DE2317533A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von information in codeform - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von information in codeformInfo
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Description
Anmelder: IPC Services Limited, London E.G. 1, Holborn Circus, England
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Information ir. Codeforin.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine. Vorrichtung zur
Erzeugung von Information in Codeforin, wobei der Codeverkehr zur Erzielung einer Bandbreitenbegrenzung gewählt wird.
Bei vielen Nachrichtensystemen bzw. Übertragungs- und Verstäncigungsanlagen
haben die zu sendenden Daten ihren eigenen statistischen Aufbau. Die wirksamste und günstigste Übertragung solcher
Daten kann erreicht werden, indem ein optimaler Code entwerfen wird, der zu diesem bestimmten statistischen Aufbau der Daten
paßt und hierauf im einzelnen abgestimmt ist. Die maximal mögliche Ersparnis an Kanalkapazität kann aus der statistischen Nat:ur und
Eigenart der Daten errechnet werden, und zwar nach den Lehrsätzen von Shannon.
Gemäß Shannon's Lehrsatz wird eine Informationsquelle als ?olge
von Symbolen behandelt, die betrachtet werden kann als unsystematische \ind ungeordnete Muster aus einer homogenen Population
ozw. Symbolmenge mit bekannten und festen Frequenzverteilungen
aller Ordnungen, d.h.' für Einzelsymbole, Paare von Symbolen,
ireifache Symbole, η-fache Symbole. Der Ausdruck homogen
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ι», ft 1 π >■■ ■' *η
soll besagen, daß eine ausreichend'längs Folge'■wahrscheinlich und
erwartungsgemäß typisch für die Populations- "bzw, Mengenquelle
und deshalb auch repräsentativ für Jede andere Folge ist.
Die bekannten Systeme zun Codieren und zum Reduzieren der Bandbreite
verwenden zueinander passende und abgestimmte Codss in
einer Weise, die nach dem Shannon-Lehrsatz vorgeschlagen v.'ir-d,
wobei allerdings diese in ihrer Leistung enttäuscht haben, weil sie die Idee von Shannon nicht weit und *:onsequeiiu genug berücksichtigt
haben. Bei vielen Nachrich-censTsxamen haben die Populationen
bzw. Informationsmengen oft viele und weitreichende gegenseitige Abhängigkeiten zwischen den I-Iustem und Merkmalen, die
schwierig zu messen sind, auch wenn man einen optimalen Code in
Rechnung stellt. Dies trifft insbesondere auf Informations?uel_en
zu, die man durch Abtastsystem erhält, in denen aas abgetastete
Bild zu Abhängigkeiten zwischen benachbarten Elementen in der Abtastrichtung
oder senkrecht dazu führt.
In solchen Situationen, wie beispielsweise bei der Verarbeitung
von Fernsehsignalen oder Bildübertragungssignalen, machen es diese auffallenden Abhängigkeiten zwischen den Flüstern bzw.
Symbolen, die in dem durch Abtastung erreichten Signal weit voneinander entfernt liegen, erforderlich, daß eine "ausreichend
lange" Folge für eine direkte Anwendung des Lehrsatzes von Shannon für die Praxis ungeeignet ist.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf die Code-Xc~:~u:.ikation
für Signalquellen ausgerichtet, die sich, bei Attf;Sösyi\,y.\~r
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ergeben, wobei allerdings darauf hinzuweisen ist, daß verschiedene
neue Merkmale hier beschrieben werden, die entweder separat oder in Kombination und mit besonderem Vorteil bei verschiedenen
Systemen zur Anwendung kommen können, die sich mit der Bandbreiten reduzierung befassen. Ebenfalls ist darauf hinzuweisen, daß die
folgenden Ausdrücke Bandbreitenreduzierung oder Bandbreitenkompression verwendet werden, um eine Zeitreduzierung oder Systeme
mit Speicherersparnis alternativ oder in Verbindung zu beschreiben.
Auch das vor allem nur zum Zwecke der Verdeutlichung später beschriebene
System bezieht sich auf ein Bildübertragungssystem, bei dem die Abtastquelle eine rotierende Trommel ist und bei dem
die Signalquelle aus binären Symbolfolgen besteht. Zu erwähnen ist allerdings auch, daß durch geeignete Abwandlungen auch Systeme
aufgebaut werden könnten, bei denen eine Kathodenstrahlröhre oder ein anderer Typ eines Abtasters Anwendung findet, wobei auch
nicht auszuschließen ist, daß kein Abtaster verwendet wird, und wobei die Systeme auch so konzipiert werden könnten, daß die Signalquelle
aus einer Folge von Symbolen oder Mustern besteht, die mehr als zwei mögliche Werte haben.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung
von Information in codierter Form vor und ist gekennzeichnet durch Mittel zur Aufnahme bzw. Annahme von aufeinanderfolgenden
Informationsteilen, durch eine Einrichtung zur Voraussage des nächsten Informationsteils aus mindestens einem vorausgegangenen
Informationsteil, durch Mittel und Einrichtungen zur Erzeugung eines Fehlersignals bzw. Korrektursignals, welches
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der Differenz zwischen dem vorausgesagten Teil und dem nächsten tatsächlichen Teil der Information entspricht, und durch Einrichtungen
sur Codierung des Fehlersignals für eine Übertragung zu einer Empfangsvorrichtung. Vorzugsweise wird die Voraussage
aufgrund eines Vergleichs von wenigstens zwei vorausgegangenen Informationsteilen durchgeführt. Das Fehlersignal bzw. Korrektursignal
kann vor dem Sendevorgang bearbeitet werden, indem redundante Information entfernt und ausgeschieden wird, die sich auf
die Ähnlichkeit von aufeinanderfolgenden Informationsteilen bezieht.
Die fortlaufenden Informationsteile können aufeinanderfolgende benachbarte Abtastungen über die zu übertragende Information enthalten,
wie beispielsweise aufeinanderfolgende Abtastungen bei einem Fernseh- oder anderen Bildübertragungssystemen. Die Abtastungen
werden je in einer gesonderten Speichervorrichtung gespeichert, wobei die Speichereinrichtungen die Voraussageeinrichtungen
speisen, deren Ausgang mit dem Signal in Vergleich gesetzt wird, welches die tatsächliche nächste Abtastung darstellt, um
so das Korrektursignal zu erzeugen. Dieses Signal wird einer Anzahl, von parallelen Codiereinrichtungen bzw. Codiergeräten
zugeführt, die so angeordnet und zusammengestellt sind, daß das Codiergerät, welches die wirksamste Codierung der Information
gerade bildet, verwendet wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird jeder Informationsteil
ein Signal in analoger Form erzeugen, welches wiederum umgewandelt
wird in eine digitale Form, wie beispielsweise eine binäre
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Signalform, und die in Form von Symbolreihenzählungen dargestellt werden kann, die in den Speichervorrichtungen eingespeichert sind.
Bei einer anderen Ausführungsform wird jeder Informationsteil in digitaler Form abgeleitet bzw. gewonnen, wie z.B. bei gewissen
Multiplex-Fernmeßsystemen.
Die erzeugten Korrektursignale haben einen statistischen Aufbau, der durch Aufbau eines Codes bearbeitet werden kann, um ihn anzupassen.
Durch Aufbau einer Mehrzahl von unterschiedlichen Codiervorrichtungen, die je an eine der Populationen bzw. Symbolgruppen
angepaßt sind, welche zu der durch das Korrektursignal
gebildeten Informationsquelle beitragen, kann eine Bandbreitenverringerung erreicht werden. Jeder codierte Ausgang wird zeitweilig
in einem Pufferspeicher gespeichert. Die Codiereinrichtungen
werden parallel mit dem Korrektursignal gespeist, wobei die Codiereinrichtung, die zur Zeit weniger codierte Ausgangssignale
als die anderen erzeugt, was bedeutet, daß diese Codiereinrichtung am nächsten an den statistischen Aufbau des zu dieser Zeit
behandelten Korrektursignals angepaßt ist, die Codiereinrichtung
ist, deren Ausgang zur Zeit am vorteilhaftesten für die praktische Verwendung ist.
Wenn eine Codiereinrichtung ständig besser arbeitet als die anderen,
wird ihr Pufferspeicher möglicherweise aufgefüllt werden, wobei dann die Betriebsweise so eingerichtet ist, daß die Codiereinrichtungen
zum Stillstand gebracht werden, daß der Pufferspeicher dieser Codiereinrichtung in einen Ausgangsspeicher ent-
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leert wird, daß alle Codier'einrichtungen freigemacht werden und
daß der Codiervorgang und der Speicherprozeß wieder aufgenommen werden.
Wenn jedoch der statistische Aufbau des Korrektursignals sich
ändert, so daß eine andere Codiereinrichtung wirksamer als die erste Codiereinrichtung wird,, wird der Ausgangsspeicher veranlaßt,
eine optimale Kombination aus Daten von den Pufferspeichern dieser beiden Codiereinrichtungen aufzunehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform für ein System zur Bandbreitenreduzierung
bei einer Bildübertragung,
Fig. 2-4 Diagramme zur Darstellung des Voraussageprozesses und der Erzeugung des
Korrektursignals,
Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Codiervorgangs,
Fig. 6 eine Darstellung bestimmter möglicher Betriebszustände als Zustandsdiagramm,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung
zur Durchführung des Voraussagevorgangs,
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Erzeugung des Korrektursignals und
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Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung
zur Durchführung des anpassenden Codiervorgangs.
