DE2728889C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen eines Zweipegel-Faksimilesignals - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen eines Zweipegel-FaksimilesignalsInfo
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- DE2728889C3 DE2728889C3 DE2728889A DE2728889A DE2728889C3 DE 2728889 C3 DE2728889 C3 DE 2728889C3 DE 2728889 A DE2728889 A DE 2728889A DE 2728889 A DE2728889 A DE 2728889A DE 2728889 C3 DE2728889 C3 DE 2728889C3
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Description
(i) DE-OS 15 12 653.
iii) DE-AS 22 33 796.
iii) DE-AS 22 33 796.
(iii) The Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, the Society for the study of
communication system, research material CS74-115 (1974-11), Wakahara (Kokussai Denshin Denwa K. K.), »Relative Address Coding
Scheme«.
(iv) GB-PS 13 07 777.
(v) US-PS 39 91 267.
(v) US-PS 39 91 267.
(vi) Japanische Patentoffeniegungsschrift Nn 1 851/ ίο 1976.
(vii) FR-PS 15 48 366.
(viii) ICC 1969 (11-21 bis 11-28) V.M. Tyler (EG&G) »Two Handcopy Terminal für PCM
Communication of Meteorological Products«.
(ix) Bildbandbreitenkompression.
(ix) Bildbandbreitenkompression.
Goden, Breach & C. G. Beaudette »An Efficient Facsimile System for Weather Graphics«,
(x) Bildbandbreitenkompression.
(x) Bildbandbreitenkompression.
Goden, Breach & T. S. Huang »Run-Length Coding and its Extensions«,
(xi) DE-OS 22 53 378.
Die oben erwähnten Verfahren weisen allerdings Unzulänglichkeiten auf, und zwar insoweit, daß üer
Codieralgorithmus kompliziert ist, daß ein hohes Kompressionsverhältnis nicht erreichbar ist bzw. ein
hinreichend hohes Kompressionsverhältnis nicht gleichzeitig für einfache und komplizierte Dokumente
erreichbar ist und daß die Realisierung kompliziert ist.
Für weitere Verbesserungen ist daher genügend Raum.
Die oben erwähnten Literaturstellen (iv), (v), (vi), (viii), (ix) und (x) befassen sich mit dem PDQ-Schema, das aus
der GB-PS 13 07 77" bekannt ist (PDQ = Predictive Differential Quantizing).
Das PDQ-Schema sieht etwa wie folgt aus: Wenn ein Signal der gegenwärtigen Zeile codiert wird, während
Signale von zwei benachbarten Abtastzeilen sequentiell verglichen werden, werden eine Differenz Δ I in der
Schwarzfolgestartposition zwischen entsprechenden Abschnitten beider Abtastzeilen und eine Differenz Δ II
in der Schwarzfolgelänge zwischen den oben erwähnten einander entsprechenden Abschnitten gemesesen, und
die beiden Funktionen Δ I und Δ II werden paarweise codiert. Insbesondere bei einem komplizierten Dokument
wird der absolute Wert der Funktion Δ II groß, wodurch die Wirkung der Redundanzherabsetzung
verkleinert wird und ein hohes Kompressionsverhältnis nicht mehr erreichbar ist. Da die beiden Funktionen Δ I
und Δ II als Paar codiert werden, wird die Verwirklichung oder Realisierung kompliziert.
Die DE-OS 15 12 653 und die DE-AS 22 33 796 befassen sich mit einem dem PDQ-Schema ähnlichen
4-Codierverfahren, bei dem zur Verringerung der Zahl der zu übertragenden, binären Informationseinheiten
nur Änderungen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeilen festgestellt und gezählt werden, so daß nur
die Abweichungen zwischen den beiden Zeilen als komprimierte Information übertragen werden müssen.
Diese bekannte Vorgehensweise bringt Vorteile, wenn
bo das zu übertragende Dokument große Schwarz- oder
Weißflächen aufweist.
Das Verfahren nach der FR-PS 15 48 366 ist derart, daß in Verbindung mit der Bildelementanordnung die
Positionen der aneinandergrenzenden Bildelemente in
b5 der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile
um ein halbes Bildelement in bezug aufeinander verschoben werden, wobei Schwarzfolgelängen in
beiden Zeilen klassifiziert und codiert werden ηί<·
Bildelementanordnung ist somit gegenseitig versetzt, und es wird ein Paar von Schwarzfolgen in Betracht
gezogen. Die Differenz zwischen dem voreilenden Punkt und dem nacheilenden Punkt der sich überlappenden
Schwarzfolgen wird als Paar codiert, und ■> gleichzeitig wird eine Adresse codiert, um den
voreilenden Punkt der Folgelänge zu codieren. Die Codierung als Paar macht die Realisierung kompliziert,
und da die Adreßcodierung nicht effizient ist, kann man bei einem komplizierten Dokument ein hohes Kompres- i<
> sionsverhältnis nicht erreichen.
Das Codierschema mit relativer Adresse nach der oben erwähnten Literaturstelle (iii) erfolgt derart, daß
ein neuer Übergangspunkt mit der relativen Adresse des Basispunkts codiert wird, bei dem es sich um den i>
nächstgeiegenen angrenzenden Übergangspunkt handelt, der bereits codiert ist. Diese Art der Codierung
beruht auf der Idee, daß Bilder auf dem Dokument in Aufwärtsrichtung überprüft werden, so daß, wenn das
Dokument kompliziert ist, keine Korrelation zwischen κι dem neuen Übergangspunkt und dem Basispunkt
besteht und der relative Abstand groß wird. Der Effekt der Redundanzherabsetzung wird allerdings nicht
immer so groß.
Aus der DE-OS 22 53 378 ist ein Verfahren zur Codierung von Faksimilesignalen bekannt, bei dem die
Abtastwerte jeder Zeile eines zu übertragenden Bildes komprimiert werden und je nach dem Ergebnis eines
Entscheidungskriteriums die Kompression entweder durch die an sich bekannte Run-Längen-Codierung oder i<
> durch die an sich bekannte Adreßcodierung der Differenzelemente zweier benachbarter Zeilen durchgeführt
wird. Dadurch wird der Kompressionsfaktor der Run-Längen-Codierung durch Miteinbeziehung der
Abhängigkeit zwischen Bildelementen in vertikaler )> Richtung wesentlich verbessert. Es werden allerdings
zwei verschiedene Arten der Codierung verwendet, was mit einem höheren schaltungstechnischen Aufwand
verbunden ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl für «>
einfache als auch komplizierte Dokumente durch Herabsetzung der Redundanz im Faksimilesignal und
durch Umsetzung des Originalsignals in ein Signal mit einer geringen Anzahl von Codebits die Übertragungszeit zu verringern bzw. die benötigte Übertragungs- *">
bandbreite zu komprimieren.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist nach der Erfindung durch die vt
Merkmale im Anspruch 4 gekennzeichnet
Nach der Erfindung werden somit eine sequentielle Randdifferenzcodierung und Randdifferenzübertragung
wie folgt vorgenommen: bei einem Binärsignalcodier- und Binärsignalübertragungsverfahren wird ein Originaldokument
längs jeder benachbarter Abtastzeilen abgetastet, und ein Bildsignal auf der Abtastzeile wird
abgetastet und in eine Binärdarstellung gebracht, d. h.,
es wird durch zweipegelige Bildelemente mit einem ersten Pegel oder einem zweiten Pegel dargestellt Die t>o
Abtastzeilen werden sequentiell codiert Die vorausgehende Zeile, die bereits codiert ist und die zu codierende
angrenzende gegenwärtige Zeile werden gleichzeitig überwacht und Ränder zwischen dem Bildelement des
ersten Pegels und dem Bildelement des zweiten Pegels to
auf den beiden Abtastzeilen bzw. Punkte, bei denen sich der Pegel des Bildelements ändert werden festgestellt
Dabei werden identifiziert: Ein erster Zustand, bei dem sich der Rand der vorausgehenden Zeile in der
gegenwärtigen Zeile fortsetzt, also ein Zustand, bei dem zwei Übergangspunkte, die aufeinanderfolgend auf den
beiden Zeilen längs einer Abtastlinie beobachtet werden, in der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen
Zeile auftreten, ein zweiter Zustand, bei dem der Rand in der vorausgehenden Zeile in derselben Zeile
wieder nach oben springt, also ein Zustand, bei dem zwei Übergangspunkte, die längs einer Abtastlinie
aufeinanderfolgend in den beiden Zeilen beobachtet werden, lediglich in der vorausgehenden Zeile auftreten,
und ein dritter Zustand, bei dem der Rand in der gegenwärtigen Zeile in derselben Zeile wieder nach
unten springt, albO ein Zustand, bei dem zwei
Übergangspunkte, die aufeinanderfolgend in den beiden Zeilen längs einer Abtastiinie beobachtet werden,
lediglich in der gegenwärtigen Zeile auftreten. Jeder der identifizierten Zustände wird in ein binäres Digitalsignal
codiert und übertragen.
Nach der Erfindung werden somit zum Vermindern der Redundanz der Abtastdaten von Bildern die
Randzustände zwischen weißen und schwarzen Bereichen in der vorausgehenden Zeile und in der
gegenwärtigen Zeile in drei Zustände klassifiziert und codiert. Beim ersten Zustand wird die Differenz
zwischen den beiden Rändern in den benachbarten Zeilen codiert. Beim zweiten Zustand wird nur der
Zustand an sich codiert. Beim dritten Zustand wird der Abstand zwischen dem zweiten Rand des vorausgehenden
Zustands und der Position des ersten Rands des dritten Zustands und der Abstand zwischen dem ersten
Rand und dem zweiten Rand des dritten Zustands codiert. Da die gegenwärtige Zeile lediglich unter
eindirektionaler und gleichzeitiger Verarbeitung der
vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile codiert wird, kann der Codierer in einfacher Weise
verwirklicht werden. Da die Korrelation zwischen benachbarten Abtastzeilen ausgenutzt wird, wird
unabhängig davon, ob das Dokument einfach oder kompliziert ist, die Redundanz erheblich herabgesetzt
Nach der Erfindung wird somit unabhängig davon, ob ein Dokument einfach oder kompliziert ist eine
beträchtliche Redundanzherabsetzung erzielt
Weiterhin wird nach der Erfindung die Ausgestaltung des Codierers und des Decodierers vereinfacht
Nach der Erfindung wird in einem Zwei-Ton-Faksimilesignal mit einem schwarzen und einem weißen Pegel
die Redundanz ohne Beeinträchtigung der Bildqualität durch digitale Codierung vermindert, und zwar unter
gleichzeitiger Herabsetzung der Speicherkapazität für das zu speichernde Faksimilesignal.
Schließlich wird nach der Erfindung die Identifizierung
und Codierung der Randzustände durch lediglich eine Abtastung der Bildsignale in der vorausgehenden
Zeile und in der gegenwärtigen Zeile in der Hauptabtastrichtung ausgeführt
Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird die Ausbreitung von Codefehlern unterbunden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand einer Zeichnung erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Sende- und Empfangsanordnung für ein Faksimilesignal,
Fig.2A bis 2E Diagramme zur Erläuterung von Mustern, die bei der prädiktiven Differentialquantisierung
identifiziert werden,
F i g. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Trennung eines Musters bei der prädiktiven Differentialquantisierung,
F i g. 4 ein Diagramm zur Erläuterung von drei Arten von Randzuständen und ihre Codierung nach der
Erfindung,
F i g. 5 ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Codieren einer ersten Zeile eines Originaldo- -,
kuments,
F i g. 6A und 6B Diagramme zur Erläuterung eines ersten Bildelements jeder Abtastzeile,
Fi g. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Identifizierungspriorität
für den Fall, daß sich Ränder überkreu- ι ο zen,
F i g. 8 ein Diagramm zur Erläuterung eines Codierverfahrens für den Fall, wenn sowohl die vorausgehende
Zeile als auch die gegenwärtige Zeile eine Leerzeile ist,
F i g. 9 ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Verhindern der Ausbreitung eines Fehlers,
Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung einer Fehlererkennung,
F i g. 11 ein Diagramm zur Darstellung der Abtastdaten
der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile,
F i g. 12 ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels
codierter Abtastdaten nach der F i g. 11,
Fig. 13 ein Blockschaltbild eines Codierers nach der
Erfindung,
Fig. 14 Einzelheiten eines Modusregtsters A, eines Modusregisters B, eines Modusvergleichers und eines
Modusübergangsregisters, die alle in der Fig. 13 verwendet werden,
Fig. 15 und 16 ein Einzelschaltbild eines Randzu- jo
standsidentifizierers,
Fig. 17 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Erzeugen von Codes,
Fig. 18 ein Blockschaltbild eines Decodierers nach der Erfindung, r,
Fig. 19 ein Blockschaltbild eines weiteren Codierers
nach der Erfindung,
F i g. 20 ein Blockschaltbild eines weiteren Decodierers nach der Erfindung, und
Fig.21A und 21B grafische Darstellungen, die die w
Ergebnisse wiedergeben, die man aufgrund einer Simulation mit verschiedenartigen Codierschemen
erzielen kann.
