DE1487817B2 - Verfahren und anordnung zur duplexuebertragung von informa tionen und von steuersignalen insbesondere fuer faksimile uebertragungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Duplexübertragung von Informationen und zyklisch wiederholten, verschiedene Arten von Steuerbefehlen kennzeichnenden Steuersignalen in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zwischen zwei Sendeempfängern, bei dem der gesamte Ubertragungszeitraum in gleich lange Informationsübertragungszeiten unterteilt ist, zwischen denen Steuersignalübertragungszeiten vorgesehen sind, insbesondere für zeilenweise zyklisch gesteuerte Faksimileübertragungen.

Verfahren dieser Art werden immer dann angewendet, wenn Informationen gemäß einem besonderen Muster übertragen werden sollen. Die übertragenen Informationen können an der Empfangsstelle nur dann nutzbar gemacht werden, wenn sie an der Sendestelle und an der Empfangsstelle in derselben Weise zeitlich synchronisiert sind. Ein Beispiel dafür ist das Fernsehen, bei dem die empfangenen Bildsignale völlig nutzlos sind, wenn im Empfänger nicht eine Auswertung ihrer Phase und ihrer Frequenz synchron mit der Signalerzeugung im Sender arbeitet. Ähnliche Probleme treten in Multiplex-Fernwirkübertragungen, Faksimile-Einrichtungen und sonstigen Nachrichtenübertragungen auf, die beispielsweise digitale grafische Informationen übertragen. Die Übertragung solcher Informationen erfolgt im allgemeinen zeilenweise in zyklischer Steuerung, so daß für jeweils eine Zeile eine Informationsübertragungszeit bestimmter Länge zur Verfügung steht. Zwischen diesen Informationsübertragungszeiten sind Steuersignalübertragungszeiten vorgesehen, in denen beispielsweise Synchronisationssignale übertragen werden.

Bei der zeilenweise gesteuerten Informationsübertragung, beipielsweise in der Faksimiletechnik, wird ein Originalbild mit einem Abtaster gemäß einem vorgegebenen Raster aufeinanderfolgender Zeilen abgetastet, und die dadurch erzeugten Bildsignale werden an einen fernen Empfänger übertragen. Dieser erzeugt mit einem Schreiber ein Abbild des übertragenen Originalbildes. Bei dieser Art der Informationsübertragung hängt die Auflösung und die Wiedergabe des im Empfänger erzeugten Bildes von den Eigenschaften des Senders und des Empfängers sowie von der Phase, der Frequenzverzerrung und den Rauscheigenschaften der zwischen Sender und Empfänger verwendeten Übertragungskanäle ab.

Für derartige Informationsübertragungen ist es bekannt, vor der eigentlichen Übertragung von Bildsignalen Synchronisationssignale zu übertragen, wodurch der Synchronismus des Empfängers mit dem Sender hergestellt wird. Ferner ist es bekannt, im Empfänger ein Signal zu erzeugen, das zum Sender übertragen wird und den Synchronismus des Empfängers mit dem Sender anzeigt. Es können auch andere Steuersignale übertragen werden, beispielsweise Papierschneidesignale für den Aufzeichnungsträger im Empfänger oder Zeilenanfangssignale, Zeilenendesignale, Zeilensprungsignale oder Zeilenordnungssignale. Schließlich können auch Fehlersignale oder Bestätigungszeichen zwischen Sender und Empfänger bzw. zwischen Empfänger und Sender übertragen werden. Für eine Faksimile-Übertragung ist dies z. B. durch die deutsche Patentschrift 961 099 bekannt.

Bei Informationsübertragungen der vorstehend beschriebenen Art ist der Übertragungskanal normalerweise das bei weitem kostspieligste Element, welches außerdem die Geschwindigkeit und/oder die Qualität der Informationsübertragung begrenzt. Zur Übertragung von Vorwärts- und Rückwärtsüberwachungssignalen wurde daher bisher immer ein besonderer Überwachungskanal verwendet, wenn nicht ein Informationsübertragungskanal so großer Bandbreite zur Verfügung stand, um den besonderen Überwachungskanal mit zu erfassen. Da mit steigender Bandbreite eines Übertragungskanals auch die Übertragungskosten ansteigen, andererseits ein besonderer, wenn

ίο auch schmalbandiger Überwachungskanal gleichfalls nicht geringe Kosten verursacht, sind die bekannten Verfahren zur Übertragung von Überwachungssignalen mit einem relativ hohen Aufwand verbunden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine sogenannte Duplexübertragung durchgeführt wird, bei der zwischen zwei Sendeempfängern in beiden Ubertragungsrichtungen eine gleichzeitige Informationsübertragung möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne einen besonderen Übertragungskanal und bei geringer Bandbreite die Übertragung von Steuersignalen in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung auch bei Duplexbetrieb zu ermöglichen.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß jede Steuersignalübertragungszeit jeweils sendeseitig in eine Anzahl Steuersignalintervalle aufgeteilt wird, in denen die zu übertragenden Steuersignale mit jeweils einer bestimmten, ihnen sowohl entsprechend der Art des ihnen zugeordneten Steuerbefehls als auch entsprechend der jeweiligen Übertragungsrichtung sowie der Einordnung in ein Steuersignalintervall bestimmter Ordnung fest zugeordneten Phasenlage in vorbestimmter Reihenfolge zeitmultiplex übertragen werden, und daß eine Identifizierung bzw. Unterscheidung zwischen Steuersignalen in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung jeweils empfangsseitig durch Auswertung der Phasenlage der Steuersignale mittels eines Taktgenerators erfolgt, der durch eine nur mit empfangenen periodischen Synchronisiersignalen angesteuerte Synchronisierschaltung synchronisiert wird und einen taktgesteuerten Zählvorgang für die Steuersignalintervalle auslöst, wobei eine Trennung der Steuersignale von Informationssignalen durch Eingabe der übertragenen Signale in ein Schieberegister und entsprechend dem Zählvorgang selektive Ausspeicherung aus dem Schieberegister erfolgt.