Zunächst wird allgemein auf das in Fig. 1 gezeigte System eingegangen, mit dem eine Kompression bzw. Reduzierung der Bandbreite
bei einer Bildübertragung erreicht v/erden soll. Dieses
System ist in der Lage, in codierter Form auf zwei Niveaus bzw. Pegeln liegende Signale zu übertragen, die bei der Abtastung
von Abbildungen von beispielsweise Bildern oder Text entstehen, die an einem Bildabtaster befestigt sind. Wie aus der nachfolgenden
Beschreibung noch deutlich hervorgeht, gehören zu dem System drei hauptsächliche Abschnitte, und zwar
1. der Voraussageprozeß,
2. die Erzeugung eines Korrektursignals und
3. der adaptive bzw. anpassende Codierprozeß;
Die erzeugten codierten Signale werden über einen hierfür geeigneten
Übertragungskanal zu einem Empfänger gesendet.
Gemäß Fig. 1 besteht ein Bildabtaster, der allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist, aus einer drehbaren Trommel 1a,
auf der das durch einen fotoelektrischen Abtastkopf 1b abzutastende Material befestigt ist. Die Trommel 1a wird von einem
Motor 1c in Umdrehung gesetzt, während der Abtastkopf 1b auf einer Leitspindel sitzt, die von einem Motor 1e angetrieben wird.
Die Ausgangssignale des Abtastkopfes 1b werden dem Probenehmer bzw, Schalter 2 (SAMPLER) zugeführt, der durch Zeit- bzw. Taktimpulse
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gesteuert wird, die von einem als Taktimpulsgenerator arbeitenden Oszillator 10 kommen. Dieser Oszillator ist mit der Drehung der
Trommel 1a synchronisiert, und zwar mittels der Codiereinrichtung 11, welche von der Trommel und über die phasenstarre bzw. phasenstabilisierende
Schleife 12 angetrieben wird.
Die Einrichtung 2speist die umlaufenden Zeilenabtastspeicher 3, während der Ausgang dieser Speicher dem Schaltkreis 4 für den
Voraussageprozeß zugeleitet wird. Das-Signal "vorausgesagte
nächste Abtastung", welches durch diesen Schaltkreis erzeugt wird, wird über einen Pufferspeicher 4a einem Eingang des Korrektur
Signalschaltkreises 5 zugeführt. Dieser Schaltkreis wird ebenfalls mit einem Signal "tatsächliche nächste Abtastung" über eine
Leitung 3d aus dem Zeilenabtastspeicher 3a gespeist. Der Schaltkreis 4 erzeugt ebenfalls ein Signal, welches über die Leitung
4b dem Motor 1e zugeführt wird, der die Leitspindel 1d für den Abtastkopf antreibt. Das Fehler- bzw. Korrektursignal aus dem
Schaltkreis 5 wird über den Pufferspeicher 5a an die Eingänge von parallelen Codierern 6 gelegt, von denen ^eder seinen eigenen
Ausgangspufferspeicher 7 hat. Diese Speicher speisen ein Tor 13,
dem ebenfalls die Markierungen für die unterschiedlichen Codes zugeleitet werden, die im Schaltkreis 14 erzeugt und über einen
Puffer 15 geführt werden. Das Tor ist an einen Ausgangspuffer 8
angeschlossen, der den Sender 16 speist. Wie aus der Darstellung hervorgeht, kann dies über eine Kanalcodiereinrichtung 9 und einen
Datenpuffer 1? vor sich gehen.
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Die Arbeitsweise dieser verschiedenen Systemteile wird nun im einzelnen näher beschrieben.
1. Der Voraussageprozeß:
Bei vielen Abtastsystemen besteht ein auffallender Anteil an ähnlichen Merkmalen zwischen aneinander angrenzenden bzw.
benachbarten Abtastungen. Bei dieser Erfindung wird deshalb vorgeschlagen und so vorgegangen, daß eine Anzahl von benachbarten
Abtastungen, wie z.B. eine oder zwei oder drei oder auch mehr, je nach Erfordernis, verwendet wird, um hieraus
die nächste Abtastung vorauszusagen. Die erforderliche Anzahl benachbarter Abtastungen wird deshalb einen Abtaster 1 eingegeben,
und zwar über den Wandler bzw. Wandlerschaiter 2, so daß die zweipegeligen bzw. auf zwei Niveaus liegenden analogen
Signale aus dem Abtaster transformiert werden in ebenfalls auf
zwei möglichen Niveaus liegende digitale Signale, die in einer Anzahl von Zeilenabtastspeichern 3a - 3c gespeichert werden,
von denen jeder eine Abtastung gespeichert hält. In einem solchen System mit zwei möglichenEegeln bzw. Niveaus findet
die Voraussage aus einer Abtastung am zweckmäßigsten in der Form statt, daß die Voraussage der Lagen der Übergänge schwarzzu-weB
und weiß-zu-schwarz in der nächsten Abtastung getroffen wird. Ein solcher Prozeß entspricht der Behandlung jeder Abtastung
als eine Folge von schwarzen und weißen Symbolfolgen bzw. Datenreihen (runs), wobei jedoch die Daten im Prinzip
auch wahlweise Element nach Element, in festen Blocklängen oder auch in jeder'anderen geeigneten Form verarbeitet und
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bearbeitet werden könnten. Die Lagen der Übergänge in der nächsten Abtastung -werden als in Kurven bzw. Bögen liegend
vorausgesagt, welche durch die entsprechenden Übergänge an den benachbarten Abtastungen verlaufen, die für den Voraussageprozeß
benutzt werden. Dieses Verfahren mit einer Anpassung und Ausrichtung nach der erwähnten Kurve hat den Zweck, die'
Koeffizienten des Polynoms mit dem niedrigsten Grad bzw. mit der niedrigsten Ordnung zu bestimmen, welches durch die
entsprechenden Übergänge der erforderlichen Ansah! von benachbarten
Abtastungen läuft, wobei dann anschließlich in Weiterführung des Kurvenanpassungsprozesses der Bogen bis zur
nächsten Abtastung extrapoliert wird.
Dieser Prozeß ist in der Fig. 2 für eine Abtastung sowie für zwei und drei benachbarte Abtastungen gezeigt und kann offensichtlich
unbegrenzt ausgedehnt werden. In allen in dieser Figur gezeigten Fällen ist mit χ die vorausgesagte Abtastung
bezeichnet, während die vorausgehenden Abtastungen, aus denen die Voraussage entwickelt wird, mit x1, x2 usw. gekennzeichnet
sind. Für einen Voraussageprozeß mit einer Zeile (Polynom vom Grad null) besagt die Voraussage naturgemäß, daß χ = x1.
*ür den Voraussageprozeß bei zwei Zeilen (Polynum ersten Grades)
wird vorausgesagt, daß χ = 2x1 -x2; für den dreizeiligen Voraussageprozeß (Polynom zweiten Grades) besägt die Voraussage,
daß χ = 3x1 - 3x2 + x3; usw.
Es gibt eine Anzahl von vergleichbaren bzw. gleichbedeutenden
Fällen, die man hier betrachten muß und bei denen der obige
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Prozeß in einer systematischen Weise modifiziert v/erden muß.
Einige dieser Fälle sind für den Voraussageprozeß aus zwei Zeilen in der Fig. 3 (A - F) dargestellt, wobei ähnliche Fälle
für einen Voraussagevorgang mit drei Zeilen auf entsprechende Weise behandelt werden könnten.
Der in Fig. 3 gezeigte Fall A (CONTINUED STROKE) zeigt den Kurvenanpaßprozeß (Polynom ersten Grades) für jedes der Paare
von entsprechenden Übergängen in den beiden benachbarten Abtastungen. Der Fall B (EXTINCTION) zeigt die Situation, bei
der ein Paar Übergänge der früheren Abtastung nicht getroffen
wird durch ein Paar· von Übergängen der letzteren Abtastung - dieses Symbol bzw. diese Symbolreihe wurde also gelöscht.
Die umgekehrte Situation ist ebenfalls im Fall B gezeigt und mit BIRTH markiert.
Die Voraussageprozesse für den Fall C (MERGE) als Verschmelzungsfall
und für den Fall D (BREAK) als Trennfall erklären sich von selbst, was auch für die weiterhin in Fig. 3gezeigten
Fälle E (MULTIPLE MERGE) und F (MULTIPLE BREAK) gilt.
Die Anzahl vergleichbarer Fälle ist unbegrenzt, sie kann jedoch in geeigneter, systematischer und vollständiger Weise
begrenzt werden, indem die komplizierteren Fälle in geeignete Kombinationen einfacherer Fälle gebracht werden.
Eine weitere Abwandlung nuß noch berücksichtigt werden, um
mit einer Situation fertig zu werden, bei der der oben be-
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schriebene Voraussageprozeß vorausgesagte Übergänge hervorbringt, die außerhalb der Folge der vorausgesagten Abtastung
bezüglich der entsprechende-:! Übergänge liegen, aus denen
sie vorausgesagt wurden. Ein solcher Vorgang ist bei 0 in der ^ig. 3 im Fall A dargestellt, bei den sich die Kurvenanpassungslinien
schneiden. Diese Situation wird so gehandhabt, daß alle vorausgesagten 'Übergänge verglichen werden, und zwar
jeder mit dem nachfolgenden, und daß solche ausgeschieden
werden, die in der umgekehrten Ordnung (oder koinzident) reproduziert bzw. wiedergegeben wurden. Der nachfolgende Übergang
wird ebenfalls ausgeschieden, so daß die Übergänge Jeweils in Paaren entfernt werden. V/ie oben erwähnt wurde, wird
der Voraussageprozeß in dem Schaltblock 4 gemäß Fig. 1 -durchgeführt.
.
