DE3202913C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung eines Grauwertkomponenten enthaltenden Faksimilesignals - Google Patents

Abstract

Ein Grauwert-Faksimilesignal wird in eine Vielzahl von Blocksignalen unterteilt, von denen jedes aus einer Vielzahl von Bildelementsignalen zusammengesetzt ist. Für jedes Blocksignal werden binäre Zwischeninformationen gewonnen, die anzeigen, ob der Pegel der einzelnen Bildelementsignale höher oder niedriger als ein Schwellenwert ist. Ferner werden gewonnen eine mittlere Gradationsinformation der Bildelementsignale, deren Pegel über dem Schwellenwert liegt, sowie eine mittlere Gradationsinformation der Bildelementsignale, deren Pegel unter dem Schwellenwert liegt. Wenn die Differenz zwischen den beiden mittleren Gradationsinformationen, die die Gradation des Blocksignals repräsentiert, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und/oder die Anzahl von Bildelementsignalen, deren Pegel über dem Schwellenwert liegt, und die jener, deren Pegel unter dem Schwellenwert liegt, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird das Blocksignal durch eine der beiden Gradationsinformationen repräsentiert und werden alle Zwischeninformationen des Blocksignals auf einen Wert der binären Zwischenwertinformation gesetzt. Die so erhaltene Zwischeninformation wird in gleicher Weise wie herkömmliche binäre Faksimilesignale codiert, und die Gradationsinformation wird entsprechend der Folgelänge aufeinanderfolgender Blöcke derselben Gradationsinformation codiert. Die codierten Daten der Zwischeninformationen und die codierten Daten der Gradationsinformation werden zusammengesetzt und ausgeliefert.

Description

mit einer Zwischeninformationserzeugungseinrichtung (27,28,29,31), der das Grauwert-Faksimilesignal zugeführt wird, die dieses Signal in eine Vielzahl von Blocksigna'en aufteilt, von denen sich jedes aus einer Vielzahl von Bildelementsignalen zusammensetzt, die die Bildelementsignale eines jeden Blocksignais unter Verwendung eines Schwellenwerts (P₀) in zwei Gruppen klassifiziert und die Zwischeninformationen (Φ/,) erzeugt, die angeben, welcher der beiden Gruppen die einzelnen Bildelementsignale angehören,

mit einer Einrichtung (32, 33) zur Erzeugung von Gradationsmittelwerten (P], P2) der Bildelementsignale der beiden Gruppen als repräsentativen Gradationsinformationen des Blocksignals,

mit einer Entscheidungseinrichtung (34) zur Feststellung, ob die Differenz zwischen den beiden repräsentativen Gradations-Informationen (P], Pj) kleiner als ein vorbestimmter Wert (n) und/oder ob die Anzahl (N], N{) der Bildelementsignale, die einer der beiden Gruppen angehörer., kleiner als ein vorbestimmter Wert (m) ist, und

mit einer Einrichtung, durch die die repräsentativen Gradations-Informationen des Blocksi-

i gnals zu einer gemacht und die Zwischeninformation des Blocksignals einer der beiden Gruppen angehörend gemacht werden;

-, eine erste Codiereinheit (23) zum Codieren der Zwischeninformationen von der Recheneinheit (22) in einen Binärcode unter Verwendung einer Codetabelle (37) zur Schaffung codierter Zwischeninformationsdaten,

in eine zweite Codiereinheit (24) zum Codieren der Gradations-Information von der Recheneinheit (22) zum Erhalt codierter Gradationsdaten, und
eine Verknüpfungseinheit (25) zum Zusammensetzen der codierten Zwischeninformationsdaten von der ersten Codiereinheit (23) und der codierten Gradationsdaten von der zweiten Codiereinheit (24) zu codierten Ausgangsdaten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (22) einen ersten Rechner (28) zur Errechne ,g der als der Schweüwcri dienenden mittleren Dich'e (Pa) eines jeden Blocksignals aufweist, daß die Zwischeninformationserzeugungseinrichtung einen Vergleicher (29) umfaßt, der den Schwellenwert mit cien

y, einzelnen Bildelementsignalen des Blocksignals vergleicht und das Vergleichsergebnis als Zwischeninformation (Φ,_;) ausgibt, daß die Bildelementsignale des entsprechenden Blocksignals vom Ausgangssignal des Vergleichers (29) ausgewählt und auf einen

jo zweiten und einen dritten Rechner (32, 33) verteilt werden, von denen der zweite Rechner eine der repräsentativen Gradations-Informationen (P]) aus der ihm zugeführten Anzahl (N)) von Bildelementsignalen und der Summe ihrer Pegel errechnet, während der dritte Rechner (33) die andere repräsentative Gradations-Information (P₂) aus der Anzahl der ihm zugeführten Bildelementsignale und der Summe ihrer Pegel errechnet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite CcJiereinehit (24) eine Einrichtung (39) zum Vergleich der repräsentativen Gradations-Information eines jeden Blocksignals mit der repräsentativen Gradations-Information eines unmittelbar vorhergehenden Blocksignals, einen Blockiolgelängenzähler (41), der bei jeder durch die vergleichende Einrichtung (39) festgestellten Übereinstimmung um eins weitergedrückt wird, und eine Codetabelle (37) zur Ausgabe codierter Daten entsprechend dem Inhalt des Blockfolgelängenzählers (41) nach Feststellen einer Nichtübereinstimmung durch die vergleichende Einrichti'ng (39) aufweist.

H Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 oder 12. dadurch gekennzeichnet, daß die erste Codiereinheit

(23) eine Codiere: iheit für ein binäres Faksimilesignal ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Die Erfindung befabt sich insbesondere mit einem Verfahren und einer Vorrichtung dieser Art zur Codierung eines Faksimilesignals mit Grauwertkomponente (nachfolgend als Grauwcrt-Faksimiiesignai be-

zeichnet), wie es durch Abtastung eines Grauwerte aufweisenden Bildes, etwa einer Fotografie, entsteht, und mit der Decodierung der codierten Information.

Bekannte Verfahren zur Codierung von Grauwertbildsingalen mit Kompresston des Signalfrequenzban- des sind

1. ein sogenanntes Vorhersagecodierverfahren,

2. ein Bit-Ebenen-Verfahren,

3. ein Halbtonanzeigeverfahren und

4. ein Blockcodierverfahren.

Bei dem Codierverfahren 1. wird die Gradation der einzelnen Bildelemente bzw. des diesem entsprechenden Signals aufgrund der Gradation der umliegenden π Bildelemente vorhergesagt und die Differenz zwischen dem der Vorhersage entsprechenden Signal und einem tatsächlichen Bildelementsignal codiert. Die Anzahl der der Vorhersage zugrunde gelegten umgebenden Büdelemente liegt üblicherweise im Bereich von 1 bis 10. >o Grundsätzlich wird die Genauigkeit der Vorhersage um so besser, je mehr umgebende Bildelemente verwendet werden, und desto mehr nähert sich das Differenzsignal dem Wert Null, während die Vorhersageverarbeitung immer komplizierter wird. Der Codierungswirkungs- r> grad ist bei diesem Verfahren nicht sehr hoch und liegt etwa im Bereich von 1,5 bis 2,0 Bits/Bildelement. Darüber hinaus ist eine enorme Tabelle (Speicher) für die Vorhersageverarbeitung erforderlich.

Bekannte Binärcodierverfahren für Faksimilesignale >o sind das modifizierte Huffman-Codierverfahren und das modifizierte Read-Codierverfahren. die nach CCITT international genormt sind. Das bekannte Vorhersage-Codierverfahren läßt sich bei einer nach diesen international genormten Codierverfahren arbeitenden i=> Faksimileanordnung schwierig einsetzen.

Bei dem Bit-Ebenen-Verfahren 2. werden der Amplitudenwert eines Grauleiter oder Grauwertsignals für jedes Bildelementsignal in einen PCM-Code umgesetzt und nach einer der oben erwähnten international genormten Cod'ierungsmethoden Bilder von Bitebenen derselben Gewichtung binär codiert. Der Codierungswirkungsgrad beträgt bei diesem Codierungsverfahren etwa 2 bis 3 Bits/Bildelement und ist niedriger als die der anderen Codierungsverfahren. Darüber hinaus wird das Binärsignal der Bitebene des höchstwertigen Bits identisch mit einem binären Faksimilesignai ohne Grauwerte, während mit Annäherung an die Bitebene des niedrigwertigen Bits das Binärsignal allmählich in Rauschen übergeht und sich nicht mit den vagenannten International genormten Codierungsverfahren verträgt.

Beim Halbtonanzeigeverfahren 3. wird ein Bild in mehrere Blöcke unterteilt das Verhältnis zwischen der Anzahl schwarzer Bildelemente und der Anzahl weißer Bildelemente für jeden Block ausgewählt um eine mittlere Gradation des Blocks zu erhalten, und der Halbton gemäß der Binärdefinition der weißen und schwarzen Bildelemente dargestellt Wenn bei diesem Verfahren ein senderseitig erhaltenes Binärsignal nach den vorgenannten international genormten Codierverfahren codiert wird, dann wird ein Gradationssignal gesendet wie es ist, und empfangsseitig werden die Grauwerte entsprechend der Dichte weißer und schwarzer Bildelemente in den einzelnen Blöcken dargestellt Da bei diesem Verfahren die mittlere Gradation für die einzelnen Blöcke in Form des Verhältnisses zwischen der Anzahl weißer Bildelemente und der Anzahl schwarzer Bildelemente in dem Block geliefert wird, wird die Bildqualität schlecht. Da das Binärsignal sich bezüglich der statistischen Eigenschaft erheblich vom binären Faksimilesignal unterscheidet, ist es schwierig, die genannten international genormten Codierverfahren anzuwenden.

Das gattungsgemäße Blockcodierverfahren 4. schließlich ist beispielsweise in der DE-OS 28 SI 481 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Bild in mehrere Blöcke aufgeteilt und für jeden Block auf der Basis der mittleren Gradation des Blocks ein binäres Auflösungssignal gewonnen. Der Block wird von zwei Gradationssignalen der mittleren Gradation der Bildelementsignale entsprechend einem der beiden Werte des Auflösungssignals und der mittleren Gradation der Bildelementsignale entsprechend dem anderen Wert des Auflösungssignals dargestellt. Der Codierungswirkungsgrad beträgt bei diesem Verfahren etwa 1 Bii/Bildelement und ist immer noch unzureichend. Darüber hinaus eignet sich dieses Verfahren nicht gut in Verbindung mit den vorgenannten international genormten Codierverfahren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines Grauwert-Faksimilesignals zu schaffen, die eine wirkungsvolle Codierung erlauben, die gut in Verbindung mit den international genormten Codierverfahren einsetzbar sind und möglichst di·; Verwendung vorhandener Faksimilegeräte gestatten und damit wirtschaftlich vorteilhaft sind. Das wiedergegebene Bild soll gute Qualität aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 11 gelöst.

Bei diesem Verfahren wird das Grauwert-Faksimilesignal in eine Vielzahl von Blocksignalen unterteilt, von denen jedes ein Faksimilesignal eines einer Vielzahl von Blöcken ist, in die die dem Grauwert-Faksimiiesignai zugrundeliegende Vorlage unterteilt ist. Jeder der Blöcke ist aus einer Vielzahl von Bildelementen zusammengesetzt. Die so gewonnenen Blocksignale werden je durch zwei Gradationsinformationen und eine den einzelnen Bildelementen entsprechende binäre Zwischeninformation dargestellt. Die beiden Gradationsinformationen sind der Gradationsmittelwert einer Gruppe von Bildelementen geringerer Gradation als der mittlere Gradation des entsprechenden Blocks sowie der Gradationsmittelwert einer Gruppe von Bildelementen höherer Gradation. Die Zwischeninformation sagt aus, ob das einzelne Bildelementsignal der Bildelementgruppe mit niedrigerer Gradation oder derjenigen mit höherer Gradation angehört. Für den Fall, daß im wesentlichen kein Unterschied zwischen den beiden das Blocksignal darstellenden Gradationsinformationen besteht, wird nur eine Gradationsinformation benutzt, während alle Zwischeninformationen des Blocks auf den einen Wert des binären Signals der Zwischeninformation, vorzugsweise auf den Wert eingestellt werden, der Weiß im Bild repräsentiert Wenn die Anzahl von Bildelementen, die zur Bildelementgruppe niedrigerer oder höherer Gradation gehört sehr klein ist, dann wird die Gradationsinformation des Blocksignals nur durch die Gradationsmittelwertinformation der anderen Bildelementgruppe dargestellt während die Zwischeninformationen auf einen Wert des Binärsignals, vorzugsweise den Wert der Weiß im Bild kennzeichnet eingestellt werden. Wenn die beiden Gradationsinformationen einander im

wesentlichen gleich sind und die Anzahl von Bildelementen einer der Gruppen sehr klein ist, dann kann für eine von ihnen die obige Verarbeitung entfallen. Die erstere Verarbeitung schließt den Einlfuß des Rauschens eines Zwischenpegels aus, das sich im wesentlichen über die gesamte Fläche aller Blöcke verteilt. Die letztere Verarbeitung entfernt geringes Rauschen, das lokal in dem Bloci vorhanden ist.

