DE2146175C3 - Kodierverfahren für Faksimilesendeempfangsgeräte und Einrichtung zu seiner Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kodierverfihren für Faksimiiesendeempfangsgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft weiter eine Einrichtung zur Durchführung des Kodierverfahrens.

Bei einem bekannten Kodierverfahren dieser Art CA/PS 8 19 912) wird ebenfalls eine Komprimierung des zu übertragenden Signals durch Lauflärgenkodierung angestrebt Dabei wird von der Voraussetzung ausgegangen, daß üblicherweise auf den Vorlagen die Zeichen (Schwarz) in erheblich kleinerem Umfang vorliegen als die Pausen (Weiß). Das Kodierverfahren arbeitet dabei auf folgende Weise: Zunächst wird mit höherfrequenten Abfrageimpulsen konstanter Periode die Zeitdauer jedes Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses der das Faksimilesignal darstellenden Impulsfolge abgefragt und die Anzahl der Abfrageimpulse für jeden einzelnen der Weißpegel- bzw. Schwarzpegelim- «> pulse als Impulslauflänge ermittelt Die ermittelte Anzahl η wird sodann um 1 vergrößert Die sich ergebende Zahl (n+1) wird zu einer Kod°impulsfolge binärkodiert- Dieser Kodeimpulsfolge wird eine Kennungsimpulsfolge hinzugefügt Diese besteht für 4> Schwarzpegelimpulse aus lauter »1« und für Weißpegelimpulse aus lauter »0«. Die Bits »m« der Kennungsimpulsfolge und die Bits »ö« der Kodeimpulsfolge werden dann so zusammengesetzt, Elektronenstrahls, ergebenden Übertragungsimpulsfolge in der Reihenfolge ABAB... immer abwechselnd auftreten. Diese Reihenfolge ergibt sich deshalb, weil davon ausgegangen wird, daß die Binärzahl in jedem Fall mit einer »1« beginnen muß, so daß diese auch weggelassen werden kann. Die erläuterte Vorgangsweise wird für alle Lauflängen angewendet Sie führt aber für die Schwarzpegelimpulse kurzer Lauflänge zu Sonderbinärzahlen. So wird der Schwarzpegelimpuls »1« im Faksimilesigiia! nach der oben angeführten Regel durch die Bildung von (n+1) eine Lauflänge 2 erhalten, die der Binärzahl »10« entspricht Wird nach obiger Regel wieder die erste Ziffer »1« weggelassen, so verbleibt als Kodeimpulsfolge »0«, der als Kennungsimpulsfolge, da es sich um ein Schwarzpegelimpuls handelt eine »1« vorangestellt wird. Es entspricht somit dem Impuls »1« in der Faksimilesignal-Irrpulsfolge die Binärzahl »10«, die aber eigentlich keine Sonderbinärzahl darstellt, sondern sich ebenfalls nach der ο Jen angeführten Bildungsregel ergibt Ebenso entspricht dem Impuls »11« der Lauflänge 2 in der Faksimilesignal-lmpulsfolge im Binärkode nach Anwendung der obigen Bildungsregel die Binärzahl »11«. Bei Anwendung dieses Kodierverfahrens lassen sich durch die Lauflängenkodierung Komprimierungen (Verhältnis der Bitzahl in der Faksimilesignal-lmpulsfolge zur Bitzahl in der Übertragungsimpulsfolge, die durch das Kodierungsverfahren erhalten wird) von etwa 1,5 erzielen. Wird diese Komprimierung weiter verbessert, so sind geringere Bandbreiten oder höhere Übertragungsgeschwindigkeiten möglich. Überdies ist der sich ergebende Kode relativ stark irrungsanfällig, weil durch den unregelmäßigen Kodeaufbau die empfängerseitige Kodeidentifizierung bei der Wiederherstellung von Kennungsimpulsfolge und Kodeimpulsfolge nicht auf einfache Weise irrungsfrei ausgebildet werden kann.

Es ist auch schon ein Kodierverfahren mit Lauflängenkodierung bekannt (IRE Transactions on Communications Systems, 1961, 215 bis 222), bei dem der Binärkode so aufgebaut ist, daß P^r jeweils aus einer Kodeimpulsfolge besteht, der jeweils eine Kennungsimpulsfolge vorangestellt ist Hierbei lassen sich zwar höhere Komprimierungen erzielen, die teilweise deutlich über 2 liegen. Es bestehen aber neuerlich die Kodeimpulsfolge und die Kennungsimpulsfolge aus Binärzahlen, die »0« und »1« enthalten. Auch können sowohl die Kodeimpulsfolge, wie die Kennungsimpulsfolge je nach der im Binärkode wiederzugebenden Zahl mit »0« oder »1« beginnen. Dadurch ist das irrungsfreie Arbeiten eines Faksimilesendeempfangsgerätes neuerlich erschwert, weil es empfängerseitig nur schwer möglich ist, Anfang und Ende einer aus Kennungsimpulsfolge und Kodeimpulsfolge zusammengesetzten Übertragungsimpulsfolge, sowie die Grenze zwischen Kennungsimpulsfolge und Kodeimpulsfolge aufzufinden. Überdies müssen bei dem bekannten Kodierverfahren gerade bei den Kurzen Lauflängen, wie sie beispielsweise bei der Faksimileübertragung von mit Schreibmaschine geschriebenen Schriftsätzen häufig auftreten, erhebliche Verminderungen der erreichten Komprimierung hingenommen werden: Beim bekannten Kodierverfahren sind nämlich auch die kürzesten Kodeworte dreistellig, so daß sie bei der Kodierung der Lauflängen /J= 1 und r =2 sogar erhebliche Dehnungen mit sich bringen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte bekannte Kodierverfarhen zur Lauflängenkodierung so auszugestalten, daß trotz hoher Komprimierung eine hohe Irrungsfreiheit bei der Anwendung erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Kodierverfahren gelöst Zweckmäßige Ausgestaltungen einer Einrichtung zu seiner Durchführung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Man erkennt, daß hier der Aufbau der aus KodeimpulsfolgR und vorangestellter Kennungsioipuisfolge bestehenden Binärkodes durchweg gleich ist: Die Kennungsimpulsfolge besteht lediglich aus einer Anzahl von Nuiien. Die Anzahl ist um 1 kleiner als die Anzahl m der Stellen ode; Bits der Binärzahl, die die Kodeimpulsfolge darstellt Diese Binärzahl und damit die Kodeimpuisfolgg beginnt unter allen Umständen mit einer »1«. Die Grenze zwischen Kennungsimpuhfoige und Kodeimpulsfolge ist deshalb leicht zu erkennen. Auch das Ende der Kodeimpulsfolge ist präzise bestimmt Hierfür genügt das bloße Auszählen der Nullen der Kennungsimpulsfolge und das Hinzufügen von »1«, um vom klar erkennbaren Anfang der Kodeimpulsfolge aus auch ihr

Ende festlegen zu können. Die Kodeimpulsfolge stellt nicht die Binärkodierung der Lauflänge π selbst, sondern die Binärkodierung von (n- 1) dar. Dadurch ergibt sich einmal gelegentlich eine weitere Komprimierung. Zum andern können auf diese Weise bei Anwendung des erläuterten Kodierverfahrens für l.aiiflängen von η > 3 für die Lauflängen η < 2 zwei Sonderbinärzahlen eingeführt werden, die dem Prinzip der Lauflängenkodierung ebenfalls entsprechen und eine gut irrungsfreie Erkennung im Empfänger ermöglichen. Es wird nämlich für n=l die Sonderbinärzahl »10« und für n = 2 die Sonderbinärzahl »11« verwendet. Diese Sonderbinärzahlen stellen die zugehörigen Kodeimpulsfolgen dar. Es werden ihnen keine Nullen vorangestellt, so daB bei Überprüfungen der ausgezählten Nullenzahl der Kennungsimpulsfolge im Empfänger das Fehlen der Kennungsimpulsfolge eindeutig das Vorliegen einer der beiden Sonderbinärzahien identifiziert. Die erzieiie Komprimierung beträgt jedenfalls mehr als 2 und kann in günstigen Fällen sehr viel höhere Werte annehmen. Überdies erhält man bei Anwendung des Kodierverfahrens ein System, bei dem Irrungen bei der Wiedergewinnung der Faksimilesignal-lmpulsfolge auf der Empfängerseite weitestgehend ausgeschlossen sind. Die gerätetechnische Realisierung des Verfahrens ist ohne besonderen Aufwand möglicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. la eine Faksimilesignal-lmpulsfolge mit zwei Signalpegeln,

Fig. Ib die durch erfindungsgemäße Umkodierung der Impulsfolge nach Fig. la entstandene komprimierte Übertragungsimpulsfolge,

Fig. Ic eine tabellarische Übersicht der Beziehung zwischen Impuls-Lauflänge und jeweils zugehörigem Binärkode aus Kodeimpulsfolge mit vorangestellter Kennungsimpulsfolge,

Fig. 2 die Blockschaltung eines erfindungsgemäßen Senders,

Fig.3a einen Ausschnitt einer zu übertragenden

Vnrlcfto mit einer Λ KtoCt-7Atl«> ΠΠ

' ~" —O

2(i

F i g. 3b die durch die Abtastung in der Abtastzeile pq entstandene Faksimilesignai-Impulsfolge,

F i g. 4a bis 4c Signaifcrmen an verschiedenen Stellen des Senders von F i g. 2, nämlich eine Sägezahnschwin- 4 > gung für die Horizontaiabtaststeuerung eines Elektronenstrahls, eine Faksimiiesignal-Impuisfolge, sowie eine durch Umkodienang entstehende Übertragungsimpulsfolge,

Fig. 5a bis 5c . crschieGene Signaifcrmen, nämlich eine komprimierte Sägezahr.schwingung, eine umkodierte unc we'ter komprimierte Faksimiiesignal-Impuisfolge. sowie eine Veriikaiabtastungs-Abienkimpuisfoi-

F i g. 6 die Blockschaltung eines Senders nach einer v, weiteren Ausführungsforrn der Erfindung,

F i g. 7 und 8 Signalformen zur Erläuterung der Funktion des Senders von F i g. 6,

Fig.9 eine schematische Darstellung des Dekodiervorgangs, bO

Fig. 10 eine Ausführungsfcrm des erfindungsgemä-3en Empfängers, und

Fig. 11 und 12 Signaiformen zur Erläuterung der Funktion des Empfängers von Fig. 10.