2. Die Erzeugung des Korrektursignals:
Wenn beim Voraussageprozeß die nächste Abtastung jeweils genau vorausgesagt werden könnte, dann würde natürlich keine
Differenz zwischen der vorausgesagten Abtastung und der tatsächlichen nächsten Abtastung vorliegen. In diesem Falle wäre
es auch nicht notwendig, Informationen sum Empfänger zu schicken, da dieser selbst in der Lage wäre, die nächste Abtastung
genau vorauszusagen, indem die gleiche Anzahl von benachbarten Abtastungen verwendet und der gleiche Voraussageprozeß
wie der zur Anwendung kommt, der beim Sender verwendet wurde. Allerdings wird sich die vorausgesagte Abtastung normalerweise
von der tatsächlichen Abtastung unterscheiden,
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und die Information, die diese Differenz betrifft, wird hier als Fehlersignai bzw. Korrektursignal bezeichnet, das gesendet
werden muß, um den Empfänger in die lage zu versetzen,
die tatsächliche Abtastung rekonstruieren zu können. Der Rekonstruktionsprozeß schließt die Voraussage der nächsten ■
Abtastung und ihre nachfolgende Änderung aufgrund des
empfangenen Differenz- oder Korrektursignals ein. Somit wird
das Fehlersignal im Schaltungsblock 5 abgeleitet, und zwar in einer geeigneten Symbolreihe bzw. Datenlänge aus zwei Abtastungen,
nämlich aus der vorausgesagten Abtastung und der tatsächlichen Abtastung. Der Vergleich zwischen diesen beiden
Abtastungen wird wiederum zu einer Anzahl vergleichbarer Fälle führen, und zwar tatsächlich zu den gleichen Fällen, die gemäß
der Darptellung in. Fig. 4 bei dem Voraussageprozeß mit dem
Polynom ersten Grades (also mit zwei benachbarten Abtastungen) aufgetreten waren. Allerdings unterscheidet sich die Darstellung
nach Fig. 4 von der nach Fig. 3 dadurch, daß für jeden gezeigten Fall die zur Bestimmung der Differenzen erforderlichen
Mengen dargestellt sind, da diese Mengen bzw. Anteile im Korrektursignal enthalten sind. Um so das Fehlersignal
bzw. Korrektursignal für den Fall A (CONTINUED STROKE) zu erzeugen, ist es notwendig, ein Codewort zu senden, um
diesen Fall (CONTINUED STROKE) mit den Mengen plus und minus 11,12 zu kennzeichnen. Andere Fälle werden später erläutert.
Beim Voraussageprozeß kann die Anzahl vergleichbarer Fälle auf geeignete und systematische Weise begrenzt werden. Bei
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dieser Ausführungsform ist die Anzahl der Fälle auf die in
Fig. 4 gezeigten eingeschränkt. Uie aus dieser Darstellung
ersichtlich ist, schlieft die Korrektursignalerzeugung ein
vorausgesagtes Signal und ein tatsächliches Signal ein. Der Ursprung des vorausgesagten Signals ist allerdings nicht
relevant für die ICorrektursIgnalerasugung. Es nacht also
nichts aus, ob nun drei benachbarte bsw. aneinander angrenzende
Abtastungen zur Erzeugung des Yoraussagesignals verwendet werden oder ob zwei Abtastungen oder eine bzw. keine Abtastung
verwendet wird bzw. werden, da das vorausgesagte Signal im Prinzip und tatsächlich durch andere Prosesse als solche
erzeugt werden könnte, die hier speziell beschrieben wurden.
3. Der anpassende CodierprozeiE:
Das Korrektursignal, das entsprechend den vorstehenden Ausführungen
aus den beiden erläuterten Prozessen abgeleitet wird, kann als ein in der Bandbreite reduziertes Signal gesendet
werden. Die Bandbreitenverringerung sollte sich ergeben aus der Ausscheidung von redundanter Information, die sich
aufgrund der Ähnlichkeiten bzw. übereinstimmenden Merkmale von benachbarten bzw. aneinander angrenzenden Abtastlinien
ergibt. Weitere redundante Information liegt in dem Signal, das verbunden ist mit den statistischen Besonderheiten jeder
Abtastlinie'. Ein einfaches System mit einer Reduzierung der
Bandbreite kann erreicht werden, vieinn dieses Sj^stem die
statistischen Besonderheiten allein auswertet.
"· "1 *5—
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Ein vielseitigeres und umfassenderes System nutzt jedoch beide
Arten von Redundanz aus - die ersten beiden Systemteile verwerten die erste Art von Redundanz, indem eine Voraussage
getroffen wird, der eil Korrektursignalerzeugungsprozeß folgt
- der dritte Teil wertet die zweite Art von Redundanz aus, die sich aus den statistischen Besonderheiten des Korrektursignals
bzw. Fehlersignals ergibt.
Das Korrektursignal, das im eingeschränkten Fall als die tatsächliche Abtastung betrachtet werden könnte, hat eine
statistische Struktur, die durch Aufbau eines zu ihr passenden Codes verarbeitet werden kann. Es wurde einleitend er- ,
wähnt, daß viele Informationsquellen so betrachtet werden könnten, als würden sie von einer Anzahl von Populationen bzw.
Symbolmengen erzeugt, die jeweils eine unterschiedliche statistische Struktur haben. Der Vorteil dieses Konzepts ist,
daß ein System zur Bandbreitenreduzierung, welches eine solche Informationsquelle verarbeiten muß, so aufgebaut v;erden
kann, daß eine Anzahl von unterschiedlichen Codierern, die jeder einer der Populationen bzw. Symbolmengen zugeordnet
sind, mit dem Eingangssignal versorgt werden können, wobei dann der codierte Ausgang jedes Codierers zeitweilig in einem
separaten Speicher gespeichert wird.
Der dritte Teil des Systems besteht deshalb aus einer Anzahl von Codierern bzw. Codiereinrichtungen 6, deren Eingänge
parallel geschaltet sind und die mit dem Korrektursignal aus
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dem Pufferspeicher 5a gespeist werden; der Ausgang jedes Codierers
ist jeweils an seinen eigenen Pufferspeicher 7 angeschlossen.
Wenn die Eingangsdaten verarbeitet werden, wird jeder Codierer eine codierte Datenversion erzeugen und speichern. Im allgemeinen
wird zumindest einer der Codierer besser arbeiten, also weniger codierte Ausgangssymbole als die anderen Codierer erzeugen. Es'
wird dies der Codierer sein, der am engsten an die statistische Struktur des zur Zeit verarbeiteten Signals angepaßt ist. Wenn
ein besonderer Codierer bessere Leistung bringt als alle anderen, und zwar über eine beträchtliche Zeitdauer, dann wird sein Pufferspeicher
sich möglicherweise auffüllen. Die Logik, welche den dritten Teil des Systems steuert, ist so ausgelegt, daß sie diesen
Zustand erkennt und folgendes veranlaßt:
I. Der Betrieb der Codierer wird gestoppt,
II. Der betroffene Pufferspeicher gibt seinen Inhalt an den
Ausgangspuffer 8 ab,
III. Alle Codepuffer werden freigemacht und
IV. Der Codierprozeß und der Pufferspeicherprozeß werden wieder aufgenommen.
Dieser Ablauf der erwähnten Vorgänge wird sich so lange wiederholen,
wie derselbe Codierer im Vergleich zu den anderen eine bessere Leistung beibehält. Wenn sich jedoch die Art des Singangskorrektursignals
ändern sollte, so daß seine statistische Struktur entweder abrupt oder allmählich verändert wird und ein anderer
Codierer jetzt wirksamer arbeitet, wird die Steuerlogik den neuen Pufferspeicher Ausgang werden lassen, wobei zusammen hiermit
ein Codewort eigener Art erzeugt wird, welches aussagt, daß
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die nachfolgenden codierten Ausgangsdaten ihren Ursprung in dem neuen Codierer haben.
Der weitere Ablauf dieser Vorgänge wird im einzelnen unter Bezugnahme
auf Fig. 5 erläutert. Es werden insgesamt zwei Codierer betrachtet, wobei mit Ck der zunächst optimale Codierer und mit
C. der Codierer bezeichnet ist, der nachfolgend wirksamer ar-J
beitet, und zwar als Ergebnis einer Änderung der statistischen Struktur des Eingangskorrektursignals.'Die Anzahl der Ausgangssymbole,
die durch jeden Codierer gespeichert werden, könnten Kurven erzeugen,, die denen in Figur 5 ähnlich sind, wenn sie gegen
über den Eingangssymbolen aufgetragen werden, welche den beiden Codierern gemeinsam sind.
Für die anfänglich betrachtete Periode, bei der C, eine bessere
Leistung gegenüber allen anderen Codierern (eingeschlossen Codierer C.) beibehält, wird die Cv-Kurve in Fig. 5 monoton ansteigen,
bis sie Qm_v als Wert erreicht, der einem vollen Pufferspeicher
zugeordnet ist. Alle anderen Codierkurven werden im allgemeinen oberhalb dieser Kurve oder vielleicht zeitweilig
ein wenig unterhalb dieser Kurve verlaufen, wie es durch die gestrichelte Linie C verallgemeinert angedeutet ist. Die Erkenntnis,
daß der Pufferspeicher des Codierers C, voll ist, wird die Folge der oben beschriebenen Vorgänge auslösen, und zwar einschließlich
der Freisetzung aller Pufferspeicher. Wenn zu einer solchen Zeit alle Kurven in Fig. 5 nach unten verschoben werden,
um sich mit der Abszisse an dem Eingangssymbol zu schneiden,
welches Ursache für die Füllung des C^-Puffers ist, und wenn die
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Ordinate ebenfalls an diesen Punkt versetzt wird, dann wird x'ig. 5 ebenfalls die Anzahl der Symbole repräsentieren und darstellen,
die zu allen Zeiten in den Puffern gespeichert sind. Die Anzahl der Eingangssymbole, die für den Füllzustand aller
Speicher verantwortlich sind, wird dann durch den jeweiligen Wert auf der Abszisse angegeben.
