarze Informationsdaten enthält, so wird sie entsprechend gekennzeichnet und der Abtaststrahl wird unterbrochen, so daß er nochmals über diese Datenfolge laufen muß. Der Inhalt dieser Folge kann insgesamt übertragen werden oder die weitere unterteilung und Analysierung kann weiter durchgeführt werden, um schwarze Informationsdaten in den Unterfolgen festzustellen. Dar Zustand der ünterfolgen und ihr Informationsinhalt werden wieder gekennzeichnet. Der Abtaststrahl wird bei der weiteren Unterteilung gesteuert, bis eine vorbestimmte Unterteilung erreicht ist. Mr jedes nachfolgende Element wird die Abtastung wieder aufgenommen, und der Codiervorgang bei der weiteren Unterteilung und Analysierung kann für jedes Element, das schwarze Informationen enthält, wiederholt werden. Jede der bekannten gesteuerten Abtastschaltungen und Abtasteinrichtungen kann zusammen mit einer Codiereinrichtung und Decodiereinrichtung, deren Arbeitsweise in Fig. 5 und 6 dargestellt ist, verwendet werden.

In Fig. 3a ist eine erste Ausführungsform eines i'aksimilesenders dargestellt, der gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet. Der Sendeteil dieser Einrichtung änthält einen Abtaster 301, der in Verbindung mit einem Zeittaktgenerator 311 Impulse erzeugt, die den schwarzen und weißen Bildelementen oder Bildpunkten entsprechen, welche den Bildinhalt darstellen. Der Abtaster 301 kann in Form bekannter mechanischer oder elektronischer Anordnungen ausgeführt sein, die die Dichte der Bächenelemente von Schriftbildern oder Abbildungen in Signale umwandeln. Im allgemeinen wird jedoch die elektronische Abtastung vorzugsweise angewendet. Der Abtaster enthält eine Lichtquelle, beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre,

909822/0763

-8-

ein optisches System zur Unterteilung des zu übermittelnden Schriftstückes in Flächenelemente, eine Einrichtung zur Urzeugung einer Abtastbewegung und eine lichtempfindliche Auswerteeinrichtung in Verbindung mit den zugehörigen Schaltungen. Die Schaltungen für die horizontale und vertikale Ablenkung der Abtasteinrichtung werden durch den Zeittaktgenerator 311 gesteuert. Dieser liefert neben den Impulsen für die Abtastschaltungen zur genauen Lenkung des Abtaststrahles ferner Zeitimpulse für den restlichen Sender, um das gesamte System zu synchronisieren und die Arbeitsweise der logischen Schaltungen zu steuern. In dem Abtaster 301 sind ferner die üblichen Faksimileschaltungen vorgesehen, also Synchronisations- und Zeitteilerschaltungen, die die analogen Informationssignale in digitale Ausgangssignale umwandeln.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Ausgang des Abtasters 301 mit dem Eingang eines Delta-Codierers 303 verbunden. Dieser arbeitet, wie bereits beschrieben, derart, daß ähnliche Informationen in aufeinanderfolgenden abgetasteten Zeilen festgestellt werden und die logische Differenz zwischen der Information einer Zeile und der Information der vorhergehenden Zeile gebildet wird, die dann lediglich übertragen wird. Das Delta-Oodierverfahren verlängert daher die Folgen weißer Informationen oder binärer Nullen, wodurch die Codiereinrichtung 305 einen Videoimpulszug erhält, der größere längen weißer Informationen enthält. Die binäre Codiereinrichtung wird im folgenden anhand der Fig. 5 noch eingehender beschrieben. Durch die Verwendung des Delta-Codierers 303 wird die . Bandbreitenkompression der gesamten Einrichtung erhöht. Die gemäß der Erfindung ausgebildete binäre Codiereinrichtung 305 arbeitet

909822/0763
-9-

jedoch, auch ohne Delta-Codierer zufriedenstellend, so daß dieser ' erforderlichenfalls weggelassen werden kann, wobei immer noch ein günstiger Kompressionsfaktor vorliegt. Der Delta-Codierer ist daher in Fig. 3a gestrichelt dargestellt, um seine wahlweise Verwendung anzudeuten.

Die Ausgangssignale der binären Codiereinrichtung 305 werden dem Eingang eines Pufferspeichers 307 zugeführt. Die aus der Codiereinrichtung 305 erhaltenen codierten Informationen werden in anhand der Pig. 5 noch zu beschreibender Weise in dem Pufferspeicher 307 vor ihrer Übertragung an den in Pig. 3b dargestellten Empfänger vorübergehend gespeichert. Der Pufferspeicher 307 kann aus logischen Flip-Flops oder aus einer Magnetkernmatrix bestehen. Die codierten Informationen werden mit der durch die Codierung bedingten Geschwindigkeit in den Pufferspeicher 307 eingegeben. Die zu übertragenden Informationen werden aus dem Pufferspeicher jedoch mit einer Geschwindigkeit ausgespeichert, die der Bandbreite des Übertragungskanals angepaßt ist.

Am Anfang und am Ende des Übertragungskanals ist jeweils eine Anpassungsschaltung 309 und 4-01 vorgesehen, die den Sender bzw. den Empfänger an den Übertragungskanal anpaßt. Diese Schaltungen (data sets) bewirken eine Anpassung und Leistungsverstärkung und enthalten eventuell auch Modulationseinrichtungen. Sie können Leitungeverstärker oder Frequenzumtastungseinrichtungen enthalten. Ferner kann ein Taktgenerator bekannter Frequenz zur Synchronisation der Übertragung vorgesehen sein*

In Pig. 3b ist ein Fakaimileeepffinger dargestellt, der hinsicht-

909822/0763

lieh seiner Arbeitsweise auf den in Fig. 3a dargestellten Sender abgestimmt ist. Die übertragene Videoinformation wird in der Anpassungsschaltung 401 empfangen. Die. Information wird in dieser Schaltung aus der für die Übertragung günstigen Darstellungsart in die für den Empfänger geeignete Darstellungsart umgewandelt. Der Pufferspeicher 405, ahn]ich dem Pufferspeicher 307 in Fig. 3a, empfängt die Information und gibt sie an die Decodiereinrichtung mit einer dieser entsprechenden Geschwindigkeit weiter. Die Decodiereinrichtung 405 arbeitet auf eine anhand der Fig. 6 noch zu ; beschreibende Weise und erzeugt eine Videosignalfolge mit der ursprünglichen Redundanz. Mit dem binären Decodierer 405 kann ein Delta-Decodierer 407 verbunden sein, wenn ein entsprechender Delta-Codierer im Sender vorgesehen ist. Der Delta-Decodierer 407 erzeugt das weitere originale Videosignal durch Wiedereinfügung der schwarzen Informationen an den entsprechenden Stellen in den Signalverlauf .

