WO1993004572A2 - Bild-vorlagencodierung beispielsweise für telefax und farbfernsehen - Google Patents

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WO1993004572A2
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    • H04N21/4382—Demodulation or channel decoding, e.g. QPSK demodulation

Definitions

  • Image template coding for fax and color television, for example.
  • the present invention is concerned with the coding and transmission of images and templates, in particular for faxes and. for television, especially for color television.
  • Fax machines are divided into standard groups depending on the transmission time.
  • Groups 1 and 2 with one point for point scanning have already been overtaken by devices in group 3.
  • the latter represent a digital transmission system in which the image sampling points of the same brightness are combined in an uninterrupted sequence and combined to form a code word.
  • Such processes are called one-dimensional.
  • the MHC process is one of them.
  • the two-dimensional process is based on the same principle. In this case, a reference line is scanned first and only the deviation from the reference line is coded in the following line.
  • the MRC process works on this principle. Then there is the MMR code, in which a larger number of subsequent lines are encoded in two dimensions after a coded reference line.
  • the gray values were divided into gray levels and converted into more or less dense patterns of black and white pixels. As is known from the dither printing process, a corresponding gray gradation is perceived by the eye. In the coding of colored images and templates, time-consuming procedures were previously necessary. Partly similar to the coding of the NTSC, PAL and SECAM system.
  • a disadvantage of these known methods in faxes is the ratio of the long time for transmission and the great effort for coding and the large bandwidth required, especially when coding and transmitting colored images. Since several carriers were previously required for the color transfer, interferences such as cross color and cross luminance have occurred due to mutual influences.
  • the object of the invention is to provide such a coding in order to transmit the information in a shorter time than previously with at least the same transmission security. This is achieved in that the numerical or numerical run length coding for white and black with the same code words also for different numbers. Digits. This is possible because the tap foil white / black is used as a criterion. A further reduction in time is possible when coding white lines by arranging the respective coded number of white lines before or after the "white line" indicator. In color image transmission, code-multiplexed coding saves time and effort,
  • Fig. 1 Overview diagram of a fax machine.
  • Fig. 2 An alternating current code in which the characteristic states are marked by the amplitudes of the half-waves.
  • a multi-value coding is achieved by 2 alternating currents which are phase-shifted by 90 ° and which are added for the transmission.
  • Fig. 3 A multi-value alternating current code in which several total alternating currents are provided, the frequency of which is always half the frequency higher than the primary alternating current.
  • Fig.4 An AC code, in which the coding is determined by the period and the amplitude of the half-waves.
  • Fig. 5 An overview of phase jumps represented by period durations.
  • Fig.6 Circuit for generating period lengths and amplitude levels.
  • Fig. 7 A diagram of the addition of phase levels.
  • Fig. 8 A vector diagram for the representation of phase jumps when changing an amplitude with alternating currents phase-shifted by 90 ° when adding them.
  • Fig. 9 Generation of amplitude levels.
  • Fig. 10 Representation of the binary code elements for 6 lines for code-multiplexed coding.
  • Fig. 11 + 12 Representation of company codes when several lines are combined.
  • Fig. 13 A quaternary code.
  • Fig. 14 A color television receiver for code division multiplex reception.
  • Fig. 15 Vibration curves for the color difference signals with and without DC bias with PAM and stair signals.
  • the reading unit L has the task of converting the original to be transmitted into analog electrical signals. Are they then converted into digital signals in the encoder?
  • the Mo modem is intended for transmission.
  • the connection unit AS adapts to the telephone network.
  • the received signals go via the AS to the decoder decod and are converted back to their original form in this unit.
  • the paper recording then takes place in the recording unit Az.
  • a central control system ZSt controls the remote copying system and coordinates the remote copy transmission. Control takes place from control panel B.
  • the invention relates to the coding and transmission of the pixels.
  • run length coding is carried out in such a way that the respective number of white or black pixels is coded digit by digit.
  • E.g. 28 white pixels are scanned one after the other, so coding is done 2 white and subsequently 8 white. If 6 black pixels are subsequently scanned, the number 6 is encoded in black.
  • a code for the digits 0 to 9 is therefore white and for the digits 0 to 9 black. 20 combinations are required for these digits.
  • the special characteristics such as the start and end characteristics (EOL) or the EOP, MCF or other criteria can be coded.
  • a very simple binary or multi-valued coding can be provided for the coding of these 20 digits and the criteria required for operation. In order to obtain 20 combinations, 5 bits are required in accordance with telephony alphabet no.2. So you can 32 combinations. Coding criteria Since there are a maximum of 4-digit numbers, e.g. If there are 1728 pixels per line, the other combinations can also be used to code 2-digit numbers in such a way by combining the thousands that occur with the associated hundreds into a code, e.g.
  • each line begins with a white run length. This standard remains unaffected by the invention.
  • This invention can also be applied to the MRC or MMR code or a similar code both in the reference line and in the following lines with the deviations from the reference line, by the number or. the difference in the number of pixels are also encoded digit by digit.
  • this sequence can be used as a criterion. Provide license plates. It is then possible to use the same code words for white and black. You can then e.g. First send all white run length numbers and then all black run length numbers. The transition from white to black must then be based on a criteria. Indicators, that is to say marked by a special code word. If the coding is of the same number, then all code words must have the same number of digits.
  • 1 pixel would then have to be coded with 001, for example, 12 pixels with 012.
  • the previously used phase difference or amplitude phase difference modulation can also be used.
  • FIG. 2 a duobinary half-wave coe is shown.
  • the amplitudes of half-waves serve as code elements - if DC freedom is necessary, periods will be provided for this - two alternating currents of the same frequency which are phase-shifted by 90 °. Both are added for the transmission, so that only one alternating current is present during the transmission.
  • the number of bits can be increased significantly if, for example, an arrangement according to Fig. 3 provides.
  • One or more AC coding currents are therefore provided, the frequency of which, respectively. Frequencies each increase by half of the original frequency, for example at an original frequency of 1000 Hz 1500 Hz.
  • 2 coding alternating currents at 1500 Hz which are phase-shifted by 90 ° can again be provided. With 2 sum coding alternating currents one would or Achieve 1 1/2 periods of 10 bits.
  • An amplitude / phase code can also be provided.
  • the phase is through the half waves len period and the amplitudes of these half-waves are assigned 2 characteristic states.
  • phase and 2 amplitude characteristics 2 to 4 to 2 and 4 to 4 to 4 combinations are obtained.
  • the number of phase characteristics is also a transmission problem, taking the runtime into account. 5 phase characteristics are provided.
  • a circuit how such phase / amplitude coding ranges can be generated is shown in FIG.
  • the counter Z is controlled with pulses of a predetermined frequency, which are generated in the oscillator Osc. With the outputs Z1, Z2, .... the half or Period of the rectangular pulses to be generated specified.
  • the control of which period duration or the encoder is used to determine which output is to take effect If the period of the output Z1 takes effect, the gate G3 is marked via g3. If the output Z1 is reached, the gate G3 becomes effective and thus controls the electronic relay ER. The start of the rectangular pulse was marked with A. The amplitude of the rectangular pulse is determined by the voltage applied to ER via (A) (++), (+), (-), (-). Rectangular pulses with a predetermined period and amplitude are then obtained at the output of ER. If you want sinusoidal half-waves for the transmission, the square-wave pulses are applied to the line via a low-pass filter TP, the transformer U and possibly via a filter Fi.
  • the normal phase or Period duration 360 units and if this is shortened 4 times by 10 units, the 4th reduction is a difference compared to the 4x360 units of 40 units.
  • the phase frequency is obtained from fl / T if you assign a certain time to the 360 units. If you switch back to the normal period of 360 units after the 4 shortened periods, there is an ongoing phase shift of 40 units. This is explained in more detail in European patent application publication number 0329 158.
  • phase jump levels are then also contained in the periods. If you take 100, 150 and 200 as the period numbers and a phase shift leading and lagging by 45 °, you have 9 coding levels. With 2 digits you already have 9 to the power of 2 combinations, with 3 digits 729 combinations. There are various variations in number and phase in this regard.
  • the change in a characteristic state is shown in the example by a change in amplitude. The amplitude can of course also be provided as a step. With a phase jump of 45 °, there is a phase change of 0.45 ° for every period in 100 periods.
  • a comparison phase is also required for the receiver, here it can be the normal phase, for example.
  • the normal phase for example.
  • a smaller number of periods will be provided.
  • the frequency change will expediently be made at the zero crossing, and tolerances can also be permitted both in the number of periods and in the phase.
  • each change of characteristic state can also be carried out here by means of a multiplicity of amplitude stages. It is known that when such alternating currents are added, phase jumps also occur in the case of amplitude jumps.
  • FIG. 8 shows a vector diagram of such coding alternating currents with binary coding. The characteristic states are Uk + U and Uk, Vk + V and Vk. If the amplitude changes, phase jumps of q can occur. In order to avoid such, the amplitude changes are carried out in stages, in the figure denoted by Stu and Stv. In Fig.
  • a circuit for generating such stages is shown.
  • the change is made by means of resistors R1, R2, of an electronic relay eS can be switched on in the AC circuits.
  • the control takes place at the zero crossing, by means of a limiter B generating synchronization pulses with which the encoder that switches the electronic relay is controlled.
  • the code-multiplexed summary can be done, for example, by binary-coded, synchronized and parallel combining the digits of the individual lines and with a polyvalent gene code word united.
  • Fig. 10 6 lines are summarized according to this method.
  • the code word S1 then consists of the binary code elements 100100, S2 from 001000, S3 from 100011, etc.
  • the start and the end as well as possibly other identifiers can be distributed over all lines. Examples of this are shown in FIGS. 11 and 12. These identifiers can be marked by one or more parallel code words.
  • FIG. 11 and 12 These identifiers can be marked by one or more parallel code words.
  • 4 lines are combined, with 4x4 code elements being provided for the start and end identifiers.
  • the last line can be A special code can also be assigned.
  • a further reduction in the transmission time can be achieved by combining lines of the same coding length or a similar coding length in a code-multiplexed manner with the interposition of a memory, with one line marking being required for each line.
  • A4 templates for example, there are 1100 lines. 1100 combinations must be provided for the line coding, but these can also be used as EOL identifiers.
  • the code-multiplexed combination of the digits or numbers is expediently carried out with a higher-value, e.g. quaternary octonary coding.
  • Fig. 13 is an example shown for a quaternary coding.
  • 8 bits are required, which can be represented with 8 binary code elements. You can also combine the 8 code elements into 4 dibits, so that only 4 code elements are required for coding the 8 bits.
  • 32 combinations i.e. 5 bits, are required for 10 white, 10 black for the thousands and other indicators.
  • With a quaternary coding you always get 2 digits serial or parallel summary that dibits can always be formed.
  • 4-level coding you get 4 to 5 with 5 digits, i.e. 1024 combinations, i.e. 10 bits. If binary half-wave code elements are provided in FIG.
  • the various gray levels are displayed exclusively with white and black pixels.
  • the dithering method known from printing technology is used.
  • the grayscale is converted into more or less dense patterns of white and black pixels.
  • the scanning unit evaluates the gray levels, e.g., according to the analog voltage values received from the reflecting surface. 16, and stores them.
