DE2340230A1 - Verfahren und vorrichtung zur vorhersage des signalpegelwertes eines nachrichtenelementes - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur vorhersage des signalpegelwertes eines nachrichtenelementesInfo
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Description
234023Q
Böblingen, den 6. August 19 73 ne-se/zi
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Ärmonk, N.Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: YO 9 71 061
Verfahren und Vorrichtung zur Vorhersage des Signalpegelwertes eines Nachrichtenelementes '
Die Erfindung bezieht sich auf ein adaptives Verfahren zur Vorhersage
des Signalpegelwertes eines Nachrichtenelementes in einem mit Redundanz behafteten Nachrichtenstrom und auf eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht
die Entwicklung eines Datenmusters zur Fehlervorhersage, das gut zur Datenverdichtung geeignet ist.
Bei der übertragung digitaler Daten ist es sehr erwünscht, die
Menge der Daten, deren übertragung notwendig ist, zu verringern. Ein Weg zur Erzielung einer Kompression der Daten besteht in der
Entwicklung eines Vorhersage-Fehlermusters, das sehr wenige binäre Einsen in dem Datenstrom aufweist, und in der anschließenden Codierung
dieses Fehlermusters durch ein Codierverfahren wie die Lauflängen-Codierung. Eine Lauflängen-Code sorgt allgemein für einen
hohen Grad der Verdichtung von Daten, die lange Folgen von entweder Einsen oder Nullen aufweisen. Die Anwendung der Vorhersagecodierung
auf einen Datenstrom wurde erstmals in der Veröffentlichung von P. Elias "Predictive Coding", IRE Transactions on Information Theory,
IT-I, März 1955. Eine Vorhersagecodierung ist besonders nützlich in
den Fällen, wo hochgradig redundante Daten zu übertragen sind. Es ist beispielsweise bekannt, daß bei Bildinformation ein hoher Grad
von Korrelation zwischen den Bildelementen besteht.
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Wenn redundante digitale Daten sich in einem Nachrichtenstrom befinden,
ist es im allgemeinen möglich, den Wert irgendeiner speziellen Bitposition aufgrund der vorausgehenden Information in
dem Nachrichtenstrom vorherzusagen. D. h. durch Betrachten der
umgebenden Datenbits kann eine Vorhersage über den Wert eines bestimmten zu untersuchenden Bits gemacht werden. Nachdem eine
Vorhersage aufgrund einer vorgegebenen Regel gemacht wurde, wird das vorhergesagte Informationsbit modulo 2 von dem tatsächlichen
Informationsbit subtrahiert. Diese Subtraktion hat einen Ausgangssignalstrom
zur Folge, der eine große Anzahl von Nullen aufweist aufgrund der Tatsache, daß beim Vorhandensein von Redundanz die
Vorhersageregel im allgemeinen den richtigen Wert voraussagt. Bei jeder fehlerhaften Vorhersage liefert die Subtraktion ein
1-Bit. Der aus Nullen mit gelegentlichen Einsen, die Vorhersagefehler
darstellen, bestehende Ausgangsdatenstrom wird ganz
allgemein als Vorhersagefehlermuster bezeichnet.
Der Gedanke, Vorhersagecodierung auf gedruckte Dokumente anzuwenden,
ist aus dem Stand der Technik bekannt und ist in der Veröffentlichung
von R. B. Arps "Entropy of Printed Matter", Report 31, Stanford Electronics Laboratory, 1969 niedergelegt. Ein weiteres
Beispiel für die Anwendung der Vorhersagecodierung in einem System zur Kompression von Bildinformationen wird in der Veröffentlichung
von L. R. Bahl "Data Compression by Predictive Coding with a Rejection
Option", IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 14, No. 2, JuIi 1971 gegeben.
