DE1934129B2 - Faksimile uebertragungssystem mit erhoehter uebertragungs geschwindigkeit bei gleichbleibender bandbreite - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Faksimile-Übertragungs- sten Impulsdauer vermindert, gleichzeitig aber die system mit zeilenweiser Abtastung des zu übertragen- Proportion der Impulse zueinander, also die Proporden Bildfeldes, bei dem die zu übertragenden Signale tion der Strichstärken im zu übertragenden Originalauf zwei den Werten Schwarz und Weiß entsprechende bild für die Reproduktion, also die Proportion der Amplitudengrößen gebracht werden und bei dem für 5 Strichstärken bei der Wiedergabe aufrechterhalten. Übertragungen mit erhöhter Übertragungsgeschwin- Dadurch wird eine ausgewogene Darstellung ohne digkeit bei gleichbleibender Bandbreite die Signale, Wiedergabeverfälschung erreicht, ohne daß für die deren Dauer kleiner ist als ein der höchsten über- Übertragung eine größere Bandbreite erforderlich tragbaren Signalfrequenz entsprechender Minimal- wäre.

wert, in ihrer Dauer auf diesen Minimalwert ver- io In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise größert werden. dargestellt, und zwar zeigen

Bei einem bekannten Faksimile-Übertragungssystem Fig. 1 und 2 graphische Darstellungen des Ver-

dieser Art (deutsche Auslegeschrift 1 169 494) werden fahrens gemäß der Erfindung,

Impulse einer Impulsdauer, die einen gerade noch Fig. 3a bis 3d und 4 Wellenformen zum Verübertragbaren Minimalwert unterschreitet, in ihrer 15 anschaulichen eines Verfahrens gemäß der Erfindung, Dauer auf diesen Minimalwert angehoben, um über- F i g. 5 eine Blockschaltung einer Vorrichtung zur

tragen werden zu können. Impulse, deren Impuls- Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und dauer den gerade noch übertragbaren Minimalwert Fig. 6a bis 6c Wellenformen zum Veranschau-

überschreitet, werden unverändert übertragen. Beim liehen eines Verfahrens gemäß der Erfindung, bekannten Faksimile-Übertragungssystem wird also 20 Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der Bezienur die Impulsdauer eines Teiles der Impulse ver- hung zwischen der Abtastgeschwindigkeit und der ändert. Die übrigen Impulse bleiben unverändert. Das Wiedergabegenauigkeit. Erfolgt das Abtasten mit führt dazu, daß bei der Reproduktion Strichstärken, üblicher Abtastgeschwindigkeit, so wird die Aufdie eine gewisse Mindestdicke unterschreiten, in einer zeichnungsbreite auf einem Aufzeichnungspapier in Einheitsstrichstärke wiedergegeben werden, während 25 einen Signalfrequenzbereich gemäß der Linie A umstrick größerer Strichstärken unverändert bleiben. gewandelt. Die Auflösung bei der Aufzeichnung und Auf diese Weise wird die Strichstärkenproportion in der Wiedergabe, d. h. die Wiedergabetreue, ist durch der Reproduktion des übertragenen Originalbildes die maximale Bildübertragungsfrequenz α bestimmt, verändert. Eine solche Veränderung der Strichstärken- Bei Verdoppeln der Abtastgeschwindigkeit entspricht proportion hat einen grundsätzlichen Einfluß auf den 30 die Beziehung zwischen der Aufzeichnungsbreite und optischen Eindruck und kann daher zu einer erheb- dem Signalfrequenzbereich der Linie B. In diesem liehen Bildverfälschung Anlaß geben. Fall übersteigt die Signalfrequenz entsprechend einem

Grundsätzlich bekannt ist auch die Kodierung von einen schmalen Raum auf dem Aufzeichnungspapier Faksimilesignalen. bildenden Abschnitt die maximale Bildübertragungs-

Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zu- 35 frequenz α und ist somit nicht übertragbar. Ein übergrunde, bei einem Faksimile-System der eingangs tragbarer Raum c ist viel breiter als der übertragbare genannten Art, bei dem die zu übertragende Vorlage Raum b mit der üblichen Abtastgeschwindigkeit, da mit Signalen übertragen wird, die den Werten Schwarz er in F i g. 1 beispielsweise doppelt so groß ist als und Weiß entsprechende Amplitudengrößen auf- der Raum b. Dadurch, daß also ein modifiziertes weisen, und daß mit erhöhter Übertragungsgeschwin- 40 Signal gemäß Linie C leicht erzielbar ist, wird ermögdigkeit arbeitet, ohne daß eine erhöhte Bandbreite licht, daß der Mindestaufzeichnungsraum der maxierforderlich ist, die Wiedergabetreue bei der Repro- malen Bildübertragungsfrequenz α entspricht, ohne duktion zu verbessern. daß die Abtastgeschwindigkeit allzusehr abnimmt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Folglich muß ein Übertragungsverfahren geschaffen löst, daß das Verhältnis zwischen der maximalen und 45 werden, das ungefähr die doppelte Abtastgeschwinder minimalen Impulsdauer vor der Übertragung ver- digkeit hat, dessen Übertragungszeit also nur halb ringert wird, indem die Signale, deren Dauer über so lang ist, dessen andere Kennlinie jedoch die den Minimalwert hinausgeht, mit zunehmender Im- gleichen bleiben wie bei den bekannten Verfahren, pulsdauer derart gedehnt werden, daß das Verhältnis Das modifizierte Signal erstreckt sich über den in der Dehnung zur Impulsdauer mit wachsender Im- 50 Fig. 1 gestrichelt dargestellten Bereich. Die Wellenpulsdauer kleiner, gegebenenfalls bei der maximalen formen der oben beschriebenen Signale sind in Impulsdauer Null wird, oder derart gedehnt bzw. F i g. 3 a bis 3 d dargestellt, worin F i g. 3 a die Wellengestaucht werden, daß mit zunehmender Impulsdauer form des Signals bei üblicher Abtastgeschwindigkeit, zunächst mit abnehmendem Verhältnis der Dehnung Fig. 3b die bei doppelte Abtastgeschwindigkeit, zur Impulsdauer bis zu einem mittleren Wert der 55 F i g. 3 c die eines modifizierten Signals und F i g. 3 d Impulsdauer, bei dem die Dehnung Null ist, gedehnt die eines anderen modifizierten Signals wiedergibt, wird und ab diesem; Wert mit zunehmender Impuls- · F i g. 2 ist eine graphische Darstellung zur Erläutedauer mit zunehmendem Verhältnis der Stauchung rung verschiedener Modifizierungsverfahren, worin zur Impulsdauer gestaucht wird. die durchgezogene Linie ein Ausgangssignal und die

Erfindungsgemäß wird also nicht nur die Impuls- 60 gestrichelte Linie ein modifiziertes Signal darstellen, dauer derjenigen Impulse angehoben, die wegen zu In diesem Fall ist eine Modifizierung dadurch möggeringer Impulsdauer in dem Übertragungssystem lieh, daß ein ein kurzes Intervall darstellender Anteil des vorgegebenen Frequenzbandes nicht mehr über- verlängert und umgekehrt ein ein langes Intervall tragen werden könnten. Es werden vielmehr alle darstellender Anteil verkürzt wird. Die Gesamtüberimpulse beeinflußt, also auch diejenigen, die auf 65 tragungszeit ist also nicht so lang. Grund ihrer Impulsdauer unverändert übertragen Im allgemeinen ist die Länge des modifizierten

werden könnten. Durch die Beeinflussung wird zwar Signals nicht in allen Abtastzeilen konstant, weil sich der Unterschied zwischen der größten und der klein- nämlich die in den Abtastzeilen enthaltenen Signal-

frequenzkomponenten in Abhängigkeit von der Zeit ändern. Eine Übertragung ohne ein Zeitintervall, das die Änderung dieser Länge vollständig absorbiert, ist unmöglich.

F i g. 2 zeigt beispielsweise, daß diese Längenänderung des modifizierten Signals von einer Austastperiode entsprechend den gezeichneten Verbindungspunkten in den jeweiligen Abtastlinien absorbiert ist. F i g. 4 ist eine Signalwellenform für eine Austastung, die in jeder Abtastperiode auftritt, worin d eine Signalperiode, e eine Austastperiode und / die Gesamtperiode sind.

F i g. 5 zeigt ein Beispiel von verschiedenen Möglichkeiten für Anlagen zum Modifizieren von 'Wellenformen, dessen Aufbau weiter unten im Zusammenhang mit ihrer Arbeitsweise erläutert ist. Diese Anlage zeichnet sich durch die Verwendung von parallelgeschalteten Schieberegistern SR aus. Auf der Sendeseite wird ein Eingangssignal der Wellenform gemäß Fig. 3b für diese Anlage durch optisches Umwandeln, Formen und Verstärken bei konstanter Abtastgeschwindigkeit erzeugt.