Die so für eine Vielzahl von Blocksignalen erhaltene Zwischeninformation wird in der Reihenfolge des Auftretens der Vorlagefaksimilesignale in Binärcode codiert. Hierbei können jene international genormten Codes wie der modifizierte Huffman-Code, der modifizierte Read-Code etc. eingesetzt werden, die auch bei bekannten binären Faksimilesignalcodierverfahren benutzt werden. Speziell in dem Fall, daß das Blocksignal nur durch eine Gradationsiniormation dargestellt wird, wird wie zuvor beschrieben, für jedes Bildelement die gleiche Zwischeninformation gerieten, so daß die Verteilung der Zwischeninformation ähnlich derjenigen wird, wenn eine Vorlage in Form einer binären Darstellung von Schwarz und Weiß aufgeteilt wird, das heißt die Verteilung wird ähnlich der Verteilung der Binärsignale einer binären Faksimileinformation. Im Fall des modifizierten Huffman-Codes werden die schwarzen und die weißen Bildelemente je entsprechend ihrer Folgelänge codiert, wobei der Code hoher Häufigkeit eine geringe Codlänge erhält. Das heißt, daß bei einer wirkungsvollen Codierung die statistische Eigenschaft der einzelnen Bildelemente in Betracfit gezogen wird, so daß die für seinen Code notwendige Anzahl von Bits klein ist. Die Folge der Zwischeninformation ist, wie erwähnt, in der Verteilung dem binären Faksimilesignal ähnlich, und ihre statistische Eigenschaft der Kontinuität des Binärcodes wird ähnlich. Folglich können die Zwischeninformationen wirkungsvc" codiert werden, wenn, sie in der Reihenfolge, auf die zuvor hingewiesen wurde, nach den international genormten Codierverfahren codiert werden. Das heißt, bei Anwendung der Erfindung kann das Codieren und Decodieren wirkungsvoll unter Ausnutzung der vorhandenen Technik und existierenden Geräte vorgenommen werden.

Außerdem wird die Gradationsinformation codiert, so wie erforderlich. Die Gradationsinformation wird nämlich in eine Gradationsinformation und einen Code codiert, der die Anzahl aufeinanderfolgender Blöcke desselben Informationswerts (nachfolgend als Blockfolgelänge bezeichnet) angibt Dabei ist die Anordnung der Gradationsinformation identisch mit der Anordnung der Blöcke in der Vorlage, so daß auch die statistische Eigenschaft der Blockfolgelänge sehr ähnlich der statistischen Eigenschaft der Schwarz- und Weiß-Folgelänge des binären Faksimilesignals ist Demzufolge kann die Blockfolgelänge unter Verwendung derselben Codetabelle, wie sie für die Codierung der Zwischeninformation verwendet wird, codiert werden. Die Gradationsinformation kann dadurch wirkungsvoll codiert werden, daß der Wyle-Code entsprechend dieser Codierung modifiziert wird.

Bei der Codierung der Gradationsinformation kann die nachfolgende Decodierung dadurch vereinfacht werden, daß eine Kennzeichnungsinformation zur Kennzeichnung dafür verwendet wird, ob das Blocksigna! durch eine oder durch zwei repräsentative Gradationsinformationen dargestellt wird. Bei der Codierung der Gradationsinformation ist es auch möglich, daß, falls die Gradationsinformation des Blocksignals identisch mit der repräsentativen Gradationsinformation des unmittelbar vorhergehenden Blocks ist, ein entsprechender Kennzeichnungscode ausgesendet wird, und, falls nicht, ein dementsprechender Kennzeichnungscode und eine repräsentative Gradalionsinformation ausgesendet werden.

Durch abwechselndes Aussenden des Codes der Zwischeninformation und der Graclationsinforination (der Information selbst oder der codierten Information)

ίο nach jeweils einer vorbestimmten Anzahl von Blöcken und durch Einfügen eines Schaltsignals zwischen ihnen, kann die Echtzeitverarbeitung für die Codierung und Decodierung vereinfacht werden.

Die Decodierung erhält man durch Umkehrung der Codierungsprozedur.

Mit einem Faksimileempfänger, der nur in der Lage ist, ein binäres (schwarz-Weiß) Faksimilesignal zu einem Bild rückzuwandcln, kann mit Hilfe eines Adapters ein Haiuiünsignä! erzeugt werden. Das heißt, die Gradationsinformation wird von einer empfangenen Codefolge abgetrennt und entsprechend der Gradationsinformation ein vorbestimmtes Punktmustersignal erzeugt, das sich aus den Binärsignalen eines Blocksignals zusammensetzt. Das Punktmustersignal ist derart, daß die mittlere Schwarz- und Weißdichte des aus den Binärsignalen rekonstruierten Bildes mit der entsprechenden Gradationsinformation zusammenfällt. Das Punktmustersignal und der Zwischeinformationscode, die dem Block der repräsentativen Gradationsinforma-

JO tion entsprechen, werden decodiert und dann mit Hilfe einer UND-Verknüpfung zum Ausgangssignal decodiert. Im Fall der Verwendung zweier repräsentativer Gradationsinformationen werden die den einzelnen Gradationsinformationen entsprechenden Punktmusterinformationen und die decodierte Zwischeninformationen einer UND-Verknüpfung unterworfen und die so gewonnenen Ergebnisse der UND-Verknüpfungen zum Erhalt des decodierten Ausgangssignals einer ODER-Verknüpfung unterzogen. Alternativ kann ein Punktmuster mit den beiden repräsentativen Gradationsinformationen einer ODER-Verknüpfung unterzogen und das Ausgangssignal einer UND-Verknüpfung mit den decodierten Zwischeninformationen unterworfen werden, um das decodierte Ausgangssignal zu erhalten. Bei einer solchen Verarbeitung wird ein Schwarz-Weiß-Binärbild rekonstruiert, bei dem aber die mittlere Schwärzungsdichte der einzelnen Blöcke sich entsprechend den Grautönen der Vorlage ändert, was zu einem rekonstruierten Bild führt, das den Eindruck vermittelt, als seien die Grauwerte als ganzes eingeführt worden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 schematisch ein Diagramm der Abtastung einer Vorlage,

Fig.2 die Unterteilung der Vorlage in eine Vielzahl von Blöcken,

Fig.3 die Anordnung der Bildelemente in einem Block,

F i g. 4 beispielhaft Bildelementsignale der jeweiligen Bildelemente eines Blocks.

Fig.5 beispielhaft die Zwischeninformationen für den Block von F i g. 4,

F i g. 6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Codeverarbeitungsteils einer Grauwert-Faksimilesignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
F i g. 7A und 7B beispielhaft codierte Datenformate, F i g. 8 das codierte Datenformat,

F i g. 9 als Blockschaltbild ein spezielles Ausführungsbeispiel der Recheneinheit 22 von F i g. 6,

Fig. 10 als Blockschaltbild ein spezielles Ausführungsbeispiel der Codiereinheit 24 von F i g. 6,

Fig. 11A ein Beispiel der Zwischeninformationen,

Fig. HB beispielhaft die repräsentative Gradationsinformation der in Fig. UA gezeigten Zwischeninformationen,

Fig. HC die Blockfolgelängen der in Fig. HB gezeigten Gradationsinformation.

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Grauwert-Faksimilesignal-Decodiervorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 13 die decodierten Bildelemente des in Fig.4 gezeigten Blocks,

Fig. 14 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Grauwert-Faksimilesignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Verarbeitung unter der Steuerung durch ein Programm erfolgt,

Fig. 15 ein Flußdiagramm eines Beispiels der Arbeitsweise der in Fig. 14 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 16 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Grauwert-Faksimilesignaldecodiervorrichtung der vorliegenden Erfindung mit Verarbeitung unter Programmsteuerung,

Fig. 17 ein Flußdiagramm eines Beispiels der Arbeitsweise der Vorrichtung von F i g. 16,

Fig. 18 ein anderes Beispiel codierter Daten,

Fig. 19 ein Flußdiagramm, das beispielhaft die Decodierung für den Fall zeigt, daß die Kennzeichnungscodes für den -4-Typ und ß-Typ der Blöcke weggelassen wird,

Fig.2OA und 20B jeweilige Beispiele von Punktmustern,

Fig.21 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Rekonstruierung eines Halbtonsignals für das Grauwert-Faksimilesignal gemäß der Erfindung,

Fig.22 beispielhaft die Beziehung zwischen der Blockfolgelänge und deren Häufigkeit,

F i g. 23 ein Beispiel eines Codes der für die Codierung der Gradation bevorzug} wird,

F i g. 24 ein Diagramm zur Erläuterung eines anderen Beispiels der Gradationscodierung.

F i g. 25 ein Beispiel der Codierung der Gradationsinformation der Fig. HB mittels der in Fig. 24 gezeigteil Codiermethode,

Fig.26 eine graphische Darstellung, die beispielhaft die Beziehung zwischen der Folgelänge der Zwischeninformationen und ihrer Häufigkeit angibt und

Fig.27A und 27B graphische Darstellungen, die jeweils die Folgelänge und die Häufigkeit eines Standardbinär-Faksimilesignals zeigen.

Bei Faksimilesystemen ist es übliche Praxis, eine Anordnung oder Folge von Bildpunkt- bzw. Bildelementsignalen durch optische Abtastung einer Vorlage (eines Originalbildes) 11 zu gewinnen, wobei diese Abtastung beispielsweise in seitlicher Richtung von der linken oberen Ecke, wie in F i g. 1 dargestellt, erfoligt und die jeweiligen Punkte auf einer Hauptabtastlinie 12 liegen, d. h. also die Bildelemente in elektrische Signale umgesetzt werden. Bei üblichen binären Faksimilesystemen haben die einzelnen Bildelementsignale den Wert »0« oder »1« abhängig davon, ob das jeweilige Signal Weiß oder Schwarz darstellt. Dagegen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Faksimiiesignai, das eine Halbton- oder Grauwertkomponente aufweist, und bei dem jedes Bildelement in ein Bildelementsignali einer Amplitude umgesetzt wird, die sich mit der Schwärzungsdichte oder einfach Dichte des Bildelements ändert, beispielsweise kleiner wird oder größer wird mit einer Abnahme bzw. Zunahme der Dichte. Die Hauptabtastlinie 12 wird nach unten verschoben, d. h.

die Vorlage 11 wird einer Sub-Abtastung unterworfen, damit die gesamte Fläche der Vorlage abgetastet wird.

Bei der vorliegenden Erfindung wird das die

Grauwertkomponente enthaltende Faksimilesignal

ίο (nachfolgend Grauwert-Faksimilesignal genannt), das durch die Abtastung der Vorlage 11 gewonnen wird, in Blocksignale unterteilt. Das heißt, die Vorlage 11 wird beispielsweise in M ■ N Blöcke B_n unterteilt, wie in F i g. 2 gezeigt fr - 1, 2. .., M; s - 1.2,.., N). Die Blöcke B_n bestehen je aus K ■ L Bildelementen E_lf. wie

in F i g. 3 gezeigt (i = 1. 2. ..., AC; j - 1. 2 L). Das

Grauwert-Faksimilesignal einer Vorlage wird in Signale der jeweiligen Blöcke B_n (die nachfolgend Blocksignale genannt werden sollen) aufgeteilt. Wenn man nun die

jo Bildelementsignale der Bildelemente tu, tu, .., Εκι.

eines Blocks mit x\u xn. ■ · -, xkl bezeichnet, dann setzen sich die Blocksignale aus den Bildelementsignalen x\\.