Jede Steuersignalübertragungszeit wird also in Steuersignalintervalle unterteilt, jedem Steuersignalintervall werden die Steuersignale zeitmultiplex zugeordnet. Jedes Steuersignal kann also entsprechend der Art des ihm jeweils zugeordneten Steuerbefehls eine ganz bestimmte Phasenlage aufweisen. Diese Phasenlage kann auch die Übertragungsrichtung kennzeichnen, so daß eine Unterscheidung zwischen Steuersignalen in Vorwärtsrichtung und Steuersignalen in Rückwärtsrichtung in einfacher Weise durch Auswertung der Phasenlage der Steuersignale möglich ist. Dies stellt eine sehr vorteilhafte Art der Kennzeichnung des einem Steuersignal jeweils zugeordneten Steuerbefehls dar, da entsprechend der Zahl der möglichen Phasenlagen die verschiedensten Kennzeichnungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen.

Beispielsweise kann ein Steuersignal hinsichtlich eines Synchronisationsbefehls, eines Zeilenanfangsbefehls, eines Zeilenendebefehls, eines Papierschneidebefehls usw. gekennzeichnet sein. Besondere Kenn-

Zeichnungssignale sind damit nicht erforderlich, so daß die Übertragungsbandbreite gering gehalten werden kann. Durch die einfache Kennzeichnung der Übertragungsrichtung kann ohne erhöhten Steueraufwand auch der Duplexbetrieb durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Übertragung der Steuersignale zweckmäßig derart weiter ausgebildet sein, daß die Steuersignale jeweils als ein binäres Wort erzeugt werden, das den Zeitpunkt der jeweils folgenden Informationsübertragung und ferner einen Synchronisationsüberwachungsbefehl kennzeichnet. Ein Synchronisationsüberwachungsbefehl kann einer der vorstehend genannten verschiedenen Steuerbefehle sein, da die mit ihnen hervorgerufenen Funktionen insgesamt synchron mit der fernen Sendebzw. Empfangsstelle ablaufen müssen. Die Erzeugung der Steuersignale in Form binärer Worte ermöglicht eine besonders einfache zeitmultiplexe Zuordnung einer bestimmten Phasenlage zu jedem Steuersignal, da Binärsignale ohne großen Aufwand zeitlich quantisierbar sind.

Ein Sendeempfänger zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zweckmäßig derart ausgebildet, daß eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Steuersignale mit logischen Schaltungen vorgesehen ist, die die Steuersignale in Form besonderer, jeweils eine Informationsübertragungszeit und einen Synchronisationsüberwachungsbefehl kennzeichnender binärer Worte in vorbestimmter zeitlicher Folge erzeugen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die Faksimile-Bildübertragungstechnik. Bekannte Faksimile-Bildübertragungsanlagen enthalten einen Abtaster zur zeilenweisen zyklischen Abtastung eines zu übermittelnden Originalbildes und zur Erzeugung von dem Informationsinhalt des Bildes entsprechenden zu übertragenden Bildsignalen, einen Schreiber zur Aufzeichnung eines Abbildes des Originalbildes auf einem Aufzeichnungsträger durch empfangene Bildsignale, Einrichtungen zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen zur Steuerung ihres Betriebes, eine taktgesteuerte Schaltung zur zeitlichen Kennzeichnung und Aufteilung des zu übertragenden Signalverlaufs und eine taktgesteuerte Schaltung zur Aufteilung der Signalübertragungszeit in Bildsignalzeiten und Austastzeiten. Ein Sendeempfänger zur Verwendung in einer solchen Faksimile-Bildübertragungsanlage kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Schaltung zur Unterteilung der Austastzeiten in eine Anzahl Steuersignalübertragungszeiten und ein von den Bildsignalen und den die Bildsignalzeiten kennzeichnenden Taktimpulsen angesteuertes UND-Gatter enthalten, das die Bildsignale an eine Sendesteuerschaltung der Bildübertragungsanlage weiterleitet und diese zusammen mit der Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Steuersignale ansteuert.

Ein solcher Sendeempfänger ermöglicht gleichfalls einen Duplexbetrieb ohne eine über die normalen Erfordernisse für die Steuersignalübertragung hinausgehende Bandbreite.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben, in denen die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Faksimiletechnik als Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild eines Faksimilesystems für Duplexbetrieb, das mit der vorliegenden Erfindung arbeitet,

Fig. 2a und 2b die Impulsformen, wie sie bisher als Ablenkimpulse bei Kathodenstrahlabtastung verwendet wurden,

F i g. 3 a bis 3 d idealisierte Spannung-Zeit-Verläufe, die die multiplexe Unterteilung der Rücklaufzeit gemäß einem Merkmal der Erfindung zeigen,

F i g. 4 a und 4 b Zeilensprungbilder, die gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Synchronisations- und Bildsignale enthalten,

ίο F i g. 5 ein Blockschaltbild einer Generatorschaltung für synchrone Zeilensprungimpulse,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Abtast-Digitalkonverters und

F i g. 7 ein Blockschaltbild eines Schreibe-Digitalkonyerters.

