DE978033C - Method for encrypting and decrypting halftone images in image telegraphy - Google Patents

Method for encrypting and decrypting halftone images in image telegraphy

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DE978033C
DE978033C DE1970978033 DE978033A DE978033C DE 978033 C DE978033 C DE 978033C DE 1970978033 DE1970978033 DE 1970978033 DE 978033 A DE978033 A DE 978033A DE 978033 C DE978033 C DE 978033C
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DE1970978033
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Frank 2305 Heikendorf Mäckbach
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Fa. Dr.-Ing. Rudolf Hell, 2300 Kiel
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Description

3 43 4

baut worden sind, so haben sie sich in der Praxis gestanzt, welche später als Impulskombinationen wie bisher nicht durchzusetzen vermocht, weil sie von bei der gewöhnlichsn Telegraphic über einen Übereiner wirtschaftlichen Lösung weit entfernt sind, die tragungskanal gesendet werden,
weitgehend von den in der Nachnchtentechnik zur Bei dem Bartlane-Verfahren wird 1 mm2 Bild-Verfügung stehenden handelsüblichen Mitteln Ge- 5 fläche in etwa 6 quadratische Bildpunkte zerlegt, so brauch macht. daß sich eine Bildpunktdicbte von. 2,45 Bildpunk-Ganz andere Möglichkeiten ergeben sich hingegen, ten/mm ergibt, was einer Abmessung von wenn man von einem schon seit langem bekannten 0,41 X 0,41 mm und einem Flächeninhalt von Mischverfahren und Bildtelegraphieverfahren aus- 0,166 mm2 für einen Bildpunkt entspricht. Die Zeilengeht, welche beide der Fernschreibtechnik entlehnt io dichte beträgt ebenfalls 2,45 Zeilen/mm. Dieses Bildsind, raster ist nach heutigen Begriffen als ziemlich grob In der Fernschreibtechnik werden die Buchstaben, anzusehen, was durch die Forderung nach nicht zu Ziffern und Zeichen bekanntlich in einem Binärkode langen Abtast- und Übertragungszeiten begründet mit 32 Stufen kodiert und als Fünfer-Gruppen von war. Das zu übertragende Bild wird dabei in üblichei Impulskombinationen übertragen, wobei durch ein 15 Weise auf eine rotierende Trommel aufgespannt und sinnreiches Umschalteverfahren diese Kodekombina- photoelektrisch m Schraubenlinien abgetastet. Die in tionen zweideutig sind, so daß man mit ihnen der Photozelle ausgelösten schwankenden Photo-64 Zeichen darstellen kann. ströme steuern nach einer primitiven Quantisierung Zur Verschlüsselung der Kodeimpulskombina- mittels Schwellenwertschaltungen fünf Übersetzertionen bedient man sich, insbesondere bei kommer- 20 relais, die eine Lochstanze betätigen, welche die ziellen Verbindungen, schon seit langem eines sehr quantisierten und kodierten Bildamplituden Bildeinfachen Verfahrens, welches darin besteht, daß punkt für Bildpunkt in einen Lochstreifen stanzt, der man die einzelnen Klarimpulse der Impuiskombina- mit der Bildpunktabtastgeschwindigkeit transportiert tionen mit von einem Schlüsselimpulsgenerator takt- wird. Der Lochstreifen wird z. B. mittels eines gleich gelieferten Schlüsselimpulsen paarweise 25 Schnelltelegraphen gesendet und im Empfänger mitmischt, derart, daß gemäß den Vernamschen Vor- tels eines Lochstreifenempfängers reproduziert. Die zeichenregeln die Mischung oder Überlagerung Dekodierung geschieht mittels eines sehr einfachen gleichartiger Impulse (an- oder abwesender) die eine, optischen Rückübersetzers. Durch die Anzahl und ungleichartiger Impulse (an- und abwesender) die Position der Löcher der einzelnen Lochkombinaandere Impulsart ergibt, wofür es zwei gleichwertige 30 tionen wird die Austrittshelligkeit einer die Loch-Möglichkeiten gibt. Die resultierenden verschlüssel- kombinationen durchstrahlenden Lichtquelle unten Impulse und deren Kombinationen gehen als mittelbar gesteuert, und das gesteuerte konzentrierte Geheimimpulse bzw. Geheimkombinationen über den Austrittslichtstrahlenbündel zur photographischen Übertragungskanal. Die Entschlüsselung, das ist also Aufzeichnung der Schwärzungsquanten auf lichtempdie Rückmischung, geht in derselben Weise wie die 35 findlichem Papier oder Film unmittelbar verwendet. Verschlüsselung unter Verwendung derselben Schlüs- Durch Kombination des bekannten Vernamschen selimpulse nach denselben Vorzeichenregeln vor sich. Fernschreib-Verschlüsselungsverfahrens mit dem Durch die paarweise erfolgende Mischung der einzel- Bartlane-Bildkodierungs-Verfahren ergibt sich nun nen Impulse, die in Anlehnung an die Gruppen- ein sehr wirksames Ver- und Entschlüsselungsvertheorie mitunter als symbolische Multiplikation be- 40 fahren, welches erfindungsgemäß darin besteht, daß zeichnet und notiert wird, ist auch ein Mischgesetz eine bestimmte Anfangszuordnung zwischen den (bzw. zwei) für die vollständigen Impuiskombina- quantisierten Bildamplituden und den Kodeimpulstionen definiert, welches bemerkenswerte Symmetrie- kombinationen in beim Sender und Empfänger Übereigenschaften wie Kommutativität und Involutorität einstimmender Weise nach einem Schlüssel laufend hat und außerdem die Gruppeneigenschaften genießt. 45 geändert wird.
have been built, so they have punched themselves in practice, which later as impulse combinations were not able to enforce as before, because they are far removed from the usual Telegraphic over an economic solution, the transmission channel are sent,
In the Bartlane process, 1 mm 2 image area available in the trade is largely broken down into about 6 square image points, so use makes it. that a pixel density of. 2.45 pixel-completely different possibilities arise, on the other hand, ten / mm, which results in a dimension of 0.41 X 0.41 mm, which has been known for a long time, and an area of mixed processes and image telegraphy processes-0.166 mm 2 for corresponds to a pixel. The line density, which both borrowed from teletype technology, is also 2.45 lines / mm. This image is, raster is rather coarse in today's terms was. The image to be transmitted is transmitted in the usual pulse combinations, with this combination of codes being scanned photoelectrically in helical lines by a rotating drum and an ingenious switching process. The inions are ambiguous, so that one can display fluctuating Photo-64 characters triggered by the photocell. Controlling currents according to a primitive quantization To encode the code impulse combinations by means of threshold value circuits, five translators are used, especially in the case of commercial relays that operate a hole punch, which has long been a very quantized and coded image amplitude image simple method, which is used in this exists that punches point by image point into a punched tape, which one transports the individual clear pulses of the impulse combination with the image point scanning speed with clocked by a key pulse generator. The punched tape is z. B. sent in pairs 25 high-speed telegraphs by means of a key pulses supplied immediately and mixed in in the receiver, in such a way that reproduced according to Vernam's goblet of a punched tape receiver. The character rules, the mixing or superimposing decoding happens by means of a very simple impulses of the same type (present or absent) the one, optical back-translator. Due to the number and unequal impulses (present and absent) the position of the holes of the individual hole combination results in a different type of impulse, for which there are two equivalent functions, the exit brightness of one of the hole possibilities. The resulting encrypted combinations of light source radiating through the bottom pulses and their combinations go as indirectly controlled, and the controlled concentrated secret pulses or secret combinations via the exit light beam to the photographic transmission channel. The decryption, that is, the recording of the blackening quanta on light emitting back mixing, is done in the same way as the sensitive paper or film is used directly. Encryption using the same key by combining the well-known Vernamschen selimpulse according to the same sign rules in front of you. Teletype encryption method with the mixing of the individual Bartlane image coding methods in pairs now results in pulses which, based on the group, sometimes use a very effective encryption and decryption theory as a symbolic multiplication, which according to the invention is therein If there is that one draws and notes, there is also a mixed law defining a certain initial assignment between the (or two) for the complete pulse combinations quantized image amplitudes and the code pulses, which converges remarkable symmetry combinations in the sender and receiver over properties such as commutativity and involuteness Way has running after a key and also enjoys the group features. 45 is changed.

Die Schlüsselimpulse werden durch einen peri- Nach einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens odischen oder unperiodischen, sinnvollen oder sinn- werden zuerst die Klarbildamplituden mit Schlüssellosen Schlüssellochstreiien geliefert, der abgetastet amplituden gemischt und sodanr» die Geheim- und entweder durch Betätigung der Tasten der Fern- amplituden kodiert.The key impulses are generated by a peri- According to one embodiment of the inventive concept odic or non-periodic, meaningful or meaningful, the clear image amplitudes are first delivered with keyless keyhole stripes, the sampled amplitudes are mixed and then the secret and either coded by pressing the remote amplitude buttons.

schreibmaschine weitertransportiert wird, oder der 50 Nach einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsbei Lochstreifenbetrieb synchron mit dem Klarloch- gedankens werden zuerst die quantisierten Klarbildstreifen transportiert wird. Die Mischung geschieht amplituden kodiert und sodann die Klarimpulskomdurch ein sogenanntes Mischtor, welches aus Relais binationen mit Schlüsselimpulskombinationen ge- oder Transistoren bestehen kann, und das, als »Zwil- mischt.typewriter is transported further, or the 50. According to a further embodiment of the invention Punched tape operation synchronized with the clear-hole idea, first the quantized clear-image strips is transported. The mixture is amplitude-coded and then the clear impulse com is through a so-called mixing gate, which is made up of relay combinations with key pulse combinations or transistors, and that as “twilight.

lingskopf« bekannt, in vielen Fernschreibmaschinen 55 Nach einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungseingebaut ist. gedankens werden zunächst die Klarbildamplituden Schon vor längerer Zeit haben Bartholomew mit Schlüsselamplituden nach einem ersten Gesetz und McFarla.ne ein Kodierungsverfahren für die gemischt, sodann die Geheimamplituden kodiert und Halbtonbildtelcgraphie geschaffen, welches unter der anschließend die Geheimimpulskombinationen mit Bezeichnung »Bartlane«-System bekanntgeworden 60 Schlüsselimpulskombinationen nach einem zweiten ist. Die kontinuierliche Skala der Helligkeits- bzw. Gesetz abermals gemischt.lingskopf "known, built into many teleprinters 55 According to a further embodiment of the invention is. First of all, the clear image amplitudes are thought. Bartholomew had a long time ago with key amplitudes according to a first law and McFarla.ne a coding method for the mixed, then the secret amplitudes and coded Halftone image telcgraphy created, which under the then the secret pulse combinations with The name "Bartlane" system became known 60 key pulse combinations after a second is. The continuous scale of the brightness or law mixed again.

Schwärzungsabstufungen wird dabei durch Quanti- Das von der Fernschreibverschlüsselung her be-Gradations of blackening are determined by quantifying the telex encryption.

sierung in 32 diskrete Helligkeits- bzw. Schwärzungs- kannte Mischverfahren gemäß den Vernamschensizing into 32 discrete brightness or blackening known mixing methods according to Vernam's

stufen unterteilt, so daß der kontinuierliche Graukeil Vorzeichenregeln hat sich als sehr wirksam undlevels divided so that the continuous gray wedge sign rules has proven to be very effective and

durch einen Stufengraukeil angenähert wird. Die 32 65 sicher gegen unbefugte Entschlüsselung erwiesen,is approximated by a stepped gray wedge. The 32 65 has been proven to be secure against unauthorized decryption,

diskreten Tönungsamplituden werden in einem fünf- wenn es dahingehend verallgemeinert wird, daß diediscrete hue amplitudes are converted into a five- when generalized to the effect that the

stelligen Binärkode kodiert und die Kodekombina- Mischung der Impulskombinationen nicht lmpuls-digit binary code and the code combinations - mixture of the pulse combinations not

tinnen als Lochkombinationen in einen Lochstreifen weise nach den Vernamschen Vorzeichenregeln, son-tinnen as combinations of holes in a punched tape according to Vernam's sign rules, but

dem kombinationsweise nach einer beliebigen eindeutig umkehrbaren Mischfunktion erfolgt. Dieses verallgemeinerte Mischverfahren kann noch weiter verallgemeinert werden, indem die bis dahin feste Mischfunktion laufend zeitlich verändert wird. Für die Erzeugung zeitlich veränderlicher Mischfunktionen sind geeignete Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden.which takes place in combination according to any uniquely reversible mixing function. This Generalized mixing methods can be generalized even further by adding the up to then fixed Mixing function is continuously changed over time. For the generation of temporally variable mixing functions suitable methods and devices have been proposed.

Was die für eine gute Bildwiedergabe erforderliche Schwärzungsstufenzahl anbetrifft, so haben psychologische Versuche an einer großen Anzahl von Versuchspersonen ergeben, daß die Grenze des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges für diskontinuierliche Graukeile bei etwa 25 bis 30 Schwärzungsstufen liegt, d. h., daß bei dieser Höchstanzahl von Stufen zwischen tiefstem Schwarz und hellstem Weiß die Grenzen zweier aufeinanderfolgender Stufen gerade noch unterschieden werden können, und daß bei einer noch größeren Stufenanzahl der diskontinuierliche Graukeil als kontinuierlich empfunden wird. Das Unterscheidungsvermögen hängt von der Beleuchtung ab, und bei den Versuchen ist eine definierte Normal(Tageslicht)beleuchtung zugrunde gelegt worden. Weiter hat sich gezeigt, daß das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges i:i den hellen Teilen des Graukeiles größer als in den dunklen Teilen ist, so daß also bei dem oberhalb 50% Grau liegenden Teil des Graukeils mehr Stufen als unterhalb dieser Grenze unterschieden werden können.As for the number of blackening levels required for good image reproduction, psychological Tests on a large number of test persons show that the limit of the resolving power of the human eye for discontinuous gray wedges at around 25 to 30 levels of blackness lies, d. that is, at this maximum number of levels between deepest black and lightest Knows the boundaries of two successive levels can just be distinguished, and that with an even larger number of steps, the discontinuous gray wedge is perceived as continuous will. The ability to discriminate depends on the lighting, and when trying is a defined normal (daylight) lighting was used as a basis. It has also been shown that the resolving power of the human eye i: i the bright parts of the gray wedge are greater than in the dark parts, so that there are more steps in the part of the gray wedge that is above 50% gray than can be distinguished below this limit.

Für eine befriedigende Bildwiedergabe sind 32 Stufen im allgemeinen durchaus ausreichend. Für höchste Ansprüche muß man dagegen auf 64 Schwärzungsstufen übergehen. Dies gilt z. B. dann, wenn sehr allmählich verlaufende Tonwertübergänge mit ausgesprochener Strukturarmut wiedergegeben werden sollen.For a satisfactory image reproduction, 32 levels are generally quite sufficient. For the highest demands, on the other hand, have to be passed to 64 levels of blackening. This applies e.g. B. if very gradual tone value transitions are reproduced with a pronounced lack of structure should.

Die Vorteile des Puls-Code-Modulations-Ubertragungsverfahrens (PCM) als Zeitmultiplex gegenüber dem klassischen trägerfrequenteu Übertragungsverfahren sind dem Fachmann bekannt, vor allem bei Kurzwellenverbindungen, bei denen bekanntlich wegen der starken Schwunderscheinungen eine amplitudengetreue Übertragung wenigstens zeitweise nicht möglich ist. Bei der PCM braucht nur noch die An- und Abwesenheit von Impulsen gleicher, im übrigen aber beliebiger Amplitude, im Empfänger unterschieden werden zu können, weil der Nachrichtenträger nicht mehr die Amplitude, sondern die Impulskonfiguration ist. Der Störabstand ist wesentlich geringer als beim trägerfrequenten Verfahren, und es gelingt bei einem Störabstand von etwa 2 noch eine einwandfreie Übertragung durchzuführen.The advantages of the pulse code modulation transmission method (PCM) as time division multiplex compared to the classic carrier frequency transmission method are known to the person skilled in the art, especially in the case of shortwave connections, in which it is known Due to the strong signs of shrinkage, a true-to-amplitude transmission, at least temporarily not possible. With PCM all that is needed is the presence and absence of pulses of the same, im but the rest of the amplitude to be differentiated in the receiver because of the message carrier is no longer the amplitude, but the pulse configuration. The signal-to-noise ratio is essential lower than with the carrier-frequency method, and it is still possible with a signal-to-noise ratio of about 2 to carry out a flawless transfer.