X\ 2.·., xkl zusammen.

Für jeden Block B_n wird sein Gradations-Mittelwert Po beispielsweise nach folgender Beziehung ermittelt:

■i- V_x CL ^ ^u

KJ-L

(D

ι-Uj-1

In dem Block wird den Bildelementen »0« oder »1« abhängig davon zugeordnet, ob ihre Dichte unter oder über dem Mittelwert P₀ liegt. Man erhält auf diese Weise eine Raum- oder Zwischeninformation Φ,>

_ (OfUr^iSP₀
" Il für X^P₀

(2)

Wenn beispielsweise die Blocksignale x_u, X\i xkl

eines bestimmten Blocks 12,11, 6,... 1 sind, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist (wo K - 4 und L = 4). dann ist der Gradations-Mittelwert P₀ =■ 7, und man -rhält die Zwischeninformationen Φ,, für die einzelnen Bildelemente gemäß Darstellung in Fig.5, v/o den Bildele-4-, mentsignalen X\u *i2. Xu. xn. X2* und Xu der Bildelementinformation x,> die größer als 7 sind. »1« und den anderen Bildelementen »0« gegeben ist.

Man erhält ferner für jeden Block einen Gradations-Mittelwert P\ der Bildelemente, deren Dichte unter dem Mitelwert P₀ des jeweiligen Blocks liegt, also der Bildelemente Eu. £t4. £ii. £ji. £u. Eu, En, £«2. Et j und Eu im Beispiel von Fig.4 sowie einen Gradationsmittelwert P₂ der Bildelemente, deren Dichte über den Mittelwert P₀ liegt.

JTj/ S /b

XiI S Hi

JCi.

KL

i.J

Als nächstes wird festgestellt, ob die Mittelwerte P\ und Pj einander im wesentlichen gleich sind und ob eine der Anzahlen N_x und AZ₂ der Bildelemente, deren Dichte unter bzw. über dem Mittelwert P₀ Hegt, sehr viel größer

Il

als die andere ist. Das heißt, es werden eine positive ganze Zahl n, die kleiner ist als der Wert des größtmöglichen Pegels des Bildelementsignals χ_ψ und eine positive ganze Zahl m, die kleiner als die Anzahl von Bildelementen K ■ Leines Blocks S_rlist,eingeführt. Wenn die Beziehung \P\~P2\ £ erfüllt ist, wird der Block allein durch den Gradations-Mittelwert R, dargestellt, verbunden mit der Entscheidung, daß die Gradation des Blocks im wesentlichen gleichförmig über dessen gesamte Fläche verteilt ist. Wenn N\ S m oder N₂ < m erfüllt ist. wird der Block allein durch den Gradations-Mittelwert P₁ oder P, dargestellt, verbunden mit der Entscheidung, daß die Gradationsverteilung des Blocks gleichförmig ist. In den anderen Fällen wird die Gradation des Blocks durch die zwei Mittelwerte Pi und P; dargestellt. Wenn die Gradationsinformation des Blocks durch einen der Mittelwerte P,, P\ und P₂ dargestellt wird, dann sind alle Zwischeninformationen /V X«rac RIj-^Uc ν,Π"

Diese Zwischeniriformaiioncn Φ,, werden in der Reihenfolge ^er in Fig. I gezeigten Abtastung wie beim Stand der Technik in Binärcodes codiert, und eine oder zwei der Gradationsinformationen bzw. der Mittelwerte Po, Pi und Pi wird bzw. werden in der Reihenfolge der in Fig. 2 gezeigten Anordnung der Blöcke codiert. Der Gang dieser Codierung wird später beschrieben.

Fig. 6 zeigt eine grundsätzliche Anordnung für die Codierungsverarbeitung bei der vorliegenden Erfindung. Das Grauwert-Faksimilciignal von einem Einpangsanschluß 2t wird an eine Recheneinheit 22 angelegt, die die Zwischeninformationen Φ,, und die Gradationsinformationen bzw. Mittelwerte Po, P, und Pi liefert. Die Zwischeninformationen Φ,, werden mit Hilfe einer Codiereinheit 23 codiert, während die Gradationsinformation mit Hilfe einer Codiereinheit 24 codiert werdeii. Die codierten Zwischeninformationen und Gradationsinformationen werden in einer Kombinieroder Verknüpfungseinheit 25 zusammengesetzt und dann als codierte Daten von einem Ausgangsanschluß 26 ausgegeben.

In der Recheneinheit 22 werden im Fall des Blocks B_n,, der aus K ■ L Bildelementen besteht, die Grauwert-Faksimilesignale von wenigstens K aufeinanderfolgenden Hauptabtastzeilen in einem Speicher 27 gespeichert, um Blocksignale zu erzeugen. Aus dem Speicher 27 werden Faksimilesignale eines Blocks ausgelesen und an einen Rechner 28 zur Errechnung des Gradations-Mittelwertes Po aufgrund der oben angegebenen Beziehung (1) geliefert Das Ausgangssignal des Rechners 28 wird an einen Vergleicher 29 angelegt, der die einzelnen Bildelementsignale *,> des Blocksignals mit dem Mittelwert Po vergleicht Vom Vergleicher 29 gewinnt man für jedes Bildelement eine Raum- oder Zwischeninformation Φι] die nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses aufgrund der obigen Beziehung (2) »0« oder »1« ist. Die so erhaltene Zwischeninformation Φ/, wird in einem Speicher 31 gespeichert Zur gleichen Zeit werden die Bildelementsignale *,> die kleiner oder gleich dem Mittelwert Po sind, an einen Rechner 32 für den Mittelwert Pi und die Bildelementsignale xy, die größer als der Mittelwert Po sind, an einen Rechner 33 für den Mittelwert Pi angelegt Der Rechner 32 arbeitet entsprechend der obigen Gleichung (3), um den Gradationsmittelwert P\ und die Anzahl von Bildelementen N\ zu erhalten, während der Rechner 33 den Gradations-Mittelwert Pi und die Anzahl von Bildelementen Ni liefert Die Ausgangssignale (Ausgangswerte) P₀, Pi, Nu Pi und N₂ der Rechner 28, 32 und 33 werden einem Entscheidungsglied 34 zugeführt, das prüft, ob die Beziehungen |P| —P2I S n, N] S m und N₂ £ m erfüllt sind. Wenn eine dieser Beziehungen erfüllt ist, wird entschieden, daß es sich um einen Block des Typs A^/4-Block) handelt, und der ihm entsprechende Mittelwert Po, P? oder Pi sowie eine der· Biock als 4-BIock ausweisende Kennzeichnungsinformation werden vom Entscheidungsglied 34 an die Codiereinheit 24 geliefert. Zu diesem Zeitpunkt werden sämltiche Zwischeninformationen Φηι des entsprechenden Blocks, die im Speicher 31 gespeichert sind, auf »0« gebracht und dann der Codiereinheit 23 geliefert. Wenn keine der Beziehungen \P; — P:\ S n, /V, < /;; und N₂ < m erfüllt ist, wird entschieden, daß es sich um einen Block des Typs Sfß-Block) handelt, und eine den ß-Block als solchen ausweisende Kennzeichnungsinformation sowie die beiden ihm entsprechenden Mittelwerte P; und P: werden an die Codiereinheit 24 geliefert. 7nr seihen Zeil werden die Zwischoninformationen Φ,, dieses Blocks vom Speicher 31 an die Codiereinheit 23 angelegt.

Die Codiereinheit 23 für die Zwischeninformation kann die gleiche sein, wie sie für das herkömmliche binäre Faksimilesignal verwendet wird. Die Zwischeninformationen Φ,, werden in der Codiereinheit 23 auf einmal in einem Binärinformationsspeicher 35 gespeichert und in der Reihenfolge der Abtastung der Vorlage 11 gemäß Darstellung in Fig. 1 wieder ausgelesen und mittlels eines Binärcodierers 36 codiert. Diese Codierung erfolgt beispielsweise in den modifizierten Huffman-Code, wobei die Anzahl der aufeinander folgenden Binärwerte »0« oder »1« der Zwischeninformationen festgestellt wird und ein Code ausgegeben wird, der der festgestellten Anzahl entspricht, nachdem sie aufgrund einer Codetabelle 37 zu codierten Daten der Zwischeninformation umgesetzt wurde. Da der Binärcodierer 36 und die Codetabelle 37 bekannt sind, sollen sie nicht im einzelnen beschrieben werden. Der Binärcodierer 36 und die Codetabelle 37 sind nicht speziell auf jene für den modifizierten Huffman-Code beschränkt, sondern können auch solche für den modifizierten Read-Code oder andere bekannt sein.

In der Codiereinheit 24 für die Gradationsinformation wird diese vorübergehend in einem SpeL'.ier 38 gespeichert, aus dem sie in der in F i g. 2 gezeigten Reihenfolge der Blöcke ausgelesen wird. Die ausgelesenen Gradationsinformation und der angegebene Kennzeichnungscode zur Kennzeichnung eines A- bzw. eines ß-Blockes werden an einen Blockwechseldetektor 39 angelegt und die Anzahl der aufeinander folgenden Blöcke derselben Gradationsinformation (die Blockfolgelänge) mit Hilfe eines Blockzählers 41 gezählt. Wird ein VVechsel der Blockgradationsinformation festgestellt, dann werden die unmittelbar vorhergehende Gradationsinformation (eine oder zwei), der Kennzeichnungscode für A oder B sowie ein Code, in den die Blockfolgeiänge codiert wurde, über einen Multiplexer 42 in bestimmter Reihenfolge als codierte Daten der Gradation ausgegeben.

In F i g. 6 wird die Codetabelle zur Codierung der Blockfolgelänge zugleich als Codetabelle 37 der Codiereinheit 23 verwendet Im Falle eines A-Blocks gibt die Codiereinheit 24 nacheinander ein Kennzeichnungscodefeld 43, ein Gradationsinformationsfeld 44 des Mittelwerts P, (i ist 0,1 oder 2) und ein Blockfolgelängencodefeld 45 für den die Blockfolgelänge kennzeichnenden Code aus, wie dies in Fig. 7A gezeigt ist Im Fall eines B-Blocks umfaßt gemäß

Darstellung in Fig.7B das Gradationsinformationsfeld 44 die Gradationsinformationen bzw. Mittelwerte P₁ und P₂, und der Kennzeichnungscode des Kennzeichnungscodefeld s 43 ist auf »0« gesetzt während er im Fall des Λ-BIocks »1« ist Wiederum ist das Feld 45 für die Kennzeichnung der Blockfolgelänge vorgesehen.

In der Verknüpfungseinheit 25 werden die codierten Daten der Zwischeninformationen von der Codiereinheit 23 in einem Speicher 46 akkumuliert und die codierten Daten der Gradation von der Codiereinheit 24 in einem Speicher 47 auch akkumuliert Eine Schaltanordnung 48 dient dazu, die Speicher 46 und 47 auszulesen, und zwar abwechselnd alle vorbestimmte Anzahl von Blöcken, beispielsweise alle N- Blöcke in der Hauptabtastzeile.

Bei jedem Umschalten liefert ein Codegenerator 49 einen Schaltcode. Die Ausgangssignale vom Speicher 46. vom Codegenerator 49 und vom Speicher 47 werden von einem Multiplexer 51 in bestimmter Reihenfolge abgenommen und dem Ausgangsanschluß 26 zugeleitet. Die so am Ausgangsanschluß 26 erhaltenen codierten Daten sird beispielsweise die codierten Gradationsdaten 52 von N Blöcken, ein Schaltcode 53, die codierten Daten 54 der Zwischeninformationen von MBlöcken, der Schaltcode 53, die codierten Gradationsdaten 52 der /V-BIöcke, der Schaltcode 53, die codierten Daten 54 der Zwischeninformationen von /V-BIöcken, ... wie in F i g. 8 dargestellt.