Fig. la zeigt eine Faksimilesignal-lmpulsfolge, die ei bei Abtastung der Vorlage mit konstanter Abtastgeschwindigkeit entsteht. Die Impulsfolge weist zwei Signalpegel, nämlich einen Weißpegel (C) und einen Schwarzpegel (1) auf. Weißpegelimpulse entstehen dort, wo die Vorlage keinen Aufdruck zeigt. Schwarzpegelimpulse entsprechen einem Aufdruck auf der Vorlage. Die Zeitdauer jedes Weißpegel- bzw. Schwarzpegehmpulses wird durch Abfrageimpulse konstanter Wiederhoifrequenz bestimmt. Die in Fig. la bei den einzelnen Impulsen angegebenen Zahlenwerte stehen für die Anzahl der Abfrageimpulse, die jeweils die Zeitdauer des Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses definieren. Fig. Ib zeigt nun die Übertragungsimpulsfolge, die durch Umkodierung der Impulsfolge von Fig. la erhalten wird. Die Umkodierung ist dabei eine Lauflängen-Kodierung. Es wird also die die Zeitdauer jedes Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses angebende Anzahl η der Abfrageimpulse als Impuls-Lauflänge binärkodiert. Das angewendete Kodierverfahren wird unten noch im einzelnen erläutert. Man erkennt, daß ducii UIC ubcfirägtingSimplilsfoigC Γίί!Γ ZWZ de" Zeich™ 1 und O besteht Jedem der Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulse entspricht dabei in der Übertragungsimpulsfolge ein Binärkodewert. Dieses ist selbst aus zwei Impulsfolgen zusammengesetzt: Die Kodeimpulsfolge gibt die Lauflätige des jeweiligen Impulses in der Faksimilesignal-lmpulsfolge an. Dieser Kodeimpulsfolge ist eine Kennungsimpulsfolge vorangestellt, die die Unterteilung zwischen benachbarten Kodeworten ermöglicht Die Kodeimpulsfolge besteht demnach aus einer Binärzahl und beginnt deshalb immer mit einer 1. Die die Binärzahl der Kodeimpulsfolge bildenden Bits werden im folgender, als. die »unteren Bits« bezeichnet. Die Kennungsimpulsfolge besteh; lediglich aus einer Anzahl von Nullen. Die die Kennungsimpulsfolge bildenden Bits werden im folgenden als die »oberen Bits« bezeichnet Die oberen Bits bestehen also aus aufeinanderfolgenden Nullen, deren Zahl angibt, wie viele Bits die Kodeimputsfolge umfaßt, wie viele untere Bits also vorhanden sind Durch diesen Kunstgriff wird das Kodieren erleichtert und das Dekodieren irrungsfrei gemacht

Fig. Ic zeigt die Beziehung zwischen Lauflänge und zugehörigem Binärkode. Diese Beziehung soll nun näher erläutert werden.

Die Lauflänge eines Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses in der Faksimile-Signalimpulsfolge sei gegeben durch die Anzahl π von Abfrageimpulsen, η ist eine positive ganze ZahL Für das Umkodieren der Lauflänge wird nun die Zahl π ιι-τι 1 vermindert und die sich ergebende Zahl n-1 ais Binärzahl dargestellt Die die Binärzahl bildenden unteren Bits stellen die Kodeimpulsfolge dar. Der Kodeimpulsfolge wird eine riennungsimpulsfolge aus den oberen Bits vorangestellt Diese Bits sind lauter Nullen. Die Anzahl der Nullen der Kennungsimpulsfolge ist dabei gleich der um 1 verminderten Anzahl m der Stellen oder Bits der die Kodeimpulsfolge bildenden Binärzahl.

Beispielsweise sei n—15. Es ist dann
n- ! = 14(dezimal)= 1110(binär).

Die rechtsstehende Binärzahl hat vier Stellen bzw besteht aus den vier unteren Bits. Somit ist m=4. Es isi dann m— 1 =3. Die oberen Bits der Kennungsimpulsfolge sind demnach 3 Nullen. Das Kodewort für /?= 15 als Ganzes lautet dann

0 0 0

obere BiU

1110

untere Bits

Die obige Erläuterung gilt jedoch nur für den Fall, daß η ' 3 ist. Für die Fälle n=\ und /; = 2 wird keine Kenmingsimpulsfolge vorgesehen. Die oberen Bits treten also nicht auf. Stattdessen werden zwei .Sonderbinärzahlen in Form eines Bitpaares vorgesehen, die eine irrungsfreie Dekodierung im Zusammenhang mit de:.· ,iben für η -:. 3 angegebenen Kodierverfahren ermöglichen. Die als Kodeimpulsfolge verwendete .Sonderbinärzahl für n— 1 lautet »10«, für n = 2 lautet sie »II«.

Die Anwendung der obigen Regel für die Bildung der komprimierten Übertragungsimpulsfolge zeigt Fig. Ic in einer tabellarischen Übersicht der Beziehung zwischen möglichen Lauflängen und dem entsprechenden Binärkode. Aus den Fig. la und Ib ist zu entnehmen, daß die das ursprüngliche Faksimilesignal darstellende Impulsfolge einer Lauflänge von 48 (8+13+1+25) durch das oben erläuterte Kodier/erfahren für die Übertragung auf 23 Stellen komprimiert wird. Das Komprimierungsverhältnis ist demnach größer als 2. Aus Fig. Ic ist zusätzlich zu entnehmen, daß nur bei n= 1 der entsprechende Binärkode um 1 Bit langer ist als das ursprüngliche Signal in der Faksimilesignal-Impulsfolge. Alle übrigen Lauflängen werden teilweise beträchtlich verkürzt. Die Komprimierung ist um so größer, je größer die Lauflänge ist. Bei n= 100 erhält man beispielsweise als Zahl der Bits im Binärkode 13. Das Komprimierungsverhältnis beträgt hier schon annähernd 8.

F i g 2 zeigt einen Sender der nach dem oben erläuterten Kodierverfahren arbeitet. Eine Abtaströhre 7 führt einen Abtaststrahl auf übliche Weise horizontal (senkrecht zur Zeichenebene von F i g. 2) hin und her. Die vom Leuchtschirm der Abtaströhre 7 austretende lumineszenz wird über ein Optikfaserfenster 8 nach außen übertragen, so die zu übertragende Vorlage in Form eines transparenten Filmes 10 am Optikfaserfenster 8 und in Kontakt mi! diesem vorbeigeführt wird.

Das geschieht durch einer Elektromotor 14, der den Film in Vertikalrichtung (in der Zeichenebene von F ie. 2 von oben nach unten; bewegt. Diese Bewegung stellt die Vertikalabtastung r.eben der durch die Abtaströhre 7 bewirkten Abtastung in Horizontalrichtung dar. Durch den Film !0 tritt, wie strichliert angedeutet. Licht hindurch und trifft auf eine Fotozelle 11. Das Ausgangssignal der Fotozelle Ii wird in einer Verstärkerschaltung 12 zur Faksimilesignalimpulsfolge umgeformt.

