DE2347835A1

DE2347835A1 - Bilduebertragungsverfahren

Info

Publication number: DE2347835A1
Application number: DE19732347835
Authority: DE
Inventors: Heini Dipl Ing Meyr; Hans Rosdolsky
Original assignee: Hasler AG
Current assignee: Hasler AG
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1973-09-22
Publication date: 1974-12-19
Also published as: NL7407286A; CH558994A; SE7407443L; FR2232891A1; IT1014303B; JPS5033716A; DE2347835B2; SE389436B; FR2232891B1; GB1466281A

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildübertragungsverfahren, bei
welchem das zu übertragende Original zeilenweise abgetastet wird, die Abtastergebnisse in digitale Signale umgewandelt, diese zum Zweck der Redundanzverringerung umcodiert und die erhaltenen Codeworte übertragen und im Empfänger in den Abtastergebnissen entsprechende Impulsfolgen zuruckverwandelt werden und eine zeilenweise Aufzeichnung eines dem Original entsprechenden Bildes steuern.

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Es sind verschiedene Verfahren zur Redundanzverringerung bekannt, insbesondere solche, die nur die Zeilenredundanz ausnützen. Ein solches bekanntes Verfahren ist das sog. Lauflängenverfahren (runlength coding), bei welchem jeweils die aufeinanderfolgenden Punkte gleicher Helligkeit gezählt und den Zahlen entsprechende Codeworte übertragen werden. Diese Verfahren gestatten, die Übertragungszelt wesentlich herabzusetzen, sind jedoch sehr störanfällig. Ein Bitfehler in einer Zeile verfälscht den Rest der Zeile, was bei ungünstigem Fehler sehr auffällige, schwarze und/oder weiße Streifen ergibt.

Es wäre denkbar, bei Feststellung eines Bitfehlers durch eine Rückfrage die fehlerhaft übertragene Zeile wiederholen zu lassen, doch erfordert dies einen verhältnismäßig hohen Aufwand. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die häßlichen Folgen von Bitfehlern mit einfachen Mitteln zu vermeiden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger die erhaltenen Codeworte auf übertragungsfehler geprüft werden, daß bis zur Beendigung der Prüfung einer Zeile die vorhergehende Zeile im Empfänger gespeichert wird und, daß bei Feststellung eines Fehlers die vorhergehende, schon einmal wiedergegebene Zeile anstelle der fehlerhaft empfangenen Zeile aufgezeichnet wird.

Die Begründung für die Wirksamkeit des Verfahrens ist darin zu suchen, daß bei allen normalen Bildern eine sehr hohe

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Zeilenfolge-Redundanz besteht, mit anderen Worten, daß eine große Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß sich aufeinanderfolgende Zeilen ähnlich sind. Allenfalls wird eine horizontale Kante um eine Zeilenbreite verschoben; die erwähnten schwarzen oder weißen Streifen werden jedoch mit Sicherheit vermieden.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform des Verfahrens benutzt zur Feststellung eines Fehlers die Tatsache, daß die Summe der Bildpunkte einer Zeile einerseits konstant und beim Empfänger bekannt ist, andererseits sich aus den Angaben der von einer Zeile erhaltenen Codeworte durch Summation der einzelnen Lauflängen ergibt. Ein Ubertragungsfehler hat zur Folge, daß die beiden Zahlen nicht übereinstimmen.

Im folgenden wird anhand der Figuren eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise erläutert. Es zeigen :

Flg. 1 ein Blockschema eines Senders, Fig. 2 ein Blockschema eines Empfängers,

Fig. 3a - 3c Ausschnitte aus einem übertragenen Bild zur Darstellung der Wirksamkeit des Verfahrens .

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Fig. 1 zeigt einen Sender für eine Bild-Übertragung. 1 ist eine Lesevorrichtung, in welcher in bekannter Weise ein Bild Zeile für Zeile mittels einer Photozelle abgetastet wird. Nach der Abtastung jeder Zeile wird das Bild um eine Zeilenbreite vorgeschoben. Die von der Photozelle abgegebenen Signale werden zeitlich und amplitudenmäßig quantisiert. Bei schwarzweiß-übertragung werden nur zwei Amplitudenwerte unterschieden, die durch die binären Werte O und 1 dargestellt werden. Die von einer Zeile erhaltene Folge von O-1-Werten wird im Schieberegister 2 abgespeichert. Lesevorrichtung sowie Eingabe in den Schieberegistern wird durch die Lesesteuerung 3 gesteuert.