In F i g. 1 ist ein Faksimilesystem für Duplexbetrieb dargestellt, das gemäß der Erfindung arbeitet. Bekanntlich wird bei einer Faksimileübertragung ein in einen örtlichen Abtaster 11 eingegebenes Schriftstück an einem fernen Faksimileschreiber 13 reproduziert, wozu in dem Abtaster Signale erzeugt werden, die übertragen werden und die Betriebsweise des fernen Schreibers steuern. Bei einem vollwertigen Duplexsystem kann die Information gleichzeitig in beiden Richtungen übertragen werden, wodurch es möglich ist, ein mit dem lokalen Abtaster abgetastetes Schriftstück mit einem fernen Schreiber zu reproduzieren, während ein Schriftstück, das mit einem fernen Abtaster abgetastet wurde, mit dem lokalen Schreiber reproduziert werden kann.

Da die Betriebsweise des örtlichen und des fernen Abtasters sowie des örtlichen und des fernen Schreibers identisch sind, wird im folgenden der Einfachheit halber lediglich eine Faksimileverbindung in einer Richtung beschrieben. Bei der Abtastung eines Schriftstückes wird von diesem das im Abtaster erzeugte Licht reflektiert und fällt auf eine Aufnahmeeinrichtung, z. B. eine Photo vervielfacherröhre, die die in ihrer Stärke sich ändernden Lichtsignale in elektrische Signale umwandelt. Diese in ihrer Stärke sich ändernden elektrischen Signale können als amplitudenmodulierte Signale übertragen werden oder werden zuerst in bestimmte Spannungspegel umgesetzt, d. h. sie werden digitalisiert, wobei ein bestimmter Pegel den Zustand »schwarz«, ein anderer Pegel den Zustand »weiß« kennzeichnet. Während es vorteilhaft ist, die vorliegende Erfindung auf ein digitalisiertes System anzuwenden, bedeutet dies jedoch nicht eine notwendige Einschränkung. Die willkürlich sich ändernden Bildsignale sowie besondere Steuersignale, die noch beschrieben werden, werden dem Abtast-Digitalkonverter 15 zugeführt.

Die auf diese Weise dem Eingang des Abtast-Digitalkonverters 15 zugeführten Bildsignale werden aus einem nichtsynchronen Bildsignalverlauf in einen synchronen Signalverlauf umgewandelt. Steuersignale werden in den Signalverlauf eingesetzt oder aus vom Abtaster eingegebenen Steuersignalen erzeugt und zur Übertragung in Zeitmultiplexaufteilung in den Signalstrom eingegeben. Allgemein gesprochen, werden diese Steuersignale in das Bildsignal während der Rücklaufzeit der Abtasteinrichtung eingesetzt. Diese zusammengesetzten Bild- und Steuersignale werden dann einem Eingang einer im Sender vorgesehenen datenverarbeitenden Einrichtung 17 zugeführt, die die Signale in eine Form umsetzt, die zur Übertragung über beispielsweise Mikrowellen, Breitbandkabel o. ä. geeignet ist. Auf der Empfangsseite werden die Signale

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über eine datenverarbeitende Einrichtung 19 einem den nichtsynchronen Bildsignalverlauf zeitlich zu

Schreibe-Digitalkonverter 21 zugeführt, der die Bild- kennzeichnen.

und Steuersignale voneinander trennt und die zur Wie in der genannten Patentanmeldung ausgeführt

Steuerung des fernen Schreibers geeignete Form von wird, ist es zur richtigen Decodierung der gegenein-

Steuer- und Betätigungssignalen erzeugt. 5 ander versetzten Abtastsignale erforderlich, daß im

Eine in derartigen Faksimilesystemen verwendbare Empfänger der richtige Zeittakt zur Darstellung der Abtasteinrichtung ist der Lichtpunktabtaster. Dieser gewählten Versetzung der Signale verwendet wird. In besteht im allgemeinen aus einer Kathodenstrahlröhre F i g. 4 ist ein gemäß der vorliegenden Erfindung comit zugeordneten Ablenkschaltungen zur periodischen diertes oder kombiniertes Zeilensprung-Synchronisa-Ablenkung eines Elektronenstrahles auf einem Leucht- ίο tionssignal dargestellt, das ein Zeilensprungbit zur schirm, der als punktförmige Lichtquelle dient. Bei Kennzeichnung des Abtastanfanges sowie zur Kennder Abtastung wird das so erzeugte Licht durch ein zeichnung dessen ungerader oder gerader Ordnungs-Objektiv auf das zu übertragende Schriftstück geleitet, zahl enthält. Wie in F i g. 4 a dargestellt, wird ein von wo aus es auf die Aufnahmeschaltung reflektiert ungeradzahliger Abtastvorgang mit dem binären Wort wird. In ähnlicher Weise besteht eines der vielen be- 15 null eins null null eins eins null eins gekennzeichnet, kannten Schreibgeräte für Faksimilegeräte aus einem wobei der untere Pegel den Wert null und der obere Kathodenstrahlabtaster in Verbindung mit einer dreh- Pegel den Wert eins repäsentiert. In ähnlicher Weise bar gelagerten xerographischen Selentrommel. Bei zeigt Fig. 4b ein entsprechendes Signal, das einen einem solchen System stellen die am örtlichen Ab- geradzahligen Abtastvorgang kennzeichnet, in dem taster erzeugten besonderen Spannungspegel die 20 es sich durch das Anfangsbit von dem Kennzeichen Bildinformation dar und betätigen oder steuern den des ungeradzahligen Abtastvorganges unterscheidet. Lichtstrahl der Kathodenstrahlröhre am fernen Schrei- Dieses Signal hat also den Wert eins eins null null ber, wobei dieser für schwarz bzw. weiß dunkel- bzw. eins eins null eins. Bei der in den Fig. 4a und 4b hellgesteuert wird. gezeigten Darstellung ist das Anfangsbit als Zeilen-