Mit dem Delta-Decodierer 407 oder dem binären Decodierer 405 ist der Faksimileschreiber 409 verbunden. Dieser besteht aus einem flying spot-Abtaster, der mit einer Kathodenstrahlröhre arbeitet, wie sie auch in dem Abtaster für den Sender verwendet wird. Der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre im Schreiber wird abhängig von den empfangenen Videosignalen selektiv ein- und ausgeschaltet, so daß er eine mit der Information modulierte Lichtquelle zur selektiven Beleuchtung von Flächenelementen auf einer lichtempfindlichen Schicht eines xerographischen Schreibers darstellt. Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise eines xerographischen Faksimilesehreibers wird auf die US-Patentschrift 3 149 ^01 hingewiesen. Es sei

909822/0 763

-11-

jedoch bemerkt, daß anstelle eines xerographischen Faksimilesehreibers auch andere Arten von Faksimileschreibern zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

In Fig. 4 ist in einem Diagramm ein Videoimpulsverlauf dargestellt, wie er aus der Abtasteinrichtung geliefert wird. Ferner ist der entsprechende gemäß der Erfindung codierte Signalverlauf dargestellt. Das beschriebene Codierverfahren verringert die Anzahl binärer Ziffern, d.h. derjenigen Bits, die zur Kennzeichnung einer Information in digitaler Darstellung erforderlich sind. Das er- ■ findungsgemäße Codierverfahren wirkt sich dann am besten aus, wenn dieDaten aus Gruppen einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Bits derselben Art bestehen und wenn die Gruppen der einen Art in der Mehrzahl vorhanden sind. Zum Zwecke der Definition wird angenommen, daß die Gruppen mit binären Nullen wahrscheinlich am meisten auftreten und .die weißen Flächen bzw. den Untergrund repräsentieren, während die Gruppen mit binären Einsen das Vorhandensein schwarzer oder zu übermittelnder Informationen kennzeichnen. ·

Der Videosignalverlauf aus der Abtasteinrichtung wird durch die Codiereinrichtung in A Folgen von jeweils N Bits unterteilt, wie noch eingehender beschrieben wird, N ist kleiner als die längste Gruppe aufeinanderfolgender binärer Nullen, die aller Wahrscheinlichkeit nach auftritt. Wird festgestellt, daß diese Folge insgesamt nur binäre Nullen enthält, so wird zu ihrer Codierung eine einzelne binäre Null verwendet. Besteht die gesamte zu übermittelnde Nachricht aus binären Nullen bzw. weißer Information, so werden- zur Codierung entsprechend den A Folgen A binäre Nullen ver-

90 9822/0 76 3

-12-

wendet. Wird in einer Folge eine schwarze Information festgestellt, so wird zur Kennzeichnung dieses Zustandes eine einzelne binäre "1" verwendet, die anzeigt, daß diese Folge in B Unterfolgen von jeweils If/B Mts unterteilt werden muß, wobei N/B eine ganze Zahl ist. Diese:· Unterfolgen von jeweils TS/B binären Ziffern werden nacheinander geprüft und für jede Gruppe, die nur binäre Nullen enthält, wird eine einzelne binäre Null zur Kennzeichnung verwendet. Für diejenigen Gruppen, die schwarze Informationen enthalten, wird zur Kennzeichnung dieses Zustandes eine binäre 1 verwendet und die Gruppe wird in der beschriebenen Weise weiter unterteilt. Dienachfolgende weitere Unterteilung kann fortgesetzt werden, bis die kleinste Gruppe nur eine einzelne binäre Ziffer enthält, oder sie icann bei jeder beliebigen Zwischenstufe entsprechend der Informationsverteilung auf dem zu übertragenden Schriftstück beendet werden. An demjenigen Punkt, wo die weitere Unterteilung keine Erhöhung der Kompression bewirkt, wird die in der kleinsten Gruppe enthaltene schwarze Information in den Ausgangsdaten-verlauf übertragen.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel wurde eine abgetastete Zeile mit 1344 Bits in 21 Folgen von jeweils 64 Bits unterteilt. Zur einfacheren Erklärung des Codiervorganges ist lediglich ein Teil dieser Zeile dargestellt. Es wird angenommen, daß die kleinste zu nutzende Gruppe eine länge von 4 Bits hat, so daß die Folge von 64 Bits in 4 Unterfolgen von jeweils 16 Bits und darauf in 16 Gruppen von jeweils 4 Bits weiter unterteilt wurde. Die erste Folge von 64 Bits enthält 64 binäre Nullen, die einen weißen Untergrund anzeigen und daher im codierten Ausgangssignalverlauf durch eine binäre Null gekennzel^g-t, tffA* A^{e das} »iohtvorhandenaein einer

ORDINAL iNSPECTED -13-

zu übertragenden schwarzen Information innerhalb der ersten 64Bits anzeigt. Die Prüfung der zweiten Folge von 64 Bits ergibt, daß in der dritten Gruppe von 4 Bits innerhalb der zweiten Unterfolge von 16 Bits eine schwarze Information vorhanden ist. Daher wird in den Ausgangsdatenverlauf eine binäre 1 eingesetzt, die das Vorhandensein dieser schwarzen Information innerhalb der zweiten Folge von 64 Bits anzeigt.

Da in den Videosignalen der Abtasteinrichtung eine schwarze Information festgestellt wurde, werden nun in der Codiereinrichtung die 4 Unterfolgen von jeweils 16 Bits nacheinander geprüft. Da in der ersten Unterfolge von 16 Bits keine schwarze Information festgestellt wird, wird in den Ausgangsdatenverlauf eine binäre Hull eingesetzt. Bei Prüfung der zweiten .Unterfolge von 16 Bits wird in der dritten Gruppe von 4 Bits eine schwarze Information festgestellt und daher eine binäre 1 in den Ausgangssignalverlauf eingesetzt, die das Vorhandensein dieser schwarzen Information innerhalb der zweiten Unterfolge kennzeichnet. Bei Feststellung der schwa· r.-zen Information unterteilt die Codiereinrichtung diese Unterfolge in die 4 Gruppen von jeweils 4 Bits. Da die erste Gruppe von 4 Bits keine schwarze Information enthält, wird in den Signalverlauf eine binäre lull eingesetzt. Die Prüfung der zweiten Gruppe von 4 Bits ergibt, daß keine binäre 1 oder eine schwarze Information vorhanden ist, so daß eine weitere binäre Null in den Signalverlauf eingesetzt wird. Die nächste Gruppe von 4 Bits enthält jedoch schwarze Information und es wird eine binäre 1 in den Signalverlauf eingesetzt, die das Vorhandensein der schwarzen Information in dieser Gruppe anzeigt. Die nächsten 4 Bits im Ausgangsaignalverlauf sind die tatsächlichen Videodaten, wie sie vom Abtaster festgestellt wurden.