Sobald eine Zeile abgelesen ist, gibt die Lesesteuerung über die Leitung 4 ein Signal an das Steuerwerk 5, welche die Codierung und Aussendung gemäß dem Takt eines Taktgebers 6 steuert. Sobald das Steuerwerk 5 das Signal über die Leitung 4 erhält, veranlaßt es, über den Festwertspeicher 7, des Oder-Tor 19 und den Modulator 8 die Aussendung eines Zeilenbeginn-Signals BGL (begin of line) auf die Leitung 16. Sodann veranlaßt es über die Leitung 9 des schrittweise Auslesen der im Register 2 gespeicherten Impulsfolge zum Coder 20, dessen wesentlicher Bestandteil ein Zähler 10 ist, der die Schritte bis zum nächsten Helligkeitswechsel zählt. Entdeckt das Steuerwerk den Helligkeitswechsel über Leitung 11, so bewirkt es die übertragung der Stellung des Zählers im Coder

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auf das Register 12 durch einen Befehl auf Leitung 13, stellt den Zähler auf 0 zurück und fährt mit der Zählung der Bits der anderen Helligkeit fort. Ist inzwischen die Aussendung des BOL beendet, so wird, gegebenenfalls unter Hinzufügung weiterer Bits in der Schaltung 21, der Zählerinhalt über Oder-Tor 19 und Modulator 8 auf die Leitung 13 übertragen.

Das Ende der übertragung eines Wortes aus dem Schieberegister 12 wird durch den Decoder 14 festgestellt und über die Leitung 15 dem Steuerwerk 5 gemeldet.

Dieses veranlaßt dann die übertragung des nächsten Zählergebnisses aus dem Zähler in das Schieberegister 12. So wird ein Codewort nach dem anderen gebildet und übertragen.

Das Steuerwerk 5 enthält einen Zähler, welcher feststellt, wenn das Schieberegister 2 vollkommen ausgelesen ist. Dann bewirkt er den übertrag der Stellung des Zählers 10 in das Schieberegister 12 und - gegebenenfalls nach Vornahme weiterer Veränderungen in der Schaltung 21 - die Aussendung des entsprechenden Codewortes über das Tor 19 und den Modulator 8 auf Leitung 13. Dann veranlaßt das Steuerwerk durch einen Befehl auf Leitung 17 die Ablesung des Pestwertspeichers 16 und die Aussendung des Zeilenendesignals EOL (end of line) auf dem gleichen Wege. Die Leitung 17 ist auch mit der Lesesteuerung 3

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verbunden und überträgt ihr das Signal, daß die nächste Zeile abgelesen werden kann.

In der Beschreibung der Fig. 1 wurde der Einfachheit halber angenommen, daß alle logisch aufeinander folgenden Vorgänge auch zeitlich nacheinander ablaufen (siehe Blatt I)". Zur Zeiteinsparung wird man selbstverständlich, insbesondere durch Hinzufügen weiterer Speicher, mehrere Vorgänge gleichzeitig ablaufen lassen, derart, daß eine pausenlose Aussendung der Codeworte auf Leitung 13 erfolgt, doch ist dies für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung.

Fig. 2 zeigt den Empfänger, der über die Leitung 31 an den Ausgang 16 des Senders angeschlossen ist. 32 ist ein Demodulator mit dem Ausgang 33. An diesen angeschlossen ist. eine Steuerschaltung 57, welche auch einen durch die ankommenden Signale synchronisierten Taktgeber enthält. Im Takt dieses Taktgebers werden die erhaltenen Signale über Leitung 33 in ein Schieberegister 34 eingeschrieben. An das Schieberegister ist ein Decoder 35 angeschlossen, welcher auf einem ersten Ausgang 36 bzw. einem zweiten Ausgang 37 ein Signal abgibt, wenn an bestimmter Stelle des Schieberegisters sich die Codeworte BOL bzw. EOL befinden. An diese beiden Leitungen sind die Eingänge eines Flipflops 38 angeschlossen.

Weiterhin steht das Schieberegister 34 über einen Zuordner 39 und nicht dargestellte Tore mit einem Rückwärtszähler 40 in Ver-

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bindung, derart/ daß beim öffnen der Tore ein der Stellung des Schieberegisters 34 und den vom Steuerwerk 57 über die Leitungen 41 und 41' erhaltenen Signalen zugeordnetes Codewort auf den Zähler 40 übertragen wird. Der Zähler ist mit einem Taktgeber 42 in Verbindung, derart, daß für jeden von diesem abgegebenen Taktimpuls der Zähler um einen Schritt rückwärts zählt. Ist der Zähler auf 0 angekommen, so gibt er ein Signal auf der Leitung 43, wodurch der Taktgeber angehalten wird und keine weiteren Impulse auf Leitung 44 abgibt. Die Impulse auf Leitung 44 bewirken weiterhin die Weiterschaltung wahlweise eines von zwei Schieberegistern 45 oder 46 und eines Zählers 47. In das betreffende Schieberegister werden Einsen oder Nullen eingeschrieben, je nach dem Zustand auf Leitung 48.