Fig. 2a zeigt eine sägezahnförmige Impulsform, 25 sprungbit verwendet, wobei eine Null den geradzahli-

wie sie üblicherweise an die Ablenkanordnung einer gen Abtastvorgang und eine Eins den ungeradzahli-

Kathodenstrahlröhre angelegt wird. Während des gen Abtastvorgang kennzeichnet. Es kann jedoch

linear ansteigenden Teiles des Impulses wird der auch zur Kennzeichnung des Zeilensprunges jedes

Elektronenstrahl über die Fläche des Leuchtschirmes andere Bit in dem gezeigten Signalverlauf verwendet

mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Wäh- 30 werden. Beispielsweise kann zu diesem Zweck das

rend der Rücklaufzeit RT wird der Strahl dunkel- letzte Bit des jeweiligen Verlaufes dienen,

gesteuert und auf seinen Anfangspunkt zurückgeführt, Im dargestellten Fall liegt das kombinierte Syn-

wonach er für einen weiteren Abtastvorgang bereit chronisations- und Zeilensprungsignal im zweiten

steht. Fig. 2b zeigt ein Zeitdiagramm, das der säge- Teilzeitraum der unterteilten Rücklaufzeit. Diese

zahnförmigen Impulsform entspricht und wobei die 35 Lage des kombinierten Signals kann in jeden anderen

Bildinformation während des Teiles 23 erzeugt und der Teilzeiträume verlegt, d. h. multiplex eingesetzt

der Strahl während des Rücklaufes 25 zurückgeführt werden und ist lediglich zur Erläuterung im zweiten

wird. Teilzeitraum dargestellt. Die zur Erzeugung der kom-

Wie in Fig. 3 a dargestellt, ist die Rücklauf zeit binierten Signale verwendeten Anordnungen werden gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung in 40 im folgenden noch im Zusammenhang mit den weiteeine Anzahl bestimmter Zeiträume 1, 2 ... n-1, η ren Figuren beschrieben. Ferner werden noch andere aufgeteilt. Durch Aufteilung der Rücklaufzeit in eine Vorwäts- und Rückwärtssteuersignale und Einrich-Anzahl bestimmter Signalzeiträume, kann eine An- tungen zu deren Erzeugung innerhalb jedes der in zahl von Vorwärts- und Rückwärtssignalen vorteil- F i g. 3a dargestellten Teilzeiträume beschrieben,
haft in den Ubertragungssignalstrom während der 45 In F i g. 5 ist eine logische Schaltung in Form eines anderenfalls nicht ausgenutzten Teile der Rücklauf- Blockschaltbildes zur abwechselnden Erzeugung unzeit eingesetzt werden. Wie dargestellt ist, kann die geradzahliger und geradzahliger Synchronisations-und Rücklaufzeit in η Teilzeiträume eingeteilt werden, Zeilensprungsignale dargestellt. Der Zeitsignaloszillawobei statt des dargestellten gleichmäßigen Abstan- tor 31 erzeugt einen Impulszug, der dem Eingang des auch jede andere geeignete Unterteilung gewählt 50 eines «-stufigen Zeitgebers 33 zugeführt wird. Der werden kann. Wie im folgenden noch ausführlicher Zeitgeber besteht aus einer Anzahl hintereinander erläutert wird, können die aus der Rücklaufzeit ge- geschalteter bistabiler Elemente, die einen Zähler bilbildeten Teilzeiträume zur Übertragung von Rück- den. Abhängig von den Signalen des Oszillators 31 wärts- sowie von Vorwärtssteuersignalen ausgenutzt führt der Zähler 33 nacheinander in einer vorbewerden. Wie in den F i g. 3 b, c und d gezeigt ist, kann 55 stimmten Folge Zählschritte durch. Eine logische ein einzelnes Signal in dem ihm zugeordneten Zeit- Schaltung 35, die aus einer Anzahl von UND-Gattern raum durch den Taktgenerator erzeugt werden, wo- besteht, ist mit einer entsprechenden Zahl von Eindurch ein entsprechender Steuerbefehl in der im fol- gangen mit vorbestimmten Stufen des Zählers vergenden beschriebenen Weise abgegeben wird. bunden und dient zur Auswahl bestimmter Zeiträume,

In der deutschen Patentanmeldung 1487 803 ist 60 beispielsweise eines jeweiligen Teilzeitraumes der

die Anwendung abgestufter oder gegeneinander ver- Rücklaufzeit des Abtaststrahles. Entsprechend der

setzter Abtastvorgänge aufeinanderfolgender Zeilen Ansteuerung dieser Schaltung bei einem vorbestimm-

für eine Digital-Faksimileeinrichtung an Hand eines ten Teilzeitraum, beispielsweise bei dem in den F i g.