In der F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer nach
der Erfindung ausgebildeten Faksimilesignal-Übertragungsanlage dargestellt. Die Anlage weist einen Sender,
eine Übertragungsleitung 500 und einen Empfänger auf. Der Sender enthält ein Abtastteil (S) 110, ein Codierteil
120 und einen Modulator 130. Der Abtastteil (S) 110 erzeugt eine Digitaldarstellung eines Faksimilesignals, w
das bei der Abtastung eines Faksimilesignals, das bei der Abtastung eines Originaldokumentes 140 gewonnen
wird. Eingeben- oder Hilfsabtastteil (S) 150 ordnet das Originaldokument bei jeder Abtastzeile an. Eine
Bildfühlerschaltung 160 setzt die Schwärzung oder optische Dichte des Originaldokuments in ein abgetastetes
analoges elektrisches Faksimilesignal um. Ein Analog/Digital-Umsetzer 170 tastet das analoge Faksimilesignal
ab und erzeugt von ihm eine Binärdarstellung, um eine Zweipegel-Digitaldarstellung des Faksimi- t,o
lesignals zu gewinnen. Der Hilfsabtastteil (S) 150 enthält einen Schrittschaltmotor und eine Treiberstufe. Durch
einen von der Treiberstufe erzeugten Steuerimpuls wird das Dokument 140 durch den Schrittschaltmotor
vorgeschoben, beispielsweise um 1/7,7 mm. Die Rieh- b5
tung, in der das Originaldokument 140 von dem Hilfsabtastteil (S) 150 vorgeschoben wird, wird Hilfsabtastrichtung
genannt Es wird angenommen, daß die Hilfsabtastrichtung mit der Abwärtsrichtung auf dem
Originaldokument 140 zusammenfällt. Nachdem das Originaldokument 140 durch den Hilfsabtastteil (S) 150
angeordnet ist, tastet die Bildfühlschaltung 160 das Originaldokument 140 längs einer Abtastzeile ab, die
senkrecht zur Hilfsabtastrichtung verläuft, und erzeugt ein Faksimilesignal. Die Abtastrichtung des Originaldokuments
durch die Bildabstastschaltung wird Hauptabtastrichtung oder Abtastzeilenrichtung genannt. Es sei
angenommen, daß die Hauptabtastrichtung mit einer auf dem Dokument 140 von links nach rechts führenden
Richtung zusammenfällt. Durch eine Hilfsabtastung und eine Hauptabtastung wird ein bandförmiger Abschnitt
des Originaldokuments 140 abgetastet, der 1/7,7 mm breit ist. Dies entspricht einer Abtastung, die in ein
Faksimilesignai umgesetzt wird.
Der Analog/Digital-Umsetzer 170 tastet das Faksimilesignal ab und bietet es in einer solchen Binärdarstellung
dar, daß die Auflösung in der Hauptabtastrichtung gleich 1/8 mm sein kann. Infolgedessen wird ein
abgetastetes Signal zu einem elektrischen Signal, das einem Abtastpunkt auf dem Originaldokument 140
entspricht. Der abgetastete Punkt hat eine Größe von 1/7,7 mm ■ 1/8 mm und wird Bildelement (pel) genannt.
Das Bildelement wird als ein weißes Bildelement oder als ein schwarzes Bildelement definiert, was von einem
ausgewählten Grundpegel abhängt. Die Abtastsignale, die aufgrund der Abtastung von Bildelementen in einer
Abtastzeile erzeugt werden, werden Abtastdaten genannt Die Abtastdaten, die aufgrund eines weißen
Bildelements gewonnen werden, haben beispielsweise ein elektrisches Potential von null Volt. Die Abtastdaten,
die einem schwarzen Bildelement entsprechen, haben gegenüber Null ein positives oder negatives
Potential. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Dokument mit einer Größe von JIS-A4 mit
einer Geschwindigkeit von 1728 pel/215 mm (Abtastdichte:
1/8 mm) abgetastet Das bedeutet daß das Faksimilesignal einer Abtastzeile sich aus 1728 Abtastdaten
zusammensetzt. Wenn ein linearer Festkörper-Bildfühler verwendet wird, beispielsweise eine ladungsgekoppelte
Einheit (CCD) mit 1728 Elementen, wie es bei der Bildfühlerschaltung der Fall ist und wenn ein
Ladeschiebeimpuls und ein Abtastimpuls miteinander synchronisiert werden, treten bei der Abtastung keine
Zitterstörungen auf, wodurch die Bildqualität verbessert wird. Zeilenspeicher (S) 180 enthalten Zeilenspeicher
mit vielen Zeilen. Die Abtastdaten, die durch eine Hauptabtastung gewonnen werden, werden in einem
der Zeilenspeicher (S) 180 gespeichert Die Kapazität eines Zeilenspeichers ist gleich der Menge der
Ahtastdaten einer Abtastzeile, und es sind Adressen von
1 bis 1728 vorhanden. Der Wert des Datums, das bei der
Adresse η im Zeilenspeicher gespeichert ist entspricht
dem Wert des Abtastdatums bei der /7-ten Stelle einer Abtastzeile. Ein Codierer 190 liest die Abtastdaten der
Zeilenspeicher (S) 180 und codiert sie. Die Zeilenspeicher (S) 180 liefern einen Vorschubbefehl für eine
Abtastzeile an das Hilfsabtastteil (S) 150 zu einer geeigneten Zeit wobei die Zeit beobachtet wird, die
notwendig ist um eine Abtastzeile zu codieren. Das Hilfsabtastteil (S) 150 schiebt wieder das Originaldokument
140 um 1/8 mm vor und ordnet es somit in der nächsten, angrenzenden Abtastzeilenposition an. Danach
erzeugen die Bildfühlerschaltung 160 und der Analog/Digital-Umsetzer 170 Abtastdaten, die der
neuen Abtastzeile entsprechen. Die oben beschriebenen Vorgänge werden wiederholt bis die Abtastung bzw.
Übertragung eines Originaldokumentes beendet ist. Die
Zeit, die zur Codierung und Übertragung einer Abtastzeile erforderlich ist, hängt von der Information
ab, die in dieser Zeile enthalten ist. Wenn die Informationsmenge groß ist, nimmt die Codierung und
Übertragung mehr Zeit in Anspruch als bei einer kleinen Informationsmenge. Die Zeilenspeicher (S) 180
liefern daher den Vorschubbefehl an das Hilfsabtastteil (S) 150 nicht in gleichmäßigen Zeitabständen, sondern
intermittierend.
Das Codierteil 120 setzt die Abtastdaten in codierte Daten um, die eine geringere Datenmenge darstellen,
wozu das redundanzvermindernde Codierverfahren nach der Erfindung verwendet wird.
Eine Übertragungssteuereinheit (S) 200 wird durch die Steuerung des Abtastteils 110 gestartet, um einen
Bildcodierer 210 und die Zeilenspeicher (S) 180 zu steuern. Der Bildcodierer 210 regeneriert Steuerdaten
zur Steuerung der Übertragung zwischen dem Sender und dem Empfänger und codiert Daten in ein zur
Übertragung geeignetes Übertragungsbild und führt sie als Übertragungsdaten einem Zwischenspeicher (S) 220
zu. Wenn der Zwischenspeicher (S) 220 die von dem Bildcodierer 210 erzeugten Übertragungsdaten gespeichert
hat übermittelt er sie über den Modulator 130 mit einer konstanten Geschwindigkeit, die der Übertragungsgeschwindigkeit
entspricht, an die Übertragungsleitung 500.
Der Empfänger enthält einen Demodulator 510, einen Decodierer 520 und ein Abtastteil (R) 530. Der
Decodierer 520 empfängt die übertragenen Daten über den Demodulator 510 und decodiert sie in die
ursprünglichen Abtastdaten. Das Abtastteil (R) 530 ordnet ein Kopiepapier bei jeder Abtastzeile an und
zeichnet die Abtastdaten auf, um eine Kopie 540 zu erhalten. Ein Zwischenspeicher (R) 550 speichert die
über den Demodulator 510 empfangenen Daten, und ein Bilddecodierer 560 liest die übertragenen Daten aus
dem Zwischenspeicher (R) 550 aus, um Steuerdaten und codierte Daten zu identifizieren. Die Steuerdaten
werden von dem Bilddecodierer 560 decodiert und über eine Übertragungssteuereinheit (R) 570 dem Abtastteil
(R) 530 zugeführt um diese zu steuern. Ein Decodierer 580 decodiert die codierten Daten in die Abtastdaten
und schreibt sie in einen einer Anzahl von Zeilenspeichern (R) 590. Die Zeilenspeicher (R) 590 enthalten
Zeilenspeicher mit mehreren Zeilen. Wenn die Abtastdaten einer Abtastzeile in den Zeilenspeicher geschrieben
worden sind, wird ein Hilfsabtastteil (R) 600 angesteuert, um das Kopiepapier um eine Abtastzeile
vorzurücken, d. h. um 1/8 mm. Nachdem das Kopiepapier
angeordnet ist liest ein Aufzeichnungsteil 610 den Zeilenspeicher aus, in den die Abtastdaten geschrieben
worden sind. Dadurch wird eine Abtastzeile wiedergewonnen.
Das Abtastteil (R) 530 wiederholt den beschriebenen Vorgang jedesmal, wenn der Zeilenspeicher angefüllt ist, und erzeugt auf diese Weise die Kopie
540.
Die binären Bilddaten, wie ein Faksimilesignal oder
dgL, zeigen eine hohe Korrelation nicht nur zwischen den Bildelementen längs einer Abtastzeile, sondern auch
zwischen den Bildelementen benachbarter Abtastzeilen. Betrachtet man ein eindimensionales Codierschema, das
lediglich die Korrelation längs einer Abtastzeile ausnutzt, ein zweidimensionales simultanes Codierschema, das die Korrelation zwischen den Bildelementen in
zwei oder mehreren Abtastzeilen ausnutzt, und ein zweidimensionales sequentielles Codierschema, das die
Korrelation zwischen benachbarten Abtastzeilen sequentiell ausnutzt, zeigt das zuletztgenannte Codierschema
das höchste Kompressionsmaß, was auf die signalredundanzherabsetzende Codierung zurückzuführen
ist.
Von den zweidimensionalen sequentiellen Codierschemen wird das Schema der prädiktiven Differentialquantisierung
in Mustern im folgenden an Hand der F i g. 2A bis 2E und 3 im einzelnen erläutert.
ίο Diejenige Abtastzeile, die der gerade zu codierenden
Abtastzeile vorausgeht, wird im folgenden vorausgehende Zeile * 1 genannt, und die gerade zu codierende
Abtastzeile wird gegenwärtige Zeile # 2 genannt. Die verwendeten Bezugszahlen 1 und 2 bezeichnen
Bildelemente vom zweiten bzw. ersten Pegel. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden
angenommen, daß der erste Pegel einem schwarzen und der zweite Pege! einem weißen Bildelement entspricht.
Bei diesem Schema werden ein in der F i g. 2A dargestelltes erstes Muster, bei dem in der vorausgehenden
Zeile keine Schwarzfolge existiert, die Schwarzfolgen in der gegenwärtigen Zeile überlappt, ein in der
F i g. 2B dargestelltes zweites Muster, bei dem in der gegenwärtigen Zeile keine Schwarzfolge existiert, die
2ϊ Schwarzfolgen in der vorausgehenden Zeile überlappt,
ein in der F i g. 2C dargestelltes drittes Muster, bei dem eine Schwarzfolge in der vorausgehenden Zeile eine
Schwarzfolge in der gegenwärtigen Zeile überlappt, ein in der Fig.2D dargestelltes viertes Muster, bei dem
jo lediglich eine Schwarzfolge in der vorausgehenden
Zeile zwei oder mehrere Schwarzfolgen in der gegenwärtigen Zeile überlappt, und ein in der F i g. 2E
dargestelltes fünftes Muster, bei dem nur eine Schwarzfolge in der gegenwärtigen Zeile zwei oder
mehrere Schwarzfolgen in der vorausgehenden Zeile überlappt, in entsprechender Weise identifiziert und zur
Übertragung eindeutig codiert.