909822/0763

-14-

Auf diese Weise wird in den Ausgangssignalverlauf die binäre Folge "1101" eingesetzt, die die tatsächliche Videoinformation repräsentiert. Eine weitere Prüfung der zweiten 16 Bits-Unterfolge ergibt keine schwarze Information bzw. keine binäre 1 in der letzten 4 Bits-Gruppe und daher wird eine binäre Null in&en Datensignalverlauf eingesetzt, die diesen Zustand kennzeichnet.

Da die binäre 1 bzw. schwarze Information in der zweiten 64 Bits-Folge festgestellt wurde, muß die Prüfung der beiden folgenden 16 Bits-Unterfolgen fortgesetzt werden. Da in diesen letzten Unterfolgen keine schwarze Information bzw. binäre 1 festgestellt wird, werden in den Signalverlauf zwei binäre Nullen eingesetzt. Auf diese Weise ist zu erkennen, daß nur bei Peststellung einer schwarzen Information in einer 64 Bits-Folge eine Unterteilung in weitere Gruppen zur Feststellung der Lage der schwarzen Information bzw. der binären 1 erfolgt. Die dritte 64 Bits-Folge, von der lediglich ein Teil dargestellt ist, mithält keine schwarze Information und daher wird eine binäre Null in den Datenverlauf eingesetzt, die diesen Zustand kennzeichnet.

Wurde beispielsweise eine gesamte Zeije abgetastet und keine schwarze Information bzw. binäre 1 festgestellt, so bestfeilt das codierte Wort für diese gesamte Zeile aus 21 binären Nullen, die das Fehlen einer schwarzen Information anzeigen. Abgesehenvon dem Sychronisationswort, daszwischen den Daten verschiedener Zeilen erscheint, um im Empfänger den Beginn und das Ende einer codierten Zeile anzeigen, betragt die maximale Bandbreitenkompression einer Zeile durch die vorstehend beschriebenen Unterteilungen 64 ϊ 1· Selbst-

909822/0763

-15-

verständlich können auch andere Unterteilungen angewendet werden, was von der Verteilung der schwarzen und weißen Information auf dem abzutastenden und zu übermittelnden Schriftstück abhängt.

In Pig. 5 ist eine Schaltung für die in Pig. 3 dargestellte gemäß der Erfindung ausgebildete binäre Codiereinrichtung 305 dargestellt. Die binäre Codiereinrichtung 305 ersetzt weiße Information durch entsprechende Bits, während sie schwarze Information uncodiert weiter gibt. Zur besseren Erklärung werden Polgen von 64 Bits, die in Unterfolgen von 16 Bits und dann in Gruppen von 4 Bits unterteilt werden, verwendet. Dem Fachmann ist es jedoch möglich, auch andere Unterteilungen anzuwenden.

Zeigen alle Stellen in einer Folge von 64 Bits weiße Information an, so werden sie durch eine binäre Null ersetzt. Ist in einer Folge von 64 Bits eine schwarze Information vorhanden, so wird eine binäre 1 übertragen. Auf diese folgt ein Kontrollbit, das anzeigt, ob die ersten 16 Bits dieser Folge von 64 Bits eine schwarze Information enthalten. Ist dies nicht der Fall, so wird eine binäre Null übertragen. Auf diese folgt ein Kontrollbit, daß das Vorhandensein einer weißen Information für die zweite Folge von 16 Bits anzeigt. Wird schwarze Information festgestellt, so werden entsprechend schwarz oder weiß aeeigende Kontrollbits in Vierer-Gruppen übertragen. Auf ein schwarz-Bit an dieser Stelle folgt eine Gruppe der vier tatsächlichen Video-Bits, wie sie durch die Abtasteinrichtung geliefert werden. Dieser Vorgang setzt sich für alle vier Unterfolgen, von jeweils 16 Bits innerhalb der 64 Bits-Polge fort.

909822/0763
-16-

Mit der in Fig. 5 dargestellten Schaltung wird dieses Codierverfahren derart:, durchgeführt, daß der Videosignalverlauf der Abtasteinrichtung geprüft wird, und daß das Vorhandensein eines jeden schwarzen Information-Bits in den Blöcken von 64,16 und 4 Bits festgestellt wird. Die erforderlichen Anzeige-Bits werden dann an den entsprechenden Stellen eingefügt, worauf jeweils die tatsächlichen Videodaten folgen, falls eine schwarze Information angezeigt wird. Die Videoinformation wird in die Codiereinrichtung gesteuert durch einen Taktimpuls des Zeittaktgenerators mit der der Abtastung entsprechenden Geschwindigkeit eingegeben. Die Flip-Flop-Schaltung 501 überwacht den Videoimpulsverlauf hinsichtlich der schwarzen Informationen in Folgen von 64 Bits, TÄirend die Flip-Flop-Schaltung 509 diese Funktion in Unter folgen von 16 Bits, und die Flip-Flop-Schaltung 523 in Gruppen von 4 Bits ausführt.

Nach dem 64sten Taktimpuls zeigen die Flip-Flop-Schaltungen 501, 509 und 523 an, ob schwarze Informations-Bits innerhalb der in den Schieberegistern 529, 531 und 533 gespeicherten 64 Bits, den ersten 16 gespeicherten Bits und den ersten 4 gespeicherten Bits vorhanden sind. Bei Unterteilung der Zeit zwischen zwei Taktimpulsen in itchtel wird zwischen dem ersten und dem dritten Achtel die Information der Flip-Flop-Schaltung 501 über das NAND-Gatter 503 in die Flip-Flop-Schaltung 505 und auch in den Speicher als ein Anzeigebit übertragen. Zwischen dem dritten Achtel und dem fünften Achtel der l'aktZwischenzeit wird die Information der FlIp-Flop-Schaltung 509 über das NAND-Gatter 511 in die Flip-Flop-Schattung 513 übertragen. Zeigt die in der Flip-F3ip-Schaltung vorhandene Information ein schwarzes Bit innerhalb der Folge von

909822/0763
-17-

64 Bits, so wird die in die Flip-Flop-Schaltung 513 gerade übertragene weiße oder schwarze Information ferner als ein Anäeigebit gespeichert, wie dies auch bei der auf die Flip-Flop-Schaltung 513 später beim 16., 32. und 48. Taktimpuls übertragenen neuen Information geschieht. Wird jedoch in der Flip-Flop-Schaitung 513 nur weiße Information festgestellt, so wird keines der Kontrollbits der Flip-Flop-Schaltung 509 gespeichert.

k In ähnlicher Weise wird zwischen dem 5. und 7. Achtel der Taktzwischenzeit die Information der Flip-Flop-Schaltung 523 über das AMD-Gatter 525 auf die Flip-Flop-Schaltung 527 übertragen. Sie wird gleichfalls gespeichert, wenn beide Flip-Flop-Schaltungen 505 und 513 eine schwarze Information in der vorliegenden Unterfolge feststellen. Ist dies der Fall, so wird die tatsächliche Videoinformation durch die nächsten 4 Taktimpulse eingespeichert. Von diesen Videobits zeigt zumindest eines eine schwarze Information an. Wurde dieses Anzeigebit der Flip-Flop-Schaltung 523 gespeichert, so wird der Informations inhalt beim 4·, 8. und 12.Taktimpuls gleichfalls gespeichert, worauf vier Daten bits folgen,falls in dieser Gruppe von vier Bits eine schwarze Information angezeigt wurde. Die NAND-Gatter 515, 517 und519 und das Negativ-Oder-Gatter 521 liefern die Schiebeimpulse zur Eingabe der aus dem Negativ-Oder-Gatter 507 erhaltenen Daten in den Pufferspeicher.