^pig. 9 ist ein spezielles Ausführungsbeispiel der Recheneinheit 22. Alle aus dem Speicher 27 ausgelesenen Bildelementsignale x_v in einem Blocksignal werden mittels eines Akkumulators 55 aufsummiert, um Σ^χυ ^zu erhalten. Die Anzahl der Bildelemente K ■ L eines Blocks wird in einem Teilerregister 57 über einen Anschluß 56 eingestellt und in einer Dividiereinrichtung 58 die Summe Σ*·,, durch die Anzahl der Bildelemente K ■ L geteilt, um den Gradations-Mittelwert Po zu erhalten. Nach jeder Ermittlung von Po wird der Inhalt des Akkumulators 55 zurückgesetzt Wenn der Gradations-Mittelwert P₀ erhalten wurde, werden alle Bildelememsignale x,j des zu seiner Ermittlung verwendeten Blocksignals erneut aus dem Speicher 27 ausgelesen und an den Vergleicher 29 sowie Verknüpfungsglieder 61 und 62 angelegt. Der Vergleicher 29 vergleicht die Biidelementsignale x,j mit dem Mittelwert Po von der Dividiereinrichtung 58 und liefert ein Ausgangssignal »0« oder »1« abhängig davon, ob χ,, ύ Po oder x,, > P₀.

Die vom Vergleicher 29 erhaltene Raum- oder Zwischeninformation Φ,, wird in den Speicher 31 eingeschrieben. Wenn das Ausgangssignal vom Vergleicher 29 »0« ist, wird es mittels eines Inverters 63 invertiert und dessen Ausgangssignal an das Verknüpfungsglied 61 angelegt, um dieses zu öffnen bzw. durchzuschalten. Dann werden Bildelementsignale, die der Beziehung x_t) S P₀ genügen, über das Verknüpfungsglied 61 an einen Akkumulator 64 geliefert, wo sie aufsummiert werden. Die Ausgangssignale vom Inverter 63 werden mittels eines Teilerzähiers 65 gezählt, das heißt die anfangs definierte Anzahl N\ wird errechnet. Wenn das Ausgangssignal vom Vergleicher 29 »I« ist, wird das Verknüpfungsglied 62 geöffnet bzw. durehgeschaltet und läßt Bildelementsignale, die der Beziehung Xij > Po genügen, zu einem Akkumulator 66 passieren. Zur gleichen Zeit werden die Ausgangssignale vom Vergleicher 29 mittels eines Teilerzählers 67 gezählt. Nachdem der Vergleich der Bildelementsignale eines Blocks durch den Vergleicher 29 beendet wurde, werden die aufsummierten Werte der Akkumulatoren 64 und 66

45

50

55

60

65 durch die Zählwerte Ni bzw. N₂ der Teilerzähler 65 bzw.

67 geteilt, und zwar mit Hilfe von Dividiereinrichtungen

68 bzw. 69. Auf diese Weise werden die mittleren Gradationsinformationen oder Mittelwerte P_t und P₂ gewonnen. Nach Abschluß der Verarbeitung für einen jeweiligen Block werden die Akkumulatoren 64 und 66 zurückgestellt.

In Einstellregistern 71 und 72 des Entscheidungsglieds 34 werden die weiter oben erwähnten positiven ganzen Zahlen m bzw. π über Anschlüsse 73 bzw. 74 eingegeben. Die eingegebene Zahl m wird Vergleichern 75 und 76 geliefert, die sie mit den Zählwerten N, und N₂ der Teilerzähler 65 und 67 vergleichen. Nur für den Fall daß WiSni und N₂ S /27 sind die Ausgangssignale der Vergleicher 75 und 76 »1«, sonst sind sie »0<c Die von den Dividiereinrichtungen 68 und 69 erhaltenen Mittelwert P_x und P₂ werden an Verknüpfungsglieder 77 bzw. 78 und an eine Subtraktionseinrichtung 79 angelegt. In der Subtraktionseinrichtung 79 wird \P\—P₂\ errechnet und das Rechenergebnis mit der im Einstellregister 72 eingestellten Zah! π in einem Vergieicher 81 verglichen, der nur dann ein Ausgangssignal »1« liefert, wenn \P\—P₂] <n. Die Ausgangssignale von den Vergleichern 75, 76 und 81 liegen an einem ODER-Glied 82 an, von dem an einen Ausgangsanschluß 83 ein Ausgangssignal geliefert wird als Kennzeichnungscode zur Unterscheidung zwischen den /4-Blöcken und den B-Blöcken. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 82 wird außerdem einer Rückstelleinrichtung 84 zugeführt. Wenn das Eingangssignal der Rückstelleinrichtung 84 »1« ist, das heißt im Fall eines /l-Blocks werden alle aus dem Speicher 31 ausgelesenen Zwischeninformationen Φ/, des entsprechenden Blocks von der Rückstelleinrichtung 84 »0« gemacht. Wenn das Ausgangssignal vom Vergleicher 81 »1« ist, wird ein Verknüpfungsglied 85 geöffnet und durch dieses der Gradationsmittelwert /Ό von der Dividiereinrichtung 58 ausgeliefert. Die Ausgangssignale von den Vergleichern 75 und 76 werden an ODER-Glieder 86 bzw. 87 und außerdem an ein NOR-Glied 88 angelegt Das Ausgangssignal des NOR-Glieds 88 wird an die ODER-Glieder 86 und 87 geliefert Wenn demzufolge irgendeine der Beziehungen N\ < m, N₂ < m und \P\ — Pi\ S η erfüllt ist, wird das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 88 »0« während, nur dann, wenn' keine dieser Beziehungen erfüllt ist, das Ausgangssignal vom NOR-Glied 88 »1« und die Ausgangssignale beider ODER-Glieder 87 und 86 >1« werden. Von diesen Ausgangssignalen werden die Verknüpfungsglieder 77 und 78 geöffnet, um die Mittelwerte P\ und P₂ zur Ausgabe durchzulassen. Wenn nur das Ausgangssignal vom Vergleicher 75 »1« ist, wird das Ausgangssignal vom ODER-Glied 86 »I« und öffnet das Verknüpfungsglied 78. durch das dann nur der Mittelwert P₂ ausgeliefert wird. Wenn nur das Ausgangssignal vom Vergleicher 76 »I« ist, wird das Ausgangssignal vom ODER-Glied 87 »1« und öffnet das Verknüpfungsglied 77, so daß nur der Mittelwert P-, abgegeben wird.

Die Codiervorrichtung von Fig.6 und die Reicheneinheit 22 von F i g. 9 sind so ausgelegt, daß die jeweiligen Teile in vorbestimmter Folge mit Hilfe einer nicht gezeigten Steuereinrichtung gesteuert werden. Die Bildelementsignale x,_t können Analogsignale oder beispielsweise PCM-codierte Digitalsignale sein.

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Codiereinheit 24 für die Gradationsinformation. Der Kennzeichnungscode vom Anschluß 83 wird an eine Steuereinrichtung 89 angelegt, der wenigstens ein Taktsignal für jedes

einzelne Blocksignal zugeführt wird, das bei der Codierung nach F i g. 6 verwendet wird, das heißt, ein Blocktakt, der nicht gezeigt ist Wie schon beschrieben, ist im Speicher 38 die Gradationsinformation von der Recheneinheit 22 (Fig.6) gespeichert Die aus dem Speicher 38 ausgelesene Gradationsinformation wird an einen Selektor 91 geliefert Der Selektor 91 erhält von einem Anschluß 90 der Steuereinrichtung 89 ein Steuersignal, welches anzeigt, ob die ausgelesene Gradationsinformation für einen /4-Block oder einen ß-Block ist In beiden Fällen wird die Gradationsinformation in eines der Register 92 und 93 eingegeben, etwa in das Register 92, und im Fall des ß-Blocks wird die als nächstes ausgelesene Gradationsinformation in das andere Register 93 geladen. Der Selektor 91 liefert die Gradationsinformation immer an einen Vergleicher 94. Das Steuersignal vom Anschluß 90 wird auch an einen Selektor 95 angelegt. Im Fall des A- oder ß-Blocks legt der Selektor 95 den Inhalt des Registers 92 an den Vergleicher 94 an und liefert im Fall des ß-Blocks das Ausgangssigna! vom Register 93 an den Vergleicher 94, wenn die nächste Gradationsinformation ausgelesen wurde. Auf diese Weise vergleicht der Vergleicher 94 die Gradationsinformation des gerade ausgelesenen Blocks mit der Gradationsinformation des unmittelbar zuvor ausgelesenen Blocks. Das Vergleichsausgangssignal wird an die Steuereinrichtung 89 geliefert, die für jeden Vergleichsvorgang des Vergleichers 94 ein Taktsignal an einen Blockzähler 41 liefert, damit dieses ge7ählt werde. Wenn eine Nichtübereinstimmung festgestellt wurde, wird die Codetabelle 37 entsprechend dem Inhalt des Blockzählers 41 ausgelesen, während Daten, die die Blockfolgelänge kennzeichnen und aus der Codetabelle 37 ausgelesen werden, in ein Register 96 eingeschrieben werden, wonach die Steuereinrichtung 89 den Blockzähler 41 zurückstellt. Das Steuersignal am Anschluß 90 wird weiterhin einem Kennzeichnungscodegenerator 97 geliegert, der einen Kennzeichnungscode über beispielsweise »1« oder »0« entsprechend dem /4-Block oder dem B-Block erzeugt. Wenn der Vergleicher 94 Nicht-Übereinstimmung festgestellt hat, liest der Selektor 95 das Register 92 aus und legt dessen Ausgangssignal an den Multiplexer 42 im Fall des /4-Blocks und des ß-Blocks an wonach, im Falle des ß-Blocks, der Selektor 95 den Inhalt des Registers 93 an den Multiplexer 42 anlegt. Bei Feststellung der Nicht-Übereinstimmung im Vergleicher 94 steuert die Steuereinrichtung 89 den Multiplexer 42 so, daß die Ausgangssignale vom Kennzeichnungscodegenerator 97, vom Selektor 95 und vom Register 96 aufeinanderfolgend ausgegeben werden, um die codierten Gradationsdaten zu erhalten, wie sie in den F i g. 7A oder 7B gezeigt sind.

Es sei nun angenommen, daß beispielsweise die Anzahl der Gradationswerte der Bildelementsignale bzw. der Bildelementinformation 16 ist und das ein Block 16 (X-4, Ζ,-4) Bildelemente enthält. Für den Fall, daß die Zwischeninformation so ist, wie es beispielhaft in Fig. 11A gezeigt ist (wo »0« und »1« durch unschraffierte bzw. schraffierte Teile gekennzeichnet sind) und daß die Gradationsinformation so ist, wie in Fig. HB gezeigt (wo Blöcke B₁₃, Bu und ßis A- Blöcke sind, deren Gradationsformation 4 ist, Blöcke ßro und ft] auch /4-Blöcke mit der Gradationsinformation 6 und die Blöcke B_u, B_u, ßi6, B_n, ßie und ß|₉ B- Blöcke und ihre Gradationsinformation P\ und P₂ Vi 5, Vis. V₁₂, Vi2, Vi₂ bzw. Vi₂ sind) ist die Blockfolgelänge 1 für die Blöcke ßn und B_n, 3 für die Blöcke B,3 bis ßij, 3 für die Blöcke ß_!6 bis A₁₈,1 für den Block B₁₉ und 2 für die Blöcke B_x und Bn, wie dies in F i g. 1 IC gezeigt ist. Der Block ßi6 entspricht dem in den F i g. 4 und 5 gezeigten Beispiel, wo P₀ = 7, P_x = 4 und P₂ = 12 sind.