Bei wirklichen Dokumenten tritt jedoch manchmal ein Muster auf, das in der F i g. 3 dargestellt ist und das
keinem der erwähnten fünf Muster entspricht In einem solchen Fall wird entsprechend dem üblichen Verfahren
das Muster längs der Linie 3 in zwei Muster I und II geteilt für die entsprechende Muster vorgesehen sind
und die dann getrennt codiert werden. Weiterhin ist es zur Musteridentifizierung erforderlich, dasselbe Bildelement
zweimal oder mehrmals bzw. nach links oder nach rechts abzutasten. Dies führt zu dem Nachteil, daß der
Codierer kompliziert ausgebildet ist und daß die Verarbeitungszeit lang ist.
Um nach der Erfindung diese Unzulänglichkeiten zu vermeiden, werden die Abtastdaten in der vorausgehenden
und gegenwärtigen Zeile gleichzeitig abgetastet und in der Hauptabtastrichtung eindirektional beobachtet
und die Randzustände zwischen weißen und schwarzen Bildelementen, die auf beiden Abtastzeilen
vorhanden sind, werden codiert Die Position, wo der Rand die Abtastzeile schneidet, stimmt mit dem
Übergangspunkt überein, bei dem der Bildelementpegel von weiß auf schwarz übergeht oder umgekehrt Nach
dem Codierschema der Erfindung wird somit der Zustand der relativen Position von zwei Übergangspunkten codiert, die aufeinanderfolgend am selben
Rand auftreten. Die Randzustände in der vorausgehenden und gegenwärtigen Zeile oder das Paar von zwei
Übergangspunkten, die aufeinanderfolgend in der Abtastzeile auftreten, werden in die drei folgenden
Arten klassifiziert:
Die drei Arten von Randzuständen werden beispiels-
Il
weise an Hand von Abtastdaten beschrieben, die in der F i g. 4 dargestellt sind.
Erster Zustand (Fi):
Erster Zustand (Fi):
Ein Zustand, bei dem sich der Rand in der vorausgehenden Zeile in der gegenwärtigen Zeile
fortsetzt, also ein Zustand, bei dem jeder von zwei aufeinanderfolgenden Ubergangspunkten längs der
Abtastzeile in der vorausgehenden und in der gegenwärtigen Zeile existieren (vgl. E\ in F i g. 4).
Zweiter Zustand (£2):
Zweiter Zustand (£2):
Ein Zustand, bei dem der Rand in der vorausgehenden Zeile in derselben Abtastzeile nach oben
springt, also ein Zustand, bei dem zwei Übergangspunkte, die aufeinanderfolgend längs der Abtastzeile
auftreten, nur in der vorausgehenden Zeile existieren (vgl. £2 in F i g. 4),
Dritter Zustand (£3):
Dritter Zustand (£3):
Ein Zustand, bei dem der Rand in der gegenwärtigen Zeile in derselben Abtastzeile nach unten
springt, also ein Zustand, bei dem zwei Übergangspunkte, die längs der Abtastzeile aufeinanderfolgen,
lediglich in der gegenwärtigen Zeile existieren (vgl. £3 in F ig. 4).
In der Hauptabtastrichtung werden die Zustände sequentiell eindirektional identifiziert, und sobald
irgendeiner der oben erwähnten drei Zustände identifiziert worden ist, wird dieser Zustand gleichzeitig
codiert. Es finden dann die nächsten Zustandsidentifizierungen und -Codierungen abwechselnd statt, und wenn
die Codierung der gegenwärtigen Zeile beendet ist, wird die gegenwärtige Zeile als die vorausgehende Zeile
betrachtet, und die Abtastzeile unmittelbar nach der gegenwärtigen Zeile wird als gegenwärtige Zeile neu
ausgelesen, und dann wird die Codierung dieser gegenwärtigen Zeile gestartet.
Die Zustände in der F i g. 4 werden in der folgenden Weise codiert:
Erster Zustand:
Erster Zustand:
Die Differenz (d) in der Randposition zwischen benachbarten Abtastzeilen, d. h. die relative Position
der beiden Übergangspunkte, wird codiert. Die Differenz (d) kann plus, minus oder null sein. Diese
Differenz (d) wird im folgenden mit Randdifferenz (d) bezeichnet Die beiden in der F i g. 4 dargestellten
ersten Zustände werden mit S\ ■ D( + \) und Si - D(O) codiert. Si, S2 und S3 sind Zustandscodes,
die den Zuständen £1, £2 und £3 entsprechen, und D (d)ist ein Differenzcode.
Zweiter Zustand:
Zweiter Zustand:
Dieser Zustand wird nur mit einem Zustandscode codiert, der den zweiten Zustand anzeigt Da die
vorausgehende Zeile bereits codiert worden ist reicht es aus, wenn nur angezeigt wird, daß kein
neuer Übergangspunkt in dem entsprechenden Teil der gegenwärtigen Zeile auftritt Der in der F i g. 4
dargestellte zweite Zustand wird somit mit Sb
codiert
Dritter Zustand:
Dritter Zustand:
Ein Zustandscode, der den dritten Zustand angibt Der Abstand (I3) zwischen dem zweiten Übergangspunkt
auf der rechten Seite des unmittelbar vorausgehenden Zustands und dem linken ersten
Übergangspunkt des dritten Zustands sowie der Abstand (4) zwischen dem ersten und zweiten
Obergangspunkt im dritten Zustand werden in der gleichen Weise codier«, wie es bei der üblichen
Folgelängencodierung der Fall ist Das bedeutet daß der in der Fig.4 dargestellte dritte Zustand
mit
S3- L(I)-Z.(2)
codiert wird, wobei L (I) ein Folgelängencode ist. ί Die Abtastdaten der in der F i g. 4 dargestellten
gegenwärtigen Zeile haben somit den folgenden Code:
S1 ■ D(+\) ■ S2- S3- L(I) · L(2) ■ S, · D(O).
Um den Algorithmus für die Codierung zu vereinfachen, werden die in den F i g. 5, 6A und 6B dargestellten
Anfangsbedingungen aufgestellt.
Bei der Codierung einer ersten Zeile eines Originaldokumentes (eine erste Abtastzeile Nr. 1) besteht ein
Verfahren darin, die Codierung auf der Annahme zu bewirken, daß unmittelbar vor der ersten Zeile Nr, 1
eine vollkommen weiße Bildelementzeile, d. h. eine Leerzeile als Abtastzeile Nr. 0 existiert, wie es in der
F i g. 5 dargestellt ist. Alternativ wird nur die erste Zeile einer eindimensionalen Folgelängencodierung unterworfen,
so daß ohne die Verwendung von Information der vorausgehenden Zeile eine Codierung möglich ist.
Um den zustandsidentifizierenden Algorithmus weiter zu vereinfachen, wird ein erstes Bildelement der
2) Abtastdaten jeder Abtastzeile gleich einem weißen
Bildelement gesetzt, wie es in der F i g. 6B gezeigt ist. Wenn nämlich alle Bildelemente der Zeile schwarze
Bildelemente sind, wie es in der Fig.6A gezeigt ist,
existiert kein Rand, so daß die Codierung schwierig ist
j<> Wenn das erste Bildelement jeder Abtastzeile ein
weißes Bildelement darstellt, wie es in der Fig.6B angedeutet ist, kann der erste Zustand identifiziert
werden und der Algorithmus wird einfach. Auch die Decodierung wird vereinfacht. Eine solche Annahme
verschlechtert nicht die Bildqualität
Bei einem tatsächlichen Faksimilesignal kann es vorkommen, daß sich in einigen Fällen zwei Ränder
kreuzen, wie ees in der F i g. 7 dargestellt ist Bei der Identifizierung eines Paares von Übergangspunkten
kann es nämlich vorkommen, daß der zweite Übergangspunkt gleichzeitig an derselben Stelle in der
vorausgehenden und in der gegenwärtigen Zeiie auftritt.
In solchen Fällen wird eine Identifikationspriorität des ersten, zweiten und dritten Zustands Eu E2 und £3 in
einer Weise festgelegt wie es aus der F i g. 7 hervorgeht. Infolge dieser Prioritätszuteilung können aiie Abtastdaten
eindeutig codiert und decodiert werden, ohne daß irgendwelche Unvereinbarkeiten auftreten. Die Priorität
kann man in vier Weisen bestimmen, die in der F i g. 7 mit A, B, C und D bezeichnet sind. Bei dem
Verfahren Cwird der Wert einer ersten Folgelänge (/,) des dritten Zustands nicht Null, und der verwendete
Algorithmus wird vereinfacht Die Ausführung wird ebenfalls ein wenig vereinfacht In bezug auf den
redundanzherabsetzenden Effekt sind die Verfahren A, B, Cund Dim wesentlichen einander gleich, obwohl das
Verfahren A ein wenig besser arbeitet
Wenn die vorausgehende Zeile * 1 und die gegenwärtige Zeile # 2 beide Leerzeilen sind, wie es in
der Fig.8 dargestellt ist wird in beiden Zeilen kein
Randzustand identifiziert In einem solchen Fall wird der Code Si · D(O) des ersten Zustands übertragen,
wobei der Wert der Differenz (d) gleich Null ist Wenn im Decodierer unmittelbar nach der Decodierung der
vorausgehenden Zeile # 1 als eine Leerzeile der erste
Zustand mit einer Differenz von Null festgestellt wird, wird auch die gegenwärtige Zeile # 2 als eine Leerzeile
decodiert
Da das erfindungsgemäße Randdifferenzcodierschema von der Korrelation zwischen Abtastzeilen Gebrauch
macht, hat ein Codefehler einen weit um sich greifenden Einfluß im Hinblick auf die Bildqualität der
Kopie. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein System, in dem ein Codefehler
existiert, wird alle K(=2, 3, 4, ...) Abtastzeilen eine
Codierung ausgeführt, die nicht von einer Korrelation zwischen Abtastzeilen Gebrauch macht, beispielsweise
die eindimensionale Folgelängencodierung nach Wy!e u. a. (WyIe et al, »Reduced-Time Facsimile Transmission«,
IRE Trans, CS-9, 3, 1961), um zu verhindern, daß der Codefehler sich über mehr als K-1 aufeinanderfolgende
Abtastzeilen fortpflanzt. In der F i g. 9 ist dieser Fall für K=4 gezeigt
Zur Fehlererfassung und Fehlerbehandlung sind ein erster und ein zweiter Steuercode SYNC1 und SYNC2
in eine Codesequenz eingefügt. Das bedeutet, wie es in
der Fig. 10 dargestellt ist, daß der erste Steuercode
SYNCi in den Kopf der Codesequenz EDlCder nach
der Erfindung zu codierenden Abtastzeile eingefügt ist und daß der zweite Steuercode SYNC 2 in den Kopf der
Codesequenz RL der Abtastzeile eingefügt ist, die entsprechend der eindimensionalen Folgelängencodierung
zu codieren ist
Bei der Decodierung der Codes zwischen den Steuercodes werden die Bildelemente einer Abtastzeile
wiedergewonnen. Wenn in diesem Fall die Anzahl der Bildelemente größer oder kleiner als eine vorbestimmte
Zahl ist, wird angenommen, daß ein Codefehler existiert und die Abtastzeileninformation wird durch die
Information der vorausgehenden Zeile ersetzt oder die Decodierung wird angehalten, bis der zweite Steuercode
festgestellt wird, und die codierten Daten in diesem Intervall werden gelöscht. Da bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel eine Abtastzeile lediglich 1/7,7 mm breit ist, wird die Bildqualität kaum merklich beeinträchtigt,
wenn eine Zeile durch die vorausgehende Zeile ersetzt wird. Durch Erfassen des zweiten Steuercode
SYNC2 und Wiedergabe der Abtastzeile, die der Folgelängencodierung unterworfen wurde, erholt sich
der Codierer von dem Zustand, den er durch einen Fehlereinfluß erlitten hat.
Es ist auch möglich ein solches Verfahren anzuwenden, bei dem derjenige Teil, in dem der Codefehler
festgestellt worden ist, nochmals übertragen wird. Beim Faksimilebetrieb wird aber dann die Übertragungseffizienz
herabgesetzt, so daß dieses Verfahren keine weite Anwendung findet.
In einer nachfolgenden Tabelle 1 sind beispielshalber Regeln zusammengestellt, mit denen man die Zustände
Ei, £2 und £3 aus Modusübergängen identifizieren kann.
Mit dem hier erwähnten Modus sind die Abtastdaten auf der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile
gemeint, die ein Paar von Bildelementen sind, die bei derselben Adresse existieren. Der Modus kann einen
gewünschten Wert von den vier folgenden möglichen Zuständen haben:
Modus Mo: ein Paar, bei dem die Bildelemente in beiden
Zeilen weiß sind.
Modus Mi: ein Paar, bei dem das Bildelement in der
vorausgehenden Zeile weiß und das Bildelement in der gegenwärtigen Zeile schwarz ist.