  • a white area corresponds to the gray value 0 and a black one to the gray value 16. Coding and transmission can again be based on the principle of the run lengths, you can also code and transmit the levels e.g. 1,2, ... 16, or the respective analog value.
  • the respective gray value can also be transferred analogously by Pulses that correspond to PAM pulses in pulse durations and converted into rectangular pulses with the help of an electronic relay.
  • the length of the respective rectangular pulse then corresponds to the level of the tapped voltage value.
  • a coding alternating current can then be produced via a filter.
  • the half- Periods of the half-waves then contain the information. This principle has already been disclosed in European patent application publication number 0329 158.
  • gray values must be transmitted for green, red and blue.
  • a smaller number of levels - with digital coding - is sufficient for faxes than for television. For example, with 16 shades of gray per color, one could summarize the 3 values of the basic colors in a code-multiplexed manner. For this 12 bits are required, which with the Codes already listed can be encoded, such as with the half-wave code of Figure 2 or with a phase code in conjunction with a number of periods or amplitude levels.
  • Narrow-band coding can also be provided if, for example, phase stages and / or amplitude stages and / or stages are provided in the number of periods, for example.
  • Demodulator DM only requires a decoder DC. Further details can be found in European patent application publication number 0329158.
  • the color signals RY and BY were modulated analogously onto a carrier of the same frequency, which was 90 ° out of phase with respect to one another. Depending on the polarity of the respective color voltage, the carrier has made corresponding phase jumps. Both carriers were added for the transmission.
  • the sum vector which represented the saturation of the color, determined the color by its angle in the color circle.
  • FIG. 15 there are analog signals from RY and BY and in FIG. 16 there is an associated vector diagram.
  • a disadvantage of such a transmission is that the small values are affected by the noise.
  • the voltage values can only be made positive by means of a direct current bias, shown in broken lines in FIG. 15, so that a vector diagram as shown in FIG. 17 is produced when the carriers are added.
  • the total CVBS signal can be transmitted by adding the carriers with an alternating current.
  • the step-shaped PAM signals are shown in FIG. 18 and a vector diagram for this is shown in FIG. 19.
  • the pulses can be mixed so that there are 1 color pulses per 3 or 4 luminance pulses.
  • Fax can also be introduced on television for certain professional groups, e.g. for lawyers to receive new fundamental judgments, for tax consultants, for doctors etc. This could e.g. done in such a way by providing the sound channel 2 for these purposes.
  • the NF output of this channel would have to be connected to sockets so that the fax machine could be connected at any time. Such a connection could also be made for a fee.
  • the sound carrier could then also be encoded directly as a narrowband information carrier. - Of course, one could also use the other known frequency and time-division multiplexing methods for the second sound channel for faxes. -
  • the sound carrier can be encoded so much that other information besides the second tone can be encoded. E.g.
  • 57420 code elements can be made with a sound carrier of 5.742 MHz.
  • An additional channel can also be accommodated between the television channels by providing a carrier between the audio channel 2 and the following television channel, which carrier is also used for the narrow-band phases and / or amplitudes and / or different multiplicity of periods.
  • the bandwidth for such a carrier can be kept free by a corresponding series resonance circuit, as can be seen from FIG.
  • the series resonance curve is designated by RR, the carrier by BTZ. 21 shows the basic arrangement of a narrow-band channel between two television channels.
  • the carrier frequency is approximately 195.25 MHz. Small frequency fluctuations are due to the gradual phase or Changes in amplitude always present.
  • this principle has already been described.
  • FIG. 22 A method is shown in which the analog or digital information of two channels can be transmitted with only one alternating current.
  • it is the luminance signal Y and the color difference signals RY and BY.
  • the Y signal and the two color beard signals are alternately pulse-modulated and shaped into staircase signals, which is already known.
  • FIGS. 22a and 22b Both de signal sequences are each modulated onto an alternating carrier current of the same frequency, but which are 90 ° out of phase with one another.
  • the frequency in the example 22d, is appropriately synchronized with the tap frequency and is an integral multiple of the tap frequency.
  • the two carrier alternating currents Fig. 22c and 22d are added. This creates a total alternating current Su Fig.
  • phase jumps occur.
  • the phase relationship of the total alternating current to a comparison phase contains, in conjunction with the respective amplitude, the information of the staircase signals in FIGS. 22a and 22b.
  • This total alternating current can be transmitted to the receiving point in this form.
  • a comparative alternating current corresponding to the burst is necessary when evaluating the phase position. Such an evaluation is known, for example, from the PAL system.
  • the usual methods e.g. the 3 sizes of the primary color separations for green, red and blue or the luminance signal Y and the color beard signals such as the color difference signals R-Y and B ⁇
  • Quadrature amplitude modulation is often provided for the transmission. This can be done by a direct transmission of the coded signals by the amplitudes of half-waves as code elements. Periods are used which are distributed over two alternating currents of the same frequency which are phase-shifted by 90 °. The two alternating currents are added for the transmission. With an indirect transmission e.g. the PAM-modulated signals by the amplitudes of rectangular pulses, staircase signals or by the amplitudes of half-waves. Periods of alternating currents are coded and strung together to form 2 continuous sequences and modulated onto 2 carrier alternating currents which are phase-shifted by 90 °. These are then added for the transmission.
  • the coding or Total alternating currents can also be provided as alternating transmission currents. If DC bias voltages are provided for the PAM taps, then these are dimensioned so that the useful signals over the noise - respectively. Interference level.
  • white ws and black sw the same code words can be used for the run lengths due to the conditions. Each line must always start with a white run length. If the line begins with the color black, the white run length zero is sent first. In addition, the code word EOL is sent at the beginning of a page and at the end of each line. This also defines the synchronization of the white / black sequence, which is particularly important in the evaluation. the frequency of occurrence of the lengths was taken into account in the numerical coding.
  • black barrel lengths such as 2, 3, 4 very often occur.
  • small code words such as 11, 10, 011 were assigned.
  • the frequency will be taken into account when using the same code words for white and black.
  • the numbers 2 to 7 are equally common in white, while 2 and 3 are most common in black.
  • black is the shortest code word for the numbers 2 and 3;
  • Get run lengths. 23, 24 and 25 show some circuits for assigning the code words to the predetermined run lengths. After evaluating the EOL mark, there is always a white run length or a zero. With a circuit, which is known, the sequence is then switched white / black after evaluation of the EOL mark and a corresponding potential, for example, at ws / sw
  • the gate has 1w h / h, so that it takes effect and marks the number white wsl. If the number 5 has been evaluated and the sequence is black sw, the gate is 5s twice hh, so that the number black sw5 is then marked.
  • a circuit is shown in FIG. 24 for the assignment of the evaluated code words to different numbers for white and black according to the table on the left.
  • the code words black sw 1 to 6 are also provided for the numbers 2 to 7. Is e.g. the code word 1sw and the sequence marked white ws, the gate G1 becomes effective and the number 2 marked white 2w. If the code word 5sw is evaluated and the sequence is marked white sw, the gate 10 becomes effective and the number is marked black 5s. If the code word is marked white 2ws and the sequence marked black sw, the gate 14 becomes effective and the number 7 is marked black 7s.
  • FIG. 25 An example is shown in FIG. 25, in which a switchover to different run length numbers takes place depending on the respective resolution 8 or 16 points per millimeter. Such a switchover can of course be carried out using a dedicated chip.
  • the table shows examples of assignments for 8 points on the left and 16 mm on the right. Is e.g. the resolution 8 is applied to 8 potential h at the receiver. If the code word 3sw is evaluated, then the gate G1 becomes effective, which applies such potential to G3 and G4 that with a white marking ws G3 and with a black sequence marking G4 becomes effective and the numbers mark white ws4 or black sw3 if subsequently A different potential is required from G1, a potential reversal gate can be switched on behind G1. e.g. on
  • the switch is in position 3b; if the new coding is to be used, switch U is in position 3n. If, for example, white 1 is marked and the switch U is connected to 3b, the gate G4 has potential once via wsl and once via U / 3b, so that the coding of group 3 becomes effective. If, on the other hand, the switch is at U / 3n, there is potential at both inputs of gate G3, so that it can then take effect. As can be seen from Gi.23 to 25, the coding ws 1 can then be assigned to any number. If, for example, coding sw0 is not required, no gate for the new operating mode is connected to it. This is just one example of a switch.
  • a further reduction in the transmission time can be achieved by coding the code word for white only once for white or black lines. in black and then the code word for the number of the respective lines, e.g. the code word for 1728 is white and subsequently the number of white lines e.g. 83.
  • Typewriter pages normally have a white space of 4mm between the lines. With a resolution of 8, this would result in 32 lines. Since white lines are very common, a short code word could be provided for 1728, for example. It is of course an advantage if the text line has the same horizontal line as the insert.
  • the number of white lines can be detected, for example, by controlling a counter with the white line code word until a code word for black sw comes. The output then marked on the counter is evaluated and evaluated in the central control and either stored or sent directly to the transmission path via modem and interface unit. 27, the coding of the white line ws1728 is connected to the counter Z, so that the counter is switched by one output for each coding.
  • the meter itself is connected with its outputs to the central control unit ZSt.
  • the counter Z2 is started via J as soon as white lines are marked. In the example, 32 lines are marked. A connection is therefore connected to a gate G1, on which the 32nd output of the counter is located via the other input. As soon as the counting track Z2 has reached the output 32, the switching on of the counting element is interrupted with the potential now occurring at the output of G1 via stop.
  • the counter Z3 is also controlled via the recording unit with the switching of the white lines via ZJ. When the output 32 on the counter Z3 is reached, the gate G2 then takes effect, so that the process then continues The white lines stopped.
  • the white pixel is level 0 and the black is level 16
  • the pixel stages are only converted using the dither method in the receiver.
  • the first 4 stages are shown line-by-line first as shown in FIG. 32 and then the other stages are coded and transmitted.
  • the code used for group 3 will be provided as a code.
  • FIG. 32 there are no values, for example, up to pixel voltage 6 below 4.
  • since 4 will occur six times in succession provide an encrypted number 6 behind the code word for 4, 4 occurs for example 96 times in succession, so the encrypted number for 96 behind the code word for 4 in this way it is possible to transfer a lot of line information quickly.
  • the same can also be provided for levels 13, 14, 15 and 16.
  • the main information will be between levels 5 and 13.
  • Temporary storage is always advisable.
  • a two-line transmission can also be provided and the 8 used as the starting line.
  • the values 0.0.0.0.0.0.2 would then occur for the pixels 1.2,... 7 against 0 and the values 8.6.0.0.6.4.0 would then occur against 16.
  • the values 8 to 0 and 8-16 can also be transmitted analogously in accordance with FIG. 17 or 2 pixels simultaneously.
  • R-Y would then be assigned to pixels 1,3,5, .. and B-Y to pixels 2,4, ...
  • Such a principle is e.g. in U.S. Patent 2,907,830. This principle can of course also be used in the transmission of color television signals.
  • Such edge coding can be initiated manually or determined automatically via a microprocessor.

