DE2236882A1

DE2236882A1 - Schaltung zum vermindern der bandbreite eines informationssignals

Info

Publication number: DE2236882A1
Application number: DE19722236882
Authority: DE
Inventors: Toshi Ito; Yoichi Ogawa; Matsumi Suzuki
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1971-07-29
Filing date: 1972-07-27
Publication date: 1973-02-15
Also published as: FR2147326A1; FR2147326B1; GB1398152A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NlEAAANN 223688?

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN . HAMBURG TELEFON: 39531« 200Ö HAMBU RG 50, 21, 8.72' TELEGRAMME: KARPATENT KONIGSTRASSE 28

V.25 389/72 8/bl

Fuji Xerox Co., Ltd, Tokyo (Japan)

Schaltung zum Vermindern der Bandbreite eines Informationssignals·

₍ Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandbreitenverminderungsschaltung für eine Informations« übertragungseinrichtung, wie eine Faksimile- oder Bildübertragungseinrichtung, und insbesondere auf eine Bandbreitenverminderungsschaltong, die durch · die Detektion eines willkürlich vorherbestimmten Bezugspegels gekennzeichnet ist.

Ein Hauptzweck der Erfindung besteht darin, die von einem Informationssignal eingenommene Frequenabandbreite ohne Verschlechterung der Sig~ na^adation oder des Lichtes und Schattens einer Bilddarstellung zu vermindern, uia die Wirksamkeit einer Übertragungsleitung od. dgl. zu verbessern. Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung beispielsweise näher erläutert» Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Signalbandbreitenkompressionsschaltung zur Inforaationsübertragung gemäß der Erfindung .
Fig,2(a) bis -2(n) zeigen Wellenformen, die in

den betreffenden Blöcken der Schaltungen gemäß Fig. 1 und" 3 erzeugt werden»

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Fig. 3 let ein Blockdiagramm einer Signal-■ wiedergabeechaltung gemäß der Erfindung.

In Fig. 1, welche eine Signalkompressionsschaltung gemäß der Erfindung in Blockform wiedergibt, ist mit 1 ein Eingangsanechluß für die ankommende Information bezeichnet. Wenn an den Eingangsanechluß 1 ein Analogsignal e-_t wie es in Flg. 2 (a) gezeigt ist, angelegt wird, wird es gleichzeitig an zwei Pufferverstärker 2 und 3 und an einen Bezugspegeldetektionskreis 4 angelegt, in welchem der Bezugspegel aus Vereinfachungsgründen zu 0 Volt angenommen werden kann. Verschiedene Ausführungen zur Bildung des Kreises 4 sind von J. Millman und H. Taub in "Pulse and Digital 'circuits", McGraw-Hill Book Co., 1956, Seiten 458 bis 484, aufgezeigt.

Die Pufferverstärker 2 und 3 sind vorgesehen, um unerwünschte Effekte zwischen analogen AND-Toren 6 und 7 auszuschalten, die nachstehend beschrieben werden. An den Ausgängen der Pufferverstärker 2 und 3 treten die in Fig. 2 (a) gezeigten Ausgangesignale e'^ bzw. e".j auf. Der Bezugspegeldetektions-r kreis 4 arbeitet derart, da3 er, wenn das analoge Eingangssignal e^ den von dem Kreis 4 festgelegten vorbestimmten Bezugspegel erreicht, Triggerimpulae (e₂ gemäß Fig. 2 (b) ) erzeugt, um einen Flip-Flop-Kreis 5 anzutreiben. Disbesondere werden positiv verlaufende Impulse im Ansprechen auf einen negativ verlaufenden Übergang an dem Bezugspegel erzeugt, während negativ verlaufende Impulse iro Ansprechen auf positiv verlaufende Übergänge an dem Bezugspegel erzeugt werden, wie dies aus Fig. 2 (a) und 2 (b) ersichtlich ist. Wenn der Flip-Flop* Kreis 5 nur auf positiv verlaufende Impulse anspricht,

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liefert er en seinen Ausgängen Ausgangssignale e^ und $4 gemäß Fig. 2 (c) bzw. 2 (d). In der oben genannten Literaturstelle von Millman und Taub sind auf den Seiten 140 bis 172 verschiedene Fllp-Flop-Kreise angegeben, die auf ein symmetrisches Triggern durch positiv verlaufende Impulse ansprechen·

Die Ausgänge der Pufferverstärker 2 und 3 und des Flip-Flop-Kreises 5 sind mit den analogen AND-Toren 6 bzw. 7 verbunden, In denen die aus den Pufferverstärkern 2 und 3 erhaltenen Eingangssignale und die aus dem Flip-Flop-Kreis 5 erhaltenen Eingangssignale logische Produkte bilden_β Das bedeutet, daß beispielsweise in dem AMD-Tor 6 ein logisches Produkt mit einem Eingang β', aus dem Pufferverstärker 2 und einem anderen Eingang e^ aua dem Flip-Flop-Krels 5 gebildet wird«, Wenn die Logik des AND-Tores 6 mit den beiden Eingängen e¹,, und e* befriedigt wird,, kann das aus dem Pufferverstärker 2 erhaltene Eingangssignal mit Linearität als Ausgangssignal ©c gemäß Pig, 2 (e) erzeugt werden, und dadurch wird eine Verschlechterung der Gradation des analogen Signals e^ verhindert, was einen der Hauptzwecke der Erfindung darstellt. In der oben genannten Literaturstelle von Millman und Taub sind auf den Seiten 429 bis 457 verschiedene Stromkreisanordnungen zur Bildung der analogen AND-Tore 6 und 7 angegeben.

