DE4243984A1 - Telefax or colour television image coding system - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Codierung und Übertragung von Bildern und Vorlagen, insbesondere für Telefax und für das Fern­ sehen, insbesondere für das Farbfernsehen.

Stand der Technik

Telefaxgeräte sind in Normgruppen in Abhängigkeit von der Übertragungszeit eingeteilt. Die Gruppen 1 und 2 mit einer Punkt für Punkt-Abtastung sind durch Geräte der Gruppe 3 bereits überholt. Letztere stellen ein digita­ les Übertragungssystem dar, bei demm die Bildabtastpunkte gleicher Hellig­ keit einer ununterbrochenen Folge zusammengefaßt und zu einem Codewort vereinigt werden. Solche Verfahren werden eindimensional genannt. Das MHC-Verfahren ist ein solches. Das zweidimensionale Verfahren ist auf dem­ selben Prinzip aufgebaut. Bei diesem wird zuerst eine Bezugszeile abge­ tastet und bei der folgenden Zeile nur jeweils die Abweichung gegenüber der Bezugszeile codiert. Das MRC-Verfahren arbeitet nach diesem Prinzip. Dann gibt es noch den MMR-Code, bei dem nach einer codierten Bezugszeile eine größere Zahl von Folgezeilen zweidimensional codiert werden. Bei den Lauflängencodierungen ist für jede Zahl von Bildpunkten je Zeile ein besonderer Binärcode für weiß und schwarz festgelegt, z. B. 1 weiß= 000111, 1 schwarz=010, 2 weiß=0111, 2 schwarz=11, . . . 20 weiß= 0001000, 20 schwarz=00001101000. Eine solche Codierung geht bis zur Bildpunktzahl 63. Dann wird wieder von vorn mit einem zusätzlichen Ab­ schnittscodewort für weiß und schwarz angefangen. Für die Übertragung dieser codierten Zahlen wird insbesondere die Phasendifferenz-bzw. Ampli­ tudenphasendifferenzmodulation verwendet.

Bei der Grauabtastung wurden die Grauwerte in Graustufen unterteilt und in mehr oder weniger dichte Muster von schwarzen und weißen Bildpunkten umgesetzt. Damit wird, wie vom Dither-Druckverfahren bekannt ist, vom Auge eine entsprechende Grauabstufung wahrgenommen. Bei der Codierung von farbi­ gen Bildern und Vorlagen waren bisher aufwendige Verfahren notwendig. Zum Teil ähnlich der Codierungen beim NTSC, PAL und SECAM-System.

Darstellung der Erfindung

Ein Nachteil dieser bekannten Verfahren ist bei Telefax die verhältnislan­ ge Zeitdauer für die Übertragung und der große Aufwand für die Codierung und die erforderliche große Bandbreite, insbesondere bei der Codierung und Übertragung von farbigen Bildern. Da bisher mehrere Träger bei der Farbübertragung benötigt wurden, sind durch gegenseitige Beeinflussungen Störungen, wie z. B. Cross Colour, Cross Luminance aufgetreten.

Aufgabe der Erfindung ist es eine solche Codierung vorzusehen, um die In­ formation in kürzerer Zeit als bisher bei mindestens gleicher Übertra­ gungssicherheit zu übertragen. Dies wird dadurch erreicht, indem die Zah­ len- oder ziffernmäßige Lauflängencodierung für weiß und schwarz mit denselben Codewörtern auch für unterschiedliche Zahlen bzw. Ziffern er­ folgt. Dies ist dadurch möglich, weil die Abgriffsfolie weiß/schwarz als Kriterium verwendet wird. Eine weitere Zeitverkürzung ist bei der Codie­ rung von weißen Zeilen in der Folge möglich, indem man die jeweilige codierte Zahl der weißen Zeilen vor oder nach dem Kennzeichen für "weiße Zeile" anordnet. Bei der Farbbildübertragung wird durch eine codemulti­ plexe Codierung eine Einsparung an Zeit und Aufwand erzielt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 Übersichtsschaubild eines Telefaxgerätes.

Fig. 2 Ein Wechselstromcode, bei dem die Kennzustände durch die Amplituden der Halbwellen markiert sind. Eine mehrwertige Codierung wird durch 2 um 90° phasenverschobene Wechselströme, die für die Übertragung addiert werden, erreicht.

Fig. 3 Ein mehrwertiger Wechselstromcode bei dem mehrere Summenwechsel­ ströme vorgesehen sind, deren Frequenz immer um die halbe Frequenz höher liegt als der Primärwechselstrom.

Fig. 4 Ein Wechselstromcode, bei dem die Codierung durch die Periodendau­ ern und die Amplitudengröße der Halbwellen festgelegt wird.

Fig. 5 Eine Übersicht von Phasensprüngen durch Periodendauern dargestellt.

Fig. 6 Schaltung zur Erzeugung von Periodendauern und Amplitudenstufen.

Fig. 7 Ein Schaubild der Addition von Phasenstufen.

Fig. 8 Ein Vektordiagramm für die Darstellung von Phasensprüngen bei Ände­ rung einer Amplitude bei um 90° phasenverschobener Wechselströme bei Addition derselben.

Fig. 9 Erzeugung von Amplitudenstufen.

Fig. 10 Darstellung der Binärcodeelemente für 6 Zeilen für eine codemulti­ plexe Codierung.

Fig. 11+12 Darstellung von Betriebskennzeichen bei Zusammenfassung mehre­ rer Zeilen.

Fig. 13 Ein quaternärer Code.

Fig. 14 Ein Farbfernsehempfänger für codemultiplexen Empfang.

Fig. 15 Schwingungskurven für die Farbdifferenzsignale ohne und mit Gleich­ stromvorspannung mit PAM- und Treppensignalen.

Fig. 16, 17, 18, 19, 22 Codierung von Farbfernsehsignalen.

Fig. 20, 21 ein schmalbandiger Informationskanal zwischen Fernsehkanälen.

Fig. 23, 24, 25 Umordnung von Codewörtern.

Fig. 27, 28, 33 Codierung und Decodierung gleichbleibender Lauflängen.

Fig. 29, 30, 31, 32 Codierung von Grautönen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In der Fig. 1 ist eine Übersicht eines Telefaxgerätes dargestellt. Die Lese­ einheit L hat die Aufgabe, die zu übertragende Vorlage in analoge elektri­ sche Signale umzuwandeln. Im Codierer Cod werden sie dann in digtale Sig­ nale umgesetzt. Für die Übertragung ist das Modem Mo vorgesehen. Die An­ schalteeinheit AS übernimmt die Anpassung an das Fernsprechnetz. Die empfan­ genen Signale gelangen über die AS zum Decodierer Decod und werden in die­ ser Einheit wieder in die Ursprungsform zurückgebildet. In der Aufzeich­ nungseinheit Az erfolgt dann die Papieraufzeichnung. Eine zentrale Steuerung ZSt steuert das Fernkopiersystem und koordiniert die Fernkopieübertra­ gung. Vom Bedienfeld B erfolgt die Steuerung.

Bei der Erfindung geht es um die Codierung und Übertragung der Bildpunkte. Gemäß der Erfindung erfolgt eine Lauflängencodierung in der Weise, indem die jeweilige Zahl der weißen oder schwarzen Bildpunkte ziffernweise co­ diert wird. Werden z. B. 28 weiße Bildpunkte nacheinander abgetastet, so erfolgt eine Codierung 2 weiß und in der Folge 8 weiß. Werden in der Folge 6 schwarze Bildpunkte abgetastet, so wird die Ziffer 6 schwarz codiert. Es ist also ein Code für die Ziffern 0 bis 9 weiß und für die Ziffern 0 bis 9 schwarz erforderlich. Für diese Ziffern sind 20 Kombinationen er­ forderlich. Auf derselben Basis können natürlich auch die besonderen Kenn­ zeichen, wie das Beginn- und das Endekennzeichen (EOL) oder das EOP, MCF oder sonstige Kriterien codiert werden. Für die Codierung dieser 20 Zif­ fern und der für den Betrieb erforderlichen Kriterien kann eine ganz ein­ fache binäre oder eine mehrwertige Codierung vorgesehen werden. Um 20 Kombinationen zu erhalten, sind 5 bit entsprechend dem Fernschreibalphabet Nr. 2 erforderlich. Man kann damit also 32 Kombinationen bzw. Kriterien co­ dieren. Da höchstens 4stellige Zahlen vorkommen, wenn z. B. je Zeile 1728 Bildpunkte vorhanden sind, kann man mit den übrigen Kombinationen auch 2stellige Ziffern in der Weise codieren, indem man die vorkommenden Tausen­ der mit den dazugehörigen Hundertern zu einem Code zusammenfaßt, z. B. die Zahlen 10, 11, 12, . . . 17. Für die Codierung von höchstens 1728 Bildpunk­ ten kommt man dann mit 3 Codierungen aus. Eine Unterscheidung zwischen weiß und schwarz ist dabei nicht erforderlich, weil die folgenden Zif­ ferncodierungen aussagen, ob die zweistellige Zahl zu weiß oder schwarz gehört. Sollen z. B. 1728 weiße Bildpunkte codiert werden, so wird zuerst 17 und in der Folge 2 weiß und 8 weiß codiert. Durch die 2 und 8 weiß ist bestimmt, daß die 17 zu weiß gehört. Nach der bestehenden Norm be­ ginnt jede Zeile mit einer weißen Lauflänge. Diese Norm bleibt durch die Erfindung unberührt. Diese Erfindung kann auch beim MRC oder MMR-Code oder einem ähnlichen Code sowohl bei der Bezugszeile als auch bei den folgenden Zeilen mit den Abweichungen von der Bezugszeile verwendet wer­ den, indem die Zahl bzw. die Unterschiedszahl der Bildpunkte ebenfalls ziffernweise codiert werden.