Eine Ablenkschaltung 1 legt für die Horizontalabtastung des Elektronenstrahl in der Abtaströhre 7 eine Sägezahnschwingung εη eine Ablenkspule 9. Eine Steuerschaltung 2 dient zum Abfragen der Laufliingen der Weißpegei- bzw. Schwarzpegeiimpuise im Ausgangssignal der Verstärkerschaltung 12. Im Bonärkodierer 3 wird die von der Steuerschaltung 2 jeweils abgefragte LauHänge in e^;nen Binärkode umgesetzt. Die durch Umkodierung erhaltene Übertragungsimpulsfoige wird einem Register 6 eingeschrieben, dessen Speicherinhalt über eine Leitung !3 abgegeben wird. Ein Takiimpulsgenerator 5 steuert durch seine Ausgangsimpulse gleichzeitig die Ablenkschaltung I. die Steuerschaltung 2, den Binärkodierer 3 und das Register 6. Dadurch sind Fehlfunktionen vermieden. Überdies ist noch ein Steuerstromkreis 4 für die Vertikalabtastung vorgesehen, der vom Kodierer 3 gesteuert wird. Sobald die Kodierung sämtlicher Lauflängen in ein und derselben Horizontalzeile beendet ist, erzeugt der Steuerstromkreis 4 einen Impuls für den Elektromotor 14, der daraufhin den F-IIm 10 um einen Schritt weiterschaltet. Für einen solchen intermittierenden Betrieb des Elektromotors 14 ist ein Schrittschaltmotor geeignet. Sobald jeweils das vorletzte Bit eines Kodewortes durch das Register 6 in die Leitung 13 zum Empfänger gegeben wird, steuert der Binärkodierer 3 über Leitung 15 die Steuerschaltung 2 derart an, daß diese nunmehr die nächste Laufiänge abfragt. Die hohe Abtastgeschwindigkeit der Abtaströhre 7 erlaubt einen derart intermittierenden Betrieb beim Abfragen der Impuls-Lauflärige. Das Abfragen der Impuls-Lauflängen in der Steuerschaltung 2 und das Aussenden der durch die Umkodierung erhaltenen Kodeworte durch den Binärkodierer 3 wechseln also ständig miteinander ab. In der Übertragungsleitung wird jedoch vom Register 6 eine ununterbrochene Übertragungsimpulsfolge eingespeist.

In den F i g. 3, 4 l'.P.d 5 siⁿcl d'^p 7pitlirhpn Rp7iphimp^rpn

zwischen den einzelnen Signalen für den Fall veranschaulicht, daß während einer Horizontalabtastung an der Abtaströhre 7 jeweils nur die Lauflänge eines Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses abgefragt wird. In diesem Full muß also, was nach der obigen Erläuterung mit dem Sender nach F i g. 2 ohne weiteres möglich ist, zur Lesung aller Lauflängen in einer Abtastzeile eine Mehrzahl von Horizontalabtastvorgängen durchgeführt werden.

Fig.3a zeigt die Lage einer Abtastzeile pq auf der Vorlage und Fig. 3b die bei der Abtastung der Abtastzeile pq erzeugte Faksimilesignal-Impulsfolge. Diese besteht aus fünf Weißpegelimpulsen 50 bis S4 unc¹ vier Schwarzpegelimpulsen Mi bis /V/4, die einen positiven Wert haben. Die Abtastung der Abtastzeile pq erfolgt, wie durch die Zeitachse angedeutet, von links nach rechts. Die Abtastperiode T ist die Zeit für eine vollständige Abtastung der Abtastzeile pq.

Fig.4a zeigt die von der Ablenkschaltung 1 an die Ablenkspule 9 der Abtaströhre 7 angelegte Sägezahnschwingung, die zu einer wiederholten Abtastung der Abtastzeile pq mit der Abtastperiode T führt. Es erscheint also die in Fig. 3b gezeigte Faksimilesignal-• rnpulsfolge der Abtastung der Abtastzeile pq zu wiederholten Malen in gleicher Form arn Ausgang der Verstärkerschaltung 12, wie in F i g. 4b angedeutet. Obwohl jedoch die Horzontalabtastung mit der Abtastperiode Γ ohne Unterbrechung fortgesetzt wird, werden beim Abfragen der Faksimilesignal-Impulsfolge nur die in Fig. 4a durchgezogenen Teile für den eigentlichen Abfragevorgang ausgewertet. Im Bereich der strichliert gezeichneten Abschnitte der Sägezahnsch vingung erfolgt keine Abfragung.

Aus Fig.4 ist zu entnehmen, daß die Lauflänge des Schwarzpegelimpulses M 1 zum Zeitpunkt I 1 innerhalb des Zeitintervalle zwischen TO und Tt abgefragt wird, während eine Abtastung der Abtastzeile pq durch den Teil Hi der Sägezahnschwingung erfo'gt Die ermittelte Lauflänge wird noch vor Erreichen des Zeitpunkts Ti in ein Kodewort umgesetzt. 1st die Lsuflänge des Schwarzpegelsignals n= 1, so besteht der entsprechende Binärkode aus der Sonderbinärzahi »10«. Diese wird im Zeitraum zwischen T\ bis Γ3 mit einer Bitperiode T in die Übertragungsleitung (Leitung 13} eingespeist. Gegenüber der hohen Geschwindigkeit der Horizontalabtastung erfolgt also die Kodeausgabe mit konstanter Bitperiode reiaiiv langsam. Das entspricht genau den Bedürfnissen des intermittierenden Betrieb beim Abfragen kombiniert mit der ununterbrochenen Einspeisung der Übertragungsimpulsfolge in die Leitung 13. Der

Kürze halber ist der Darstellung von Fig. 4 der Fall zugrundegelegt, daß ein Bit einer Bitgruppe in der Faksimilesignal-lmpulsfolge am Ausgang der Verstärkerschaltung 12 jeweils nach T Sekunden im Gleichlauf mit der Sägezahnschwingung ausgegeben wird. Es wird dann der auf den Schwarzpegelimpuls M 1 folgende Weißpegelirnpuls S 1 zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 bezüglich seiner Lauflänge abgefragt, während das letzte Bit, nämlich das Bit »0« für den Schwarzpegelimpuis /V/ ! vom Sender gesendet wird.

Das Abfragen des Weißpegelimpulses 5 i erfolgt zum Zeitpunkt f 2 während der Abtastung unter Einfluß des Teils H3 der Sägezahnschwingung. Es sei angenommen, daß der Weißpegelimpuls 51 eine Lauflänge von n = 4 hat. Dem entspricht nach Fig. Ic der Binärkode »011«. Die Umsetzung der Lauflänge in das Kodewort im Binärkodierer 3 ist vor dem Zeitpunkt T3 beendet. Das Kodewort wird im unmittelbaren Anschluß an das Kodewort für das Signal M1 und ohne jede Unterbrechung wahrend der Zeit 7"3 bis 76 ausgegeben (F i g. 4c). In gleicher Weise wird der jetzt folgende Schwarzpegelimpuls M2 zum Zeitpunkt /3 gelesen usw. Es wird also jeweils eine neue Lauflänge innerhalb eines Zeitintervalls mit der Abtastperiode T abgefragt, während der das letzte Bit des unmittelbar vorhergehenden Kodewortes in die Übertragungsleitung ausgegeben, wird, also unmittelbar, bevor das Register 6 wieder leer wird. Diese Art des Ablaufs des Abfragevorgangs führt zu einer ununterbrochenen Übertragungsimpulsfolge aus unmittelbar aneinander anschließenden Kodeworten.

Fig.5a zeigt die Sägezahnschwingung für die Ablenkung des Elektronenstrahls in der Abtaströhre 7 mit einem gegenüber der die gleiche Sägezahnschwingung darstellenden Fig.4a komprimierten Zeitmaßstab. Auf gleiche Weise in der zeitlichen Darstellung komprimiert sind die F i g. 5b und 5c. F i g. 5b zeigt die kodierte und komprimierte Übertragungsimpulsfolge. Fig.4c stellt einen Ausschnitt aus der Darstellung von Fig. 5b dar. Fig. 5c zeigt die Vertikalabtastungs-Ablenkimpulsfolge. Es handelt sich dabei um die Impulsfolge, die vom Binärkodierer 3 an den Steuerstromkreis 4

das Abfragen der Impulse einer Abtastzeile beendet ist. wird ein Impuls an den Steuerstromkreis 4 gegeben und die Vorlage in Form des Films 10 zur nächsten Abtastzeile fortgeschaltet. Es wird nunmehr die neue Abtastzeile in Angriff genommen.

Da die Länge der Übertragungsimpulsfolge für die in einer Abtastzeile insgesamt enthaltene Information nicht gleichbleibend ist, ist auch das Zeitintervall zwischen benachbarten Ablenkimpulsen in der Ablenkirnpulsfolge nicht einheitlich. Bezeichnet man die Vorderflanke eines solchen Ab'en.<,mpu!ses jeweils mi; r 0, r 1, τ 2,.. ,so erhält man als Zeitintervalle zwischen den impulsen HL 5, HL2 und l'L3. Dabei wird in dc~ Regei gelten

HL 1 Φ HL 2 Φ HL 3.

Die Transportgeschwindigkeit des Films 10 in Vertikairichtung ist also ungleichmäßig. Diese veränderliche Geschwindigkeit der Vertikalabtastung ermöglicht aber gerade die zeitlich ununterbrochene Ausgabe der Übertragungsimpulsfolge in die Leitung 13 zum Empfänger.