Da das Vorhersage-Fehlermuster im allgemeinen aus einer langen Folge von Nullen mit eingestreuten Einsen besteht, kann ein Lauflängen-Code
benutzt werden, um einen hohen Grad von Verdichtung des Vorhersage-Fehlermusters zu erhalten. Beispiele von Lauflängencodierern
finden sich in den US-Patenten 2 963 551, 3 061 672 und 3 483 317.
Bei der Übertragung von in einem binären Datenformat vorliegender
Bildinformation wurde gefunden, daß jede ausgewählte Vorhersage-
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, 234023Q
— j —
regel einen anderen Wirkungsgrad hinsichtlich der Art der angebotenen
Information besitzt. Beispielsweise liefern einige Vorhersageregeln gute Ergebnisse bei Zeicheninformation und schlechte
bei bildlicher Information oder umgekehrt. Ein Weg nach dem Stand der Technik zur Korrektur dieses Problems ist in dem US-Patent
2 9Ο5 756 gezeigt. Nach diesem Patent steht eine Reihe von Vorhersageschaltungen
zur Auswahl während der Codierung der Datennachricht zur Verfügung. Es erfolgt eine Bestimmung, welche Vorhersageart
am besten geeignet ist für eine minimale Fehler aufweisende Vorhersage einer Probe und dann wird die geeignete Vorhersageart
angewandt. Während diese Methode eine gewisse Anpassung an die spezielle Art der zu codierenden Information darstellt,
erfordert sie zusätzliche Vorhersageschaltungen und erhöht daher die Kosten der Vorrichtung zur Codierung der Information.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vorhersagendes
Codierverfahren anzugeben, das automatisch die am besten
geeignete Vorhersageregel an die zu codierende Information anpaßt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Vorhersage des Signalpegelwertes eines Nachrichtenelementes in einem eine gewisse
Redundanz aufweisenden modulo-Jl-Nachrichtenstrom, welches Verfahren
durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
a) Prüfen des Signalpegelwertes benachbarter Nachrichtenelemente,
b) Bestimmen des Zustandes, dem die Kombination der benachbarten Nachrichtenelemente relativ zu dem Nachrichtenelement entspricht,
dessen Signalpegelwert vorhergesagt werden soll,
c) Zuweisen eines Speichers für jeden der möglichen Zustände der Kombination benachbarter Nachrichtenelemente,
d) Auswählen des, dem festgestellten Zustand der benachbarten Nachrichte
nelemente zugeordneten Speichers,
e) Prüfen des Inhaltes des ausgewählten Speichers,
f) Vorhersagen des Wertes Nachrichtenelementes entsprechend dem Speicherinhalt,
g) Prüfen des tatsächlichen Signalpegelwertes des Nachrichtenele-
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mentes und Ändern des Inhaltes des Speichers entsprechend dem Signalpegelwert des Nachrichtenelementes.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung
mit den Zeichnungen näher beschrieben, von denen zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Vorhersage-Codier
systems, das die anpassende Vorhersageschaltung mit Speicher nach Fig. 4 verwendet;
Fig. 2 eine Darstellung eines Musters für eine Zwei-
Punkt- Vorhersageschal tung;
Fig. 3 ein Diagramm der Taktimpulse zur Steuerung der
in Fig. 4 gezeigten Vorhersageschaltung;
Fig. 4 ein Schaltbild der anpassenden Vorhersageschal
tung mit Speicher.
Die anpassende Vorhersageschaltung mit Speichern gemäß der Erfindung
stellt eine Codiervorrichtung dar zur Entwicklung eines Vorhersage-Fehlermusters,
das sich an Änderungen in der zu codierenden Information anpaßt. D. h., daß die adaptive Vorhersageschaltung
unter der Annahme, daß der Informationsstrom einen bestimmten Grad von Redundanz aufweist, zum Beispiel digitalisierte Information
eines Dokumentes von Fernsehsignalen usw., kontinuierlich die Vorhersageregeln ändert, so daß die Vorhersageschaltung dazu neigt,
eine Vorhersage für jeden untersuchten Punkt zu machen auf der jüngsten Geschichte vorheriger Information.