Da bei der Lauflängenmethode immer abwechselnd Zahlen für weiß und schwarz vorkommen, kann man diese Folge als Kriterium bzw. Kennzeichen vorsehen. Es ist dann möglich für weiß und schwarz dieselben Codewörter zu verwenden. Man kann dann z. B. zuerst alle weißen Lauflängenzahlen und in der Folge alle schwarzen Lauflängenzahlen senden. Der Übergang von weiß auf schwarz muß dann durch ein Kriterium bzw. Kennzeichen, also durch ein besonderes Codewort markiert werden. Bei einer gleichstelligen Codierung müssen dann alle Codewörter dieselbe Stellenzahl aufweisen. 1 Bildpunkt müßte dann z. B. mit 001, 12 Bildpunkte mit 012 codiert wer­ den. Für die Übertragung selbst kann auch die bisher verwendete Phasen­ differenz- bzw. Amplituden-Phasendifferenzmodulation verwendet werden. Nach­ folgend werden noch weitere Codierungen erläutert. In der Fig. 2 ist ein duobinärer Halbwellencode dargestellt. Als Codeelemente dienen die Amplitu­ den von Halbwellen - wenn Gleichstromfreiheit notwendig ist, wird man hier­ für Perioden vorsehen - zweier um 90° phasenverschobener Wechselströme gleicher Frequenz. Für die Übertragung werden beide addiert, sodaß bei der Übertragung nur ein Wechselstrom vorhanden ist. Die Kennzustände sind im Beispiel (0)=aP11, (1)=aP1, aP2, . . . (2)=aP3, . . . Mit diesem Prinzip kann die Bitzahl wesentlich erhöht werden, wenn man z. B. eine Anordnung nach der Fig. 3 vorsieht. Es werden also ein oder mehrere Codierwechselströme vorgesehen, deren Frequenz bzw. Frequenzen jeweils um die Hälfte der ur­ sprünglichen Frequenz zunimmt, z. B. bei einer Ursprungsfrequenz von 1000 Hz 1500 Hz. Für die Codierung können wieder 2 um 90° phasenverschobene Codierwechselströme mit 1500 Hz vorgesehen werden. Mit 2 Summencodier­ wechselströmen würde man mit einer Periode bzw. 1½ Perioden 10 bit erzielen. Man kann auch einen Amplituden/Phasencode vorsehen. In der Fig. 4 ist ein solcher dargestellt. Die Phase ist durch die Halbwellen­ periodendauer und den Amplituden dieser Halbwellen sind 2 Kennzustände zugeordnet. Bei 2 Phasen- und 2 Amplitudenkennzuständen erhält man bei 2 Stellen 4 hoch 2 und bei 4 Stellen schon 4 hoch 4 Kombinationen. Zur Er­ langung einer Gleichstromfreiheit, ist die positive und negative Halbwel­ le für einen Kennzustand erforderlich. Die Zahl der Phasenkennzustände ist auch ein übertragungstechnisches Problem, wobei die Laufzeit zu be­ rücksichtigen ist. In der Fig. 5 sind 5 Phasenkennzustände vorgesehen. Die normale Phase ist f=360 Einheiten. Wird auf 405 Einheiten umgeschaltet, und bleibt diese Phasenverschiebung, so muß bei der nächsten Halbperio­ de bzw. Periode wieder auf eine Halbperioden- bzw. Periodendauer von 360 Einheiten umgeschaltet werden. Eine Schaltung wie solche Phasen/Am­ plitudencodierungen erzeugt werden können, ist in der Fig. 6 dargestellt. Das Zählglied Z wird mit Impulsen einer vorbestimmten Frequenz, die im Oszillator Osc erzeugt werden, gesteuert. Mit den Ausgängen Z1, Z2, . . . wird dann die Halb- bzw. Periodendauer der zu erzeugenden Rechteckimpulse festgelegt. Die Steuerung welche Periodendauer bzw. welcher Ausgang zur Wirkung kommen soll, erfolgt mit dem Codierer Cod. Soll die Halb- bzw. Periodendauer des Ausganges Z1 wirksam werden, wird über g3 das Gatter G3 markiert. Wird der Ausgang Z1 erreicht, so wird das Gatter G3 wirksam und steuert damit das elektronische Relais ER. Über A wurde der Beginn des Rechteckimpulses gekennzeichnet. Die Amplitude des Rechteckimpulses wird durch die an ER über (A) (++), (+), (-), (--) angelegte Spannung festgelegt. Am Ausgang von ER erhält man dann Rechteckimpulse mit vorbestimmter Perio­ dendauer und Amplitude. Will man für die Übertragung sinusähnliche Halb­ wellen, so werden die Rechteckimpulse über einen Tiefpaß TP, den Übertra­ ger Ü und ggf. über ein Filter Fi auf die Leitung gegeben.

Wenn nur schmale Bänder bei höheren Frequenzen zur Verfügung stehen, ist es zweckmäßig die Amplituden- und/oder die Phasenänderungen der Kennzu­ stände stufenweise vorzunehmen, so daß man sehr schmale Frequenzbänder erhält. Ist z. B., wie in der Fig. 7 dargestellt, die normale Phase bzw. Periodendauer 360 Einheiten und wird diese 4 mal um 10 Einheiten gekürzt, so ist bei der 4. Verkürzung ein Unterschied gegenüber den 4×360 Einhei­ ten von 40 Einheiten. Aus f=1/T erhält man dann die Phasenstufenfrequenz, wenn man den 360 Einheiten eine bestimmte Zeit zuordnet. Wird nach den 4 verkürzten Periodendauern wieder auf die Normalperiodendauer von 360 Ein­ heiten umgeschaltet, so bleibt eine laufende Phasenverschiebung von 40 Einheiten. In der Europäischen Patentanmeldung Veröffentlichsnummer 03 29 158 ist dies näher erläutert. Auf dieser Basis kann man eine vorteilhafte Codierung vornehmen, indem man z. B. 3 Phasensprünge - Normalphase, vorei­ lende und nacheilende Phasenverschiebung - und 3 verschiedene Periodenzah­ len vorsieht. In den Perioden sind dann zugleich die Phasensprungstu­ fen enthalten. Nimmt man als Periodenzahlen 100, 150 und 200 und eine um 45° voreilende und nacheilende Phasenverschiebung, so hat man 9 Co­ dierungsstufen. Bei 2 Stellen hat man bereits schon 9 hoch 2 Kombinatio­ nen, bei 3 Stellen 729 Kombinationen. Diesbezüglich gibt es verschiedene Variationen in bezug auf Zahl und Phase. Die Änderung eines Kennzustandes wird im Beispiel durch eine Amplitudenänderung angezeigt. Die Amplitude kann natürlich auch als Stufe vorgesehen werden. Bei einem Phasensprung von 45° ergibt es bei 100 Perioden für jede Periode eine Phasenänderung von 0.45°. Wie beim Burst beim Fernsehen, ist beim Empfänger auch eine Vergleichsphase, hier kann es die Normalphase z. B. sein, erforderlich. Bei einer 64 KHz Kanalbandbreite wird man eine kleinere Periodenzahl vorsehen. Die Frequenzänderung wird man zweckmäßig beim Nulldurchgang vornehmen, auch Toleranzen können sowohl in der Periodenzahl als auch in der Phase zugelassen werden.