F i g. 6 dient zur Verdeutlichung der Ansteuerung der Steuerschaltung 2 über Leitung 15 durch d- τ Binärkodierer 3 (in Fi g. 2) zwecks Abfragen der Lauflänge eines neuen Impulses gegen Ende der Umsetzung der Lauflänge de^ vorhergehenden Impulses in einen Binärkode. Die in F i g. 7 dargestellten Signalformen sind mit Buchstaben bezeichnet, die in F i g. 6 an der jeweiligen Stelle der Schaltung eingetragen sind. Ein Taktimpulsgenerator 20 erzeugt Ausgangsinipulse ,ι. b und c und steuert überdies einen Trägergenerator 21 an. Das Signal a stellt die Abfrageimpulse zum Abfragen der Impulslauflänge der Faksimilesignal-Impulsfolge dar und weist eine Frequenz von 1,2 MHz auf. Das Signal b ist ein Horizoniaisynchronimpuis einer Frequenz von 1,0 KHz und wird an eine Horizontalablenkschaltung 100 gegeben, die unter seiner Steuerung eine Sägezahnschwingung d an eine Abtaströhre 22 legt. Das in F i g. 7c dargestellte Signal besteht aus Austastimpulsen einer Frequenz von 1,0 KHz zum Austasten des Elektronenstrahls in der Abtaströhre 22 während des Zeilenrücklaufs. Die für einen Zeilenhinlauf erforderliche Zeit beträgt eine Millisekunde. In utcsci Zeit beträgt die Zahl der Abfragcirripulsc 1,2 χ 10⁶X ΙΟ-³= 1200. Beträgt die Rücklaufzeit etwa 10% der Zeitdauer eines einzelnen Hinlaufs, so beläuft sich die Zahl der Abfragepunkte auf 1200x0.9=1080. Hat die zu übertragende Vorlage die Normgröße S 5 mit der größten Abmessung von 180 mm, so errechnet sich die Abfragedichte oder Auflösungsgüte /u 1080/ 180 = 6 Punkte/mm.

Die der Abtaströhre 22 nachgeschaltete Abtasteinrichtung 49 ist auf die oben anhand von F i g. 2 erläuterte Weise aufgebaut und liefert als Ausgangssignal eine Faksimilesignal-lmpulsfolge aus Weißpegelimpulsen 51 bis 57 und Schwarzpegehmpulsen Ml bis M6. Die Vorlage wird wieder durch einen Elektromotor 24 an einer Faseroptik der Abtaströhre 22 vorbeigezogen.

Soll nun innerhalb des Teils HL 1 der Horizontalabtastung beispielsweise der durch Schraffierung hervorgehobene Schwarzwertimpuls M2 bezüglich seiner Lauflänge abgefragt und in einen Binärkode umgesetzt werden, so darf aus der Faksimüesignalimpulsfolge nach F; g. 7e für de". Abfragevorgang nur eben dieser Schwarzwertimpuls M2 entnommen und bezüglich seiner Länge durch die höherfrequenten '.bfrageimpulco iMcoi>mptci>i u/prHpn Hiprfiir 7ählt ein Binärzähler

25 die Summe der Lauflängen Sl+M1+52. Einem weiteren Binärzäh'er 26 we-den andererseits die Abfrageimpulse während des gesamten Zeitintervalls von der Hintenianke des Austastimpulses (Fig. 7c) bis zur Vorderfianke des nächsten Horizontalsynchronimpulses eingezählt (F i g. 7h). Jeder dieser Binärzähler 25,

26 hat zehn Bits und kann maximal 1024 Impulse zählen Dem Eingangsanschiuß des Binärzählers werden die Abfragetmpulss über eine Torschaltung 41 zugefühn, die durch das Ausgangssigr.a! (Fig. 7g) eines Flip-Flop

27 (FF2) gesteuert wrd. Erreicht nun die An/ahi der in den Binärzähle- 26 eingezahlten Abfrageimpuise die Summe S 1 τ Λί 1 -ί- S2. so stimmen die S^eicherinhalte der Binärzähler 25 und 25 miteinander überein. Das ist zürn Zeitpunkt te der Fall. Eine an die beiden Binärzähler 25,26 angeschlossene Koinzidenzschaltung

28 gibt somit ein Ausgangssignal (F i g. 7i) ab und setzt damit einen Flip-Flop 29 (FFl). Der Flip-Flop 29 wird rückgestellt, sobald das nächste Faksimilesignal einsetzt und erzeugt so einen Torimpuls (F i g. 7k), der zum Entnehmen nur des Schwarzpegelimpulses M 2 aus der Faksimilesignal-lmpulsfolge dient Das Rückstellen des Flip-Flop 29 erfolgt über eine Torschaltung 44, die durch die Abfrageimpulse (F i g. 7j) aus einer Zeichenpause-Lesesteuerschaltung 30 angesteuert wird.

Be>m Abfragen der Faksimilesignal-Impulsfolge durch die Abfrageimpulse muß jeweils erkannt werden, ob gerade ein Schwarzpegelimpuls (Zeichen) oder ein Weißpegdimpuls (Pause) abgefragt wird. Ein Fehler in der Pegelerkennung würde zu einer schweren Betriebsstörung des Sendeempfangsgerätes führen, da dann Schwarz und Weiß auf der Vorlage bei der Wiedergabe gegeneinander vertauscht sind. Zur Unterscheidung zwischen Schwarzpegelimpulsen und Weißpegelimpulsen ist deshalb zusätzlich ein Flip-Flop 45 (FF4) vorgesehen. Dieser kippt jedes Ma!, wenn ein Binärkode vollständig ausgegeben oder ein Binärkodeendimpuls erzeugt worden ist. Durch diesen Kippvorgang wird bestimmt, ob das nächste zu lesende Signal ein Schwarzpegelimpuls oder ein Weißpegelimpuls ist. Ist der Abfragevorgang für eine vollständige Abtastzeile beendet, so wird der Flip-Flop 45 rückgestellt. Die Zeichenpause-Lesesteuerschaltung 30 vermag einen Impuls zur genauen Festlegung des Zeitpunkts des Auftretens der Hinterfi^nk? d?? Schwarzne-pelimnulses M 2 zu erzeugen. Die unmittelbar naxh diesem Zeitpunkt i-rscheinenden, bereits dem anschließenden Weißpegelimpuls S3 entsprechenden Abfrageimpulse (F i g. 7j) werden unter Verwendung des Ausgangs der Koinzidenzschaltung 28 (Fig. 7i) als Steuersigna! benützt, indem der erste dieser Impulse als Rückstellimpuls an den Flip-Flop 29 gelegt wird. Der Torimpuls (F i g. 7k) am Ausgang des Flip-Flop 29 öffnet ein Tor 31, das damit für den Zeitraum des Vorliegens des Schwarzpegelimpulses Ml für die Abfrageimpulse durchlässig ist und das Ausgangssignal nach F i g. 71 aufweist. Dieses Signal wird zum Ejngang des Binärzählers 23 rückgeführt, so daß zu dessen Speicherinhalt noch eine der Lauflänge des Schwarzpegelimpulses Ml entsprechende Zahl voi) Impulsen hinzukommt. Inzwischen ist der erste der frAbfrageimpulse, die der Laoflänge des Schwarzpegeliinpulses Ml entsprechen, durch einen Ein-Bit-EIiminator 48 unterdrückt worden. Die Verbleibenden (n-1)-Abfrageimpulse (Fig. 70) werden einem Btnärzähler 32'eingespeist, der die der Zahl (n-1) entsprechende Binärzahl kurzzeitig speichert, bis ein Schreibimpuls (F i g. 7p) eine Überführung des Speicherinhalts des Binärzählers 32 in ein Schieberegister 33 für Paralleleingabe und Serienausgabe auslöst, das 29 Bits faßt Dieses Schieberegister

33 setzt die aus dem Binärzähler 32 zugeführte Binärzahl in einen Vollständigen Binärkode um. Dieser besteht aus der vorbestimmten Anzahl von Nullen als obere Bits als vorangestellte Kennungsimpulsfolge und der der Zahl (n-1) entsprechenden Binärzahl als Kodeimpulsfolge. Im Schieberegister 33 erhält man somit das vollständige, für den Schwarzpegeürnpuls repräsentative Kodewort. Dieses vollständige Kodewort wird vom Schieberegister 33 in eine Kodiermatrix

34 überführt unü von dieser jeweils nach einer Millisekunde ausgegeben.

F i g. 8 dient zur E-läuterung eines Beispiels hierfür. Die Lauflänge des SchwarzpegelimpuSses M 2 sei gegeben durch n=50. Man erhält (/3-i)=49 (dezimal)= 1 iOööl (binär). Der Speicherinhalt des Binärzählers 32 nimmt deshalb die in F i g. 8 gezeigte Form an. Das Einschieben der Impulse in den Binärzähler 32 erfolgt dabei von links nach rechts. Die unteren Bits umfassen demnach eine Anzahl Stellen von m=6. Die den Binärkode vervollständigenden oberen Bits bestehen deshalb aus (m—1)=(6—1)=5 Nullen. Zum Bereitstellen der Nullen genügt es, den Eingabekode durch Schiebeimpulse (F i g. 7q) schrittweise nach rechts zu verschieben.