Abstract

Bildvorlagencodierung beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen. Bei der vorliegenden Erfindung geht es um eine Verkürzung der Übertragungszeit, insbesonders bei einer zahlen- oder ziffernmässigen Lauflängencodierung für schwarz und weiss. Dies erfolgt in der Weise, indem für weiss und schwarz dieselben Codewörter auch für unterschliedliche Zahlen bzw. Ziffern vorgesehen werden. Als Unterscheidungskriterium wird dabei die Abgriffsfolge von weiss und schwarz verwendet. Eine weitere Zeitverkürzung ist bei der Codierung von mehreren in der Folge vorkommenden weissen Zeilen in der Weise möglich, indem vor- oder nach dem Codewort für die weisse Zeile die codierte Anzahl der weissen Zeilen vorgesehen wird. Bei der Graucodierung wird durch Unterteilung der Stufen bzw. der binären Codewörter, ggf. mit gewollter Redundanz, eine Verkürzung der Übertragungszeit insbesondere dadurch erreicht, weil dadurch sehr viel Zeichen in der Folge vorkommen, die dann wie die weissen Zeilen übertragen werden. Bei der Farbbildübertragung wird zusätzlich durch eine codemultiplexe Codierung und ggf. einer Übertragung auf QAM-Basis, wobei die PAM-codierte Information zusätzlich eine Gleichstromvorspannung erhält, eine Zeitverkürzung für die Übertragung erreicht. Der Summenwechselstrom bewegt sich dadurch nur im Bereich von 90°.

Description

Bild-Vorlagencodierung beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen.
Technisches Gebiet:
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Codierung und Übertragung von Bildern und Vorlagen , insbesondere für Telefax und. für das Fernsehen, insbesondere für das Farbfernsehen.
Stand der Technik:
Telefaxgeräte sind in Normgruppen in Abhängigkeit von der Übertragungszeit eingeteilt. Die Gruppen 1 und 2 mit einer Punkt für Punkt-Abtastung sind durch Geräte der Gruppe 3 bereits überholt. Letztere stellen ein digitales Übertragungssystem dar, bei dem die Bildabtastpunkte gleicher Helligkeit einer ununterbrochenen Folge zusammengefasst und zu einem Codewort vereinigt werden. Solche Verfahren werden eindimensional genannt. Das MHC-Verfahren ist ein solches. Das zweidimensionale Verfahren ist auf demselben Prinzip aufgebaut. Bei diesem wird zuerst eine Bezugszeile abgetastet und bei der folgenden Zeile nur jeweils die Abweichung gegenüber der Bezugszeile codiert. Das MRC-Verfahren arbeitet nach diesem Prinzip. Dann gibt es noch den MMR-Code, bei dem nach einer codierten Bezugszeile eine grössere Zahl von Folgezeilen zweidimensional codiert werden. Bei den Lauflängencodierungen ist für jede Zahl von Bildpunkten je Zeile ein besonderer Binärcode für weiss und schwarz festgelegt, z.B. 1 weiss = 000111, 1 schwarz = 010, 2 weiss = Olli, 2 schwarz = 11, ...20 weiss = 0001000, 20 schwarz = 00001101000. Eine solche Codierung geht bis zur Bildpunktzahl 63. Dann wird wieder von vorn mit einem zusätzlichen Abschnittscodewort für weiss und schwarz angefangen. Für die Übertragung dieser codierten Zahlen wird insbesondere die Phasendifferenz-bezw. Amplitudenphasendifferenzmodulation verwendet.
Bei der Grauabtastung wurden die Grauwerte in Graustufen unterteilt und in mehr oder, weniger dichte Muster von schwarzen und weissen Bildpunkten umgesetzt. Damit wird, wie vom Dither-Druckverfahren bekannt ist, vom Auge eine entsprechende Grauabstufung wahrgenommen. Bei der Codierung von farbi gen Bildern und Vorlagen waren bisher aufwendige Verfahren notwendig. Zum Teil ähnlich der Codierungen beim NTSC,PAL und SECAM-System.
Darstellung der Erfindung:
Ein Nachteil dieser bekannten Verfahren ist bei Telefax die Verhältnis lan ge Zeitdauer für die Übertragung und der grosse Aufwand für die Codierung und die erforderliche grosse Bandbreite, insbesondere bei der Codierung und Übertragung von farbigen Bildern. Da bisher mehrere Träger bei der Farbübertragung benötigt wurden, sind durch gegenseitige Beeinflussungen Störungen, wie z.B. Cross Colour, Cross Luminance aufgetreten. Aufgabe der Erfindung ist es eine solche Codierung vorzusehen um die Information in kürzerer Zeit als bisher bei mindestens gleicher Übertragungssicherheit zu übertragen. Dies wird dadurch erreicht, indem die Zahlen- oder ziffernmässige Lauflängencodierung für weiss und schwarz mit denselben Codewörtern auch für unterschiedliche Zahlen bezw. Ziffern erfolgt. Dies ist dadurch möglich, weil die Abgriffsfolfe weiss/schwarz als Kriterium verwendet wird. Eine weitere Zeitverkürzung ist bei der Codierung von weissen Zeilen in der Folge möglich, indem man die jeweilige codierte Zahl der weissen Zeilen vor oder nach dem Kennzeichen für "weisse Zeile" anordnet. Bei der Farbbildübertragung wird durch eine codemultiplexe Codierung eine Einsparung an Zeit und Aufwand erzielt,
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Fig.1: Übersichtsschaubild eines Telefaxgerätes.
Fig.2: Ein Wechselstromcode, bei dem die Kennzustände durch die Amplituden der Halbwellen markiert sind. Eine mehrwertige Codierung wird durch 2 um 90° phasenverschobene Wechselströme , die für die Übertragung addiert werden erreicht.
Fig.3: Ein mehrwertiger Wechselstromcode bei dem mehrere Summenwechselströme vorgesehen sind, deren Frequenz immer um die halbe Frequenz höher liegt als der Primärwechselstrom.
Fig.4: Ein Wechselstromcode, bei dem die Codierung durch die Periodendauern und die Amplitudengrösse der Halbwellen festgelegt wird.
Fig.5: Eine Übersicht von Phasensprüngen durch Periodendauern dargestellt. Fig.6: Schaltung zur Erzeugung von Periodendauern und Amplitudenstufen. Fig.7: Ein Schaubild der Addition von Phasenstufen.
Fig.8: Ein Vektordiagramm für die Darstellung von Phasensprüngen bei Änderung einer Amplitude bei um 90° phasenverschobener Wechselströme bei Addition derselben.
Fig.9: Erzeugung von Amplitudenstufen.
Fig.10: Darstellung der Binärcodeelemente für 6 Zeilen für eine codemultiplexe Codierung.
Fig.11+12: Darstellung von Betriebskennzeichen bei Zusammenfassung mehrerer Zeilen.
Fig.13: Ein quaternärer Code.
Fig.14: Ein Farbfernsehempfänger für codemultiplexen Empfang.
Fig.15: Schwingungskurven für die Farbdifferenzsignale ohne und mit Gleichstromvorspannung mit PAM- und Treppensignalen. Fig.16,17,18,19,22, Codierung von Farbfernsehsignalen
Fig.20,21, ein schmalbandiger Informationskanal zwischen Fernsehkanälen
Fig.23,24,25 Umordnung von Codewörtern
Fig.27,28,33 Codierung und Decodierung gleichbleibender Lauflängen
Fig. 29,30,31,32 Codierung von Grautönen
Wege zur Ausführung der Erfindung:
In der Fig.l ist eine Übersicht eines Telefaxgerätes dargestellt.Die Leseeinheit L hat die Aufgabe, die zu übertragende Vorlage in analoge elektrische Signale umzuwandeln. Im Codierer Cod werden sie dann in digitale Sig nale umgesetzt?. Für die Übertragung ist das Modem Mo vorgesehen. Die Anschalteeinheit AS übernimmt die Anpassung an das Fernsprechnetz.Die empfangenen Signale gelangen über die AS zum Decodierer Decod und werden in dieser Einheit wieder in die Ursprungsform zurückgebildet.In der Aufzeichnungseinheit Az erfolgt dann die Papieraufzeichnung. Eine zentrale Steuerung rung ZSt steuert das Fernkopiersystem und Koordiniert die Fernkopieübertra gung. Vom Bedienfeld B erfolgt die Steuerung.
Bei der Erfindung geht es um die Codierung und Übertragung der Bildpunkte. Gemäss der Erfindung erfolgt eine Lauflängencodierung in der Weise, indem die jeweilige Zahl der weissen oder schwarzen Bildpunkte ziffernweise codiert wird. Werden z.B. 28 weisse Bildpunkte nacheinander abgetastet, so erfolgt eine Codierung 2 weiss und in der Folge 8 weiss. Werden in der Fol ge 6 schwarze Bildpunkte abgetastet, so wird die Ziffer 6 schwarz codiert. Es ist also ein Code für die Ziffern 0 bis 9 weiss und für die Ziffern 0 bis 9 schwarz erforderlich. Für diese Ziffern sind 20 Kombinationen erforderlich. Auf derselben Basis können natürlich auch die besonderen Kennzeichen, wie das Beginn- und das Endekennzeichen (EOL) oder das EOP, MCF oder sonstige Kriterien codiert werden. Für die Codierung dieser 20 Ziffern und der für den Betrieb erforderlichen Kriterien kann eine ganz einfache binäre oder eine mehrwertige Codierung vorgesehen werden.. Um 20 Kombinationen zu erhalten, sind 5 bit entsprechend dem Fernschreialphabet Nr.2 erforderlich. Man kann damit also 32 Kombinationen bezw. Kriterien codieren.Da höchstens 4-stellige Zahlen vorkommen, wenn z.B. je Zeile 1728 Bildpunkte vorhanden sind, kann man mit den übrigen Kombinationen auch 2stellige Ziffern in der Weise codieren,indem man die vorkommenden Tausender mit den dazugehörigen Hundertern zu einem Code zusammenfasst, z.B.
die Zahlen 10,11,12,...17.Für die Codierung von höchstens 1728 Bildpunk ten kommt man dann mit 3 Codierungen aus. Eine Unterscheidung zwischen weiss und schwarz ist dabei nicht erforderlich, weil die folgenden Zifferncodierungen aussagen, ob die zweistellige Zahl zu weiss oder schwarz gehört.Sollen z.B. 1728 weisse Bildpunkte codiert werden, so wird zuerst 17 und in der Folge 2 weiss und 8 weiss codiert. Durch die 2 und 8 weiss ist bestimmt, dass die 17 zu weiss gehört. Nach der bestehenden Norm beginnt jede Zeile mit einer weissen Lauflänge. Diese Norm bleibt durch die Erfindung unberührt. Diese Erfindung kann auch beim MRC oder MMR-Code oder einem ähnlichen Code sowohl bei der Bezugszeile als auch bei den folgenden Zeilen mit den Abweichungen von der Bezugszeile verwendet werden, indem die Zahl bezw. die Unterschiedszahl der Bildpunkte ebenfalls ziffernweise codiert werden.
Da bei der Lauflängenmethode immer abwechselnd Zahlen für weiss und schwarz vorkommen, kann man diese Folge als Kriterium bezw. Kennzeichen vorsehen. Es ist dann möglich für weiss und schwarz dieselben Codewörter zu verwenden. Man kann dann z.B. zuerst alle weissen Lauflängenzahlen und in der Folge alle schwarzen Lauflängenzahlen senden. Der Übergang von weiss auf schwarz muss dann durch ein Kriterien bezw. Kennzeichen, also durch ein besonderes Codewort markiert werden. Bei einer gleichstelligen Codierung müssen dann alle Codewörter dieselbe Stellenzahl aufweisen.