Zur Erläuterung der Erfindung wird die adaptive Vorhersageschaltung
in der Weise beschrieben, daß sie ein Vorhersage-Fehlermuster entwickelt für die binäre Information aus einem Dokument, das textliche
oder bildliche Information enthält. Diese beiden Arten der Information eines Dokumentes können mittels Vorrichtungen übertragen
werden, die als Faksimilekopierer bekannt sind. Ein solches Gerät
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ist in dem US-Patent 3 344 231 beschrieben. Der Abtastmechanismus
eines Faksimilesystems erzeugt eine Reihe binärer Einsen und liullen
die das Vorhandensein eines schwarzen oder weißen Bildpunktes darstellen. Dies bedeutet, daß für jeden Bildpunkt auf dem Dokument
ein binäres Bit erzeugt wird. Dieses binäre Bit ist in Fig. 1 als in dem ursprünglichen Datenblock 10 verfügbar dargestellt. Die ursprünglichen
Daten 10 können von dem Abtastsystem des Faksimilegerätes stammen oder von einer (nicht dargestellten) Speichervorrichtung,
wie einer Magnetplatte oder einem Magnetband.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Zwei-Punkt-Vorhersageverfahren
ordnet einen Aufwärts/Abwärtszähler jedem der vier möglichen Zustände zu, die zwei benachbarte Bitstellen relativ
zu einem unbekannten oder untersuchten Bildpunkt besitzen. D. h. durch Untersuchen des Bildpunktes direkt über und direkt
neben dem untersuchten unbekannten Bildpunkt kann eine Vorhersage gemacht werden, ob der unbekannte Punkt D3 schwarz oder
weiß ("1" oder "O") ist abhängig vom laufenden Wert des zugeordneten
Zählers, d. h., ob das höchste Bit den Wert Eins oder Null besitzt. Während in dem speziellen hier beschriebenen Beispiel
eine Zwei-Punkt-Vorhersageschaltung benutzt wird, sei bemerkt,
daß dieses Vorhersagemuster nur zur Erläuterung dient und das Prinzip der Erfindung in gleicher Weise anwendbar ist auf
eine m-Punkt-Vorhersageschaltung, bei der m eine beliebige Zahl sein kann. Wenn z. B. eine Vier-Punkt-Vorhersageschaltung mit
m=4 benutzt würde, dann gebe es 16 mögliche Zustände und die Anzahl der Aufwärts/Abwärtszähler würde von 4 auf 16 erhöht. Zur
Vereinfachung der Beschreibung der Erfindung und um die Merkmale der Erfindung klarer herauszustellen, ist für das hier beschriebene
Ausführungsbeispiel eine Zwei-Punkt-Vorhersageschaltung mit m=2 gewählt worden.
Die ursprünglichen Daten 10 werden einem Speicher 12 (Fig. 1) zugeführt,
der von üblichem Aufbau sein kann und in der Lage ist, das aus Einsen und Nullen bestehende Muster zu speichern, das
dem Inhalt des abgetasteten Dokumentes, der als ursprüngliche Daten IO verfügbar gemacht wurde, entspricht. Die binären Daten im
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Speicher 12 werden der Vorhersageschaltung 14 angeboten, die den
Wert des unbekannten Punktes D3 vorhersagt. Der vorhergesagte Binärwert von D3 wird dann mit dem tatsächlichen Binärwert von D3
in dem Antivalenzglied 16 verglichen, um ein Fehlermuster zu entwickeln, das in der Hauptsache aus Nullen und gelegentlich aus
einer Eins besteht, die einen Fehler in der durch die Vorhersageschaltung 14 vorgenommenen Vorhersage darstellt. Dieses Fehlermuster,
das aus einer langen Folge von Nullen mit dazwischengestreuten Einsen besteht, wird dann durch den Codierer 18 codiert,
der beispielsweise eine Vorrichtung zur Lauflängencodierung ist. Das erhaltene Aus gangs signal der Codiervorrichtung 18 ist ein
komprimierter Datenstrom, der dann mittels eines geeigneten Kanals
20 zu einer Empfangsvorrichtung übertragen wird, die die Decodierung vornimmt und die ursprünglichen Daten in Obereinstimmung
mit der von der Vorhersageschaltung 14 benutzten Vorhersageregel wiedergewinnt.