Werden die Amplituden zweier um 90° phasenverschobener Codierwechselströ­ me als die Kennzustände vorgesehen, so kann man auch hier jede Kennzu­ standsänderung durch eine Vielzahl von Amplitudenstufen vornehmen. Es ist bekannt, daß bei der Addition solcher Wechselströme bei Amplitudensprün­ gen auch Phasensprünge entstehen. In der Fig. 2 sind solche Codierwechsel­ ströme mit duobinärer Codierung dargestellt. In Fig. 8 ist ein Vektordia­ gramm solcher Codierwechselströme mit binärer Codierung dargestellt. Die Kennzustände sind Uk+U und Uk, Vk+V und Vk. Bei einer Amplitudenänderung können Phasensprünge von q entstehen. Um solche zu vermeiden, werden die Amplitudenänderungen stufenweise durchgeführt, in der Figur mit Stu und Stv bezeichnet. In der Fig. 9 ist eine Schaltung zur Erzeugung solcher Stufen dargestellt. Im Beispiel erfolgt die Änderung mittels Widerstände R1, R2, . . ., die mittels eines elektronischen Relais eS in die Wechselstromkreise einge­ schaltet werden. Die Steuerung erfolgt dabei beim Nulldurchgang, indem mit­ tels eines Begrenzers B Synchronisierimpulse erzeugt werden, mit denen der Codierer, der das elektronische Relais schaltet, gesteuert wird.

Für die Übertragung kann man auch mehrere Zeilen zusammenfassen und code­ multiplex übertragen. Man könnte dann auch die EOL- und andere Zeichen auf die zusammengefaßten Zeilen verteilen. Die codemultiplexe Zusammmenfassung kann z. B. so erfolgen, indem man die Ziffern der einzelnen Zeilen binärco­ diert, synchronisiert und parallel zusammenfaßt und mit einem mehrwerti­ gen Codewort vereinigt. In der Fig. 10 sind 6 Zeilen nach dieser Methode zusammengefaßt. Das Codewort S1 besteht dann aus den Binärcodeelementen 100100, S2 aus 001000, S3 aus 100011, usw. Das Beginn- und das Ende- als auch ggf. andere Kennzeichen kann man auf alle Zeilen verteilen. In der Fig. 11 und 12 sind hierfür Beispiele dargestellt. Diese Kennzeichen kön­ nen durch ein oder mehrere Parallelcodewörter markiert werden. In der Fig. 11 sind es 4×6 binäre Codeelemente. In der Fig. 12 sind 4 Zeilen zusammenge­ faßt, wobei für das Beginn- und das Endekennzeichen 4×4 Codeelemente vor­ gesehen sind. Der letzten Zeile kann man auch einen besonderen Code zuord­ nen. Eine weitere Verkürzung der Übertragungszeit kann dadurch erreicht werden, indem man Zeilen gleicher Codierlänge oder ähnlicher Codierlänge codemultiplex unter Zwischenschaltung eines Speichers zusammenfaßt, wobei für jede Zeile eine Zeilenmarkierung erforderlich ist. Bei DIN A4 Vorla­ gen sind es z. B. 1100 Zeilen. Es müssen also 1100 Kombinationen für die Zeilencodierung vorgesehen werden. Diese können aber zugleich als EOL-Kenn­ zeichen verwendet werden. Die codemultiplexe Zusammenfassung der Ziffern oder Zahlen erfolgt zweckmäßig mit einer höherwertigen, z. B. quaternä­ ren oktonären, Codierung. In der Fig. 13 ist ein Beispiel für eine quater­ näre Codierung dargestellt. Für die Codierung von 256 Kombinationen sind 8 bit erforderlich, die mit 8 binären Codeelementen dargestellt werden können. Man kann auch die 8 Codeelemente zu 4 Dibit zusammenfassen, so­ daß nur 4 Codeelemente für die Codierung der 8 bit erforderlich sind. Bei dem Beispiel einer Zifferncodierung sind für 10 weiße, 10 schwarze für die Tausender und sonstigen Kennzeichen 32 Kombinationen, also 5 bit erforderlich. Bei einer quaternären Codierung wird man immer 2 Ziffern seriell oder parallel Zusammenfassung, daß immer Dibits gebildet werden können. Bei einer 4-Stufencodierung erhält man dann bei 5 Stellen 4 hoch 5, also 1024 Kombinationen, also 10 bit. Werden in der Fig. 2 binäre Halb­ wellencodeelemente vorgesehen, so sind bei beiden Codierwechselströmen je­ weils 5 Halbwellen erforderlich. Alle Zeilen mit nur weiß können einen eigenen kurzen Code erhalten. Man kann auch ein Codewort den weißen Zei­ len voransetzen und in der Folge dann nur die Zeilennummern der weißen Zeilen aufführen und am Ende der weißen Zeilen wieder ein besonderes Kennzeichen geben. Diese Methode der Übertragung der weißen Zeilen ist bei allen bekannten Codier- und Übertragungsverfahren anwendbar. Weiße Zeilen brauchen ja nicht ausgedruckt werden, sodaß man auf der Empfangs­ stelle nur eine Weiterschaltung vornehmen muß. Solche elektronische Schaltungen sind von Schaltungen der elektronischen Schreibmaschinen be­ kannt, es wird deshalb nicht näher darauf eingegangen.

Bei der Vorlagen- und Bildübertragung ist es manchmal auch erforderlich, Grauwerte zu codieren und zu übertragen. Bei einer bekannten diesbezüg­ lichen Codierung werden die verschiedenen Graustufen ausschließlich mit weißen und schwarzen Bildpunkten dargestellt. Dabei wird auf das aus der Drucktechnik bekannte Dither-Verfahren zurückgegriffen. Bei diesem werden die Graustufen in mehr oder weniger dichte Muster von weißen und schwar­ zen Bildpunkten umgesetzt. Die Abtasteinheit bewertet entsprechend den analogen Spannungswerten, die von der reflektierenden Fläche empfangen werden, die Graustufen, z. B. 16, und speichert diese. Eine weiße Fläche entspricht dabei dem Grauwert 0 und eine schwarze dem Grauwert 16. Eine Codierung und Übertragung kann dabei wieder auf dem Prinzip der Lauflän­ gen erfolgen, man kann auch die Stufen z. B. 1, 2, . . . 16 codieren und übertra­ gen, oder auch den jeweiligen analogen Wert. Zur Verkürzung der Übertra­ gungszeit kann man 2 oder 3 Graustufen zu einem Codewort zusammenlegen. Der jeweilige Grauwert kann auch analog übertragen werden, indem man die Spannungswerte bzw. Impulse, die ja PAM-Impulsen entsprechen in Pulsdau­ ern und mit Hilfe eines elektronischen Relais in Rechteckimpulse umwan­ delt. Die Länge des jeweiligen Rechteckimpulses entspricht dann der Höhe des abgegriffenen Spannungswertes. Über ein Filter kann man dann einen Codierwechselstrom herstellen. Die Halb- bzw. Periodendauer der Halbwel­ len beinhalten dann die Information. Dieses Prinzip ist in der europäi­ schen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 03 29 158 bereits offen­ bart.

Für die Codierung und Übertragung von farbigen Bildern und Vorlagen, z. B. für Telefax und das Farbfernsehen, sind bisher aufwendige Verfahren ver­ wendet worden. Bei Telefax ist es zweckmäßig die Farbauszüge der Grund­ farben zu übertragen, weil vielfach das Papier beim Empfänger aus 3 auf­ einanderliegenden Photoschichten besteht. Farbfernsehcodierungen sind von den NTSC-PAL- und SECAM-Systemen und von meinem Patent US 46 75 721 und den Patentanmeldungen DE-PS 32 23 312, PS 32 26 382 und PS 37 09 451 bekannt. Bei der vorliegenden Methode erfolgt die Übertragung aller die Farbüber­ tragung betreffenden Signale mit nur einem Träger oder aber der Träger wird unmittelbar zur Informationscordierung vorgesehen.