Die Zahl der Stellen der die Lauflänge darstellenden Binärzahl bzw. die Zahl der unteren Bits ist m. Die Zahl der Nullen in den oberen Bits ist dann definitionsgemäß

■"> m— 1. Infolgedessen besteht der vollständige Kode aus 2m-\ Stellen. Es braucht daher nur ein Impuls ausgegeben zu werden, der einer um ein Bit höheren Bitadresse entspricht als das Bit an der Stelle (2m-1). also dem 2m-ten Bit.

in Eine Bitzahl-Lesematrix 35 bzw. die Kodiermatrix 34 dienen zum Festlegen dieser Βϊ·?κΙγ««$ρ und /um Entnehmen eines solchen Impulses. Die Kodiermatrix besteht aus einer Kodelesematrix 34| und einer Kodebeendigungs-Lesematrix 342. Die Bitzahl-Lesema-

I) trix 35 vermag die Anzahl m der Bits der Binärzahl im Binärzähler 32 auszuzählen und informiert die Kodiermatrix 34 über die Größe der Zahl m (1 bis 9). Die Kodelesematrix 34i bildet eine Torschaltung, die im Ansprechen auf den Wert von mein Ausgangssignal nur

aus der 2/n-ten Bitadresse von unten aus dem Register herauslöst. Bei der Impulsform gemäß Fig. 7r handelt es sich um die mittels der Schiebeimpulse nach Fig. 7q entnommenen Kodeausgabe. Die Schiebeimpulse haben eine Folgefrequenz von 1,0KHz und sind mit den

:■-> Horizontalsynchronimpulsen (F i g. 7b) oder der für die Horizontalablenkung benützten Sägezahnschwingung (F i g. 7d') völlig synchron. Die Kodebeendigungs-Lesematrix 342 überwacht den Zeitpunkt der Beendigung der Kodeausgabe durch das Register, d. h. sie stellt fest,

so wenn das letzte Bit des Binärkode in die Übertragungsleitung ausgegeben wird. Sie erzeugt einen Kodeimpuls (Fig. 7s), sobald das letzte Bit »1« des den Schwarzpegelimpuls M 2 darstellenden Kodewortes ausgegeben wird und leitet darauf den nächsten Abfragezyklus ein.

i·) Als erstes Bit der m unteren Bits der Binärzahl im Binärkode erscheint zwangsläufig »1«. Wenn das letzte Bit des Binärkodes die Stelle des 2 m-ten Bits erreicht, an der eine Ausgabe erfolgt, erreicht das Kopfbit »1« gerade diejenige Bitadresse, die um /n-1 Bits höher ist

4ο als das 2m-te Bit, also die Bitstelle 3m-!. Dasjenige Bit »1«, das zuerst durch aiese Bitadresse hindurchgeht, wird als Impulssignal ausgegeben. Dieser Kodeendeimpuls wird erzeugt, wenn die Vorderflanke des letzten Bitimpulses einsetzt, uer tsinarzanier ii und um,

- ι Schieberegister 33 wer len mit Hilfe eines La.; himpulsgenerators 42 unmittelbar nach Ausgabe des Kodeendeimpulses geräumt, und sind damit zum Empfang der nächsten Abfrageimpulse bereitgestellt. Gleichzeitig wird auch der Binärzähler 26 mit Hilfe des Tores 43

so zurückgestellt. Der Kodeendeimpuls setzt andererseits den Flip-Flop 27 über ein Tor 46.

Der Ausgangsimpuls des Flip-Flop 27 gemäß F i g. 7g' öffnet dabei die Torschaltung 41. Damit wird am Binärzähler 26 das Einzählen der Abfrageimpulse

ü wieder aufgenommen und der Vorgang der Kodierung wird forgesetzt mit dem Weißpegeiimpuis 53.

Aus obigem ergibt sich, daß das Abfragen der Lauflänge der einzelnen Impulse in der Faksimiiesignaiimpuisio!ge und di*? KoaeumseizuüH bzw. Aü^abe des

en Binärkodes auch hier miteinander abwechseln.

Es wurde schon erläutert, daß die bei der Lauflängenbestimmung anfallenden Abfrageimpulse in den Binärzähler 25 eingespeichert werden. Erreicht das Einspeichern der die Impulsdauer festlegenden Abfrageimpulse hierbei während einer Horizontalabtastung einer Abtastzeile die Speicherkapazität 2¹⁰=1024 des Binärzähiers 25, so erfolgt ein Bitüberiauf in ein Uberlauiregister 36. Dessen Aufgabe ist es, das Ende des

Abfragevorgangs für die betreffende Abtastzeile anzugeben. Durch seinen Ausgang wird unverzüglich der Flip-Flop 29 rückgestellt und ein Flip-Flop 37 gesetzt, was das Ende der Horizontalabtastung anzeigt Der Flip-Flop 37 (FF3) wird überdies, wie Fig.6 entnommen werden kann, unmittelbar nach der Ausgabe des letzten Bits des Binärkodes des letzten, beim Überlaufen des Binärzählers 25 gelesenen Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses rückgesetzL Hierauf wird die Vertikalabtasteinrichtung angesteuert und stellt die in Vorlage (Film 10) über eine Strecke entsprechend der Breite einer Horizontalabtastzeile in Vertikalrichtung weiter.

Der Ausgang des Flip-Flop 37 triggert einen Vertikalsynchronimpulsgenerator 38, der entsprechend einen Syncaronisierungsimpuls / für die Vertikalabtastung erzeugt. Dieser wird einmal über einen Antriebsstromkreis 39 dem Elektromotor 24 zugeführt, bei dem es sich um einen Schrittschaltmotor handein kann, während gleichzeitig durch einen Löschirnpuls ve vorn 2;; Vertikalsynchronimpulsgenerator 38 die Binärzähler 25 und 26 geräumt werden, so daß die Gesamtschakung von F i g. 6 wieder im Ausgangszustand ist.

Die durch die Umkodierung erhaltene Übertragungsimpulsfolge und die Synchronisierungsimpulse werden 2> über einen Modulator 40 auf Trägerwellen u bzw. ν amplitudenmoduliert, die sich bezüglich ihrer Frequenz unterscheiden. Die beiden modulierten Trägerwellen werdeif sodann gemeinsam in die Übertragungsleitung eingespeist Aus der Übertragungsleitung werden die jo Signale von einem Empfänger entnommen, der im wesentlichen auf gleiche Weise aufgebaut ist wie der Sender und aus den einlaufenden Signalen die Faksimilesignai-Impulsfolge wiedergewinnt. Aufwendige Speicher sind dabei in dem Faksimilesendeempfangs- r> gerät nicht erforderlich weil eine Zwischenspeicherung der Kodeworte entfällt. Es werden vielmehr, wie erläutert, während des raschen Abfragens der Faksimilesignalimpulsfoige die Kodeworte der Übertragungsimpulsfoige gebildet und sogleich in die Übertragungs- to leitung eingespeist und ebenso empfängerseitig während des Einlaufens der Übertragungsimpulsfolge aus der Übertragungsleitung sogleich durch Dekod'erung wieder die einzelnen Weißpege'- bzw. Schwarzpegelimpulse der Faksimilesignal-Impulsfolge gebildet. r,

Trotz der weitgehenden Ähnlichkeit zwischen Sender und Empfänger im Faksimileempfängergerät soll nun auf die Signalverarbeitung auf der Empfängerseite eingegangen werden. Der Einfachheit halber wird hierbei von dem Fall ausgegangen, daß die Lauflänge ! des im Empfänger 7x dekodierenden Impulses durch n = 50 gegeben ist. In diesem Fall ist die durch die unteren Bits gebildete Zahl

n- I =49(dezimal)= 110001 (binär).

Die Binärzahl hat 6 Stellen. F.s ist also m = 6. Die oberen Bits werder. daher durch m-\ =5 Nullen gebildet, im Empfänger läuft demnach ein Binärkode folgender Form ein:

0 0 I) 0 0

obere Mit*

0 D

untere Bits

Beim Dekodieren dieses einlaufenden Binärkodes wi^rd zunächst die Anzahl der aufeinanderfolgenden Nullen der durch die oberen Dits gebildeten Kcnriüngsimpulsfolge gezählt. Diese Zahl wird sodf.nn um I vermehrt, wodurch m=6 ermittelt ist Hierauf wird die einlaufende Übertragungsimpulsfolge ausgehend von der letzten Null an einer Bitstelle unterteilt, die m, also 6 Stellen nach der letzten Null liegt Damit ist die Kodeimpulsfolge aus den unteren Bits festgelegt und die von ihnen gebildete Binärzahl kann dekodiert werden. Man erhält dabei 49. Durch Hinzuzählen von 1 wird die zu bestimmende Lauflänge n=50 in; Empfänger wiedererhalten.

Wird im Empfänger festgestellt, daß ein einlaufender Binärkode keine oberen Bits, also keine Kennungsimpulsfolge aufweist (ro—1=0), so wird daraus erkannt, daß der Binärkode aus einer Sonderbinärzahl bestehen muß. Es wird deshalb die Unterteilung der einlaufenden Übertragungsimpulsfolge nach der zweiten Bitstelle vorgenommen, also ein Bitpaar abgetrennt Ist der dabei erhaltene Binärkode die Sonderbinärzahl »10«, so ist. die Lauflänge B= 1. Stellt man stattdessen die Sonderbinärzahl »11« fest so ist die Lauflänge mit π=2 identifiziert.