Während bei der konventionellen Trägerfrequenztechnik die Mehrfachausnutzung durch Staffelung der einzelnen Nachrichten nach der Frequenz geschieht, wird bei der PCM die Mehrfachausnutzung durch zeitliche Staffelung der einzelnen Nachrichten (z. B. Ferngespräche) bewirkt. Im Gegensatz zum Trägerverfahren, wobei alle Übertragungskanäle gleichzeitig mit Nachrichten belegt sind, befindet sich bei der PCM in jedem Augenblick nur ein einziges Nachrichtenelement in einem einzigen Ubcrtragungskanal. Daher ist hier die Erscheinung des Ubersnrechens weniger kritisch. Da an jeder Stelle des Oberiragungsweges, sei es in einem Verstärkeramt oder in einer Relaisstelle, eine Regeneration der Impulse, d. h. eine Neubildung des Nachrichteninhalts, stattfinden kann, so tritt keine Addition der Störamplituden über den gesamten Übertragungsweg ein, d. h. keine Verringerung der Übertragungsgüte durch Aneinanderreihen von Vcrstärkerfeldlärigen.
Die Nachteile der PCM bestehen in dem größerer apparativen Aufv, and gegenüber der Trägerfrequenztechnik und in dem größeren Bandbireitenbedarf. welcher bei einem r-stelligen Kode das r-fache desjenigen beim trägerfrequenten Verfahren beträgt und
While with conventional carrier frequency technology, multiple use occurs by staggering the individual messages according to frequency, with PCM multiple use is achieved by staggering the individual messages (e.g. long-distance calls). In contrast to the carrier method, in which all transmission channels are occupied with messages at the same time, with the PCM there is only a single message element in a single transmission channel at any given moment. Therefore, the appearance of the cross-calculation is less critical here. Since a regeneration of the impulses, i.e. a new formation of the message content, can take place at any point along the route, be it in an amplifier office or in a relay point, there is no addition of the interference amplitudes over the entire transmission path, i.e. no reduction in the transmission quality due to stringing together of amplifiers.
The disadvantages of PCM are the greater equipment required compared to carrier frequency technology and the greater bandwidth requirement. which for an r-digit code is r times that for the carrier-frequency method and

ίο mit Bandbreitenluxus bezeichnet wird. Bei m Nachrichten (Kanälen) mit je der Frequenzbandbreite J beträgt die bei der PCM erforderliche Bandbreite in r f. ίο is referred to as bandwidth luxury. With m messages (channels) each with the frequency bandwidth J, the bandwidth required for PCM is r f.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbei-The drawings show two examples

spiele der Erfindung in Blockschaltbildern dargestellt. games of the invention shown in block diagrams.

Fig.l und 2 zeigen eine Sende- und Empfangsanlage für verschlüsselte Bildtelegraphie für je einen Kanal, wobei die Mischung zwischen den Klarkode-Fig.l and 2 show a transmitting and receiving system for encrypted image telegraphy for one channel each, whereby the mix between the clear code

zeichen und den Schlüsselkodezeichen wie bei de: Fernschreibverschlüsselung impulsweise erfolgt.characters and the key code characters as in de: Teletype encryption is carried out in pulses.

F i g. 3 und 4 zeigen eine Sende- und Empfangsanlage für verschlüsselte Bildtelegraphie für je einer Kanal, wobei die Mischung zwischen den Klaras impulskombinationen und den Schlüsselimpulskombinationen nach einem beliebigen Mischgesetz kombinationsweise erfolgt.F i g. 3 and 4 show a transmitting and receiving system for encrypted picture telegraphy for one channel each, whereby the mix between the Klaras impulse combinations and the key impulse combinations according to any mixing law in combination he follows.

Fig. 5 und 6 zeigen je eine Kodelochplatte einei Kodierröhre, und zwar Fig. 5 für den normalerFig. 5 and 6 each show a code hole plate eini Coding tube, namely Fig. 5 for the normal

Binärkode und F i g. 6 für den Goodall-Kode.Binary code and F i g. 6 for the Goodall code.

In F i g. 1 ist 1 ein Bildsender für Halbtonbilder, der in bekannter Weise aus einer rotierenden Trommel besteht, auf der die zu übertragende Bildvorlage, meistens eine Schwarz-Weiß-Photographie, aufge-In Fig. 1, 1 is an image transmitter for halftone images which, in a known manner, consists of a rotating drum on which the original image to be transferred, usually a black and white photograph, is recorded.

spannt ist, weiche durch eine photoelcktrische Abtasteinrichtung punkt- und zeilenweise in einer Schraubenlinie oder in gleichabständigcn Kreisen abgetastet wird. Zu diesem Zweck führt das Abtastsystem parallel zur Trominelachse längs den Trom-is tensioned, soft by a photoelectric scanning device point by point and line by line in a helix or in equally spaced circles is scanned. For this purpose, the scanning system runs parallel to the drum axis along the drum

melmcintellinien eine kontinuierliche oder nach jedei Trommelumdrehung eine schrittförmige Vorschubbewegung relativ zur Trommel aus. Je nach dem gewählten Modul ergibt sich eine Abtastliniendichte von 5 bis 10 Linien pro Millimeter. Dem entsprich!Melmcintellines a continuous or after eachei Drum rotation from a step-shaped feed movement relative to the drum. Depending on The selected module results in a scan line density of 5 to 10 lines per millimeter. Correspond to this!

eine ebenso große Bildpunktdichte innerhalb einei Bildlinie von 5 bis 10 Bildpunkten pro Millimeter. Die Abtastgeschwindigkeit beträgt bei den kleiner Modulen etwa 40 cm/sec und bei den großen Modulen etwa 20 cm/s:ec. Dem entspricht eine fast kon stante Übertragungsgeschwindigkeit von rund 200C Bildpunkten pro Sekunda (2000 Baud) oder eim Bildfrequenz von 1000 Hz, wenn angenommen wird daß ein abwechselnd aus schwarzen und weißen Bildelementen bestehendes Raster mit einem Rastpunktabstand von 0,1 bis 0,2 nim mit den oben angegebenen Geschwindigkeiten abgetastet wird. Die niederfrequente Signalbandbreiüe beträgt demnach be den handelsüblichen Bildübertragungsgeräten runc 1000 Hz.an equally large pixel density within an image line of 5 to 10 pixels per millimeter. The scanning speed for the small modules is around 40 cm / sec and for the large modules about 20 cm / s: ec. This corresponds to an almost constant transmission speed of around 200C Pixels per second (2000 baud) or a frame rate of 1000 Hz, if this is assumed that a grid consisting alternately of black and white picture elements with a detent point spacing from 0.1 to 0.2 nm is scanned at the speeds given above. The low frequency The signal bandwidth is therefore runc for the commercially available image transmission devices 1000 Hz.

Die Flächenablastgechwindigkeit ist bei konstante! Bildfrequenz dem Quadrat der Abtastliniendicht« umgekehrt proportional. Sie bewegt sich etwa zwi sehen 0,2 und 0,8 cm2/sec. Die Übertragungszeit dei üblichen Bildformats von 16,5 X 20 cm schwankt jfThe surface discharge speed is constant! Frame rate is inversely proportional to the square of the scan line density «. It moves about between 0.2 and 0.8 cm 2 / sec. The transmission time of the usual picture format of 16.5 X 20 cm varies jf

~5 nach der Abiasil iniendichte zwischen 7 und 28 Mi nuten,. ~ 5 according to the Abiasil line density between 7 and 28 minutes.

Im Tiefpaßfilter 2 wird das Bildsignal auf die festi Bandbreite /= 1000 Hz beschnitten und nach VerIn the low-pass filter 2, the image signal is fixed to the Bandwidth / = 1000 Hz cut and after ver

Stärkung im Bildverstärker 3 in der Tonwertumkehrstufe 4 einer Tonweitumkehr unterworfen Diese ist erforderlich, da die Photozelle des Abtastsystems die Helligkeiten (Transparenzen) der Bildpunkte ermittelt, mithin die Bildamplitude der Helligkeit proportional ist, während die Schreibiampe des Bildempfängers, die durch das Bildsignal ausgesteuerte wird, Schwärzungen aufzeichnet. Daher müssen, abgesehen von den Fällen, wo von einem positiven Bild ein negatives Bild, oder umgekehrt, aufgezeichnet werden soll, die abgetasteten Helligkeiten der Bildpunktc in Schwärzungen umgewandelt werden. Dies geschieht in einfacher Weise dadurch, daß das positive Bildsignal von einer konstanter. Spannung, die gleich dem Weißpegel ist, subtrahiert wird. Die Wirkung ist dieselbe, als ob anstatt des positiven Bildes sein Negativ (genauer: sein komplementäres Bild) abgetastet würde. Die Tonwertumkehrstufe kann anstatt in den Sender ebensogut auch in den Empfänger verlegt werden.Strengthening in the image intensifier 3 in the tone value reversal stage 4 is subject to a tone width reversal required because the photocell of the scanning system determines the brightness (transparencies) of the pixels, consequently the image amplitude is proportional to the brightness, while the writing lamp of the image receiver, which is controlled by the image signal, records blackening. Therefore, apart from of the cases where a negative image, or vice versa, is recorded from a positive image should, the scanned brightnesses of the image points are converted into blackenings. this happens in a simple manner in that the positive image signal from a constant. Tension equal to that White level is subtracted. The effect is the same as if instead of the positive image its negative (more precisely: its complementary image) would be scanned. The inverted tone level can be used instead of in the Transmitter can also be relocated to the receiver.

Auf die Tonwertumkehrstufe folgen jetzt zunächst diejenigen Vorrichtungen, die von der Puls-Code-Modulation her bekannt und zu deren Durchführung erforderlich sind.The tonal value reversal stage is now followed by those devices that use pulse code modulation known and necessary for their implementation.

Zunächst wird durch den rotierenden oder elektronischen Abtaster 5 das Bildsignal kurzzeitig und periodisch mit der doppellen höchsten Signalfrequenz, also mit 2/ = 2000 Hz, abgetastet. Durch diese periodische Signalprobenentnahme wird das kontinuierliche Bildsignal durch eine endliche Anzahl zeitlich äquidistanter diskreter Amplitudenwerte ersetzt. Nach dem Shannonschen Abtasttheorem der Nachrichtentechnik ersetzt diese Folge aus diskreten Amplitudenwerten das kontinuierliche Signal ohne Informationsverlust vollständig, vorausgesetzt, daß das Signal auf eine bestimmte Frequenzbandbreite (/) beschränkt ist, was praktisch wohl immer der Fall ist, und daß das Signal mit einer Frequenz abgefragt wird, die mindestens das Doppelte (2/) der Signalbandbreite beträgt. Schickte man dieses aus den diskreten Amplitudenwerten bestehende Signal durch einen Tiefpaß mit der Grenzfrequenz/, so würde man an seinem Ausgang das kontinuierliche ursprüngliche Signal amplitudengetreu zurückerhalten.First is by the rotating or electronic Scanner 5 briefly and periodically the image signal with double the highest signal frequency, so with 2 / = 2000 Hz, sampled. This periodic signal sampling makes the continuous Replaced image signal by a finite number of temporally equidistant discrete amplitude values. To According to Shannon's sampling theorem in telecommunications, this sequence of discrete amplitude values replaces the continuous signal without any loss of information complete, provided that the signal is restricted to a certain frequency bandwidth (/) is, which is practically always the case, and that the signal is interrogated at a frequency that is at least twice (2 /) the signal bandwidth. This was sent from the discrete amplitude values existing signal through a low-pass filter with the cutoff frequency /, so you would at his Output to get the continuous original signal back true to the amplitude.

Meistens werden anschließend die Signalproben einer logarithmischen Kompression nach dem Gesetz y= In(I + vx) unterzogen, worin ν der Verzerrungskoeffizient ist. Hierdurch wird der Klirrfaktor nahezu unabhängig von der Amplitude. Da nämlich die Annäherung der Bildsignalkurve durch eine Treppenkurve nicht beliebig fein unterteilt sein kann, wird unterhalb einer bestimmten Amplitude im Bereich der kleinen Amplituden entweder keine Amplitude übertragen, oder die Übertragung gelingt nur unvollständig. Hieraus folgt, daß der Klirrfaktor mit kleiner werdender Amplitude ansteigt. Werden die Amplituden nun logarithmisch kGrnpnrn;crt, so werden die kleinen Amplituden nicht mehr benachteiligt und dadurch an der Übertragung beteiligt, die großen Amplituden hingegen zusammengedrängt.In most cases, the signal samples are then subjected to logarithmic compression according to the law y = In (I + vx) , where ν is the distortion coefficient. This makes the distortion factor almost independent of the amplitude. Since the approximation of the image signal curve cannot be subdivided as finely as desired by a stepped curve, either no amplitude is transmitted below a certain amplitude in the range of small amplitudes, or the transmission is only incomplete. It follows from this that the distortion factor increases as the amplitude becomes smaller. If the amplitudes are now logarithmically kGrnpnrn; crt, the small amplitudes are no longer disadvantaged and thus involved in the transmission, while the large amplitudes are compressed.

Auf den Abtaster 5 folgt der Haltekreis 6, der im wesentlichen ai's einem Kondensator besteht, der den abgefragten impulsförmigen Amplitudenwert über die ganze Abfrageperiode T = Vi/ festhält und welcher durch einen Entladeiffipüis am Ende der Abfrage- $5 periode wieder entladen wird. Die abgefragten diskreten Signalmomentanwerte sind zur Kodierung in einem binären Kode noch nicht geeignet, da sie jeden möglichen Wert innerhalb des Signalpegels haben können, die Kodierung aber nur endlich viele verschiedene Amplitudenwerte voraussetzt. Daher v/erden die abgefragten Amplitudenwerte in der Quantisierungsvorrichtung 9 quantisiert. Dies bedeutet, daß der Signalpegel in eine endliche Anzahl Stufen zerlegt wird, die gleich der Anzahl /1 = 2' der Kodezeichen eines r-stelligen binären Kodes ist. Die Amplitudenwerte, die im allgemeinen irgendwo zwischen den Quantenstufen liegen werden, werden durch die ihnen zunächst liegenden Amplitudenquanten ersetzt. Bei Amplitudenwerten, die genau in der Mitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Quantenstufen liegen, überläßt man es dem Zufall der Quantisierungsvorrichtung, die in diesen Fällen labil wird, ob sie durch das nächstniedrigere oder nächsthöhere Amplitudenquant ersetzt werden. Durch die Quantisierung ergibt sich eine Verzerrung der Amplitudenquanten gegenüber den ursprünglichen Amplitudenwerten, die als Quantisierungsverzerrung bekannt ist, indem bei jedem Amplitudenwert, der nicht zufällig ein Quant ist, ein Fehler von höchsten einer halben Quantenscufe begangen wird. Dieser Fehler ist um so kleiner, je größer die Anzahl der Quantenstufen ist. Nach der Quantisierung werden die Amplitudenquanten in der Kodierungsvorrichtung 10 kodiert. Wenn die η Amplitudenquanten nach aufsteigenden Werten geordnet werden, so kann man sie durch die ersten /1 natürlichen Zahlen numerieren (abzählen), wobei für η zweckmäßigerweise eine Potenz von 2 gewählt wird. Schreibt man diese natürlichen Zahlen h mit Hilfe der beiden Ziffern 0 und 1 in dyadischer Schreibweise, also als eine Summe aufeinanderfolgender Potenzen von 2:The holding circuit 6 follows the sampler 5, which essentially consists of a capacitor, which holds the interrogated pulse-shaped amplitude value over the entire interrogation period T = Vi / and which is discharged again by a discharge diffuser at the end of the interrogation period. The queried discrete instantaneous signal values are not yet suitable for coding in a binary code, since they can have any possible value within the signal level, but the coding only requires a finite number of different amplitude values. The queried amplitude values are therefore quantized in the quantization device 9. This means that the signal level is broken down into a finite number of levels, which is equal to the number / 1 = 2 'of the code characters of an r-digit binary code. The amplitude values, which will generally lie somewhere between the quantum levels, are replaced by the amplitude quanta lying next to them. In the case of amplitude values that lie exactly in the middle between two successive quantum levels, it is left to chance of the quantization device, which in these cases becomes unstable, whether they are replaced by the next lower or next higher amplitude quantum. The quantization results in a distortion of the amplitude quanta compared to the original amplitude values, which is known as quantization distortion, in that an error of at most half a quantum level is committed for each amplitude value that is not a quantum by chance. The greater the number of quantum levels, the smaller this error is. After the quantization, the amplitude quanta are coded in the coding device 10. If the η amplitude quanta are ordered according to increasing values, they can be numbered (counted) by the first / 1 natural numbers, a power of 2 being expediently chosen for η. If you write these natural numbers h with the help of the two digits 0 and 1 in dyadic notation, i.e. as a sum of consecutive powers of 2:

h = a„2o + β, · 2i + ... 4- ae ■ 2e + ... + ar_, · 2^, h = a "2o + β, · 2i + ... 4- a e ■ 2 e + ... + a r _ , · 2 ^,

wobei die Vorzahlen aL, nu die Werte 0 oder 1 haben können, und r — 2log η ist, stellt man ferner die Ziffer 0 durch die Abwesenheit und die Ziffer 1 durch die Anwesenheit eines Impulses immer gleicher Amplitude dar, so kann man die ersten η natürlichen Zahlen und damit die η Amplitudenquanten als Impulskombinationen eines r-stelligen Kodes elektrisch darstellen und übertragen.where the prefixes a L , nu can have the values 0 or 1, and r - 2 is log η , if the digit 0 is represented by the absence and the digit 1 by the presence of an impulse always of the same amplitude, then the the first η natural numbers and thus the η amplitude quanta as pulse combinations of an r-digit code and transmit them electrically.