Es folgt eine Beschreibung der Senderseite. Die Wellenform gemäß F i g. 3 b wird in die Wellenform gemäß F i g. 3 c und 3 d umgewandelt. Das heißt, eine Impulsbreite der Wellenform gemäß F i g. 3 b wird von einer Zählereinheit CU abwechselnd in der Folge Weiß, Schwarz, Weiß, Schwarz usw. in einem Weiß- und einem Schwarzniveaupegel gezählt. Als Zählergebnis erhält man beispielsweise die Breite 10, 5, 5, 5, 5, 5, 2, 3, 10 usw. Es sei angenommen, daß die der maximalen Bildübertragungsfrequenz entsprechende Impulsbreite 4 beträgt. Da die Wellenform von F i g. 3 b mit einer Abtastgeschwindigkeit abgetastet wird, die doppelt so hoch ist wie die übliche, erhält man natürlich eine Impulsbreite, die nicht übertragbar ist. Anschließend wird eine gezählte Impulsbreite in einen Binärkode, einen binär kodierten Dezimalkode (BCD) od. dgl., kodiert und gleichzeitig in den zueinander parallelgeschalteten Schieberegistern SR registriert.

Nimmt man an, daß immer dann ein Zeitimpuls erzeugt wird, wenn eine Inpulsbreite gezählt wird, dann wird eine Impulsbreite nacheinander ohne Pause in den Schieberegistern SR registriert. Die Anzahl zueinander paralleler Schieberegister SR ist genau auf die Anzahl Bits abgestimmt, die zum Kodieren der größten Impulsbreite notwendig ist, und die Anzahl Stufen im Schieberegister ist ausreichend größer als die Summe der in einer Periode enthaltenen Anzahl Weiß- und Schwarzniveaubreiten, d. h. also einer Abtastperiode, und kleiner als die für die höchsten Bildfrequenzimpulse erforderliche Anzahl Stufen. Da die maximale Bildfrequenz im Verlauf einer Periode nicht immer auftritt, kann für einen zufriedenstellenden Betrieb die Anzahl Stufen empirisch gewählt werden. Die Kodierungsimpulse werden nämlich vom Abtastbeginn bis Abtastende nacheinander in den zueinander parallelen Schieberegistern SR registriert. Ist die Anzahl Stufen bei Abtastende, d.*h. kurz vor der Austastperiode, ausreichend groß, so verbleiben in den letzten paar Stufen Pausen. Deshalb müssen für zahlreiche Pausenstufen der Schieberegister SR Zeitimpulse eingespeist werden, bevor die registrierten Impulsbreiten zwecks Modifizierung reproduziert werden. Aus diesem Grunde erzeugt ein über eine Steuerschaltung CC₁ gesteuerter Zeitimpulsgenerator CPG Zeitimpulse auf Grund der Anzahl Pausenstufen, die aus der Verschiebungszahl der Schieberegister SR leicht feststellbar ist, die bei Kodierung der gezählten Impulsbreiten durch eine Kodierungsschaltung PC durch Prüfung der Anzahl Kodierungen überwacht werden. Zum Zeitpunkt des Modifizierens wird der Zeitimpuls in die Schieberegister eingespeist, so daß an den Ausgängen der Schieberegister SR parallel ein Breitensignal ablesbar ist. Dieses Breitensignal wird durch eine Dekodierungsschaltung .RE₁ dekodiert. Dadurch kann seine Breite festgestellt und ein ergänzender Signalgenerator kann entsprechend diesem Breitensignal ein bestimmtes Ergänzungssignal erzeugen. Dieses Ergänzungssignal und das parallel abgelesene Breitensignal werden in ein und dieselbe Betriebsschaltung LG eingespeist und darin zum Modifizieren des Breitensignals weiterverarbeitet. Im ergänzenden Signalgenerator CE und der Betriebsschaltung LG sind Programme gespeichert, die dem Modifizierungsverfahren angepaßt sind, und entsprechend diesem Programm wird ein logisch errechnetes Signal zusammengesetzt. Dieses modifizierte Signal wird durch eine Dekodierungsschaltung RE₂ dekodiert, und eine nachgeschaltete Wellenform-Reproduzierschaltung WF reproduziert die Wellenform, und man erhält ein in seiner Breite modifiziertes Signal. Eine Steuerschaltung CC₂ erzeugt einen zweiten Zeitimpuls zu dem Zeitpunkt, an dem die Wellenform-Reproduzierschaltung WF das Ende der Impulsbreite meldet.