Wenn der Zähler 47 eine Stellung erreicht hat, die der Zahl der Bildpunkte einer Zeilejplus der Zahl der Bits des Signals EOL entspricht, gibt er auf seinem Ausgang 49 ein Signal ab, welches mit Hilfe der beiden Tore 50 prüft, ob am Ausgang des Decoders 35 das Signal EOL vorhanden ist.

Ist dies der Fall, so wird ein Gut-Signal auf Leitung 51, wenn nicht, ein Schlecht-Signal auf Leitung 52 an die Schreibsteuerung 53 gegeben.

Mit einer kleinen Verzögerung durch die Schaltung 56 wird der Zähler 47 auf Null zurückgestellt.

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Die Schreibsteuerung steuert das Auslesen aus einem der Schieberegister 45 oder 46 auf die Schreibvorrichtung 54 und die Aufzeichnung einer der in dem betreffenden Schieberegister enthaltenen Bitfolge auf das Aufnahmeblatt der Bildübertragungseinrichtung. Die Schreibsteuerung bewirkt auch den Vorschub des Blattes nach der Aufzeichnung einer jeden Zeile.

Das Steuerwerk 57 enthält eine Decodierschaltung, welche dem empfangenen Codewort entnimmt, ob es sich auf eine weiße oder schwarze Stelle bezieht und dementsprechend ein Signal auf Leitung 48 abgibt.

Ferner stellt das Steuerwerk das Ende eines jeden Codewortes fest und gibt in diesem Augenblick einen Impuls auf Leitung 41.

Die Wirkungsweise des Empfängers ist folgende: Die im Synchronübertragungsverfahren ankommende Impulsreihe wird in das Schieberegister 34 eingelesen. Jede Zeile beginnt mit dem Signal BOL, welches ein Impuls auf Leitung 36 auslöst und den Flipflop 38 auf 1 stellt. Dies gibt über Leitung 55 dem Steuerwerk 57 das Signal, daß das erste Codewort beginnt. Dieses Codewort wird in das Schieberegister 34 eingelesen. Stellt das Steuerwerk 34 das Ende des Codewortes fest, so gibt es einen Impuls auf Leitung 41 ab, welche das Codewort aus dem Schieberegister 34 auf den Zuordner 39 und umgewandelt

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auf den Zähler 40 überträgt und die Taktschaltung 42 startet. Diese gibt Impulse auf Leitung 44 ab, welche eines, der beiden Schieberegister 45 oder 46 vorwärtsschalten und gleichzeitig den Zähler 40 um je einen Schritt zurückschalten. Kommt der Zähler auf 0 an, so wird der Taktgeber 42 durch ein Signal auf Leitung 43 gestoppt. In diesem Augenblick sind in das betreffende der beiden Schieberegister 45 oder 46 soviele Einsen oder Nullen eingeschrieben, wie die Stellung des Zählers beim Beginn des Einschreibens betrug. Ob Einsen oder Nullen eingeschrieben werden, hängt von dem Zustand der Leitung 48 ab. So werden die Codeworte einer Zeile eines nach dem andern bearbeitet und in eines der beiden Schieberegister 45 oder 46 gefüllt. Am Ende der Zeile wird das Codewort EOL übertragen und im Decoder 35 erkannt. Gleichzeitig gibt der Zähler 47 ein Ausgangssignal auf Leitung 49. Trifft dieses Ausgangssignal mit dem Signal auf Leitung 37 zusammen, so bedeutet das, daß die aus der Summe aller empfangenen Codeworte entnommene Bildpunktzahl richtig ist, es geht ein Signal auf Leitung 51 zur Schreibsteuerung, und diese schaltet das soeben gefüllte Schieberegister 45 zur übertragung an die Schreibvorrichtung 54 an und besorgt die übertragung.

Erscheint bei der betreffenden Stellung des Zählers 47 das Signal EOL nicht, so deutet dies auf einen übertragungsfehler hin. Die Torgruppe 50 gibt ein Signal auf Leitung 52 ab, und die Schreibsteuerung schaltet nicht das soeben gefüllte

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Schieberegister, sondern das andere Schieberegister an, welches die Bildpunkte der vorherigen Zeile enthält und zeichnet diese noch einmal auf, wobei zwischen den Zeilenaufzeichnungen die Fortschaltvorrichtung betätigt wurde, so daß auf dem Blatt zwei vollkommen gleiche Zeilen untereinander erscheinen. In diesem Falle wird der Schalter 56 durch die Schreibsteuerung nicht umgeschaltet, und die nächste Zeile wird in das gleiche Schieberegister eingeschrieben wie die soeben eingeschriebene, fehlerhafte Zeile.