Anhand von Fig. 12 soll nun ein Beispiel der Decodierung des auf die beschriebene Weise erhaltenen codierten Grauwert-Faksimilesignals beschrieben werden. Die in Fig.8 gezeigten codierten Daten des Grauwert-Faksimilesignals werden einem Eingangsanschluß 98 eingegeben und von dort an einen Separator 99 angelegt, der den Schaltcode 53 erfaßt, um die Daten in die codierten Gradationsdaten 52 und die codierten Zwischeninformationsdaten 54 zu trennen. Die so abgetrennten Daten 54 werden in einem Speicher 102 einer Decodiereinheit 101 für die Zwischeninformation gespeichert Die Decodiereinheit 101 kann den gleichen Aufbau wie eine bei herkömmlichen Binärfaksimileempfängern verwendete Decodiereinheit aufweisen."o\e aus dem Speicher 102 ausgclesenen codierten Daten werden mit Hilfe eines Binärdecodierer 103 decodiert, und zwar unter bezug auf eine Decodiertabelle 104. Die decodierte Zwischeninformation wird in einem Speicher

105 für Binärinformation gespeichert. Der Binärdcodierer 103 und die Decodiertabelle 104 k&nnen die beim Stand der Technik zur Decodierung des modifizierten Huffman-Codes verwendeten sein, wenn die Information vom Binärcodierer 36 und der Codetabelle 37 in der in Fig.6 gezeigten Codiervorrichtung in den modifizierten Huffman-Code codiert waren.

Die vom Separator 99 abgetrennten codierten Gradationsdaten 52 werden mit Hilfe eines Separators

106 weiter aufgetrennt in den Kennzeichnungscode 43, die Gradationsinformation 44 und den Blockfolgelängencode 45, die in den F i g. 7A und 7 B gezeigt sind. Der

J5 Kennzeichnungscode 43 wird an eine Steuereinrichtung

107 angelegt und gleichzeitig als Steuersignal einem Selektor 108 zugeführt. Unabhängig davon, ob der Kennzeichnungscode 43 einen -4-Block oder einen ß-Block aufweist, lädt der Selektor 108 eine abgetrennte

•»o Gradationsinformation, das heißt die dem Kennzeichnungscode 43 nächsten Daten in ein Register 109, während im Fall des ß-Blocks die folgenden Daten ebenfalls als Gradationscode in ein Register 111 geladen werden. Der abgetrennte Blockfolgelängencode 45 wird in einem Register 112 gespeichert und mit ihm die Decodiertabelle 104 ausgelesen und die Blockfolgelänge in einem Register 113 gespeichert. In einer Gradationsinformationseinstellschaltung 114 werden die Register 109 und 111 gleichzeitig ausgelesen, um hieraus die Menge der Daten entsprechend der im Register 113 gespeicherten Blockfolgelänge abzuleiten. Die Ausgangssignale von den Registern 109 und 111 werden in einem Speicher 115 gespeichert. Nebenbei bemerkt, im Fall eines /4-Blocks wird das Register 111 auf Null gesetzt.

Der Speicher 105 und der Speicher 115 werden gleichzeitig ausgelesen, ihre Ausgangssignale in einer Multipliziereinrichtung 116 multipliziert und deren Ausgangssignal an einem Ausgangsanschluß 117 abgegeben. Im Fall eines /4-Blocks wird die zu dieser Zeit ausgelesene Gradationsinformation von der Multipliziereinrichtung 116 unabhängig vom Inhalt der Zwischeninformation 0ij des Blocks ausgegeben. Im Fall eines ß-Blocks wird, falls die ausgelesene Zwischeninformation Φ,, »0« ist, die zu diesem Zeitpunkt ausgelesene Gradationsinformation (der Mittelwert) P\ ausgegeben, während, wenn die Zwischeninformation Φ/, »I« ist, die zu diesem Zeitpunkt ausgelesene

Gradationsinfonnation (Mittelwert) P₂ ausgegeben wird. In der Multipliziereinrichtung 116 werden beispielsweise die gleichzeitig ausgelesenen Gradationsinformationen P_x und P₁ an Und-Glieder 118 bzw. 119 angelegt Im Fall eines /^-Blocks wird die ausgelesene Gradationsinformation dem UND-Glied 118 geliefert, während »0« dem UND-Glied 119 geliefert wird. Die Zwischeninformation Φ,> wird an das UND-Glied 119 direkt und gleichzeitig nach Invertierung mittels eines inverters 121 an das UND-Glied 118 angelegt Die Ausgangssignale der UND-Glieder 118 und 119 werden in einem ODER-Glied 122 einer ODER-Verknüpfung unterzogen und dessen Ausgangssignal als Ausgangssignal der Multipliziereinrichtung 116 abgegeben. Die Multipliziereinrichtung 116 führt dabei eine Digitalverarbeitung aus, und das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 117 wird mittels eines Digital/Analog-Umsetzers in ein Analogsignal umgesetzt, welches als Aufzeichnungssignal für einen Faksimilerecorder, der in der Lage ist, das Grauwert-Faksimilesignal aufzuzeichnen, geliefert jvird. In Fig. 12 stehen die jeweiligen Teile unter der Steuerung durch die Steuereinrichtung J07.

Beispielsweise im Fall des in F i g. 4 gezeigten Blocks ist das decodierte Ausgangssignal der durch die voranstehend beschriebene Decodierung gewonnenen Zwischeninformationen so, wie in Fig.5 gezeigt. Die decodierten Gradationsinformatjonen, das heißt die Gradationsmittelwerte Pi und Pj sind 4 bzw. 12 und die Bildelemente der Zwischeninformation »0« und »1« werden zu Gradationen 4 bzw. 12 decodiert, wie dies in Fig. 13gezeigt ist.

Die oben beschriebene Codierung und Decodierung können durch Übersetzung wn Ausführung eines Programms vorgenommen werden. Anhand von F i g. 14 soll dies am Beispiel atr Codierung beschrieben werden. Eine Zentraleinheit (CPU) 125 liest einen Festwertprogrammspeicher (ROM) 126 aus, in dem ein Programm gespeichert ist, übersetzt das Programm und führt es aus, um die Codierung zu bewirken. Zusätzlich zur CPU 125 und zum ROM 126 sind ein Schreib/Lese-Speicher 127, der Speicher 31 für die Zwischeninformation, die Codetabelle 37, ein Schaltcodespeicher 128, ein Eingangspufferspeicher 129 und ein Ausgangspufferspeicher 131 jeweils an einen Datenbus 132 und einen Adressenbus 133 angeschlossen. Die CPU 125 nimmt zu den einzelnen Teilen über den Adressenbus 133 Zugriff, um einen Datenaustausch (Senden und Empfangen) zwischen der CPU 125 und dem Teil, zu dem Zugriff genommen wird, über den Datenbus 132 zu bewirken. Das Grauwert-Faksimilesignal vom Eingangsanschluß 21 wird an einen Analog/Digital-Umsetzer 134 angelegt, der die Bildelementsignale je beispielsweise in eine 4-Bit Digitalcode umsetzt, der in dem Eingangspufferspeicher 129 gespeichert wird. Es kann in der CPU 125 bekannt sein, welches Bildelementsignal der einzelnen Hauptabtastzeilen des Faksimilesignals unter welcher Adresse des Eingangspufferspeichers 129 gespeichert ist.

Nachdem der CPU 125 der Verarbeitungsstart befohlen wurde, werden die Grauwert-Faksimilesignale der Abtastzeilen (K =4), die einen Block bilden, vom Eingangspufferspeicher 129 in einen bestimmten Speicherbereich eines Speichers der CPU 125 oder des Speichers 127 eingeschrieben, und zwar in der Reihenfolge der Abtastung der Vorlage. Dies entspricht dem Schritt Si des Flußdiagramms von Fig. 15. In dem nächsten Schritt 52 werden die angegebenen Halbton-Faksimilesignale für die einzelnen Blöcke in Richtung der Hauptabtastung in die CPU 125 geladen. In einem Schritt S3 wird der Gradationsmittelwert Pq der eingeladenen Signale eines Blocks errechnet und in einem allgemeinen Register der CPU 125 gespeichert. In einem Schritt S₄ wird für die einzelnen Bildelementsignale Xy des Blocksignals entschieden, ob χ,, ί Po. Falls Xij S Po. geht der Ablauf zu einem Schritt S₅ weiter, bei dem die Zwischeninformation Φ$ auf »0« gesetzt und im Speicher 31 gespeichert wird. Zur gleichen Zeit wird ein Pi-Zähler in der CPU 125 um eins weitergesiellf und das Bildelementsignal *,> dem Inhalt P_w eines /VAkRumuIatorregisters hinzuaddiert Das Additionsergebnis wird in diesem Register gespeichert Falls αϊ, S P₀ nicht erfüllt ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt St, vor, bei dem die Zwischeninformation Φ,, auf »1« gesetzt und im Speicher 31 gespeichert wird. Zur gleichen Zeil wird ein «■^-Zähler, in der CPU 125 um eins weitergestellt und das Bildelementsignal x_y dem Inhalt P_B eines /VAkkumulalorregisters hinzuaddiert Das Additionsergebnis wird in diesem Register gespeichert Nach Abschluß entweder des Schritts S₅ oder S₆ wird ein Blockbildelementzähler 127a in einem Schritt S7 um eins weitergestellt und gleichzeitig geprüft, ob der Zählwert des Zählers 127a gleich der Anzahl der Bildelemente K ■ L des Blocks geworden ist, ob also die Verarbeitung eines Blocks abgeschlossen ist. Der Zähler 127a ist beispielsweise in einem Teil des Bereichs des Speichers 127 vorgesehen. Für den Fall, daß im Schritt Si die Verarbeitung eines Blocks nicht abgeschlossen wurde, geht der Ablauf zurück zum Schritt St.

Wenn die Verarbeitung eines Blocks im Schritt S₇ abgeschlossen wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt 5g weiter, bei dem der Inhalt P_w des P,-Akkumulatorregisters durch den Zählwert /V, des /VZählers in der CPU 125 geteilt wird, um den Mittelwert P% zu erhalten,

J5 und in ähnlicher Weise der Inhalt Pb des P₂-Akkumulatorregisters durch den Zählwert /V₂ des /VZählers geteilt wird, um den Mittelwert Pi zu erhalten. In einem Schritt S) wird geprüft, ob ΛΛ £ m oder ob N₂ S m. Falls dies nicht der Fall ist, wird in einem Schritt Sto

*<> entschieden, ob \P\ — P₂\ S n. Wenn in irgendeinem der Schritte S9 und Sio die Bedingung erfüllt ist, geht der Ablauf weiter zu einem Schritt Sw, bei dem die entsprechende Gradationsinformation P₁ (i = 0, 1, 2) in einem Gradationsregister gespeichert wird. Als näch-

■»5 stes werden in einem Schritt S12 die dem jeweiligen Block entsprechenden Zwischeninformationen Φ,, vollkommen aus dem Speicher 31 ausgelesen und sämtlich auf »0« gesetzt, um dann erneut im Speicher 31 gespeichert zu werden. Im nächsten Schritt Sn wird geprüft, ob der vorige Block ein Λ-Block war oder nicht. Handelte es sich um einen /4-Block, wird in einem Schritt Si« geprüft, ob die Gradationsinformation dieses vorherigen Blocks gleich der im Schritt Sn bestimmten Gradationsinformation P, des gegenwärtigen Blocks ist.

Wenn dies der Fall ist. geht der Ablauf zu einem Schritt Si₅ weiter, bei dem ein Blockzähler 127Λ um eins weitergerückt wird. Der Zähler 127£> ist ebenfalls in einem Teil des Speichers 127 vorgesehen.

Als nächstes rückt in einem Schritt Sis ein Blocknummernzähler 127c um eins vor, und es wird geprüft, ob die Blöcke von K Abtastzeilen verarbeitet wurden. Der Blocknummernzähler 127c ist ebenfalls im Speicher 127 vorgesehen. Wenn die Verarbeitung der Blöcke von K Abtastzeilen noch nicht vollendet ist, kehrt der Ablauf zum Schritt S₂ zurück, in dem das nächste Blocksignal in die CPU 125 eingegeben wird, und die beschriebene Verarbeitung wird erneut ausgeführt.