Fig.9 zeigt schematised, den soeben erläuterten Vorgang, bei dem aus der am Eingang des Empfängers erfaßten, aus der Übertragungsleitung einlaufenden Kodeeingabe die jeweilige Lauflänge bzw. Impulsdauer des Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses irrungsfrei erhalten wird. Im allgemeinen ist die Auswertung einer als kontinuierliche Übertragungsimpulsfolge einlaufenden Anzahl von Kodeworten sehr schwierig, weil die Unterteilung zwischen den einzelnen Kodeworten nicht sicher vorgenommen werden kann. Beim oben erläuterten System ist diese Schwierigkeit ausgeschaltet, weil die Kodeimpulsfolge immer mit einer »1« beginnt und das Ende der Kodeimpulsfolge durch das Auszählen der als Kennungsimpulsfolge vorgestellten Anzahl von Nullen zuverlässig bestimmt wird.

F ä g. 10 zeigt einen Empfänger zur Realisierung der in F i g. 9 angedeuteten Funktion mehr im einzelnen. Die im Empfänger nach Fig. 10 mit Großbuchstaben angedeuteten Impulsformen sind F i g. 11 zu entnehmen. Ergänzende Informationen, teils gruppenweise für verschiedene Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulse zusammengefaßt, zeigt F i g. 12.

Oben wurde schon erläutert daß beim Sender nach F i g. 6 das Ausgangssignalgemisch des Modulators 40 an die Übertragungsleitung gegeben wird. Bei Fig. IC kommt dieses Ausgangssignalgemisch aus der Übertragungsleitung am Eingangsanschluß 50 des Empfängers an. Es handelt sich um das Eingangssignal nach Fig. 11A also um ein ein-aus-amplitudenmoduliertes Eingangssignal. Dieses wird in einer Dekodierschaltung 5Ί demoduliert und in die Form einer kontinierlicher Übertragungsimpulsfolge nach F i g. 11B umgewandelt Das einlaufende Signalgemisch enthält jedoch, wie ober erläutert, zusätzlich noch Synchronisierimpuise für die Vertikalabtastung (Vertikalsynchronimpuls).

Diese sind auf einen Träger einer anderen Frequenz aufmoduliert als der Träger der Übertragungsimpulsfol ge (vgl. Fig. UA). Der Vertikalsynchronimpuls kanr deshalb völlig unabhängig von einer Synchror.separa torstufe 52 aus dem einlaufenden Signalgemiscf abgetrennt werden. Dieser Vertikalsynchronimpul· nach Fig. IIC läßt jeweils Anfang und Ende einei Übertragungsimpulsfolge einer ganzen durch Horizon talabtastung erhaltenen Abtastzeile erkennen. Er dien überdies auch als Antriebsimpuls für den Schrittweiset Vorschub der Vorlage quer zur Richtung dei Horizontalabtastung.

Die durch Demodulieren erhaltene Übertragungsim pulsfolge nach F i g. 11B besteht aus einzelnen Binärko

des, die jeweils aus einer Kodeimpulsfolge und einer vorangestellten Kennungsimpulsfolge zusammengesetzt sind. Der Einärkode wird jeweils gelesen, wobei die die Kennungsimpulsfolge darstellenden oberen Bits einem Nullbitzähler 53 zugeleitet werden, während die verbleibenden, die Kodeimpulsfolge darstellenden unteren Bits einem Schieberegister 54 eingegeben werden. Dieses Schieberegister 54 speichert so die durch die unteren Bits gebildete Binärzahl kurzzeitig. Da die Bits kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 1000 Bits pro Sekunde einlaufen, soll zur Erhöhung der Irrungsfreiheit dafür gesorgt werden, daß jeder Impuls möglicht in seiner Mitte abgefragt wird. Dazu bedient man sich einer Serie von Taktimpulsen als Abfrageimpulse mit einer Folgefrequenz, die gleich der Bitperiode in der Übertragungsimpulsfolge ist Diese Taktimpulse werden aus der Übertragungsimpulsfolge durch eine Taktimpulsextraktorschaltung 68 entnommen. Die in F i g. 11D dargestellten Taktimpulse werden von der Taktimpulsextraktorschaltung 68 an das Schieberegister 54 und den Nullbitzähler 53 gegeben. Die vom Nullbitzähler 53 ermittelte Information über die Zahl der Nullen in der Kennungsimpuisfolge wird unmittelbar in eine Dekodiermatrix 55 übertragen, die ihrerseits die Zahl der in das Schieberegister 54 eingegebenen Bits der Kodeimpulsfolge kontrolliert. Die ermittelte Zahl der Nullen, also m-1 wird in eine Dezimalzahl von 1 bis 9 umgewandelt und in der Dekodiermatrix 55 gespeichert. Ist im Schieberegister 54 ein Binärkode mit m-Bits vervollständigt, so erzeugt die Dekodiermatrix 55 einen Impuls, der die Trennung zwischen zwei nacheinander erscheinenden Kodeimpulsfolgen bezeichnet. Solche Trennungsimpulse sind in Fig. 11E gezeigt. Sie werden von der Dekodiermatrix 55 einer Steuerschaltung 56 für die Informationsverarbeitung eingespeist. Unmittelbar danach setzt die Rekonstruktion der Original-Vorlage durch den Faksimiieempfänger ein.

Hierfür wird der im Schieberegister 54 gespeicherte Binärkode dekodiert und die Laufiänge rekonstruiert. Die rekonstruierte Lauflänge wird als Teil des Empfangenen Bildes durch Helligkeitsmodulation an einer Abtaströhre 57 mit Faseroptik aufgezeichnet, vor der ein Aufzeichnungsmaterial 72 vorbeigeführt wird.

Damit das so hergestellte Bild eine genaue Kopie der Original-Vorlage wird, bedarf es eines zuverlässigen Taktgebers. Es wird deshalb der Empfänger unter Steuerung von Taktimpulsen nach Fig. 12al gehalten, die von einem gesonderen Taktimpulsgenerator 58 erzeugt werden. Der Taktimpulsgenerator hat eine Ausgangsfrequenz von 1,2 MHz. Die von ihm erzeugten Taktimpulse werden an eine Torschaltung 59, eine Frcquenzteilerschaltung 73 und einen Horizontalsynchron- und Austastimpulsgenerator 74 gegeben, der seinerseits auch an den Ausgang der Frequenzteilerschaltung angeschlossen ist. Es wird also die Schaltung für Empfang und Dekodierung der Übertragungsimpulsfolge durch die Taktimpulsextraktorschaltung 68 zeitlich gesteuert, während die Schaltung zum Erzeugen des aufzuzeichnenden, der Original-Vorlage entsprechenden Bildes durch den Horizontalsynchron- und Austastimpulsgenerator 74 in Abhängig vom Taktimpulsgenerator 58 unabhängig gesteuert wird. Die zeitliche Abstimmung beide aufeinander wird durch die Steuerschaltung 56 vermittelt.

Im Faksimileempfänger nach Fig. 10 wird beispielsweise die Übertragungsimpulsfolge über eine 3,4 KHz-Fernsprechleitung zugeführt. Die Aufzeichnung der aus

der Übertragungsimpulsfolge wiedergewonnenen Signale als Bild erfolgt aber mit sehr hoher Geschwindigkeit intermittierend ähnlich der oben erläuterten Umformung der Vorlage in die Übertragungsimpulsfolge auf der Senderseite. Es wird also aus der Übertragungsleitung eine Übertragungsimpulsfolge mit konstanter Bitgeschwindigkeit wiedergewonnen, während nach dem Dekodieren die Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulse sehr rasch auf dem Aufzeichnungsmaterial 72 aufgezeichnet werden, bevor noch der nächste Binärkode eingeht. Um diesem Vorgang folgen zu können, wird die Abtaströhre 57 im Gleichlauf mit einem horizontalsynchronimpuls nach F i g. 11F betrieben, der bezüglich der Folgefrequenz mit den Taktimpulsen nach Fig. HD übereinstimmt. Das ermöglicht eine unmittelbare Aufzeichnung nach Dekodierung.

Da im Empfänger an der Abtaströhre S7 bei einem Horizontallauf jeweils nur ein einem einzigen Binärkode aus Kennungsimpulsfolge und Kodeimpulsfolge entsprechendes Zeichen aufgezeichnet wird, muß der Abtaststrahl zu wiederholten Malen die gleiche Abtastzeile auf dem Aufzeichnungsmaterial 72 überstreichen, bis alle Zeichen der entsprechenden Abtastzeile pq der Original-Vorlage in dieser Zeile auf das Aufzeichnungsmaterial 72 übertragen sind.