1 Bildpunkt müsste dann z.B. mit 001, 12 Bildpunkte mit 012 codiert werden. Für die Übertragung selbst kann auch die bisher verwendete Phasendifferenz-bezw.Amplituden-Phasendifferenzmodulation verwendet werden.Nachfolgend werden noch weitere Codierungen erläutert.In der Fig.2 ist ein duobinärer Halbwellencoe dargestellt.Als Codeelemente dienen die Amplituden von Halbwellen - wenn Gleichstromfreiheit notwendig ist,wird man hierfür Perioden vorsehen - zweier um 90° phasenverschobener Wechselströme gleicher Frequenz. Für die Übertragung werden beide addiert, sodass bei der Übertragung nur ein Wechselstrom vorhanden ist. Die Kennzustände sind im Beispiel (0)=aP11,(1)=aP1,aP2,...(2)=aP3,.. Mit diesem Prinzip kann die Bitzahl wesentlich erhöht werden, wenn man z.B. eine Anordnung nach der Fig.3 vorsieht. Es werden also ein oder mehrere Codierwechselströme vorgesehen,deren Frequenz bezw. Frequenzen jeweils um die Hälfte der ursprünglichen Frequenz zunimmt, z.B. bei einer Ursprungsfrequenz von 1000 Hz 1500 Hz. Für die Codierung können wieder 2 um 90° phasenverschobene Codierwechselströme mit 1500 Hz vorgesehen werden. Mit 2 Summencodierwechselströmen würde man mit einer Periode bezw. 1 1/2 Perioden 10 bit erzielen. Man kann auch einen Amplituden/Phasencode vorsehen. In derFig. 4 ist ein solcher dargestellt. Die Phase ist durch die Halbwellen lenperiodendauer und den Amplituden dieser Halbwellen sind 2 Kennzustände zugeordnet. Bei 2 Phasen- und 2 Amplitudenkennzuständen erhält man bei 2 Stellen 4 hoch 2 und bei 4 Stellen schon 4 hoch 4 Kombinationen. Zur Erlangung einer Gleichstromfreiheit, ist die positive und negative Halbwelle für einen Kennzustand erforderlich. Die Zahl der Phasenkennzustände ist auch ein übertragungstechnisches Problem, wobei die Laufzeit zu berücksichtigen ist. In der Fig.5 sind 5 Phasenkennzustände vorgesehen.Die normale Phase ist f= 360 Einheiten. Wird auf 405 Einheiten umgeschaltet, und bleibt diese Phasenverschiebung, so muss bei der nächsten Halbperiode bezw. Periode wieder auf eine Halbperioden- bezw. Periodendauer von 360 Einheiten umgeschaltet werden. Eine Schaltung wie solche Phasen/Amplitudencodierangen erzeugt werden können, ist in der Fig.6 dargestellt. Das Zählglied Z wird mit Impulsen einer vorbestimmten Frequenz, die im Oszillator Osc erzeugt werden, gesteuert. Mit den Ausgängen Z1,Z2,....wird dann die Halb- bezw. Periodendauer der zu erzeugenden Rechteckimpulse festgelegt. Die Steuerung welche Periodendauer bezw. welcher Ausgang zur Wirkung kommen soll, erfolgt mit dem Codierer Cod. Soll die Halb- bezw. Periodendauer des Ausganges Z1 wirksam werden, wird über g3 das Gatter G3 markiert. Wird der Ausgang Z1 erreicht, so wird das Gatter G3 wirksam und steuert damit das elektronische Relais ER. Über A wurde der Beginn des Rechteckimpulses gekennzeichnet. Die Amplitude des Rechteckimpulses wird durch die an ER über (A)(++),(+),(-),(--) angelegte Spannung festgelegt. Am Ausgang von ER erhält man dann Rechteckimpulse mit vorbestimmter Periodendauer und Amplitude. Will man für die Übertragung sinusähnliche Halbwellen so werden die Rechteckimpulse über einen Tiefpass TP, den Übertrager Ü und ggf. über ein Filter Fi auf die Leitung gegeben.
Wenn nur schmale Bänder bei höheren Frequenzen zur Verfügung stehenö, ist es zweckmässig die Amplituden- und/oder die Phasenänderungen der Kennzustände stufenweise vorzunehmen, sodass man sehr schmnale Frequenzbänder erhält. Ist z.B., wie in der Fig.7 dargestellt, die normale Phase bezw. Periodendauer 360 Einheiten und wird diese 4 mal um 10 Einheiten gekürzt, so ist bei der 4. Verkürzung ein Unterschied gegenüber den 4x360 Einheiten von 40 Einheiten. Aus f-l/T erhält man dann die Phasenstufenfrequenz, wenn man den 360 Einheiten eine bestimmte Zeit zuordnet. Wird nach den 4 verkürzten Periodendauern wieder auf die Normalperiodendauer von 360 Einheiten umgeschaltet, so bleibt eine laufende Phasenverschiebung von 40 Einheiten. In der Europäischen Patentanmeldung Veröffentlichsnummer 0329 158 ist dies näher erläutert. Auf dieser Basis kann man eine vorteilhafte Codierung vornehmen, indem man z.B. 3 Phasensprünge - Normalphase, voreilende und nacheilende Phasenverschiebung - und 3 verschiedene Periodenzahlen vorsieht. In den Perioden sind dann zugleich die Phasensprungstufen enthalten. Nimmt man als Periodenzahlen 100, 150 und 200 und eine um 45° voreilende und nacheilende Phasenverschiebung, so hat man 9 Codierungsstufen. Bei 2 Stellen hat man bereits schon 9 hoch 2 Kombinationen, bei 3 Stellen 729 Kombinationen. Diesbezüglich gibt es verschiedene Variationen in Bezug auf Zahl und Phase. Die Änderung eines Kennzustandes wird im Beispiel durch eine Amplitudenänderung angezeigt. Die Amplitude kann natürlich auch als Stufe vorgesehen werden. Bei einem Phasensprung von 45° ergibt es bei 100 Perioden für jede Periode eine Phasenänderung von 0.45°. Wie beim Burst beim Fernsehen, ist beim Empfänger auch eine Vergleichsphase, hier kann es die Normalphase z.B. sein, erforderlich. Bei einer 64 KHz Kanalbandbreite wird man eine kleinere Periodenzahl vorsehen. Die Frequenzänderung wird man zweckmassig beim Nulldurchgang vornehmen, auch Toleranzen können sowohl in der Periodenzahl als auch in der Phase zugelassen werden.
Werden die Amplituden zweier um 90° phasenverschobener Codierwechselströme als die Kennzustände vorgesehen, so kann man auch hier jede Kennzustandsänderung durch eine Vielzahl von Amplitudenstufen vornehmen. Es ist bekannt, dass bei der Addition solcher Wechselströme bei Amplitudensprüngen auch Phasensprünge entstehen. In der Fig.2 sind solche Codierwechselströme mit duobinärer Codierung dargestellt. In Fig.8 ist ein Vektordiagramm solcher Codierwechselströme mit binärer Codierung dargestellt. Die Kennzustände sind Uk+U und Uk, Vk+V und Vk. Bei einer Amplitudenänderung können Phasensprünge von q entstehen. Um solche zu vermeiden, werden die Amplitudenänderungen stufenweise durchgeführt, in der Fig. mit Stu und Stv bezeichnet.In der Fig.9 ist eine Schaltung zur Erzeugung solcher Stufen dargestellt.Im Beispiel erfolgt die Änderung mittels Widerstände R1,R2,.. die mittels eines elektronischen Relais eS in die Wechselstromkreise eingeschaltet werden.Die Steuerung erfolgt dabei beim Nulldurchgang,indem mittels eines Begrenzers B Synchronisierimpulse erzeugt werden,mit denen der Codierer,der das elektronische Relais schaltet, gesteuert wird.
Für die Übertragung kann man auch mehrere Zeilen zusammenfassen und codemultiplex übertragen.Man könnte dann auch die EOL- und andere Zeichen auf die zusammengefassten Zeilen verteilen.Die codemultiplexe Zusammenfassung kann z.B. so erfolgen,indem man die Ziffern der einzelnen Zeilen binärcodiert,synchronisiert und parallel zusaramenfasst und mit einem mehrwerti gen Codewort vereinigt. In der Fig.10 sind 6 Zeilen nach dieser Methode zusammengefasst. Das Codewort S1 besteht dann aus den Binärcodeelementen 100100, S2 aus 001000, S3 aus 100011, usw. Das Beginn- und das Ende- als auch ggf. andere Kennzeichen kann man auf alle Zeilen verteilen. In der Fig.11 und 12 sind hierfür Beispiele dargestellt. Diese Kennzeichen können durch ein oder mehrere Parallelcodewörter markiert werden.In der Fig. 11 sind es 4x6 binäre Codeelemente.In der Fig.12 sind 4 Zeilen zusammenge fasst,wobei für das Beginn-und das Endekennzeichen 4x4 Codeelemente vorgesehen sind.Der letzten Zeile kann man auch einen besonderen Code zuordnen.Eine weitere Verkürzung der Übertragungszeit kann dadurch erreicht werden,indem man Zeilen gleicher Codierlänge oder ähnlicher Codierlänge codemultiplex unter Zwischenschaltung eines Speichers zusammenfasst,wobei für jede Zeile eine Zeilenmarkierung erforderlich ist.Bei DIN A4 Vorlagen sind es z.B.1100 Zeilen. Es müssen also 1100 Kombinationen für die Zeilencodierung vorgesehen werden.Diese können aber zugleich als EOL-Kenn zeichen verwendet werden.Die codemultiplexe Zusammenfassung der Ziffern oder Zahlen erfolgt zweckmässig mit einer höherwertigen, z.B. quaternären oktonären, Codierung.In der Fig.13 ist ein Beispiel für eine quaternäre Codierung dargestellt. Für die Codierung von 256 Kombinationen sind 8 bit erforderlich, die mit 8 binären Codeelementen dargestellt werden können. Man kann auch die 8 Codeelemente zu 4 Dibit zusammenfassen, sodass nur 4 Codeelemente für die Codierung der 8 bit erforderlich sind. Bei dem Beispiel einer Zifferncodierung sind für 10 weisse, 10 schwarze für die Tausender und sonstigen Kennzeichen 32 Kombinationen, also 5 bit erforderlich. Bei einer quaternären Codierung wird man immer 2 Ziffern seriell oder parallel Zusammenfassung, dass immer Dibits gebildet werden können. Bei einer 4-Stufencodierung erhält man dann bei 5 Stellen 4 hoch 5, also 1024 Kombinationen, also 10 bit. Werden in der Fig.2 binäre Halbwellencodeelemente vorgesehen, so sind bei beiden Codierwechselströmen jeweils 5 Halbwellen erforderlich. Alle Zeilen mit nur weiss können einen eigenen kurzen Code erhalten. Man kann auch ein Codewort den weissen Zeilen voransetzen und in der Folge dann nur die Zeilennummern der weissen Zeilen aufführen und am Ende der weissen Zeilen wieder ein besonderes Kennzeichen geben. Diese Methode der Übertragung der weissen Zeilen ist bei allen bekannten Codier- und Übertragungsverfahren anwendbar. Weisse Zeilen brauchen ja nicht ausgedruckt werden, sodass man auf der Empfangsstelle nur eine Weiterschaltung vornehmen muss. Solche elektronische Schaltungen sind von Schaltungen der elektronischen Schreibmaschinen be kannt, es wird deshalb nicht näher darauf eingegangen.