Für den Fall, daß im Schritt Sio die Bedingung

I p,_ P₂] < _π nicht erfüllt ist, geht der Ablauf zu einem Schritt Su weiter, bei dem geprüft wird, ob der Block der unmittelbar vorhergehende oder ein ß-Block ist. Im Fall des ß-Blocks wird in einem Schritt Sie geprüft, ob die Gradationsinformationen P₁ und Pi des unmittelbar vorhergehenden Blocks gleich den im Schritt 5b erhaltenen Gradationsinformationen P\ und Pi sind. Wenn dies der Fall ist, geht der Ablauf zum Schritt Si₃ weiter. Ist das Hntscheidungsergebnis in einem der Schritte Si₃, Si₄, Si? und S,_? negativ, geht der Ablauf zu einem Schritt S19, bei dem die codierten Gradationsdaten erhalten werden, die sich zusammensetzen aus dem Kennzeichnungscode, der den Typ (A oder B) des unmittelbar vorhergehenden Blocks kennzeichnet, der Gradationsinformation P, oder Pi und P₂ des unmittelbar vorhergehenden Blocks und dem Inhalt des Blockzählers i27b. das heißt einem von der Codetabelle 137 gewonnenen Code entsprechend der Blockfolgelänge. Die codierten Gradationsdaten werden im Ausgangspufferregister 131 gespeichert. Der Inhalt des Blockzählers 127i? wird dann in einem Schritt Sm. dem der Schritt Sie folgt, zurückgesetzt.

Wenn das Ende der Verarbeitung der Blöcke entsprechend K Abtastzeilen im Schritt Sie festgestellt wurde, geht der Ablauf weiter zu einem Schritt S21, in welchem der Schaltcode von einem Schaltcodegenerator 128 in den Ausgangspufferspeicher 131 gebracht wird. Der Ablauf geht dann zu einem Schritt S22 weiter. Im Schritt S₂₂ werden die Zwischeninformationen im Speicher 31 Festgestellt und auf gleiche Weise in einen Binärcode codiert, wie das herkömmliche binäre Faksimilesignal. Die so codierten Zwischeninformationen werden im Ausgangspufferspeicher 131 gespeichert. Nach Codierung der Zwischeninformationen der Blöcke von K Abtastzeilen wird vom Schaltcodegenerator (Schaltcodespeicher) 128 ein Schaltcode erzeugt und im Ausgangspufferspeicher 131 in einem Srchritt Sn gespeichert. Als nächstes wird in einem Schritt S» ein Abtastzeilenzähler 127t/um vier (= ^vorgerückt und anhand des it halts dieses Zählers 127t/ geprüft, ob die Verarbeitung einer Vorlage beendet ist Falls dies nicht der Fall ist, kehrt der Ablauf zum Schritt Si zurück, so daß die Faksimilesignale der folgenden vier (= K) Abtastzeilen eingegeben werden. Wenn im Schritt Su festgestellt wurde, daß die Verarbeitung einer Vorlage abgeschlossen ist, kommt die Codierung zu einem Ende. Der Abtastzeilenzähler 127c/ kann auch in einem Teil des Speichers 127 vorgesehen werden. Beim Start des Programmablaufs wird eine Eröffnung vorgenommen, das heißt die Zähler 127a. 127b, 127c und 127c/ werden auf Null zurückgesetzt. Der Ausgangspufferspeicher 131 wird mi. fester Geschwindigkeit ausgelesen und sein Ausgangssignal beispielsweise auf eine Übertragungsleitung ausgegeben.

Anhand der Fig. 16 und 17 soll nun die Decodierung unter Programmsteuerung beschrieben werden. Die Decodiertabelle 104, der Binärinformationsspeich τ 105, der Gradationsinformationsspeicher 115, eine Zentraleinheit (CPU) 135, ein Programmspeicher OM) 136, ein Schreib/Lese-Speicher 137, ein Eingangspufferspeicher 138 und ein Ausgangspufferspeicher 139 sind jeweils über einen Datenbus 141 und einen Adressenbus 142 verbunden. Die CPU 135 führt die Decodierungsverarbeitung durch Auslesen eines Programms aus dem Programmspeicher 136. Übersetzen und Durchführen des Programms aus. Die codierten Daten werden im Eingangspufferspeicher 1"38 über den Eingangsanschluß 98 eesDeichert. In diesem Fall führt der Schaltcode 53 die codierten Daten an und wird von den codierten Gradationsdaten 52 gefolgt Wenn die Decodierung gestartet wurde, liest die CPU 135 sequentiell den Eingangspufferspeicher 138 aus und stellt in einem Schritt Si (vgl. das Flußdiagramm in Fig. 17) den Schaltcode 53 fest und entscheidet in einem Schritt S₂ selbst, ob die als nächstes auszulesenden Daten die codierten Gradationsdaten sind. Falls dies der Fall ist, wird in einem Schritt S3 der Kennzeichnungscode 43 festgestellt und dann in einem Schritt St geprüft, ob der Kennzeichnungscode 43 einen Α-Block kennzeichnet. Handelt es sich um einen Α-Block wird in einem Schritt S5 die Gradationsinformation P, (i = 0, 1, 2) allein gespeichert. Kennzeichnet der Kennzeichnungscode hingegen nicht einen /4-Block, werden in einem Schritt Se die Gradationsinformationen P\ und P₂ im Gradationsregister gespeichert. Nach dem Schritt S5 oder Sb werden die Blockfolgelängecodedaten 45 eingegeben und in einem Schritt S₈ unter Heranziehung der Decodieruiigstabelle 104 in eine kontinuierliche Blockfolgelänge decodiert. Die decodiert;. Blockfolgelänge wird in einem Schritt S) in einem Blocktolgelängenzähler 137a eingestellt. Als Zähler 1373 wird ein Teil des Speichers 137 verwendet. In einem Schritt Sio wird die Gradationsinformation P, oder werden die Gradationsinformaücnen Pi und P₂, die im Schritt S5 oder Sf, erhalten wurden, entsprechend der im Blockfolgelängenzähler 137a eingestellten Anzahl wiederholt im Speicher 115 gespeichert Danach wird ein Blockzähler 1376 um die im Zähler 137a eingestellte Anzahl weitergestellt und in einem Schritt Sn geprüft, ob der Zählwert des Blockzählers 137b die Anzahl der K Abtastzeilen entsprechenden Blöcke erreicht hat. Gleichzeitig wird der Zähler 137a zurückgestellt. Wenn im Schritt Sn festgestellt wurde, daß die Anzahl von Blöcken entsprechend K Abtastzeilen nicht erreicht wurde, kehrt der Ablauf zum Schritt S3 zurück, bei dem codierte Daten aus dem Eingangspufferspeicher 138 herausgeholt und der beschriebenen Verarbeitung unterzogen werden.

Wenn im Schritt Sn festgestellt wurde, daß die Verarbeitung der den K Abtastzeilen entsprechenden Blöcke beendet wurde, kehrt der Ablauf zum Schritt Si zurück, bei dem Daten aus dem Eingangspufferspeicher 138 geholt werden. Wenn im Schritt S₂ entschieden wird, daß die nächste Verarbeitung nicht für codierte Gradationsdaten 52 ist, geht der Ablauf zu einem Schritt Si₂, bei welchem die codierten Daten der Zwischeninformationen 54 aus dem Eingangspufferspeicher 138 geholt werden. In einem Schritt Su werden die codierten Daten 54 aus dem Eingangspufferspeicher 138 geholt und mit der Decodierungstabelle 104 in db Zwischeninformationen decodiert, während in einem Schriti Sn die so decodierten Zwischeninformationen im Speicher 105 gespeichert werden. Nach der Decodierung jeweils der Zwischeninformationen einer Abtastzeile wird in einem Schritt Su der Zähler 1376 um eins weitergestellt und geprüft, ob sein Zählwert die Anzahl von BlocJ^n entsprechend K Abtastzeilen erreicht hat Ist dies nicht der Fall, dann kehrt der Ablauf zum Schritt Si₂ zurück, bei dem die nächsten Codierten Zwischeninformationsdaten eingegeben werden, um der beschriebenen Verarbeitung unterzogen zu werden.

Wenn im Schritt S15 festgestellt wird, daß der Zählwert des Zähle!« 137r> die Anzahl von Blöcken entsprechend K Abtastzeilen erreicht hat, werden in einem Schritt Si6 der Speicher 105 und der Speicher 115 gleichzeitig ausgelesen und die so ausgelesenen

Zwischeninformationen und Gradationsinformationen multipliziert, wie dies vorher unter bezug auf die Multipliziereinrichtung 116 in Fig. 12 beschrieben wurde. Das Produkt wird in einem Schritt Su im Ausgangspufferspeicher 139 gespeichert. Nach jeder Vollendung des Auslesens der Speicher 105 und 115 rückt in einem Schritt Sm ein Abtastzeilenzähler 137c um K vor, und es wird geprüft, ob der Zählinhalt dieses Zählers 137c die Anzahl der Abtastzeilen der Vorlage erreicht hat, ob also die Decodierung einer Seite der Vorlage abgeschlossen ist. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt die Verarbeitung zum Schritt Si zurück, um in diesem den Schaltcode zu erfassen und die Decodierung der nächsten codierten Gradationsdaten zu beginnen. Wenn im Schritt Sm festgestellt wurde, daß die Decodierung einer Seite abgeschlossen ist, kommt die Decodierung zu einem Ende. Der Ausgangspufferspeicher 139 wird beispielsweise synchron mit einem Aufzeichnungsgerät oder Schreiber ausgelesen und die ausgelesene Gradationsinformation mit Hilfe des Digital/Analog-Umsetzers 143 in ein analoges Signal umgesetzt, das über den Ausgangsanschluß 117 dem Aufzeichnungsgerät geliefert wird. Die Zähler 137a, 1376 und 137c werden durch ein Anfangsprogramm für den Start der Decodierung zurückgesetzt.

Bei der Verarbeitung nach den Flußdiagrammen 15 znd 17 wird der Schaltcode 53 alle vorbestimmte Anzahl von Blöcken entsprechend K Abtastzeilen eingesetzt. Es ist aber auch möglich, den Schaltcode 53 nach jeweils einer geeigneten Anzahl von Blöcken in der Codierung Jo einzusetzen, beispielsweise gemäß Darstellung in Fig. 18. Hier sind aufeinander folgend die codierten Gradationsdaten 52 von P- Blöcken, der Schaltcode 53, die codierten Zwischeninformationsdaten 54 von P Blöcken, der Schaltcode 53, die codierten Gradationsda- v~> ten 52 von Q Blöcken, der Schaltccode 53, die codierten Zwischeninformationsdaten 54 von Q Blöcken usw. angeordnet, wenn die Decodierung in einem solchen Fall per Programm erfolgt, dann müssen die Entscheidungen in den Schritten Sn und Sn durch die ίο Entscheidung ersetzt werden, ob die nächsten Eingangsdaten der Schaltcode 53 sind oder nicht. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt der Ablauf zu den Schritten 53 bzw. Su zurück, während im bejahenden Fall dem Schritt Sn der Schritt Sn und dem Schritt Si₅ der Schritt Si₆ folgen. -15 Wenn man dem Schaltcode 53 ferner eine Kennzeichnung anfügt, die angibt, ob die folgenden Codedaten die codierten Gradationsdaten 52 oder die codierten Zwischeninformationsdaten 54 sind, dann wird die Decodierung erleichtert. Wenn die Umschaltung zwi- so sehen den codierten Gradationsdaten 52 und den codierten Zwischeninformationsdaten 54 immer nach jeweils einer vorbestimmten Anzahl von Blöcken erfolgt, dann kann der Schaltcode 53 entfallen. Es wird dann die decodierte Anzahl von Blöcken auf der Decodierseite gezählt und jedesmal, wenn der Zählwert den vorbestimmten Wert erreicht, geprüft, ob die nächsten Daten die codierten Zwischeninformationsdaten oder die codierten Gradationsdaten sind. Wenn in diesem Fall die Ausgabe der codierten Daten mit den codierten Zwischeninformationsdaten 54 beginnt kann der Kennzeichnungscode 43, der den >4-BIock oder ß-Block kennzeichnet, entfallen.