Modus Mr. ein Paar, bei dem das Bildelement in der vorausgehenden Zeile schwarz und das
Bildelement in der gegenwärtigen Zeile weiß ist.
Modus Mr. ein Paar, bei dem die Bildelemente in beiden Zeilen schwarz sind.
In dem Codierschema nach der Erfindung können durch höchstens zweimaliges Erfassen der Modusübergänge
die drei Arten von Randzuständen und im Falle des ersten Zustands die Polarität der Randdifferenzen
identifiziert werden. Der Modus zu dem Moment wenn die Randzustände identifiziert werden, wird im foigenden
mit Mc bezeichnet Der dem Modus Mc vorausgehende Modus wird mit Mb bezeichnet und der
Modus unmittelbar vor dem Obergang zum Modus Mb wird mit Ma bezeichnet Das Ende der Abtastdaten wird
durch LE angedeutet Die Tabelle 1 zeigt den Fall, bei dem die zustandsidentifizierende Prioritätsmethode C
nach F i g. 7 angewandt wird. Unter der Nr. 1 in der Tabelle 1 ist der Fall dargestellt daß durch den
Modusübergang Mo-* Mx-* Mo der dritte Zustand £3
identifiziert wird. Unter der Nr. 13' ist gezeigt daß im
Falle des Modusübergangs Mi-* M\-* Mo der erste
Zustand £1 identifiziert wird und daß die Polarität der Randdifferenz positiv ist Die Nr. 9 und Nr. 9' zeigen,
daß der erste Zustand £1 nur bei einem Modusübergang
identifiziert wird und daß die Randdifferenz Null ist. Die Nr. π und di" Nr. n' in der Tabelle 1 sind einander
dahingehend komplementär, daß bei Umkehr der Bildelementpegel eines Modus das Ergebnis das gleiche
wie bei dem anderen Modus ist Die Tabelle 1 zeigt alle möglichen Modusübergänge für den Fall, daß die
jo Modusidentifizierungspriorität £3 > £1
> £2 besteht.
Nr. | 55 | Γ | Modusübergang | Mb | » Mc | Identi | Rand- |
2' | M, | M11 | fizierter | dilTerenz- | |||
3' | Ma — | M, | M2 | Zustand | polaritäl | ||
1 | en 4' | M1, | M, | M., | Ey | ||
2 | 5' | M11 | M, | LE | Ey | ||
10 3 | 6' | M0 | M2 | M0 | E1 | MINUS | |
4 | T | M0 | M2 | M, | Ey | ||
5 | M0 | M2 | My | E2 | |||
6 | 9' | M11 | M2 | LE | Ex | PLUS | |
15 7 | 10' | Mo | M11 | My | E1 | PLUS | |
8 | M1, | M0 | LE | Ei | |||
9 | - | M2 | M1, | E1 | NULL | ||
10 | - | M2 | M, | - | |||
w π | M, | M2 | M., | £2 | |||
12 | M, | M2 | LE | E1 | PLUS | ||
13 | Mi | Ex | PLUS | ||||
14 | M1 | M2 | My | Ei | |||
M2 | M, | ||||||
M3 | M2 | M11 | Ey | ||||
My | M2 | LE | Ey | ||||
My | M, | My | Ex | MINUS | |||
My | M1 | M: | Ey | ||||
My | Ai1 | M1, | E? | ||||
My | M, | LE | Ex | PLUS | |||
My | M1 | M1, | Ex | PLUS | |||
My | M-, | υ: | E; | ||||
- | Ex | NULL | |||||
- | - | ||||||
Fortsetzung
Nr. Modusubergang
Ma - Mb -> Mc
Identi- Randfizierter diflerenz-Zustand
polarität
M2 M] M3
M2 M] M2
M2 M] M0
M2
M1
LE
PLUS
PLUS
PLUS
E-,
in der F i g. 11 ist ein Beispiel eines Teils von
Abtastdaten dargestellt, und zwar eine vorausgehende Zeile 1B= 1 und eine gegenwärtige Zeile 4r 2. Der mit 4
bezeichnete pfeil zeigt die Hauptabtastrichtung an. Wie man sieht, wird das Dokument von links nach rechts
abgetastet, und bei der Abtastung geht keine Information verloren. Die Zustandsidentifizierungspriorität bei
der Randüberkreuzung kann nach einem der in der F i g. 7 dargestellten Verfahren A, B, Coder D erfoigen.
Der Einfachheit halber wird bei den folgenden Beispielen das Verfahren C angewendet. Die jeweiligen
Zustände können in Übreinstimmung mit der in der Tabelle 1 dargestellten Zustandsidentifizierungsregel
identifiziert werden. Unter Bezugnahme auf die F i g. 11
werden die Zustandsidentifizierung und das Codierverfahren im einzelnen erläutert. P,(i— 1,2,3,...) zeigt den
Bildelementplatz oder die Bildelementadresse in einer Abtastzeile an. Bei der fortschreitenden Erfassung des
Modusübergangs in der Hauptabtastrichtung von der Adresse Pi aus, wechselt der Modus M0 zum Modus M\
bei der Adresse P2 und kehrt bei der Adresse Pj zum
Modus Mo zurück. Die Folgelänge des Modus Mo
beträgt /1 ( = 3), und die Folgelänge des Modus M\ ist /2
(= 2). Zwischen den Adressen P\ und P3 erhält man somit
die Modusübergänge
M0(Z,)- M](I2)- M0.
Die Werte in den Klammern zeigen die Folgelängen der betreffenden Moden an. Wie man sieht, entspricht dies
der Nr. 1 in der Tabelle 1 und damit dem dritten Zustand, wobei der Rand b\ in der gegenwärtigen Zeile beim
Rand bi nach unten zurückspringt. Der dritte Zustand
wird durch den zugehörigen Zustandscode und durch den RL-Code des ersten Modus M>
(oder M3) und den RL-Code des zweiten Modus M\ (oder M2) dargestellt.
Der Abschnitt von P\ bis Pj in der F i g. 11 wird somit
durch S) ■ L (3) · L (2) codiert, wobei S3 der Code des
dritten Zustande ist und L (I) ein Code ist, der durch die Länge /die Folgelänge angibt. Wenn nun die Erfassung
des Modusübergangs von der Adresse Pj weiter voranschreitet und die Modusfolgelänge ausgezählt
wird, geht der Modus Mo bei der Adresse Pa in den
Modus M2 über und bei der Adresse P$ in den Modus M].
Zwischen den Adressen Pi und P5 erhält man somit die
Modusübergänge
M0 (2) - M2 (3)- M,.
Diesen Fall findet man unter der Nr. 6 in der Tabelle 1, und es ergibt sich der erste Zustand, wobei sich der
Rand fa der vorausgehenden Zeile im Rand Ö4 der
gegenwartigen Zeile fortsetzt. Im ersten Zustand wird
die Differenz zwischen den Positionen der Ränder i>3
und bi, codiert. Diese Differenz ist gleich dem relativen
Abstand zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Übergangspunkten Pa und P5. In dem dargestellten Fall
ist diese Differenz mit d\ bezeichnet und sie beträgt
di = Ps-P4 (=+3). Dieser Abschnitt wird daher mit
S] · D (+3) codiert, wobei Si der Code des ersten
Zustands ist und D(d) der Differenzcode ist Wo ein
Modusübergang M2-* Mi oder Mi-Ai2 auftritt, liegt
eine Randüberkreuzung vor, und der Anfangsmodus der
Erfassung des Modusübergangs für die nächste Zustandsidentifikation wird gleich dem Modus der
vorangegangenen Adresse Ps der Adresse Ps gesetzt,
wo der Rand gerade identifiziert worden ist Der Modus bei der Adresse P5' ist M2, so daß dann bei der Adresse
Ps ein Übergang nach M1 und bei der Adresse P6 ein
Übergang nach M0 stattfindet. Die Modusübergänge
zwischen den Adressen P5' und P6 sind daher
M2
M0
Dieser Zustand entspricht der Nr. 13' in der Tabelle 1, so
daß dieser Abschnitt mit Si · D ( + 1) codiert wird.
Man sieht, daß Modusübergänge
Man sieht, daß Modusübergänge
M0(I)- M2(I)- M3
im Abschnitt zwischen der Adresse P6 und Ρη als auch P8
stattfinden. Dieser Zustand entspricht dem Fall Nr. 7 in der Tabelle 1, und es gilt somit der Code Si · D( + l).
Von der Adresse Pe nach der Adresse Pj findet ein
Modusubergang M3(3)— Mo statt. Dieser Abschnitt
entspricht dem Spezialfall des ersten Zustands wie er in der Nr. 9' in der Tabelle 1. dargestellt ist. Die Differenz
zwischen der Position des Rands bg in der vorausgehenden
Zeile und der Position des Rands bi0 in der
κι gegenwärtigen Zeile ist Null. Dieser Abschnitt wird
daher mit Si ■ Z? (0) codiert.
Im Abschnitt von der Adresse P9 nach der Adresse P)o
und weiter nach der Adresse Pn finden die Modusübergänge
r' Mo(2)- M1(I)- M1
statt, und dieser Abschnitt entspricht dem Fall Nr. 3 in der Tabelle 1 und wird somit mit Si · D(— l)codiert.
Im Abschnitt von der Adresse Pu zur Adresse Pi 2 und
zur Adresse P13 erkennt man Modusübergänge
M3 (2)- M2 (2)- M3,
und unter der Nr. Γ in der Tabelle 1 sieht man, daß
dieser Abschnitt den dritten Zustand darstellt. Die erste und die zweite Modusfolgelänge beträgt in diesem Fall
/3 (= 2) und h (= 2). Dieser Zustand wird somit mit
S3 ■ L(2) ■ L(2)
codiert.
Im nächsten Abschnitt von der Adresse Pi3 zur
Adresse Pu und zur Adresse P15 erscheinen Modusübergänge
M3(2)-
M3,
und der Nr. 5' in der Tabelle 1 kann man entnehmen, daß dieser Abschnitt dem zweiten Zustand entspricht. Der
entsprechende Code ist daher S2.
Der von den Adressen Ps, P!6 und P17 gebildete
Abschnitt weist Modusübergänge
M3 (2)- M2 (2)- M3
auf, und dies entspricht nach der Nr. Γ in der Tabelle 1
dem dritten Zustand. Es sind eine erste und eine zweite Modusfolgelänge /5 (= 2) und lb (= 2) vorhanden, so daß
dieser Abschnitt mit
S3- L(2)L(2)
codiert wird.
codiert wird.
D(O)
S(+)
Si-)
Der Abschnitt von der Adresse Pn nach Pm und Pi 9
hat Modusübergänge
M3 (3)- Afc(3)-M0,
und unter Bezugnahme auf die Nr. 3' in der Tabelle 1
erkennt man für diesen Abschnitt den ersten Zustand mit der Differenz c&(=3). Der entsprechende Code ist
5, ■ D(-3>
Im Abschnitt von der Adresse P19 zu einer Adresse
P20, die unmittelbar nach dem letzten Bildelement der
Zeile als imaginäre Adresse gegeben ist tritt der Modusübergang M0-* LEauf. In der Tabelle 1 kann man
unter der Nr. 10 erkennen, daß kein neuer Randzustand
vorhanden ist Die Codierung der gegenwärtigen Zeile ist daher beendet Anschließend erfolgt der nächste
Codiervorgang, wobei dann die Abtastdaten der gegenwärtigen Zeile diejenigen der vorausgehenden
Zeile darstellen und neue Abtastdaten die gegenwärtige Zeile bilden.
Es folgt eine kurze Beschreibung eines Decodierverfahrens.
Die vorausgehende Zeile ist bereits decodiert. Von den empfangenen codierten Daten wird zunächst
der Zustandscode festgestellt Wenn der dritte Zustand festgestellt wird, werden der nachfolgende erste und
zweite RL-Code decodiert um die Bildelemente der gegenwärtigen Zeile wieder herzustellen. Nach der
Beendigung der Bildelementwiederherstellung des dritten Zustands wird ein neuer Zustandscode festgestellt.
Wenn der erste Zustand festgestellt wird, beginnt die jn
Feststellung eines Übergangspunkts in der vorausgehenden Zeile längs einer Abtastzeile, und nach der
Erfassung eines ersten Übergangspunkts wird die Differenz c/von den codierten Daten decodiert, um die Tabelle
Bildelemente in der gegenwärtigen Zeile zu rekon- v,
struieren. Danach findet die Erfassung eines neuen , Zustandscode statt.
Wenn dabei der Code des zweiten Zustands festgestellt wird, beginnt die Erfassung von Übergangs- 1 punkten
in der vorausgehenden Zeile längs einer 40 5 Abtastzeile, und im Augenblick der Erfassung eines 9-16
zweiten Übergangspunkts wird die Erfassung eines
neuen Übergangspunkts angehalten, und es werden die 1025 - 2048 Bildelemente auf der gegenwärtigen Zeile rekonstruiert.