Die komprimierten Daten werden an der Empfangsstation dem Decodierer
20 zugeführt, der das Vorhersage-Fehlermuster, das durch den Codierer 18 codiert wurde, wiedergewinnt. Dieses Vorhersage-Fehlermuster
wird in dem Antivalenzglied 21 mit dem Ausgangssignal der Vorhersageschaltung 24 kombiniert. Das Aus gangs signal des
Antivalenzgliedes wird dem Speicher 22 zugeleitet, der mit der Vorhersageschaltung 24 verbunden ist. Die Vorhersageschaltung
24 arbeitet nach der gleichen Vorhersageregel, wie die Vorhersageschaltung
14. Durch Verwenden der gleichen Vorhersageregel ist die Vorhersageschaltung 24 in der Lage, die ursprünglichen Daten
wiederzugewinnen und sie dem Speicher 22 zur Verfügung zu stellen und/oder der Druck- oder Anzeigevorrichtung 26.
In Fig. 4 ist ein Schaltbild der einen Speicher enthaltenden anpassenden
Vorhersageschaltungen 14 und 24 der Fig. 1 dargestellt.
Diese anpassungsfähige Vorhersageschaltung 14 wird durch die in
Fig. 3 dargestellten Taktimpulse Pl, P2, P3 und P4 gesteuert. Es wird angenommen, daß alle zu codierenden binären Daten in dem Speicher
12 verfügbar sind. Die Daten, die als Daten 1 und als Daten
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2 bezeichnet sind, stellen die binäre Information aufeinanderfolgender
Bildzeilen dar. D. h., die Leitungen für die Daten 1 sind der Äbtastzeile j eines Dokumentes zugeordnet, das abgetastet
und dessen Information in binäre Information umgesetzt wurde und die Leitungen für die Daten 2 sind der Abtastzeile j+1 desselben
Dokumentes zugeordnet, wobei gilt: j=l, 2, ... k-1, und k die letzte
Zeile des Dokumentes ist.
Zur Erklärung wird angenommen, daß die Vorhersageschaltung nach Fig. 4 durch Rücksetzen aller Zähler, Speicherglieder und der zugeordneten
Schaltungen in den Anfangszustand versetzt worden ist.
Der Taktimpuls Pl verschiebt die Dateninformation in die Schieberegister
60 und 62, wobei jeweils ein Bit nach rechts verschoben wird. Daher verschiebt der Taktimpuls Pl die Informationsbits Dl
und D3 in die Schieberegister 60 bzw. 62. Dann führt der Taktimpuls P2 die nächsten Datenbits aus den Zeilen j und j+1 in die linke
Stelle der Register 60 und 62. Es sei erwähnt, daß die Zeilen j und j+1 auch gleichzeitig abgetastet werden können, wodurch die
Notwendigkeit des Speichers 12 eliminiert wird. Die Daten in den Schieberegistern 60 und 62 liegen dann in der in Fig. 2 gezeigten
Form vor und können während der Taktzeit P3 zur Vorhersage des Wertes
des Datenbits D3 benutzt werden, über die Leitungen 64 und 66
gelangen die Bits von Dl und D2 zu den UND-Gliedern 72, 74, 76 und 78. Diese UND-Glieder decodieren einen der vier möglichen Zustände,
den die Bitkombination D1-D2 haben kann, und erzeugen ein 1-Signal
am Ausgang des ausgewählten UND-Gliedes. D.h., die Bedingung "0,0"
erzeugt einen Impuls auf der Leitung 100, die Bedingung "0,1" einen Impuls auf der Leitung 102 die Bedingung "1,0" einen Impuls auf der
Leitung 1O4 und wenn die Bedingung "1,1" vorliegt, erscheint ein Impuls auf der Leitung 106. Die Zustandesignale von D1-D2 gelangen