Es sind eine Anzahl Vorrichtungen zur Quantisierung und Kodierung bekannt. Am elegantesten sind die elektronischen Kodierröhren, da sie die Quantisierung und Kodierung gleichzeitig in einem einzigen Gerät vorzunehmen gestatten. Eine Kodierröhre is1 eine Kathodenstrahlröhre, die außer den üblicher Ablenkeinrichtungen ein Fanggitter, ein Quantisierungsgitter, eine Lochplatte für die Kodierung und an Stelle des Bildschirms eine als Auffangplatte ausgebildete Anode aufweist. Auf der Lochplatte (F i g. 5, 6) sind die binären Zeichenkombinationer durch ausgestanzte Löcher und Zwischenräume dargestellt. Die abgefragten Signalmomentanspannungen die durch den Haltekreis 6 über die Abfrageperiod( festgehalten werden, werden an das Plattenpaar füi die vertikale Ablenkung (y) des Kathodenstrahls an gelegt, wodurch der Kathodenstrahl aufwärts linki des durchlöcherten Teils der Lochplatte abgelenk wird, und zwar um eine Strecke, die der angelegtei Spannung proportional ist- Sodann wird der Strah mit Hilfe des Quantisierungsgitters genau in dii Lochreihe geführt, die der abgelenkten Stellung de Kathodenstrahls am nächsten liegt. Nach der QuantiA number of quantization and coding devices are known. Are most elegant the electronic coding tubes, since they do the quantization and coding simultaneously in a single one Allow device to be carried out. A coding tube is a cathode ray tube, which apart from the more usual Deflection devices a catch grid, a quantization grid, a perforated plate for the coding and has an anode designed as a collecting plate instead of the screen. On the perforated plate (Fig. 5, 6) the binary character combinations are represented by punched holes and spaces. The interrogated signal instantaneous voltages which are received by the hold circuit 6 over the interrogation period ( are held, are attached to the pair of plates for the vertical deflection (y) of the cathode ray placed, causing the cathode ray to deflect upward linki of the perforated part of the perforated plate by a distance proportional to the applied voltage. Then the beam will with the help of the quantization grid guided exactly into the row of holes that correspond to the deflected position Closest to the cathode ray. According to the Quanti

sierung wird der Kathodenstrahl, der jetzt genau in Höhe eines Drahtes des Quantisierungsgitters liegt, durch eine aus dem Sägezahngenerator 11 stammende Spannung, die an das Plattenpaar für die horizontale Ablenkung (x) des Kathodenstrahls gelegt wird, horizontal von links nach rechts abgelenkt. Hierauf wird der Strahl durch eine Dunkelsteuerung unwirksam gemacht und in seine Ausgangsstellung links der Lochspalten zurückgekippt. Gleichzeitig wird der Kondensator des Haltekreises 6 durch einen Entladeimpuls entladen, wodurch der Strahl vertikal abwärts in seine Nullage zurückgekippt wird. Während der horizontalen Ablenkung über eine Lochreihe gehen durch die Löcher der Lochplatte Elektronen hindurch, die von der Anode aufgefangen werden und eine binäre Impulskombination liefern. Da unter den abgefragten Signalspannungen noch alle Werte innerhalb des Signalpegels vorkommen können und da der Kathodenstrahl einen endlichen Querschnitt hat, wird es in der Regel vorkommen, daß der Strahl zwischen zwei Lochreihen der Lochplatte auftrifft und auf diese Weise beide Lochreihen gleichzeitig abtastet, wodurch keine eindeutige oder eine falsche Impulskombination ausgelöst würde. Wenn der Elektronenstrahl auf einen Draht des Quantisierungsgitters trifft, so werden aus ihm Sekundärelektronen herausgeschlagen und durch das davorliegende Fanggitter abgesaugt. Der Gitterstrom ist größer, wenn die Strahlmitte direkt auf den Draht trifft, und kleiner, wenn die Strahlmitte zwischen zwei benachbarten Drähten liegt. Die Gitterströme werden auf den Ablenkverstärker für die vertikale Strahlablenkung zurückgekoppelt, was zur Folge hat, daß der Elektronenstrahl von den Gitterdrähten festgehalten wird und nur die Abienkbahnen längs dieser Gitterdrähte stabil sind. Alle abgefragten Signalspannungen, die sich um weniger als die Differenz zweier aufeinanderfolgender Quantenstufen von einer Quantenstufe unterscheiden, werden auf diese Weise in die dieser Quantenstufe entsprechende Quantenspannung übergeführt und geben zu einer Impulskombination Anlaß, die dieser Quantenstufe zugeordnet ist.The cathode ray, which is now exactly at the level of a wire of the quantization grid, is deflected horizontally from left to right by a voltage from the sawtooth generator 11 that is applied to the pair of plates for the horizontal deflection (x) of the cathode ray. The beam is then made ineffective by a blanking control and tilted back into its starting position to the left of the hole gaps. At the same time, the capacitor of the holding circuit 6 is discharged by a discharge pulse, whereby the beam is tilted vertically downwards back into its zero position. During the horizontal deflection over a row of holes, electrons pass through the holes in the perforated plate, which are captured by the anode and deliver a binary combination of pulses. Since all values within the signal level can still occur under the queried signal voltages and since the cathode ray has a finite cross-section, it will usually happen that the ray hits between two rows of holes in the perforated plate and in this way scans both rows of holes at the same time, which means that there is no clear one or a wrong combination of impulses would be triggered. When the electron beam hits a wire of the quantization grid, secondary electrons are knocked out of it and sucked out through the catching grid in front of it. The grid current is greater when the center of the beam hits the wire directly and less when the center of the beam is between two adjacent wires. The grid currents are fed back to the deflection amplifier for the vertical beam deflection, with the result that the electron beam is held by the grid wires and only the deflection paths along these grid wires are stable. All queried signal voltages that differ from a quantum level by less than the difference between two successive quantum levels are converted in this way into the quantum voltage corresponding to this quantum level and give rise to a pulse combination that is assigned to this quantum level.

Bei der Puls-Code-Modulation ist es üblich, die Zuordnung der Impulskombinationen zu den Amplitudenquanten so zu wählen, daß die aus der Besetzung der r Inipulsstellen des Binärkodes durch Addition von deren StellenwertenIn the case of pulse code modulation, it is customary to select the assignment of the pulse combinations to the amplitude quanta in such a way that those from the occupation of the r pulse positions of the binary code are added by adding their place values

(2», 2i, 22,..., 2'-i)(2 », 2i, 22, ..., 2'-i)

5050

resultierende Summe gleichsinnig mit dem quantisierten Amplitudenwert wächst und abnimmt. Der Grund hierfür ist, daß sich die auf die erwähnte Weise zugeordneten Impulskombinationen besonders einfach dekodieren lassen. An und für sich sind aber auch andere Zuordnungen denkbar, indem man den nach aufsteigenden Werten geordneten Amplitudenquanten irgendeine feste Permutation der nach aufsteigenden Werten geordneten Impulskombinationen zuordnet. Indessen wird die Dekodierung der Impulskombinationen bei solch einer willkürlichen Zuordnung komplizierter. Ordnet man die Impulskombinationen in natürlicher Weise nach den ersten η = 2r natürlichen Zahlen, die sie darstellen, so bemerkt man, daß sich zwei aufeinanderfolgende Impuls kombinationen im allgemeinen in mehr als einer Stelle voneinander unterscheiden. Kommt durch irgendeine Störung bei einer Impulskombination anresulting sum increases and decreases in the same direction as the quantized amplitude value. The reason for this is that the pulse combinations assigned in the aforementioned manner can be decoded particularly easily. In and of itself, however, other assignments are also conceivable in that one assigns some fixed permutation of the pulse combinations sorted according to increasing values to the amplitude quanta, which are ordered according to increasing values. However, the decoding of the pulse combinations becomes more complicated with such an arbitrary assignment. If one arranges the pulse combinations in a natural way according to the first η = 2 r natural numbers which they represent, one notices that two successive pulse combinations generally differ from one another in more than one place. Arrives at a pulse combination due to some disturbance

einer Stelle, wo gegenüber der nachfolgenden oder der vorangehenden Impulskombination ein Impulswechsel stattfindet, fälschlich ein Impuls hinzu, oder fällt ein Impuls aus, so stellt die durch die Störung veränderte Kombination im allgemeinen einen völlig anderen Zahlenwert dar, der an einer ganz anderen Stelle der natürlichen Reihenfolge steht. Das Hinzufügen oder Weglassen eines Impulses an der (i'-l)· Stelle einer r-slelligen Kodeimpulskombination [die erste Stelle links ist die 0., die letzte Stelle rechts ist die (r- 1). Stelle], bei der ein Impulswechsel stattfindet, hat eine Änderung des zugeordneten Zahlenwertes um eine Einheit des Stellenwertes 2"-i dieser (« - 1). Stelle zur Folge. Diese Änderung kann im Höchstfall bei der Stelle mit dem höchsten Stellenwert n/2 = 272 = 2'"» Einheiten betragen.At a point where a pulse change takes place in relation to the following or the preceding pulse combination, if a pulse is incorrectly added, or if a pulse fails, the combination changed by the disturbance generally represents a completely different numerical value than the natural one at a completely different point Order. The addition or omission of a pulse at the (i'-l) · position of an r-digit code pulse combination [the first position on the left is the 0., the last position on the right is the (r- 1). Digit], in which a pulse change takes place, results in a change in the assigned numerical value by one unit of the digit 2 "-i this (« - 1). Digit. This change can at most at the digit with the highest digit n / 2 = 272 = 2 '"» units.

Man kann nun nach einem von Good all vorgeschlagenen Kode die Impulskombinationen durch eine bestimmte Permutation ihrer natürlichen Reihenfolge so anordnen, daß sich zwei aufeinanderfolgende Kombinationen stets nur an einer einzigen Stelle voneinander unterscheiden, so daß das fälschliche Hinzufügen oder Weglassen eines Impulses an der Stelle, wo der Wechsel gegenüber der vorangehenden oder nachfolgenden Inipulskombination eintritt, stets nur eine Änderung des zugehörigen Zahlenwertes um eine Einheit der Stelle mit dem niedrigsten Stellenwert (20 -= 1) hervorruft, unabhängig davon, an welcher Stelle die Änderung stattgefunden hat. Im übrigen kann man aus dem Goodal!-Kode durch zyklische Permutationen n-\ = 2'-l weitere Kodes gewinnen, welche dieselbe Eigenschaft haben.According to a code proposed by Good all, the impulse combinations can be arranged by a certain permutation of their natural order in such a way that two successive combinations only differ from one another at a single point, so that the erroneous addition or omission of an impulse at the point where the change from the preceding or following pulse combination always only causes a change in the associated numerical value by one unit of the digit with the lowest value (20 - = 1), regardless of where the change took place. In addition, one can obtain further codes from the Goodal! Code by cyclic permutations n- \ = 2'-1 which have the same property.

Wegen dieser Eigenschaft des Goodall-Kodes kann m einer Kodierröhre, die eine dem Goodall-Kode entsprechend gestanzte Kodelochplatte aufweist, die Quantisierung und damit auch das Fanggitter, das Quantisierungsgitter und die Rückkopplung entfallen, uenn wenn der vertikal abgelenkte Kathodenstrahl eine Mellung einnimmt, die sich dicht an der Grenze zweier aufeinanderfolgender Quantenstufen befindet, so betragt die Unsicherheit der bei der horizontalen Ablenkung des Kathodenstrahls durrh ihn ausgelosten Impulskombination höchstens einen Impuls an nur einer Stelle, die Unsicherheit des zugeordneten Amplitudenquants also nur höchstens eine Quantenstute, unabhängig davon, an welcher Stelle die Un-SlT""iuu"""' wahrend bei einer nach dem normalen Binarkode gestanzten Kodelochplatte ohne Quantisierung durch den horizontal abgelenkten Kathodenstrahl eventuell eine völlig falsche Impulskomb,nat,on ausSelöst werden könnte, der ein Amplitudenquant zugeordnet wäre, welches sich um Γη T = 272 Einheiten von der zu kodieren-Because of this property of the Goodall codes can be m a Kodierröhre which has a corresponding to the Goodall code punched Kodelochplatte, quantization and thus the guards, the Quantisierungsgitter and the feedback omitted Ünn who n of the vertically deflected cathode ray a Mellung assumes that is close to the border of two successive quantum levels, the uncertainty of the pulse combination triggered by the horizontal deflection of the cathode ray through it is at most one pulse at only one point, the uncertainty of the assigned amplitude quantum, i.e. only at most one quantum mare, regardless of where could UN Sl T "" i uu """'while possibly at a die-cut after the normal Binarkode Kodelochplatte without quantization by the horizontally deflected cathode ray a completely wrong Impulskomb nat, one from Selöst be, which would be associated with an amplitude Quant which around Γη T = 272 Units of the to be coded

AU ηmp!'.tude unterscheiden könnte. Allerdings ist Jjf Jekodierung des Goodall-Kodes nicht so einfach wienie des üblichen Binärkodes. AU η mp ! '. tude could distinguish. However, encoding the Goodall code is not as easy as the usual binary code.

^e Handelsüblichen Kodierröhren für die Überragung von Sprache im PCM-Verfahren, die sowohl rLnvn0nnalen Binärkode als auch für den 7,?ir Sde erhä'tl'ch sind, verwenden einen 2 Λ" Bl"ärkGde mit η == 2' = 128 Amplitudenstufen (einschließlich der Amplitude Null), also mit /Lochspalten und 128 Lochreihen. Durch die Ge- »lauung aer Kode-Lochnlatien bi<*-t -^h "" erstes, -n1 sicn bekanntes, sehr elegantes Verfahren zur Verscniusselung an, das ohne zusätzlichen Aufwand in aer Kodierrohre selbst vorgenommen werden kann, und eine laufende Veränderung der Zuordnung der^ e Commercially available coding tubes for the transmission of speech in the PCM method, which are available for both rLnv normal binary code and for the 7,? ir S de , use a 2 Λ " Bl " arkGde with η == 2 ' = 128 amplitude levels (including amplitude zero), i.e. with / hole gaps and 128 hole rows. The first, well-known, very elegant method of encoding, which can be carried out in the coding tubes itself without additional effort, and an ongoing change is due to the lucidation of the code holes the assignment of the

Kodeimpulskombinationen zu den Bildamplituden gestattet. Zu diesem Zweck werden den Bildamplituden Schlüsselamplituden additiv überlagert, die aus demselben Pegelbereich wie die Bildamplituden stammen und die einem besonderen Schlüsselamplitudengenerator entnommen werden. Die Summenamplituden werden auf die Platten für die vertikale Ablenkung des Kathodenstrahls gegeben, und es wird dadurch eine Addition modulo 2r erhalten. Die Geheimamplituden gehören demselben Signalpegelbereich wie die Klaramplituden an, liefern aber im allgemeinen kein stetig veränderliches Nachrichtensignal mehr.Code pulse combinations for the image amplitudes are permitted. For this purpose, key amplitudes are additively superimposed on the image amplitudes, which come from the same level range as the image amplitudes and which are taken from a special key amplitude generator. The sum amplitudes are applied to the plates for the vertical deflection of the cathode ray, and an addition modulo 2 r is thereby obtained. The secret amplitudes belong to the same signal level range as the clear amplitudes, but generally no longer supply a continuously variable message signal.