Bei der Vorlagen- und Bildübertragung ist es manchmal auch erforderlich Grauwerte zu codieren und zu übertragen. Bei einer bekannten diesbezüglichen Codierung werden die verschiedenen Graustufen ausschliesslich mit weissen und schwarzen Bildpunkten dargestellt. Dabei wird auf das aus der Drucktechnik bekannte Dither-Verfahren zuriϊckgegriffen. Bei diesem werden die Graustufen in mehr oder weniger dichte Muster von weissen und schwarzen Bildpunkten umgesetzt. Die Abtasteinheit bewertet entsprechend den analogen Spannungswerten, die von der reflektierenden Fläche empfangen werden die Graustufen, z.B. 16, und speichert diese. Eine weisse Fläche entspricht dabei dem Grauwert 0 und eine schwarze dem Grauwert 16. Eine Codierung und Übertragung kann dabei wieder auf dem Prinzip der Lauflängen erfolgen, man kann auch die Stufen z..B.1,2,..16 codieren und übertragen, oder auch den jeweiligen analogen Wert. Zur Verkürzung der ÜBERTRA- gungszeit kann man 2 oder 3 Graustufen zu einem Codewort zusammenlegen. Der jeweilige Grauwert kann auch analog übertragen werden, indem man die Spannungswerte bezw. Impulse, die ja PAM-Impulsen entsprechen in Pulsdau ern und mit Hilfe eines elektronischen Relais in Rechteckimpulse umwandelt. Die Länge des jeweiligen Rechteckimpulses entspricht dann der Höhe des abgegriffenen Spannungswertes. Über ein Filter kann man dann einen Codierwechselstrom herstellen. Die Halb- bezw. Periodendauer der Halbwellen beinhalten dann die Information. Dieses Prinzip ist in der europäischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 0329 158 bereits offenbart.
Für die Codierung und Übertragung von farbigen Bildern und Vorlagen,z.B. für Telefax und das Farbfernsehen, sind bisher aufwendige Verfahren verwendet worden. Bei Telefax ist es zweckmässig die Farbauszüge der Grundfarben zu übertragen, weil vielfach das Papier beim Empfänger aus 3 aufeinanderliegenden Photoschichten besteht. Farbfernsehcodierungen sind von den NTSC-PAL- und SECAM-Systemen und von meinem Patent US 4.675.721 und den Patentanmeldungen DE P 3223312, P 3226382 und P 3709451 bekannt. Bei. der vorliegenden Methode erfolgt die Übertragung aller die Farbübertragung betreffenden Signale mit nur einem Träger oder aber der Träger wird unmittelbar zur Informationscodierung vorgesehen.
Codiert und überträgt man nur die Farbauszüge, so sind für grün,rot und blau Grauwerte zu übertragen. Bei Telefax genügt dabei eine kleinere Stufenzahl - bei digitaler Codierung - als beim Fernsehen. Bei z.B. 16 Graustufen je Farbe könnte man also jeweils die 3 Werte der Grundfarben codemultiplex zusammenfassen. Hierfür sind 12 bit erforderlich, die mit den bereits aufgeführten Codes codiert werden können, wie z.B. mit dem Halb wellencode der Fig.2 oder mit einem Phasencode in Verbindung mit einer Periodenzahl oder Amplitudenstufen. Es kann auch die schmalbandige Codierung vorgesehen werden, wenn man z.B. Phasenstufen und/oder Amplitudenstufen und/oder Stufen in der Zahl von z.B. Perioden vorsieht.
Diese Codierungen kann man natürlich auch verwenden, wenn man die Farbdifferenzsignale und das Luminanzsignal überträgt ggf. auch codemultiplex. Soll die codemultiplexe Information über Funk z.B. für Fernsehzwecke, übertragen werden, wo wird einfach der HF-Sender mit dem CodierWechselstrom moduliert. Der Empfänger ist dann wie ein Superhet-Radio- Empfänger ausgebildet, in Fig.14 ist ein solcher dargestellt. Nach dem
Demodulator DM ist nur noch ein Decodierer DC erforderlich. Näheres geht aus der europäischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 0329158 hervor.
Bei den bisherigen Fernsehsystemen wuden z.B. die Farbsignale R-Y und B-Y analog auf je einen Träger gleicher Frequenz, die gegeneinander um 90° phasenverschoben waren, aufmoduliert. Je nach Polarität der jeweiligen Farbspannung hat der Träger entsprechende Phasensprünge gemacht. Beide Träger wurden für die Übertragung addiert. Der Summenvektor, der die Sättigung der Farbe darstellte, legte durch seinen Winkel im Farbkreis die Farbe fest. In der Fig.15 sind Analogsignale von R-Y und B-Y und in der Fig.16 ein dazugehöriges Vektordiagramm. Ein Nachteil einer solchen Übertragung ist, dass die kleinen Werte durch das Rauschen beeinträchtigt werden. Man kann durch eine Gleichstromvorspannung, in der Fig.15 gestrichelt eingezeichnet, die Spannungswerte nur positiv machen, sodass ein Vektordiagramm wie in der Fig.17 dargestellt, bei der Addition der Träger entsteht. Zweckmässig ist es wie bei der PAM die Farbsignale abzutasten und als Treppensignale auszubilden. Wird das Luminanzsignal ebenso synchron mit den Farbsignalen abgetastet, wobei die Farbsignale abwechselnd abgetastet werden, und Trägerwechselströmen, die gegeneinander um 90° phasenverschoben sind, aufmoduliert, so kann man bei einer Addition der Träger mit einem Wechselstrom das gesarate FBAS-Signal übertragen. In der Fig.18 sind die treppenförmigen PAM-Signale und in Fig. 19 ein Vektordiagramm hierzu dargestellt. Bei einer Gleichstromvorspannung aller PAM-Impulse kann bei Vektoränderungen nie ein Phasensprung von 90º entstehen, wie auch der Fig.8 hervorgeht. Bei einer Zwischenspeicherung kann man die Impulse so mischen, dass auf 3 oder 4 Luminanzimpulsen 1 Farbimpulse kommt. Bei dieser Art der Codierung wird die Information durch die Grosse des Summenvektors und durch die Phasenlage desselben dargestellt. Ist ein schmales Frequenzband für die Übertragung erforderlich kann man die Methode der Fig.8 vorsehen.
Telefax kann auch beim Fersehen für bestimmte Berufsgruppen eingeführt werden, z.B. für Rechtsanwälte um neue Grundsatzurteile zu erhalten, für Steuerberater, für Ärzte usw. Dies könnte z.B. in der Weise erfolgen, indem man den Tonkanal 2 für diese Zwecke vorsieht. Der NF-Ausgang dieses Kanals müsste an Buchsen gelegt werden, sodss jederzeit das Telefaxgerät angeschlossen werden könnte. Solch einen Anschluss könnte man auch gebührenpflichtig machen. Den Tonträger könnte man dann zugleich unmittelbar als Informationsträger schmalbandig codieren. - Natürlich könnte man auch die anderen bekannten frequenz- und zeitmultiplexverfahren für den 2. Tonkanal für Telefax verwenden.- Mit dem Tonträger kann soviel codiert werden, dass man ausser dem 2. Ton noch andere Informationenen codieren kann. Werden z.B. je Codeelement 100 Perioden vorgesehen, so kann man bei einem Tonträger von 5,742 MHz 57420 Codeelemente machen. Man kann auch zwischen den Fernsehkanälen einen zusätzlichen Kanal in der Weise unterbringen, indem man zwischen dem Tonkanal 2 und dem folgenden Fernsehkanal einen Träger vorsieht, der zugleich zur schmalbandigen Phasen und/oder Amplituden und/oder unterschiedliche Vielzahl von Periodenhergenommen wird. Durch einen entsprechenden Reihenresonanzkreis kann man wie aus der Fig.20 ersichtlich ist, die Bandbreite für solch einen Träger freihalten. In der Fig. ist die REihenresonanzskurve mit RR der Träger mit BTZ bezeichnet. In der Fig.21 ist die prinzipielle Anordnung eines schmalbandigen Kanals zwischen 2 Fernsehkanälen dargestellt. Dei Trägerfrequenz sei ca. 195,25 MHz. Kleine Frequenzschwankungen sind durch die stufenweisen Phasen- bezw. Amplitudenänderungen immer vorhanden. In der Offenlegungsschrift DE 4025026 ist dieses Prinzip bereits nähcer beschrie ben.
In der Fig.22 ist eine Methode aufgezeigt, bei der die analoge oder digitale Information zweier Kanäle mit nur einem Wechselstrom übertragen werden kann. Im Beispiel sind es das Lumianzsignal Y und die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y. Das Y-Signal und die beiden Farbartsignale abwechselnd werden pulsamplidutenmoduliert und zu Treppensignalen geformt, was ja bereits bekannt ist. In den Fig.22a und 22b ist dies dargestellt. Beide de Signalfolgen werden je einem Trägerwechselstrom gleicher Frequenz, die jedoch gegeneinander um 90° phasenverschoben sind, aufmoduliert. Die Trä gerfrequenz, im Beispiel 22d, ist zweckmässig mit der Abgriffsfrequenz synchronisiert und ist ein ganzzahliges Vielfach der Abgriffsfrequenz.Die beiden Trägerwechselströme Fig.22c und 22d werden addiert. Dabei entsteht ein Summenwechselstrom Su Fig.22e mit derselben Frequenz wie die der beiden Träger. Bei der Modulation der Treppensignale auf die jeweiligen Trägerwechselströme , als auch bei der Addition der beiden Träger entstehen Phasensprünge. Die Phasenlage des Summenwechselstromes zu einer Vergleichsphase beinhaltet in Verbindung mit der jeweiligen Amplitude die Information der Treppensignale der Fig.22a und 22b. Dieser Summenwechselstrom kann in dieser Form zur Empfangsstelle übertragen werden. Bei der Auswertung der Phasenlage ist ein Vergleichswechselstrom entsprechend dem Burst notwendig. Eine solche Auswertung ist z.B. vom PAL-System her bekannt.