Die Horizontalsynchronimpulse nach Fig. 11Fhaben eine Folgefrequenz von 1,0 KHz, die durch entsprechende Unterteilung der Ausgangsfrequenz des Zeitimpulsgenerators 58 durch die Frequenztcilerschaltung 73 erzielt wird, wie in Fig. 10 angedeutet Aus diesen Horizontalsynchronimpulsen erzeugt eine Horizontalablenkschaltung 71 eine Sägezahnschwingung nach F i g. 11H, die für den Ablenkvorgang des Elektronenstrahls an die Abtaströhre 57 gelegt wird. Das erfolgt jedoch unter Steuerung durch Ablenktorimpulse nach Fig. HG, die von der Steuerschaltung 56 aus den Trennungsimpulsen nach Fig. HG gebildet werden. Dabei werden die Ablenktorimpulse nach Fig. HG synchron mit demjenigen der 1 Sorizontalsynchronim pulse nach F i g. 11F erzeugt, der dem jeweiligen Trennungsimpuls nach F i g. IIE am nächsten liegt. Innerhalb der Zeitdauer eines Ablenktorimpulses nach F i g. HG wird die Lauflänge dekodiert und gleichzeitig die Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmaterial 72 vorgenommen. Die gegensinnig schraffierten Teile der Sägezahnschwingung nach Fig. HH bezeichnen die Zeitintervalle in denen die Bildwiedergabe im Ansprechen auf die Ablenktorimpulse nach Fig. UG erfolgt, ι Die Symbole SO, S1, S 2,... und MI₁ M2, M 3,... in der Übertragungsimpulsfolge nach F i g. HB bezeichnen die den Weißpegelimpulsen (Pausen) bzw. Schwarzpegelimpulsen (Zeichen) entsprechenden Abschnitte der Übertragungsimpulsfolge. Da zur Rekonstruktion der > Original-Vorlage nur die Zeichen, also nur die Schwarzpegelimpulse Mi, M2, MX... aufgezeichnet werden müssen, erfolgt die Aufzeichnung innerhalb der diesen entsprechenden Zeitintervalle der Sägezahnschwingung nach Fig. 11H.

ι Die Impulsformen nach Fig. UB', D', F' und H' entsprechen den Impulsformen nach F i g. 11B, D, F bzw. H haben jedoch andere Zeitachsen. Bei der Sägezahnschwingung nach F i g. 11H' wird während der Abtastung bei HSO aus dem Kodewort für den . Weißpegelimpuls 50 ein Zwischenraumzeichen wiedergegeben, bei HM1 aus dem Kodewort für den Schwarzpegelimpuls Ml ein Zeichen, und so weiter. Der Zusammenhang der einzelnen Bildelemente HSO,

HMi, HSi, HM2,,.. läßt sich anhand von Fig. 12 näher erläutern. Dabei läuft der Bildwiedergabevorgang im Faksimileempfänger gerade entgegengesetzt zu dem oben beschriebenen Vorgang der Bildung der Übertragungsimpulsfolge aus der Original-Vorlage ab.

Fi g. 12a zeigt Zeitimpuise I mit einer Folgefrequenz von 1,2 MHz, die vom Taktimpulsgenerator 58 erzeugt werden. In Fig. 120F" sind Horizontalsynchronimpulse mit der Folgefrequenz 1,0 KHz dargestellt, die durch Frequenzteilung an der Frequenzteilerschaltung 73 aus den Taktimpulsen nach Fig. 12al erhalten werden und eine andere Zeitachse aufweisen, als die Horizontalsynchronimpulse nach F i g. U F und F'. F i g. 12al ist ein Austastimpuls für die Rückführung des Elektronenstrahls in der Abtaströhre 67. Fig. 12aK stellt einen Abfrageimpuls vom Abfragen eines Binärzählers 60 dar. Sämtliche Impulse entsprechen den oben für den Sender erläuterten Impulsen. Bei jeder Wiedergabe eines Zeichens oder Zwischenraumzeichens werden durch ein Tor 63 Zeitimpulse entsprechend der Lauflänge des betreffenden Zeichens oder Zwischenraumreichens akkumulativ zugeführt und in einem Binärzähler 62 eingespeichert, bis eine Abtastzeile vervollständigt ist

Fig. 12b zeigt die im Binärzähler 62 gespeicherten Impulse bei NSO. Die Zahl der Impulse entspricht der Lauflänge des ersten wiedergegebenen Zwischenraumzeichens, also dem Weißpegeliinpuls 50 (Impulsform MSO). Die Impulsform OSO stellt die im Binärzähler 62 gesammelten Abfrageimpulse dar, während die Impulsform LSO einen Teil der Sägezahnschwingung HSO von Fig. HH' wiedergibt.

Ein Binärzähler 60 (Binärzäh'er C), vjie Koinzidenzschaltung 61 (Koinzidenzschaltung B) und ein Binärzähler 62 (Binärzähler B) bilden zusarnmer sine Zählvergleichsschaltung zum Erzeugen eines Koinzidenzimpulses Q, wenn die Speicherinhalte der beiden Binärzähler 60 und 62 übereinstimmen.

Fig. 12c zeigt die Wiedergabe des Schwarzpegelimpuises AfI während dem Abschnitt HM1 der Sägezahnschwindung nach F i g. 11H'.

Erreicht nun die Anzahl der im Binärzähler 60 gesammelten Abfrageimpulse nach Fig. 12aK die Anzahl der im Binärzähler 62 gespeicherten Impulse OSO, so wird einem Zeichenpause-Tor 64 der Koinzidenzimpuls Q zum Setzen des Tors zugeführt. Ein Ausgangssignal des Zeichenpause-Tors 64 öffnet damit das Tor 63 und macht es wiederum für die Zeitimpulse durchlässig, die so dem Binärzähler 62 eingegeben werden. Gleichzeitig wird auch ein Binärzähler 65 (Binärzähler A) über einen Ein-Bit-Eliminator 67 mit Zeitimpulsen vom Ausgang des Tors 63 versorgt, jedoch mit einer um 1 verminderten Anzahl gegenüber der dem Binärzähler 62 zugeführten Anzahl von Zeitimpulsen.

Es wird also nach dem System des oben erläuterten Kodierverfahrens im Schieberegister 54 eine Binärzahl gespeichert, die durch Subtrahieren von 1 von der Binärzahl gebildet ist, die den Schwarzpegelimpuls M i (F i g. 12c) darstellt. Eine Koinzidenzschaltung 66 (Koinzidenzschaltung A) vergleicht den Speicherinhalt des Schieberegisters 54 mit demjenigen des Binärzäh· lers 65. Bei Übereinstimmung gibt die Koinzidenzschaltung 66 einen Koinzidenzimpuls R zum Rücksetzen an das Zeichenpausetor 64. Infolgedessen gibt das Zeichenpause-Tor 64 ein Signal MMI entsprechend der

Lauflänge des Schwarzpegelimpulses M1 an ein Tor 70 (vgl. F i g. 12c}. Überdies wird gleichzeitig durch Tor 63 ein Signal NM1 entsprechend der Länge des Signals MMl in den Binärzähler 62 zurückgespeist und in diesem gespeichert Der Speicherinhalt des Binärzählers 62 wird somit erneuert Die Impulsform OM1 nach Fig. 12c stellt die im Binärzähler 62 nach Erneuerung des Speicherinhalts gespeicherten Zeitimpulse dar. Ist die Wiedergabe des Schwarzpegelimpulses Ml zu diesem Zeitpunkt beendigt, so wird der Binärzähler 65 durch den Ausgang des Zeichenpause-Tores 64 gleichzeitig geräumt.

Fig. 12d dient der Erläuterung der Wiedergabe des auf den Schwarzpegelimpuls M1 folgenden Weißptgelimpu.ses 51 (Zwischenraumzeichen) während des Teils HSl der Sägezahnschwingung nach Fig. HH'. Im Binärzähler 62 sind bereits Zeitimpulse OAi 1 entsprechend der Summe der Lauflängen des wiedergegebeiien Weißpegelimpulses SO und des Schwarzpegelimpulses M1 gespeichert. Wenn die Zahl der in dem Binärzähler 60 gespeicherten Zeitimpuise die Zahl der Zeitimpuise OMl erreicht, so liefert die Koinzidenzschaltung 61 wieder einen Ausgangsimpuls Q zum erneuten Setzen des Tores 64. Die Wiedergabe des auf den Schwarzpegelimpuls Ml folgenden Weißpegelimpulses Sl wird somit eingeleitet. Die Impulsform MS1 bezeichnet das wiedergegebene, dem Weißpegelimpuls Sl entsprechende Zwischenraumreichen. Die Impulsform MSl bezeichnet die infolge der Torsteuerung durch das Signal MS1 zu dem Binärzähler 62 zurückgespeisten Zeitimpulse. OS1 gibt den Speicherinhalt des Binärzählers 62 nach Erneuerung an.

Fig. 12e dient der Erläuterung der Wiedergabe des folgenden Schwarzpegelimpulses M 2. Eine nähere Erläuterung erübrigt sich jedoch, weil der Vorgang mit dem oben anhand der Fig. 12c und 12d erläuterten übereinstimmt

Da die Zwischenraumzeichen bei der Wiedergabe der Original-Vorlage nicht benötigt werde._w werden der Abtaströhre 57 nur diejenigen Zeichen vom Ausgang des Zeichenpause-Tors 64 zugeführt, die einem Schwarzpegelimpuls entsprechen. Dieses Aussortieren der den Schwarzpegelimpulsen entsprechenden Zeichen erfolgt durch entsprechende Öffnungssteuerung des Tores 70 durch einen Zeichen-Pause-Diskriminator 69, der wie der Binärzähler 60 durch die Steuerschaltung 56 gesteuert ist.