Codiert und überträgt man nur die Farbauszüge, so sind für grün, rot und blau Grauwerte zu übertragen. Bei Telefax genügt dabei eine kleinere Stu­ fenzahl - bei digitaler Codierung - als beim Fernsehen. Bei z. B. 16 Grau­ stufen je Farbe könnte man also jeweils die 3 Werte der Grundfarben code­ multiplex zusammenfassen. Hierfür sind 12 bit erforderlich, die mit den bereits aufgeführten Codes codiert werden können, wie z. B. mit dem Halb­ wellencode der Fig. 2 oder mit einem Phasencode in Verbindung mit einer Periodenzahl oder Amplitudenstufen. Es kann auch die schmalbandige Co­ dierung vorgesehen werden, wenn man z. B. Phasenstufen und/oder Amplitu­ denstufen und/oder Stufen in der Zahl von z. B. Perioden vorsieht. Diese Codierungen kann man natürlich auch verwenden, wenn man die Farb­ differenzsignale und das Luminanzsignal überträgt ggf. auch codemulti­ plex. Soll die codemultiplexe Information über Funk z. B. für Fernseh­ zwecke, übertragen werden, so wird einfach der HF-Sender mit dem Codier­ wechselstrom moduliert. Der Empfänger ist dann wie ein Superhet-Radio- Empfänger ausgebildet, in Fig. 14 ist ein solcher dargestellt. Nach dem Demodulator DM ist nur noch ein Decodierer DC erforderlich. Näheres geht aus der europäischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 03 29 158 hervor.

Bei den bisherigen Fernsehsystemen wurden z. B. die Farbsignale R-Y und B-Y analog auf je einen Träger gleicher Frequenz, die gegeneinander um 90° phasenverschoben waren, aufmoduliert. Je nach Polarität der jeweili­ gen Farbspannung hat der Träger entsprechende Phasensprünge gemacht. Bei­ de Träger wurden für die Übertragung addiert. Der Summenvektor, der die Sättigung der Farbe darstellte, legte durch seinen Winkel im Farbkreis die Farbe fest. In der Fig. 15 sind Analogsignale von R-Y und B-Y und in der Fig. 16 ein dazugehöriges Vektordiagramm. Ein Nachteil einer solchen Übertragung ist, daß die kleinen Werte durch das Rauschen beeinträch­ tigt werden. Man kann durch eine Gleichstromvorspannung, in der Fig. 15 gestrichelt eingezeichnet, die Spannungswerte nur positiv machen, so daß ein Vektordiagramm wie in der Fig. 17 dargestellt, bei der Addition der Träger entsteht. Zweckmäßig ist es wie bei der PAM die Farbsignale abzutasten und als Treppensignale auszubilden. Wird das Luminanzsignal ebenso synchron mit den Farbsignalen abgetastet, wobei die Farbsignale abwechselnd abgetastet werden, und Trägerwechselströmen, die gegeneinan­ derum 90° phasenverschoben sind, aufmoduliert, so kann man bei einer Addition der Träger mit einem Wechselstrom das gesamte FBAS-Signal über­ tragen. In der Fig. 18 sind die treppenförmigen PAM-Signale und in Fig. 19 ein Vektordiagramm hierzu dargestellt. Bei einer Gleichstromvorspannung aller PAM-Impulse kann bei Vektoränderungen nie ein Phasensprung von 90° entstehen, wie aus der Fig. 8 hervorgeht. Bei einer Zwischenspeicherung kann man die Impulse so mischen, daß auf 3 oder 4 Luminanzimpulse 1 Farbimpuls kommt. Bei dieser Art der Codierung wird die Information durch die Größe des Summenvektors und durch die Phasenlage desselben dargestellt. Ist ein schmales Frequenzband für die Übertragung erforder­ lich, kann man die Methode der Fig. 8 vorsehen.

Telefax kann auch beim Fernsehen für bestimmte Berufsgruppen eingeführt werden, z. B. für Rechtsanwälte, um neue Grundsatzurteile zu erhalten, für Steuerberater, für Ärzte usw. Dies könnte z. B. in der Weise erfolgen, indem man den Tonkanal 2 für diese Zwecke vorsieht. Der NF-Ausgang die­ ses Kanals müßte an Buchsen gelegt werden, so daß jederzeit das Telefax­ gerät angeschlossen werden könnte. Solch einen Anschluß könnte man auch gebührenpflichtig machen. Den Tonträger könnte man dann zugleich unmit­ telbar als Informationsträger schmalbandig codieren. - Natürlich könnte man auch die anderen bekannten Frequenz- und Zeitmultiplexverfahren für den 2. Tonkanal für Telefax verwenden. - Mit dem Tonträger kann soviel codiert werden, daß man außer dem 2. Ton noch andere Informationen codieren kann. Werden z. B. je Codeelement 100 Perioden vorgesehen, so kann man bei einem Tonträger von 5,742 MHz 57420 Codeelemente machen. Man kann auch zwischen den Fernsehkanälen einen zusätzlichen Kanal in der Weise unterbringen, indem man zwischen dem Tonkanal 2 und dem folgenden Fernsehkanal einen Träger vorsieht, der zugleich zu schmalbandigen Pha­ sen und/oder Amplituden und/oder unterschiedlicher Vielzahl von Perioden hergenommen wird. Durch einen entsprechenden Reihenresonanzkreis kann man wie aus der Fig. 20 ersichtlich ist, die Bandbreite für solch einen Träger freihalten. In der Figur ist die Reihenresonanzkurve mit RR der Träger mit BTZ bezeichnet. In der Fig. 21 ist die prinzipielle Anordnung eines schmalbandigen Kanals zwischen 2 Fernsehkanälen dargestellt. Die Träger­ frequenz sei ca. 195,25 MHz. Kleine Frequenzschwankungen sind durch die stufenweisen Phasen- bzw. Amplitudenänderungen immer vorhanden. In der Offenlegungsschrift DE 40 25 026 ist dieses Prinzip bereits näher beschrie­ ben.

In der Fig. 22 ist eine Methode aufgezeigt, bei der die analoge oder digi­ tale Information zweier Kanäle mit nur einem Wechselstrom übertragen wer­ den kann. Im Beispiel sind es das Luminanzsignal Y und die Farbdifferenz­ signale R-Y und B-Y. Das Y-Signal und die beiden Farbartsignale werden abwechselnd pulsamplitudenmoduliert und zu Treppensignalen geformt, was ja bereits bekannt ist. In den Fig. 22a und 22b ist dies dargestellt. Beide Signalfolgen werden je einem Trägerwechselstrom gleicher Frequenz, die jedoch gegeneinander um 90° phasenverschoben sind, aufmoduliert. Die Trä­ gerfrequenz, im Beispiel 22d, ist zweckmäßig mit der Abgriffsfrequenz synchronisiert und ist ein ganzzahliges Vielfach der Abgriffsfrequenz. Die beiden Trägerwechselströme Fig. 22c und 22d werden addiert. Dabei ent­ steht ein Summenwechselstrom Su Fig. 22e mit derselben Frequenz wie die der beiden Träger. Bei der Modulation der Treppensignale auf die jeweiligen Trägerwechselströme, als auch bei der Addition der beiden Träger entstehen Phasensprünge. Die Phasenlage des Summenwechselstromes zu einer Vergleichs­ phase beinhaltet in Verbindung mit der jeweiligen Amplitude die Information der Treppensignale der Fig. 22a und 22b. Dieser Summenwechselstrom kann in dieser Form zur Empfangsstelle übertragen werden. Bei der Auswertung der Phasenlage ist ein Vergleichswechselstrom entsprechend dem Burst notwendig. Eine solche Auswertung ist z. B. vom PAL-System her bekannt.

Bei der Farbbildübertragung werden bei den üblichen Verfahren z. B. die 3 Größen der Grundfarbenauszüge für grün, rot und blau oder das Luminanzsig­ nal Y und die Farbartsignale wie z. B. die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y übertragen. Für die Übertragung wird vielfach die Quadraturamplituden­ modulation vorgesehen. Dies kann durch eine unmittelbare Übertragung der codierten Signale erfolgen, indem als Codeelemente die Amplituden von Halb­ wellen bzw. Perioden verwendet werden, die auf 2 um 90° phasenverschobene Wechselströme gleicher Frequenz verteilt werden. Für die Übertragung wer­ den die beiden Wechselströme addiert. Bei einer mittelbaren Übertragung werden z. B. die PAM-modulierten Signale durch die Amplituden von Rechteck­ impulsen, Treppensignalen oder auch durch die Amplituden von Halbwellen bzw. Perioden von Wechselströmen codiert und jeweils zu 2 ununterbrochene Folgen aneinandergereiht und auf 2 um 90° phasenverschobene Trägerwechsel­ ströme moduliert. Diese werden dann für die Übertragung addiert. Da bei der Farbbildcodierung immer 3 Werte zu übertragen sind, wie z. B. die Grundfar­ benauszüge grün, rot und blau oder das Luminanzsignal Y und die Farbartsig­ nale wie z. B. die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y, ist unter Berücksich­ tigung der Wertigkeit eine zyklische Vertauschung erforderlich, die z. B. so aussieht: Grundfarbenauszüge gr/rt, rt/bl., bl/gr, gr/rt, . . . Luminanz­ signal und Farbdifferenzsignale Y/R-Y, Y/B-Y, Y/R-Y, . . . Bei den Grundfar­ benauszügen ist dabei eine gleiche Wertigkeit und beim Luminanzsignal und Farbdifferenzsignalen eine Wertigkeit von 2.1 angesetzt.