Zum besseren Verständnis dienen die Fig. 5 und 6, in denen je eine Lochplatte für den Fünfer-Kode mit η = 2' = 32 Amplitudenstufen (einschließlich der Amplitude Null), und zwar in Fig. 5 für den normalen Binärkode und in F i g. 6 für den Goodall-Kode, dargestellt ist. Mit Rücksicht auf die später noch zu besprechende Durchführung der Dekodierung sind die Lochspalten so angeordnet, daß sie Impulskombinationen liefern, die gegenüber der dyadischen Schreibweise (niedrigster Stellenwert rechts, höchster Stellenwert links) seitenverkehrt sind, so daß also die erste Impulsstelle links den niedrigsten Stellenwert (2° = 1) und die letzte Impulsstelle rechts den höchsten Stellenwert (2r~>) hat, wobei angenommen wird, daß der Kathodenstrahl vertikal 1^n links unten nach links oben und horizontal von links nach rechts abgelenkt wird. Die Löcher jeder folgenden Spalte sind immer doppelt so hoch wie die der vorangehenden und haben den doppelten Abstand voneinander. Mittels der Ziffern 0 und 1 (0 = Nichtloch = Nichtimpuls, 1 = Loch = Impuls) sind die entsprechenden seitenverkehrten dyadischen Schreibweisen der einzelnen Impulskombinationen eingetragen. Zwischen den beiden Kodelochplatten sind die zugeordneten Amplitudenquanten, von 0 bis 31 numeriert, angeschrieben. Da für die Bildübertragung, wie bereits erwähnt, im allgemeinen 32, im Höchstfall aber 64 Amplitudenstufen (einschließlich der Amplitude Null) ausreichend sind, werden bei einer Kodierröhre mit einer Lochplatte für den Siebener-Kode (128 Amplitudenstufen) die beiden letzten Lochspalten rechts bzw. die letzte Lochspalte rechts nicht benötigt. Dies wird dadurch erreicht, daß man der Sägezahnamplitude für die horizontale Ablenkung einen Wert gibt, der nur zu einer Ablenkung des Kathodenstrahls bis einschließlich zur fünften bzw. sechsten Lochspalte führt. Denkt man sich die sechste und siebente bzw. die siebente Lochspalte weggelassen, so erscheint in F i g. 5 der um zwei Stellen bzw. um eine Stelle verminderte Binärkode viermal bzw. zweimal übereinander. Begrenzt man nun den Summenpegei derart, daß er eine maximale vertikale Ablenkung über 64 bzw. alle 128 Lochreihen liefert, wobei sich sowohl der Bildpegei als auch der Schlüsselpegel über 32 bzw. 64 Lochreihen erstreckt, so erhält man bei der Lochplatte nach F i g. 5 eine Addition von Bild- und Schlüsselampiltuden modulo 32 bzw. 64. Bedeutet K die quantisierte Klaramplitude (Bildamplitude), S die quantisierte Schlüsselamplitude und G die quantisierte Geheimamplitude, so erhält man, fails Ätis'i'- i,For a better understanding, FIGS. 5 and 6 serve, in each of which a perforated plate for the five code with η = 2 ' = 32 amplitude levels (including the amplitude zero), namely in FIG. 5 for the normal binary code and in F i G. 6 for the Goodall code. With regard to the implementation of the decoding, which will be discussed later, the hole gaps are arranged in such a way that they provide pulse combinations which are reversed compared to the dyadic notation (lowest value on the right, highest value on the left), so that the first pulse position on the left has the lowest value ( 2 ° = 1) and the last pulse point on the right has the highest value (2 r ~>), whereby it is assumed that the cathode ray is deflected vertically 1 ^ n bottom left to top left and horizontally from left to right. The holes in each following column are always twice as high as those in the previous column and are twice as far from each other. Using the digits 0 and 1 (0 = non-hole = non-pulse, 1 = hole = pulse), the corresponding reversed dyadic notations of the individual pulse combinations are entered. The assigned amplitude quanta, numbered from 0 to 31, are written between the two perforated code plates. Since, as already mentioned, generally 32, but at most 64 amplitude levels (including zero amplitude) are sufficient for image transmission, the last two hole gaps on the right or the right of a coding tube with a perforated plate for the seven code (128 amplitude levels) are used. the last hole column on the right is not required. This is achieved by giving the sawtooth amplitude for the horizontal deflection a value which only leads to a deflection of the cathode ray up to and including the fifth or sixth hole gap. If one imagines the sixth and seventh or the seventh hole column to be omitted, then in FIG. 5 the binary code reduced by two digits or by one digit four times or twice on top of each other. If the sum level is limited in such a way that it delivers a maximum vertical deflection over 64 or all 128 rows of holes, with both the image level and the key level extending over 32 or 64 rows of holes, one obtains with the perforated plate according to FIG. 5 an addition of image and key amplitudes modulo 32 and 64, respectively.If K is the quantized clear amplitude (image amplitude), S is the quantized key amplitude and G is the quantized secret amplitude, then one obtains, if Ätis'i'- i fails,

also allgemeinso generally

G1 = K + S mod. 2r, G 1 = K + S mod. 2 r ,

d. h. als Geheimamplitude eine Summenamplitude, die auf den Pegelbereich der Klar- oder Schlüsselamplituden reduziert ist.d. H. the secret amplitude is a sum amplitude that corresponds to the level range of the clear or key amplitudes is reduced.

Etwas anders verhält es sich hingegen bei einer Kodelochplatte (Goodall-Kode) nach F i g. 6. Wenn man sich hier die sechste und siebente bzw. die siebente Lochspalte wegdenkt, so erscheint der um zwei Stellen bzw. eine Stelle verminderte Goodall-Kode in beiden Fällen an der horizontalen Mittellinie zwischen der 63. und 64. Lochscheibe gespiegelt, bei dem um die letzten beiden Stellen verminderten Goodall-Kode erscheinen außerdem die beiden durch die Mittellinie getrennten Teile der Kodelochplatte ihrerseits noch einmal an deren Mittellinien zwischen der 31. und 32. und zwischen der 95. und 96. Lochreihe gespiegelt. Begrenzt man nun auch hier den Summenpegel derart, daß er eine maximale vertikale Ablenkung über 64 bzw. alle 128 Lochreihen liefert, wobei sich sowohl der Bildpegel als auch der Schlüsselpegel über 32 bzw. 64 Lochreihen erstreckt, so erhält man bei der Addition von Bild- und Schlüsselamplituden H=" Prnjin7iinn (fa* Komolement) der Summenamplitude zu der Amplitude 2r~i — 1, also in den vorliefen. .^.1 i^Vispitio^uncn (r = 5 bzw. 6) zur Amplitude 63 bzw. 127. Mit den schon verwendeten Bezeichnungen in Formeln geschrieben erhält man, falls K + S <^2r-l The situation is somewhat different with a perforated code plate (Goodall code) according to FIG. 6. If you ignore the sixth and seventh or the seventh hole column here, the Goodall code, reduced by two places or one place, appears in both cases mirrored on the horizontal center line between the 63rd and 64th perforated disc In addition, the Goodall code reduced by the last two digits, the two parts of the code hole plate separated by the center line appear again mirrored on their center lines between the 31st and 32nd and between the 95th and 96th row of holes. If the total level is limited here too in such a way that it delivers a maximum vertical deflection over 64 or all 128 rows of holes, with both the image level and the key level extending over 32 or 64 rows of holes, then one obtains when adding image- and key amplitudes H = "Prnjin7ii n n (fa * Komolement) of the sum amplitude for the amplitude 2 r ~ i - 1, i.e. in the present case. ^. 1 i ^ Vispitio ^ uncn (r = 5 or 6) for the amplitude 63 or 127. With the terms already used, written in formulas, one obtains, if K + S <^ 2 r -l

G2 = K + S, G 2 = K + S,

G2 = 2r+i-l-G 2 = 2 r + il-

G1 = K + S, G 1 = K + S,

d. h. als Geheimamplitude eine Summenamplitude, die wieder auf den Pegelbereich der Klar- oder Schlüsselamplituden reduziert ist, aber komplementär zu der Summenamplitude G1 bezüglich der um 1 verminderten Amplitudenstufenanzahl des verwendeten Kodes (31 bzw. 63) ist.ie as the secret amplitude a sum amplitude which is again reduced to the level range of the clear or key amplitudes, but is complementary to the sum amplitude G 1 with respect to the number of amplitude levels of the code used (31 or 63), which is reduced by 1.

Ein Zahlenbeispiel soll die Verhältnisse noch deutlicher machen.A numerical example should make the situation even clearer.

Wird ein Fünfer-Kode mit 32 Amplitudenstufen verwendet und beträgt z. B. die Klaramplitude 9, die Schlüsselamplitude 13 Einheiten, so ist die Geheimamplitude in beiden FällenIf a five-code with 32 amplitude levels is used and is z. B. the clear amplitude 9, the Key amplitude is 13 units, so the secret amplitude is in both cases

G = K+S = 9 + 13 =22, da 22 < 31.G = K + S = 9 + 13 = 22, since 22 <31.

Beträgt aber z. B. die Klaramplitude 23 und die Schlüsselamplitude 29 Einheiten, so ist die Summenamplitude A But is z. B. the clear amplitude 23 and the key amplitude 29 units, the sum amplitude A is

A = K + S = 23+29 = 52>31. A = K + S = 23 + 29 = 52> 31.

Diese wird beim gewöhnlichen Binärkode durch Subtraktion von 32 auf die Geheimamplitude G1 =52 —32 = 20 reduziert, während sie beim Goodall-Kode durch Bildung der Ergänzung zu 63 auf die Geheimamplitude G2 = 63 —52= 11 reduziert wird. Die auf diese Weise erhaltenen beiden verschiedenen Geheimarnpiiiuden ergänzen sich aber stets zu 3i. Dies zeigen auch die allgemeinen Formeln, wenn man G1 + G2 bildet:In the ordinary binary code, this is reduced to the secret amplitude G 1 = 52-32 = 20 by subtracting 32, while in the Goodall code it is reduced to the secret amplitude G 2 = 63-52 = 11 by forming the addition to 63. The two different secret warnings obtained in this way, however, always add up to 3i. This is also shown by the general formulas when one forms G 1 + G 2 :

G1 =G 1 =

2r,2 r ,

Die Addition der Schlüssel- zu den Klaramplituden geschieht in der Additionsstufe 7, in der z. B. die beiden Spannungen hintereinandergeschaltet werden.The addition of the key to the clear amplitudes is done in the addition stage 7, in the z. B. the both voltages can be connected in series.

Der Schlüsselamplitudengenerator 8 kann in sehr verschiedenartiger Weise ausgeführt sein. So kann er ein stetiges, oder ein diskretes nicht quantisiertes, oder ein diskretes quantisiertes Schlüsselsignal liefern.The key amplitude generator 8 can be designed in very different ways. So he can provide a continuous, or a discrete non-quantized, or a discrete quantized key signal.

Zweckmäßigerweise wird zur Erzeugung der Schlüsselamplituden ein Schlüssellochstreifen verwendet, der allerdings wegen der großen Abtastgeschwindigkeit von 2000 Lochkombinationen pro Sekunde nicht mehr unmittelbar elektromechanisch oder elektro-optisch, sondern nach vorausgegangener Programmierung in Form von Kontaktpotentialkonfigurationen nur noch elektronisch abgetastet werden kann. Die abgetasteten Potentialkonfigurationen werden dekodiert und liefern die diskreten quantisierten Schlüsselamplituden, die in der Additionsstufe 7 zu den Bildamplituden addiert werden. Näheres hierüber wird bei der noch folgenden Beschrei- an bung des Schlüsselimpulsgenerators 16 gebracht, der sich von dem Schlüsselamplitudengenerator 8 nicht wesentlich unterscheidet.A keyhole strip is expediently used to generate the key amplitudes, However, because of the high scanning speed of 2000 hole combinations per Second no longer directly electro-mechanically or electro-optically, but after the preceding one Programming in the form of contact potential configurations can only be scanned electronically can. The sampled potential configurations are decoded and provide the discrete quantized ones Key amplitudes which are added to the image amplitudes in addition stage 7. Details This will be discussed in the following description of the key pulse generator 16, the does not differ significantly from the key amplitude generator 8.

Nach der Quantisierung und Kodierung in den Vorrichtungen 9 und 10 müssen die in der Kodierröhre erzeugten Impulse, die für die weitere Verwendung nicht geeignet sind, geformt oder regeneriert werden. Zu d.esem Zweck werden sie nach genügender Verstärkung durch ein doppelseitiges Amplitudenfilter 12 geschickt, welches aus ihnen dünne Scheibenimpulse konstanter Amplitude in der Nähe der Nulllinie herausschneidet. Die Gewinnung dieser Schei benimpulse stellt eine kombinierte Puls-Längen-(PLM) und Puls-Phasen-Modulation (PPM) dar. Durch die Scheibenimpulse wird jeweils für ihre Dauer das Tor 13 geöffnet, welches eine der Öffnungsdauer proportionale Anzahl normierter Rechteckimpulse aus dem Kodeimpulsgenerator 14 durchläßt, der die Kodeimpulse mit der Frequenz 2 rf und in Phase mit den aus der Kodierröhre stammenden Impulsen erzeugt.After the quantization and coding in the devices 9 and 10, the pulses generated in the coding tube, which are unsuitable for further use, have to be shaped or regenerated. For this purpose, after sufficient amplification, they are sent through a double-sided amplitude filter 12, which cuts out thin slice pulses of constant amplitude near the zero line. The extraction of these window pulses is a combined pulse-length (PLM) and pulse-phase modulation (PPM). The window pulses open gate 13 for their duration, which is a number of normalized square pulses from the code pulse generator proportional to the opening duration 14 passes, which generates the code pulses at the frequency 2 rf and in phase with the pulses coming from the coding tube.

An Stelle der bereits beschriebenen Verschlüsselung durch reduzierte Addition von Schlüssel- zu den Bildamplituden, oder zusätzlich zu dieser, gestattet das PCM-Verfahren eine sehr wirksame weitere Verschlüsselung, die im Prinzip von der Fernschreibverschlüsselung her bekannt ist und ebenfalls eine laufende Änderung der Zuordnung der Kodeimpulskombinationen zu den Schlüsselamplituden gestattet.Instead of the encryption already described, a reduced addition of key to the Image amplitudes, or in addition to this, the PCM method allows a very effective further encryption, which is known in principle from telex encryption and also a Continuous change in the assignment of the code pulse combinations to the key amplitudes is permitted.

Diesem Zweck dient die Mischstufe 15 und der Schlüsselimpulsgenerator 16, der nach irgendeinem Programm eine periodische oder unperiodische, sinnvolle oder sinnlose Folge von Schlüsselimpulsen von derselben Art und im selben Text wie die Kodeimpulse liefert. Die Mischung geschieht z. B. nach den Vernamschen Vorzeichenregeln, welche besagen, daß, wenn die Anwesenheit eines Impulses mit (-I-) und die Abwesenheit in einem Taktintervall mit ( —) bezeichnet wird, das Aufeinandertreffen gleicher Vorzeichen von Bild und Schlüssel das eine, ungleicher Vorzeichen das andere Vorzeichen als Geheimzeichen ergibt, wofür es zwei verschiedene gleichwertige Möglichkeiten gibt, nämlichThis is the purpose of the mixer 15 and the key pulse generator 16, which according to any Program a periodic or non-periodic, meaningful or meaningless sequence of key pulses from of the same type and in the same text as the code pulses. The mixture is done z. B. after Vernam's sign rules, which state that if the presence of an impulse with (-I-) and the absence in a clock interval is denoted by (-), the meeting of the same signs of image and key one, unequal sign the other as a secret sign results in what there are two different equivalent possibilities, namely

Diese Reg^l ist kommutativ, d. h., man kann Klarimpuls und Schlüsselimpuls miteinander vertauschen, und erhält in beiden Fällen denselben Geheimimpuls: G = K-S = S-K. Ferner ist die Zuordnung involutorisch. Aus dem Geheimimpuls erhält man den Klarimpuls nach derselben kommutativen Mischregel:This rule is commutative, that is, you can swap the clear pulse and key pulse, and get the same secret pulse in both cases: G = KS = SK. Furthermore, the assignment is involutive. The clear pulse is obtained from the secret pulse using the same commutative mixing rule:

K = GS = SG.K = GS = SG.

Die Mischung erfolgt nicht zeichenkombinationsweise, sondern paarweise zeichenelementeweise. Daher kann sie zeitlich nacheinander, so wie die Klar- und Schlüsse impulse nacheinander angeliefert werden, durchgeführt werden. Der impulsweise erfolgenden Mischung entspricht aber eine ganz bestimmte Mischregel der vollständigen Impub.kombinationen, die einige bemerkenswerte Symmetrieeigenschaftsn hat. Diese Mischregel kann man folgcndermaßsn aussprechen. Schreibt man die Impulskombinalion;:n mit Hilfe der beiden Ziffern 0 (Abwesenheit) und 1 (Anwesenheit) in (seitenrichtiger) dyadischer Schreibweise, so besieht die Mischung in der Addition zweier fünfdimensionaler Vektoren, deren Komponenten nun die Worte 0 und 1 annehmen können, Modulo 2. Hat man etwa die beiden Vektoren (1 1011) und (MlOl) mii: den Nummern 27 und 29 Modulo 2 zu addieren, so ergibt sich der Summenvektor zuThe mixture is not mixed by character combination, but by character elements in pairs. Therefore, it can be carried out one after the other, just as the clear and final impulses are delivered one after the other. The impulsive mixing, however, corresponds to a very specific mixing rule of complete impulse combinations, which has some remarkable symmetry properties. This rule of mixing can be expressed as follows. If one writes the impulse combination;: n with the help of the two digits 0 (absence) and 1 (presence) in (right-sided) dyadic notation, the mixture is the addition of two five-dimensional vectors, the components of which can now take the words 0 and 1, Modulo 2. If one has, for example, the two vectors (1 1011) and (M101) mii: to add the numbers 27 and 29 modulo 2, the sum vector results in

(11011)
(11 101)
(11011)
(11 101)

löö 11 ο),Löö 11 ο),

= -JC - = -= -JC - = -

undand

■i-x- =■■ -x +■ i-x- = ■■ -x +

dem die Nummer 6 zuzuordnen wäre, während die arithmetische Addition der beiden Zahlen 27 und 29 zuto which the number 6 would be assigned, while the arithmetic addition of the two numbers 27 and 29 to

27 = 1.101127 = 1.1011

29 = 1.1101 29 = 1 .1101

56 = 11100056 = 111,000

führt. Diese reduzierte Addition ist nicht zu verwechseln mit der bei Gelegenheit der Verschlüsselung der Biüdamplitudcn besprochenen Addition modulo 2r. Diese würde bei den beider. Zahlen beim Binärkode 56 - 32 == 24 und beim Goodall-Kode 63 -56 = 7 anstatt 6 liefern.leads. This reduced addition is not to be confused with the addition modulo 2 r discussed on the occasion of the encoding of the image amplitude. This would be the case with both of them. Deliver numbers for the binary code 56 - 32 == 24 and for the Goodall code 63 -56 = 7 instead of 6.