Verfahrens sowie einer Anordnung zu dessen Durch- 3a und 4a und b gezeigten zweiten Teilzeitraum der führung beschrieben. Die jeweiligen Abtastvorgänge 65 Rücklaufzeit, aktiviert die logische Schaltung einen werden hierbei entsprechend ihrer ungeraden oder Eingang der UND-Gatter 37 und 39, die jeweils das

geraden Ordnungszahl bezeichnet, und eine besondere ungeradzahlige bzw. geradzahlige Gatter darstellen. Phase eines Zeitimpulsverlaufes wird verwendet, um Eine Flip-Flop-Schaltung 41 für den ungeraden und

geraden Zustand wird zentralgesteuert oder ist als Kippschaltung ausgeführt, die abhängig von bestimmten Signalen, d. h. dem Austastimpuls, der von dem Zeitsignalzähler 33 abgegeben wird, je nach Zustand des Zählers und nach ihrem eigenen Anfangszustand den einen oder den anderen Schaltzustand annimmt. Die Ausgänge dieser Kippschaltung 41 sind jeweils mit einem Eingang der UND-Gatter 37 und 39 verbunden. Werden die Eingänge eines der beiden Gatter gleichzeitig aktiviert, so wird ein Ausgangssignal erzeugt, das dem Eingang einer Diodenmatrix 43 zugeführt wird. Diese erzeugt einen Impulszug, der demjenigen gemäß F i g. 4a oder b entspricht. In einer noch zu beschreibenden Weise wird dieses kombinierte Synchronisations- und Zeilensprungsignal multiplex in den Bildsignalstrom eingesetzt, und zwar während eines Teilzeitraumes der Rücklaufzeit, und wird auf diese Weise zu dem fernen Schreiber-Digitalkonverter übertragen, wodurch eine positive Kennzeichnung eines jeden Abtastvorganges als geradzahliger und ungeradzahliger Abtastvorgang möglich ist.

In F i g. 6 ist ein Blockschaltbild eines Abtast-Digitalkonverters dargestellt, der gemäß der Efmdung ausgebildet ist. Ein Faksimileabtaster 11, der in üblicher Weise ausgebildet sein kann, setzt die von einem abgetasteten Schriftstück erhaltenen Lichtsignale in Bildsignale um, die gemäß den aufeinanderfolgenden Abtastzeilen des Schriftstückes erzeugt werden. Die Bildsignale werden dann einer Impulsformerstufe zugeführt, die sie in ein Zweipegelsignal oder ein digitalisiertes Signal umsetzen. Die Zweipegelsignale des Abtasters werden dann einem Bildsignalwandler 47 zugeführt, in dem die nichtsynchronen Zweipegelsignale in einen zeitlich gekennzeichneten oder synchronisierten Signalverlauf umgewandelt werden, in dem alle Vorgänge zu bestimmten Zeitpunkten stattfinden. In der beschriebenen Einrichtung sind die vorbestimmten Zeitpunkte von einem Taktzeitgenerator 49 abgeleitet, der durch einen Basisoszillator 51 gesteuert wird. Bei anderen Ausführungsformen können die Taktsignale durch eine Einrichtung erzeugt werden, die nicht im Faksimilesender selbst angordnet, sondern mit dem Übertragungssystem verbunden ist. Die Taktsignale können eine Frequenz von 250 kHz zur Verwendung bei der kommerziellen breitbandigen Nachrichtenübertragung, wie sie unter der Bezeichnung »TelpakC« bekannt ist, bis etwa 2500Hz zur Verwenwendung bei normalen Telephonverbindungen haben. Der Taktzeitgenerator 49 erzeugt die Zeitbezugsimpulse zur Steuerung der logischen Verknüpfungsschaltungen des Abtast-Digitalkonverters in einer vorbestimmten Zeitfolge. Der Zeittaktgenerator 49 kann aus einer Anzahl hintereinander geschalteter bistabiler Elemente bestehen, die in Form eines Zählers ausgebildet sind. Dieser ist dann mit einer geeigneten logischen Schaltung verbunden, die in Übereinstimmung mit dem Inhalt des Zählers vorbestimmte Zeiträume wirksamschaltet. Auf diese Weise werden die Signale des Basisoszillators 51 dem Zeittaktgenerator 49 zugeführt, der verschiedene Zeitbezugssignale zu den zur Steuerung der verschiedenen Funktionen des Faksimilesenders geeigneten Zeitpunkten erzeugt.