Bei der Farbbildübertragung werden bei den üblichen Verfahren z.B. die 3 Grossen der Grundfarbenauszüge für grün, rot und blau oder das Luminanzsignal Y und die Farbartsignale wie z.B. die Farbdifferenzsignale R-Y und B¬
-Y übertragen. Für die Übertragung wird vielfach die Quadraturamplitudenmodulation vorgesehen. Dies kann durch eine unmittelbare Übertragung der codierten Signale erfolgen, indem als Codeelemente die Amplituden von Halbwellen bezw. Perioden verwendet werden, die auf 2 um 90° phasenverschobene Wechselströme gleicher Frequenz verteilt werden. Für die Übertragung werden die beiden Wechselströme addiert. Bei einer mittelbaren Übertragung werden z.B. die PAM-modulierten Signale durch die Amplituden von Rechteckimpulsen, Treppensignalen oder auch durch die Amplituden von Halbwellen bezw. Perioden von Wechselströmen codiert und jeweils zu 2 ununterbrochene Folgen aneinandergereiht und auf 2 um 90° phasenverschobene Trägerwechselströme moduliert. Diese werden dann für die Übertragung addiert. Da bei der Farbbildcodierung immer 3 Werte zu übertragen sind, wie z.B. die Grundfarbenauszüge grün,rot und blau oder das Luminanzsignal Y und die Farbartsignale wie z.B. die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y , ist unter Berücksichtigung der Wertigkeit eine zyklische Vertauschung erforderlich, die z.B. so aussieht: Grundfarbenauszüge gr/rt, rt/b1., b1/gr, gr/rt,...Luminanzsignal und Farbdifferenzsignale Y/R-Y, Y/B-Y, Y/R-Y, Bei den Grundfarbenauszügen ist dabei eine gleich Wertigkeit und beim Luminanzsignal und Farbdifferenzsignalen eine Wertigkeit von 2.1 angesetzt.
Die Codier- bezw. Summenwechselströme können zugleich auch als Sendewechselströme vorgesehen werden. Werden bei den PAM-Abgriffen Gleichstromvorspannungen vorgesehen, so werden diese so bemessen, dass die Nutzsignale über dem Rausch - bezw. Störpegel liegen. Für weiss ws und schwarz sw dieselben Codewörter für die Lauflängen zu verwenden ist aufgrund der Bedingungen möglichEs muss jede Zeile immer mit einer weissen Lauflänge beginnen. Beginnt die Zeile mit der Farbe schwarz, wird zuerst die weisse Lauflänge Null gesendet. Ausserdem wird zu Beginn einer Seite und am Ende jeder Zeile das Codewort EOL gesendet. Damit ist auch die Synchronisation der Weiss/Schwarzfolge festgelegt, die bei der Auswertung besonders von Bedeutung ist. bei der Zahlencodierung wurde die Häufigkeit des Vorkommens der Längen berücksichtigt. WEnn Geschriebenes übertragen werden soll, so treten bei schwarz sehr häufig kleine Lauflängen, wie 2,3,4 auf. Diesen wurden entsprechend kleine Codewörter wie 11,10,011 zugeordnet. Infolgedessen wird man bei Verwendung gleicher Codewörter für weiss und schwarz die Häufigkeit berücksichtigen. Nach bisheriger Tabelle sind bei weiss die Zahlen 2 bis 7 gleich häufig, während bei schwarz 2 un3 am häufigsten vorkommen. Bei schwarz werden also gemäss der Erfindung die kürzesten Codewörter für die Zahlen 2 und 3, diese werden bei weiss z.B.
für die Zahlen 4 und 5 verwendet. Die Hälfte der Codierungen sind dann nicht mehr erforderlich. Die Codierungen der grösseren Zahlnwird man schwarz überhaupt nicht mehr vorsehen, da diese 12 stellig sind während diese bei weiss nur 8-stelIig sind. Bei einer grösseren horizontalen Auflösung wird man natürlich eine entsprechende Häufigkeitsanpassung vornehmen. Wenn von 8 auf 16 Bildpunkte je Millimeter gegangen wird, so wird die 2sw auf 4sw Bildpunkte erhöht, d.h. die Zahl 4 kommt bei schwarz dann am häufigsten vor. Nachstehend sind Codiermöglichkeiten für einige am häufigsten vorkommenden Zahlen dargestellt.
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Auf der Sende- und Empfangsseite brauchen die Codier- und Auswerteeinrichtungen nur entsprechend verdrahtet werden um die gewünschten Codierungen bezw. Lauflängen zu erhalten. In den Fig.23,24 und 25 sind einige Schaltungen für die Zuordnung der Codewörter an die vorbestimmten Lauflängen dargestellt. Nach der Auswertung des EOL-Kennzeichen folgt immer eine weisse Lauflänge bezw. eine Null. Mit einer Schaltung, solchesind bekannt, wird dann nach Auswertung des EOL-Kennzeichens die Folge weiss/ schwarz geschaltet und an ws/sw ein entsprechendes Potential, z.B.
high h angelegt. Wurde in der Fig.23 die Zahl 1 ausgewertet und ist die Folge gerade weiss ws, so liegt am Gatter 1w h/h, sodass es wirksam wird und die Zahl weiss wsl markiert. Wurde die Zahl 5 ausgewertet und ist die Folge gerade schwarz sw, so liegt am Gatter 5s zweimal hh , sodass dann die Zahl schwarz sw5 markiert wird.
In der Fig.24 ist eine Schaltung dargestellt für die Zuordnung der ausgewerteten Codewörter an verschiedene Zahlen für weiss und schwarz entsprechend der Tabelle links. Die Codewörter schwarz sw 1 bis 6 werden dabei auch für die Zahlen 2 bis 7 vorgesehen. Ist z.B. das Codewort 1sw und ist die Folge weiss ws markiert, so wird das Gatter G1 wirksam und die Zahl 2 weiss 2w markiert. Ist das Codewort 5sw ausgewertet und ist die Folge weiss sw markiert, , so wird das Gatter 10 wirksam und die Zahl schwarz 5s markiert. Ist das Codewort weiss 2ws markiert und die Folge schwarz sw markiert, so wird das Gatter 14 wirksam und die Zahl 7 scharz 7s markiert.
In der Fig.25 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem eine Umschaltung auf verschiedene Lauflängenzahlen in Abhängigkeit von der jeweiligen Auflösung 8 oder 16 Punkte je Millimeter erfolgt. Eine solche Umschaltung kann naturlich durch einen eigenen Chip erfolgen. In der Tabelle sind Beispiele für Zuordnungen für 8 Punkte links und 16 mmm rechts aufgezeichnet. Ist z.B. die Auflösung 8, sowird beim Empfänger an 8 Potential h gelegt. Ist dabei das Codewort 3sw ausgewertet, so wird ddas Gatter G1 wirksam, das an G3 und G4 ein solches Potential legt, dass bei einer Weissmarkierung ws G3 und bei einer Schwarzfolgemarkierung G4 wirksam wird und die Zahlen weiss ws4 oder schwarz sw3 markieren Falls in der Folge von G1 ein anderes Potential erforderlich wird, kann man hinter G1 ein Potentialumkehrgatter einschalten. z.B. ein
NICHT-Gatter. Ist die Auflösung 16 markiert, so wird G2 wirksam undin der Folge in Abhängigkeit von ws oder sw das Gatter G5 oder G6. Esx wird dann also die Zahl ws7 oder sw7 (s.Tabelle) markiert. In der Praxis wird man im Übergangsstadium die neue Codierung in Verbindung mit der Gruppe 3 in der Weise anwenden, indem man eine Umschaltung auf die neue Codierung vorsieht. Die nicht gebrauchten Codewörter würden dann nicht zur Wirkung kommen. Man könnte natürlich auch vorhandene Geräte mit Hilfe von Zusätzen umrüsten. In der Fig.26 ist ein mögliches Prinzip einer Umschaltung dargestellt. Die Ausgänge von ws 0,1,2 ... und sw 0, 1,2,... werden je an 2 Gatter geführt. Diese Gatter werden jeweils nur in Abhängigkeit von einem Potential wirksam , das über den Umschalter U jeweils an eines der beidenGatter gelegt wird. Soll die Codierung der Gruppe 3 vorgesehen werden, so liegt der Schalter in der Stellung 3b, soll die neue Codierung verwendet werden liegt der Schalter U in der Stellung 3n. Ist z.B. weiss 1 markiert und liegt der Schalter U an 3b, so hat das Gatter G4 einmal über wsl und einmal über U/3b Potential, sodass die Codierung der Gruppe 3 wirksam wird. Liegt dagegen der Schalter an U/3n, so liegt an beiden Eingängen des Gatters G3 Potential, sodass es dann zur Wirkung kommen kann. Wie aus den Gi.23 his 25 ersichtlich ist, kann dann die Codierung ws 1 beliebigen Zahlen zugeordnet werden. Wird z.B. die Codierung sw0 nicht benötigt, so ist an diese kein Gatter für die neue Betriebsart angeschaltet. Dies ist nur ein Bespiel einer Umschaltung.
Eine weitere Verkürzung der Übertragungszeit kann dadurch erreicht werden, indem man bei der Codierung bei nur weissen oder schwarzen Zeilen nur einmal das Codewort für weiss bezw. schwarz vorsieht und dann in der Folge das Codewort für die Zahl der jeweiligen Zeilen, wie z.B. das Codewort für 1728 weiss und in der Folge die Zahl der weissen Zeilen z.B. 83.
Figure imgf000016_0001
Bei Schreibmaschinenenseiten ist normal ein weisser Abstand zwischen den Zei Zeilen von 4mm. Bei einer Auflösung 8würde dies dann 32 Zeilenergeben. Da weisse Zeilen sehr oft vorkommen, könnte man z.B. für 1728 ein kurzes Codewort vorsehen. Von Vorteil ist natürlich, wenn die Schriftzeile dieselbe Horizonale wie das Einlegeblatt aufweist. Die Erfassung der Zahl der weissen Zeilen kann z.B. in der Weise erfolgen indem mit dem Weisszeilencodewort ein Zähler solange gesteuert wird, bis ein Codewort für schwarz sw kommt. Der dann am Zähler markierte Ausgang wird in der Zentralsteuerung ausausgewertet codiert und entweder gespeichert oder unmittelbar über Modem und Anschalteeinheit auf den Übertragungsweg gegeben. In der Fig. 27 ist die Codierung weisse Zeile ws1728 an den Zähler Z geschaltet, sodass bei jeder Codierung der Zähler um einen Ausgang weitergeschaltet wird. Der Zähler selbst ist mit seinen Ausgängen an das Zentralsteuerwerk ZSt angeschlossen. Über einen monostabilen Schalter, der Anschalteverzögert ist, sind die schwarzen Codewörter sw angeschlossen. Ein solcher Anschluss ist auch unmittelbar an die Zentralsteuerung ZSt gelegt. Der Zählerstand wird nun sofort festgestellt, ggf. gespeichert und codiert. Der Zähler wird über sw, MS wieder in die Ausgangslage geschaltet. Die Zentralsteuerung gibt über Codierer.Modem und die Anschalteeinheit das Codewort für weisse Zeilen und in der Folge das Codewort für die Zahl der weissen Zeilen über den Übertragungsweg zum Empfänger. Empfangsseitig wird beim
Figure imgf000017_0003
- Empfang des Codewortes "weisse Zeile" an einer Zählanordnung der Ausgang markiert, der der Zahl der weissen Zeilen entspricht. Von der zentralen Steuerung aus wird dann die Aufzeichnungseinheit gesteuert, bei weissen Zeilen erfolgt dann eine unmittelbare Weiterschaltung bis die Zahl der gespeicherten weissen Zeilen geschaltet ist. In der Fig.28 ist ein Prinzip des Vergleichs zwischen gespeicherter weissen Zeilenzahl und geschalteten weissen Zahl dargestellt. Der Zähler Z2 wird über J angelassen, sobald weisse Zeilen markiert sind. Im Beispiel sind 32 Zeilen markiert. Eine Verbindung ist daher an ein Gatter G1 geschaltet, an dem über den anderen Eingang der 32. Ausgang des Zählgliedes liegt. Sobald das Zählgleid Z2 den Ausgang 32 erreicht hat, wird mit dem am Ausgang von G1 nun auftretenden Potential über stop die Weiterschaltung des Zählgliedes unterbrochen. Über die Aufzeichnungseinheit wird mit der Schaltung der weissen Zeilen über ZJ auch das Zählglied Z3 gesteuert. Beim Erreichen des Ausganges 32 am Zählglied Z3 wird dann das Gatter G2 wirksam, damit wird dann die Weiterscha
Figure imgf000017_0004
ltung der weissen Zeilen gestoppt.