Die Mischs;tuf(! 15 besteht in bekannter Weise aus einem sogenannten Mischtor, einer Kombination aus einem Und- und einem Oder-Tor mit der Wirkung, daß, wenn an beiden Steuereingängen gleichzeitig Spannung oder keine Spannung liegt, der Ausgang Spannung führt, und wenn nur an einem der beiden Steuereingänge Spannung liegt, der Ausgang spannungslos ist, oder umgekehrt.As is known, the Mischs; tuf (! 15 consists of a so-called mixing gate, a combination of an AND and an OR gate with the effect that, if at both control inputs at the same time Voltage or no voltage, the output carries voltage, and if only at one of the two Control inputs voltage is present, the output is de-energized, or vice versa.

Der Schlüsselimpulsgenerator 16 kann in mannigfacher Weise ausgeführt sein. Im einfachsten Fall besteht er aus einem unperiodischen Schlüssellochstreifen im Funferkode und fünf Abtasteinrichtungen, wobei der Schlüssellochstreifen mit zufallsverteilten Lochkombinutionen mittels eines Zufallsgenerators hergestellt wird. Die Schlüsselimpulserzeugung ist aber in dieser primitiven Form bei der Bildverschlüsselung nicht durchführbar. Denn es werden pro Sekunde 2000 Lochkombinationen benötigt, was eine Streifentransportgeschwindigkeit von 5 m/sec erfordern würde. Allenfalls ließe sich dies mit Magnetbändern oder -trommeln durchführen, aber der Band- bzw. Trommelvcrbrauch wäre enorm. Wenn solche Schlüssclbänder einige Zeit reichen sollen,The key pulse generator 16 can be implemented in many ways. In the simplest case it consists of a non-periodic keyhole strip in the radio code and five scanning devices, wherein the keyhole strip with randomly distributed hole combinations by means of a random generator will be produced. The key impulse generation is in this primitive form with the image encryption not feasible. Because 2000 hole combinations are required per second, what a Strip transport speed of 5 m / sec would require. At most, this could be done with magnetic tapes or drums, but the tape or drum consumption would be enormous. if such lanyards should last for some time,

müßten den Chiffrierpartnern dicke Rollen zugestellt werden, deren Wert sehr fragwürdig sein würde, wenn sie verlorengingen oder in unbefugte Hände gerieten. Daher hat man schon vor längerer Zeit Schlüsselverlängerungsvorrichtungen ersonnen, die von einem relativ kurzen, unperiodischen Urschlüssellechstreifen (sogenanntem »I-Wurm«) mit nur einigen Hundert zufallsverteilten Lochkombinationen ausgehen. Dieser Urlochstreifen hat verschiedene Lochspaltenaus der Stufenanzahl des verwendeten Binärkodes und der Anzahl der Vergleichskombinationen, z. B. 32 : 8 = 4, was bedeutet, daß im Mittel jeder vierte Abfrageschritt zu einem Treffer und damit zu einem Schlüsselimpuls führt, was aber nicht etwa heißt, daß das Trefferintervall 4 dominiert. Dabei herrschen die kleineren Trefferintervalle vor. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten größerer Trefferintervalle wird immer geringer und nimmt asymptotisch auf Null ab.the encryption partners would have to be given thick rolls, the value of which would be very questionable if they got lost or fell into unauthorized hands. Therefore, key extension devices were found a long time ago conceived by a relatively short, non-periodic original key streak (so-called »I-worm«) with only a few hundred randomly distributed hole combinations. This Original perforated strip has different perforated columns from the number of levels of the binary code used and the number of comparison combinations, e.g. B. 32: 8 = 4, which means that on average every fourth Query step leads to a hit and thus to a key pulse, but this does not mean that hit interval 4 dominates. The smaller hit intervals predominate. The probability for the occurrence of larger hit intervals it becomes smaller and smaller and decreases asymptotically to zero.

längen (parallel zur Längsausdehnung des Streifens), io Da in jede Sekunde 2000 Schlüsselimpulskomüinawelche teilerfremde Zeichenelementeanzahlen (Loch tionen, also beim Fünfer-Kode 10 000 Schlüssel- und Nichtloch) aufweisen, so daß er an seinem einen impulse, zur Verfügung stehen müssen, muß die Ab-Ende treppenförmig abgestuft ist. Die Lochspalten fragefrequenz im Beispielsfall mindestens 40 kHz werden durch eine entsprechende Anzahl von Abtast- betragen. Wegen des unregelmäßigen Auftretens der ein.ichiungei synchron und periodisch abgetastet, so 15 Treffer muß aber aus Sicherheitsgründen die Abdaf sich durch die unterschiedlichen. Längen der fragefrequenz mindestens fünfmal größer sein, also ein :e!rif.n Spalten i;n Laufe der Zeit ei 3S zunehmende etwa 200 kHz betragen. Hierbei wird von den fünf Ve Schiebung der Spalten zueinander ergibt, was zu angelieferten Trefferimpulsen pro Taktintervall jedaierrd wechselnden Impulskomb nationen quer weils nur der erste verwendet. Der Schlüsselimpulszui.i Si reifen in den Abtasteinrichmn ;en Anlaß gibt, 20 generator wird sofort nach Auftreten eines ersten mii einer Periode, die gleich dem Piodukt der Zei- Impulses abgeschaltet und im nächsten Taktintervall ch< nelemenleanzahlen aller Lochspalten ist. Beträgt - - - ·· · .... · ··.: 1lengths (parallel to the longitudinal extent of the strip), io Since there are 2000 key impulse comuins every second number of prime characters (perforations, i.e. 10 000 key codes for the five-digit code) and non-hole), so that he must be available at his one impulse, must be the end is stepped stepped. The hole gap question frequency in the example is at least 40 kHz will amount to a corresponding number of sampling. Because of the irregular occurrence of the ein.ichiungei scanned synchronously and periodically, but for safety reasons the Abdaf through the different. Lengths of the frequency of questions must be at least five times greater, i.e. a: e! rif.n columns i; n over time ei 3S increasing be about 200 kHz. Here is one of the five Ve shifting the columns to each other results in each of the hit pulses delivered per clock interval alternating impulse combinations across because only the first one is used. The key impulse They mature in the scanning facilities, 20 generator is immediately after the occurrence of a first with a period that is equal to the product of the Zei pulse and switched off in the next clock interval ch <nelemenleannummer of all hole gaps is. Is - - - ·· · .... · ·· .: 1

z. ]$. c.ie Länge der Lochspalten im Mittel 100 Lochkonbinationen, was einer Streifenlünge von etwaz. ] $. c. the length of the hole gaps on average 100 hole combinations, what a stripe length of about

25 cm entspricht, so beträgt die Periode rund 25 selnd verwendet werden, das eine für die ungeraden, lOO5 == 1010 Abtastschritte. Diese Periode reicht bei das andere für die geraden Schlüsselimpulsanzahlen.25 cm, the period is around 25, the one for the odd, 100 5 == 10 10 sampling steps. This period is sufficient for the other for the even number of key pulses.

einer Abtastfrequenz von 2000 Lochkombinationen ... j ja sampling frequency of 2000 hole combinations ... j j

pro Sekunde und bei ununterbrochenem Betrieb etwaper second and with uninterrupted operation about

58 Tage oder rund 2 Monate, bei täglich achtstündi- .58 days or around 2 months, with eight hours a day.

gern Betrieb also ein halbes Jahr. Da die periodische 30 e' menten. Bei Verwendung dieses bekannten Ver-Abtastung der Lochspalten bei der großen Abtast- fahrens der »Vergleichsquerabfrage« werden weitere geschwindigkeit nicht mehr zuverlässig elektromechanisch oder elektro-optisch durchgeführt werden kann,
erfolgt sie elektronisch durch Ringzähler, wobei vorher eine Kontaktplatte durch Auflegen des Loch- 35 werden.
So happy to operate for half a year. Since the periodic 30 e 'ments. If this known scanning of the hole gaps is used with the large scanning travels of the "cross-comparison query", further speeds can no longer be carried out reliably electromechanically or electro-optically,
it is carried out electronically by means of a ring counter, a contact plate being established beforehand by placing the hole 35.

Streifens elektrisch in Form von Kontaktpotential- In der Überlagerungsstufe 17 werden den KodeStripe electrical in the form of contact potential- In the superimposition stage 17 the code

konfigurationen programmiert wird, die an Stelle der Lochkombinationen abgetastet werden (s. deutscheconfigurations are programmed that are scanned instead of the hole combinations (see German

Patentschriften 10 95 312 und 1101492). Die Ab- ,Patents 10 95 312 and 1101492). The Ab-,

tastung der einzelnen Kontaktspalten erfolgt jeweils 40 eine starre Synchronisierung der verschiedenen lokanicht genau gleichzeitig, sondern beim Fünfer-Kode len Impulserzeuger mit den entsprechenden auf derscanning of the individual contact columns takes place in each case 40 a rigid synchronization of the various loca not exactly at the same time, but with the five-digit code len pulse generator with the corresponding one on the

Sendeseite herbeizuführen. Für die Synchronisierung kann ϊ.. B. ein weiteres Taktintervall vorgesehen werden, also beim Fünfer-Kode ein sechstes und beim Sechser-Kode ein siebentes, in welchem der Synchronisierungsimpuls untergebracht wird. Dieses Taktintervall wird an den Anfang jeder Taktperiode gelegt, etwa wie der Startschritt beim Fernschreibbetrieb so daß jedesmal mit Beginn einer neuenBring about the sending side. For the synchronization, ϊ .. B. a further clock interval can be provided, i.e. a sixth for the five-code code and a seventh for the six-code code, in which the synchronization pulse is accommodated. This clock interval is placed at the beginning of each clock period, roughly like the start step in teletype operation, so that each time a new one begins

gleichsquerabfrage« bedient (s. deutsche Patente 50 Taktperiode von neuem synchronisiert wird. Die syn-10 12 635 und 10 74 630). Hierbei werden nicht die chronisierimpulse macht man, bei gleicher Amplitude abgetasteten Lochkombinationen selbst verwendet, wie die Kodeimpulse, etwas langer_als diese und sondern diese werden mit einer oder mehreren ver- siebt sie im Empfänger durch ein Zeitfilter wieder schiedenen (aber höchstens 31 beim Fünfer-Kode). heraus, indem etwa durch ein KC-Glied mit passenfestgesetzten Lochkombinationen laufend verglichen. 55 der Zeitkonstante eine Spannung aufgebaut wirdmit Bei Übereinstimmung einer abgetasteten mit irgend- einem Schwellenwert, der durch ein Amplitudeneiner der festgesetzten Kombinationen, welches Er- filter abgetrennt wird während die kürzeren Kodeeignis als »Treffer« bezeichnet wird, wird aus einer impuls* nicht zum Aufbau dieses Schwellenwertes im gleichen Takt von einem anderen Generator ge- ausreichen. Durch die H.nzunahme eines weiteren lieferten alternierenden Impulsfolge, die abwechselnd 60 Taktiritervalls tritt allerdings eine geringfügige Bandaus positiven und negtiven Impulsen oder aus an- bildvergrößerung um »/.bzw. /«ein und'abwesenden Impulsen besteht, der im Treffer- Es sind aber in der PCM auch starre Synchro-equal cross query «(see German patents 50 clock period is synchronized again. The syn-10 12 635 and 10 74 630). Here the chronizing impulses are not made, with the same amplitude scanned hole combinations used, like the code pulses, somewhat longer_than these and but these are merged with one or more them again in the receiver through a time filter different (but a maximum of 31 for the five-digit code). out by about through a KC limb with fit-fixed Hole combinations compared continuously. 55 a voltage is built up with the time constant If a sampled value matches any threshold value that is determined by an amplitude of a of the fixed combinations, which filter is separated while the shorter code suitability is referred to as a "hit", an impulse * is not used to build up this threshold value in the same cycle from another generator is sufficient. By adding another delivered alternating pulse train, the alternating 60 clock interval, however, occurs a slight band positive and negative impulses or from image enlargement by »/. or. /"a and 'there are absent impulses, which in the hit- There are, however, also rigid synchro-

Zeitpunkt gerade anliegende Impuls der alternieren- nisiertnaßnahmen bekannt, die ohne Bandbreitenden Folge ausgewählt und zum Verschlüsseln ver- vergrößerung auskommen Verwendet man die Kodewendet. Die »Treffer« treten hierbei zeitlich völlig 65 impulse selbst als Synchronisier.mpulse so treten unregelmäßig auf, so daß sie sich zeitweise sehr diese zwar je nach der Zusammensetzung der einzel· haufen oder sehr spärlich aufrcten können. Die mitt- nen aufeinanderfolgenden ImPu^i?"\bi;at'°"e" """ lere »Trefferhäufigkeit« ist gleich dem Quotienten regelmäßig auf, jedoch in Zcitabstanden, die immerThe moment at which the pulse of the alternating measures is known, selected without a bandwidth sequence and enlarged for encryption, if the code is reversed. The "hits" occur here completely in terms of time as synchronization pulses themselves, so occur irregularly, so that they can appear very sparsely or very sparsely depending on the composition of the individual clusters. The middle successive Im P u ^ i? "\ Bi ; at '°" e """""lere" frequency of hits "is equal to the quotient regularly on, but at intervals, which are always

wieder kurzzeitig eingeschaltet, also intermittierend betrieben. Ferner sind zwei Wechselspeicherelemente für die Schlüsselimpulse erforderlich, die abwech-switched on again briefly, i.e. operated intermittently. There are also two removable storage elements required for the key impulses that alternate

Während das eine Speicherelement gefüllt wird, wird das andere gelesen. Im nächsten Taktabschnitt wiederholt sich das Spiel mit vertauschten Speicher-While one memory element is being filled, the other is being read. Repeated in the next section of the measure playing with exchanged memory

ICtill WHO UVl " ν Vl giviwiiu^v... *.w~ o- -■ . . ICtill WHO UVl "ν Vl giviwiiu ^ v ... * .w ~ o - - ■..

Taktgeneratoren für die Taktfrequenzen 40 kHz bzw. 200 kHz benötigt, die in Frequenzvervielfachern aus den Taktfrequenzen 2 kHz bzw. 10 kHz abgeleitetClock generators for the clock frequencies 40 kHz or 200 kHz are required, which are made in frequency multipliers derived from the clock frequencies of 2 kHz and 10 kHz

3 —3 -

impulskombinationen Synchronisierimpulse beigemischt, die aus dem Taktgenerator 22 stammen und die im Empfänger wieder abgetrennt werden, umPulse combinations mixed in synchronization pulses that originate from the clock generator 22 and which are detached again in the receiver in order to

mit einem zeitlichen Versatz von '/10000 see, damit die Impulse der einzelnen Impulskombinationen zeitlich nacheinander im Takt des Kodeimpulsgenerators 14 zur Verfugung stehen.with a time offset of '/ 10000 see so that the Pulses of the individual pulse combinations in succession in time with the cycle of the code pulse generator 14 be available.

Es ist inzwischen ein komplizierteres, dafür aber in chiffriertechnischer Hinsicht wesentlich sichereres Schlüsselverlängerungsverfahren bekanntgeworden, welches sich des Prinzips der sogenannten »Ver-It is now a more complicated one, but much more secure in terms of encryption technology Key renewal procedure has become known, which is based on the principle of the so-called »

ein ganzzahliges Vielfaches der kleinen Taktperiode τ= V«r/ zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des Kodeimpulsgenerators 14 sind. Hat man nun auf der Empfangsseite einen durch eine Stimmgabel oder einen Quarz stabilisierten Muttertaktgenerator von der Eigenfrequenz 2 r f, so kann man diesen durch die unregelmäßig, aber immer phasenrichtig eintreffenden Kodeimpulse zu den jeweiligen Zeitpunkten ihres Eintreffens mitziehen. Die übrigen niedrigeren Taktfrequenzen werden durch Frequenzteilung gewonnen. Die letztere Art der Synchronisierung ist vorzuziehen, da die erste Art durch Einblenden von besonderen Synchronisierimpulsen Hinweise für eine unbefugte Entschlüsselung geben könnte.are an integral multiple of the small clock period τ = V «r / between two successive pulses of the code pulse generator 14. If you now have a master clock generator with a natural frequency of 2 rf stabilized by a tuning fork or a quartz on the receiving side, you can pull this with the irregular, but always in-phase code pulses at the respective times of their arrival. The other lower clock frequencies are obtained by frequency division. The latter type of synchronization is preferable, since the first type could provide indications of unauthorized decryption by fading in special synchronization pulses.