Wie bereits beschrieben, ist eines dieser Zeitbezugssignale ein Bildaustastsignal, das dem Abtaster 11 zur Steuerung der Abtastfrequenz und des Zeitverlaufes zugeführt wird. Dieses Austastsignal wird auch einem UND-Gatter 53 zugeführt, das die Bildsignale während der nichtausgetasteten Zeit des Abtastvorganges durchschaltet. Das Austastsignal wird ferner einer Flip-Flop-Schaltung 54 für ungeraden und geraden Schaltzustand zugeführt, die die Austastimpulsfrequenz halbiert, wodurch ein Ausgangssignal mit zwei Pegeln erzeugt wird, deren Werte sich gemäß der Kennzeichnung für die ungeraden und geraden Abtastvorgänge des Abtasters 11 unterscheiden. Der

ίο Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 54 ist auf den BiIdsignalwandler 47 und auf die Schaltung 65 zur Ezeugung der Synchronisations- und Zeilensprungimpulse geführt. Der Ausgang des UND-Gatters 53 ist auf den Signalübertragungsausgang 57 geführt, wo der BiIdsignalverlauf und die multiplex eingegebenen Überwachungssignal, die im folgenden noch eingehender beschrieben werden, auf geeignete Weise codiert, moduliert oder anderweitig gewandelt werden, bevor sie über eine Nachrichtenverbindung übertragen werden. Der Ubertragungsausgang und die Codiereinrichtung sind im allgemeinen ein Teil des Ubertragungsweges, der durch die Nachrichtengesellschaften eingerichtet wird, und sind für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung.

Der Abtast-Digitalkonverter enthält ferner ein Schieberegister 59, dessen Ausgang mit einem Eingang des ODER-Gatters 55 zur multiplexen Eingabe der Steuersignale in den Bildsignalverlauf während der Austastzeiträume verbunden ist. Das Schieberegister kann in bekannter Weise aus einer Anzahl hintereinander geschalteter bistabiler Elemente bestehen, deren Zahl von der Wortlänge der verwendeten Überwachungssignale abhängt.

Die Eingänge der verschiedenen Stufen des Schieberegisters 59 sind über eine Diodenmatrix 43 mit einer Anzahl von Generatoren für Überwachungssignale verbunden. Diese sind der Vorwärtssteuergenerator 61, der Rückwärtssteuergenerator 63 und der Synchronisations- und Zeilensprunggenerator 65.

Diese Generatoren geben ein bestimmtes digitales Wort in das Schieberegister 59 ein, wobei jeweils die Diodenmatrix 43 zu einem durch den Taktzeitgenerator 49 für den jeweiligen Generator bestimmten Zeitpunkt angesteuert wird. Beispielsweise können diese Zeitpunkte durch die verschiedenen in den F i g. 3 b, c und d gezeigten Impulse gekennzeichnet werden, die zu Beginn der ersten drei Teilzeiträume der Rücklaufzeit auftreten. Auf diese Weise wird ein jeweiliges Steuerwort in das Schieberegister 59 auf Befehl des Zeittaktgenerators 49 über die Diodenmatrix 43 eingegeben und danach während der Rücklaufzeit auf das ODER-Gatter 55 ausgespeichert. Wie bereits beschrieben, treten am Ausgang des Schieberegisters 59 eine Anzahl besonderer Überwachungssteuersignale in vorbestimmten Zeiträumen auf. Mit den durch den Zeittaktgenerator 49 erzeugten Zeilensprungzeitimpulsen wird das Schieberegister 59 zurückgestellt, während das UND-Gatter 53 durch den Austastimpuls gesperrt wird. Auf diese Weise bestehen die am Ausgang des ODER-Gatters 55 auftretenden Signale aus einem synchronen Faksimilesignalverlauf, in den die Überwachungssteuersignale multiplex eingesetzt sind.

In Verbindung mit F i g. 5 wurde bereits eine Ausführungsform eines Generators für Synchronisationsund Zeilensprungimpulse beschrieben. In ähnlicher Weise sind der Vorwärtssteuergenerator 61 und der Rückwärtssteuergenerator 65 mit einer logischen Ver-

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knüpfungsschaltung versehen, die auf die im Abtaster erzeugten Steuersignale ansprechen. Beispielsweise ist es erwünscht, an einen fernen Schreiber Signale zu übertragen, die die Eingabe eines abzutastenden Schriftstückes in den Abtaster anzeigen. Ferner sollen der Beginn einer Übertragung und die Länge des jeweils zu übertragenden Schriftstückes signalisiert werden. Für ein Nachrichtennetz, in dem durch automatische Vermittlungssysteme eine Anzahl von vollwertigen Duplexverbindungen von einem Teilnehmer zu jedem anderen Teilnehmer hergestellt werden kann, ist es vorteilhaft, Signale zur automatischen Steuerung der Vermittlungseinrichtungen zur Vergung zu haben, so daß der gewünschte Teilnehmer jeweils ausgewählt werden kann. Die Eingänge der jeweiligen Steuergeneratoren werden mit Gleichspannungssignalen gespeist, die die jeweiligen Verknüpfungsschaltungen selektiv derart betätigen, daß die einheitliche Erzeugung von Uberwachungscodewörtern mit der Diodenmatrix in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Zeitgeberimpuls des Zeittaktgenerators 49 möglich ist.

Bei einer vollwertigen Duplexverbindung ist es ferner erwünscht, einen örtlichen Schreiber mit einem fernen Abtaster zu verbinden. Wird beispielsweise der ferne Abtaster in Betrieb gesetzt, so wird von diesem Abtaster 11' zu dem örtlichen Schreiber 13' (F i g. 1) ein Synchronisationssignal gesendet. Abhängig von dem Auftreten dieses Signals wird der Basisoszillator des Schreibe-Digitalkonverters 21' synchron mit dem Basisoszillator des Abtast-Digitalkonverters 15' eingeschaltet. Ist in einem solchen Falle der örtliche Schreiber in Synchronismus, so soll ein entsprechendes Signal an den fernen Abtaster 11' gesendet werden. Bei Auftreten des Synchronisationszustandes werden die entprechend bezeichneten Eingänge des Rückwärtsteuergenerators 63 (Fig. 6) aktiviert und beim nächsten geeigneten Teilzeitraum zum multiplexen Einsatz der Steuersignale wird die Diodenmatrix durch den Rückwärtssteuergenerator 63 angesteuert, wodurch in das Schieberegister 59 das geeignete Rückwärtsüberwachungs-Steuerwort eingegeben wird. Dieses Steuerwort wird dann über das ODER-Gatter 55 in Serie ausgespeichert und zum fernen Schreiber-Digitalkonverter 21 übertragen, in dem es aus dem Signalverlauf herausgetrennt wird und zur Signalisierung des Bereitzustandes des Schreibers 13 an den Abtast-Digitalkonverter 15' verwendet wird.