Der Abtastvorgang an der Abtaströhre 57 wird durch den Ausgang der Horizontalablenkschaltung 71 gesteuert, der aus dem Horizontalsynchronimpuls nach Fig. HF erzeugt wird. Der Abtaststrahl wird mit den durch das Tor 70 unter Steuerung durch den Zeichen-Pause-Diskriminator 69 zugeführten Impulsen entsprechend den Schwarzpegelimpulsen intensitätsmoduliert, so daß auf dem Aufzeichnungsmaterial 72 das Bild der Original-Vorlage rekonstruiert wird. 1st eine Horizontalabtastzeile vollsiändig aufgezeichnet, so wird einem Impulsfortschaltmotor 76 üb-?r einen Antriebsstromkreis 75 ein Impuls zugeführt, der eine Fortschaltung des Aufzeichnungsmaterials in Richtung der Vertikalabtastung zur Bereitstellung der nächsten Abtastzeile für die Horizontalabtastung zu Folge hat. Zusätzlich ist für die Betrieb der Abtaströhre 57 ein Hochspannungsgenerator 77 vorgesehen.

Hierzu 12HUiIt /xielinuimen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Kodierverfahren für Faksimilesendeempfangsgeräte, bei dem zunächst die vom Sender zum Empfänger zu übertragende Vorlage in ein Faksimilesignal in Form einer Impulsfolge' mit zwei Signalpegeln umgesetzt wird, nämlich einem Weißpegel und einem Schwarzpegel, worauf mit höherfrequenten Abfrageimpulsen konstanter Periode die ι ο Zeitdauer jedes Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses der das Faksimilesignal darstellenden Impulsfolge abgefragt wird, worauf die die Zeitdauer jedes Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses angebende Anzahl π der Abfrageimpulse für n>3 als Impuls- Ij Lauflänge binärkodiert und die Binärzahl als zweipegelige Kodeimpulsfolge mit einer Kennungsimpulsfolge ausgegeben wird bzw. für n<2 die Sonderbinärzahl 10 für die durch /7=1 bestimmte Lauflänge und die Sonderbinärzahl 11 für die durch η=2 bestimmte Lauflänge ausgegeben wird, und die ausgegebenen Impulsfolgen aneinandergereiht die vom Sender zum Empfänger zu übertragende und dort auf gleiche Weise dekodierte Übertragungsimpulsfolge bilden, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig die Kodeimpulsfolge für jeden Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpuls der das Faksimilesignal darstellenden Impulsfolge für n>3 durch Kodierung von (n-1) zu einer Binärzahl gebildet wird und die Kennungsimpulsfolge der so zugehörigen Kodeimpulsfolge in der Übertragungsimpulsfolge jeweils vorangestellt, sowie aus einer Anzahl von aufeinan ierfolg /iden Nullen gebildet, die um 1 kleiner isi als c*ie Anzahl m der Stellen wird oder Bits der Binärzahl der i'udeimpulsfolge, und Ά daß empfängerseitig zunächst die Anzahl der aufeinanderfolgenden Nullen der Kennungsimpulsfolge gezählt und festgestellt wird, ob diese Anzahl im—1) gleich 0 ist, worauf, falls (m—I)=O von der Übertragungsimpulsfolge ein Bitpaar abgetrennt und daraus die Sonderbinärzahl dekodiert wird, und falls (m-l)>0 daraus die Binärzahl mit einer Anzahl von m Stellen bestimmt, dekodiert und unier hinzufügung von 1 die Lauflänge durch die sich ergebende Anzahl η bestimmt wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Sendeempfangsgerät mit einer Abtaströhre für das senderseitige Abtasten der Vorlage, die über einen Binärkodierer an eine Übertragungsleitung angeschlossen ist, w an die empfängerseitig über einen Binärkodierer eine Abtaströhre zum Aufzeichnen einer Kopie der Vorlage auf Aufzeichnungsmaterial angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Binärkodierer (3) einen Binärzähler (32) mit vorgeschaltetem Ein-Bit-Eliminator (48) aufweist, über den in den Binärzähler (32) eine Anzahl von (n-1) Abfrageimpulsen (Fig.7a) über ein Tor (31) einzählbar sind, das selbst von einer Steuerschaltung (30) entsprechend der Zeitdauer der Weißpegel- bzw. Schwarz- pegelimpulse aufsteuerbar ist, daß die den Speicherinhalt des Binärzählers (32) darstellende Binärzahl (n— 1) unter Festlegung der Anzahl m ihrer Stellen als Kodeimpulsfolge in ein Schieberegister (33) überführt und in diese mit einer die Kennungsim- μ pulsfolge darstellenden, die Anzahl m der Stellen um 1 unterschreitenden Kennungsimpulsfolge zu einer Übertragungsimpulsfolge kombiniert ist, die aus dem Schieberegister in die Übertragungsleitung (13) eingegeben wird, und daß empfängerseitig an die mit der Übertragungsleitung verbundene Dekodierschaltung (51) einerseits ein Nullbitzähler (53) zum Auszählen der (m-1) Nullen der Kennungsimpulsfolge und andererseits ein Schieberegister (54) angeschlossen ist, dessen Speicherinhalt unter Steuerung durch den Nullbitzähler (53) und eine von diesem angesteuerte Steuerschaltung (56) bei Erreichen der Stellenzahl m ausgespeichert, in die Lauflänge umgesetzt und zur Helligkeitsmodulation an die das Aufzeichnungsmaterial (72) beschreibende Abtaströhre (57) des Empfängers angelegt ist

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (2, 30, 56) im Sender und Empfänger, und ebenso der Kodierer (3; 31-34, 48) bzw. Dekodierer (51-55) und die Ablenkschaltungen der Abtaströhren (22,57) jeweils an gemeinsame Taktimpulsgeneratoren (5, 20, 58) angeschlossen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ais Abfrageeinheit dienenden Steuerschaltungen (2,30, 56) einerseits und der Kodierer (3; 31—34, 48) bzw. der Dekodierer (51—55) andererseits jeweils intermittierend und einander abwechselnd in Funktion sind und die Übertragungsimpulsfolge in der Übertragungsleitung (13) ein kontinuierlicher Impulszug ist

5. Einrichtung nach AnsprucSi 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierer (3; 31—34, 48) jeweils über eine Stcuerleitung (15) das Abfragen des nächsten Weißpegel- bzw. Schwarzpegelimpulses durch die Steuerschaltung (2, 30) startet, sobald das Ende der Kodeausgabe durch einen Kodebeendigungsimpuls festgestellt ist

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierer (3; 31—34, 48) bzw. der Dekodierer (51—55) nach Beendigung der Abtastung bzw. Aufzeichnung einer Horizontalabtastzeile an den Motor (24, 7t; zum Vertikaltransport, der Vorlage (10) bzw. des Aufzeicbnungsmaterials (72) um die Breite einer Horizontalabtastzeile einen Antriebsimpuls (/;F i g. 1 IC) anlegen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender zusätzlich zum Abfragen des jeweils nächsten Impulses der Faksimilesignal-Impulsfolge ein Paar Binärzähler (25, 26) aufweist, von denen der eine (26) an einen Taktimpulsgenerator (20), der andere (25) an die Leitung des Kodierers (31—34,48) angeschlossen ist und einen der Summe der bereits abgefragten Impulse entsprechenden Zählerstand aufweist daß beide Binärzähler (25, 26) an eine bei übereinstimmenden Zählerständen einen Torimpuls (F i g. 7i) abgebende Koinzidenzschaltung (28) angeschlossen sind und daß der von der Koinzidenzschaltung abgegebene Torimpuls die Lauflängenkodierung des jeweils nächsten Impulses der Faksimilesignal-Impulsfolge ansteuert

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger zur Festlegung des Endes des Abfragens eines Weißpe gel- bzw. Schwarzpegelimpulses und zur Steuerung der Aufzeichnung einen ersten und einen zweiten Binärzähler (60, 62) aufweist von denen der zweite (62) einen der Lauflänge der jeweils aufzuzeichnenden Impulse entsprechenden Zählerstand aufweist, während in den ersten (60) unter Steuerung durch

die Steuerschaltung (56) Abfrageimpulse eingezählt werden, bis bei Zählerstandsübereinstimmung von einer die Zählerstände des ersten und des zweiten Binärzählers vergleichenden ersten Koinzidenzschaltung (61) ein Setzsignal an ein in der Aufzeichnungssteuerleitung der Abtaströhre (57) angeordnetes Zeichen-Pause-Tor (64) für dessen öffnung angelegt wird, dessen Ausgangssignal in Form von Taktimpulsen gleichzeitig neuerlich in den zweiten Binärzähler (62) und fiber einen Ein-Bit-Eü- ι ο minator (67) in einen dritten Binärzähler (65) eingezählt wird, der beim Setzen des Zeichen-Pause-Tores (64) geräumt wird und an eine zweite Koinzidenzschaltung (66) angeschlossen ist, die seinen Zählerstand mit der der Kodeimpulsfolge is entsprechenden Binärzahl im Schieberegister (54) des Dekodierers vergleicht und bei Gleichheit ein die Aufzeichnung beendendes Sperrsignal an das Zeichen-Pause-Tor (64) legt

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