Es erfolgt dann wiederum die Erfassung eines neuen Zustandscode.
Wenn die vorausgehende Zeile eine Leerzeile ist und der Code Si · D(O) erfaßt wird, wird die gegenwärtige
Zeile ebenfalls als eine Leerzeile decodiert.
In einer Tabelle 2 sind beispielshalber Digitalausgänge
für die Zustandscodes Si, S2 und S3 dargestellt, bei
denen es sich um Signale handelt die den ersten, zweiten und dritten Zustand identifizieren. Bei dem in
dieser Tabelle gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Codelänge des Codes des ersten Zustands, der
statistisch am häufigsten auftritt am kürzesten.
Die Differenz d ist plus, minus oder nulL Mit
Ausnahme des Falles D(O) wird die Differenz wie folgt ausgedrückt:
D(d)=S(±)DA(\d\)
Dabei ist S(±) ein Polaritätscode, der plus oder minus anzeigt, und D,i(|</|) ein Code, der den absoluten
Wert der Differenz dangibt
Ausführungsbeispiele digitaler Ausgänge der Codes für D(O) und S(±\ die bedeuten, daß die Differenz null
und die Polarität der Differenz nicht null ist, sind in einer Tabelle 3 zusammengestellt Der Wert der Differenz d
konzentriert sich statistisch gesehen in der Nachbarschaft von null, so daß d in den meisten Fällen null ist
Diesem Fall mit D(O) ist der kürzeste Code zugeordnet
Funktion
Code
01
00
Ausführungsbeispiele digitaler Ausgänge des Code L(Ij, der die Länge /angibt und des Code DA(\d|), der
den absoluten Wert \d\ angibt, sind in Tabellen 4 und 5 gezeigt.
L(I)
1**
01**
001***
0000000001**********
DA (It/1)
n- 1
000... 0 1
Funktion Code
Randzustände
b0
D(O)
Funktion
Code S(-) S (2) SO)
010
011
001
000
Erster Zustand | S, | 1 |
Zweiter Zustand | S2 | 01 |
Dritter Zustand | S, | 00 |
Es gibt ein zweites Ausführungsbeispiel, das die folgende effiziente Codierung anstelle des oben
erläuterten Codierverfahrens mit
S1 ■ D(0)oder
S1 - S(±) - DA(\d\)
S1 ■ D(0)oder
S1 - S(±) - DA(\d\)
(\d\ τ= 0) verwendet und zwar für den FaIL wenn die
Häufigkeit der Differenz c/=0 im ersten Zustand höher
ist Dieses Verfahren benutzt einen Zustand Eo, der mit D(O) anstatt mit Si-D(O) codiert wird, und einen
Zustand E+ oder E-, der mit
S(±)DA(\d\)
anstatt mit
anstatt mit
S1 S(±)DA(\d\)
codiert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird somit
der Code des ersten Zustands nicht benutzt Statt dessen wird die Codezuordnung so bewirkt daß die Codes
D(O) und S(±) ein Signal enthalten, das den ersten Zustand identifiziert Sie können daher vun dem zweiten
und dritten Zustandscode Si und S3 unterschieden
werden. Ausführungsbeispiele einer eindeutigen Codezuordnung sind in der Tabelle 6 gezeigt Bei diesem
zweiten Ausführungsbeispiel ist für den Fall, daß die Differenz d gleich null ist eine Codelänge von lediglich
einem Bit vorgesehen. Dies ist um ein Bit kürzer als beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Codetängen für
den zweiten Zustand und den dritten Zustand sind allerdings um ein Bit größer als beim ersten
AusführungsbeispieL Das zweite Ausführungsbeispiel kann mit Erfolg angewendet werden, wenn die
Häufigkeit des Auftretens der Differenz c/=0 50% oder mehr beträgt
Statistisch hat sich gezeigt daß die Anzahl der Zustände, bei denen der Wert der Differenz (d) für den
ersten Zustand gleich null ist bei den verschiedenartigsten Dokumenten etwa 50% ausmacht Das bedeutet
daß der Rand im wesentlichen glatt verläuft und die Korrelation der Obergangspunkte am Rand hoch ist. Da
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der glatte Zustand nur mit einem einzigen Bit codiert wird, gelangt man in
Übereinstimmung mit der Statistik zu einer effizienten Codierung, und es ist möglich, ein Kompressionsverhältnis
zu erhalten, das im Hinblick auf die Redundanzherabsetzung äußerst bemerkenswert ist.
In der Fig. 13 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das
ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten Codierteils zeigt. In der Fig. 13 sind
dargestellt eine Zweipegel-Abtastdaten Eingangsleitung 5, ein mit 6 bezeichneter Zeilenspeicher A zum
Speichern von Abtastdaten der vorausgehenden Zeile, ein mit 7 bezeichneter Zeilenspeicher B zum Speichern
von Abtastdaten der gegenwärtigen Zeile, eine Adreßsteuereinheh
8 zum Steuern des Schreibens und Lesens der Zeilenspeicher A und B, ein mit 9 bezeichnetes
Mcdusregister A zum Speichern eines Modus, der aus einem Paar von Abtastdaten einer gewünschten
Adresse des Zeilenspeichers A und derselben Adresse des Zeilenspeichers B besteht, ein mit W bezeichnetes
Modusregister B zum Speichern des Modus der Adresse, die dem im Modusregister A gespeicherten
Modus unmittelbar vorausgeht, ein Modusvergleicher 11 zum Vergleichen des Inhalts des Modusregisters A
mit demjenigen des Modusregisters B zwecks Feststellung eines Modusübergangs, ein RL-Zähler 12 zum
Zählen der Länge desselben Modus während seiner Dauer, ein RL-Register 13 zum Speichern des
Ergebnisses der RL-Zähhmg, ein Modusübergangsregister 15 zum Liefern der Historie von höchstens zwei
Modusübergängen unc eine Randzustand-Identifizierungslogik 16 zum Identifizieren des Randzustands
aufgrund des Ausgangs des Modusübergangsregisters. Die genannten Blöcke sind in der gezeigten Weise über
eine oder mehrere Leitungen miteinander verbunden. Die Pfeile zeigen die Richtung des Flusses der Daten-
und Steuersignale an. Obwohl immer nur eine Leitung dargestellt ist, können selbstverständlich mehrere
solcher Leitungen vorhanden sein.
Bei Beendigung der Codierung einer Abtastzeile werden die im Zeilenspeicher B gespeicherten Daten in
den Zeilenspeicher A geschoben. Dann werden neue Abtastdaten einer Abtastzeile über die Leitung 5 von
einem Faksimilegerät zur Speicherung in den Zeilenspeicher B gegeben. Es ist aber auch möglich, die
Eingangsleitung mit dem Zeilenspeicher A zu verbinden, um dort die neuen Abtastdaten zu speichern. Die
Adreßsteuereinheit 8 liest fortschreitend und gleichzeitig die Abtastdaten aus denselben Adressen der
^0 Zeilenspeicher A und B in der Hauptabtastrichtung aus
und liefert die ausgelesenen Abtastdaten zum Modusregister A. Unmittelbar zuvor werden die im Modusregister
A gespeicherten Daten in das Modusreg;ister B geschoben. Wenn kein Modusübergang vorliegt, steuert
-5 der Modusvergleicher 11 den RL-Zähler :t2 und
gleichzeitig die Adreßsteuereinheit 8 an, um einen neuen Modus auszulesen. Wenn ein erster Modusübiergang
festgestellt wird und wenn irgendein Randzustartd nicht identifiziert wird, werden die resultierenden Daten des
RL-Zählers zum RL-Register transferiert, ued der RL-Zähler wird zurückgesetzt.
Wenn in diesem Moment die Randzustand-Identifizierungslogik 16 den ersten Zustand der Randdifferenz
(d) mit null feststellt wird die Funktion der AdreBsteuer-
a einheit 8 angehalten, und es wird ein Polaritätscodegenerator
19 angesteuert, um einen Code zu erzeugen, der der Funktion D(O) entspricht.
Wenn zum Zeitpunkt der Feststellung eines ersten Modusübergangs der Randzustand von der Randzu-
·*» stand-Identifizierungslogik 16 nicht identifiziert wird,
inkrementiert die Adreßsteuereinheit 8 die Adresse fortschreitend in der Hauptabtastrichtung, um sequentiell
den Modus auszulesen und einen zweiten Übergangsmodus festzustellen. Der RL-Zähler zähft die
4"> Folgelänge desselben Modus. Nach Erfassung des
zweiten Modusübergangs wird die Adreßsteuereinheit angehalten, und die Randzustand-Identifizierlogik 16
identifiziert den Randzustand aus dem Zustand der beiden vorangegangenen Modusübergänge. Anderer-
>" seits wird das resultierende Datum des RL-Zählers 12
immer noch gespeichert.
Im Falle des ersten Zustands erzeugt der Polaritätscodegenerator 19 einen digitalen Ausgang, der der
Funktion S( + ) oder S( —) entspricht, und ein
« Differenzcodegenerator erzeugt sequentiell einen digitalen
Ausgang, der der Funktion D4(|t/|) entspricht in
dem das resultierende Datum aus dem RL-Zähler 12 ausgelesen wird.
Im Falle des dritten Zustands erzeugt ein Zustands-
Im Falle des dritten Zustands erzeugt ein Zustands-
w> codegenerator 17 einen digitalen Ausgang, der der
Funktion S3 entspricht, und die tnhalte des RL-Registers
13 und des RL-Zählers 12 werden sequentiell durch einen RL-Codegenerator 20 ausgelesen, um digitale
Ausgänge zu erzeugen, die den beiden RL-Codes
t>5 entsprechen.
Inn Falle des zweiten Zustands erzeugt der Zustandscode generator 17 lediglich einen digitalen Ausgang, der
der Funktion & entsDricht
Bei Beendigung der Codierung eines Randzustands wird der RL-Zähler 12 gelöscht, und die Adreßsteuereinheit
8 wird wieder angesteuert, um eine neue Randzustanddetektion zu starten.
Bei Beendigung der Verarbeitung von Daten in den letzten Adressen der Zeilenspeicher A und B werden die
Abtastdaten des Zeilenspeichers B zum Zeilenspeicher A transferiert, und die Abtastdaten einer neuen
Abtastzeile werden in den Zeilenspeicher B eingeschrieben.