Zum besseren Verständnis wird die tatsächliche Arbeitsweise der binären Codiereinrichtung gemäß Fig. 5 anhand des in Fig. 4 dar gestellten Videoimpulsverlaufes beabrieben. Die Ausgangs-Videoin- formation der Abtasteinrichtung wird bei jedem Taktzeitpunkt·mittels

909822/0763

-18-

/R

eines besonderen Taktiapulses des Zeittaktgenerators schrittweise in das 48 Bits - Schieberegister 529 eingegeben. Die Eingangs- Videoinformation steht ferner am Stelleingang der Flip-Flop-Sehaltung an. Da eine binäre Null eine weiße Information und eine binäre 1 eine schwarze Information anzeigt, erkennt man, daß die Flip-Flop-Schaltungen 501, 509 und 525 immer zurückgestellt sind, wenn nicht ein Setzen durch das Vorhandensein einer binären 1 zur Anzeige schwarzer Information erfolgt ist. Dies bedeutet, daß der logische Zustand ^w0" durch eine Sperrspannung gekennzeichnet wird, die durch | Anlegen einer Gleichspannung an den Ruckste11eingang der Flip-Flop-Schaltungen erzeugt wird. Daher werden bei schrittweiser Eingabe der Videoinformation in das 48 Bits-Schieberegister 529 am Rückstelleingang der Flip-Flop-Schaltung 501 die binären Nullen des Informationsverlaufes vorliegen. Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 501 bleibt daher im binären Zustand "0", da am Eingang eine binäre 1, die eine schwarze Information anzeigt, zur Umschaltung der Flip-Flop-Schaltung in den binären Ausgangszustand "1" erforderlich ist. Wurde mit der Flip-Flop-Schaltung 501 keine schwarze Information bzw. keine binäre 1 festgestellt, nachdem alle 64 JBits in die Schieberegister eingegeben waren, so wurde an dem binären Zustand "0" am Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 501 nichts geändert. Zwischen dem 63. und 64. Zeitschritt wird das ÜÜD-G-atter 503 durch einen Zeitimpuls von der Dauer eines Achtels der Taktzeit geöffnet, und durch die Umkehr der Polaritäten erscheint an seinem Ausgang eine binäre 1. Dieses Signal erscheint gleichfalls am Eingang des Negativ-Oder-Gatters 507. Durch Umkehr der Polaritäten wird die binäre in eine binäre 0 invertiert, die dem Ausgang des Pufferspeichers zugeführt wird. Da in der gesamten ersten Folge von 64 Bits keine

909822/0763

-19-

binäre 1 oder schwarze Information festgestellt wurde, erscheint keines der Kontrollbits der Flip-Flop-Schaltungen 53*5 und 527 am Ausgang des Negativ-Oder-Gatters 521. Deshalb erscheint der Hicht-Zeitimpuls beim 63» zuzüglich $/4 Taktimpuls mit einer Dauer von 1/8 Taktzeit als eine binäre 1 am Ausgang des Negativ-Oder-Gatters 521 und ermöglicht die Eingabe der binären Null vom Negativ-Oder-Gatter 507 in den Pufferspeicher.

Zur Sicherheit ist in der Codiereinrichtung vorgesehen, daß bei Umwandlung einer binären Null in eine binäre 1 in den Schieberegistern durch äußere Störvorgänge und damit verbundene fälsdliche Anzeige des Vorhandenseins einer schwarzen Information eine Weiterleitung dieser Information an den Pufferspeicher nicht möglich ist. Da die Eingangsvideoimpulse direkt dem Eingang der Flip-Flop-Schaltung 501 zugeführt wurden und danach keine schwarze Information bzw. keine binäre 1 festgestellt wurde, bleibt der Ausgang des NAND-Gatters 503 beim 63. Zeittakt im binären Zustand "1", wie bereits beschrieben. Da die Flip-Flop-Schaltung 505 nicht mit geänderten Eingangsimpulsen angesteuert wurde, bleibt ihr Ausgangssignal im binären Zustand "0". Die Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltung 505, die dem Eingang der NAND-Gatter 511 und 525 zugeführt werden, sperren diese gegen einen Durchgang des für die Feststellung einer binären 1 bzw. einer schwarzen Information erforderlichen Anzeigebits zum Negativ-Oder-Gatter 521, dessen Ausgangsimpulse die Ausgabe der codierten Videosignale aus dem Gatter 507 bewirken.

Während die Information der ersten 64 Bits-Folge durch das Schiebe-

909822/0763

-20-

register 529 geleitet und codiert wird, erscheint bereits die nächste 64 Bits-Folge. Jetzt jedoch wird die Flip-Flop-Schaltung 501 zurückgestellt, falls sie gesetzt war. Da keine schwarze Information in der ersten 64 Bits-Folge festgestellt wurde, "befand sich die Flip-Flop-Schaltung 501 jedoch bereits im rückgestellten Zustand, während die 64 Bits der nächsten Folge in das 48 Bits-Schieberegister 529 eingegeben werden, befinden sich vor diesen die Informationsbits der vorhergehenden 64 Bits-Folge innerhalb des Informationsflusses.

In Verbindung mit Ii¹Ig. 4 ist zu erkennen, daß die ersten 16 Bits der zTO-ten 64 Bits-Folge keine schwarze Information sondern nur binäre Hüllen enthalten. Deshalb bleibt die Flip-Flop-Schaltung im binären Zustand "0" bzw. im rückgestellten Zustand, bis an ihrem Setzeingang die Information der zweiten 16 Bits-TJnterfolge empfangen wird. Dabei zeigen 8 Bits weiße Information, jedoch wird durch das y. Bit dieser Unterfolge eine schwarze Information angezeigt, wodurch die Flip-Flop-Schaltung 401 in den binären Zustand "1^M gesetzt wird. Diese Information hat das 48 Bits-Schieberegister jedoch nur zum Teil durchlaufen, da dieses noch die 64 Bits der vorherigen Folge verarbeitet.