Wenn evtl. der Codierer C . wirksamer wird und besser arbeitet
als der Codierer C-, , werden sich die beiden Codier er kurven
schneiden, und zwar an der mit der Ziffer I in Fig. 5 angedeuteten Stelle. Wenn einmal der Codierer C, um H weniger Symbole als der
Codierer C, erzeugt, wird er als der- bessere Codierer beurteilt,
wobei H die Anzahl der Symbole darstellt, welche die Markierung bilden, die zur Identifizierung des neuen Codierers benötigt
wird. Es ist klar, daß dieser Entscheidungspunkt dem Eingangssymbol entspricht, das in Fig. 5 mit der Markierung A versehen
ist, und daß der vorausgegangene bzw. frühere Entscheidungspunkt bei 0 liegt, also beim Nullpunkt des Diagramms. In dem vorliegenden
optimalen Codeschaltsystem werden die Eingangssymbole , von 0 - B im Code C, übertragen, dann wird die neue Codemarkierung
gesendet, worauf schließlich die Eingangssymbole von B - A im
Code C. gesendet werden.
J
J
Beim vorliegenden System werden X1 . Symbole im Code C-, gesendet,
daraufhin H-Markierungssymbole.und schließlich \ . -
\. . Symbole im Code C.. Dieses System ist vorteilhaft gegenüber
einem, das nicht mit optimal geschaltetem Code arbeitet,
bei dem alle Symbole im neuen Code C . gesendet werden, da die
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extra anfallende Ersparnis ()\.- Λ, ) . beträgt.
Somit ist das zur Anwendung kommende Konzept darin zu sehen, daß für den Fall, daß bei A die Entscheidung getroffen wird, daß
der neue Code C . dem Code Cv über das Intervall von 0 - A um
einen Anteil überlegen ist, der zur Kompensation der Markierung der Η-Symbole erforderlich ist, diese Entscheidung deshalb getroffen
wird, weil dieser Code progressiv im Intervall von 0 - A überlegen geworden ist, und zwar ungeachtet der Tatsache, daß
bei der letzten Entscheidung beim Punkt 0 die Entscheidung getroffen
wurde, daß im vorausgegangenen Intervall der Codierer C, so beurteilt wurde, dass er den besten Code verwendet. Die geeigneste
Interpretation dieser Situation besteht darin, daß C^
dem Codierer C . während des ersten Teils des Intervalls zwischen den Entscheidungspunkten 0 - A überlegen ist und daß andererseits
C. dem Codierer C für den Rest des Intervalls zwischen 0 - A
überlegen ist.
Es kann leicht gesehen werden, daß der optimale Punkt für ein Umschalten zwischen den Codes dann gegeben ist, wenn (A^ - \±)
bei einem Minimum liegt. Im allgemeinen ist dieses Minimum wie bei B negativ, und es wird eine Einsparung erreicht. In der
schlechtesten Situation liegt das Minimum beim. Wert Null und B wird mit 0 zusammenfallen. Es ist selbstverständlich, daß eine
Suche nach (.Ak - A-O min jeweils für alle Werte von j erforderlich
ist. In dem beschriebenen System wird diese Suche kontinuierlich durchgeführt, wenn bzw. während Codewörter von einem Codierer
zu ieinem zugeordneten Pufferspeicher übertragen werden. Für jeden
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der Parallelcodierer j wird der Wert (A , -/\ .) kontinuierlich
überwacht, und zwar nicht nur zur Bestimmung des Entscheidungspunkts, sondern ebenfalls zu dem Zweck, alle Werte von (A1. -Ai)
. zu ergänzen und auf den neuesten Stand zu bringen, wo es
zweckmäßig ist. Es sei hier darauf hingewiesen, daß der Index k sich auf den Code bezieht, der am letzten Entscheidungspunkt
bevorzugt wurde, während .sich j auf alle anderen Codierer bezieht,
■Ebenfalls ist es erwähnenswert, daß der optimale Punkt B für jeden
Code C . im Verhältnis zum Code C, unterschiedlich ist für jeden Wert von j. Jedoch müssen alle solche Punkte B gespeichert
werden, um den Relevanten zur Verfugung zu haben, wenn ein Entscheidungspunkt wie A erreicht ist. Außerdem ist, obwohl ein
einziger Wert A^ ·„ für jedes j vorliegt, 3in unterschiedlicher
Wert für Av ™-;^ vorgesehen, wie aus der Darstellung nach Fig·. 5
κ. min
verständlich wird, d.h. also, daß Ak min = /\^ min + ( )^k - /\j)
min für alle Werte von j gilt und im übrigen unterschiedlich für unterschiedliche Codekurven j ist.
Außerdem hat beim beschriebenen System bereits ein Codierprozeß
stattgefunden, so daß das Eingangssignal für die Parallelcodierer 6 bereits einer Verarbeitungsstufe unterzogen wurde. Die Ergebnisse
dieser vorausgegangenen Verarbeitung bestehen in einer anfänglichen Reduzierung der Signalbandbreite,-Der adaptive bzw.
anpassende Codierprozeß schafft die Möglichkeit, eine weitere Stufe der Bandbreitenverringerung su schaffen, und zwar unter
der Voraussetzung, daß die Parallelcodierer so ausgelegt sind, daß sie auf der Basis einer Familie oder Schar von Codes arbeiten,
- 21 -
30 9843/1065
die an die Art und Verschiedenheit der Populationen bzw. Symbolmengen
angepaßt sind, deren statistische Eigenschaften als mit einem Kombinationseffekt behaftet zu betrachten sind, um so Signale
zu erzeugen, von denen das Korrektursignal bzw. der Korrektursignaleingahg
ein typisches Muster und Beispiel ist.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß ein Null-Codierer in jede
Schar von Codes auf der Basis eingeschlossen wird, 'daß beim Auftreten
eines "nicht-typischen" Signals-das System am schlechtesten,
arbeiten wird, und zwar ohne Bandbreitenkompression bwz. -reduzierung. Bei einem Null-Codierer ist der Ausgang identisch mit
dem Eingang.
Eine Änderung des vorhandenen Systems besteht in der Anwendung
eines von H abweichenden Unterscheidungsmerkmals für die Entscheidung der Frage, daß ein Codierer besser ist als alle anderen.
Diese Veränderung ermöglicht die Anwendung von Diskriminanten
bzw. Unterscheidungsmerkmalen veränderlicher Größe, die beispielsweise für die Verwendung von zugeordneten Codemarkierungen
von veränderbarer Länge sorgen.
Eine andere Variation erlaubt, daß die feste Diskriminante von H
zwischen allen Codes vergrößert werden kann auf 2H,und zwar zum Zwecke des Ausweichens vom Null-Code auf einen beliebigen anderen
Code, um das System niemals weniger wirksam arbeiten zu lassen als ein System ohne Bandbreitenreduzierung, wobei diese erwähnte
Änderung von geringer Bedeutung für das Schaltsystem mit einem optimal angepaßten Code ist, bei dem eine nicht negative Einsparung
immer vorliegt, wenn eine Codeschaltung stattfindet.
3/21206B
Um das gesamte System noch wirksamer werden zu lassen, besteht auch noch die Möglichkeit, die Größe der Pufferspeicher zu erhöhen,
so daß alle Codeausgänge über mehr als ein Entscheidungsintervall gespeichert werden können. Somit kann eine Entscheidung,
von dem Code C1. auf den Code C. im ersten Intervall umzuschalten,
K J
zuerst getroffen werden, während eine zweite Entscheidung folgt, vom Code C . auf den Code C im zweiten Intervall umzuschalten.
Es ist dann möglich, daß der Schaltpunkt B (Fig. 5) für das zweite Entscheidungsintervall sich ausnahmsweise zurückerstreckt
in das erste Intervall. Somit können in beiden Intervallen die folgenden alternativen Situationen neben anderen auftreten:
1.)
Intervall 2:
oder 2.)
Intervall 1 : Symbole im Code C-. ; dann
Η-Symbole (Code C.-Markierung),
J danach Symbole im Code C..
Symbole im Code C-, dann Η-Symbole (Code ^-Markierung),
danach Symbole im Code C.
Intervall 1 : Symbole im Code C-^, dann
H-rSymbole (Code C .-Markierung),
J dann Symbole im Code C .,
dann Η-Symbole (Code C^-Markierung), danach Symbole im Code C..
Symbole im Code C..
Symbole im Code C, , "dann Η-Symbole (Code C.-Markierung),
danach Symbole im Code C^.
Intervall 2: Symbole im Code
Intervall | 2: | |
oder | ||
3.) | Intervall | 1: |
309843/1065
Dieser Vorgang kann offensichtlich bei einem ausreichenden Speicher
erweitert werden, um eine gewisse Anzahl von Entscheidungsintervallen bewältigen zu können.
Eine wirksamere Ausnutzung des Pufferspeichers kann hervorgerufen werden, wenn jeder Pufferspeicher 7 nicht von der Art eines
Schieberegisters Mt einem einzelnen Eingang ist, was sinngemäß' aus der vorausgegangenen Beschreibung hervorgeht, sondern vielmehr
als Ringpuffer ausgebildet wird, bei dem der Eingang und der Ausgang im wesentlichen unabhängig voneinander im Betrieb
sind. Dies macht getrennt ansteuerbare Eingangs- und Ausgangsverbindungen zum Puffer erforderlich. Da nun allerdings die Vorgänge
am Eingang und Ausgang unabhängig vonstatten gehen können, sind auch die Anforderungen an die zeitliche Regelung wesentlich
verringert. Es besteht nämlich nicht langer die Notwendigkeit, die Codierer zu stoppen und zu warten, bis der Inhalt der erforderlichen
Puffer in den Ausgangspuffer geschoben ist, bevor der Codierbetrieb wieder aufgenommen werden kann, wenn man voraussetzt,
daß die Pufferspeicher jederzeit weder vollständig gefüllt noch geleert sind. Der Ausgangspufferspeicher 8 kann ebenfalls ein
Ringpufferspeicher sein.