Wenn andererseits die Logik*des AND-Tores mit dein Eingang e"^ aus dem Pufferverstärker 3 und dem Eingang e^ aus dem Flip-Flop-Kreis 5 befriedigt wird, wird am Ausgang des analogen AMD-Tores 7 ein Signal e^ gemäß Fig. 2 (f) erzeugt. Da3 Signal e^ wird von einem Phaseninverterkreis in ein Signal e~ (Fig. 2 (g) ) umgekehrt, dessen absoluter Wert gleich dem Signal er mit umgekehrter

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Polarität 1st. Das Signal βγ wird zusammen mit dem Signal e,- aus dem analogen AND-Tor 6 an einen Addierkreis 9 angelegt, in welchem die beiden Signale e_K und e,·, addiert werden. Der Addierkreis 9 kann eine Trimmeinrichtung (nicht dargestellt) enthalten, so daß das Suml/signal zu einem Signal e« (Fig. 2 (h) ) getrimmt wird, von dem angenommen werden kann, daß es im Vergleich mit dem Eingang C₁ auf die Hälfte komprimiert ist, und zwar ohne Verschlechterung der Signalgradation, Das komprimierte Signal e« kann von einem Tiefpaßfilter 10 erneut zu einem Signal e« (Fig. 2 (i) ) getrimmt werden, welches an einem Ausgangsanschluß 11 erscheint. Das Signal kann dann gemäß einer zweckentsprechenden Modulationstechnik, z.B. Ampli-/ tudenmodulation, Frequenzmodulation, Impulsmodulation, übertragen werden.

Das Informationssignal, das in der vorstehend beschriebenen Weise komprimiert und übertragen ist, kann dann mittels einer Wiedergabeschaltung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, wiedergegeben oder reproduziert werden. Wenn ein Eingangssignal e'g gemäß Fig. 2 (1) an einem Eingangsanschluß 12 angelegt wird, wird es von einem Verstärker 13 verstärkt und danach von einem Trennkreis 14 in ein Signal C₁₀ von positiver Polarität (Fig. 2 (j) ) und ein Signal e^ von negativer Polarität (Fig. 2 (H) ) getrennt (auch in diesem»Fall ist der Bezugstpegel auf Null-Potential eingestellt, wie dies oben angegeben wurde). Daher kann der Trennkreis zwei Ubertragungstore von der Art enthalten, wie sie in der oben genannten Literaturstelle von Millman und Taub auf den Seiten 429 bis 457 beachrieben ist, wobei das Signal e*_Q von positiver Polarität aus einem Tor erhalten wird, welches alle Signale oberhalb des O-Volt-Bezugpegele durchläßt,

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während das Signal e^* von negativer Polarität aus einem Tor erhalten wird» welches alle Signale unterhalb des Q-Volt-Bezugpegels durchläßt. Die beiden getrennten Signale e^Q und e^^ werden von Verstärkern 15 bzw«, 16 verstärkt* Das aus dem Verstärker 16 erhaltene Ausgangs signal f\* von negativer Polarität wird danach von einem Phaseninverterkreis 17 umgekehrt, ohne seinen absoluten ' Wert zu ändern, und es wird ein Ausgangssignal ®^ (gemäß Fig. 2 (1) ) erzeugt«. Das Ausgangssignal e^2 wird zusammen mit dem Ausgangssignal ©'^q aus dem Verstärker 15 an einen Addierkreis 18 angelegt, in welchem die beiden Signale addiert werden, so daß ein Ausgangs signal e^ (Fig. 2 (m) ) erhalten wird· Nach Beseitigung der in dem Signal e-j, enthaltenen Hochfrequenzkomponenten mittels eines Tiefpaßfilters 19 wird am Ausgang des Filters 19 ein Aus gangs signal e^ (Flg. 2 (η) ) erzeugt, dessen Wellenform mit derjenigen des Eingangssignals e^ identisch ist. Das Signal e^ kann danach mittels eines Verstärkers 20 verstärkt werden, der an seinem Ausgang ein Signal e'-iA erzeugt«, Auf diese Weise wird die Wiedergabe (Reproduktion) des komprimierten Eingangssignals leicht bewirkt.

Ee sei bemerkt, daß die Signalkompressionsund Signalwiedergabeschaltung gemäß der Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt ist, sondern daß an dieser verschiedene Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich sind.