zur Taktimpulszeit P3 über die Torschaltung 80 an die Torschaltungen 1Ol, 1O3, 105 und 107, um das höchststeilige Bit eines der
Zähler Cl, C2, C3, C4, das dem Satz D1-D2 entspricht, zum ODER-Glied
14O weiterzuleiten. Wenn beispielsweise der Zustand "0,0" festgestellt wurde, würde das höchsts te Hi ge Bit des Zählers Cl
über die Torschaltung 101 zum Ausgang des ODER-Gliedes weiterge-
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leitet werden. Der Wert des höchststelligen Bits im Zähler Cl
stellt die Vorhersage für entweder den "1"- oder den "O"-Zustand
des Bits D3 dar. Es sei bemerkt, daß die Aufwärts/Abwärts zähler Cl, C2, C3 und C4 von verhältnismäßig kleiner Größe sein sollen,
damit der Vorhersagewert des höchststelligen Bits schnell an Änderungen in der Dokumentinformation angepaßt werden kann. Die
Anzahl der Zählerstufen beeinflußt die Anzahl von Informationsbits, 'die vor einer Änderung der Vorhersageregel untersucht werden
müssen. Als geeignete Zählergröße wurde ein vierstufiger Zähler gefunden, der in der Lage ist, von O-15 zu zählen.
Entsprechend dem hier dargestellten Vorhersageverfahren zeigt
ein "1"-Zustand an, daß die Wahrscheinlichkeit für schwarz ρ (schwarz) größer ist als ρ (weiß), basierend auf der auf den
neuesten Stand gebrachten Dokumentinformation. Wenn daher der gewählte Aufwärts/Abwärtszähler, der dem speziellen decodierten
Zustand D1-D2 entspricht, einen Zählerstand erreicht hat, der zumindest der Hälfte seiner Zählkapazität entspricht, dann
wird für diesen Zustand ρ (schwarz) gewählt. Diese Bedingung wird durch Untersuchen der höchsten Bitstelle des Zählers leicht
festgestellt. Da, wenn die höchste Bitstelle eine 1 ist, bekannt ist, daß der Zähler die Hälfte seiner Zählkapazität überschritten
hat, ist ρ (schwarz) größer als ρ (weiß) . Es sei bemerkt, daß die Zähler Cl bis C4 durch äquivalente Zähler ersetzt werden
können, die in der Lage sind positive und negative Zahlen zu zählen. Die bedingte Wahrscheinlichkeit von schwarz oder weiß
würde in diesem Fall vom Vorzeichen des Zählerinhaltes abhängen.
Die Inhalte der Zähler Cl, C2, C3 und C4 können über die in Fig. 4 dargestellten Leitungen mit den Bezeichnungen ERHÖHEN
oder ERNIEDRIGEN erhöht oder erniedrigt werden. Wie vorher erläutert, arbeiten die Zähler Cl bis C4 nicht zyklisch, wenn
sie ihren höchsten oder niedrigsten Zählerstand erreichen. Um das zyklische Arbeiten der Zähler zu verhindern, sind die Decodierer
150, 152, 154 und 156 vorgesehen. Wenn die Decodierer 150 bis 156 einen in ihren Zählern gespeicherten Zustand aus lauter NuI-
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len decodieren, sperren sie die Zähler, indem sie einem der
UND-Glieder 117, 119, 121 und 123 ein O-Signal zuführen. Auch wenn in dem entsprechenden Zähler ein aus lauter Einsen bestehendes
Muster festgestellt wird, wird dem zugehörigen der UND-Glieder 125, 127, 129 und 131 ein O-Signal als Sperrsignal
zugeführt, so daß die Leitung ERHÖHEN nicht erregt wird.