Die Codier- bzw. Summenwechselströme können zugleich auch als Sendewech­ selströme vorgesehen werden. Werden bei den PAM-Abgriffen Gleichstromvor­ spannungen vorgesehen, so werden diese so bemessen, daß die Nutzsignale über dem Rausch - bzw. Störpegel liegen.

Für weiß ws und schwarz sw dieselben Codewörter für die Lauflängen zu verwenden ist aufgrund der Bedingungen möglich. Es muß jede Zeile immer mit einer weißen Lauflänge beginnen. Beginnt die Zeile mit der Farbe schwarz, wird zuerst die weiße Lauflänge Null gesendet. Außerdem wird zu Beginn einer Seite und am Ende jeder Zeile das Codewort EOL gesendet. Damit ist auch die Synchronisation der Weiß/Schwarzfolge festgelegt, die bei der Auswertung besonders von Bedeutung ist. Bei der Zahlencodierung wurde die Häufigkeit des Vorkommens der Längen berücksichtigt. Wenn Geschriebenes übertragen werden soll, so treten bei schwarz sehr häufig kleine Lauflängen, wie 2, 3, 4 auf. Diesen wurden entsprechend kleine Codewörter wie 11, 10, 011 zugeordnet. Infolgedessen wird man bei Verwendung gleicher Codewörter für weiß und schwarz die Häufigkeit berücksichtigen. Nach bisheriger Tabelle sind bei weiß die Zahlen 2 bis 7 gleich häufig, während bei schwarz 2 und 3 am häufig­ sten vorkommen. Bei schwarz werden also gemäß der Erfindung die kürze­ sten Codewörter für die Zahlen 2 und 3, diese werden bei weiß z. B. für die Zahlen 4 und 5 verwendet. Die Hälfte der Codierungen sind dann nicht mehr erforderlich. Die Codierungen der größen Zahl wird man bei schwarz überhaupt nicht mehr vorsehen, da diese 12stellig sind, während diese bei weiß nur 8stellig sind. Bei einer größeren horizontalen Auflösung wird man natürlich eine entsprechende Häufigkeitsanpassung vornehmen. Wenn von 8 auf 16 Bildpunkte je Millimeter gegangen wird, so wird die 2sw auf 4sw Bildpunkte erhöht, d. h. die Zahl 4 kommt bei schwarz dann am häufigsten vor. Nachstehend sind Codiermöglichkeiten für einige am häufigsten vorkommenden Zahlen dargestellt.

Auf der Sende- und Empfangsseite brauchen die Codier- und Auswerteein­ richtungen nur entsprechend verdrahtet werden um die gewünschten Codie­ rungen bzw. Lauflängen zu erhalten. In den Fig. 23, 24 und 25 sind einige Schaltungen für die Zuordnung der Codewörter an die vorbestimmten Lauf­ längen dargestellt. Nach der Auswertung des EOL-Kennzeichens folgt immer eine weiße Lauflänge bzw. eine Null. Mit einer Schaltung, solche sind bekannt, wird dann nach Auswertung des EOL-Kennzeichens die Folge weiß/ schwarz geschaltet und an ws/sw ein entsprechendes Potential, z. B. high h angelegt. Wurde in der Fig. 23 die Zahl 1 ausgewertet und ist die Folge gerade weiß ws, so liegt am Gatter 1w h/h, so daß es wirksam wird und die Zahl weiß ws1 markiert. Wurde die Zahl 5 ausgewertert und ist die Folge gerade schwarz sw, so liegt am Gatter 5s zweimal hh, so daß dann die Zahl schwarz sw5 markiert wird.

In der Fig. 24 ist eine Schaltung dargestellt für die Zuordnung der ausgewerteten Codewörter an verschiedene Zahlen für weiß und schwarz entsprechend der Tabelle links. Die Codewörter schwarz sw1 bis 6 werden dabei auch für die Zahlen 2 bis 7 vorgesehen. Ist z. B. das Code­ wort 1sw und ist die Folge weiß ws markiert, so wird das Gatter G1 wirksam und die Zahl 2 weiß 2w markiert. Ist das Codewort 5sw ausgewer­ tet und ist die Folge sw markiert, so wird das Gatter 10 wirksam und die Zahl schwarz 5s markiert. Ist das Codewort weiß 2ws markiert und die Folge schwarz sw markiert, so wird das Gatter 14 wirksam und die Zahl 7 schwarz 7s markiert.

In der Fig. 25 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem eine Umschaltung auf verschiedene Lauflängenzahlen in Abhängigkeit von der jeweiligen Auflösung 8 oder 16 Punkte je Millimeter erfolgt. Eine solche Umschal­ tung kann natürlich durch einen eigenen Chip erfolgen. In der Tabelle sind Beispiele für Zuordnungen für 8 Punkte links und 16 mm rechts aufgezeichnet. Ist z. B. die Auflösung 8, so wird beim Empfänger an 8 Potential h gelegt. Ist dabei das Codewort 3sw ausgewertet, so wird das Gatter G1 wirksam, das an G3 und G4 ein solches Potential legt, daß bei einer Weißmarkierung ws G3 und bei einer Schwarzfolgemarkie­ rung G4 wirksam wird und die Zahlen weiß ws4 oder schwarz sw3 markieren. Falls in der Folge von G1 ein anderes Potential erforderlich wird, kann man hinter G1 ein Potentialumkehrgatter einschalten. z. B. ein NICHT-Gatter. Ist die Auflösung 16 markiert, so wird G2 wirksam und in der Folge in Abhängigkeit von ws oder sw das Gatter G5 oder G6. Es wird dann also die Zahl ws7 oder sw7 (s. Tabelle) markiert.

In der Praxis wird man im Übergangsstadium die neue Codierung in Verbin­ dung mit der Gruppe 3 in der Weise anwenden, indem man eine Umschaltung auf die neue Codierung vorsieht. Die nicht gebrauchten Codewörter würden dann nicht zur Wirkung kommen. Man könnte natürlich auch vorhandene Geräte mit Hilfe von Zusätzen umrüsten. In der Fig. 26 ist ein mögliches Prinzip einer Umschaltung dargestellt. Die Ausgänge von ws 0, 1, 2 . . . und sw 0, 1, 2, . . . werden je an 2 Gatter geführt. Diese Gatter werden jeweils nur in Abhängigkeit von einem Potential wirksam, das über den Umschalter U je­ weils an eines der beiden Gatter gelegt wird. Soll die Codierung der Gruppe 3 vorgesehen werden, so liegt der Schalter in der Stellung 3b, soll die neue Codierung verwendet werden liegt der Schalter U in der Stellung 3n. Ist z. B. weiß 1 markiert und liegt der Schalter U an 3b, so hat das Gat­ ter G4 einmal über ws1 und einmal über U/3b Potential, so daß die Codierung der Gruppe 3 wirksam wird. Liegt dagegen der Schalter an U/3n, so liegt an beiden Eingängen des Gatters G3 Potential, so daß es dann zur Wirkung kom­ men kann. Wie aus den Fig. 23 bis 25 ersichtlich ist, kann dann die Codierung ws1 beliebigen Zahlen zugeordnet werden. Wird z. B. die Codierung sw0 nicht benötigt, so ist an diese kein Gatter für die neue Betriebsart angeschaltet. Dies ist nur ein Beispiel einer Umschaltung.