Aus dem Vorstehenden ist ferner ersichtlich, daß, wenn da3 Signal zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten, an welchen ein negativ verlaufender Teil des Signals e^ den willkürlich vorbestimmten Bezugspegel erreicht, als ein Einheitsßignal behandelt wird, die Polarität jedes anderen

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oder abwechselnden Einheitssignals der kontinuierlichen Einheitssignale ohne Änderung des absoluten Wertes umgekehrt wird, wodurch die Bandbreite ohne Verlust des mittleren Gleichstrompegels des Eingangsignals e. vermindert wird. Auf diese Weise wird die Kompression der Bandbreite bewirkt, ohne daß die Signalgradation bei der Informationsübertragung verschlechtert wird. Demgemäß wird die Wirksamkeit der Übertragungsleitung im Vergleich zu der Wirksamkeit bekannter Übertragungssysteme erhöht, und daher können große Mengen von Informationen ohne Verschlechterung der Signalgradation oder anderer Mängel übertragen werden.

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Claims

mm "7 mm. Patentansprüche

1. Schaltung zum Vermindern der Bandbreite eines Informationssignals, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Bezugsignalpegels, eine Detektionseinrichtung zum Feststellen aufeinanderfolgender Intervalle des Informationssignals, wobei jedes Intervall der Zeit zwischen vorbestimmten Kreuzungen des Bezugssignalpegels entspricht, und eine Umkehreinrichtung, die auf die Detektionseinrichtung anspricht, um die Polarität einer vorbestimmten Folge _v©n abwechselnden Intervallen des Informationssignals umzukehren, wodurch die Bandbreite des Informationssignals vermindert wird, ohne den Gleichstromwert des 'Signals zu beeinflussen«

2· Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Kreuzungen negativ verlaufende Kreuzungen des Informationssignals mit dem Bezugssignalpegel sind.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Informationssignal ein Faksimile- oder BildUbertragungssignal ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinrichtung Mittel enthält, die auf aufeinanderfolgende vorbestimmte Kreuzungen anspricht, um abwechselnd ein erstes und ein zweites Auftast (gating)*- Signal zu erzeugen, und daß die Umkehreinrichtung eine Signaltrenneinrichtung, die auf das Informationssignal und auf das erste und das zweite Auftastsignal anspricht, um das Informationssignal in (a) eine erste Folge von abwechselnden Intervallen und (b) die vorbestimmte Folge von abwechselnden Intervallen zu trennen, ferner eine in dem zweiten Kanal

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angeordnete Einrichtung zum Umkehren der vorbestimmten Folge von abwechselnden Intervallen und eine Einrichtung zum Kombinieren der ersten und der vorbestimmten Folge von abwechselnden Intervallen aufweist, um das Informationssignal zu erhalten, in welchem seine abwechselnde Intervalle gewechselt sind.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinrichtung Mittel, welche bei Jedem Auftreten der vorbestimmten Kreuzungen einen Triggerimpuls erzeugen, und eine bistabile Einrichtung aufweist, die auf die Trigger-Impulse anspricht, um das erste Auftastsignal zu erzeugen, wenn sie sich in ihrem ersten stabilen Zustand befindet, und das zweite Auftastsignal zu /erzeugen, wenn sie sich in ihrem zweiten stabilen Zustand befindet.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaltrenneinrichtung eine erste Auftesteinrichtung, welche auf das Informatlonseignal und das erste Auftastsignal anspricht, um die erste Folge von abwechselnden Intervallen zu erzeugen, und eine zweite Auftasteinrichtung aufweist, die auf das Informationssignal und das zweite Auftastsignal anspricht, um die vorbestimmte Folge von abwechselnden Intervallen zu erzeugen.

7. Schaltung nach Anspruch 1,* ' ·- gekennzeichnet, durch eine Einrichtung, die auf das Ausgangssignal aus der Umkehreinrichtung anspricht, um dieses Ausgangssignal Über einen Informations-Ubertragungskanal zu Übertragen.

8. Schaltung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf.das Übertragene Signal anspricht, um die Polarität der vorbestimmten Folge von abwechselnden Intervallen des Informations·

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signals wieder umzukehren und das ursprüngliche Informationssignal wiederzugeben»

9· Schaltung nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederumkehreinrichtung · folgendes umfaßt:

Eine Einrichtung, die auf das übertragene Signal anspricht, um es in (a) eine erste Folge von abwechselnden Intervallen, in deren "jedem die Stärke der Signale von der einen Polarität mit Bezug auf den Bezugssignalpegel ist, und (b) die vorbestimmte Folge von abwechselnden Intervallen zu trennen, in deren jedem die Stärke der Signale von. der entgegengesetzten Polarität mit Bezug auf den Bezugssignal-» pegcl ist, eine Einrichtung zum Umkehren der vorbestimmten Folge, von abwechselnden Intervallen und eine Einrichtung zum Kombinieren der ersten und der vorbestimmten Folge von abwechselnden Intervallen, um das wiedergegebene ursprüngliche Informationssignal zu erhalten.

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