Unter der Annahme, daß die Zähler Cl bis C4 nicht lauter Nullen
oder lauter Einsen enthalten, ist dann entsprechend der Decodierung von D1-D2 auf derjenigen der Leitungen 100 bis 106, die
dem decodierten Zustand entspricht, ein 1-Impuls vorhanden, der
einem der UND-Glieder 107, 109, 111, 113 und gleichzeitig einem der UND-Glieder 133, 135, 137 und 139 zugeführt wird. Zur Taktimpulszeit
P4 schaltet das UND-Glied 145 durch, um den tatsächlichen Binärwert von D3 entweder auf die Leitung ERHÖHEN oder
auf die Leitung ERNIEDRIGEN weiterzuleiten, abhängig davon, ob D3 den Wert 1 oder 0 besitzt. Wenn die Stelle für D3 im Schiebregister
62 eine 1 speichert, was einen schwarzen Bildpunkt anzeigt, dann erscheint zur Taktimpulszeit P4 ein 1-Impuls auf der
Leitung ERHÖHEN und ein 0-Impuls aiif der Leitung ERNIEDRIGEN
des ausgewählten Zählers. Wenn in der Stelle D3 des Registers 62 eine 0 gespeichert ist, was einen weißen Bildpunkt anzeigt,
dann erscheint zur Taktimpulszeit P4 ein O-Impuls
auf der Leitung ERHÖHEN und ein 1-Impuls auf der Leitung ERNIEDRIGEN des ausgewählten Zählers. Das auf den neuesten Stand
gebrachte Zählergebnis in dem dem Zustand D1-D2 zugeordneten Zähler ändert ρ (schwarz) für die Bitstelle D3, abhängig von dem
tatsächlichen Bitwert, der in der Stelle für D3 für D1-D2 vorgefunden wird.
Nach der Taktimpulszeit P4 wird das Verfahren fortgesetzt durch
Verschieben des nächsten Informationsbits in den Zeilen j und j+1 in die Schieberegister 60 und 62. In ähnlicher Weise wird
die gesamte Information verarbeitet, bis die letzten Bildpunkte oder Bits in den Zeilen j und j+1 untersucht wurden. Zu diesem
Zeitpunkt werden die Leitungen für die Daten 1 und für die Daten
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2 zur Verfügung gestellt, um die Informations zeile j+1 auf Daten
und die Informations zeile j+2 auf Daten 2 zu untersuchen. Diese Folge dauert anf bis alle Informations zeilen, die das
untersuchte Dokument enthält, untersucht worden sind- Wie vorher angegeben', wird sende- und empfangsseitig die gleiche anpassungsfähige
Vorhersageschaltung mit Speicher benutzt, die in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde.
Im Ausführungsbeispiel wurde die Erfindung anhand einer binären Nachricht beschrieben. Es sei bemerkt, daß das Vorhers age verfahren
gleichermaßen auf eine Nachricht aus £-pegeligen Signalen anwendbar ist, wobei die £-Signalpegel durch ganze Zahlen
modulo-£, dargestellt werden können. Dementsprechend würden alle
Schaltungselemente mit Ausnahme der Aufwärts/Abwärts zähler ersetzt
durch £-pegelige boolesche Schaltungen oder deren binäre Implementation.
Ebenso würde das Vorhersagefehlermuster Modulo-A
sendeseitig subtrahiert und empfangsseitig Modulo-Ä addiert.
Obwohl die Erfindung anhand ihrer Anwendung auf die Vorhersage
von Bildpunkten eines digitalisierten Dokumentes beschrieben wurde, sind die Prinzipien der Erfindung auch auf andere digitale
Daten anwendbar, die Redundanz aufweisen. Darüber hinaus ist die Erfindung, obwohl als Speichervorrichtung nicht zyklisch
arbeitende Aufwärts/Abwärts zähler beschrieben wurden, nicht auf diese beschränkt. Beispielsweise könnte jeder der Zähler Cl, C2,
C3 und C4 ersetzt werden durch ein Schieberegister und diesem
zugeordnete Schwellwert-Schaltungen, um eine Vorhersage zu liefern. Die Verwendung von Schieberegistern würde eine Polarisierung
der Speichervorrichtung aufgrund langer Folgen von Einsen oder Nullen eliminieren.