Auf die Synchronisierstufe 17 folgt der Tiefpaß 18, der das niederfrequente Frequenzband auf rf beschneidet und die verschlüsselte Signaifunktion von ihren Gleichstromanteilen befreit, wodurch die Kodeimpulse nicht scharf übertragen werden, was ein sehr breites Frequenzband erfordern würde, sondern abgerundet, so daß sie als stetige sekundäre Signalfunktion den Sender verlassen. Im Sendeverstärker 19 wird das Signal auf den erforderlichen Sendepegel verstärkt und sodann auf die Fernleitung 20 gegeben. Bei drahtloser Übertragung wird die verschlüsselte sekundäre Signalfunktion einem hochfrequenten Träger auf moduliert; 20 bedeutet dann die Antenne.The synchronization stage 17 is followed by the low-pass filter 18, which cuts the low-frequency frequency band to rf and frees the encrypted signal function from its direct current components, so that the code pulses are not transmitted sharply, which would require a very wide frequency band, but rounded off so that they are continuous secondary Signal function leave the transmitter. In the transmission amplifier 19, the signal is amplified to the required transmission level and then sent to the trunk line 20. In the case of wireless transmission, the encrypted secondary signal function is modulated onto a high-frequency carrier; 20 then means the antenna.

Beim Zeitmultiplex-Übertragungsverfahren, bei dem mehrere Übertragungskanäle für m Nachrichten zeitlich ineinandergeschachtelt sind, ist der Bildsender 1 durch m Bildsender und der Abtaster 5 durch einen Mehrfachabtaster für m Bildsignale ersetzt zu denken, der die m Bildsignale nacheinander periodisch und kurzzeitig mi< einer m-mal größeren Frequenz abtastet. An Stelle einer Quantisier- und Kodierröhre 9/10 werden deren zwei benötigt, eine für die ungeraden und die andere für die geraden Kanalanzahlen. Die periodische Umschaltung von einer auf die andere Röhre geschieht eingangs- und ausgangsseitig durch zwei rotierende oder elektronische Schalter. Bei Zeitmultiplex multipliziert sich die Bandbreite r · / für einen Kanal mit der Anzahl m der Kanäle; die erforderliche Bandbreite beträgt also mrf, und der Bandbreitenluxus ist r gegenüber dem trägerfrequenten Übertragungsverfahren.Are interleaved in time when time division multiplex transmission method in which a plurality of transmission channels for m messages, the image transmitter 1 is thinking replaced by m image transmitter and the sensor 5 by a Mehrfachabtaster for m image signals of the m image signals sequentially periodically and briefly mi <a m- times higher frequency samples. Instead of a quantizing and coding tube 9/10, two are required, one for the odd and the other for the even number of channels. The periodic switching from one tube to the other is done on the input and output side by two rotating or electronic switches. In the case of time division multiplexing, the bandwidth r · / for a channel is multiplied by the number m of channels; the required bandwidth is therefore mrf, and the bandwidth luxury is r compared to the carrier-frequency transmission method.

Die taktgerechte Steuerung aller Teile der Sende- und Verschlüsselungsanlage erfordert einen zentralen Taktgeber 22 mit der Frequenz 2 / = 2000 Hz, aus der durch den Frequenzvervielfacher 23 die Taktfrequenz 2rf = 1OkHz und eventuell weitere höhere Taktfrequenzen hergeleitet werden, je nach Beschaffenheit des Schlüsselamplitudengenerators 8 und des Schlüsselimpulsgenerators 16. Über die Leitung 25 wird der Abtaster 5, üer Haltekreis 6, der Schlüsselamplitudengenerator 8, der Sägezahngenerator 11 für die Kodierröhre 9/10, der Kodeimpulsgenerator 14, der Schlüsselimrulsgeneratoi' 16 und die Synchronisiervorrichtung 17 mit der Taktfrequenz 2/gesteuert. Über die Leitung 26 wird zusätzlich der Kodeimpulsgenerator 14 und der Schlüsselimpulsgenerator 16 mit der Taktfrequenz 2 rf gesteuert.The clock-correct control of all parts of the transmission and encryption system requires a central clock generator 22 with the frequency 2 / = 2000 Hz, from which the frequency multiplier 23 derives the clock frequency 2 rf = 10 kHz and possibly other higher clock frequencies, depending on the nature of the key amplitude generator 8 and the key pulse generator 16. Via the line 25, the scanner 5, the hold circuit 6, the key amplitude generator 8, the sawtooth generator 11 for the coding tube 9/10, the code pulse generator 14, the key pulse generator 16 and the synchronizing device 17 are controlled with the clock frequency 2 / . The code pulse generator 14 and the key pulse generator 16 are also controlled via the line 26 with the clock frequency 2 rf.

Für das Inbetriebsetzen des Senders und des Empfängers vom Sender aus ist der Signalgeber 21 vorgesehen. Das Starten geht in der üblichen bekannten Weise vor sich, daß ein Startknopf etwa 1 see lang gedrückt wird, wodurch ein Startsignal ausgelöst wird, welches über Leitung 27 den Antriebsmotor des Bildsenders 1 und über Leitung 28 den Muttertaktgenerator 22 einschaltet Gleichzeitig gelangt da-Startsignal über die Leitung 29 den Tragerfrequenzgenerator 24, wo es je nach der Übertragungsart eine ton- oder hochfrequente Wechselspannung auftastet und über den Übertragungskanal 20 zum ferner Empfänger, in welchem gleichzeitig der Antriebsmotor des Bildempfängers und der empfangerseitige Muttertaktgenerator eingeschaltet wird. Die Sender- und Empfängerbildtrommel werden in die Phasenw lage gedreht, in welcher sie durch die Haltevornchtungen festgehalten werden. Nach Loslassen dei Starttaste verschwindet das; Startsignal, una es wird dadurch automatisch nach kurzer Zeit ein kurzes Nachsignal ausgelöst, welches im Sender und Empfänger die Bildtrommeln gleichzeitig freigibt und gleichzeitig über Leitung 29 den Schlusselamplitudengenerator 8, den Sägezahngenerator 11, den Kodeimpulsgenerator 14 und den Schlüssel impulsgenerator 16 im Sender und Empfanger von den ao gleichen verabredeten und eingestellten Anfangsstellungen aus einschaltet, womit der verschlüsselte Übertragungsbetrieb synchron und konphas in beiden Stellen beginnt.The signal generator 21 is provided for starting up the transmitter and the receiver from the transmitter. Starting takes place in the usual known manner that a start button is pressed for about 1 second, which triggers a start signal which turns on the drive motor of the image transmitter 1 via line 27 and the mother clock generator 22 via line 28 the line 29 to the carrier frequency generator 24, where depending on the type of transmission a tone or high frequency alternating voltage keys and via the transmission channel 20 to the remote receiver, in which the drive motor of the image receiver and the receiver-side mother clock generator is switched on at the same time. The transmitter and receiver image drums are rotated into the phase position in which they are held by the holding devices. After releasing the start button it disappears; Start signal, which automatically triggers a short after-signal after a short time, which simultaneously releases the image drums in the transmitter and receiver and at the same time via line 29 the key amplitude generator 8, the sawtooth generator 11, the code pulse generator 14 and the key pulse generator 16 in the transmitter and receiver of switches on the same agreed and set initial positions, which means that the encrypted transmission operation begins synchronously and concurrently in both positions.

In F i g. 2 ist die Empfangsanlage dargestellt. Vom Übcrtragungskanal 20 (Fernleitung oder Antenne) gelangt das verschlüsselte Bildsignal nach eventueller Demodulation (bei drahtloser Übertragung) durch das Tiefpaßfilter 30, wo es auf die Signalbandbreite rf (mrf bei m Kanälen) beschnitten wird. Nach Verstärkung im Empfangsverstärker 31 werden im nachfolgenden Zeitfilter 32, welches im wesentliehen aus einem RC-GYied besteht, die Synchronisierimpulse abgetrennt, welche den örtlichen Muttertaktgenerator 33 mit der Frequenz 2 / mit dem entsprechenden Taktgenerator 22 des Senders (Fig. 1) synchronisieren. Die abgerundeten Impulse der stetigen verschlüsselten Empfangssignalfunktion müssen nun regeneriert werden. Hierzu dient das zweiseitig wirkende Amplitudenfilter 34, welches, nach Zusatz einer Gleichstromkomponente, aus dem Signal dünne Scheibenimpulse in der Nähe der Nulllinie herausschneidet. Diese Scheibenimpulse öffnen für ihre Dauer jeweils das Tor 35, welches aus dem örtlichen Kodeimpulsgenerator 36 eine der öffnungsdauer proportionale Anzahl normierter rechteckförmiger Kodeimpulse der Frequenz 2rf durchläßt. Damit ist die Impulsregeneration durchgeführt. In der nachfolgenden Mischstufe 37, die genau so wie die senderseitige Mischstufe 15 (Fig. I) arbeitet, werden die verschlüsselten Impulse mit den aus dem örtliehen Schlüsselimpulsgcnerator 38 gelieferten Schlüsselimpulsen zeitlich nacheinander paarweise entmischt. Das Rückmischungsgesetz nach den Vernamschen Vorzeichenregeln ist dasselbe wie das Mischgesetz, da dieses invohitorisch ist. Der Schlüsselimpulsgenerator 38 ist der gleiche wie der cntsprechende (16) auf der Scndcscite, und die Schlüsselimpulserzeugung wird unter Verwendung des gleichen (Ur-JSchlüsscllochstreifens wie auf der Sendeseite von der gleichen vcra!· redeten und eingestellten Anfangsstellung aus gestartet. Die zeitlich nacheinander folgenden Klarimpiilsc der Impulskombinationen müssen nun dekodiert werden. Dies geschieht nach einer sinnreichen Methode von Shannon in den beiden abwechselnd zu verwendenden gleichartigen Dekodern 39 und 40, deren einer für die ungeradzahligen und deren anderer für die gcradzah- !igen Impulskombina ioner, bestimmt ist. Die peri-In Fig. 2 shows the receiving system. After any demodulation (in the case of wireless transmission), the encrypted image signal passes from the transmission channel 20 (long-distance line or antenna) through the low-pass filter 30, where it is cut to the signal bandwidth rf (mrf with m channels). After amplification in the receiving amplifier 31, the synchronization pulses are separated in the subsequent time filter 32, which essentially consists of an RC-GYied , which synchronize the local master clock generator 33 with the frequency 2 / with the corresponding clock generator 22 of the transmitter (FIG. 1). The rounded impulses of the continuous encrypted reception signal function now have to be regenerated. For this purpose, the bilateral amplitude filter 34 is used, which, after adding a direct current component, cuts thin slice pulses from the signal in the vicinity of the zero line. These disk pulses each open gate 35 for their duration, which gate 35 lets through a number of normalized square-wave code pulses of frequency 2rf proportional to the opening duration from the local code pulse generator. The pulse regeneration is now carried out. In the following mixer stage 37, which works exactly like the transmitter-side mixer 15 (FIG. I), the encrypted pulses are separated in pairs one after the other with the key pulses supplied from the local key pulse generator 38. The law of backmixing according to Vernam's sign rules is the same as the law of mixing, since this is invoicing. The key pulse generator 38 is the same as the corresponding one (16) on the Scndcscite, and the key pulse generation is started using the same (original keyhole strip as on the transmitter side from the same predefined and set starting position The pulse combinations must now be decoded. This is done according to an ingenious method by Shannon in the two decoders of the same type 39 and 40, which are to be used alternately, one of which is intended for the odd-numbered and the other for the even-numbered pulse combinations.

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dische Umschaltung geschieht durch die beiden elektronische Vorrichtung zur Dekodierung desdische switching is done by the two electronic devices for decoding the

zweipoligen rotierenden oder elektroniscrhn Schalter Goodall-Kodes angegeben, ebenfalls ein VerfahrenTwo pole rotating or electronic switch Goodall codes indicated, also a procedure

11 und 42 mit der Umschaltfrequenz f. Zwei Dekoder und eine elektronische Vorrichtung zur Kodierung11 and 42 with the switching frequency f. Two decoders and an electronic device for coding

sind erforderlich, da die wiederhergestellte Ampli- im Goodall-Kode ohne Verwendung einer Kodier-are necessary because the reconstructed ampli in Goodall code without the use of a coding

tude einer Taktperiode T erst am Anfang der nach- 5 röhre.tude of a clock period T only at the beginning of the post-5 tube.

ten Taktperiode zur Verfügung steht, die wiederher- Falls senderseitig eine zusätzliche Verschlüsselung estellte Amplitude für die laufende Taktperiode der Amplituden durch Addition von Schlüsselamplidaher durch Dekodierung der Impulskombination tuden modulo 2Γ vorgenommen wurde, müssen die Her vorangehenden Taktperiode gewonnen werden verschlüsselten Bildamplituden in der Empfangsiß was nicht gleichzeitig in ein und derselben Vor- io anlage wieder entschlüsselt werden. Hierzu dient zurichtung möglich ist. nächst die Additionsstufe 43, in welcher zu den Die Dekoder 39 und 40 bestehen im wesentlichen Geheimamplituden die feste Quantenamplitude von •e aus einem KC-Parallelkreis, der vermittels eines 2r = 32 Spannungseinheiten addiert wird, welche rsten Tores, welches durch die ankommenden von der konstanten Spannungsquelle 44 mit der entImpulse jeweils für ihre Dauer geöiinet wird und wie 15 sprechenden Spannung U0 geliefert wird. In der nachein Umschalter arbeitet, mit einer konstanten Span- folgenden Subtraktionsstufe 45 wird von der Sumsquelle verbunden wird, wobei z. B. durch einen menamplitude die Schlüsselamplitude subtrahiert, die sehr °roßen Vorschaltwiderstand oder eine Pentode von dem Schlüsselamplitudengenerator 46 erzeugt für konstanten Ladestrom des Kondensators des wird, weicher dem entsprechenden Generator 8 RC-Kreises während der Impulsdauer gesorgt wird, 20 (F i g. 1) auf der Senderseite völlig gleich ist, aber und zwar unabhängig von der bereits bestehenden gegenüber diesem um eine Taktperiode T in der Aufladung des Kondensators. Es werde angenom- Phase nacheilt. Denn die Wiedergewinnung der men daß der Kondensator zu Beginn der Impuls- Amplituden durch die Dekoder 39 und 40 auf der folee einer Kombination keine Ladung habe und daß Empfangsseite erfolgt bei dem Shannonschen Dekoäie Impulskombination 01001 = 18 (in seitenver- 25 dierverfahren um genau eine Taktperiode Γ spater kehrter Schreibweise) zu dekodieren sei. Weiter als die Abtastung bzw. der Beginn der Kodierung werde angenommen, daß der Kondensator während der Bildamplituden auf der Senderseite. Die Klarier Impulsdauer immer um 2', also im Beispiels- bildamplituden werden nach ihrer antüogarithmischen (Me um 32 Spannungseinheiten, zusätzlich aufge- Expansion anschließend durch das Tiefpaßfilter 4/ lTden werde, unabhängig davon, welche Ladung er 30 mit der Grenzfrequenz / = 1000 Hz geschickt, wohereits hat. Im ersten Taktintervall τ = V2/-/ ge- durch die Signalbandbreite wieder auf IkHz bezieht nichts da dieses mit keinem Impuls besetzt schnitten wird. Das Ergebnis ist die Wiederherstellt Während' der Dauer des Impulses im zweiten lung des kontinuierlichen Bildsignals, welches dem Taktintervall ist der Kondensator über das Tor mit durch die Abtastung des übertragenen Bildes im Her Stromquelle verbunden und wird kurzzeitig auf 35 Bildsender der Sendestelle (Fig. 1) nach der lon- X) Soannungseinheiten aufgeladen. Während des wertumkehr gleicht bis auf den geringfügigen fehler, freien Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfol- der durch die Quantisierung zustande kam. Das wieoenden Impulsen wird der KC-Kreis von der Strom- derhergestellte Klarbildsignal wird anschließend im ouelle geTrennt, und der Kondensator entlädt sich Bildverstärker 48 verstärkt und dem Bildempfänger Sam über den Widerstand des KC-Kreises. Die 40 49 zugeleitet, in welchem die durch das Bildsignal ZeCstante ist so gewählt, daß die Kondensator- gesteuerte Schreiblampe das Bild auf phctogra- «lannune genau auf die Hälfte in jedem Taktinter- phischem Papier oder Film aufzeichnet vaU absfnkt Es muß dann RC = V.r/ln2 sein. Zur taktgerechten Steuerung der beschriebenen Daheffänt die Kondensatorspannung auf 16 Einhei- Vorgänge sind die gleichen Generatoren wie au de ^n bis zur Mitte des dritten, weiter auf 8 Einheiten 45 Sendeseite erforderlich. Aus der Taktfrequenz 2/des bis zur Mitte des vierten Taktintervalls, die beide Muttertaktgebers 33 wird in dem Frequenzvervielncht mit Impulsen besetzt sind, und schließlich auf fächer 50 die Taktfrequenz 2rf und in dem Fre-4Knhdten Ws Lr Mitte des fünften Taktintervalls, quenzteiler 51 die Taktfrequenz / S™";^ teaches wieder mit einem Impuls besetzt ist. Wäh- die Leitung 52 werden der ^»PV?^«^ rend der Dauer dieses Impulses im letzten Taktinter- 50 der Schlüsselimpulsgenerator 38, die beiden Dekoder vailist der Kondensator wieder mit der Stromquelle 39 und 40 und der Schlüsselampl.tuaengenerato Verbunden und wird um weitere 32 Spannungsein- mit der Taktfrequenz 2 / gesteuert über ä.z Uu~* Γ d so daß er jetzt 4 + 32 = 36 Span- 53 werden zusätzlich der Kodeimpulsgenerator 00, th clock period is available, the restore If the transmitter end an additional encryption estellte amplitude for the current clock period, the amplitudes by addition of Schlüsselamplidaher by decoding the pulse combination amplitudes modulo 2 Γ is made, the Her must preceding clock period encrypted image amplitudes are obtained in the Empfangsiß which cannot be decrypted again at the same time in the same pre-IO system. For this purpose, preparation is possible. next the addition stage 43, in which the decoders 39 and 40 essentially consist of secret amplitudes, the fixed quantum amplitude of • e from a KC parallel circuit, which is added by means of a 2 r = 32 voltage units, which first gate, which by the incoming from the constant voltage source 44 with which the EntImpulse is opened for its duration and as 15 speaking voltage U 0 is supplied. In the nachein switch works, with a constant span following subtraction stage 45 is ver from the sum source is connected, where z. B. subtracted the key amplitude by a menamplitude, the very ° large series resistor or a pentode generated by the key amplitude generator 46 for constant charging current of the capacitor, which is provided to the corresponding generator 8 RC circuit during the pulse duration, 20 (F i g. 1) is completely the same on the transmitter side, but regardless of the already existing compared to this by a clock period T in the charging of the capacitor. It is assumed phase is lagging behind. Because the recovery of the men that the capacitor at the beginning of the pulse amplitudes by the decoders 39 and 40 on the folee of a combination has no charge and that the receiving side takes place with the Shannon Dekoäie pulse combination 01001 = 18 (in the side-converting process by exactly one clock period Γ later reversed spelling) is to be decoded. Further than the sampling or the beginning of the coding, it is assumed that the capacitor is on the transmitter side during the image amplitudes. The clearing pulse duration is always around 2 ', i.e. in the example image amplitudes are increased according to their anti-arithmic (Me by 32 voltage units, expansion then through the low-pass filter 4 / lTden, regardless of which charge it 30 with the cutoff frequency / = 1000 Hz In the first clock interval τ = V 2 / - / ge through the signal bandwidth again relates nothing to IkHz since this is not occupied by any pulse. The result is the restoration during the duration of the pulse in the second phase of the continuous Image signal, which is the clock interval, is connected to the capacitor via the gate with the power source by scanning the transmitted image in the Her and is briefly charged to 35 image transmitters of the transmission point (Fig. 1) after the lon-X) solar units. During the value reversal, apart from the minor error, the free time interval between two successive ones is the same as a result of the quantization. The vibrating impulses are generated by the KC circuit from the current, the clear image signal is then separated in the ouelle, and the capacitor discharges, amplified image intensifier 48 and the image receiver Sam via the resistance of the KC circuit. The 40 49 supplied, in which the by the image signal ZeCstante is selected so that the capacitor controlled write lamp records the image on phctogra- "lannune exactly to the half in each Taktinter- phischem paper or film VAU absfnkt must then RC = Vr / ln2 be. The same generators as au de ^ n up to the middle of the third, further to 8 units 45 transmission side are required for the clock-correct control of the described Daheffänt the capacitor voltage to 16 units. From the clock frequency 2 / des up to the middle of the fourth clock interval, the two mother clocks 33 are occupied in the frequency multiplication with pulses, and finally on fan 50 the clock frequency 2rf and in the Fre-4Knhdten Ws Lr in the middle of the fifth clock interval, quenzteiler 51 the Clock frequency / S ™ "; ^ teaches is again occupied with a pulse. While the line 52 is the ^» PV? ^ «^ For the duration of this pulse in the last clock inter- 50 the key pulse generator 38, the two decoders vailist the capacitor again Connected to the power source 39 and 40 and the Schlüsselampl.tuaengenerato and is controlled by a further 32 voltage inputs with the clock frequency 2 / via ä.z Uu ~ * Γ d so that it is now 4 + 32 = 36 Span- 53 are also the code pulse generator 00,