In den Fig. 14 bis 16 sind im einzelnen Ausführungsbeispiele des Modusregisters A 9, des Modusregisters
B 10, des Modusvergleichers 11, des Modusübergangsregisters 15 und der Randzustand-Identifizierlogik 16
dargestellt, deren Aufbau in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet ist
Die Fig. 14 enthält logische Schaltungen des
Modusregisters A 9, des Modusregisters B 10, des Modusvergleichers 11 und des Modusübergangsregisters
15. Das Modusregister A 9, das Modusregister B 10 und das Modusübergangsregister 15 enthalten jeweils
zwei D-Flipflops 22 bis 27. Beim Anlegen eines Taktsignals an ein D-Flipflop treten die dem Eingang D^
zugeführten Daten am Ausgang Q auf. Am Ausgang Q erscheinen die invertierten Daten des Ausgangs Q. Das
D-Flipflop arbeitet wie ein Schieberegister. Das D-Flipflop 22 ist mit dem Ausgang 28 des Zeilenspeichers
A 6 verbunden. Der Ausgang 29 des Zeilenspeichers B 7 ist an das D-Flipflop 23 angeschlossen. Da eine
gemeinsame Taktimpulsleitung 66 mit den D-Flipflops 22 bis 25 verbunden ist, werden die Daten an den
Ausgangsleitungen 28 und 29 durch einen der Leitung 66 zugeführten Impuls zu Leitungen 30 und 32 verschoben,
und die Daten an den Leitungen 30 und 32 werden in entsprechender Weise an Leitungen 34 und 36
verschoben. Die Adreßsteuereinheit 8 inkrementiert gleichzeitig die Adressen der Zeilenspeicher A 6 und B 7
um eine Adresse, und zwar infolge des an der Leitung 66 erzeugten Impulses. An den Leitungen 28 und 29 tritt
daher ein Paar von Daten mit derselben Adresse der Abtastdaten von der vorangehenden Zeile und der
gegenwärtigen Zeile auf. Das Datenpaar an den Leitungen 28 und 29 gibt somit den zuvor beschriebenen
Modus an. In ähnlicher Weise gibt das Datenpaar an den Leitungen 30 und 32 den Modus Mc an, der dem Modus
an den Leitungen 28 und 29 unmittelbar vorausgeht Ein Datenpaar an den Leitungen 34 und 36 gibt den Modus
Mb an, der dem Modus Mc unmittelbar vorausgeht Ein Datenpaar an Leitungen 38 und 40 zeigt den ersten
Modus Ma an, und zwar für den Fall, daß die Notwendigkeit der Erfassung zweier Modusübergänge
besteht wie es später noch beschrieben wird. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß die positiven
Pegel an den Zeilenspeicher-Ausgangsleitungen 28 und 29 den Schwarzpegel anzeigen, und daß die Nullpegel
dem Weißpegel entsprechen. Der Ausgang Q jedes D-Fiipflop wird im Falle des Schwarzpegel positiv,
wohingegen der Ausgang Q im Falle des Weißpegel positiv wird
An die Leitungen 30 bis 41 sind UND-Glieder 42 bis 53 angeschlossen. Das UND-Glied liefert ein positives
Ausgangssigna] nur dann, wenn alle seine Eingänge
positive Pegel zeigen. An einer Leitung 62 erscheint ein positiver PegeL wenn sowohl an der Leitung 30 als auch
an der Leitung 32 ein positiver Pegel anliegt Das bedeutet daß der Modus Mc gleich dem Modus Af3 ist
In ähnlicher Weise zeigen Leitungen 54 und 58 positive PegeL wenn die Moden Ma und Mb gleich dem Modus
Mj sind. Leitungen 55, 59 und 63 haben positive Pegel
wenn der entsprechende Modus dem Modus M] entspricht Weiterhin haben Leitungen 57, 61 und 65
positive Pegel, wenn der entsprechende Modus dem Modus M0 entspricht Die Leitungen 54 bis 57 steller
einen Moduszustand dar, der dem Modus Ma entspricht Die Leitungen 58 bis 61 stellen einen Moduszustand dar
der dem Modus Mc entspricht Die Leitungen 62 bis 65 stellen einen Moduszustand dar, der dem Modus Mc
κι entspricht
Wenn Abtastdaten der gegenwärtigen Zeile in den Zeilenspeicher B 7 geschrieben werden, um einen
Codierfreigabezustand vorzusehen, öffnet die Adreßsteuereinheit 8 über eine Leitung 90 ein Tor 71, um zu
gestatten, daß die an einer Leitung 82 anliegenden Taktimpulse zur Leitung 66 gelangen. Unmittelbar
bevor die Codierung jeder Zeile gestartet wird, werden alle D-Flipflops 22 bis 27 gelöscht. Das bedeutet daß im
Anfangszustand die Moden Ma, Mb und Mc gleich dem Modus Mo sind. Weiterhin wird im Anfangszustand
angenommen, daß die Daten der ersten Adresse jedes Zeilenspeichers Daten sind, die ein weißes Bildelement
darstellen, so daß die Adreßsteuereinheit eine Adresse 2 anzeigt und Daten der Adresse 2 an die Leitungen 28
und 29 gegeben werden. Beim Auftritt jedes Taktimpulses an der Leitung 66 verschieben die Modusregister 9
und 10 den Modus. Die Ausgangsleitungen 30,32,34 und
36 der Modusregister 9 und 10 sind mit Exklusiv-ODER-Gliedern 67 und 68 verbunden. Das Exklusiv-ODER-
jii Glied erzeugt einen positiven Pegel nur dann, wenn
zwei Eingangspegel nicht einander gleich sind. Bei der Erzeugung eines Übergangspunkts in den Abtastdaten
im Zeilenspeicher A 6 geht der Ausgang des Exklusiv-ODER-Glieds 67 vom Pegel null zum positiven
ji Pegel über, und bei der Erzeugung eines Übergangspunkts in den Abtastdaten im Zeilenspeicher B 7 nimmt
der Ausgang des Exklusiv-ODER-Glieds 68 einen positiven Pegel an. Die Ausgänge der Exklusiv-ODER-Glieder
67 und 68 sind an ein ODER-Glied 69
4(i angeschlossen. Das ODER-Glied erzeugt ein Ausgangssignal
mit einem positiven Pegel wenn irgendein Eingangssignal einen positiven Pegel aufweist. Wenn
der Inhalt Meats Modusregisters A 9 und der Inhalt Mt
des Modusregisters B 10 voneinander verschieden sind.
j geht der Ausgang des ODER-Glieds 69 vom Nullpegel zum positiven Pegel über. Dies bedeutet die Erfassung
eines Modusübergangs. Nach der Erfassung des Modusübergangs wird der Ausgangspegel des ODER-Glieds
69 in einem Umkehrglied 70 invertiert, um das
5« Tor 71 zu schließen und damit das Anlegen von Taktimpulsen von der Leitung 82 an die Leitung 66 zu
sperren. Wenn kein Modusübergang festgestellt wird, weist das Ausgangssignai des ODER-Glieds 69 einen
Pegel von null auf, und die Taktimpulse von der Leitung 82 gelangen über ein UND-Glied 72 zum RL-Zähler 12,
der die Anzahl der Taktimpulse zählt bis ein Modusübergang erzeugt wird. Der RL-Zähler 12 zählt
daher den Modus RL· Das UND-Glied erzeugt einen positiven Pegel nur dann, wenn alle seine Eingangssi-
w> gnale einen positiven Pegel haben. An einer Leitung 83
tritt ein positiver Pegel auf, wenn der Zustand durch die Randzustand-Identifizierlogik 16 identifiziert ist wie es
noch später beschrieben wird, und ein UND-Glied 78 wird durch ein Umkehrglied 77 geschlossen, um zu
verhindern, daß das Ausgangssignal eines Verzögerungsglieds 76 zu einem Umkehrglied 79 gelangt Selbst
wenn daher ein Modusübergang festgestellt worden ist jedoch der Zustand noch nicht identifiziert ist erscheini
über das Umkehrglied 70, das Verzögerungsglied 76, das UND-Glied 78 ein Umkehrglied 79 und ein ODER-Glied
80 eine Änderung des Ausgangssignals des ODER-Glieds 69 vom Nullpegel zum positiven Pegel an
einer Leitung 86, wodurch der Inhalt des RL-Zählers 12 in das RL-Register 13 gegeben wird. Bei dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der RL-Zähler 12 eine Kapazität, die ihn in die Lage versetzt, höchstens
bis 1728 zu zählen. Er hat einen Binärausgang von 12 Bits, und der Ausgang des RL-Zählers wird durch
Impulse an der Leitung 86 parallel in das RL-Register 13 geschoben. Der Impuls an der Leitung 86 erscheint über
ein Verzögerungsglied 81 verzögert auch an einer Leitung 87, um den RL-Zähler 12 zurückzusetzen und
das Tor 71 zu öffnen. Infolge des öffnens des Tors 71 erscheinen die an der Leitung 82 erzeugten Taktimpulse
wieder an der Leitung 66, um die Abtastdaten aus den Zeilenspeichern 6 und 7 zu lesen und die Existenz von
Modusübergängen festzustellen. Die Taktimpulse an der Leitung 66 werden über ein UND-Glied 73 einem
Zähler 74 und den D-Flipflops 26 und 27 zugeführt. Bei dem Zähler 74 handelt es sich um einen Binärzähler, der,
wenn er zwei Taktimpulse vom Ausgang des UND-Glieds 73 gezählt hat, an eine Ausgangsleitung 75 ein
Signal vom Nullpegel abgibt, so daß jetzt das UND-Glied 73 gesperrt ist und die an der Leitung 66
auftretenden Taktimpulse nicht weiterleiten kann. Wenn die Codierung eines Zustands beendet ist, gibt die
Randzustand-Identifizierlogik 16 einen Impuls an eine Leitung 84 ab, um den Zähler 74 zurückzusetzen und den
Inhalt des RL-Zählers 12 in das RL-Register 13 zu schieben, wobei der RL-Zähler 12 zurückgesetzt wird.
Die Anzahl der Taktimpulse, die nach Beendigung der Codierung eines Zustands durch das UND-Glied 73
gelangen, ist höchstens zwei. Mit diesen beiden Taktimpulsen werden die Inhalte der D-Flipflops 22 und
23 in die D-Flipflops 26 und 27 geschoben. Das bedeutet, daß der Zustand des Modus Mc mit dem Zustand des
Modus Ma ausgewechselt wird. Unmittelbar nach dem Rücksetzen des Zählers 74 können ein dritter und
nachfolgende Taktimpulse vom Ausgang des Tores 71 nicht mehr durch das UND-Glied 73 gelangen, so daß
die D-Flipflops 26 und 27 ihren Inhalt festhalten, bis der Zähler 74 zurückgesetzt wird, um einen neuen
Zustandsidentifizierungsvorgang zu starten.
Die Randzustand-Identifizierlogik 16 enthält eine Logikschaltung zum Identifizieren eines Randzustands
und eine Codiersteuereinheit 151. Die Eingangssignale zu den in den F i g. 15 und 16 dargestellten Schaltungen
werden über die UND-Glieder 42 bis 53 angelegt, die im
Modusübergangsregister enthalten sind, sowie über eine
Ausgangsleitung 91 der Adreßsteuereinheit 8. Die Gruppe mit den Ausgangsleitungen 54 bis 57 der
UND-Glieder 42 bis 45 stellt den Zustand des Modus Ma dar, und es tritt nur an einer der vier Leitungen ein
positiver Pegel auf, wobei die übrigen Leitungen einen Nullpegel haben. Wenn beispielsweise das Signal an der
Leitung 54 einen positiven Pegel zeigt, handelt es sich bei dem Zustand, der dem Modus Ma entspricht, um den
Modus Afc In entsprechender Weise stellt die Gruppe von Leitungen 58 bis 61 den Zustand des Modus Mb dar,
und die Gruppe von Leitungen 62 bis 65 verkörpert den Zustand des Mc Wenn die Adreßsteuereinheit 8 den
Transfer der letzten Daten der Zeilenspeicher A und B beendet hat, d. h. den Transfer der Daten des 1728sten
Bildelements zum Modusregister A, ändert die Adreßsteuereinheit 8 das Signal an der Leitung 91 vom
Nullpegel zum positiven Pegel, und die Randzustand-Identifizierlogik
16 erhält damit die Information über die Beendigung des Auslesens von Abtastdaten aus
einer Abtastzeile. Die Ausgangssignale von UND-Gliedern 111 bis 125 und 131 bis 145 stellen jeweils einen
■> identifizierten Randzustand dar. Wenn ein Randzustand
identifiziert worden ist, nimmt lediglich das Ausgangssignal von einem der UND-Glieder 111 bis 125 und 131
bis 145 den positiven Pegel an, wohingegen die Ausgangssignale der übrigen UND-Glieder den Nullpegel
aufweisen. Wenn beispielsweise die Signale an den Leitungen 57, 60 und 65 den positiven Pegel haben,
erscheint lediglich am Ausgang des UND-Glieds 11 ein
Signal mit dein positiven Pegel, wobei auch an einer Leitung 105 der positive Pegel auftritt, womit angezeigt
wird, daß der dritte Zustand (£3) identifiziert worden ist.
In den Fig. 15 und 16 sind logische Schaltungen
dargestellt, die den in der Tabelle 1 gezeigten Algorithmus verwirklichen. In den Fig. 15 und 16
stellen die Pfeilchen an den Ausgängen der UND-Glie-
2ü der ODER-Funktionen dar. Die Ausgangsleitungen 101 bis 105 der UND-Glieder 111 bis 125 und 131 bis 145
dienen jeweils zur Anzeige eines Randzustands. Wenn die Leitung 101 den positiven Pegel zeigt, bedeutet dies,
daß der erste Zustand (Eo) identifiziert worden ist, und zwar mit einer Differenz von null. Wenn an der Leitung
102 der positive Pegel auftritt, bedeutet dies, daß der erste Zustand (E+) identifiziert worden ist, bei dem die
Polarität der Differenz positiv ist Der positive Pegel an der Leitung 103 zeigt an, daß der erste Zustand (E-)
identifiziert worden ist, bei dem die Polarität der Differenz negativ ist. Wenn an der Leitung 104 der
positive Pegel erscheint, wird dadurch die Identifizierung des zweiten Zustands (£2) angezeigt. Der positive
Pegel an der Leitung 105 bedeutet die Identifizierung des dritten Zustands (£3).
Die Leitungen 101 bis 105 sind an ein ODER-Glied 146 angeschlossen, an dessen Ausgangsleitung 83 der
positive Pegel auftritt, sobald ein Randzustand identifiziert worden ist. Wenn kein Randzustand identifiziert
wird, bleibt die Ausgangsleitung 83 auf dem Nullpegel.