Eine nützliche Veränderung des anpassenden Codierprozesses besteht
darin, eine Anzahl von Codierern zu verwenden, von denen einige im Betrieb identisch sind mit Ausnahme von Unterschieden
bezüglich der Betriebsparameter; beispielsweise können kurze V/örter von fester Länge verwendet werden, um Symbollängen bzw.
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309343/1085
lange Symbolreihen bis zu einem maximalen Wert zu codieren, während längere Wörter von fester Länge verwendet werden könnten,
um solche Symbolreihen bis zu größeren bzw. höheren Maximalwerten
zu codieren. In diesem Fall kann ein einzelner Codierer verwendet werden, um alle Codierer dieses Typs zu repräsentieren,
und das Ergebnis kann in einem Pufferspeicher eingespeichert werden. Der Entscheidungsprozeß müßte dann veranlassen, daß der Ausgang
dieses Speichers modifiziert wird, um mit dem gewählten Code konform zu gehen, wenn der Ausgang in den Ausgangspuffer geschoben
wird, wobei allerdings die Einsparung von Einrichtung "trotz allem beträchtlich ist.
Verminderung des Effekts von Kanalfehlern: Entsprechend Fig. 1 ist es beabsichtigt, daß die Kanalcodiereinrichtung
9 mit dem in der Bandbreite verringerten Signal verwendet wird, um den Einfluß von Irrtümern auf den Nachrichtenkanal zu
bekämpfen. Diese Einrichtung könnte auf Wunsch in die Einrichtung zur Reduzierung der Bandbreite einbezogen bzw. eingebaut werden.
Im übrigen wird vorgeschlagen, den Effekt von restlichen Kanalstörungen
und Kanalfehlern dadurch minimal zu halten, daß der Voraussageprozeß bei regelmäßigen Intervallen erneut gestartet
wird, und zwar z.B. bei jeder vierten oder fünften Abtastzeile. Dies kann erreicht werden, indem der Sender periodisch veranlaßt,
daß die tatsächliche Abtastzeile das Fehlersignal ersetzt und der zugeordnete Empfänger periodisch mit diesem als solchem
arbeitet. Auf gleiche Weise kann eine vollständige Abtastung
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als Anzahl Segmente von gleicher Länge betrachtet werden; so daß Fehler innerhalb eines Abtastsegments sich nicht auf benachbarte
Segmente ausbreiten· können. Eine bevorzugte Anwendung dieser
Prozesse ist darin zu sehen, daß der erneute Start des Voraussageprozesses bei individuellen Segmenten und nicht bei individueilen
Abtastungen'auftritt und daß die gleiche Anzahl von Segmenten
.bei jeder Abtastung erneut gestartet wird. Es wäre beispielsweise
möglich, zehn Segmente pro Abtastung vorzusehen und den Voraussageprozeß für zwei von ihnen bei jeder Abtastung
erneut zu starten, wobei nacn zehn Abtastungen jedes Segment jeweils zweimal gestartet werden würde. Diese Technik wird die Anforderungen
an die Systemspeicher reduzieren.
Parallele Codierer:
Viele Arten von bekannten Codierern können als sogenannte Parallelcodierer
Anwendung finden. Diese schließen ein viele Arten von Symbolreihencodierern (run-length), den Shannon-Fano-Code und
den Huffmann-Code. Ein besonders nützlicher Satz aus Parallelcodierern
könnte in Erwägung gezogen werden für die Codierung der rohen Abtastung, wenn der Voraussageprozeß erneut gestartet
wird. Die Codierer können als Satz von.Symbolreihencodierern betrachtet
werden, die auf eine neuartige Weise Verwendung finden. Beispielsweise könnten die Codes jeweils aus festen Wortlängen
gebildet werden, wobei jede Länge einem besonderen Code entspricht, Wenn ein besonderer Code verwendet wird und wenn die Symbolreihe
bzw. Länge der zu codierenden Symbole zu lang ist, um mit dem einen Codewort codiert zu werden, werden zwei oder mehr Codewörter
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in Kombination verwendet. Andererseits wäre ein Codewort pro
Reihe bzw. Länge (run) ausreichend. Wenn jedoch Bildübertragungsdaten
mit zwei möglichen Pegeln bzw. Werten codiert werden sollen, tritt häufig der Fall auf, daß schwarze Symbolreihen (run-lengths)
kürzer als weiße sind oder umgekehrt. In dieser Situation ist es vorteilhaft, einen Code für die schwarzen Reihen und einen anderen
für die weißen zu verwenden. Die Codewörter werden in einer folge gesendet, die mit den codierten schwarzen und weißen Symbolreihen
wechselt. Die alternierende Anwendung von zwei Codes verhindert nicht die Bestimmung und Ermittlung der Entscheidung
sowie der Codesänderungspunkte gesondert für den schwarzen Code und den weißen Code. Wenn einer dieser Codes geschaltet wird,
wird die erforderliche Codewortmarkierung in die codierte Folge an einem geeigneten Punkt eingesetzt.
Eine nähere Beschreibung des Schaltkreises wird nun unter Be- · zugnahme auf die Figuren 7, 8 und S vorgenommen. Es handelt sich
dort um den Yoraussageprozeß, die Korrektursignalerzeugung und
den Codierprozeß.
1. Voraussageprozeß - Fig. 7:
Eine Digitaluhr, die aus dem in Fig. 1 gezeigten Oszillator 10
besteht, ist gebunden an bzw. fixiert mit der Antriebselektronik des Bildsenders, und zwar über den digitalen Codierer 11, so daß
das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Taktimpulsen CP einer kleinen festen Länge einer Abtastung entspricht, welche durch
die rotierende Bildtrommel 1a erreicht vfird.
- 27 309843/1065
Die Lage des Abtastkopfes 1b entlang einer Abtastlinie wird mit Hilfe des Abtastlängenzählers 20 ermittelt, der von den Regelimpulsen
PP angetrieben und durch die Phasenimpulse PP zurück-' gestellt wird. Dieser Zähler ist ausreichend groß, um eine vollständige
Abtastzählung aufnehmen und halten zu können.
Der Voraussageprozeß, bei dem zwei vorausgegangene Abtastlinien ausgewertet werden, die in Umlaufspeichern gehalten werden, verläuft
wie in Fig. 2 gezeigt und benötigt die Angaben über die Lage der Übergänge schwarz-zu-weiß und weiß-zu-schwarz auf diesen
Abtastzeilen, die man erhält, indem jedes Element in einer Abtastzeile mit dem vorausgegangenen Element vergleicht, um die
Signale TR1 und TR2 zu erzeugen.
Da sich die Bildtrommel 1a dreht, veranlaßt das Auftreten eines
Übergangs auf einer der beiden vorherigen Abtastungen, daß der laufende Inhalt des Zählers 20 übertragen wird auf die entsprechende
bistabile Speichersperre, also entweder Sperre 1 oder Sperre 2, zwecks zeitweiliger Einspeicherung bis zur Überschreibung
bzw. Weitergabe aufgrund von nachfolgenden Zählungen. Die Sperren bestehen aus Flip-Flop -Schaltkreisen, wobei jede Sperre
einen Speicher für mehrfache Bits bildet. Eine dritte Sperre 3 ist ebenfalls vorgesehen, so daß zu allen Zeiten die Sperre 1
die Position des zuletzt aufgetretenen Übergangs bei der Abtastung 1 einnimmt, während die Sperre 3 die Stellung besitzt,
die dem vorletzten Übergang bei der Abtastung 1 zugeordnet ist.
Die vergleichbaren Fälle, die zur Unterstützung des Voraussage-
prozesses herangezogen und in Fig. 3 gezeigt wurden, werden
- 28 -309843/1065
durch reversierbare oder "auf-ab"-arbeitende,- binäre Zähler
ermittelt, nämlich durch den Übergangszustandzähler 21 und den Übergangszahlzähler 22.
.Eine Prüfung der vergleichbaren und in Fig. 3 gezeigten Fälle
ergibt, daß bei jedem zweiten Übergang, der mit einer Voraussage verbunden bzw. dieser zugeordnet ist, der Zähler 21 durch
die Zustände (oder Zählungen) fortschreitet, die in Fig. 6 gezeigt sind. Diese Zustände werden durch eine Übergangszustandsund
Zifferndecodierlogik 23 erkannt, und Ausgänge dieser Einheit
steuern die Darbietung und Weitergabe der richtigen Kombinationen der drei Speichersperren zum arithmetischen Addierer 24 über die
Tore 25, um eine Reihe von binären Zahlen zu bilden, welche die vorausgesagten Übergangspositionen zum Pufferspeicher 1 (Puffer
4a in Fig. 1) beinhalten. Die Anzahl vergleichbarer Fälle ist bewußt auf solche begrenzt -worden, für die höchstens sechs Übergänge
vorliegen, während kompliziertere Fälle durch Kombinationen dieser erlaubten Fälle erfaßt bzw. in solche Kombinationen aufgeteilt
werden. Am Ende einer erfolgreichen Ermittlung bzw.
Bestimmung sowie Voraussage für jeden Fall werden die Zähler 21 und 22 zurückgestellt, so daß sie für eine Wiederholung des
Prozesses bei den nachfolgenden Übergängen bereit sind, die
bei der Abtastung 1 und bei der Abtastung 2 auftreten.