S5S5

rator 38 und der Schlüsselamplitudengenerator 46 eingeschaltet, und zwar im gleichen Zeitpunkt und von den gleichen verabredeten und eingestellten Anfangsstellungen aus wie beim Sender, der Schlüsselamplitudengenerator 46 jedoch mit einer Phasennacheilung von einer Taktperiode T gegenüber dem entsprechenden Generator 8 auf der Sendeseite.Rator 38 and the key amplitude generator 46 switched on, namely at the same time and from the same agreed and set initial positions as in the transmitter, the key amplitude generator 46 but with a phase lag of one clock period T compared to the corresponding generator 8 on the transmitting side.

Bei Zeitmultiplex mit m Kanälen sind die beiden Schalter 41 und 42 durch Mehrfachverteilerschaltcr für m Bildsignale ersetzt zu denken, welche die ungeradzahligen Kanäle auf den Dekoder 39 und die geradzahligen Kanäle auf den Dekoder 40 periodisch verteilen.In the case of time division multiplexing with m channels, the two switches 41 and 42 should be replaced by multiple distribution switches for m image signals, which periodically distribute the odd-numbered channels to the decoder 39 and the even-numbered channels to the decoder 40.

Die F i g. 3 und 4 zeigen je ein Blockschaltbild der Sende- und der Empfangsanlage für verschlüsselte Bildtelegraphie mit einer Variante der Verschlüsselung der Kodeimpulskombinationen.The F i g. 3 and 4 each show a block diagram of the transmitting and receiving systems for encrypted messages Image telegraphy with a variant of encryption of the code pulse combinations.

Während in Fig. 1 und 2 die Mischung der Kodeimpulskombinationen mit den zugeordneten Schlüsselimpulskombinationen impulsweise und zeitlich nacheinander gemäß den Vernamschen Vorzeichenregeln erfolgt, wodurch sich ein ganz bestimmtes Mischgesetz für die vollständigen Impulskombinationen ergibt, können die Kodeimpulskombinationen mit den Schlüsselimpulskombinationen auch nach einem beliebig vorgeschriebenen anderen Mischgesetz gemischt werden. Dies geht jedoch in diesem allgemeinen Fall nicht mehr impulsweise und zeitlich nacheinander, sondern dafür müssen sowohl die Kodeimpulskombinationen als auch die Schlüsselimpulskombinationen gleichzeitig als Potentialkonfigurationen vorliegen.While in Fig. 1 and 2 the mixture of the code pulse combinations with the associated key pulse combinations impulsively and successively in time according to Vernam's sign rules takes place, whereby a very specific mixing law for the complete pulse combinations results, the code pulse combinations with the key pulse combinations can also after mixed with any other prescribed law of mixing. However, this works in this one general case no longer impulsively and sequentially, but both the Code pulse combinations and the key pulse combinations at the same time as potential configurations are present.

Zur Aufstellung einer beliebigen Mischzuordnung stellt man eine quadratische Tabelle in Matrixforrm her mit einer vertikalen Eingangsspalte für die Klarkombinationen, die durch die zugeordneten Amplitudenquantenzahlen notiert werden können, und mil einer horizontalen Eingangsreihe für die Schlüsselkombinationen, die man ebenfalls zweckmäßigerweise durch ihre Nummern notiert. In den Kreuzungspunkten der Spalten und Reihen trägt man für jedes geordnete Kombinationspaar K, S die zugeordnete Geheimkombination G durch ihre entsprechende Nummer ein. Die Zuordnung in einer solchen Tabelle, die mathematisch auf eine Definition einer tabellierten unstetigen Funktion zweier Variabler hinausläuft, wobei der Wertevorrat für die beiden unabhängigen Vanablen und die abhängige Variable ein und derselben beschränkten Menge entstammt, braucht weder kommutativ noch involutcrisch zuTo set up any mixed assignment, a square table in matrix form is created with a vertical input column for the clear combinations, which can be noted by the assigned amplitude quantum numbers, and with a horizontal input row for the key combinations, which are also expediently noted by their numbers. At the crossing points of the columns and rows, the assigned secret combination G is entered for each ordered combination pair K, S by its corresponding number. The assignment in such a table, which mathematically amounts to a definition of a tabulated discontinuous function of two variables, with the value set for the two independent variables and the dependent variable coming from one and the same limited set, does not need to be commutative or involutive

Bedingung für eine eindeutige Entschlüsselung, d. h. Rückmischung, ist lediglich, daß die Tabelle keine zwei gleichen Spalten hat und daß in jeder Spalte jede Kombination nur einmal vorkommt, daß mithin alle Spalten verschiedene Permutationen irgendeiner Reihenfolge der Kombinationen sind. Ist die Zuordnung kommutativ, so ist die Tabelle an der Hauptdiagonalen (von links oben nach rechts unten) gespiegelt. Ist die Zuordnung involutorisch, d. h. ist die Entschlüsselungstabelle mit der Verschlüsselungstabelle identisch, se sind die Permutationen der verschiedenen Spalten symmetrische Pennutaiionen (das sind solche: die mit sich selbst hintereinander ausgeführt; die identische Permutation ergeber.). Beide Forderungen lassen sich gleichzeitig erfüllen. Uies trim z.B. bei dem Mischgesetz gemäß den Vernamschen Vorzeichenregeln zu.The only condition for unambiguous decryption, ie back mixing, is that the table does not have two identical columns and that each combination occurs only once in each column, that is to say that all columns are different permutations of any order of the combinations. If the assignment is commutative, the table is mirrored on the main diagonal (from top left to bottom right). If the assignment is involutive, ie if the decryption table and the encryption table are identical, the permutations of the various columns are symmetrical pennutations (these are those : those carried out with themselves one after the other; the identical permutation results). Both requirements can be met at the same time. Uies trim, for example, in the case of the law of mixing according to Vernam's sign rules.

Durch di* deutsche Patentschrift 9 59 020, die den französischen Patentschriften 10 50 064 und 62 545 entspricht, sind oleklronische Vorrichtungen bekanntgeworden, welche die erwähnten beliebigen MischS Zuordnungen mit großer Geschwindigkeit durchzuführen gestatten. Hierbei ändern sich die Mischvorrichtungen :15 und 37 sowie die Dekodiervorrichtungen 39 und 40 ; η F i g. 1 und 2 erheblich und erfordem zusätzliche Speichereinrichtungen. Die sich aul die PCM beziehenden Teile bleiben hingegen die gleichen und führen in F i g. 3 und 4 die gleichen Bezugsnummern. By di * German patent specification 9 59 020, which the French patents 10 50 064 and 62 545 corresponds, oleklronic devices have become known, which carry out the mentioned arbitrary mix assignments with great speed allow. The mixing devices change: 15 and 37 as well as the decoding devices 39 and 40; η F i g. 1 and 2 are significant and require additional storage facilities. The aul the PCM-related parts, however, remain the same and lead in FIG. 3 and 4 have the same reference numbers.

In Fig. 3, welche, die Sendeanlage darstellt, folgl auf das Tor 13, welches die Kodeimpulse des Kodeimpulsgenerator s 14 zu seinen Öffnungszeiten durchläßt, der Impulsspeicher 58, welcher die zeitlich nacheinander eintreffenden Kodeimpulse einer r-stelligen Kombination sammelt, bis ihrer jeweils r beisammen sind. An den r Ausgangsklemmen dieses SpeichersIn Fig. 3, which represents the transmission system, follow the gate 13, which lets the code pulses of the code pulse generator s 14 through during its opening times, the pulse memory 58, which collects the code pulses of an r-digit combination that arrive one after the other until their respective r are together. At the r output terminals of this memory

liegt dann die Iinpulskombination als Potentialkonfiguration vor. Der Speicher 58 wird durch den Taktgenerator 22 mit der Taktfrequenz 2] gesteuert und gibt am Ende der Taktperiode die gespeicherte Kombination kurzzeitig an die Mischvorrichtung 59 frei.the pulse combination is then available as a potential configuration. The memory 58 is controlled by the clock generator 22 with the clock frequency 2] and briefly releases the stored combination to the mixer 59 at the end of the clock period.

*5 Die vom Schlüsselimpulsgenerator 16 zeitlich nacheinander abgelieferten Schlüsselimpulse werden im Speicher 60 gesammelt, bis ihrer jeweils r beisammen sind. An den /■ Ausgangsklemmen dieses Speichers liegt dann die r-stellige Schlüsselimpulskornbination* 5 The key pulses delivered one after the other by the key pulse generator 16 are collected in the memory 60 until their respective r are together. The r-digit key pulse combination is then at the / ■ output terminals of this memory

als Potentialkon figuration vor. Der Speicher 60 wird ebenfalls durch den Taktgenerator 22 mit der Taktfrequenz 2 j gesteuert und gibt am Ende der Takt» periode die gespeicherte Schlüsselkombination kurzzeitig auf den zweiten Eingang des Mischgerätes 59as a potential configuration. The memory 60 is also controlled by the clock generator 22 with the clock frequency 2 j and, at the end of the clock period, briefly transfers the stored key combination to the second input of the mixer 59

frei. Dieses beslsht nun aber nicht mehr aus einem einfachen Mischtor wie in F i g. 1 und 2, sondern ist in seinem Aufbau erheblich komplizierter. Am Ausgang des Misch|>erätes 59 liegen die verschlüsselten Impulskombinationen wieder als Potentialkonfigura-free. But this no longer consists of one simple mixing gate as in FIG. 1 and 2, but is considerably more complicated in its structure. At the exit of the mixer 59, the encrypted pulse combinations are again available as potential configuration

tionen vor, die noch durch einen Impulsgeber in eine taktgerechte Folge von zeitlich nacheinander auftretenden Impulse! 1 aufgelöst und als Impulskombinationen an die nachfolgenden Vorrichtungen entlassen werden.functions that are still generated by a pulse generator in a timed sequence of occurring one after the other Impulses! 1 resolved and released as pulse combinations to the following devices will.

Der Schliisseümpulsgenerator 16 kann gewisse Abänderungen erfahren. So ist es nicht erforderlich, daß die Lochspalten des Urlochstreifens bea gewöhnlicher Schlüssellochstrcifenverlängerung, d. h. ohne »Vergleichsquerabfrage«, von den r AbtastvorrichtungenThe final pulse generator 16 can experience certain modifications. So it is not necessary that the hole gaps of the Urlochstripe be a normal keyholestripe extension, ie without "cross-comparison query", from the r scanning devices

mit einem kleinen zeitlichen Versatz abgetastet werden, sondern es. genügt, daß dies gleichzeitig geschieht, wodurch die Impulskombinationen als Potentialkonfigurationen am Ausgang des Schlüsselimpulsgenerator:; 16 erscheinen. Der Speicher 60be sampled with a small time offset, but it. it is enough that this happens at the same time, whereby the pulse combinations as potential configurations at the output of the key pulse generator :; 16 appear. The memory 60

kann dann entfallen. Wenn die »Vergleichsquerabfrage« verwendet wird, so kann diese dahingehend modifiziert werden (s. deutsche Patentschrift 10 12 635), .daß bei Auftreten eines »Treffers« nicht aus einer alternierenden Impulsfolge, sondern auscan then be omitted. If the "cross-comparison query" is used, it can do this be modified (see German patent specification 10 12 635), so that when a "hit" occurs, it is not from an alternating pulse train, but from

einer mit derselben Abfragegeschwindigkdt angebotenen willkürlichen periodischen Feige der 2r Lochkombinal ionen die jeweils im Trefferzeitpunkt gerade anliegende Lochkombination ausgewählt und gleichzeitig abgetastet wird und somit als Potentiai- an arbitrary periodic fig of the 2 r hole combinations offered with the same query speed, the hole combination currently present at the time of the hit is selected and simultaneously scanned and thus used as a potential