Werden die ersten 16 Bits der zweiten 64 Bits-Folge aus dem 48 Bits-Schieberegister 529 ausgegeben, so zeigt die Flip-Flop-Schaltung 509 an, daß keine schwarze Information vorhanden ist. Wird die zmte 16 Bits-Unterfolge der zweiten 64 Bits-Folge aus dem Ί8 Bits.-Schieberegister 509 in das 12 Bits-Sohieberegister 531 gegeben, so zeigt diö Flip-Flop-Schaltung 509 das Vorhandensein der schwarzen Information an, indem sie vom binären Zustand "O" in den binären

909822/0783 -21-

Zustand "1" gesetzt wird. Ist die erste 16 Bits-Unterfolge aus dem 48 Bits-Schieberegister 529 ausgegeben, so sind alle 64 Bits der zweiten folge in die Schieberegister eingegeben. Zu dieser Zeit öffnet ein Taktimpuls das NAND-Gatter 503 und ermöglicht die Durchschaltung des binären Ausgangssignales "1ⁿ der Flip-Flop-Sehaltung 501 an den Ausgang dee NAND-Gatters 505 als eine binäre Null. Durch Inversion an ihrem Ruckste11eingang zusammen mit dem Zeitpimpuls beim 63. zuzüglich I/4 Taktimpuls wird die Flip-Flop-Schaltung 5Ü5 ) zurückgestellt. In diesem Zustand wird die binäre Null amAusgang des NAND-Gatters 503 am Negat iv-Oder-Gatter 507 invertiert und im Pufferspeicher durch den itfieht-Zeitimpuls am Negativ-Oder-Gatter 521 gespeichert.

Das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 505 befindet sich nun im binären Zustand "1", wodurch das NAND-Gatter 511 geöffnet wird. Wird die zweite 16 Bits-Uhterfolge aus dem 48 Bits-Schieberegister 529 ausgegeben, so wird mit der Flip-Flop-Schaltung 509 die Änderung von weißer auf schwarze Information festgestellt, wodurch sie in den binären Zustand "1" gestellt wird. Da das NAND-Gatter 511 jetzt zur Taktzeit 15 i>/ö geöffnet ist, erscheint eine binäre Null am Ausgang des NAND-Gatters 511m die die Flip-Flop-Schaltung 513 zurückstellt. Ihr binärer Zustand "1" erscheint als Signal an den Eingängen der NAND-Gatter 515 und 525. Mit dem Zustand "1" der Flip-Flop-Schaitung 509t der an den NAND-Gatern 517 und 525 liegt, wird das NAND-Gatter 525 geöffnet. Wird mit den Flip-Flops 509 und 513 das Fehlen der schaarzen Information in der ersten 16 Bits-

Unterfolge festgestellt, so wird über das NAND-Gatter 517 und das Ntgat^iv-Oder-Gatter 521 ein Signal zur Weiterschaltung an den

&Q9822/0763

-22-

Pufferspeicher 307 (Fig. 3a) geleitet, wobei der binäre Zustand "O" die gesamte weiße Information am Ausgang des NAND-Gatters 511 kennzeichnet. Sobald mit der Flip-Flop-Schaltung 513 das Vorhandensein schwarzer Information von der Flip-Flop-Schaltung 509 her festgestellt wird, wird diese zurückgestellt, um die Feststellung schwa* zer Information in den nächsten 16 Bits-Unterfolge zu erblichen.

Während die 16 Bits-Unterfolge mit der schwarzen Information durch das 12 Bits-Schieberegister 531 geleitet wird, wird die Flip-Flop-Schaltung 523 bei Feststellung der schwarzen Information in den binären Zustand ⁿ1^w gesetzt. Da das NfcUD-G-atter 525 mit dem Taktimpuls zwischen dem ersten und vierten Zeittakt geöffnet wurde, erscheint die binäre 1 am Eingang des NAND-Gatters 525 an dessen Ausgang sowie am Eingang der Flip-Flop-Schaltung 527 als eine binäre Null. Durch die Spannungsumkehr am Rückstelleingang der Flip-Flop-Schaltung 527 wird am-Eingang des NAND-Gatters 519 der binäre Zustand ^1!1" festgestellt. Der andere Eingang des NAND-Gatters 519 ist mit dem Zeittaktgenerator vafrunden, wodurch mittels Polaritätsumkehr am Negativ-Oder-Gatter 521 eine Informationseingabe in den Pufferspeicher 307 mit den nächsten vier Taktimpulsen liglich ist. Diese Information erscheint am Ausgang des NAND-Gatters 535 und durch Polaritätsumkehr am Negativ-Oder-Gatter 507. Sie wird in dem Pufferspeicher durch die am Negatev-Dder-Gatter 521 abgenommenen Schiebeimpulse eingespeichert. Diese Videoimpulse stellen die durch

die Abtasteinrichtung gelieferte tatsächliche Videoinformation dar, die
<d*urch das 4 Bi.te-Schieberegister 533 geleitet wurde.

Die Flip-Flop-Schaltung 523 wurde mit dem Taktimpuls zwischen der dritten und der vierten Taktzeit zurückgestellt, um die nächsten

909822/0763

Lf

4 Bits in der letzten Gruppe der zweiten 16 Bits-Unterfolge zu prüfen. Da in der letzten Gruppe keine schwarze Information vorliegt, wird die Flip-Flop-Schaltung 523 nicht gesetzt, wodurch sie das NAND-Gatter 525 sperrt. Dieses liefert in diesem Zustand eine Mnäre 1, mit der die Flip-Flop-Schaltung 527 gesetzt wird, so daß sie das NAND-Gatter 519 sperrt. Das am Ausgang des NAND-Gatters 525 erscheinende Signal 1 liegt ferner am Eingang des Negativ-Oder-Gatters 507 und erscheint an dessen Ausgang durch die Umkehr als binäre Null. Das NAND-Gatter 515 erhält einen Taktimpuls zwischen der dritten und vierten Taktzeit und gibt in den Pufferspeicher «5O7 die binäre Null ein, welche das Fehlen einer schwarzen Information in der letzten Gruppe der zweiten 16 Bits-Unterfolge anzeigt.

Während dieser Vorgänge wurde die dritte 16 Bits-Unterfolge der zweiten 64 Bits-Folge durch die Flip-Flop-Schaltung 509 geleitet, die keine schwarze Information feststellt. Deshalb bleibt am Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 509 der Zustand "0" erhalten, wodurch das NAND-Gatter 511 gesperrt bleibt. An dessen Ausgang bleibt eine binäre 1 stehen, die durch Umkehrung im Negativ-Oder-Gatter 507 an dessen Ausgang als binäre Null erscheint. Durch einen Zeitimpuls zwischen der 15. und 16. Taktzeit am NAND-Gatter 517 wird diese binäre Null in den Pufferspeicher 307 eingegeben und zeigt an, daß sich in der dritten 16 Bits-Unterfolge keine schwarze Information befindet. Die Flip-Flop-Schaltung 509 stellt auch die weißen Zustände der 4. 16 Bits-Unterfolge fest und durch den selben Vorgang speichert die Codiereinrichtung eine binäre Null, die gleichfalls das Fehlen einer schwarzen Information in der vierten 16 Bits- ■ Unterfolge anzeigt.