Die Erzeugung der in Fig. 2 angegebenen Menge χ = '2x^ - Xg
solche Fälle, die sie erforderlich machen" (siehe Fig. 3), wird dadurch erzielt, daß man sicherstellt, daß die Tore 25, welche
durch die logik 23 gesteuert werden, die komplementären Ausgänge
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309843/1065
einer Speichersperre anschließen bzv/. verbinden und zweifach
den Ausgang einer zweiten Sperre an den. Addierer 24 anschließen. Jede Zählung durch den arithmetischen Addierer wird verglichen
mit der vorausgegangenen Zählung, um so sicherzustellen, daß sie größer als diese ist, bevor eine Einspeicherung im Pufferspeicher 1 erfolgt. Wenn der Test mißlingt, werden beide Zählungen aus
der Folge von Zählungen ausgeschieden, die sich in diesem Puffer befinden. Am Ende jedes Umlaufs der Bildtrommel werden die Abtastvoraussagekreise nach Fig. 7 eine Voraussage für die nächste Abtastung in den Puffer 4a (Pufferspeicher 1) eingesetzt haben.
den Ausgang einer zweiten Sperre an den. Addierer 24 anschließen. Jede Zählung durch den arithmetischen Addierer wird verglichen
mit der vorausgegangenen Zählung, um so sicherzustellen, daß sie größer als diese ist, bevor eine Einspeicherung im Pufferspeicher 1 erfolgt. Wenn der Test mißlingt, werden beide Zählungen aus
der Folge von Zählungen ausgeschieden, die sich in diesem Puffer befinden. Am Ende jedes Umlaufs der Bildtrommel werden die Abtastvoraussagekreise nach Fig. 7 eine Voraussage für die nächste Abtastung in den Puffer 4a (Pufferspeicher 1) eingesetzt haben.
2. Erzeugung des Korrektursignals - Fig. 8:
Beim Voraussageprozeß wird eine Anzahl von benachbarten Abtastungen verwendet, um die nächste Abtastung vorauszusagen. Man kann absehen, daß die vorausgesagte Abtastung vielfach beträchtlich von der tatsächlichen Abtastung abweichen wird, die sie
eigentlich voraussagen sollte, und somit muß ein gewisser Anteil von Zwischenspeichern verfügbar sein, um ausreichend vorausgesagte Abtastung jederzeit für einen entsprechenden Vergleich
zwischen beiden bereitzuhalten. Es ist gerade möglich, wenn auch unwahrscheinlich, daß eine vollständige Zeile einer vorausgesagten Abtastung gespeichert werden muß (oder ein vollständiges Segment, wenn jede Abtastung als eine Anzahl von Segmenten gleicher Länge betrachtet wird). Deshalb ist der Pufferspeicher 1 als
Zwischenspeichermedium- vorgesehen.
Beim Voraussageprozeß wird eine Anzahl von benachbarten Abtastungen verwendet, um die nächste Abtastung vorauszusagen. Man kann absehen, daß die vorausgesagte Abtastung vielfach beträchtlich von der tatsächlichen Abtastung abweichen wird, die sie
eigentlich voraussagen sollte, und somit muß ein gewisser Anteil von Zwischenspeichern verfügbar sein, um ausreichend vorausgesagte Abtastung jederzeit für einen entsprechenden Vergleich
zwischen beiden bereitzuhalten. Es ist gerade möglich, wenn auch unwahrscheinlich, daß eine vollständige Zeile einer vorausgesagten Abtastung gespeichert werden muß (oder ein vollständiges Segment, wenn jede Abtastung als eine Anzahl von Segmenten gleicher Länge betrachtet wird). Deshalb ist der Pufferspeicher 1 als
Zwischenspeichermedium- vorgesehen.
Das Korrektursignal erhält-man, indem die vorausgesagte Abtastung
mit der tatsächlichen in Vergleich gesetzt wird. Aus bereits er-
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3 0 9 8 4 3/1065
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wähntem Grunde wird die tatsächliche Abtastung verzögert um eine Abtastzeilenperiode (oder eine Segmentperiode), wie in Fig. 1 gezeigt
wird, bevor ein Vergleich mit der vorausgesagten Abtastung stattfindet.
Die Voraussageabtastung wird durch Erzeugung eines Signals TRO (Fig. 8) rekonstituiert, welches den Übergängen entspricht, die
in der vorausgesagten Abtastung auftreten, wie sie im Pufferspeicher 1 eingespeichert ist. Das Signal TRO ist die 11NuIl"-Decödierung
eines Abzählers 30, der die Folge von Zählungen abzählt, die im Pufferspeicher 1 gehalten werden.
Die Korrektursignalerzeugung, die auf einem Vergleich von zwei
Abtastungen beruht, erfordert die Identifizierung einer Anzahl von Fällen, die denen ähnlich sind, welche für den Voraussageprozeß
mit zwei Zeilen identifiziert wurden. Allerdings muß daran erinnert werden, daß die Korrektursignalerzeugung, obwohl
sie sowohl beim Sender als auch beim Empfänger durchgeführt werden kann, ebenfalls allein beim Sender durchführbar ist. Das Korrektursignal
wird dann am Sender erzeugt, indem die vorausgesagte Abtastung mit der tatsächlichen verglichen wird, wonach das
Korrektursignal an den Empfänger gesendet wird. Am Empfänger wird das Korrektursignal bzw. Fehlersignal kombiniert mit der Voraussageabtastung,
um den Prozeß umzukehren und so die tatsächliche Abtastung zu erhalten. Diese tatsächliche Abtastung (Abtastung A)
wird benutzt, um ein Abtastübergangssignal TRA im Schaltkreis 31 zu erzeugen. Ein Übergangszustandszähler 32 und ein Übergangsanzahlzähler
33 werden in ähnlicher Weise wie die in Fig. 7 gezeigten
- 31 -
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verwendet, um die Fälle zu identifizieren, welche für die Erzeugung
der Korrektursignaldateh relevant sind, wie es in Fig. 4 angedeutet ist. Ein Satz von acht identifizierbaren Fällen wird
als für die Erzeugung des Korrektursignals geeignet empfunden.
Das Korrektursignal für jeden Fall besteht aus einem Codewort, ·
welches den Fall identifiziert, und zwar zuzüglich codierter Mengen bzw. Symbole in ausreichendem Umfang, um dem Empfänger die
Möglichkeit zu geben, das tatsächliche Signal aus dem vorausgesagten
Signal abzuleiten. Die wichtigen Fälle sind in Fig. 4 gezeigt, bei der die codierten Mengen I1, I2 sich auf die Lageunterschiede
zwischen tatsächlichen Übergängen und den entsprechenden vorausgesagten Übergängen beziehen, während sich die codierten
Mengen b^, b2 usw. auf zusätzliche Lagen und Positionen von
solchen tatsächlichen Übergängen beziehen, für die keine entsprechenden
vorausgesagten Übergänge vorliegen.
Die erforderlichen Korrektursignale, die entsprechend Fig. 4 zur Korrektur der Positionen der vorausgesagten Übergänge am .
Empfänger dienen, werden aus der richtigen Selektion von Abtastlängenzählungen abgeleitet, die im Abtastlängenzähler 36 gezählt
und in den Sperrspeichern A, B, C und D eingespeichert werden, und zwar zwecks Verarbeitung in dem Addierer 34 und zwecks folgerichtiger
Eingabe in den Pufferspeicher 2 (Puffer 5a in Fig. 1). Jede dieser Sperren bildet einen Vielfachbitspeicher.
Ein Satz Codewörter, und zwar einer für jeden der identifizierenden
Fälle, wird in der Codewörtereinheit 35 gespeichert. Das ge-
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309843/1065
eignete Wort für jeden Fall, der durch den beschriebenen Schaltkreis
identifiziert wird, wird für eine Eingabe in den Pufferspeicher 2 ausgewählt und geht unmittelbar den Korrektursignalen
voraus, welche vom arithmetischen Addierer 35 kommen. Somit wird.der Decodierer am Empfänger jederzeit ausreichend Daten
haben, um die Möglichkeit zu geben, den entsprechenden Fall aus den in Fig. 4 gezeigten zu identifizieren und eine Kopie der
tatsächlichen Abtastung zu erzeugen.
3. Der anpassende Codierprozeß - Fig. 9:' Die Korrektursignaldaten werden aus dem Pufferspeicher 2 gezogen,
und zwar jeweils ein Wort zur Zeit, und werden dann den Parallelcodierern
C., C1...C,...Cv...Cm zugeführt. Der Ausgang jedes
O i. J It 1
Codierers wird dazu verwendet, einen zugehörigen Schieberegister-Speicher
40 in bestimmter Folge unter Mitwirkung eines Adressenzählers 41 und eines Adressendecodierers 42 zu füllen.
Nach der Übertragung jedes codierten Wortes von einem Codierer 6 zum zugehörigen Speicher 40 werden die Inhalte des Adressenzählers
41 in eine erste Codiersperre bzw. einen ersten Codierspeicher, also J für den Codierer C. usw., des adaptiven Codier-
Speichers gebracht. Jeder dieser Speicher bildet einen Yielfachbitspeicher.
Somit wird die Anzahl der gefüllten Stufen jedes Schieberegisterpuffers 40 aufgenommen zwecks Verwendung durch
die gemeinsame Regellogik 43 und der zugehörigen arithmetischen Einheit 44.
Einer der Codierer, beispielsweise der Codierer C^.,wird als der
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■ 30 98 43/1066
bevorzugte Codierer behandelt, bis die gemeinsame logik auf
vorher beschriebene Weise bestimmt, daß ein anderer Codierer als jetzt bevorzugter den Codierer C, ersetzen soll. Drei v/eitere
Sperrspeicher sind jedem Codierer zugeordnet, um der Logik die Möglichkeit zu geben, zwischen den Codierern in optimaler Weise
zu schalten.