In F i g. 7 ist das Blockschaltbild eines Schreiber-Digitalkonverters dargestellt, der mit dem Abtast-Digitalkonverter aus F i g. 6 vergleichbar ist. Er führt einige bestimmte Operationen durch, die darin bestehen, daß er den aus Bildsignalen und Steuerdaten bestehenden Signalverlauf empfängt und daß er aus diesem die Synchronisations- und sonstigen Steuerinformationen trennt. Danach erzeugt er ein Ablenksignal synchron mit dem ankommenden Datenverlauf zur Steuerung des Schreibers sowie die normalen zur Betätigung des Schreibers entsprechend den empfangenen Bildsignalen erforderlichen Impulse.

Die zusammengesetzten Bild- und Steuersignale werden in Serie der datenverarbeitenden Einrichtung 19 (F i g. 1) entnommen und auf den Eingang eines Schieberegisters 71 geführt. Dieses wird gesteuert durch die Taktsignale des Taktzeitgenerators 73. Der Taktzeitgenerator 73 erzeugt eine Folge von Taktimpulsen, die denen des Abtast-Digitalkonverters ähnlich sind. Er wird durch den Basisoszillator 75 angesteuert. Beim Schreiber-Digitalkonverter werden die Ausgangssignale des Taktzeitgenerators 73 in einer noch zu beschreibenden Weise synchronisiert, in dem ein Zähler vorgesehen ist, der durch empfangene Synchronisationssignale selektiv gesteuert wird.

Die aus dem Schieberegister 71 erhaltenen Bildsignale werden über ein UND-Gatter 79, dessen zweiter Eingang mit einem Austastsignal des Zeittaktgenerators 73 angesteuert wird, einer Schaltung 77 zur Empfangssynchronisation zugeführt. In dieser Schaltung werden die Bildsignale durch in geeigneter Weise abgeleitete, den ungeraden oder geraden Zustand angebende Signale des Empfangsgenerators 84 für Synchronisation und Zeilensprung synchronisiert, so daß jeder Abtastvorgang einheitlich gekennzeichnet ist und die empfangsseitige zeitliche Festlegung der empfangenen Signale zur Anwendung für den Schreiber 81 erleichtert wird. Der Schreiber 81 kann in bekannter Weise ausgebildet sein und besteht beispielsweise aus einer drehbar gelagerten xerographischen Selentrommel in Verbindung mit einem Lichtpunktabtaster. In einer derartigen Einrichtung bewirken die empfangsseitig synchronisierten Signale eine selektive Einschaltung des Elektronenstrahles der Kathodenstrahlröhre für jeden schwarzen Flächenabschnitt sowie eine Abschaltung für jeden weißen Flächenabschnitt.

Die Ausgänge der verschiedenen zum Schieberegister 71 gehörenden bistabilen Elemente sind mit den Eingängen einer Dioden-Decodiermatrix 83 verbunden. Diese ist wiederum mit einer Anzahl von Generatoren zur Erzeugung von Überwachungssignalen verbunden. Diese empfangsseitigen Genera- toren sind der Generator 85 für Rückwärtssteuerung, der Generator 87 für Vorwärtssteuerung und der Generator 84 für Synchronisations- und Zeilensprungimpulse. Auf diese Weise wird analog der bereits beschriebenen Erzeugung von Überwachungssignalen eine Decodierung der vorher im Signalverlauf enthaltenen Uberwachungssteuersignale vorgenommen, wodurch über die Matrix 83 und entsprechende Zeitsignale des Taktzeitgenerators 73 zur jeweils richtigen Zeit ein einheitliches Ausgangssignal erzeugt wird, das entsprechend den Multiplex-Steuerzeiten, wie sie für die F i g. 3 und 4 beschrieben wurden, zeitlich festgelegt ist.

Beim Betrieb der Einrichtung werden die multiplex zusammengesetzten Bild- und Steuersignale im Schreiber-Digitalkonverter voneinander getrennt und in der richtigen Phasen- und Zeitlage zur Steuerung des Schreibers verwendet. In ähnlicher Weise werden die Vorwärts- und Rückwärtssteuersignale empfangen, neu erzeugt und zur Ausführung der jeweiligen Überwachungsfunktion verwendet. Zur weiteren Erklärung verschiedener Einzelheiten eines mit der vorliegenden Erfindung arbeitenden Systems sei auf die bereits genannte Patentanmeldung verwiesen, auf die hier Bezug genommen wurde.