909822/0763

-24-

In den Torstenenden Abschnitten wurde die Funktionsweise der binären Codiereinrichtung mit den ersten beiden 64 Bits-Folgen innerhalb eines Signalverlaufes, der einer abgetasteten Zeile entspricht, beschrieben. Die Codiereinrichtung arbeitet für die folgenden 64 Bits-Folgen in derselben Weise wie vorstehend beschrieben, bis die gesamte Zeile oder Übertragung geprüft und codiert ist. Die Funktionsweise ist ähnlich, jedoch abhängig von der Verteilung der schwarzen Informationen. Nachdem die gesamte Zeile geprüft und codiert ist, kann ein spezielles Sychronisationswort in den codierten Datenverlauf eingesetzt werden, so daß im Empfänger der Anfang und das Ende einer codierten Zeile feststellbar ist. Ein derartiges Synchronisationswort kann im Pufferspeicher bei Feststellung des Endes oder Anfangs einer Zeile eingesetzt werden, was vom Aufbau der jeweiligen Einrichtung abhängt. Ein Generator für ein Synchronisationswort kann aus einer logischen Flip-Flop-Schaltung bestehen, die bei Ansteuerung ein Sychronisationswort vorbestimmter Länge erzeugt. Die Codierung der Videoinformationen und die Einsetzung der Synchronisationsworte wird fortgesetzt, bis die gesamte Länge des Schriftstbkes abgetastet und codiert ist bzw. bis eiijiSignal für das Ende des Schriftstückes festgesieLlt wird, wodurch der Betrieb der Abtasteinrichtung und des Empfängers unterbrochen wird.

In Fig. 6 ist die Schaltung für eine binäre Decodiereinrichtung 405 gezeigt, die der in Fig. 5 dargestellten Codiereinrichtung angepaßt ist. Diese Schaltung erzeugt die richtigen Videodaten, deren Bits sich nur bei jedem laktzeitpunkt ändern können. Die auf der · Leitung 61 i? ablaufenden Vorgänge zwischen den !Daktaeiten ändern ■ das Ausgangssignal nicht, da dieses duroh die besonderen Taktimpulse

909822/0763

gesteuert wird. Dies bedeutet, daß der Zustand am Ausgang der Schaltung zum Zeitpunkt eines Taktes das Videosignal bis zum nächsten Takt bestimmt, unabhängig vom Zustand auf d;er leitung 615 zwischen zwei Taktimpulsen. Die NAüfD-Gatter 607, 609 und 611 sowie das Negativ-Oder-Gatter 611> erzeugen Impulse, die zum Einsetzen zusätzlicher Daten aus dem Pufferspeicher dienen. Die Daten werden bei jeder Taktzeit ausgegeben. Die Betriebsweise dieser Schaltung läßt sich am einfachsten im Hinblick auf bestimmte angenommene Eingangsdaten beschreiben.

Setzt man als codiertes Videosignal das in Fig. 4 dargestellte Signal 0101001(1101)0000 voraus, so ist das erste Bit nach dem Synchronisationswort, das decodiert werden muß, eine binäre Null. Dies bedeut.et, daß die ersten 64 Bits des Videosignals als weiße Inlrmation geschrieben werden müssen. Dieses Bit wurde aus dem Pufferspeicher 403 zwischen den Taktimpulsen bei 1/8 Taktzeit ausgegeben. Bei 1/4 Taktzeit wird die Flip-Flop-Schaltung 605 durch den Taktimpuls gesetzt, der nach jeweils 64 1/4 Taktzeiten erscheint. Dadurch wird das NAND-Gatter 611 mit der binären Null am Ausgang der Flip-Flop-Schättung 605 gesperrt, so daß die ankommenden Daten bei je€er 16 3/8 Taktzeit nicht angenommen werden. Deshalb wird bei 16 1/2 Taktzeit die Flip-Flop-SchaL tung 603 zurückgestellt, und das NAND-Gatter 609 sperrt durch die binäre Null am Ausgang dieser Flip-Flop-Schaltung'den 5/8 Taktimpuls, so daß die ankoaBnden Daten nicht aus dem Pufferspeicher 403 entnommen werden. Bei 4 3/4 Taktzeit wird die Flip-Flop-Schaltung 601 zurückgestellt, und das NAND-Gatter 607 sperrt infolge der binären Null an seinem Eingang die Eingabe der Daten vom Pufferspeicher in die

909822/0763

Decodiereinrichtung. Das nächste Datenbit des Pufferspeichers 403 wird nur eingegeben, wenn der Taktimpuls bei 64 1/8 Taktzeit erscheint. So wird für 64 Taktimpulse nur die erste binäre Null aus dem Pufferspeicher 403 in die Decodiereinrichtung eingegeben, wobei durch die 64 Taktimpulse an der Flip-Flop-Schaltung 615 eine Übertragung in die Schreibeinrichtung als weiße Information erfolgt.

Die nächste Binärziffer im codierten Videosignalverlauf in Fig. 4 ist eine binäre 1, die anzeigt, daß sich in der zvssLten 64 Bits-Folge eine schwarze Information befindet. Wird die binäre 1 aus dem Pufferspeicher ausgegeben und bei 64 1/8 Taktzeit in die Decodiereinrichtung geleitet, so wird die Flip-Flop-Schaltung 605 bei 64 1/4 Taktzeit gesetzt und das NAND-Gatter 611 ermöglicht, daß der 3/8 Taktimpuls bei der 16. Taktzeit die Daten aus dem Pufferspeicher in die Decodierschaltung eingibt. Da eine binäre Null vorliegt, und zwar das dritte Bit in dem in Fig. 4 gezeigten Videosignalverlauf, werden die ersten 16 Videobits in dieser zweiten Folge von 64 Bits als weiße Information gekennzeichnet. Daher wird die Flip-Flop-Schaltung 603 beim 16. Taktzeitraum nach 1/2 Taktzeit zurückgestellt und das Gatter 609 gesperrt. Ferner wird die: Flip-Flop-Schaltung 601 im vierten Taktzeiträumtei 3/4 Taktzeit zurückgestellt und sperrt das NAND-Gatter 609. Da keine Schiebeimpulse am Ausgang des Negativ-Oder-Gatters 613 auftreten, wanden bei den Taktzeitpunkten 16 Bits für weiße Video-Informationen durch die Taktimpulse ausgespeichert.