Auch hinsichtlich der Zähler könnten v/eitere Änderungen vorgenommen
werden, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnten die Zähler Cl, C2, C3 und C4 von verschiedener
Größe sein und die Vorhersage jedes Zustandes kann abhängig gemacht werden von einem anderen als dem halben Wert
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der Zählkapazität. Eine weitere Änderung, die vorgenommen werden kann, besteht darin, daß der Zählerinhalt erhöht oder erniedrigt
wird entprechend einer vorgegebenen Funktion anstatt durch gleiche lineare Erhöhungen.
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Claims (1)
- - 12 -PATENTANSPRÜCHEVerfahren zur Vorhersage des Signalpegelwertes eines Nachrichtenelementes in einem, eine gewisse Redundanz aufweisenden modulo-Ä-Nachrichtenstrom, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:a) Speichern des Signalpegelwertes benachbarter Nachrichtenelemente ,b) Bestimmen des Zustandes, dem die Kombination der benachbarten Nachrichtenelemente relativ zu dem Nachrichtenelement entspricht, dessen Signalpegelwert vorhergesagt werden soll,c) Zuweisen eines Speichers für jeden der möglichen Zustände der Kombination benachbarter Nachrichtenelemente,d) Auswählen des, dem festgestellten Zustand der benachbarten Nachrichtenelemente zugeordneten Speichers,e) Prüfen des Inhaltes des ausgewählten Speichers,f) Vorhersagen des Wertes Nachrichtenelementes entsprechend dem Speicherinhalt,g) Prüfen des tatsächlichen Signalpegelwertes des Nachrichtenelementes und lindern des Inhaltes des Speichers entsprechend dem Signalpegelwert des Nachrichtenelementes.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert 1=2 und die Nachrichtenelemente Binärziffern sind.VecfafcxeXL naeh den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachrichtenstrom aus den den schVarzen und weißen Bildpunkten in den Zeilen einer Schriftvorlage entsprechenden Binärziffern besteht.Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durcha) je einen als Schieberegister ausgebildeten Speicher (6O, 62) zur Speicherung der Signalpegelwerte der061 409809/09UNachrichtenelemente, die dem Nachrichteneleraent benachbart sind, dessen Signalpegelwert vorhergesagt werden soll,b) eine Decodiervorrichtung (UND-Glieder 72, 74, 76, 78, Fig. 4) zur Bestimmung des der Kombination zweier benachbarter Nachrichtenelemente entsprechenden Zustandes und zum Erzeugen eines diesen anzeigenden Ausgangssignals ,c) mehrere Speichervorrichtungen (Cl, C2, C3, C4), von denen jede einem der möglichen Zustände benachbarter Signalelemente zugeordnet ist,d) eine mit den Ausgängen der Decodiervorrichtung verbundene Vorrichtung zum Auswählen einer zu prüfenden Speichervorrichtung ,e) eine Vorrichtung (Decodierer 150, 152, 154, 156, Torschaltungen 101 bis 107) zur Prüfung des Inhaltes der ausgewählten Speichervorrichtung und zur Vorhersage des Wertes des Nachrichtenelementes,f) eine Vorrichtung (Torschaltung 145) zur Prüfung des tatsächlichen Signalpegelwertes, des Nachrichtenelementes und zum Andern des Speicherinhaltes entsprechend dem tatsächlichen Signalpegelwert.Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher eine Reihe von aufwärts/abwärts zählenden Binärzählern dient, deren Inhalt nach jeder Vorhersage erhöht oder vermindert wird, wobei eine Erhöhung des Zählerinhaltes erfolgt, wenn der tatsächliche Binärwert eines Nachrichtenbits eine "1" ist und eine Verminderung, wenn er eine "O" ist.Y0 971 ©ei 409809/09 ULeerseite