Unter bezug auf Fig. 19 soll nun ein Beispiel der Decodierung beschrieben werden, bei dem der Schaltcode 53, aber kein Kennzeichnungscode 43 verwendet wird. Im Rußdiagramm von Fig. 19 sind die Schritte, die jenen von Fig. 17 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen. In diesem Fall beginnt die Decodierung mit den codierten Zwischeninformationsdaten 54, die nacheinander in der Reihenfolge

Si — Si—S12—Su- Sm- Sis

verarbeitet werden. Wenn im Schritt S15 festgestellt wird, daß die codierten Zwischeninformationsdaten 54 einer bestimmten Anzahl von Blöcken decodiert wurden, wird nach den Schritten Si und Si die Decodierung der codierten Gradationsdaten 52 begonnen. Im Schritt S3' werden die Zwischeninformationen Φ,, des Blocks, die bei der Decodierung der vorangehenden codierten Zwischeninformationsdaten 54 zuerst decodiert wurden, geprüft.

Im Schritt Sa' wird geprüft, ob alle Zwischeninformationen <P„ des Blocks »0« sind oder nicht. Wenn sie alle »0« sind, wird entschieden, daß der Block ein /t-Block ist, während, wenn die Information »1« enthält, der Block als B-Block erkannt wird. Danach geht der Ablauf dementsprechend zum Schritt Si oder S₆ weiter. Danach werden wie bei der Verarbeitung nach Fig. 17 nacheinander die Schritte S7, Se, S9, S10 und Sn ausgeführt. Für den Fall, daß der Ablauf zum Schritt V zurückkehrte, werden im Schritt S/ die Zwischeninformationen des Blocks geprüft, der um die im Schritt Sj eingestellte Blockfolgelänge von dem Block beabstandet ist, dessen Zwischeninformationen Φ,, zuvor im Schritt V₄' geprüft wurden. Danach wird die gleiche Verarbeitung wie beschrieben ausgeführt, und, wenn im Schritt Sn festgestellt wird, daß die Decodierung der codierten Gradationsdaten 52 einer bestimmten Anzahl von Blöcken abgeschlossen ist, geht der Ablauf zum Schritt Sit, weiter. Der übrige Ablauf stimmt mit jenem von Fig. 17überein.

Unter Verwendung der codierten Daten ist es möglich, einen Halbton bei Benutzung einer Wiedergabevorrichtung zu reproduzieren, die nicht in der Lage ist, Grauwert-Biideiemente zu reproduzieren, sondern allein in der Lage ist, binäre Bildelemente zu reproduzieren. Das heißt, es wird ein Punktmuster erzeugt, das eine mittlere Dichte entsprechend den einzelnen decodierten Gradationsinformationen ist. Das Punktmuster setzt sich aus einer Anzahl von Bildelementen K · L zusammen, die gleich der Anzahl der Bildelemente des codierten Blocks ist, und es wird bewirkt, daß die mittlere Dichte eines jeden Bildelements der Gradationsinformation entspricht. Die F i g. 2OA und 2OB zeigen beispielhaft Punktmuster zum Beispiel für den Fall, daß der Block K = 4 · L = 4 Bildelemente aufweist und die Anzahl von Gradationspegeln 16 ist. Wenn sich der Gradationspegel vor 1 an 16 annähen, nimmt in jedem Fall die Anzahl der schwarzen Bildelemente zu, und beim höchsten Pegel sind alle Bildelemente schwarz. Die Punktmuster von Fig.2OA werden für den Fall verwendet, daß der Kontrast eines Bildes allmählich Änderungen unterliegt, während die Dichtemuster von Fig.2OB verwendet werden, wenn der Kontrast des Bildes abrupte Wechsel aufweist. F i g. 21 zeigt beispielhaft die Anordnung zur Gewinnung eines Halbtonsignals unter Verwendung eines solchen Punktmusters. Der Speicher 105 für die Zwischeninformationen und der Speicher 115 für die Gradationsinformation sind jene, die zuvor unter bezug auf Fig. 12 beschrieben wurden. Punktmustersignalgeneratoren 144 und 145 werden mittels der Gradationsinformation Pj (i = 0, 1, 2) bzw. der Gradationsinformationen Pi und P₂ angesteuert die aus dem Speicher 115 ausgelesen werden. Die Punktmustersignalgenera-

toren 144 und 145 speichern je beispielsweise 16 Punktmuster entsprechend den Gradationspegeln 1 bis 16, die in Fig. 2OA gezeigt sind, und erzeugen ein Punktmustersigna! nach Maügabe der eingegebenen Gradationsinformation. Wenn beispielsweise die Gradationsinformation P\ 3 ist, wird ein Punktmuster mit dem Gradationspegel 3, wie es in Fi g. 20A gezeigt ist, als bipjies Schwarz-Weiß-Punktmustersignal der gleichen Reihenfolge wie die Zwischeninformation Φ,, erzeugt Wenn »0« an den Punktmustersignalgenerator 145 angelegt wurde, liefert er ein Punktmustersignal, das sich aus 16 Nullen (»0«) zusammensetzt. Die Punktmustersignale von den Punktmustersignalgeneratoren 144 und 145 werden UND-Gliedern 146 bzw. 147 geliefert. An das UND-Glied 147 werden die aus dem Speicher 105 ausgelesenen Zwischeninformationen Φ,> angelegt. Die Zwischeninformationen Φι, werden außerdem mittels eines Inverters 148 invertiert und an das UND-Glied 146 angelegt. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 146 und 147 werden einem ODER-Glied 149 zugeleitet, dessen Ausgangssignal von einem Ausgangsanschluß 151 abgenommen werden kann. Die Erzeugung des Punktmustersignals mittels der Punktmustersignalgeneratoren 144 und 145 findet synchron mit dem Auslesen des Speichers 105 statt. Bei einer solchen Anordnung wird einem Teil hoher Dichte der Vorlage ein Punktmuster hoher Dichte und einem Teil niedriger Dichte ein Punktmuster niedriger Dichte gegeben, um eine Dichteverteilung zu erhalten, die im wesentlichen gleich der der Vorlage als ganzes ist. Auf diese 'Veise kann ein Halbton erhalten werden, wenn auch die Auflösung im gewissen Maß absinken kann.

Im Vorhergehenden wird die Gradationsinformation nach Maßgabe der Blockfolgelänge codiert, und als Codetabelle für die Codierung der .Blockfolgelänge wird die Codetabelle benutzt, die für die Binärcodierung der Zwischeninformationen eingesetzt wird. Es ist aber auch möglich, eine unabhängige Codetabeiie vorzusehen, in solchem Fall kann insbesondere eine Codetabelle verwendet werden, die eine effizientere Codierung erlaubt. Das heißt, die Verteilung der Blockfolgelänge bei einem typischen Grauwertbild ist gemäß Darstellung in F i g. 22, in der der /4-Block durch eine Kurve 152 und der S-Block durch eine Kurve 153 gekennzeichnet sind. In F i g. 22 ist auf der Abszisse die Blockfolgelänge und auf der Ordinate die Frequenz des Auftretens, das heißt die Häufigkeit aufgetragen. Die ^-Blöcke und die ß-Blöcke sind beide im wesentlichen nach Art einer Exponentialfunktion verteilt Für eine solche Verteilung wird eine modifizierte Wyle-Codierung (vgl. zum Beispie! H. WyIe et aL IRE Trans. CS 9-3, Seite 215, 1961, »Reduced-Time-Facsimile Transmission by Digital Coding«), wie sie in Fig.23 gezeigt ist, als optimal angesehen.

Die Codierung der Gradationsinformation ist nicht speziell auf die Codierung der Folgelänge der Blöcke gleicher Gradationsinformation beschränkt, sondern kann auch auf folgende Weise vorgenommen werden: Wie in Fig.24 gezeigt wird, wenn es sich bei der repräsentativen Gradationsinfonnation P, (i =»0, 1, 2) nur um eine Information handelt die nur einer repräsentativen Gradationsinformation P, des unmittelbar vorhergehenden Blocks gleich ist, ein Kennzeichnungscode »0« gebildet Für den Fall, daß die repräsentative Gradationsinformation allein P-, ist und der unmittelbar vorhergehende Biock ebenfalls eine repräsentative Gradationsinformation hat, die sich aber von der obigen p, unterscheidet wird ein Kennzeichnungscode »10« zur Kennzeichnung des Unterschieds der repräsentativen Gradationsinformationen hinzugefügt, und die ein repräsentative Gradationsinformation P'\ wird als nächstes diesem Kennzeichnungscode angefügt. Wenn die repräsentative Gradationsinformation P\ und Pi ist und sich diese von der Gradationsinformation des unmittelbar vohergehenden Blocks unterscheiden, wird ein Kennzeichnungscode »111« zur Kennzeichnung der Differenz angefügt und von den repräsentativen Gradationsinformationen P\ und Pi gefolgt. Fig. 25 zeigt ein Beispiel dieser Codierung in Anwendung auf die in Fig. Ub gezeigte Gradationsinformation. Es ist auch möglich, für jeden Block eine oder zwei repräsentative Gradationsinformationen auszusenden, ohne die Gradationsinformation in der zuvor beschriebenen Weise zu codieren. Die mittlere Gradationsinformation (Gradations-Mittelwert) Po (P_u Pi) muß nicht immer ein arithmetischer Mittelwert

KXL ^"

der Bildelememtsignale sein, es kann sich beispielsweise auch um einen quadratischen Mittelwert

jo handeln.

Bei dem Codierverfahren der vorstehend beschriebenen Erfindung wird ein Grauwert-Faksimilesignal in Zwischeninformationen und Gradationsinformationen aufgeteilt, und, wenn letztere eine der Beziehungen \P\ — Pi\ S n, Ni < /π und N₂ £ m erfüllen, wird nur eine repräsentative Gradationsinformation geliefert. Daher ist der Codierungwirkungsgrad hoch. Speziell im Faii der Lieferung einer repräsentativen Grädäiiönsinformation werden außerdem die Zwischeninformatio- nen Φ,> die von der Anzahl der Bildelemente des Blocks erzeugt werden alle zu »0« gemacht, so daß die Zwischeninformationen in der statistischen Eigenschaft herkömmlichen binären Faksimilesignalen sehr ähnlich sind. Zum Beispiel im Fall, wo eine Kombination einer # 1 Karte einer Grauwert-Fotografie, die vom Institute of Image and Electronics Engineers of Japan genormt ist und einer CCITT #7 Karte der japanischen Sprache als Vorlage verwendet wurde, wurden Faksimilesignale unter folgenden Bedingungen verarbeitet: Die Blockso größe war 4 - 4 Bildelemente, die Anzahl von Gradationspegeln eines jeden Bildelementsignals war 16, .17-2 und η - 1. Als Ergebnis ergab sich die Häufigkeit der weißen »0« Folgelänge, wie durch die Kurve 154 in F i g. 26 angegeben, und die Häufigkeit der schwarzen »1« Folgelänge, wie durch die Kurve 155 angegeben. In Fig.26 ist auf der Abszisse die Folgelänge und auf der Ordinate die Häufigkeit (Frequenz des Auftretens) aufgetragen. In Fig.26 ist nicht die Häufigkeit für den Bereich großer Folgelängen gezeigt Es ist verständlich, daß diese Kurven jeweils Ähnlichkeit mit jenen in den Fig.27A und 27B aufweisen, die jeweils die Verteilung von weißen und schwarzen Folgelängen für den Fall zeigen, daß Bildelementsignale der vorerwähnten #7 Karte zu binären Faksimilesignalen gemacht wurden. Folglich kann die Binärcödierung uerZwischeninformationen Φ_υ unter Verwendung des modifizierten Huffman-Codes oder des modifzierten Read-Codes mit hoher Effizienz

ausgeführt werden. Daher ist die Codierung des Grauwert-Faksimilesignals dadurch möglich, daß beispeilsweise die Recheneinheit 22, die erste Codiereinheit 24 und die Verknüpfungseinheit 25, die in Fig.6 gezeigt sind, einer bekannten binären Faksimilecodiervorrichtung hinzugefügt werden. Dasselbe gilt für die Decodierung. Ef ist demzufolge leicht, dadurch eine Grauwert-Faksimilevorrichtung zu erhalten, daß wahlweise die ervv ahnten Einheiten der herkömmlichen Faksimilevorrichtung angefügt werden. Auch im Fall der Verwendung einer neuen Faksimilevorrichtung können der herkömmliche Binärcodierer und -decodierer für die Grauwert-Faksimilevorrichtung verwendet werden, die hierdurch wirtschaftlich wird.