S5 konfiguration zur Verfügung steht. Auch in diesem Fall kann der Speicher 60 in seiner bisheriger. Form entfallen. Statt desse'rTsind aber zwei Wechseispeicher erforderlich, diesmal aber nicht für einzelne Impulse,S 5 configuration is available. In this case, too, the memory 60 can be used in its previous. No form. Instead of this, however, two exchangeable memories are required, but this time not for individual impulses,

sondern für r-stellige Impulskombinationen, welche rung mittels einer Dioden- oder Ringkernmatrix in aus Sicherheitsgründen wegen ihres zeitlich unregel- dem Dekoder 64 möglich, die dem vorliegenden mäßigen Auftretens mit einer vielfach höheren mitt- Verfahren — Potentialkonfigurationen an Stelle von leren Geschwindigkeit erzeugt werden müssen, als Impulskombinationen — besser angepaßt ist. Dies sie benötigt weiden. Auch in diesem Falle wird der 5 gilt vor allem dann, wenn senderseitig mittels des Schlüsselimpulskombinationsgencratcr intermittierend Goodall-Kodes kodiert wurde, der sich nicht nach betrieben, indem jeweils nur die erste von mehreren dem Shannonschen Verfahren dekodieren läßt,
in einer Taktperiode angelieferten Impulskombina- Eine Dioden- oder Ringkernmatrix hat entspretionen verwendet und der Generator dauernd ein- chend einem r-stelligen Code r Eingänge, auf welche und ausgeschaltet wird. l0 die zu dekodierenden Potentialkonfigurationen ge-In F i g. 4 ist die mit der F i g. 3 korrespondierende geben werden und 2r nach aufsteigenden Amplitu-Empfangsanlage dargestellt. Auf das Tor 35, welches denquanten geordnete Ausgänge, an deren jeweils die Kodeimpulse des Kodeimpulsgenerators 36 zu einem eine Potentialänderung auftritt, wenn die dem seinen Öffnungszeit durchläßt, folgt der Speicher 61, betreffenden Ausgang zugeordnete Potentialkonfiguwelcher die zeitlich nacheinander eintreffenden Kode- 15 ration am Eingang auftritt. Jeder Matrixausgang ist impulse einer r-stelligen Kombination sammelt, bis mit dem Steuereingang je eines Sperrtores verbunden, ihrer jeweils r beisammen sind. An den r Ausgangs- und die Toreingänge sind an die Teilpunkte eines klemmen dieses Speichers liegt dann die verschlüs- gleichmäßig unterteilten Spannungsteilers angeschlosselte Impulskombinatior. als Potentialkonfiguration sen, an dem eine der Stufenanzahl des zu dekodierenvor. Der Speicher 61 wird durch den Taktgenerator 20 den Binärkodes proportionale konstante Quanten-33 mit der Taktfrequenz 2/ gesteuert und gibt am spannung liegt. Tritt an einem Matrixausgang impuls-Ende der Taktperiode die gespeicherte Kombination weise eine Potentialänderung auf, so öffnet sie für kurzzeitig an die Rückmischvorrichtung 62 frei. Die diese Zeit das zugehörige Tor, und am Torausgang vom Schlüsselimpulsgenerator 38 zeitlich nacheinan- erscheint die von ihm durchgelassene und dem der angelieferten Schlüsselimpulse werden im Spei- 25 Matrixausgang zugeordnete Quantenspannung des eher 63 gesammelt bis ihrer jeweils r beisammen Spannungsteilers als Amplitude. Alle Torausgange sind An den r Ausgangsklemmen dieses Speichers sind über Entkopplungsdioden parallel an eine Aus-HeRi dann die r-stellige Schlüsselimpulskombination gangsleitung angeschlossen. Dioden- oder Rmgkernals Potentialkonfiguration vor. Der Speicher 63 wird matrizen als Dekoder lassen sich vorteilhafterweise ebenfalls durch den Taktgenerator 33 mit der Takt- 30 immer dann verwenden, wenn irgendeine willkürfrequenz2/ gesteuert und gibt am Ende der Takt- liehe feste Anfangszuordnung der Signalamplituden Periode die gespeicherte Schlüsselkombination kurz- zu den Impulskombinationen eines Binarkodes vorzeitig auf den zweiten Eingang des Rückmischgerätes liegt, die auf andere Weise nicht zu dekodieren sind. 62 frei Dieses ist im allgemeinen verschieden vom Sende- und Empfangsanlage sind im sogenannten Mischgerät 59 nach F i g. 3. Es gleicht ihm nur in 35 »On Line«-Betrieb geschaltet, d. h., die gesamte dem Falle wo der Entschlüsselungsschlüssel gleich Apparatur der Puls-Kode-Modulation und der Verdem Verschlüsselungsschliissel ist, die Mischzuord- schlüsselung ist sender- und empfangsseitig in die nung also involutorisch ist. Am Ausgang des Misch- Verbindungsleitung 20 zwischen Bildsender 1 und eerätes 62 liegen die entschlüsselten Impulskombina- Bildempfänger 49 geschaltet, ohne daß an diesen tionen wieder als Potentialkonfigurationen vor, die, 40 beiden handelsüblichen Geraten irgendwelche Verwenn sie durch einen Impulsgeber in eine takt- änderungen oder Eingriffe vorgenommen zu werden gerechte Folge von zeitlich nacheinander auftreten- brauchen. Bei sender- und empfangsseitiger Abden Impulsen aufgelöst werden, mittels zweier schaltung dieser Apparatur können Bildsender 1 und abwechselnd zu verwendender Dekoder nach Bildempfänger 49, die zudem noch als »Transceiver« Shannon und zweier Umschalter wie in Fig. 2 45 ausgebildet sein können, unmittelbar und unverdekodiert werden können. schlüsselt in der üblichen Weise miteinander ver-Es ist aber auch in bekannter Weise eine Dekodie- kehren.
but for r-digit pulse combinations, which are possible for safety reasons due to their time-irregular decoder 64 using a diode or toroidal core matrix , than pulse combinations - is better adapted. This she needs to graze. In this case, too, the 5 applies above all if the transmitter side has intermittently coded Goodall code by means of the key pulse combination generator, which is not operated according to the fact that only the first of several can be decoded using the Shannon method,
Pulse combinations delivered in one clock period - A diode or toroidal core matrix has used sources and the generator has continuously used an r-digit code for r inputs, to which and is switched off. l0 the potential configurations to be decoded ge-In F i g. 4 is the one with FIG. 3 corresponding give and 2 r shown after ascending amplitude receiving system. The gate 35, which has the quantum-ordered outputs, at each of which the code pulses of the code pulse generator 36 occurs to a potential change when it lets through its opening time, is followed by the memory 61, the relevant output associated potential configuration with the codes arriving one after the other at the input occurs. Each matrix output is impulses of an r-digit combination, until connected to the control input of a locking gate, their respective r are together. At the r output and the gate inputs are connected to the partial points of a clamp this memory is then the encrypted evenly subdivided voltage divider connected pulse combiner. sen as a potential configuration, at which one of the number of stages to be decoded before. The memory 61 is controlled by the clock generator 20 of the binary code proportional constant quantum 33 with the clock frequency 2 / and gives the voltage. If the stored combination shows a change in potential at a matrix output at the end of the pulse period, it opens freely to the backmixing device 62 for a short time. This time the associated gate, and at the gate output of the key pulse generator 38 appear successively in time the passed through it and that of the delivered key pulses are collected in the memory of the quantum voltage of the rather 63 assigned to their respective r together voltage divider as amplitude. All gate exits are connected to the r output terminals of this memory via decoupling diodes in parallel to an Aus-HeRi then the r-digit key pulse combination output line. Diode or Rmgkern as a potential configuration. The memory 63 is matrices as a decoder can also be advantageously used by the clock generator 33 with the clock 30 whenever any arbitrary frequency2 / is controlled and gives the stored key combination short to the pulse combinations at the end of the clock loan fixed initial assignment of the signal amplitude period of a binary code is prematurely on the second input of the backmixing device, which cannot be decoded in any other way. 62 free This is generally different from the transmitting and receiving system are in the so-called mixer 59 according to FIG. 3. It only resembles it in "On Line" mode, ie the entire case where the decryption key is the same as the apparatus for pulse code modulation and the encryption key, the mixed assignment coding is in the transmitter and receiver side tion is therefore involutive. At the output of the mixing connection line 20 between the image transmitter 1 and the device 62, the decrypted impulse combinations image receivers 49 are connected, without the two commercially available devices being present again as potential configurations at these functions Interventions to be carried out need a fair sequence of sequential occurrences. In the case of Abden on the transmitter and receiver side, pulses can be resolved by means of two circuits of this apparatus can be undecoded. encrypts with one another in the usual way, but it is also a known way of decoding.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Ver- und Entschlüsseln von Halbtonbildern bei der Bildtelegrafie, unter Verwendung der Puls-Code-Modulation, wobei die Bildamplituden der zu übertragenden Bilder quantisiert und kodiert und als Impulskombinationen übertragen und diese nach der Übertragung wieder in die ursprünglichen Bildamplituden » dekodiert werden, dadurch gekennzeichnet daß eine bestimmte Anfangszuordnung zwisehen den quantisierten Bildamplituden und den Kode-Impuls-Kombinationen beim Sender und Empfänger in übereinstimmender Weise nach einem Schlüssel laufend geändert wird1. Method for encrypting and decrypting halftone images in image telegraphy, under Use of pulse code modulation, with the image amplitudes of the images to be transmitted quantized and coded and transmitted as pulse combinations and these after transmission again to the original image amplitudes »are decoded, characterized in this that a certain initial assignment between the quantized image amplitudes and the Code-pulse combinations at the transmitter and receiver in a matching manner is continuously changed with a key 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Klarbildamplituden mit Schlüsselamplituden gemischt und sodann die Geheimamplituden kodiert werden. ao 2. The method according to claim 1, characterized in that first the clear image amplitudes are mixed with key amplitudes and then the secret amplitudes are coded. ao 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die quantisierten K arbildamplituden kodiert und sodann die Klarimpulskombinationen mit Schlüsselimpulskombinationen gemischt werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the quantized K arbildamplituden first encoded and then the clear pulse combinations with key pulse combinations be mixed. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Klarbildamplituden mit Schlüsselamplituden nach einem ersten Gesetz gemischt, sodann die Geheimamphtuden kodiert und anschließend die Geheimimpulskombinationen mit Schlüsselimpulskombinationen nach einem zweiten Gesetz abermals gemischt werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized characterized in that initially the clear image amplitudes mixed with key amplitudes according to a first law, then the secret amphetas encoded and then the secret pulse combinations with key pulse combinations be mixed again according to a second law. 5. Verfahren nach Ansprach 2, dadurch ge-5. The method according spoke 2, thereby modulo Amplitudenpegel (20 erfolgt.modulo amplitude level (20 takes place. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Klarbüdmit den Schlüsselamplituden durch Addition modulo Amplitudenpegel (20 und anschließende Komplementbildung zu dem um eine Einheit verminderten Amplitudenpegel (2^-1) erfolgt6. The method according to claim 2, characterized in that that the mixture of the Klarbüdmit the key amplitudes by addition modulo amplitude level (20 and subsequent complementation to that reduced by one unit Amplitude level (2 ^ -1) takes place 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Klarbildmit den Schlüsselamplituden nach einer bel.ebigen, umkehrbar eindeutigen Mischfunktion er-7. The method according to claim 2, characterized in that that the mixture of the clear image with the key amplitudes after a lively, reversible unique mixing function 12 Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die verschlüsselte Bildübertragung im sogenannten »On Line«- übertragungsverfahren betrieben wird wobei die Pachtungen für die Pulskodemodulation und J£nC ildve5schlüsseiung sender- und emp angswe den Verbindungsweg zwischen Bildsen-12. The method of claim 1 to 11, characterized in that the encrypted image transmission in the so-called "On Line" - is operated transmission method wherein the leases for the pulse code modulation and J £ nC ildve 5 circuiting i un g sender and emp angswe the Verbindun gsweg between Image saug Bildempfänger geschaltet werden, ohne aer ldie Veränderungen oder Eingriffesuction image receivers can be switched on without any changes or interventions daßE ^ Gerten vorgenommen werden, an diesthat E ^ Ger "th vorgenomme n are, at this Erfindung betrifft Verfahren zum Ver- und Entschlüsseln von Halbtonbildern bei der BildteIe-E™USSJ Verwendung der Puls-Code-Modula-SraPh'e;b U ei die Bildamplituden der zu übertragenden tion w° und kodiert und als Impulskombi- Invention relates to methods for encrypting and decrypting halftone images in the BildteIe-E ™ USS J use of the pulse code modules S ra P h 'e; b U ei the image amplitudes of the tion to be transmitted w ° and coded and as a pulse combination »"°* übertragen und diese nach der Übertragung nationen u β. q Bildamplltuden deko-"" ° * transferred and these nations after the transfer and β. Q Bildamplltud en deco- wieder m αagain m α men. | der verschlüsselung von Halbtonwas» ^^ Ansätze noch nicht befnedi-men. | the encryption of semitones was »^^ approaches not yet befnedi- *„d "löst Dies mag teilweise damit zu erklären, gend 8*°«· in a S usreichendes Bedürfnis hierzu* "D" solves this may partly be explained by the quietly 8 * ° "· in a S usreic Hendes need this sein OaBDi sn^ ^^ ^ der Schaffung wdt.his OaBDi sn ^ ^^ ^ of creation wdt . vorg, 1 g militärischer Nachrichtennetze ist dievorg, 1 g of military intelligence networks is the ""!gJS" von Halbtonbildern aktuell geVerschlüsselung ""! gJS "of halftone images currently encrypted επ\ . ßüdverschlüsselungsverfahren bekannt, es w Abt t. und Aufzeichnungsgeschwindig-επ \. South encryption method known, it w dept . and recording speed S der Bilder nach einem Schlüssel in festen Stufen der Buoe ^^ und Empfänger in S of the pictures according to a key in fixed stages of buoe ^^ and receiver in -1 ist es bekannt, zur zusätzlichen Verschlüs-- 1 it is known to provide additional locking ' "h die Bildzeilen willkürlich Störbildse^ung ™d«nae ^ Νβώ^ daß ^'" h the picture lines are randomly Störbildse ^ ung ™ d« nae ^ Νβώ ^ that ^ 4« zeilen emzutug wifd 4 «lines emzutug wifd Übcrt«gungszeit ^PP^ bekannt) verschiedene Transfer time (PP ) known) various JJ^ zu übertragenden Bildes durch mehrereJJ ^ image to be transmitted by several !^vorrichtungen gleichzeitig abzutasten und Abtas tvorr ichtung eg und E ß in ! ^ devices to be scanned at the same time and scanning device eg and E ß in J«^™^0^,, „ach einem Schlüssel zeitzu vertauschen. bekannt, die erwähnten Verfah-J «^ ™ ^ 0 ^ ,," After a key time has to be mixed up. known, the mentioned procedures f Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Klar- mit den Schlüsselimpulskombinaüonen impulswe.se nach den Vernamschen Vorzeichenregeln erfolgt.f The method according to claim 3, characterized in that the mixture of clear with the key impulse combinations impulswe.se takes place according to Vernam's sign rules. 9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Klar- mit den Schlüsselimpulskombinationen kombinattons-9. The method according to claim 3, characterized in that the mixture of clear with the key combinations of impulses weise nach einer beliebigen, umkehrbar eindeutigen Mischfunktion erfolgt.wise according to any, reversibly unique Mixing function takes place. 10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Klarsignale10. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the mixing of the clear signals Lt den Schlüsselsignalen nach einem ze.thch veränderlichen Mischgesetz erfolgt. Lt key signals follows a ze.thch variable mixing law. 11. Verfahren nach Anspruch5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Klarbildmit den Schlüsselamplituden durch reduzierte Addition zugleich mit der Q^isierung und Kodierung in einer elektronischen Kodierrohre (Kathodenstrahlröhre mit Quantisierungsg.tter und Kodelochplatte) vorgenommen wird.11. The method according to claim 5 and 6, characterized in that the mixture of the clear image the key amplitudes through reduced addition at the same time as the Q ^ ization and Coding in an electronic coding tube (cathode ray tube with quantization gatter and perforated code plate). fSF^ehKndg, wo-Bilder handelt und der Band- fSF ^ ehKndg, where- images act and the band- ^JL^aTbeStlich großer ist, sind im Prinzip brei^bed«·f b™ g ^^ kombLniert vor.^ JL ^ aTbeStlich is larger, are in principle pulp ^ bed «· fb ™ g ^^ combined before . die gleicher' verianrethe same 'verianre g«cWagen ^"^ h ist gemeinsam, daß sie ^jSß sie erheblichen zusätzlichen ^^JJ ^ elek,riSchen Aufwand bei den Stelegraphiegeräten verlangen, so daß handels-BildteleB"Pn'^ . h verwendet werden können. Da blic^ Ger^ ngnricSgen größtenteils mechav E;n wg sind 8 deren Perioden verso daß sie gegen eine unbefugteG «cWagen ^" ^ h is in common that they ^ jSß they require considerable additional ^^ JJ ^ elek , ri S chen effort in the telegraphy devices, so that commercial images le B "P n '^. h can be used. Da blic ^ Ger ^ n g n ricSgen mostly mecha v E ; n wg are 8 whose periods verso that they are against an unauthorized person ung ■»» g ^ elektronischen Mitteln zutage ™t °en moae ns Aufwand mitand electronic means come to light arbeite. JA enngk^h ^,ch ^ ^..^.^ Grad an work YES enngk ^ h ^, ch ^ ^ .. ^. ^ Degrees at Jf'i^J™"5 ziclen läßt wie er heutzutage ge-Geh irnha Jn8 ™inzelt okhe Aniagen auch gefordert wird, una veinJf'i ^ J ™ "can ziclen 5 as it is nowadays ge-go irnha J n 8 ™ inzelt okhe to recite i also asked una vein
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0015534A1 (en) * 1979-03-08 1980-09-17 Siemens Aktiengesellschaft System for ciphered transmission of data
EP1248454A2 (en) * 2001-04-06 2002-10-09 Siemens AG Österreich Method for scrambling digital images

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