Eine weitere Verkürzung der Übertragungszeit kann dadurch erreicht werden, indem man bei der Codierung bei nur weißen oder schwarzen Zeilen nur ein­ mal das Codewort für weiß bzw. schwarz vorsieht und dann in der Folge das Codewort für die Zahl der jeweiligen Zeilen, wie z. B. das Codewort für 1728 weiß und in der Folge die Zahl der weißen Zeilen z. B. 83. Bei Schreibmaschinenseiten ist normal ein weißer Abstand zwischen den Zeilen von 4 mm. Bei einer Auflösung 8 würde dies dann 32 Zeilen ergeben. Da weiße Zeilen sehr oft vorkommen, könnte man z. B. für 1728 ein kurzes Code­ wort vorsehen. Von Vorteil ist natürlich, wenn die Schriftzeile dieselbe Horizontale wie das Einlegeblatt aufweist. Die Erfassung der Zahl der weißen Zeilen kann z. B. in der Weise erfolgen indem mit dem Weißzeilencode­ wort ein Zähler solange gesteuert wird, bis ein Codewort für schwarz sw kommt. Der dann am Zähler markierte Ausgang wird in der Zentralsteuerung aus­ gewertet codiert und entweder gespeichert oder unmittelbar über Modem und Anschalteeinheit auf den Übertragungsweg gegeben. In der Fig. 27 ist die Codierung weiße Zeile ws1728 an den Zähler Z geschaltet, so daß bei jeder Codierung der Zähler um einen Ausgang weitergeschaltet wird. Der Zäh­ ler selbst ist mit seinen Ausgängen an das Zentralsteuerwerk ZSt angeschlos­ sen. Über einen monostabilen Schalter, der anschalteverzögert ist, sind die schwarzen Codewörter sw angeschlossen. Ein solcher Anschluß ist auch unmittelbar an die Zentralsteuerung ZSt gelegt. Der Zählerstand wird nun sofort festgestellt, ggf. gespeichert und codiert. Der Zähler wird über sw, MS wieder in die Ausgangslage geschaltet. Die Zentralsteuerung gibt über Codierer, Modem und die Anschalteeinheit das Codewort für weiße Zeilen und in der Folge das Codewort für die Zahl der weißen Zeilen über den Übertragungsweg zum Empfänger. Empfangsseitig wird bei Empfang des Codewortes "weiße Zeile" an einer Zählanordnung der Ausgang markiert, der der Zahl der weißen Zeilen entspricht. Von der zentralen Steuerung aus wird dann die Aufzeichnungseinheit gesteuert, bei weißen Zeilen erfolgt dann eine unmittelbare Weiterschaltung bis die Zahl der ge­ speicherten weißen Zeilen geschaltet ist. In der Fig. 28 ist ein Prinzip des Vergleichs zwischen gespeicherter weißen Zeilenzahl und geschalteten weißen Zahl dargestellt. Der Zähler Z2 wird über J angelassen, sobald weiße Zeilen markiert sind. Im Beispiel sind 32 Zeilen markiert. Eine Verbindung ist daher an ein Gatter G1 geschaltet, an dem über den anderen Eingang der 32. Ausgang des Zählgliedes liegt. Sobald das Zählglied Z2 den Ausgang 32 erreicht hat, wird mit dem am Ausgang von G1 nun auftreten­ den Potential über stop die Weiterschaltung des Zählgliedes unterbrochen. Über die Aufzeichnungseinheit wird mit der Schaltung der weißen Zeilen über ZJ auch das Zählglied Z3 gesteuert. Beim Erreichen des Ausganges 32 am Zählglied Z3 wird dann das Gatter G2 wirksam, damit wird dann die Wei­ terschaltung der weißen Zeilen gestoppt.

Bei der Grauübertragung bringt das Prinzip dieselben Codewörter für weiß und schwarz zu verwenden doch erhebliche zeitliche Einsparungen. Diese sind jedoch noch nicht befriedigend. Nachstehend werden noch weitere Möglichkei­ ten einer Graucodierung und Übertragung aufgezeichnet. Bisher war es so, wie auch in der Fig. 29 dargestellt, um die Graustufen ebenfalls nur mit weißen und schwarzen Bildpunkten zu codieren, daß man die Halbtöne in mehr oder weniger dichte Muster von schwarzen und weißen Bildpunkten umgesetzt hat. Die Abtasteinheit bewertet dabei die analogen Spannungswerte Dem weißen Bildpunkt ist dabei die Stufe 0 und dem schwarzen die Stufe 16 bzw. bei der besseren Auflösung die Stufe 64 zugeordnet. Die Stufen werden dann in ent­ sprechende Muster, wie einige in den Fig. 29a-d dargestellt sind, umge­ setzt. Auf diese Weise kann dann die Information als schwarzer oder weißer Bildpunkt weiter verarbeitet werden. Man sieht hieraus, daß immer nur kurze Lauflängen zu übertragen sind, so daß die Übertragung sehr zeitauf­ wendig wird. Bei den folgenden Ausführungsbeispiele sind nun Wege aufge­ zeigt, wie man bei der Graubildübertragung eine Verkürzung der Übertra­ gungszeit erreichen kann. In der Fig. 31 sind mehrere Bildpunktspannungen dargestellt. 1 ist schwarz und entspricht 16 Stufen, 2=14, 3=8 Stufen usw. Bei einem Graubild kommt weiß und schwarz sehr wenig vor, so daß man die bei weiß und ggf. auch bei schwarz liegenden Stufen gesondert codiert und überträgt. - Die Umformung der Bildpunktstufen nach dem Dither-Ver­ fahren erfolgt nur beim Empfänger. - Man wird also zeilenweise zuerst die ersten 4 Stufen wie in der Fig. 32 dargestellt und dann die übrigen Stufen codieren und übertragen. Als Code wird man z. B. den bei der Gruppe 3 ver­ wendeten Code vorsehen. In der Fig. 32 sind z. B. bis zur Bildpunktspannung 6 unter 4 keine Werte vorhanden. Dem Wert 4 würde man dann z. B. sw2=11 zuordnen. Wie bereits nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beschrie­ ben, wird man da 4 sechsmal hintereinander vorkommt, eine verschlüsselte Zahl 6 hinter dem Codewort für 4 vorsehen, kommt 4 z. B. 96mal hinterein­ ander vor, so die verschlüsselte Zahl für 96 hinter dem Codewort für 4. Auf diese Weise ist es möglich schnell schon viel an Zeilenformation zu übertragen. Dasselbe kann auch für die Stufen 13, 14, 15 und 16 vorgesehen werden. Bei Graubildern wird zwischen den Stufen 5 und 13 die Hauptinforma­ tion liegen. Man kann natürlich genau so die Differenz der Stufen zur End­ stufe 16 übertragen. Für den Verkehr zwischen Großbetrieben oder Behörden ist es ohne weiteres möglich eigne Mikroprozessoren vorzusehen, die dann jeweils die zeitsparendste Übertragungscodierung ausrechnet. Eine Zwischen­ speicherung ist immer zweckmäßig.

Eine weitere Möglichkeit der verkürzten Übertragung ist die, die 16 Stufen wie es beim Fernschreiben üblich ist, zu verschlüsseln und so zu übertragen. Bei einem Binärcode wären 2 hoch 4 Codeelemente erforderlich. Natürlich könnte man hier genau so die Lauflängencodierung der Gruppe 3 verwenden. Bei hintereinander vorkommenden gleichen Codewörtern könnte wieder durch eine Zahl die Zahl der folgenden gleichen Codewörter zum Empfänger gesen­ det werden. Mit dieser Methode kann die Übertragungszeit nochmals verkürzt werden. Dieser Effekt kann noch erhöht werden, wenn absichtlich eine Redun­ danz in den Code gebracht wird, z. B. indem man für die 16 Stufen einen 5stelligen Binärcode vorsieht. In der Fig. 30 ist hierfür ein Beispiel dargestellt. Mit diesen 5 Stellen sind dann wie beim Fernschreibcode Nr.2 32 Kombinati­ onen möglich, in der Fig. 30 mit 1-32 bezeichnet. Die 5 Codeelemente werden dann mit 2 Zeilen übertragen, einmal 2 und einmal jeweils 3 zusammenge­ faßt. In der Fig. 30 werden für die eine Zeile die Codeelemente der Spal­ ten 4 und 5 und für die andere die Codeelemente der Spalten 1, 2 und 3 vor­ gesehen. Im Beispiel sollen die Codewörter, die in der Spalte 5 mit schwarz angehen, für die Codierung der 16 Stufen verwendet werden. Es kom­ men dann immer nur die Codeelemente schwarz/schwarz und schwarz/weiß vor. Für diese kann man dann den kürzesten Code der Gruppe 3, nämlich 2sw und 3sw, vorsehen. Bei diesen beiden Codierungen kommen Folgen der einen oder der anderen Codierung sehr oft vor, so daß der Effekt die Zahl der Folgen zu verschlüsseln und zu übertragen oft vorkommt. Die 3 stelligen Codewörter der Spalten 1,2 und 3 kommen jeweils 2mal vor, so­ daß 8 Codewörter für die 3 Spalten vorzusehen sind. Werden die Spalten 3, 4 und 5 und 1, 2 je zu einer Zeile vereinigt, so sind je Zeile immer nur 4 Codewörter erforderlich.