Wenn an einer Ausgangsleitung 106, die mit den Ausgängen der UND-Glieder 121 und 141 verbunden
ist, der positive Pegel auftritt, bedeutet dies, daß das Auslesen einer Abtastzeile beendet worden ist, jedoch
dabei ein Randzustand nicht identifiziert worden ist.
Die Fig. 17 zeigt in Blockschaltbildform die Codegeneratorschaltungen.
Bei der Identifizierung des ersten Zustands mit einer Differenz von Null nimmt das Signal
an der Leitung 101 den positiven Pegel an. Der Polaritätscodegenerator 19 erzeugt daraufhin einen
digitalen Ausgang »1«, wie es in der Tabelle 6 gezeigt ist,
und führt diesen Ausgang einem ODER-Glied 152 in Übereinstimmung mit einem Schiebeimpuls an einer
Leitung 153 zu. Nachdem der erwähnte 1-Bit-Code erzeugt worden ist, steuert der Polaritätscodegenerator
19 über eine Leitung 154 die Codesteuereinheit 151 an, um an die Leitung 84 einen Impuls zu legen, der anzeigt
daß die Codierung eines Zustands beendet ist
Bei der Identifizierung des ersten Zustands E+ oder
E-, bei dem die Polarität der Differenz positiv oder negativ ist nimmt die Leitung 102 oder 103 den
positiven Pegel an, und der Polaritätscodegenerator 19 liefert an das ODER-Glied 152 ein digitales Ausgangssignal
»010« oder »011«, wie es in der Tabelle 6 gezeigt
ist, und zwar in Obereinstimmung mit dem Schiebeimpuls
an der Leitung 153. Nachdem der 3-Bit-Polaritätscode
abgegeben worden ist, steuert der Polaritätscodegenerator
19 über eine Leitung 155 den Differenzcode-
generator 18 an. Der Differenzcodegenerator 18 erhält den Inhalt des RL-Zählers über die Leitung 88, um einen
Code zu erzeugen, wie es in der Tabelle 5 angegeben ist. Nach Beendigung der Codierung des ersten Zustands
E+ oder E- steuert der Differenzcodegenerator 18 über ·-,
eine Leitung 158 die Codiersteuereinheit 151 an, die dann an die Leitung 84 einen Impuls legt, der anzeigt,
daß die Codierung eines Zustands beendet ist.
Bei der Identifizierung des zweiten Zustands £2 tritt
an der Leitung 104 der positive Pegel auf, der den Zustandscodegenerator 17 ansteuert und ihn veranlaßt,
entsprechend der Darstellung nach der Tabelle 6 ein digitales Ausgangssignal »001« dem ODER-Glied 152
zuzuführen, und zwar in Übereinstimmung mit dem Schiebeimpuls an der Leitung 153. Nachdem der
3-Bit-Code erzeugt worden ist, steuert der Zustandscodegenerator 17 über eine Leitung 157 die Codiersteuereinheit
51 an, die daraufhin an die Leitung 84 einen Impuls abgibt, der die Beendigung der Codierung
eines Zustands anzeigt.
Bei der Identifikation des dritten Zustands £3
erscheint an der Leitung 105 der positive Pegel, der den Zustandscodegenerator 17 ansteuert und ihn veranlaßt,
ein digitales Ausgangssignal »000« entsprechend der Darstellung nach der Tabelle 6 an das ODER-Glied 152 2 >
zu legen, und zwar in Übereinstimmung mit dem Schiebeimpuls an der Leitung 153. Nachdem der
3-Bit-Code abgegeben worden ist, steuert der Zustandscodegenerator 17 über eine Leitung 156 den RL-Codegenerator
20 an. In einem ersten Arbeitsschritt liest der «i RL-Codegenerator 20 über eine Leitung 89 den Inhalt
des RL-Registers 13 aus und setzt ihn entsprechend den Angaben in der Tabelle 4 in einen Code um, wobei in
Übereinstimmung mit den Schiebeimpulsen an der Leitung 153 der RL-Code gewonnen wird. In einem y,
zweiten Verarbeitungsschritt codiert der RL-Codegenerator 20 den über eine Leitung 88 erhaltenen Inhalt des
RL-Zählers 12 und führt entsprechend den Angaben in der Tabelle 4 dem ODER-Glied 152 einen Code in
Übereinstimmung mit den Schiebeimpulsen an der αί
Leitung 153 zu. Nachdem die Codierung des dritten Zustands beendet ist, steuert der RL-Codegenerator 20
über eine Leitung 159 die Codiersteuereinheit 151 an, die dann an die Leitung 84 einen Impuls abgibt, der die
Beendigung der Codierung dieses Zustands anzeigt
Das Ausgangssignal des ODER-Glieds 152 wird über die Leitung 21 dem Zwischenspeicher (S) 220 zugeführt
In der Fig. 18 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
eines nach der Erfindung ausgebildeten Decodierers dargestellt
Die in der Fig. 18 gezeigte Anordnung enthält eine Eingangsleitung 501 für empfangene Daten, einen
Zwischenspeicher (R) 55Ö, eine Zwischenspeicher-Steuereinheit 541, einen Zustandscodedetektor 542,
einen Differenzcodedetektor 543, einen RL-Codedetektor 544, ein Differenzregister 545, ein RL-Register 546,
eine arithmetische Logikeinheit 547, eine Pegelsteuereinheit 548, einen Zeilenspeicher D 549, einen
Zeilenspeicher C 556, einen Adreßzähler B 551, einen
Adreßzähler A 552, ein Adreßregister 553, einen Vergleicher 554 und einen Übergangsdetektor 555. Die
Pegelsteuereinheit 548 kehrt ihren Ausgangspegel jedesmal um, wenn ein Übergangspunkt in den
Zeilenspeicher D 549 eingeschrieben wird. Wenn mit der Decodierung einer Abtastzeile begonnen wird.
Wenn mit der Decodierung einer Abtastzeile begonnen wird, wird dieser Ausgangspegei auf einen weißen
Signalpegel gesetzt
Nachdem die empfangenen Codes unter der Steuerung der Zwischenspeichersteuereinheit 541 im Zwischenspeicher
550 gespeichert sind, wird beim Vorhandensein des ersten Zustands E+ zu Beginn der
gegenwärtigen Zeile der Code »010« dem Zustandsdetektor 542 zugeführt, um in Übereinstimmung mit der
Codezuordnung nach der Tabelle 6 einen Polaritätscode und einen Zustandscode zu erfassen, wobei der
Differenzcodedetektor 543 betätigt wird, um einen Differenzcode festzustellen, beispielsweise eine »1« in
Übereinstimmung mit der Codezuordnung der Tabelle 5, so daß in das Differenzregister 545 eine decodierte
Differenz »+1« gesetzt wird. Die decodierten Abtastdaten der vorausgehenden Zeile werden in den
Zeilenspeicher C 556 gebracht, und wenn ein Übergangspunkt in den Abtastdaten von dem Übergangsdetektor
555 festgestellt wird, wird die decodierte Differenz »+1« aus dem Differenzregister 545 dem
gegenwärtigen Wert des Adreßzählers A 552 hinzuaddiert, der durch elf Bits dargestellt wird, und das
Ergebnis dieser Addition wird in das Adreßregister 553 gebracht. Der Inhalt des Adreßzählers B 551 für die
gegenwärtige Zeile wird von dem Vergleicher 554 aufwärts gezählt, bis er gleich dem Adreßwert des
Adreßregisters 553 wird, und der Inhalt des Zeilenspeichers D 549 wird gleich dem Ausgang von der
Pegelsteuereinheit 548 bis zu der oben erwähnten Adresse gemacht, um das Schreiben zu beenden, wobei
der Ausgang der Pegelsteuereinheit 518 invertiert wird. .
Für den Fall des Zustands £0, also beim ersten
Zustand mit einer Differenz von Null, wird dem Zustandscodedetektor 542 ein Code »l« zugeführt, so
daß der 11-Bit-Inhalt des Adreßzählers A 552 durch die
arithmetische Logikeinheit 547 in das Adreßregister 553 gesetzt wird.
Beim zweiten Zustand E2 wird ein Code »001« dem
Zustandscodedetektor 542 zugeführt jedoch besteht in diesem Fall keine Notwendigkeit, Adreßdaten zu
addieren und zu subtrahieren. Im Übergangsdetektor 555 werden zwei Übergangspunkte nur festgestellt,
wenn die Adreßzähler 552 und 551 aufwärts gezählt sind, um in den Zeilenspeicher D 549 beim selben Pegel
wie der Ausgang von der Pegelsteuereinheit 548 einzuschreiben. In der Zwischenzeit bleibt der Ausgangswert
der Pegelsteuereinheit 548 konstant
Beim dritten Zustand £3 wird der RL-Codedetektor 544 betätigt, da im Anschluß an einen Zustandscode
»000« ein Folgelängencode entsprechend der Tabelle 4 zugeführt wird. Wenn die Folgelänge in Übereinstimmung
mit der Tabelle 4 gleich 1, 2, 3 oder 4 ist wird ein Folgelängencode »100«, »101«, »110« oder »111«
anschließend zugeführt so daß dieser dem Wert im Adreßzähler A 552 hinzugefügt wird. Das RcSultai wird
in das Adreßregister 553 gegeben, und in den Zeilenspeicher 549 wird bis zu einer anfangs gesetzten
Adresse derselbe Signalpegel wie der Ausgangspegel der Pegelsteuereinheit 548 geschrieben. Der Ausgang
der Pegelsteuereinheit 548 wird dann invertiert, und in den Speicher 549 wird bis zur nächsten gesetzten
Adresse derselbe Signalpegel wie der Ausgangspegel der Pegelsteuereinheit 548 eingeschrieben.
Wenn die Decodierang der gegenwärtigen Zeile beendet ist, werden über eine Leitung 557 die
rekonstruierten Abtastdaten dem Aufzeichnungsteil 610 zugeführt, und gleichzeitig wird der Inhalt des
Zeilenspeichers D 549 als die Abtastdaten der vorausgehenden Zeile in den Zeilenspeicher C 556
geschoben. Als nächstes werden die Codes vom
Zwischenspeicher 550 sequentiell erfaßt, und die als nächstes decodierten Abtastdaten werden als Abtastdaten
der gegenwärtigen Zeile im Zeilenspeicher D 549 gespeichert.
Es ist möglich, die folgenden Schritte anzuwenden: Nach der Decodierung wird der Inhalt des Zeilenspeichers
D 549 für die vorausgehende Zeile benutzt, und die Eingangsleitung wird umgeschaltet, um die nächste
Abtastzeile im Zeilenspeicher D 549 zu speichern. Sie wird als gegenwärtige Zeile decodiert.
In den Fig. 19 und 20 sind Blockschaltbilder eines Codierers und Decodierers gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An der Eingangsleitung 5 auftretende Faksimileabtastdaten
werden unter der Steuerung einer Torsteuereinheit 162 über ein Tor 161 für jede Zeile K mit einem
RL-Codierer 163 verbunden. Zu dieser Zeit setzt eine SYNC-Code-2-Einsetzschaltung 164 einen zweiten
Steuercode S YNC 2 in eine codierte Bitsequenz ein, die von dem Codierer abgeleitet wird, und danach codiert
der RL-Codierer 163 die Abtastzeile (Abtastzeile Nr. 1) im Folgelängencode, und das Tor 161 wird mit einem
Randdifferenzcodierer 190 nach der Erfindung verbunden. In Verbindung mit Abtastzeilen Nr. 2 bis Nr. K wird
eine Randdifferenzcodierung nach der Erfindung vorgenommen, und unmittelbar vor der Codierung
jeder Abtastzeile wird von einer SYNC-Code-1-Einsetzschaltung 165 ein erster Steuercode SYNCi in die
codierte Bitsequenz eingesetzt.
Wenn im Decodierer der zweite Steuercode SYNC2 von einem SYNC-Code-2-Detektor 561 festgestellt
wird, werden für eine Abtastzeile (Abtastzeile Nr. 1) die Folgelängen von einem RL-Decodierer 563 decodiert,
und die rekonstruierten Abtastdaten werden in einen Zeilenspeicher D 549 geschrieben. Nach Beendigung
der Decodierung der Abtastzeile Nr. 1 wird der Inhalt des Zeilenspeichers D 549 in einen Zeilenspeicher C 556
transferiert. Danach werden die Abtastzeilen Nr. 2, Nr. 3 ... Nr. K von einem Decodierer 580 nach der Erfindung
sequentiell decodiert, und zwar unter Verwendung des Inhalts des Zeilenspeichers C 556. Unmittelbar vor der
Decodierung jeder Abtastzeile wird der erste Steuercode SYNCi von einem SYNC-Code-1-Detektor 562
erkannt, und das Vorhandensein oder Fehlen eines Codefehlers wird von einem Codefehlerdetektor 564
festgestellt. Wenn ein Codefehler festgestellt worden ist, werden die im Zeilenspeicher C 556 gespeicherten
Abtastdaten anstelle der im Zeilenspeicher D 549 gespeicherten Adreßdaten abgegeben. Wenn der zweite
Steuercode SYNC 2 festgestellt worden ist, wird ein gewöhnlicher Decodiervorgang gestartet, um eine
Erholung vom Codefehle rzustand vorzusehen.
In den Fig. 21A und 21B sind die Ergebnisse der
Kompression mit den Kompressionsverhältnissen und Übertragungszeiten für ein Randdifferenzcodierschema
nach der Erfindung und für andere Schemen dargestellt. Die Ergebnisse wurden durch Simulation auf einem
Rechner ermittelt.
In der Fig. 21A sind die Übertragungszeit und das
Kompressionsverhältnis in Abhängigkeit von Arten von
κι Prüfdokumenten nach CClTT SGXIV bei einer Abtastdichte von 9 pel/mm · 4 mm dargestellt. Die Fig. 21B
zeigt die Übertragungszeit und das Kompressionverhältnis in Abhängigkeit von den oben erwähnten
Prüfdokumenten für den Fall einer Abtastdichte von
ι-, 9 pel/mm · 8/mm. Die Übertragungsgeschwindigkeit betrug in beiden Fällen 4800 Bit/s. Die aus den Kreisen
gebildete Kurve betrifft das eindimensionale RL-Codierschema. Bei der Kurve mit den Dreiecken handelt es
sich um das PDQ-Schema der eingangs erwähnten
jo britischen Patentschrift. Die Kurve mit den Kreuzen
bezieht sich auf das Codierschema mit relativer Adresse. Die Kurve mit den Punkten gibt das mit dem
erfindungsgemäßen Randdifferenzcodierschema erzielte Ergebnis wieder.
y, Aus der Fig.21B geht hervor, daß bei einer hohen
Abtastdichte das Kompressionsverhältnis oder die Übertragungszeit bei dem erfindungsgemäßen Schema
etwa die Hälfte der Werte für das eindimensionale RL-Codierschema betragen, und zwar für alle verschie-
j(i denartigen Dokumente. Das Codierschema mit relativer
Adresse ist bei komplizierten Dokumenten dem erfindungsgemäßen Schema unterlegen. Das PDQ-Schema
ist um einige Dutzend Prozentpunkte im Hinblick auf die Übertragungszeit dem erfindungsge-
r, mäßen Schema unterlegen. Bei einer groben Abtastdichte
ist das PDQ-Schema dem eindimensionalen RL-Codierschema bezüglich des Kompressionsverhältnisses
etwa gleichwertig, hat aber eine geringe Effizienz. Bei einer groben Abtastdichte ist das erfindungsgemäße
Schema bei der Verarbeitung eines komplizierten Dokuments allen übrigen Schemen überlegen. Auch bei
einem einfachen Dokument zeigt das erfindungsgemäße Schema zusammen mit dem Codierschema mit relativer
Adresse seine Überlegenheit gegenüber den anderen
4-, Schemen. Der Erfindungsgegenstand bringt somit
sowohl bei einfachen als auch komplizierten Dokumenten im Hinblick auf das Kompressionverhältnis und die
Übertragungszeit einen erheblichen technischen Fortschritt mit sich. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße
Schema bezüglich der Realisierung mit den anderen Schemen gleichwertig oder ihnen überlegen.
Hierzu 12 Blatt Zeichnunszen
Claims (4)
1. Verfahren zum Obertragen eines Zweipegel-Faksimilesignals
mittels Codierung der relativen Positionen der Pegeländerungen zwischen dew
Bildelementen benachbarter Abtastzeilen eines zu übertragenden Bildes, bei dem das Bild längs jeder
Zeile benachbarter Abtastzeilen abgetastet wird und die gewonnenen binären Abtastdaten einer codierten
vorausgehenden Zeile, die an eine zu codierende gegenwärtige Zeile angrenzt, und die Abtastdaten
der gegenwärtigen ZeDe in einer solchen Weise fortlaufend gespeichert werden, daß die Abtastdaten
der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeiie gleichzeitig zugegriffen werden können, und
bei dem einander entsprechende Bildelemente der Abtastdaten der vorausgehenden Zeile und der
gegenwärtigen Zeile längs einer Abtastlinie gleichzeitig zugegriffen werden, um in den beiden
Abtastzeilen längs der Abtastlinie aufeinanderfolgende Stellen eines ersten und eines zweiten
Übergangspunktes zwischen den beiden Pegeln festzustellen, dadurch gekennzeichnet, 2*
daß zur Vornahme einer sequentiellen Randdifferenzcodierung bei der Feststellung der beiden
Übergangspunkte die folgenden Zustände identifiziert werden:
JO
a. ein erster Zustand, bei dem der eine der beiden Übergangspunkte in der vorausgehenden Zeile
und der andere der beiden Übergangspunkte in der gegenwärtigen Zeile auftritt,
b. ein zweiter Zustand, bei dem die beiden J5
Übergangspunkte ausschließlich in der vorausgehenden Zeile auftreten, und
c. ein dritter Zustand, bei dem die beiden Übergangspunkte ausschließlich in der gegenwärtigen
Zeile auftreten,
wobei gemessen wird:
a) beim ersten Zustand der Wert der Differenz zwischen den Stellen des Auftretens der beiden
Übergangspunkte in der vorausgehenden und der gegenwärtigen Zeile sowie die Richtung der
Differenz und
b) beim dritten Zustand ein erster Abstand zwischen dem zweiten Übergangspunkt in dem
dem dritten Zustand unmittelbar vorausgehenden Zustand und dem ersten Übergangspunkt
im dritten Zustand sowie ein zweiter Abstand zwischen dem ersten Übergangspunkt und dem
zweiten Übergangspunkt im dritten Zustand,
und wobei digitale Ausgangssignale erzeugt werden, die jeweils anzeigen:
a) für den ersten Zustand die Differenz und die ω
Richtung der Differenz einschließlich eines Signals, das den ersten Zustand selbst identifiziert,
b) für den zweiten Zustand ein Signal, das den zweiten Zustand selbst identifiziert, und f>5
c) für den dritten Zustand den ersten und den zweiten Abstand einschließlich eines Signals,
das den dritten Zustand selbst identifiziert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß festgestellt wird, ob oder ob nicht nach dem Auftreten des ersten Übergangspunkts in der
vorausgehenden Zeile oder in der gegenwärtigen Zeile der zweite Übergangspunkt an derselben
Stelle in der gegenwärtigen Zeile und in der vorausgehenden Zeile auftritt, und daß für den Fall,
wenn der zweite Übergangspunkt in beiden Abtastzeilen an derselben Stelle erscheint, für den
ersten Zustand, den zweiten Zustand und den dritten Zustand eine Zustandsidentifikationspriorität vorbestimmt
wird (F i g. 7).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastzeilen in vorbestimmte
Abschnitte unterteilt werden, daß ein erster Steuercode zum Feststellen von Fehlern unmittelbar
vor der Codierung jedes Abtastabschnitts eingefügt wird, daß ein selbstsynchronisierter zweiter Steuercode
zur Erholung von einem Fehlerzustand unmittelbar vor der Codierung jeder K-ten (K= 1,2,
3,...) Abtastzeile eingefügt wird und daß der erste Abtastabschnitt jeder K-ten Abtastzeile lediglich
unter Verwendung von Bildsignalinformation des Abtastabschnitts codiert wird, ohne dabei Bildsignaliüformation
der vorausgehenden Abtastzeile zu verwenden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten
Zsilenspeicher (6) zum Speichern von Abtastdaten einer vorausgehenden Zeile, die an eine zu
codierende gegenwärtige Zeile angrenzt, wobei die Abtastdaten zweipegelige Bildelementsignale darstellen
und Übergangspunkte vom ersten zum zweiten Pegel oder umgekehrt enthalten, einen
zweiten Zeilenspeicher (7) zum Speichern von Abtastdaten der zu codierenden gegenwärtigen
Zeile, eine Speicheradreßsteuereinheit (8) zum Steuern des Einschreibens in die beiden Zeilenspeicher
und des Auslesens aus den beiden Zeilenspeichern, einen Modusvergleicher (11) zum Vergleichen
des Moduszustands, der sich aus einem Bildelement der vorausgehenden Zeile und einem Bildelement
der gegenwärtigen Zeile zusammensetzt, das unmittelbar unter dem Bildelement der vorausgehenden
Zeile liegt, eine Zustandsidentifizierungslogik (16) zum Identifizieren eines ersten Zustands, bei dem
zwei Übergangspunkte, die aufeinanderfolgend längs einer Abtastlinie auftreten, in der vorausgehenden
Zeile und in der gegenwärtigen Zeile erscheinen, eines zweiten Zustands, bei dem die
beiden Übergangspunkte lediglich in der vorausgehenden Zeile vorhanden sind, und eines dritten
Zustands, bei dem die beiden Übergangspunkte lediglich in der gegenwärtiger. Zeile vorhanden sind,
einen Folgelängenzähler (12) zum Zählen der Länge desselben Modus bis zu einer Moduszustandsänderung,
ein Folgelängenregister (13) zum Speichern des Zählwerts der Modusfolgelänge vom zweiten
Übergangspunkt im vorausgehenden Zustand bis zum ersten Übergangspunkt im gegenwärtigen
Zustand, einen Zustandscodegenerator (17) zum Erzeugen von Codes, die den zweiten und den
dritten Zustand anzeigen, einen Polaritätscodegenerator (19) zum Erzeugen eines Plus-, Minus- oder
Null-Code im Falle des ersten Zustands, einen Differenzcodegenerator (18) zum Umsetzen des
Werts des Folgelängenzählers in einen Code und einen Folgelängencodegenerator (20) zum sequen-
«eilen Umsetzen des Inhalts des Folgelängenregisters
und des Inhalts des Folgelängenzählers in Codes für den Fall des dritten Zustands.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen eines Zweipegel-Faksimüesignals gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Ein solches Verfahren und entsprechende Vorrichtungen sind allgemein bekannt und machen zur Herabsetzung
der Redundanz von dem üblichen zweidimensionalen sequentiellen Codierschema Gebrauch, bei dem im
wesentlichen nur die Pegeländerungen zwischen Bildelementen benachbarter Zeilen codiert r-nd übertragen
werden. Bevor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigte, das zweidimensionale sequentielle
Codierschema betreffende Stand der Technik im einzelnen gewürdigt wird, sollen zur Erläuterung des
Faksimileverfahrens einige kurze Hinweise gegeben werden.
Das Faksimileverfahren ist ein einfaches Übertragungsverfahren für Dokumente, und seine Anwendung
hat sich in den letzten Jahren stark ausgeweitet. Die Codierung und Übertragung erfolgt zweckmäßigerweise
in Binärsignaldarstellung. Dabei wird ein Bild abgetastet und in Bildelemente (pel) eines ersten Pegels
(beispielsweise eines Schwarzpegels) und eines zweiten Pegels (beispielsweise eines Weißpegels) aufgelöst.
Allerdings ist die Faksimilesignalmenge, die man bei der Abtastung eines Originaldokuments erhält, enorm hoch.
Bei der Abtastung eines Dokumentes der Größe JIS-A4 (210 mm · 297 mm) mit einer Abtastdichte von
8 pel/mm sowohl in der Haupt- als auch Hilfsabtastrichtung
beträgt bei binärer Darstellung die Menge der Faksimilesignale etwa 4 · 106 Bits. Zur direkten
Übertragung der Signale wird daher viel Zeit benötigt, und zur Speicherung der Signale ist eine große
Speicherkapazität erforderlich.
Um die Effizienz der Übertragung von Faksimilesignalen
zu erhöhen, sind verschiedenartige redundanzherabsetzende Codierschemen bekannt geworden.
Diese Schemen nutzen die Redundanz des Faksimilesignals aus und vermindern durch redundanzherabsetzende
Codierung ohne Beeinträchtigung der Bildqualität die Anzahl der zu übertragenden und zu speichernden
Bits.
Die Grundidee des redundanzherabsetzenden Codierschemas besteht darin, einen Signalzug mit Redundanz
als eine Sequenz von Folgezuständen zu identifizieren und in Übereinstimmung mit der Frequenz
des Auftretens jedes Zustands jeden der Zustände durch Codes variabler Länge darzustellen.
Das herausragendste herkömmliche Codierschema ist das zweidimensionale sequentielle Codierschema, das
die Codierung durch sequentielle Anwendung der Korrelation zwischen benachbarten Abtastzeilen durchführt.
Bezüglich des zweidimensionalen sequentiellen Codierschemas wird auf die folgenden Literaturstellen
verwiesen:
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