Bei der 16 3/ö - Taktzeit wird das nächste bzw. vierte Kontrollbit in Fig. 4 aus dem Pufferspeicher 403 in die binäre Decodiereinrich-

909822/0763

-27-

tung eingegeben. Da dies eine binäre 1 ist, wird angezeigt, daß innerhalb der nächsten 16 Bits-Unterfolge eine schwarze Information vorkommt. Deshalb wird beim 16. Taktzeitraum bei 1/2 Taktzeit die Flip-Flop-Schaltung 603 mit dieser binären Eins gesetzt, wodurch der 5/8-Taktimpuls innerhalb der vierten Taktzeit ein weiteres Datenbit vom Pufferspeicher 403 ausspeichern kann. Da die nächste Binärziffer eine Null ist, befindet sich innerhalb der ersten 4 Bits in der zweiten 16 Bits-Unterfolge nur weiße Information. Da diese binäre Null die KLip-Flop-Schaltung 601 nicht in den binären Zustand ⁿ1^w setzt, werden mit den nächsten vier Taktimpulsen vier · binäre Nullen ausgespeichert. Das NAND-Gatter 609 hat an seinem Eingang eine binäre Eins, die anzeigt, daß in der zweiten 16 Bits-Unterfolge eine schwarze Information bei der 4 5/8 Taktzeit auftritt. Deshalb steuert das NAND-Gatter 609 das Negativ-Oder-Gatter 613 derart, daß das nächste Steuerbit aus dem Pufferspeicher ausgespeichert wird. Da diese Binärziffer gleichfalls eine Null ist, wird angezeigt, daß auch in der zweiten 4 Bits-Gruppg der zweiten 16 Bits-Unterfolge weiße Information vorhanden ist.

Bei der nächsten 4 5/8 Taktzeit wird die nächste Binärziffer aus dem Pufferspeicher 403 ausgespeichert. Gemäß Fig. 4 ist dies eine binäre 1, die eine schwarze Information in der dritten 4 Bits-Gruppe der zweiten 16 Bits-Unterfolge anzeigt. Bei der 4 3/4 Taktzeit wird die Flip-Flop-Schaltung 601 mit dieser ankommenden binären 1 gesetzt, so daß die nächsten vier Impulse bei den'7/ö Taktzeiten am Eingang des NAND-Gatters 607 die tatsächlichen Dienbits vom Pufferspeicher 403 ausspeichern, um diese als zu schreibende .Information an den Schreiber weiterzuleiten.

909822/0763

-2b-

Bei der 4 5/ö Taktzeit am NAND-Gatter 609 bewirkt das Negativ-Oder-Gatter 613 die Ausspeicherung des nächsten Dateiüts aus dem Pufferspeicher. Die Flip-Flop-Schaltung 601 erhält nun eine "binäre Null vom Pufferspeicher, die anzeigt, daß in der letzten 4 Bits-Gruppe der zweiten 16 Bits-Unterfolge nur weiße Information vorhanden ist. Bei der 4 3/4 Taktzeit wird die Flip-Flop-Schaltung zurückgestellt. Da diese Flip-Flop-Schaltung 601 jetzt nicht mehr gesetzt ist, bewirken die nächsten 4 Taktimpulse die Ausspeicherung binärer Nullen, die das Vorhandensein weißer Information in der letzten 4 Bits-Gruppe anzeigen. Diese Arbeitsweise setzt sich auch für die nächsten beiden Binärsignale fort, die in Form von Nullen weiße Information in den letzten beiden 16 Bits-Unterfolgen der zweiten 64 Bits-Folge anzeigen. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich, bis das gesamte Schriftstück decodiert und geschrieben ist.

Vorstelmd wurden ein Verfahren sowie Schalt ungsanordnungen zur Verringerung der redundanten Informationen innerhalb eines Übertragungssystems für digitale Faksimiledaten beschrieben. Die Arbeitsweise wurde anhand einer Abtastzeile beschrieben, die in Folgen von 64, 16 und 4 Bits unterteilt ist. Diese Unterteilung stellt jeoch nur ein Ausführungsbeispiel dar und kann für Schriftstücke anderer Informationsdichten anders ausgeführt sein. Es können zur Verarbeitung ähnlich unterteELter Folgen auch andersartige logische Schaltelemente verwendet werden, ohne vom erfiüungsgenäßen Prinzip abzuweichen. Auch können anstelle der logischen NAND-Gatter und . Negativ-Oder-Gatter in Verbindung mit Flip-Flop-Schaltungen andere logische Schaltungen verwendet werden, deren Aufbau dem Paobmann

909822/0763

bekannt ist und die die beschriebenen !Punktionen gleichfalls ausführen. Die beschriebenen Taktimpulse zu den verschieben Takt- ' zeiten gelten für die dargestellten Schaltungsanordnungen. Die Taktimpulse können auch andersartig erzeugt werden, beispielsweise in Form ineinander geschachtelter Impulse. Die zur Beschreibung der Erfindung angeführten Ausführungsbeispiele sollen daheynur der Erläuterung, jedoch nicht zur Einschränkung des ürfindungsgedankens dienen.

Pat entansprüche

-30-

909822/0763

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Codierung insbesondere von graphischen Informationen, die durch Abbastung eines Schriftstückes nach einem vorbestimmten Haster gewonnen und in Form binärer elektrischer Signale übertragen werden, mit verringerter Redundanz, dadurch gekennzeichnet , daß nacheinander Signalfolgen bestimmter Länge (Fig. 4) auf das Vorhandensein von Binärziffern des ersten Binärwertes (1) geprüft werden, der die auf dem Schriftstück vorhandene graphische Information kennzeichnet, daß für jede geprüfte Signalfolge ein Kennzeichnungsbit erzeugt wird, welches mit seinem ersten Wert (1) das Vorhandensein zumindest einer Binärziffer dieees Wertes (1) innerhalb deyfeignalfolge und mit seinem zweiten Wert (0) das Vorhandensein von den Untergrund des Schriftstückes kennzeichnenden Binärziffern dieses Wertes (0) an allen Stellen der Signalfolge kennzeichnet, und daß für jede geprüfte Signalfolge zumindest ein Kennzeichnungsbit übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß ferner jeweils nach einem Kennzeichnungsbit des ersten binären Viertes (1) der binäre Signalverlauf der betreffenden Signalfolge,übertragen wird. ·

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß eine Unterteilung des gesamten Signalverlaufes in aufeinanderfolgende Signalfolgen durch Serienspeicherung der Dinaren elektrischen Signale für die Signalpiäfung vorgenommen wird. 909822/0763

-31-

151265;

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet , daß die durch ein Kennzeichmigsbit des ersten binären Wertes (1) gekennzeichneten Signalfolgen in weitere Unterfolgen unterteilt und geprüft werden, dafi entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen von graphischer Information entsprechenden Binärziffern des ersten Binärwertes (1) in jeder ünterfolge ein Kennzeichnungsbit erzeugt wird, und daß für jede Unterfolge zumindest ein Kennzeichnungsbit übertragen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet , daß die Prüfung der Signalfolgen durch Abtastung der in ihnen enthaltenen Information vorgenommen wird, daß diese Abtastung bei Feststellung einer Binärziffer des asten Binärwertes (1) unterbrochen wird, daß darauf eine Prüfung der die Signalfolge bildenden Unterfolgen durch Abtastung vorgenommen wird, und daß die Unterbrechung der Abtastung und erneute Prüfung von Unterfolgen bei Feststellung einer Binärziffer des ersten Binärwertes (1) in einer Unterfolge noch zumindest einmal durchgeführt wird.

6. Codiereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Speicher (529, 531, 533) zur Speicherung zumirifest einer zu prüfenden Signalfolge, durch mit dem Speicher verbundene Prüfeinrichtungen (501, 509, 523) zur Feststellung des Vorhandenseins von Binärziffern des ersten Binärwertes (1) in einer Signalfolge, durch Einrichtungen (513, 52?,) zur Erzeugung eignes Kennzeichnungsbits des ersten binären Wertes (1) fur eine

909822/07 6 3

Signalfolge, die zumindest eine Binärziffer dieses Wertes (1) enthält und eines Kennzeichnungöits des zweiten binären Wertes (ü) für eine Signalfolge, die an allen Stellen eine Binärziffer dieses Wertes (ü) enthält, und durch Einrichtungen (515, 517, 521) zur Übertragung zumindest eines Kennzeichnungs-bits für jede geprüfte Signalfolge, wobei jeweils auf ein Kennzeichnungsbit des ersten Wertes (1) der binäre Signalverlauf der betreffenden Signalfolge folgt.

7. Codiereinrichtung nach Anspruch ,6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß ferner eine Einrichtung (529) zur mindestens einmaligen weiteren Unterteilung jeder Signalfolge mit einer Binärziffer des ersten Binärwertes (i) in Unterfolgen, eine mit dieser Einrichtung (529) verbundene Prüfeinrichtung (509) zur Feststellung des Vorhandenseins von Binärziffern des ersten Binärwertes (1) innerhalb einer Unterfolge, und eine Einrichtung (513) zur Erzeugung eines Kennzeichnungsbits für jede Unterfolge vorgesehen ist, und daß die Übertragungseinrichtungen (515, 517, 521) nacheinander die Kennzeichnungsbits des zweiten Binärwertes (0) und darauf figendt den gespeicherten binären Signalver"lauf übertragen, der aus den Unterfolgen und den Kennzeichnungsbits des ersten Binärwertes (1) zusammen mit den Binärziffern dieses Wertes (1) entsprechend dem Informations inhalt der vorhergehenden und der folgenden Signalfolge besteht.

8. Codiereinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeich net durch ein erstes Schieberegister (529) mit einer vorgegebenen Anzahl von BfaärSpeicherplatzen, durch ein zweites

909822/0763

Schieberegister (531) am Ausgang des ersten Schieberegisters (529J mit einem Bruchteil der in diesem vorhandenen Speicherplätze, durch eine erste mit dem Eingang des ersten Schieberegisters (529) verbundene logische Schaltung (501) zur Prüfung der Polarität der das erste Schieberegister (529) durchlaufenden Signale, durch eine zweite bei Auftreten eines ersten Binärwertes mit der ersten (501) verbundene logische Schaltung (505) zur Erzeugung eines zweiten Binärwertes, der das Vorhandensein zumindest einer ) Binärziffer des genannten ersten Wertes (1) an der ersten logischen Schaltung (501) anzeigt, durch eine dritte mit dem Eingang des zweiten Schieberegisters (531) verbundene logische Schaltung (509) zur Prüfung der Polarität der das zweite Schieberegister (531) durchlaufenden Signale, durch eine vierte bei Auftreten eines ersten Binärwertes mit der dritten (509) verbundene logische Schaltung (513) zur Erzeugung eines zweiten Binärwertes, der das Vorhandensein zumindest einer Binärziffer des genannten ersten wertes (1) an der dritten logischen Schaltung (5O9) anzeigt, durch Schalteinrichtungen (517,521) zur Weiterleitung der von der zweiten logischen Schaltung (505) erzeugten Binärwerte als Binärziffern ersten (1) oder zweiten Wertes (O), durch auf am Ausgang der zweiten logischen Schaltung (505) auftretende erste Binärwerte (1) ansprechende Schalteinrichtungen (515, 521) zur Weiterleitung der von der vierten logischen Schaltung (513) erzeugten Binärwerte als.Binärziffern ersten (1) oder zweiten Wertes (0) bei einem vorbestimmten Taktee itpunkt, und durch Sehalteinrichtungen (523, 525) zur Weiterleitung des Informationsinhaltes des zweiten Schieberegisters (531) folgend auf die Weiterleitung der Binärziffer ersten Wer-

909822/0763

-34-

tea (1) aus der vierten logischen Schaltung (513).

9. Datenübertragungssystem für graphische Informationen zur Anwendung eines Codierverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer auf der Sendeseite verwendeten Codiereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeic hne t durch einen der Codiereinrichtung (305) vorgeschalteten Delta-Codierer (303), der die durch Abtastung gewonnenen Informationen empfängt und die Häufigkeit des Auftretens von der graphischen Information des abgetasteten Schriftstückes entsprechenden zu codierenden Signalen verringert.

10. Decodiereinrichtung zur Verwendung in einem Datenübertragungssystem nach Anspruch 9 auf der Empfangsseite, g e k e η η zeichnet durch logische Schaltungen (601, 603, 605) zur Prüfung der empfangenen Signalfolgen auf das Vorhandensein von Kennzeichnungsbits ersten (1) oder zweiten Wertes (0), die das Auftreten zumindest einer Binärziffer des ersten Wertes (1) bzw. das Auftreten nur von Binärziffern des zweiten Wertes (0) in einer Signalfolge des decodierten Signalverlaufes bewirken, durch auf Kennzeichnungsbits des ersten Wertes (1) ansprechende Sehalteinrichtungen (607, 609, 611) zur ungeprüften Weiterleitung der folgenden Anzahl von Bits der jeweiligen Signalfolge·, durch eine auf Kennzeichnungsbits des zweiten Wertes (0) ansprechende S ehalt einrichtung (61>5) zur Erzeugung einer , n;, .? . der Stellenzahl einer Signalfolge entsprechenden Anzahl von Binärsignalen des zweiten Wertes (0), und durch Schalteinrichtungen (613, 615) zur Weiterleitung der ungeprüften und

909822/076 3

der erzeugten Binärsignale. 3 Ό

11· Datenübertragungssystem für graphische Informationen nach Anspruoli 9 Mit einer Decodiereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Decodiereinrichtung (405) ein Delta-Deoodierer (407) naohgesehaltet ist, der die Häufigkeit des Auftretens von der graphischen Information de· herzustellenden Schriftstückes entsprechenden Signalen erhöht.

-39-

909822/0763

-3 J—

Leerseite