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Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3927268A (en) * | 1971-04-30 | 1975-12-16 | Communications Satellite Corp | Speech predictive encoding communication system |
JPS5220091B2 (de) * | 1972-08-23 | 1977-06-01 | ||
US3937871A (en) * | 1973-03-26 | 1976-02-10 | International Publishing Corporation Limited | Code communication |
JPS5816665B2 (ja) * | 1975-10-30 | 1983-04-01 | ケイディディ株式会社 | フアクシミリシンゴウノフゴウカホウシキ |
JPS5818824B2 (ja) * | 1975-11-07 | 1983-04-14 | ケイディディ株式会社 | フアクシミリシンゴウノ フゴウカホウシキ |
US4199722A (en) * | 1976-06-30 | 1980-04-22 | Israel Paz | Tri-state delta modulator |
US4060834A (en) * | 1976-10-21 | 1977-11-29 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Processor for increasing the run-length of digital signals |
US4193096A (en) * | 1977-04-04 | 1980-03-11 | Xerox Corporation | Half tone encoder/decoder |
JPS543420A (en) * | 1977-06-09 | 1979-01-11 | Nec Corp | Application forecast encoder device |
US4475127A (en) * | 1981-02-24 | 1984-10-02 | Nippon Electric Co., Ltd. | System for transmitting a video signal with short runs avoided in a signal encoded from the video signal |
US4363036A (en) * | 1981-03-16 | 1982-12-07 | Ncr Canada Ltd - Ncr Canada Ltee | Method and apparatus for compressing digital data using non-adaptive predictive techniques |
JPS58102718A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-18 | 石川島建材工業株式会社 | プレストレストコンクリ−ト部材の製造方法 |
US4559563A (en) * | 1983-10-11 | 1985-12-17 | Xerox Corporation | Adaptive prediction for binary encoded documents containing a mixture of text, line drawings and halftones |
US5282256A (en) * | 1988-05-13 | 1994-01-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Binary image data coding method having the function of correcting errors derived from coding |
US5095374A (en) * | 1989-10-10 | 1992-03-10 | Unisys Corporation | Method and apparatus for lossless compression and decompression of image data |
GB2243512A (en) * | 1990-04-23 | 1991-10-30 | Philips Electronic Associated | Bandwidth reduction of picture signals; predictive encoding of edge map signals |
US5357250A (en) * | 1992-11-20 | 1994-10-18 | International Business Machines Corporation | Adaptive computation of symbol probabilities in n-ary strings |
US6704838B2 (en) | 1997-10-08 | 2004-03-09 | Seagate Technology Llc | Hybrid data storage and reconstruction system and method for a data storage device |
US7403561B2 (en) * | 2003-04-04 | 2008-07-22 | Avid Technology, Inc. | Fixed bit rate, intraframe compression and decompression of video |
US7433519B2 (en) * | 2003-04-04 | 2008-10-07 | Avid Technology, Inc. | Bitstream format for compressed image data |
EP2863566B1 (de) | 2013-10-18 | 2020-09-02 | Université de Nantes | Verfahren zur Rekonstruktion eines Datenblocks und Vorrichtung zur Verwendung davon |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3736373A (en) * | 1971-12-13 | 1973-05-29 | Bell Telephone Labor Inc | Conditional vertical subsampling in a video redundancy reduction system |
-
1972
- 1972-08-17 US US00281359A patent/US3769453A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-06-12 CA CA173,798A patent/CA982265A/en not_active Expired
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- 1973-07-10 JP JP48077152A patent/JPS5246763B2/ja not_active Expired
- 1973-07-12 FR FR7326412A patent/FR2196556B1/fr not_active Expired
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Also Published As
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US3769453A (en) | 1973-10-30 |
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