Wenn der Inhalt des Adressenzählers des Codierers C . auf einen
ersten Sperrspeicher J übertragen wird, d.h. also, v/enn ein
codiertes Wort im zugeordneten Schieberegisterpuffer 40 gespeichert
ist, wird die Differenz zwischen den Inhalten des ersten
Speichers des Codierers C^, also des Speichers K, und des
Speichers bzw. der Sperre J in der Sperre bzw. im Speicher (k-j) eingespeichert. Diese Mengen entsprechen den Ordinaten und Ordinatendifferenzen
der in Fig.5 gezeigten Kurvenverläufe. Dieser
Vorgang wird wiederholt, wenn aufeinanderfolgende codierte Wörter aus jedem Codierer auf die Schieberegisterpuffer 40 übertragen
werden. Zusätzlich wird die in dem dritten Speicher für jeden Codierer C., also Speicher (k-j), zu speichernde Menge mit
dem vorher eingespeicherten Minimalwert dieser Menge verglichen, der in der Sperre bzw. im Speicher (k-j) min gehalten wird. Wenn
dieser neue Wert ein neues Minimum bildet, wird (k-j) min ergänzt bzw. auf den neuesten Stand gebracht. Immer wenn dies auftritt,
wird auch der laufende Wert der ersten Sperre, also Speicher J, in den zweiten Speicher J min gebracht. Auf diese Weise werden
die relevanten Mengen, die zur optimalen Durchführung des Codeschaitprozesses benötigt werden, gespeichert.
- 34 309843/106S
Die gemeinsame logik 43 prüft, daß die Inhalte der dritten Sperre bzw. des dritten Speichers für jeden Codierer, z.B. (k-j), niemals
den Grenzwert H überschreiten. Wenn dieser Grenzwert nicht überschritten wird, dann wird, sobald dor Schieberegisterpuffer des
bevorzugten Codierers C, gefüllt ist, sein Inhalt übertragen auf den Ausgangspuffer 8, während alle Puffer freigemacht und
der Prozeß erneut in Gang gesetzt wird.
Wenn allerdings der Grenzwert H überschritten wird, veranlaßt die Logik 43, daß der erste Teil des bevorzugten Schieberegisterpuffers
eine Datenmenge abgibt, die durch den Inhalt der Sperre bzw. des Speichers K min bestimmt ist. Danach wird eine Codemarkierung,
welche den neuen Code C. definiert, an den Ausgangs-
puffer 8 abgegeben. Schließlich wird ein zweiter Teil des neuen Codierschieberegisterpuffers auf den Ausgangspuffer übertragen.
Dieser Teil wird durch die Zählungen bestimmt, die durch J- und durch J min gehalten werden. Die Schieberegisterpuffer werden
dann freigesetzt, und der Vorgang wird wiederholt.
Empfänger:
Es ist offensichtlich, daß die bisherige Beschreibung des Sendersystems an sich ausreicht, um auch den Aufbau der Empfängerstufe
bzw. Empfängerstation zu ermöglichen. Allerdings soll noch eine
kurze Beschreibung des Empfängers folgen. Dieser besteht aus drei Hauptabschnitten, welche den hauptsächlichen Teilen des
Systems an der Sendestation entsprechen.
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1. Anpassender Decodierprozeß:
Das empfangene Signal wird durch einen kleinen Eingangspufferspeicher
aufgenommen, der eine ausreichende Kapazität für den
adaptiven bzw. anpassenden Decodierabschnitt hat, um bestimmen zu können, welcher der Parallelcodierer zu einer bestimmten Zeit
in Benutzung ist. Somit kann der entsprechende Decodierer aus einer Reihe von Paralleldecodierern ausgewählt und benutzt werden,
um die· ankommenden Daten zu decodieren. Jeder Decodierer arbeitet in komplementärer Weise im Vergleich zu den entsprechenden
Codierern am Sender. Die decodierten Daten werden in einem Zwischenspeicher gespeichert, wie etwa in einem Pufferspeicher 2
beim Sender, wobei diese Daten dem Fehlersignal entsprechen,
welches beim Sender erzeugt wurde.
2. Voraussageprozeß:
Der zweite Abschnitt der Empfangsstation ist identisch mit dem Voraussagesystem der Sendestation, so daß empfangene Abtastungen
zur Voraussage der nächsten zu empfangenden Abtastung verwendet werden können. Somit ist die vorausgesagte Abtastung in allen
Fällen mit Ausnahme der bereits diskutierten Kanalfehler identisch mit der vorausgesagten Abtastung an der Sendestation.
3. Aufbau des "tatsächlichen" Signals:
Die vorausgesagte Abtastung wird mit dem decodierten Fehlersignal bzw. Korrektursignal kombiniert und zum Aufbau der tatsächlichen
Abtastung verwendet, die ursprünglich am Sender erfolgte.
Am Sender und am Empfänger befassen sich die erläuterten Vorgänge
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309843/1065
mit der Umwandlung eines digitalen Datenbusses von hoher Geschwindigkeit
in einen mit niedriger und umgekehrt .-
Im Falle mechanischer Bildtrommeln werden die ursprünglichen und nicht verringerten Daten mit hoher Geschwindigkeit einer
Einrichtung zur Datenverringerung im Sinne einer Bandbreitenreduzierung zugeführt. Der Sender ist erforderlich, um diese
Daten auf eine geringere Anzahl zu·bringen und sie mit niedriger
Geschwindigkeit einem Nachrichtenkanal'zuzuführen. Diese Erfordernisse
bedeuten, daß die gewünschte Verringerung fest bleibt. Jedoch bringt es. die veränderliche und nicht voraussehbare Natur
der verschiedenen Arten von möglichen Eingangsdaten mit sich, daß die Leistung eines Systems mit Datenverringerung jeweils •Verringerungsdaten
und Reduzierwerte erzeugen wird, die sich von Augenblick zu Augenblick kontinuierlich ändern. Ein Mittel zur
Behebung dieses Problems besteht darin, die Ausgangsdaten von der Senderstufe einem großen Datenpufferspeicher 17 (Fig. 1) zuzuführen.
Ein solcher Pufferspeicher müßte vollständige Dokumente in komprimierter Form - in den ungünstigsten Fällen - speichern
und würde somit eine recht kostspielige Systemkomponente .darstellen.
Ein gleicher Speicher wäre auch an der Empfängerstufe erforderlich.
Diese Lösung für die variablen Reduzierwerte kann wahrscheinlich von Nutzen sein in einem Nachrichtensystem, bei dem gespeichert
und bei Bedarf gespeicherte Information weitergegeben wird und welches die Bandbreitenkompression verwendet. Außerdem könnte eine
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solche Lösung auch wertvoll für Netzwerke von Teilnehmern sein, die eine gemeinsame Kompressions- bzw. Reduziereinrichtung verwenden
und dieser ihre Daten in unkomprimierter Form zuführen bzw. von dieser die Daten in der erwähnten Form erhalten. Der
Vorteil dieses Systems besteht darin, daß die Kosten für' die
Kompressionseinrichtung zwischen den Benutzern geteilt und daß die Teilnehmer außerdem konventionelle Bildübertragungsstätionen
verwenden könnten.
Bei Teilnehmern, bei denen eine direkte Informationsweitergabe erfolgen soll, und besonders bei solchen Teilnehmern, die eine
mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Bildübertragungseinrichtung über Breitbandkreise verwenden, wünscht man jedoch, die Verwendung
von großen Pufferspeichern zu vermeiden und dieses Pufferproblem zu lösen, indem eine verzögert arbeitende oder eine
mit stufenweise Speisung und Zufuhr arbeitende Einrichtung an den BildübertragungsStationen verwendet wird. Eine solche Einrichtung
ist in Fig. 1 dargestellt, wo man erkennt, daß der Motor 1e, der für die Querbewegung des Abtastkopfes 1b verantwortlich
ist, durch ein Signal gesteuert wird, welches über die Leitung 4b vom Schaltkreis 4 der Kompressionseinrichtung zugeführt
wird. Wenn somit die Reduzier- bzw. Kompressionsleistung des Systems niedrig ist, wird die Eingabe von Daten für eine
ganzzeilige Anzahl von Abtastungen gestoppt, um die Datenanhäufung in der einen Richtung abbauen .zu können. Wenn dies geschehen
ist, wird der Abtastprozeß wieder aufgenommen.