In der Fig. 31 kann man auch eine Zweizeilenübertragung vorsehen und die 8 als Ausgangslinie hernehmen. Für die Bildpunkte 1, 2, . . . 7 gegen 0 würden dann die Werte 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2 und gegen 16 würden dann die Werte 8, 6, 0, 0, 6, 4, 0 anfallen.

Man kann auch analog entsprechend der Fig. 17 die Werte 8 bis 0 und 8-16 übertragen oder aber gleichzeitig 2 Bildpunkte. R-Y würde dann den Bild­ punkten 1, 3, 5, . . . und B-Y den Bildpunkten 2, 4, . . . zugeordnet werden. Man könnte auch gleichzeitig 2×QAM übertragen, wenn man das eine dem oberen Seitenband und das andere dem unteren Seitenband eines Trägers zuordnet und durch Filter jeweils eines der beiden wegfiltert und die nicht weg­ gefilterten Bänder zusammenführt. Ein solches Prinzip ist z. B. im US-Pa­ tent 29 07 830 offenbart. Dieses Prinzip kann natürlich auch bei der Über­ tragung der Farbfernsehsignale angewendet werden.

Wenn sehr viel Geschriebenes mit großen linken Rändern zu übertragen ist, kann man diese aufteilen in einen Pauschalrand, in Fig. 33 mit LR bezeich­ net, und einen unterschiedlichen Buchstabenbeginnrand LB. Der Pauschal­ rand braucht dann nur einmal übertragen werden und der Rand LB wird dann jedesmal übertragen. Eine solche Randcodierung kann manuell veranlaßt werden oder automatisch über einen Microprozessor festgestellt werden.

Claims (28)

1. Bildvorlagencodierung, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Verkürzung der Übertragungszeit für die zahlen- oder ziffernmäßige Lauflängencodierung für weiß und schwarz nicht nur für gleiche Zahlen oder Ziffern, sondern auch für unterschied­ liche Zahlen oder Ziffern dieselben Codewörter unter Berücksichtigung der Häufigkeit des Vorkommens bei weiß oder schwarz vorgesehen werden, indem die Abgriffsfolge weiß/schwarz als Unterscheidungskriterium vor­ gesehen wird, wobei eine Zwischenspeicherung oder eine unmittelbare Über­ tragung erfolgen kann, daß weiterhin die Folge von mehreren weißen Zei­ len bzw. Zeilen gleicher Farbe dergestalt codiert und übertragen wird, indem für solche Zeilen ein besonderes Kriterium vorgesehen wird und die jeweilige Zahl dieser Zeilen als Codewort vorangestellt oder nach­ gestellt wird.

2. Bildvorlagencodierung, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen, dadurch gekennzeichnet, daß beim Sender Mittel vorgesehen werden, die sowohl eine Lauflängencodierung nach den Gruppen 3 und 4, als auch eine solche, bei der für weiß und schwarz dieselben Codewörter vorgesehen werden, wobei die Codewörter auch unterschiedlichen Zahlen zugeordnet sein können, zulassen, und daß beim Empfänger Mittel vorgesehen wer­ den, die die Auswertemittel so umschalten, daß beim Sender codierte Lauflänge markiert wird (Fig. 26, u).

3. Bildvorlagencodierung, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Graubildcodierung und Übertragung eine Stufencodierung auf Lauflängenbasis vorgesehen wird, wobei die vorbe­ stimmten Stufen in Abschnitte eingeteilt (Fig. 31, 0-8/8-16) codiert und abschnittsweise zeilenweise übertragen werden, oder daß die Stufen binär­ codiert in der Gesamtheit oder abschnittsweise codiert (Fig. 30. 4. 5/ 1.2.3) und zeilenweise übertragen werden (Fig. 30-4, 5) wobei auch ein Binärcode mit Redundanz gewählt wird, damit bei gruppenweiser Zeilenübertragung Folgen gleicher Codewörter entstehen.

4. Bildvorlagencodierung, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkürzung der Übertragungszeit gleich­ bleibende Ränder (Fig. 33, LR) nur einmal zahlenmäßig erfaßt und codiert werden und mindestens beim Empfänger gespeichert werden und daß die fol­ genden Ränder nur als Kurzcodeworte markiert werden.

5. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fern­ sehen, dadurch gekennzeichnet, daß bei den zahlenmäßig erfaßten Lauf­ längen für weiß und schwarz der Zeilen beim eindimensionalen Verfahren (MHC) bzw. der Bezugszeilen und den Abweichungen von den Bezugszeilen beim zweidimensionalen Verfahren (MRC, MMC) für die Codierung der Lauflängen bei­ der Farben dieselben Codewörter vorgesehen werden indem die Folge weiß/schwarz als Unterscheidungsmerkmal hergenommen wird.

6. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fern­ sehen, dadurch gekennzeichnet, daß die zahlenmäßig erfaßten Lauflängen für weiß und schwarz der Zeilen beim eindimensionalen Verfahren (MHC), bzw. der Bezugszeilen bzw. der Abweichungen von den Bezugszeilen beim zweidimensionalen Verfahren (MRC, MMC) ziffernweise codiert werden, wobei die Lauflängen entweder nach der Abgriffsfolge weiß/schwarz, ggf. unter Zwischenspeicherung, codiert und gesendet werden oder daß zuerst alle weißen und dann alle schwarzen Lauflängen der jeweiligen Zeile codiert und gesendet und zwar unter Zwischenspeicherung, wobei für die weißen und schwarzen Lauflängen dieselben Codewörter vorgesehen werden und für die An­ zeige des Farbwechsels ein besonderes Codewort vorgesehen wird.

7. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse­ hen, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung der Lauflängenzahlen sowohl beim eindimensionalen Verfahren (MHC) als auch der Bezugszeilen und der Ab­ weichungen von den Bezugszeilen beim zweidimensionalen Verfahren (MRC, MMC) für weiß und schwarz mit denselben Codewörtern dergestalt erfolgt, indem zuerst die Codewörter der weißen Lauflängenzahlen und in der Folge alle Codewörter der schwarzen Lauflängenzahlenübertragen werden, wobei ein beson­ deres Codewort vorgesehen wird, das den Farbwechsel von weiß auf schwarz anzeigt.

8. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse­ hen, dadurch gekennzeichnet, daß die Grautöne analog in der Weise codiert und übertragen werden, indem die PAM-Abgriffe in Treppensignale bzw. Recht­ eckimpulse umgeformt und mit Hilfe von Filter zu einem Codierwechselstrom umgewandelt werden, die Kennzustände werden dabei durch die Amplituden der Halbwellen bzw. Perioden dargestellt, dabei werden die PAM-Abgriffe insbe­ sondere unipolar mit einer solchen Gleichstromvorspannung (Fig. 15) versehen, daß die Nutzsignale beim Codierwechselstrom über dem Störpegel liegen, die Halbwellen bzw. Perioden können dabei auch auf zwei um 90° phasenverschobene Codierwechselströme verteilt werden, die dann für die Übertragung addiert werden.

9. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse­ hen, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung und Übertragung der Grau­ töne analog durch die Größe der Periodendauern dergestalt erfolgt, indem die Amplituden der Abgriffe (PAM) mit Hilfe eines elektronischen Relais (Fig. 6, ER) in Rechteckimpulse mit einer solchen Periodendauer umgewandelt wird, die analog der Größe der Abgriffsspannung entspricht, weiterhin sind Filter vorgesehen, die die Rechteckimpulse in einen Wechselstrom um­ wandeln.

10. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse­ hen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Bandbreite und zur Vermeidung von Störungen die Codierung und Übertragung auf dem Prinzip der Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM) in der Weise erfolgt, indem die analo­ gen oder digitalen Werte der Lauflängen, der Farbauszüge der Grundfarben, des Lumianzsignals und der Farbidfferenz- oder gleichwertiger Signale zu Treppen- oder Rechteckimpulsen geformt und unter Berücksichtigung ihrer Wertigkeit und Zyklus bei Verwendung von Filtern zu zwei um 90° phasenver­ schobenen Wechselströmen geformt werden, wobei sie eine solche Gleichstrom­ vorspannung erhalten, daß die Nutzwerte immer nur im positiven oder nega­ tiven Bereich über dem Störpegel liegen.

11. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse­ hen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahlen der Lauflängen für weiß und schwarz in der Weise codiert werden, indem nur den Einerziffern 0 bis 9 das Kriterium weiß oder schwarz zugeordnet wird, und das bei Lauflängen grö­ ßer als eine Ziffer die übrigen Ziffern bzw. der Rest der Zahl für weiß und schwarz dieselben Codewörter vorgesehen werden.

12. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse­ hen, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfarbenauszüge PAM-moduliert wer­ den und entweder mit einem mehrwertigen Code codiert werden oder daß je­ weils eine solche Zusammenfassung nach vorbestimmtem Zyklus ggf. unter Ver­ wendung von Treppenimpulsen, in 2 ununterbrochenen Folgen von Codeelemen­ ten vorgesehen wird, wobei aus diesen unmittelbar 2 um 90° phasenverschobe­ ne Codierwechselströme gebildet werden, oder daß mittelbar die Folgen von Codeelementen 2 Träger, die um 90° gegeneinander phasenverschoben sind, aufmoduliert werden, für die Übertragung werden dabei die Codierwechselströ­ me bzw. Trägerwechselströme addiert.

13. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einer Codierung durch die Halbwellen bzw. Perioden, die zu einem Codierwechselstrom bzw. zu 2 um 90° phasenverschobene Codierwech­ selströme zusammengefügt sind und addiert werden, der Codierwechselstrom bzw. Summenwechselstrom zugleich als Sendewechselstrom vorgesehen wird.

14. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, 5-11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Codierung durch die Kombination aller oder einiger der nachfolgend aufgeführten Codeelemente wie Phasensprünge (Fig. 4) Phasendifferenzen bzw. Periodendauern (Fig. 5) Amplituden von Halbwel­ len (Fig. 2) oder Perioden von Wechselströmen, von Rechteck- und Treppen­ impulsen (Fig. 22a, b), von der Zahl von Elementen wie Perioden eines Wech­ selstromes erfolgt.

15. Bildvorlagencodierverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine schmalbandige Übertragung dergestalt erfolgt, indem die Codeele­ mente in eine Vielzahl von Stufen, wie Phasensprungstufen (Fig. 7) Amplitu­ denstufen (Fig. 8) oder in ein Vielfaches der Elementezahl aufgeteilt wird, wobei auch der Sendewechselstrom als Codierwechselstrom vorgesehen, wer­ den kann.

16. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, 5-11, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Codierung dergestalt erfolgt, indem die Kombination der vorbestimmten Zahl von Quantisierungsintervallen der ver­ schiedenen Signale codiert wird.

17. Bildvorlagencodierung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine analoge oder digitale Phasen/Amplitudencodierung in der Weise vorgesehen ist, indem ein elektronisches Relais vorgesehen wird, (Fig. 6, ER) mit Eingängen für die Steuerung der Periodendauern für Recht­ eckimpulse, die am Ausgang erhalten werden (Fig. 6, J), wobei synchron Mittel getätigt werden, die jeweils eine vorbestimmte Amplitudenspannung anschalten (Fig. 6 (A)), weiterhin können auch Siebmittel vorgesehen werden, die aus der Folge der Rechteckimpulse einen sinusähnlichen Wechselstrom formen.

18. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 10, 14, 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Luminanzsignal und die Farbartsignale oder die Grundfarbenauszugssignale in vorbestimmten Zyklus pulsamplitudenmoduliert und in der Folge zu Treppensignalen so umgeformt werden, daß 2 ununter­ brochene Folgen entstehen (Fig. 22a, b). Weiterhin sind 2 gleichfrequente, jedoch gegeneinander um 90° phasenverschobene Trägerwechselströme vorge­ sehen, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfach der PAM-Abgriffsfrequenz ist, von dem einer synchron mit der Abgriffsfrequenz geschaltet ist, der Treppensignalfolge kann dabei eine solche Gleichstromvorspannung zugeord­ net werden, daß bei der Übertragung der Nutzsignalpegel über dem Störpe­ gel liegt.

19. Bildvorlagencodierverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß falls eine Codierung der Farbbildsignalabgriffe mindestens eines Zyklus unter Berücksichtigung der Wertigkeit der Signale im Zyklus nur durch ein Codewort oder mittels der QAM über 2 Codierwechselströme zu einem Summelwechselstrom addiert, erfolgt die Auswerteeinrichtung in der Empfangsstelle bis zum Decodierer wie ein Radio-Überlagerungsempfänger geschaltet wird.

20. Bildvorlagenverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Codierung ein solcher mehrwertiger Code gebildet wird, indem in die Amplituden der Halbwellen bzw. Perioden eines Wech­ selstromes die analogen oder digitalen Kennzustände gelegt werden, wobei Codierwechselströme mit Frequenzen, die jeweils um die halbe Frequenz hö­ her liegen als die Ursprungsfrequenz, vorgesehen werden, dabei kann jedem Codierwechselstrom ein 2. der gleichen Frequenz, jedoch um 90° phasenver­ schoben, zugeordnet werden, die jeweils für die Übertragung addiert wer­ den.

21. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse­ hen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fernsehkanälen ein schmal­ bandiger Informationskanal auch für Telefax und beim Fernsehempfänger Mit­ tel für die Abnahme der Telefaxinformation durch Telefaxgeräte dergestalt vorgesehen sind, indem die Codeelemente der Information wie Amplituden von Halbwellen, Phasenlagen, Phasendifferenzen, die Zahl von Halbwellen bzw. Perioden durch eine Vielzahl von Stufen erzeugt werden, wobei der Träger­ wechselstrom zugleich Codierwechselstrom ist.

22. Bildvorlagencodierverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorhandenen Fernsehkanälen zur Schaffung schmalbandiger Frequenz­ lücken hinter dem Restseitenbandfilter im Zwischenfrequenzbereich ein Rei­ henresonanzkreis vorgesehen wird (Fig. 21, RR).

23. Bildvorlagencodierung für Lauflängenverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der gleichen Codewörter für weiß und schwarz die Auswertung des jeweiligen Codewortes in bekannter Weise erfolgt und die Zuordnung zu weiß oder schwarz und ggf. zu unterschiedlichen Lauf­ längenzahlen dergestalt erfolgt, indem Mittel vorgesehen werden (Fig. 23 1w, . . .) die Abhängigkeit vom ausgewerteten Codewort (Fig. 23, 1, 2, 3, . . .) und der Weiß- oder Schwarzfolge (Fig. 23, ws, sw) eine vorbestimmte weiße oder schwarze Lauflänge markieren (Fig. 23, ws1, . . . sw5, . . .).

24. Bildvorlagenverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umsetzung der Information nach dem Dither-Druckverfahren beim Empfän­ ger erfolgt.

25. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und Farbfern­ sehen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von mehreren gleichen Codewörtern durch das gleiche Codewort selbst und durch ein Codewort vor- oder nach diesem Codewort angeordnet wird, das verschlüsselt die Anzahl der Folgecodewörter angibt.

26. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und Farbfern­ sehen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen werden (Fig. 25, G1, G2), die in Abhängigkeit von der Auflösung (Fig. 25, 8, 16) zur Wirkung kommen und zusammen mit der ausge­ werteten Lauflänge eine der jeweiligen Auflösung in Verbindung mit dem ausgewerteten Codewort zugeordneten Lauflänge markieren.

27. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und Farbfern­ sehen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Folge bei gleichen Codewörtern für weiß und schwarz, Mittel vorgesehen werden, die die Synchronisierung der Weiß/Schwarzfolge in der Weise bewerkstelligen, in­ dem nach der Auswertung des EOL-Kennzeichens mit der folgenden Auswertung die Folge weiß und dann abwechselnd mit jeder Auswertung auf schwarz, weiß geschaltet wird und zwar bis zum nächsten EOL-Kennzeichen.

28. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 27, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Codierung der Lauflängenzahlen bei Verwendung glei­ cher Codewörter für weiß und schwarz in der Weise erfolgt, indem von den bisherigen weiß/schwarz-Codierungen die Kürzesten hergenommen werden, wo­ bei weiß und schwarz entsprechend ihrer Häufigkeit des Vorkommens ggf. verschiedene Codierung zugeordnet werden (Fig. 24, 2ws=8ws oder 7sw).