Da der Betrieb im Vergleich zur Mindestimpulsbreite mit ausreichend hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, sind darauf beruhende Fehler vernachlässigbar. Um die Geschwindigkeit noch weiter zu erhöhen, kann man einen Zeitimpuls um einen Impuls früher einspeisen und dem Ausgangsimpuls der Betriebsschaltung LG eine Stufe einer Registerschaltung überlagern und dadurch das Ergebnis des Arbeitsganges speichern, das am Ende einer Impulsbreite zu deren Steuerung ablesbar ist. Um durch die Dekodierschaltung RE₂ die Wellenform einer tatsächlichen Impulsbreite aus dem Ergebnis des Arbeitsganges zu reproduzieren, kann die Zählereinheit umgekehrt verwendet werden.

Während in der oben beschriebenen Anlage in den gleichen zueinander parallelen Schieberegistern SR abwechselnd eine Weiß- und eine Schwarzimpulsbreite gespeichert werden, können zum weiteren Vermindern von Fehlern jeweils zwei getrennte Sätze zueinander paralleler Schieberegister SR verwendet werden. In der beschriebenen Anlage sind zueinander parallele Schieberegister SR verwendet, jedoch ist auch eine Reihenschaltungsregistrierung möglich. In diesem Fall ergeben sich jedoch einige Probleme hinsichtlich der Betriebsgeschwindigkeit und der Arf, wie die Zeitimpulse erzeugt werden sollen.

Im vorstehenden ist die Modifizierung an der Senderseite beschrieben. Andererseits kann an der Empfängerseite als Eingangssignal eine Empfangsimpulsbreite verwendet und die Modifizierung entgegengesetzt zu der auf der Senderseite durchgeführt werden.

Bei vorstehend beschriebenen Signalübertragungsverfahren ist es schwierig, für den Extremfall Vorsorge zu treffen, in dem die maximale Bildfrequenz länger anhält als die unter Berücksichtigung einer bestimmten Wahrscheinlichkeitsspanne vorausbestimmte. Falls in den Schieberegistern SR ein Signal der gleichen Impulsbreite gespeichert ist, kann

dieses Signal in ein spezielles, ein zu übertragendes Ternärsignal, umgewandelt werden.

F i g. 6 zeigt Signalwellenformen, bei denen die Abtastgeschwindigkeit dreimal so hoch wie die übliche Abtastgeschwindigkeit und die Abtastbreite zwei Drittel einer Abtastperiode ist, während die Nebenabtastung ein Drittel davon beträgt. Bei jedem zweiten Abtastgang wird ein Signal entnommen und bis in die folgende Abtastperiode verlängert, aus der kein Signal entnommen wird. Bei diesem Verlängerungsverfahren wird die Mindestimpulsbreite verbreitert, so daß eine ausreichende Zeitspanne erzielt und die Modifizierung mühelos durchführbar ist. In Fig. 6a bis 6c bezeichnet g eine tatsächliche Periode, h eine Sendeabtastperiode und / eine Periode des modifizierten Sendesignals.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung besteht ein besonderes Merkmal der Erfindung darin, daß reproduzierte Wellenformen mit hoher Genauigkeit erzielt sind und dabei die Übertragungszeit durch das Abtasten mit konstanter Geschwindigkeit und das Modifizieren der Wellenformen in einem Festkörper-Stromkreis zum Vermindern der Bandbreite verkürzt ist. Um die Genauigkeit der modifizierten Wellenform zu erhöhen, können mehr zueinander parallele Schieberegister vorgesehen werden. Also kann man die Genauigkeit verbessern, ohne die Übertragungsbandbreite zu beeinträchtigen, und in Abhängigkeit von der Betriebsschaltung kann die Modifizierung wunschgemäß vorgenommen werden. Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht folglich darin, daß entsprechend den Erfordernissen das Modifizierungsverfahren mit dem günstigsten Übertragungswirkungsgrad gewählt werden kann. Dadurch ist das Verfahren gemäß der Erfindung äußerst vorteilhaft als Signalübertragungssystem unter Nutzbarmachung des Verfahrens zum Modifizieren von Wellenformen und insbesondere als optimales Bandreduzierverfahren für eine Faksimile- oder eine Videoübertragung, bei der eine fehlerhafte Impulslage eines binären Signals die Aufzeichnungsqualität schwerwiegend beeinträchtigt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Faksimile-Übertragungssystem mit zeilenweiser Abtastung des zu übertragenden Bildfeldes, bei dem die zu übertragenden Signale auf zwei den Werten Schwarz und Weiß entsprechende Amplitudengrößen gebracht werden und bei dem für Übertragungen mit erhöhter Übertragungsgeschwindigkeit bei gleichbleibender Bandbreite die Signale, deren Dauer kleiner ist als ein der höchsten übertragbaren Signalfrequenz entsprechender Minimalwert, in ihrer Dauer auf diesen Minimalwert vergrößert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der maximalen und der minimalen Impulsdauer vor der Übertragung verringert wird, in dem die Signale, deren Dauer über den Minimalwert hinausgeht, mit zunehmender Impulsdauer derart gedehnt werden, daß das Verhältnis der Dehnung zur Impulsdauer mit wachsender Impulsdauer kleiner, gegebenenfalls bei der maximalen Impulsdauer Null wird, oder derart gedehnt bzw. gestaucht werden, daß mit zunehmender Impulsdauer zunächst mit abnehmendem Verhältnis der Dehnung zur Impulsdauer bis zu einem mittleren Wert der Impulsdauer, bei dem die Dehnung Null ist, gedehnt wird und ab diesem Wert mit zunehmender Impulsdauer mit zunehmendem Verhältnis der Stauchung zur Impulsdauer gestaucht wird.