Das Pufferspeicherpr erlern kann bei solchen Kompressionssystemen,
309843/1086
die keine mechanischen Bildtrommeln verwenden, dadurch gelöst werden, daß der Datenfluß in die Einrichtung je nach Erfordernis
variiert wird. Beispielsweise können bei Bildabtastern, die mit Kathodenstrahlröhren arbeiten, die Ablenkschaltungen eine Sägezahnabtastung
oder auf Wunsch sogar eine Abtastung mit variabler Geschwindigkeit anwenden. Bei Kompressionssystemen, bei denen
die Daten aus einem Rechner als Quelle kommen, kann der Datenfluß ebenfalls leicht gesteuert werden. , ■
309843/1065
Claims (1)
- Anmelder: IPC Services Limited, London, Holborn Circus,EnglandPatentansprüche1., Vorrichtung zur Erzeugung von Information in codierter Form, gekennzeichnet durch einen Schaltkreis (3) zur Aufnahme und zum Empfang von aufeinanderfolgenden Informationsteilen, durch einen Schaltkreis (4) zur Voraussage des nächsten Informationsteils aus wenigstens einem vorausgegangenen Teil, durch einen Schaltkreis (5) zur Erzeugung eines Korrektursignals, das der Differenz zwischen dem vorausgesagten Teil und dem nächsten tatsächlichen Teil der Information entspricht, und durch einen Schaltkreis (6) zum Codieren des Korrektursignals zwecks Übertragung zu einer Empfangseinrichtung.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Voraussage aus einem Vergleich von mindestens zwei vorausgegangenen Informatlonsteilen (Figur 2) durchgeführt wird.3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Voraussage durchführbar ist, indem die Positionen von Signalpegelübergängen in einem folgenden Informationsteil aus den Positionen von Signalübergängen in zwei oder mehr vorausgehenden Informationsteilen (Figur 2) vorausgesagt werden.4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,309843/1065daß zwei oder mehr aufeinanderfolgende Informationsteile jeweils in einer gesonderten Speichervorrichtung (3a, 3b, 3c) gespeichert werden und daß die Speichervorrichtungen die Yoraussageeinrichtung (4) speisen, deren Ausgang in dem Schaltkreis (5) mit dem Signal in Vergleich gesetzt wird, das den nächsten tatsächlichen Informationsteil (Überleitung 3d) darstellt, um so das Korrektursignal zu erzeugen.5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal einer Anzahl von Codierern (6) zugeführt wird, die jeweils einen unterschiedlichen Code repräsentieren und so angeordnet und ausgelegt sind, daß der Codierer, der jeweils die wirksamste und beste Codie^ng der Information erzeugt, verwendet wird.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Codierer einen Pufferspeicher (7) aufweist und daß ein Ausgangsspeicher (8) an alle Codierer angeschlossen ist.7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Codierer durch eine Markierung (14) identifiziert ist, die sich aus einer Anzahl von Symbolen zusammensetzt, und daß die Entscheidung, von einem Codierer (6) zu einem anderen überzuwechseln, dann getroffen wird, wenn ein anderer Codierer - abgesehen von dem gerade verwendeten - eine Informationscodierung erzeugt, die weniger. Symbole aufweist, und zwar mindestens die Anzahl von Symbolen in der Markierung dieses anderen- 3 309843/1065M4Codierers weniger als sie der gerade in Benutzung befindliche Codierer hat.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von einem zum anderen Codierer durchgeführt wird, wenn die Differenz zwischen den von beiden Codierern erzeugten Daten bei einem Minimum (Figur 5) liegt.9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Suche nach der minimalen Differenz zwischen den Datenmengen, die von zwei Codierern erzeugt werden, kontinuierlich durchgeführt wird, während Codewörter von jedem Codierer zu dem ihm zugeordneten Pufferspeicher übertragen werden.10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal vor der Aussendung bearbeitet wird, um redundante Information auszuscheiden, die sich auf die Ähnlichkeit von aufeinanderfolgenden Informationsteilen bezieht, um die Redundanz im Korrektursignal zu verringern.11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Informationsteile jeweils aufeinanderfolgende benachbarte Abtastungen über bzw. quer über die zu übertragende Information beinhalten.12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden309843/1065Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Informationsteil ein Signal in analoger Form erzeugt, welches wiederum in eine digitale Form umgewandelt wird.13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Informationsteil in digitaler Form hergeleitet wird.H. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung einer Ausbreitung von Fehlern, die aus einem Signalkanal eingeführt sind, über den die Signale zu einer Empfangsvorrichtung übertragen '.werden, Signale, die einen tatsächlich vorliegenden Informationsteil darstellen, periodisch gesendet werden und daß der Voraussageprozeß immer dann erneut gestartet wird, wenn dieser Vorgang auftritt.15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu codierende Information von einem Bildsender (1a-1e) abgeleitet wird, an den eine Digitaluhr (10) starr angeschlossen ist, welche einen Zähler (20- Figur 7) antreibt, der zu Beginn jeder Abtastung auf den Wert Null zurückgestellt wird,16. Vorrichtung zur Erzeugung von Information in codierter Form, dadurch gekennzeichnet,, daß sie Einrichtungen und Mittel zur Zufuhr dieser Information zu einer Anzahl von Codierern (6) aufweist, die jeder einen unterschiedlichen Code repräsentieren309843/1065und die so angeordnet und ausgelegt sind, daß der die wirksamste und beste Codierung der Information erzeugende Codierer verwendet wird, daß jeder Codierer durch eine Markierung (14) idendifiziert ist, die aus einer Anzahl'von Symbolen aufgebaut ist, daß die Entscheidung über einen Wechsel von einem Codierer zu einem anderen getroffen wird, wenn ein anderer Codierer - abgesehen von dem gerade benutzten - codierte Daten erzeugt, die weniger Symbole haben, und zwar um mindestens die Anzahl von Symbolen in der Markierung des anderen Codierers weniger als die codierten Daten, die von dem in Benutzung befindlichen Codierer erzeugt werden, und daß der tatsächliche Wechsel von einem zum anderen Codierer durchgeführt wird, wenn die Differenz zwischen den Mengen der von den beiden Codierern erzeugten Daten bei einem Minimum liegt.,17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Suche nach der minimalen Differenz zwischen den von beiden Codierern erzeugten Datenmengen kontinuierlich durchgeführt wird, während Codewörter von beiden Codierern bzw. jedem Codierer zum zugeordneten Pufferspeicher übertragen werden.18. Verfahren zur Erzeugung von Informationen in codierter Form, dadurch gekennzeichnet, daß der nächste Informationsteil aus mindestens einem vorausgegangenen Informationsteil vorausgesagt bzw. vorbestimmt wird, daß ein Korrektursignal erzeugt wird, das der Differenz zwischen dem vorausgesagten Teil und dem nächsten tatsächlichen Teil der Information entspricht, und daß das Korrektursignal codiert wird.3 09843/106519. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zv/ei vorausgegangene Informationsteile verglichen werden, um die Voraussage durchzuführen.20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Position bzw. Lage der Signalpegelübergänge in einem nachfolgenden Informationsteil vorausgesagt aus den Lagen der Signalpegelübergänge in mindestens zwei,vorausgehenden Informationsteilen.21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal einer Anzahl von Codierern zugeleitet wird, die jeweils einen unterschiedlichen Code repräsentieren, und daß jeweils der Codierer -zu einer beliebigen Zeit ausgewählt wird, der die wirksamste und beste Informationscodierung erzeugt.22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Codierer durch eine Markierung identifiziert wird, die sich aus einer Anzahl von Symbolen zusammensetzt, und daß die Entscheidung über einen Wechsel von einem zum anderen Codierer dann getroffen wird, wenn ein anderer Codierer - abgesehenvon dem gerade verwendeten - codierte Daten erzeugt, die wenigerSymbole aufweisen, und zwar um mindestens die Anzahl von Symbolenin den Markierungen dieses anderen Codierers weniger als sie der in Benutzung befindliche Codierer erzeugt.23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Codierer zum anderen gewechselt wird, wenn die Differenz— V —309843/1065zwischen den Mengen der codierten Daten, die von den jeweiligen Codierern erzeugt werden, "bei einem Minimum liegt.24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Suche nach der minimalen Differenz zwischen zwei Codierern kontinuierlich erfolgt.25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung der Ausbreitung von Fehlern,die aus einem Signalkanal kommen, über den die codierten Korrektursignale gesendet werden, Signale, die einen tatsächlichen Informationsteil darstellen, periodisch zur Aussendung kommen und daß der Voraussagevorgang immer dann erneut gestartet wird, wenn dieser Vorgang auftritt.26. Verfahren zur Erzeugung von Information in codierter Form, dadurch gekennzeichnet, daß die Information einer Anzahl von Codierern zugeleitet wird, die jeweils einen unterschiedlichen Code repräsentieren, daß für den jeweiligen Betrieb der Codierer ausgewählt wird, der die wirksamste Informationscodierung erzeugt, daß jeder Codierer durch eine Markierung identifiziert wird, die sich aus einer Anzahl von Symbolen zusammensetzt, daß die Entscheidung über einen Wechsel von einem zum anderen Codierer dann getroffen wird, wenn ein anderer Codierer - abgesehen von dem gerade benutzten - codierte Daten erzeugt, die weniger Symbole aufweisen, und zwar um mindestens die Anzahl von Symbolen in der Markierung des anderen Codierers weniger als sie der in Benutzung befindliche Codierer erzeugt, und daß der30le"43/1066tatsächliche Wechsel von einem zum anderen Codierer durchgeführt wird, wenn die Differenz zwischen den Mengen der codierten Daten, die von den jeweiligen Codierern erzeugt werden, bei einem Minimum liegt.27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Suche nach der minimalen Differenz zwischen den Mengen der von den beiden Codierern erzeugten Daten Kontinuierlich durchgeführt wird, während Codewörter von 5e<iem Codierer zu dem zu ihm gehörenden Pufferspeicher übertragen werden.309843/ 1 066Leerseite
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DE (1) | DE2317533A1 (de) |
GB (1) | GB1432934A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2805294A1 (de) * | 1977-02-08 | 1978-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Kodierende (daten-)uebertragungsanlage fuer faksimilesignale |
EP0066697A1 (de) * | 1981-06-04 | 1982-12-15 | International Business Machines Corporation | Verfahren und System für die Kompression von Halbton-Bildsignalen |
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1971
- 1971-11-29 GB GB5539871A patent/GB1432934A/en not_active Expired
-
1973
- 1973-04-07 DE DE19732317533 patent/DE2317533A1/de active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2805294A1 (de) * | 1977-02-08 | 1978-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Kodierende (daten-)uebertragungsanlage fuer faksimilesignale |
EP0066697A1 (de) * | 1981-06-04 | 1982-12-15 | International Business Machines Corporation | Verfahren und System für die Kompression von Halbton-Bildsignalen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1432934A (en) | 1976-04-22 |
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