Bei der Grauübertragung bringt das Prinzip dieselben Codewörter für weiss und schwarz zu verwenden doch erhebliche zeitliche Einsparungen. Diese sind jedoch noch nicht befriedigend. Nachstehend werden noch weitere Möglichkeiten einer Graucodierung und Übertragung aufgezeichnet. Bisher war es so, , wie auch in der Fig.29 dargestellt, um die Graustufenebenfalls nur mit weissen und schwarzen Bildpunkten zu codieren, dass man die Halbtöne in mehr oder weniger dichte Muster von schwarzen und weissen Bildpunkten umgesetzt hat. Die Abtasteinheit bewertet dabei die analogen Spannungswerte
Figure imgf000017_0001
Dem weissen Bildpunkt ist dabei die Stufe 0 und dem schwarzen die Stufe 16
Figure imgf000017_0002
bezw. bei der besseren Auflösung die Stufe 64. Die Stufen werden dann in ententsprechende Muster, wie einige in den Fig. 29a -d dargestellt sind, umgesetzt. Auf diese Weise kann dann die Infxormation als schwarzer oder weisser Bildpunkt weiter verarbeitet werden. Man sieht hieraus, dass immer nur kurze Lauflängen zu übertragen sind, sodass die Übertragung sehr zeitaufwendig wird. Bei den folgenden Ausührungsbeispiele sind nun Wege aufgezeigt, wie man bei der Graubildübertragung eine Verkürzung der Zeit errei zeigt, wie man bei der Graubildübertragung eine Verkürzung der Übertragungszeit erreichen kann. In der Fig.31 sind mehrere Bildpunktspannungen dargestellt. 1 ist schwarz und entspricht 16 Stufen, 2 =14, 3=8 Stufen usw. Bei einem Graubild kommt weiss und schwarz sehr wenig vor, sodass man die bei weiss und ggf. auch bei schwarz liegenden Stufen gesondert codiert und überträgt. Die Umformung der Bildpunktstufen nach dem Dither-Verfahren erfolgt nur beim Empfänger- Man wird also zeilenweisse zuerst die ersten 4 Stufen wie in der Fig.32 dargestellt und dann die übrigen Stufen codieren und übertragen. Als Code wird man z.B. den bei der Gruppe 3 verwendeten Code vorsehen.In der Fig.32 sind z.B. bis zur Bildpunktspannung 6 unter 4 keine Werte vorhanden. Dem Wert 4 würde man dann z.B. sw2=11 zuordnen. Wie bereits nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beschrieben, wird man da 4 sechsmal hintereinander vorkommt, eine verschlüsselte Zahl 6 hinter dem Codewort für 4 vorsehen, kommt 4 z.B. 96 mal hintereinander vor, so die verschlüsselte Zahl für 96 hinter dem Codewort für 4. Auf diese Weise ist es möglich schnell schon viel an Zeileninformation zu übertragen. Dasselbe kann auch für die Stufen 13,14,15 und 16 vorgesehen werden. Bei Graubildern wird zwischen den Stufen 5 und 13 die Hauptinformation liegen. Man kann natürlich genau so die Differenz der Stufen zur Endstufe 16 übertragen. Für den Verkehr zwischen Grossbetrieben oder Behörden ist es ohne weiteres möglich eigne Mikroprozessoren vorzusehen, die dann jeweils die zeitsparendste Übertragungscodierung ausrechnet. Eine Zwischenspeicherung ist immer zweckmässig.
Eine weitere Möglichkeit der verkürzten Übertragung ist die, die 16 Stufen wie es beim Fernschreiben üblich ist, zu Verschlüssen und so zu übertragen. Bei einem Binärcode wären 2 hoch 4 Codeelemente erforderlich.Naturlieh könnte man hier genau so die Lauflängencodierung der Gruppe 3 verwenden. Bei hintereinander vorkommenden gleichen Codewörtern könnte wieder durch eine Zahl die Zahl der folgenden gleichen Codewörter zum Empfänger gesendet werden. Mit dieser Methode kann dieübertragungszeit nochmals verkürzt werden. Dieser Effekt kann noch erhöht werden, wenn absichtlich eine Redundanz in den Code gebracht wird, z.B. indem man für die 16 Stufen einen 5 stelligen Binärcode vor sieht. In der Fig.30 ist hierfür ein Beispiel darMit diesen 5 Stellen sind dann wie beim Fernschreibcode Nr.232 Kombinationen möglich In der Fig.30a mit 1-32 bezeichnet. Die 5 Codeelemente werden dann nmit 2 Zeilen übertragen, einemal 2 und einmal jeweils 3 zusammengefasst. In der Fig.30
Figure imgf000018_0001
werden für die eine Zeile die Codeelemente der Spalten 4 und 5 und für die andere die Codeelemente der Spalten 1,2 und 3 vor gesehen. Im Beispiel sollen die Codewörter, die in der Spalte 5 mit schwarz angehen, für die Codierung der 16 Stufenverwendet werden. Es kommen dann immer nur die Codeelemente schwarz/schwarz und schwarz/weiss vor. Für diese kann man dann den kürzestens Code der Gruppe 3, nämlich 2sw und 3sw vorsehen. Bei diesen beiden Codierungen kommen Folgen der eilnen oder der anderen Codierung sehr oft vor, sodass der Effekt die Zahl der Folgen zu verschlüsseln und zu übertragen oft vorkommt. Die 3- stelligen Codewörter der Spalten 1,2 und 3 kommen jeweils 2-mal vor, sodass 8 Codewörter für die 3 Spalten vorzusehen sind. Werden die Spalten 3,4 und 5 und 1,2 je zu einer Zeile vereinigt, so sind je Zeile immer nur 4 Codewörter erforderlich.
In der Fig. 31 kann man auch eine zweizeilenübertragung vorsehen und die 8 als Ausgangslinie hernehmen. Für die Bildpunkte 1,2,...7 gegen 0 würden dann die Werte 0.0,0,0,0,0,2 und gegen 16 würden dann die Werte 8,6,0,0,6,4,0 anfallen.
Man kann auch analog entsprechend der Fig.17 die Werte 8 bis 0 und 8-16 übertragen oder aber gleichzeitig 2 Bildpunkte . R-Y würde dann den Bild punkten 1,3,5,.. und B-Y den Bildpunkten 2,4,..zugeordnet werden. Man könnte auch gleichzeitig 2 xQAM übertragen, wenn man das eine dem oberen Seitenband und das andere dem unteren Seitenband eines Trägers zuordnet und durch Filter jeweils eines der beiden wegfiltert und die nicht weggefilterten Bänder zusammenführt. Ein solches Prinzip ist z.B. im US-Patent 2.907.830 offenbart. Dieses Prinzip kann natürlich auch bei der Übertragung der Farbfernsehsignale angewendet werden.
Wenn sehr viel Geschriebenes mit grossen linken Rändern zu übertragen ist, kann man diese aufteilen in einen Pauscxhalrand, in Fig.33 mit LR bezeichnet, und einen unterschiedlichen Buchstabenbeginnrand LB. Der Pauschalrand brauch dann nur einmal übertragen werden und der Rand LB wird dann jedesmal übertragen.
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Eine solche Randcodierung kann manuell veranlasst werden oder automatisch über einen Microprozessor festgestellt werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Bildvorlagencodierung, beispielsweise für Telefax und Farfernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkürzung der Übertragungszeit für die zahlen-oder ziffernmässige Lauflängencodierung für weiss und schwarz nicht nur für gleiche Zahlen oder Ziffern, sondern auch für unterschiedliehe Zahlen oder Ziffern dieselben Codewörter unter Berücksichtigung der Häfigkeit des Vorkommens bei weiss oder schwarz, vorgesehen werden indem die Abgriffsfolge weiss/schwarz als ünterscheidungskriterilum vorgesehen wird, wobei eine Zwischenspeicherung oder eine unmittelbare Übertragung erfolgen kann, dass weiterhin die Folge von mehreren weissen Zeilen bezw. Zeilen gleicher Farbe dergestalt codiert und übertragen wird, indem für solche Zeilen ein besonderes Kriterium vorgesehen wird und die jeweilige Zahl dieser Zeilen als Codewort vorangestellt oder nachgestellt wird.
2. Bildvorlagencodierung, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass beim Sender Mittel vorgesehen werden, die sowohl eine Lauflängencodierung nach den Gruppen 3 und 4, als auch eine solche, bei der für weiss und sexhwarz dieselben Codewörter vorgesehen werden, wobei die Codewörter auch unterschiedlilchen Zahlen zugeordnet sein können, zulassen, und dass beim Empfänger flittel vorgesehen werden die die Auswertemittel so umschalten, dass die beim Sender codierte Lauflänge markiert wird (Fig.26,u).
3. Bildvorlagencodierung, beispielsweise für Telefax und Farbfernsenen, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Graubildcodierung und Übertragung eine Stufencodierung auf Lauflängenbasis vorgesehen wird, wobei die vorbestimmten Stufen in Abschnitte eingeteilt (Fig.31,0-8/8-16) codiert und abschnittsweise zeilenweise Übertragen werden, oder dass die Stufen binärcodiert in der Gesamtheit oder abschnittsweise codiert (Fig.30,4,5/1.2.3) und zeilenweise übertragen werden (Fig.30-4,5) wobei auch ein Binärcode mit Redundanz gewählt wirddamit bei gruppenweise Zeilenübertragung Folgen gleicher Codewärter entstehen.
4. Bildvorlagencodierung, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkürzung der Übertragungszeit gleich(Fig.33, LR) nur einmal zahlenmässig erfasst und mindestens beim Empfänbleibende Ränder (Fig.33,LR) nur einmal zahlenmässig erfasst und codiert werden und mindestens beim Empfänger gespeichert werden und dass die folgenden Ränder nur als Kurzcodeworte markiert werden.
5. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass bei den zahlenmässig erfasstsen Lauflängen für weiss und schwarz der Zeilen beim eindimensionalen Verfahren (MHC) bezw. der Bezugszeilen und den Abweichungen von den Bezugszeilen beim zweidimensionalen Verfahren (MRC,MMC) für die Codierung der Lauflängen beider Farben dieselben Codewörter vorgesehen werden indem die Folge
weiss/schwarz als Unterscheidungsmerkmal hergenommen wird.
6. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass die zahlenmässig erfassten Lauflängen für weiss und schwarz der Zeilen beim eindimensionalen Verfahren (MHC), bezw. der Bezugszeilen bezw. der Abweichungen von den Bezugszeilen beim zweidimensionalen Verfahren (MRC,MMC) ziffernweise codiert werden, wobei ddie Lauflängen entweder nach der Abgriffsfolge weiss/schwarz, ggf. unter Zwischenspeicherung , codiert und gesendet werden oder dass zuerst alle weisweissen und dann alle schwarzen Lauflängen der jeweiligen Zeile codiert und gesendet und zwar unter Zwischenspeicherung, wobei für die weissen und schwarzen Lauflängen dieselben Codewörter vorgesehen werden und für die Anzeige des Farbwechsels ein besonderes Codewort vorgesehen wird.
7. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung der Lauflängenzahlen sowohl beim eindimensionalen Verfahren (MHC) als auch der Bezugszeilen und der Abweichungen von den Bezugszeilen beim zweidimensionalen Verfahren (MRC,MMC) für weiss und schwarz mit denselben Codewörtern dergestalt erfolgt, indem zuerst die Codewörter der weissen Lauflängenzahlen und in der Folge alle Codewörter der schwarzen Lauflängenzahlenübertragen werden, wobei ein besonderes Codewort vorgesehen wird, das den Farbwechsel von weiss auf schwarz anzeigt.
8. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Grautöne analog in der Weise codiert und übertragen werden, indem die PAM-Abgriffe in Treppensignale bezw.Rechteckimpulse umgeformt und mit Hilfe von Filter zu einem Codierwechselstrom umgewandelt werden, die Kennzustände werden dabei durch die Amplituden der Halbwellen bezw. Perioden dargestellt, dabei werden die PAM-Abgriffe insbesondere unipolar mit einer solchen Gleichstromvorspannung (Fig.15) versehen, dass die Nutzsignale beim Codierwechselstrom über dem Störpegel liegen, die Halbwellen bezw. Perioden können dabei auch auf zwei um 90° phasenverschobene Codierwechselströme verteilt werden, die dann für die Übertragung addiert werden.
9. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse hen, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung und Übertragung der Grautöne analog durch die Grosse der Periodendauern dergestalt erfolgt, indem die Amplituden der Abgriffe (PAM) mit Hilfe eines elektronischen Relais (Fig.6,ER) in Rechteckimpulse mit einer solchen Periodendauer umgewandelt wwird, die analog der Grosse der Abgriffsspannung entspricht, weiterhin sind Filter vorgesehen, die die Rechteckimpulse in einen Wechselstrom umwandeln.
10. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verringerung der Bandbreite und zur Vermeidung von Störungen die Codierung und Übertragung auf dem Prinzip der Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM) in der Weise erfolgt, indem die analogen oder digitalen Werte der Lauflängen , der Farbauszüge der Grundfarben, des Luminanzsignals und der Farbdifferenz- oder gleichwertiger Signale zu Treppen- oder Rechteckimpulsen geformt und unter Berücksichtigung ihrer Wertigkeit und Zyklus bei Verwendung von Filtern zu zwei um 90° phasenverschobenen Wechselströmen geformt werden wobei sie eine solche Gleichstromvorspannung erhalten, dass die Nutzwerte imm er nur im positiven oder negativen Bereich über dem Störpegel liegen.
11. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahlen der Lauflängen für weiss und schwarz in der Weise codiert werden, indem nur den Einerziffern 0 bis 9 das KKriterium weiss oder schwarz zugeordnet wird, und das bei Lauflängen grösser als eine Ziffer die übrigen Ziffern bezw. der Rest der Zahl für weiss und schwarz dieselben Codewörter vorgesehen werden.
12. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfarbenauszüge PAM-moduliert werden und entweder mit einem mehrwertigen Code codiert werden oder dass jeweils eine solche Zusammenfassung nach vorbestimmten Zyklus ggf. unter Verwendung von Treppenimpulsen, in 2 ununterbrochene Folgen von Codeelementen vorgesehen wird, wobei aus diesen unmittelbar 2 um 90° phasenverschobene Codierwechsaelströme gebildet werden, oder dass mittelbar die Folgen von Codeelementen 2 Trägern, die um 90° gegeneinander phasenverschoben sind, aufmoduliert werden, für die Übertragung werden dabei die Codierwechselströme bezw. Trägerwechselströme addiert.
13. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass bei einer Codierung durch die Halbwellen bezw. Perioden,die zu einem Codierwechselstrom bezw.zu 2 um 90° phasenverschobene Codierwechselströme zusammengefügt sind und addiert werden,der Codierwechselstrom bezw. Summenwechselstrom zugleich als Sendewechselstrom vorgesehen wird.
14. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis3, 5-11 ,dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung durch die Kombination aller oder einiger der nachfolgend aufgeführten Codeelemente wie Phasensprünge (Fig. 4) Phasendifferenzen bezw. Periodendauern (Fig.5) Amplituden von Halbwellen (Fig.2) oder Perioden von Wechselströmen, von Rechteck- und Treppenimpulsen (Fig.22a,b), von der Zahl von Elementen wie Perioden eines Wechselstromes erfolgt.
15. Bildvorlagencodierverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine schmalbandige Übertragung dergestalt erfolgt, indem die Codeelemente in eine Vielzahl von Stufen, wie Phasensprungstufen (Fig.7) Amplitudenstufen (Fig.8) oder in ein Vielfaches der Elementezahl aufgeteiltwird, wobei auch der Sendewechselstrom als Codierwechselstrom vorgesehen werden kann.
16. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis3, 5-11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Codierung dergestalt erfolgt, indem die
Kombination der vorbestimmten Zahl von Quantisierungsintervallen der verschiedenen Signale codiert wird.
17. Bildvorlagencodierung nach den Ansprüchen 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass eine analoge oder digitale Phasen/Amplitudencodierung in der Weise vorgesehen ist, indem ein elektronisches Relais vorgesehen wird, (Fig.6, ER) mit Eingängen für die Steuerung der Periodendauern für Rechteckimpulse, die am Ausgang erhalten werden (Fig.6, J), wobei synchron Mittel getätigt werden, die jeweils eine vorbestimmte Amplitudenspannung anschalten (Fig.6 (A)), weiterhin können auch Siebmittel vorgesehen werden, die aus der Folge der Rechteckimpulse einen sinusähnlichen Wechselstrom formen.
18. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen10, 14., 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Luminanzsiganl und die Farbartsignale oder die Grundfarbenauszugssignale in vorbestimmten Zyklus pulsamplitudenmoduliert und in der Folge zu Treppensignalen so umgeformt werden, dass 2 ununterbrochene Folgen entstehen (Fig.22a,b), weiterhin sind 2 gleichfrequente, jedoch gegeneinander um 90° phasenverschobene Trägerwechselströme vorgesehen, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfach der PAM- Abgriffsfrequenz ist, von dem einer synchron mit der Abgriffsfrequenz geschaltet ist, der Treppensignalfolge kann dabei eine solche Gleichstromvorspannung zugeordnet werden, dass bei der Übertragung der Nutzsignalpegel über dem Störpegel liegt.
19. Bildvorlagencodierverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass falls eine Codierung der Farbbildsignalabgriffe mindestens eines Zyklus unter Berücksichtigung der Wertigkeit der Signale im Zyklus , nur durch ein Codewort oder mittels der QAM über 2 Codierwechselströme zu einem Summenwechselstrom addiert, erfolgtdie Auswerteeinrichtung in der Empfangsstelle bis zum Decodierer wie ein Radio-Überlagerungsempfänger geschaltet wird.
20. Bildvorlagenverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass für die Codierung ein solcher mehrwertiger Code gebildet wird, indem in die Amplituden der Halbwellen bezw. Perioden eines Wechselstromes die analogen oder digitalen Kennzustände gelegt werden, wobei Codierwechselströme mit Frequenzen, die jeweils um die halbe Frequenz höher liegen als die Ursprungsfrequenz vorgesehen werden, dabei kann jedem Codierwechselstrom ein 2. der gleichen Frequenz, jedoch um 90° phasenverschoben, zugeordnet werden, die jeweils für die Übertragung addiert werden
21. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und das Fernse hen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Fernsehkanälen ein schmalbandiger Informationskanal auch für Telefax und beim FernsehempfängerMittel für die Abnahme der Telefaxinformation durch Telefaxgeräte dergestalt vorgesehen sind, indem die Codeelemente der Information wie Amplituden von Halbwellen, Phasenlagen, Phasendifferenzen, die Zahl von Halbwellen bezw. Perioden durch eine Vielzahl von Stufen erzeugt werden, wobei der Trägerwechselstrom zugleich Codierwechselstrom ist.
22. Bildvorlagencodierverfahren nach Anspruch21, dadurch gekennzeichnet, dass bei vorhandenen Fernsehkanälen zur Schaffung schmalbandiger Frequenzlücken hinter dem Restseitenbandfilter im Zwischenfrequenzbereich ein Reihenresonanzkreis vorgesehen wird (Fig.21,RR).
23.
Bildvorlagedecodierung für Lauflängenverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung der gleichen Codewörter für weiss und schwarz die Auswertung des jeweiligen Codewortes in bekannterweise erfolgt und die Zuordnung zu weiss oder schwarz und ggf. zu unterschiedlichen Lauflängenzahlen dergestalt erfolgt, indem Mittel vorgesehen werden (Fig.23 1w, ...) die in Abhängigkeit vom ausgewerteten Codewort (Fig.23,1,2,3,..) und der Weiss- oder Schwarzfolge (Fig.23,ws,sw) eine vorbestimmte weisse oder schwarze Lauflänge markieren (Fig.23,ws1,...sw5,...).
24. Bildvorlageverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umsetzung der Information nach dem Dither-Druckverfahren beim Empfän ger erfolgt.
25. Bildvorlagencodierverfahen, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Folge von mehreren gleichen
Codewörtern durch das gleiche Codewort selbst und durch ein Codewort voroder nach diesem Codwort angeordnet wird, das verschlüsselt die Anzahl der Folgecodewörter angibt.
26. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehendass Mittel vorgesehen werden (Fig.25,G1,G2) die in Abhängigkeit von der Auflösung (Fig.25,8,16) zur Wirkung kommen und zusammen mit der ausgewerteten Lauflänge eine der jeweiligen Auflösung in Verbindung mit dem ausgewerteten Codewort zugeordneten Lauflänge markieren.
27. Bildvorlagencodierverfahren, beispielsweise für Telefax und Farbfernsehen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Folge bei gleichen
Codewörtern für weiss und schwarz, Mittel vorgesehen werden, die dieSn- Synchronisierung der Weiss/Schwarzfolge in der Weise bewerkstelligen, indem nach der Auswertung des
EOL-Kennzeichens mit der folgenden Auswertung die Folge weiss und dann abwechselnd mit jeder Auswertung auf schwarz, weiss geschaltet kwird und zwar bis zum nächsten EOL-Kennzeichen.
28. Bildvorlagencodierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 27, dadurch ge kennzeichnet, dass die Codierung der Lauflängenzahlen bei Verwendung gleicher Codewörter für weiss und schwarz in der Weise erfolgt, indem von den bisherigen weiss/schwarz-Codierungen die Kürzesten hergenommen werden,wobei weiss und schwarz entsprechend ihrer Häufigkeit des Vorkommens ggf. verschiedene Codierungen zugeordnet werden (Fig.24, 2ws=8ws oder 7sw).
PCT/EP1992/002977 1992-02-24 1992-12-23 Bild-vorlagencodierung beispielsweise für telefax und farbfernsehen WO1993004572A2 (de)

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