2. Faksimile-Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das übertragene Signal auf der Empfängerseite entgegengesetzt umgewandelt wird wie auf der Senderseite.

3. Faksimile-Übertragungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abtastvorrichtung zum Hauptabtasten und Nebenabtasten, wobei die Hauptabtastgeschwindigkeit «-mal eine bestimmte Geschwindigkeit und die Nebenabtastgeschwindigkeit n/m-mal dieser Geschwindigkeit sind (worin n^>rri), einen Konverter zum Umwandeln eines durch Abtasten erhaltenen Signals in ein Binärsignal, eine Vorrichtung zur Aufnahme eine einzigen Signals, das aus einer Abtastung unter m Hauptabtastungen erhalten ist und zum Ausschalten der durch die anderen (m"¹) Abtastungen erhaltenen Signale, eine Vorrichtungen zum Modifizieren einer Impulsbreite des durch die Abtastung erhaltenen Signals zwecks Verbreiterung über die Perioden der m-Abtastungen, und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines optimalen Übertragungssignals durch Verbreitern der minimalen Impulsbreite bis zu der der maximalen Bildübertragungsfrequenz entsprechenden Breite, und Vermindern des Verhältnisses der maximalen zur minimalen Impulsbreite vor der Übertragung.

4. Faksimile-Übertragungsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Überführen eines Teils des verlängerten Abtastsignals nach einer Abtastperiode in eine Austastperiode.

5. Faksimile-Übertragungssystem nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Zählereinheit zum Zählen einer jeweiligen Impulsbreite eines binären Signals, die einem Weiß- oder Schwarzniveau entspricht, d. h. also einem »Eins«- oder »Null«-Pegel, eine Schaltvorrichtung zum Kodieren und darauffolgenden Registieren dieses gezählten Signals, eine Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Ablesen des registrierten Signals und zum gleichzeitigen Einspeisen in eine Betriebsschaltung zum Erzielen eines modifizierten Kodes durch einen in Abhängigkeit von der jeweiligen Impulsbreite definierten Arbeitsgang, und eine Vorrichtung zum Reproduzieren eines folgenden binären Signals und erneuten Umwandeln des Kodes in eine Impulsbreite zum Erhöhen der Übertragungsgeschwindigkeit durch das Übertragen des reproduzierten Signals, durch zueinander parallele Schieberegister zum aufeinanderfolgenden Registrieren eines durch Zählen einer Impulsbreite und Kodieren dieses gezählten Signals erhaltenen Kodes und durch eine Vorrichtung zum Überprüfen der Anzahl Kodierungen der gezählten Signale vom Abtastbeginn bis zum Abtastende, und eine Vorrichtung zum Einspeisen der notwendigen Anzahl Verschiebungsimpulse in die Schieberegister nach Registrieren der kodierten Signale bis zum Zeitpunkt des Ablesens.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen