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N.V.PHILIPS'GLOEILA}TENFABRIEKEN, Eindhoven
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"Verfahren und Anordnung zur Fehlerkorrektur bei Faksimile-Übertragung"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerkorrektur beim Übertragen von graphischer
Information auf einer Vorlage mittels elektrischer Signale, die die Helligkeitswerte
der aufeinanderfolgenden Bildpunkte beim zeilenweisen Abtasten der Vorlage im Sender
darstellen, wobei die elektrischen Signale Jeder Zeile so in Codewörter umgewandelt
werden, daß die Anzahl und gegebenenfalls die Länge der Codewörter über eine Zeile
variabel ist, und diese Codewörter zusammen mit Zeilenende-Markierungen zum Empfänger
übertragen und dort in eine Folge elektrischer Signale entsprechend der sendeseitigen
Folge der Bildpunkte zurückgewandelt und gespeichert werden und die Anzahl der durch
die Signalfolge gegebenen Bildpunkte 3eder Bildzeile mit einem vorgegebenen Wert
verglichen wird und bei einer Abweichung der Anzahl Bildpunkte einer Zeile vom vorgegebenen
Wert eine Korrekturmaßnahme ausgelöst wird.
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Dieses genannte Verfahren ist bekannt aus der DT-OS 2 347 835.
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Dabei wird im Falle einer fehlerhaft empfangenen Bildzeile, bei der
beim Entreffen der Zeilenende-Markierung nicht die vorgegebene Anzahl Bildpunkte
empfangen wurde, die fehlerhafte Signalfolge der gestört empfangenen Bildzeile durch
die Signalfolge der vorhergehenden Bildzeile ersetzt. Wenn sich die Störungen bei
der Übertragung der Codewörter 3edoch häufen,
wird das übertragene
Bild im Falle eines Schriftstückes insbesondere bei kleiner Schrift leicht unleserlich,
oder im Falle graphischer Information wie z.B. Wetterkarten ergeben sich merkliche
Verschiebungen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren so auszugestalten,
daß bei einer gestört empfangenen Bildzeile die ungestört empfangenen Teile möglichst
weitgehend erhalten bleiben und die Korrektur sich im wesentlichen nur auf die tatsächlich
gestörten Teile der Bildzeile beschränkt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Signale dieser Zeile mit den entsprechenden, gespeicherten Signalen
der vorhergehenden und/oder folgenden Zeile verglichen werden und daß bei Unterschreitung
eines Schwellwertes für die Übereinstimmung beim Vergleich der Rest der gestört
empfangenen Zeile so verschoben wird, daß diese gesamte Zeile die vorgegebene Anzahl
Bildpunkte enthält. Durch einen solchen Vergleich kann der Bereich des Fehlerortes
in der Bildzeile genügend genau bestimmt werden, da es sich herausgestellt hat,
daß durch Korrelation der Bildpunkte zweier benachbarter Abtastzeilen eine durch
einen Übertragungsfehler bedingte Verschiebung von Bildpunkten überraschend gut
erkennbar und damit der Fehlerort lokalisierbar ist. Der Vergleich der Signale benachbarter
Bildzeilen findet insbesondere bei dem üblichen Fall der Übertragung von nur zwei
Helligkeitswerten, nämlich schwarz und weiß, nur für die schwarzen Bildpunkte statt,
die die geringere Häufigkeit haben. Aus der gestört empfangenen Bildzeile wird gemäß
der Erfindung eine Bildzeile erhalten, die weitgehend mit der abgetasteten Bildzeile
übereinstimmt und nur in einem kleinen Bereich falsche Informationen enthält. Bei
geeigneter Codierung der Signalfolge, wie beispielsweise in der DT-OS 24 40 768
beschrieben, ist bei einer kurzen Störung während der Übertragung der fehlerhafte
Teil der Bildzeile auch nur kurz, da dieser bekannte Code schon wenige Bits nach
der Störung bezüglich des Anfangs und Endes der Codewörter
wieder
in der richtigen Weise decodierbar ist. Da sich ein solcher gestörter Bereich im
allgemeinen nur über wenige Millimeter erstreckt, ist die resultierende Beeinträchtigung
der Lesbarkeit nach der erfindungsgemäßen Korrektur der gestörten Bildzeile nur
gering.
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An Stelle der fehlerhaften Bildpunkte, bei denen schwarze Punkte an
falschen Stellen besonders störend sind, können auch nur weiße Punkte ausgegeben
werden, die im optischen Eindruck wesentlich weniger störend sind. Zweckmäßig ist
es Jedoch auch, daß zur Korrektur der fehlerhaft empfangenen Zeile ferner die Signale
der bzw. einer der benachbarten Zeilen an den Stellen eingesetzt werden, an denen
beim Vergleich keine ausreichende Übereinstimmung zwischen den Signalen benachbarter
Zeilen besteht, und die fehlende Übereinstimmung zeigenden Signale der fehlerhaft
empfangenen Zeile nicht berücksichtigt werden. Auf diese Weise werden die gestörten
Bildpunkte nahezu optimal korrigiert, so daß der Fehler kaum noch erkennbar ist.
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Eine besonders gute Lokalisierung des Fehlerortes in der gestört empfangenen
Bildzeile, d.h. des Anfangs und des Endes der Störung, ist dann möglich, wenn der
Vergleich bezogen auf den Anfang und das Ende der fehlerhaft empfangenen Zeile durchgeführt
wird und das Einsetzen der Signale der benachbarten Zeilen an den Stellen erfolgt,
an denen weder bezogen auf den Anfang noch auf das Ende der fehlerhaften Zeile eine
ausreichende Übereinstimmung besteht. Durch das mitempfangene Zelenende-Signal ist
das Zeilenende ebenso genau definiert wie der Zeilenanfang, so daß die mangelnde
Übereinstimmung nach einer Störung durch Verschiebung der folgenden Bildpunkte wegen
vorübergehend falscher Decodierung durch den Vergleich vom Ende der Zeile praktisch
eliminiert wird.
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Ausführungsbeispielse der Erfindung werden nachstehend anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig.1 Diagramme zur Erläuterung
der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Systems für den Fall, daß die Länge der
decodierten Zeile zu groß ist, Fig.2 Diagraurßzur Erläuterung der Wirkungsweise
des erfindungsgemäßen Systems für den Fall, daß die Länge der decodierten Zeile
zu klein ist, Fig.3 ein Blockschaltbild eines Empfängers zur Anwendung in dem erfindungsgemäßen
System.
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Für die Figurenbeschreibung wird vorausgesetzt, daß eine Bildzeile
1728 Bildelemente umfaßt, die Je von einem Bit repräsentiert werden.
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In den Zeilen a, b und c nach Fig.1A sind die Bildzeilen n-1, n und
n+1 bitzahlweise dargestellt. Die Länge der Zeile n ist größer als die Normalzahl
entsprechend 1728 Bits.
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In den Zeilen a, b, c und d nach Fig.13 ist die Art und Weise dargestellt,
wie die Bildinformation der Zeilen n-1, n und n+1 in den Speicherstellen eines Informationsspeichers
gespeichert sind.
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Die Information der Zeile n ist über zwei Speicherstellen verteilt.
Der Kopf der Zeile n (H), der aus den Bits 1 bis einschließlich 1728 besteht, ist
in der Speicherstelle entsprechend der Zeile b gespeichert. Das Ende der Zeile n
der aus (von hinten nach vorn) dem letzten Bit E in der Zeile n bis einschließlich
Bit E-1727 besteht, ist in der Speicherstelle entsprechend Zeile c gespeichert.
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In Jeder Speicherstelle ist ein Raum zum Speichern eines Identifizierungskennzeichens
(tag) vorhanden, das angibt, ob in der Speicherstelle eine Zeile mit der richtigen
Länge gespeichert ist (OK), oder ob der Kopf (K) bzw. das Ende (S) einer Zeile darin
gespeichert ist.
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Aufgrund dieser Identifizierungskennzeichen kann ein Prozessor die
Information einer Zeile zum Register des Druckers weiterleiten oder die Zeileninformation
zunächst korrigieren und dann zum Register weiterleiten.
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Die Korrektur der Zeileninformation und der Zeile n erfolgt auf die
Art und Weise, wie dies in Fig. 1C dargestellt ist.
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Der Kopf der Zeile n wird ab Bit Nr. 1 bitweise mit den entsprechenden
Bits der Zeile n-1 und/oder der Zeile n+1 verglichen. Die Anzahl Male, daß Ungleichheit
festgestellt wird, wird in einem Register gezählt. Wenn diese Anzahl eine gewisse
Grenze überschreitet, wird der Vergleichsprozeß angehalten. Damit ist eine Stelle
X bestimmt, siehe Zeile b in Fig.1C.
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Auf ähnliche Weise wird das Ende der Zeile n von Bitnummer E, d.h.
hinten anfangend, bitweise mit der Zeile n-1 und/oder der Zeile n+1 verglichen.
Auf dieselbe Art und Weise wird hier eine Stelle Y bestimmt, siehe Zeile c in Fig.1C.
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Die Stellen X und Y bilden die Grenzen des Intervalls, in dem beim
Decodieren vermutlich ein Fehler gemacht wurde. Als Kriterium zur Bestimmung der
Stellen X und Y wird die Korrelation zwischen den Bildzeilen ausgenutzt. Es ist
also eine zusätzliche Information in Form von Kontrollbits notwendig, um die Fehlerstelle
zu ermitteln.
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Die Rekonstruktion R(n) der Zeile n, wie diese in der Zeile d nach
Fig. 1C dargestellt ist, wird nun, vorne anfangend, aus den Bits mit den Nummern
1 bis einschließlich X des Kopfes der decodierten Zeile und hinten anfangend durch
die Bits E bis einschließlich Y des Endes der decodierten Zeile gebildet.
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Es kann zufälligerweise passieren, daß X = Y ist. In diesem Fall kann
R(n) völlig aus dem Kopf und dem Ende der Zeile n zusammengestellt werden. Wenn
X kleiner ist als Y, bleibt zwischen X und Y ein Zeilenabschnitt übrig, der sich
nicht aus dem Kopf oder dem Ende der Zeile bestimmen läßt. Für diesen Zeilenabschnitt
kann bei der Rekonstruktion R(n) der entsprechende Zeilenabschnitt der Zeile n-i
ausgefüllt werden.
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Fig.2 bezieht sich auf den Fall, wo die decodierte Zeile kleiner ist
als 1728 Bits. Die Darstellung von Fig.2 entspricht der von Fig.1 und ist selbsterläuternd.
Der einzige Unterschied ist, daß die Speicherstellen für den Kopf und das Ende der
Zeile n nicht völlig gefüllt sind und beide dieselbe Information enthalten, Jedoch
über eine Anzahl Stellen verschoben.
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Im Falle einer zu kurzen Zeile ist X immer kleiner als Y.
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Der zwischen X und Y fehlende Zeilenabschnitt läßt sich aus der Zeile
n-1 ableiten.
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Der in Fig.3 dargestellte Empfänger zur Verwendung im System enthält
eine Eingangsklemme 1 zum Empfangen der Zeilensignale, einen Demodulator 2, eine
Decodieranordnung 3, ein Empfangsregister 4, einen elastischen Speicher 5, einen
Prozessor 6 und als Ausgang das Register 7 des Druckers.
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Weiter enthält der Empfänger einen Detektor 8 zum Detektieren des
Anfanges einer neuen Zeile und einen Zähler 9 zum Zählen der Anzahl Bits einer decodierten
Zeile. Eine mit dem Zähler 9 und dem Detektor 8 gekoppelte Steueranordnung 10 steuert
das Einschreiben der Information in den elastischen Speicher 5. Insbesondere versorgt
die Anordnung 10 die Identifizierung der Information mit OK, K oder S und das Einschreiben
der Information an der richtigen Stelle.
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Der Prozessor 6 wird bei Detektion der Identifizierung K oder S wirksam.
In diesem Fall wird die Übertragung der Information zum Register 7 unterbrochen.
Der Prozessor rekonstruiert die Zeile aus den durch K und S identifizierten Informationen
und führt die rekonstruierte Zeile dem Register 7 zu.
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Es dürfte einleuchten, daß im Rahmen der Erfindung viele Abwandlungen
der Ausführungsform des Empfängers möglich sind.