Bei dem Grauwert-Faksimile verursacht ein Anstieg der Anzahl der Gradationspegel ein Problem des Hintergrundrauschens. Im Fall von \P, + P₂\ < η kann aber durch Verwendung nur einer repräsentativen Gradationsinformation und dadurch, daß die Zwischeninformation Φα alle »0« zu machen. Der Entscheidungsprozeß kann entweder für |fi — P₂\ S η oder für Λ/1 2 m und Ni S m entfallen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, η und m nach Maßgabe der maximalen

Anzahl von öradationspegel adaptiv zu günstigen Werten zu ändern.

Die Gradationsinformation wird in einem Zustand erzeugt, der als ganzes ähnlich dem ist, in dem das binäre Faksimilesignal erzeugt wird, wenn die Bildelemente

ίο einer Vorlage vergrößert werden. Daher kann sie unter Verwendung der Codiertabelle und der Decodiertabelle für die Zwischeninformationen codiert bzw. decodiert werden. Dies erlaubt eine effiziente Codierung und Decodierung und ist sehr wirtschaftlich. Die Effizienz einer solchen Codierung ist höher als die beim Stand der Technik. Tabelle 1 zeigt die Codierungseffizienz verschiedener Codierungsmethoden. Aus dieser Tabelle is» verständlich, daß die Codemenge bei der vorliegenden Erfindung etwa V₆ und etwa V₄ derjengen ist, die bei der

inforniiitionpn <p_;; aljp »0// ⁰CrTIaCHt werden wie ZLiV*"*¹* ~*ⁿ hprlfömmlir*Kpn Vnrhprijicrprrvjipriiniy h7w Hpr

beschrieben, das Hintergrundrauschen unterdrückt werden, welches häufig stochastisch auftritt. Daher läßt sich ein reproduziertes Bild guter Qualität erreichen. Der günstige Wert für η hängt in großem Ausmaß von der maximalen Anzahl von Gradationspegeln ab. Beispielsweise im Fall von 16 oder 64 Gradationspegeln wären η = 1 bzw. π = 3günstige Werte. Auf diese Weise kann die Anzahl repräsentativer Gradationsinformationen verringert und dadurch der Kompressionseffekt verstärkt werden. Im vorerwähnten Fall von M S m oder N₂ S m kann dadurch, daß nur eine repräsentative Gradationsinformation verwendet wird und daß die Zwischeninformationen Φ,, alle »0« gemacht werden, geringes Rauschen, das lokal auftritt, unterdrückt werden, und zusätzlich kann auch die Codierungseffizienz angehoben werden. Der günstige Wert von w hängt von der Blockgröße K ■ L ab. Wenn die maximale Anzahl von Gradationspegeln 16 war, war im Fall der Blockgröße 4 · 4 m = 2 der bevorzugte Wert. Auf jeden Fall steigt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Blöcken, die durch eine Gradation repräsentiert werden können, durch Einstellen von η und m. während das Bild vereinfacht und die Anzahl der erzeugten Codes verringert wird. Wenn die maximale Anzahl von Gradationspegeln 16 und die Blockgröße 4 · 4 war, waren η = 1 und m = 2 optimal im Hinblick auf eine Verschlechterung der Bildqualität und der Anzahl der erzeugten Codes. Im Fall von 4-Blöcken können auch alle Zwischeninformationen Φ_υ »1« gemacht werden, jedoch treten beim binären Faksimile große weiße »0« Folgelängen gewöhnlich häufiger als große schwarze »I« Folgelängen auf, so daß es für die Anwendung des mcrlifzierten Huffman-Codes oder des modifizierten Read-Codes geeigneter ist, die Zwischencodierung benötigt wird.
Tabelle 1

Verfahren

Mittlere Codelänge
(Bit/Bildelement)

Vorhersagecodierverfahren 1,5 ~ 2,0

Bit-Ebenen-Verfahren 2 - 3

Halbtonanzeigeverfahren 0,3 ~ 1,0
Blockcodierverfahren ~ !

Erfindung 0,25 ~ 0,30

Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dadurch einem reproduzierton Bild einen Halbton zu geben, daß die relativ einfache Anordnung, die in Fig. 21 gezeigt ist, der Wiedergabe-

4Ii vorrichtung, die nur zur Wiedergabe eines binären Pegels in der Lage ist, hinzugefügt wird. Ferner können gemäß der vorliegenden Erfindung dieselben codierten Daten gleichermaßen nicht nur von einem Empfänger zur Wiedergabe der Grauwerte sondern auch von einem Empfänger für den Halbton wiedergegeben werden. Daher kann derselbe Codesender gemeinsam für diese beiden Arten von Empfängern verwendet werden.

Auf der Empfangseite können die Gradationsinformationen und die Zwischeninformationen gleichermaßen durch Grauwert- und durch Halbton-Wiedergabeempfänger reprodziert werden. Dies ist für den praktischen Gebrauch sehr bequem.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zur Verarbeitung eines Grauwert-Faksimilcsignals, bei dem das Grauwert-Faksimilesignal in eine Vielzahl von Biocksignalen unterteilt wird, von denen jedes Blocksignal ein Faksimilesignal ist, das eine Grauwert-Komponente enthält und einem der Blöcke entspricht, die man durch Aufteilung der dem Faksimilesignal zugrundeliegenden Vorlage in eine Vielzahl von Blöcken erhält, von denen jeder Block aus einer Vielzahl von Bildelementen zusammengesetzt ist, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist:
   die Bildelementsignale jedes Blocksignals werden unter Verwendung eines Schwellenwerts nach Zugehörigkeit zu einer Gruppe hoher optischer Dichte oder einer Gruppe niedriger optischer Dichte klassifiziert,

   es wird eine binäre Zwischeninformation erzeugt, die angibt, welcher dieser beiden Gruppen die einzelnen BHdelemente angehören,
   es wird eine mittlere Gradations-Information der Gruppe hoher optischer Dichte und eine mittlere Gradations-Information der Gruppe niedriger optischer Dichte für jedes Blocksignal gewonnen, die Gradation jedes Blocksignals wird durch nicht mehr als zwei repräsentative Gradations-Informationen dargestellt,

   die Zwischeninformation wird entsprechend der Reihenfolge des Auftretens der Bildelementsignale Jo des Faksimilevgnals in einem Binärcode codiert, um codierte Daten der Zwischeninformation zu erhalten, und

   die codierten Daten der Zwischeninformation und die Graditions-Information wercn für die Ausgabe J5 zu einer Folge codierter Daten kombiniert,
   gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

   die Gradations-Information jedes Blocksignals wird in den folgenden Fällen durch eine einzige ·"' repräsentative Gradations-Information (Pn. P\, P2) dargestellt.

   nämlich durch eine der beiden mittleren Gradations-Informationen (P^. n) oder den ⁴> Schwellenwert (P₀). wenn die Differenz zwischen den beiden Gradations-Informationen (Pi, Pi) bezüglich der Gruppe hoher optischer Dichte bzw. niedriger optischer Dichte kleiner ist als ein vorbestimmter Weg (n), ^v>

   bzw. durch die mittlere Gradations-Information (P\) der einen der beiden Gruppen, wenn die Anzahl (Νΐ) von Bildelementsignalen, die der anderen der beiden Gruppen angehören, kleiner als ein vorbestimmter Wert (m)'isl, ^y>

   bzw. durch die mittlere Gradations-Information (Pi) der anderen Gruppe, wenn die Anzahl (N\) von Bildelementsignalen, die der einen der beiden Gruppen angehören, kleiner als ein vorbestimmter Wert (m)ist, ^b0

   und

   wenn die Gradations-Information des Blocksignals nur durch eine einzige repräsentative Gradations- **> Information dargestellt wird, werden die Zwischeninformationen derart korrigiert, daß sie für sämtliche Bildelemente des Blocksignals gleich sind.

   Z Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, daß die repräsentative Gradations-Information in einen Blockfolgelängencode, der die Anzahl einer Reihe von Blocksignalen derselben repräsentativen Gradations-Information angibi, und die repräsentative Gradations-Infonnation codiert wird, wobei es die codierten Gradations-Daten s^;nd, die zur Ausgabe mit den codierten Daten der Zwischeninformaiion kombiniert werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockfolgelängencode unter Bezug auf eine Codetabelle (37) erhalten wird, welche für die Codierung der Zwischeninformation {<&„) verwendet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockfolgelängencode unter Bezug auf eine Codetabelle erhalten wird, die ausschließlich hierfür verwendet wird und sich von der Codetabelle für die Codierung der Zwischeninformationen unterscheidet

   5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt:

   man erzielt die codierten Gradations-Daten durch Codieren der repräsentativen Gradations-Information des Blocksignals in nur einen Kennzeichnungscode, der angibt, daß die repräsentative Gradations-Information des Piocksignals die gleiche wie die des unmittlbar vorhergehenden Blocksignals ist, sofern beide Blocksignale in der repräsentativen Gradations-Information übereinstimmen, und durch Codieren der repräsentativen Gradations-Information des Blocksignals in einen Kennzeichnungscode, der angibt, daß die repräsentative Gradations-Information des Blocksignals sich von der des unmittelbar vorhergehenden Blocksignals unterscheidet, und die repräsentative Gradations-Information, für den Fall, daß beide Blocksignale sich in der repräsentativen Gradations-Information voneinander unterscheiden, wobei die codierten Gradations-Daten mit den codierten Daten der Zwischeninformation kombiniert werden.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt: es wird ein Schaltcode erzeugt, es werden die codierten Daten der Zwischeninformationen und der repräsentativen Gradations-Information (die codierten Gradations-Daten) so zusammengesetzt, daß sie abwechselnd alle Vielzahl von Blocksignalen umgeschaltet wurden und bei jeder Umschaltung zwischen die Aufeinanderfolge von codierten Daten der Zwischeninformationen und der repräsentativen Gradations-Information der Schaltcode eingefügt wird.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt:
   es wird ein Kennzeichnungscode erzeugt und dieser der repräsentativen Gradations-Information hinzugefügt zur Anzeige, ob es sich bei der repräsentativen Gradations-Information um eine oder um zwei handelt.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1. 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierten Zwischeninformationen für alle Bildelementsignale zu einem Wert korrigiert werden, der Weiß in der Vorlage entspricht.

   9. Verfahren zum Decodieren der nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 erhaltenen codierten Daten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   die codierten Eingangsdaten werden in die codierten Zwischen informationsdaten und die codierten Gradationsdaten aufgeteilt,

   die codierten Zwischeninformationsdaten werden in die Zwischeninformationen decodiert,
   die codierten Gradationsdaten werden in die Gradations-Information eines jeden Blocksignals decodiert und

   die decodierte Gradations-Information und die decodierten Zwischeninformationen für jedes entsprechende Blocksignal werden multipliziert, um die Bildelementinformationen zu reproduzieren, wobei das Grauwert-Faksimilesignal erhalten wird.

   10. Verfahren zum Decodieren der nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 erhaltenen codierten Daten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   die codierten Eingangsdaten werden in die codierten Zwischeninformationsdaten und die codierten Gradationsdaten aufgeteilt,

   die codierten Zwischeninformationsdaten werden in die Zwischeninformationen decodiert,
   die codierten Gradationsdaten werden in die Gradations-Information eines jeden Blockiignals decodiert,

   es wird ein Punktmustersignal entsprechend der decodierten Gradations-Information erzeugt, welches sich aus Binärsignalen der gleichen Anzahl wie Bildelementsignale des Blocksignals vorhanden sind, zusammensetzt, wobei die mittlere Dichte der Binärsignale im wesentlichen gleich der Gradations-Information ist, und

   das Punktmustersignal und die decodierten Zwischeninformationen für jedes entsprechende Blocksignal werden multipliziert, um ein Faksimilesignal mit einer Halbtonkomponente zu erhalten.

   11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I,gekennzeichnet durch

   eine Recheneinheit (22) zur Erzeugung von Zwischeninformationen (Φ;/) und Gradations-Informationen (P),