In Fig. 3 wird die Wirkung des beschriebenen Verfahrens demonstriert. Fig. 3a zeigt eine fehlerfrei übertragene Reihe von Buchstaben, wobei für die übertragung 15 Abtastzeilen gebraucht wurden. In Fig. 3b ist die Aufzeichnung dargestellt, die nach einem Lauflängen-Codierungsverfahren entsteht, wenn auf 6 Abtastzeilen, nämlich den Zeilen 4, 5, 7, 10, 12 und 14 ein Fehler auftritt. Diese Aufzeichnung ist als unbrauchbar anzusehen.

In Fig. 3c ist bei den gleichen übertragungsfehlern jede fehlerhafte Zeile durch die vorhergehende Zeile ersetzt worden. Es ist zu ersehen, daß trotz der hohen Fehlerrate das Bild noch durchaus brauchbar ist, obigeich die Zeile 3 sogar zweimal wiederholt wurde.

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Claims

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen !,Theaterplatz - 11 - Patentansprüche

1. Bild-übertragungsverfahren, bei welchen das zu übertragende Original zeilenweise abgetastet wird, die Abtastergebnisse in digitale Signale umgewandelt, diese zum Zweck der Redundanzverringerung umcodiert, die erhaltenen Codeworte übertragen und im Empfänger in den Abtastergebnissen entsprechende Impulsfolgen zurückverwandelt werden und eine zeilenweise Aufzeichnung eines dem Original entsprechenden Bildes steuern, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger die von jeder Zeile erhaltene Codeworte auf übertragungsfehler geprüft werden, daß bis zur Beendigung der Prüfung einer Zeile die vorhergehende. Zeile im Empfänger gespeichert wird, und, daß bei Feststellung eines Fehlers die vorhergehende, schon einmal wiedergegebene Zeile anstelle der fehlerhaft empfangenen Zeile aufgezeichnet wird.

2. übertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung auf übertragungsfehler dadurch erfolgt, daß als letztes Codewort einer jeden Zeile ein Zeilenendesignal übertragen wird, und daß im Empfänger nach Empfang jeder Zeile geprüft wird, ob die Summe der Bildpunkte, die sich aus den seit dem letzten Zeilenendesignal empfangenen Codeworten ergibt, der Bildpunktzahl einer Zeile entspricht,

3-. übertragungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn jeder Zeile ein Zeilenanfangssignal übertragen wird und daß zwischen Zeilenendesignal und Zeilen-

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anfangssignal verbleibende Lücken durch Blindsignale ausgefüllt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der ein Sender eine Ablesevorrichtung (1) zur Abtastung einer Zeile des zu übertragenden Bildes nach der anderen und zur Analog/Digital-Wandlung der Ablesefunktion in eine Impulsfolge, einen Coder (20) zur Umwandlung in eine kürzere Impulsfolge und ein Steuerwerk (5) enthät, und bei der der Empfänger einen Decoder (35) zur Wiedergewinnung der ursprünglichen Impulsfolge und Mittel (54) zur Aufzeichnung dieser Impulsfolge enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im Coder (20) des Senders (Fig. 1) ein Pestwertspeicher (18) vorgesehen ist, in welchem eine bestimmte Code-Kombination gespeichert ist, durch Mittel (5, 17, 19, 8) diese Codekombination nach der Aussendung der von einer abgelesenen Zeile durch Umwandlung erhaltenen Codeworte auszusenden, durch zwei Register (45, 46) im Empfänger (Fig. 2) für die einer Zeile entsprechende Impulsfolge, durch Mittel (35, 47, 50, 53) zur Fehlererkennung für die empfangene Impulsfolge einer Zeile, durch einen von diesen gesteuerten Umschalter (56) zu Umschalten zwischen beiden Registern (45, 46) nach dem richtigen Empfang einer Zeile.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel (47) im Empfänger zur Abgabe eines Signals nach der übertragung der einer Zeile entsprechenden Anzahl von Impulsen in eines

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der beiden Register (45, 46) durch einen Decoder (35) zum Erkennen eines Zeilenendesignals, durch eine Torschaltung (50) zur Feststellung der Koinzidenz der beiden Signale und durch eine Steuerschaltung (53) zur Betätigung des Umschalters (56) zwischen den beiden Registern (45, 46).

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