Vorstehend wurden Verfahren und Einrichtungen zur Erzeugung, multiplexen Zusammensetzung und Trennung von Vorwärts- und Rückwärtsüberwachungssteuersignalen während bisher nicht ausgenutzter Zeiträume der Signalübertragung für Faksimile- oder graphische Übertragungssysteme beschrieben. Diese Ausführungen dienen lediglich dem Verständnis der Erfindung und sollen diese in keiner Weise einschränken.

Während der beschriebene Konverter als eine besondere Einrichtung im Übertragungssystem beschrieben wurde, können die verschiedenen Überwachungssignalfunktionen gleich gut auf einen Faksimilesendeempfänger oder den jeweiligen Abtaster bzw. Schreiber verwendet werden. Statt der Unterteilungen der aufeinanderfolgenden Rücklaufzeiten in der gezeigten und beschriebenen Weise in einander entsprechende Überwachungs-Teilzeiträume kann ein zyklisches Codier- oder Signalverteilungsschema verwendet werden, bei dem vorbestimmte Überwachungssignalzeiten zur Signalisierung verschiedener Funktionen in einer zyklischen oder periodischen Folge während mehr als einer Rücklaufzeit dienen. Dies bedeutet, daß eine vorbestimmte Anzahl von Rücklaufzeiten oder deren Teilzeiträume zur Verwirklichung verschiedener Überwachungsfunktionen in einer zyklischen Folge vollendet werden kann.

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Duplexübertragung von Informationen und zyklisch wiederholten, verschiedene Arten von Steuerbefehlen kennzeichnenden Steuersignalen in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zwischen zwei Sendeempfängern, bei dem der gesamte Übertragungszeitraum in gleichlange Informationsübertragungszeiten unterteilt ist, zwischen denen Steuersignalübertragungszeiten vorgesehen sind, insbesondere für zeilenweise zyklisch gesteuerte Faksimile-Übertragungen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuersignalübertragungszeit jeweils sendeseitig in eine Anzahl von Steuersignalintervalle aufgeteilt wird, in denen die zu übertragenden Steuersignale mit jeweils einer bestimmten, ihnen sowohl entsprechend der Art des ihnen zugeordneten Steuerbefehls als auch entsprechend der jeweiligen Übertragungsrichtung sowie der Einordnung in ein Steuersignalintervall bestimmter Ordnung fest zugeordneten Phasenlage in vorbestimmter Reihenfolge zeitmultiplex übertragen werden, und daß eine Identifizierung bzw. Unterscheidung zwischen Steuersignalen in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung jeweils empfangsseitig durch Auswertung der Phasenlage der Steuersignale mittels eines Taktgenerators erfolgt, der durch eine nur mit empfangenen periodischen Synchronisiersignalen angesteuerte Synchronisierschaltung synchronisiert wird und einen taktgesteuerten Zählvorgang für die Steuersignalintervalle auslöst, wobei eine Trennung der Steuersignale von Informationssignalen durch Eingabe der übertragenen Signale in ein Schieberegister und entsprechend dem Zählvorgang selektive Ausspeicherung aus dem Schieberegister erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale jeweils als ein binäres Wort erzeugt werden, das den Zeitpunkt der jeweils folgenden Informationsübertragung und ferner einen Synchronisationsüberwachungsbefehl kennzeichnet.

3. Sendeempfänger zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Steuersignale mit logischen Schaltungen (43, 61, 63, 65) vorgesehen ist, die die Steuersignale in Form besonderer, jeweils eine Informationsübertragungszeit und einen Synchronisationsüberwachungsbefehl kennzeichnender binärer Worte in vorbestimmter zeitlicher Folge erzeugen.

4. Sendeempfänger nach Anspruch 2 oder 3 zur Verwendung in einer Faksimile-Bildübertragungsanlage, die einen Abtaster zur zeilenweisen zyklischen Abtastung eines zu übermittelnden Originalbildes und zur Erzeugung von dem Informationsinhalt des Bildes entsprechenden zu übertragenden Bildsignalen, einen Schreiber zur Aufzeichnung eines Abbildes des Originalbildes auf einem Aufzeichnungsträger durch empfangene Bildsignale, Einrichtungen zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen zur Steuerung ihres Betriebes, eine taktgesteuerte Schaltung zur zeitlichen Kennzeichnung und Aufteilung des zu übertragenden Signalverlaufs und eine taktgesteuerte Schaltung zur Aufteilung der Signalübertragungszeit in Bildsignalzeiten und Austastzeiten enthält, gekennzeichnet durch eine Schaltung (33) zur Unterteilung der Austastzeiten in eine Anzahl Steuersignalübertragungszeiten und durch ein von den Bildsignalen und den die Bildsignalzeiten kennzeichnenden Taktimpulsen angesteuertes UND-Gatter (53), das die Bildsignale an eine Sendesteuerschaltung (55) der Bildübertragungsanlage weiterleitet und diese zusammen mit der Schaltungsanordnung (43, 61, 63, 65) zur Erzeugung der Steuersignale ansteuert.

5. Sendeempfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (43, 61, 63, 65) zur Erzeugung der Steuersignale ein Schieberegister (59) enthält, dessen Ausgang auf die Sendesteuerschaltung (55) geführt ist und dessen Eingänge mit einer Matrix (43) zur parallelen Einspeicherung binärer Worte verbunden sind, die durch logische Verknüpfungsschaltungen (61, 63, 65) erzeugt werden, welche durch Taktimpulse und durch jeweils eine bestimmte Art von Steuerbefehlen des Abtasters (11) bzw. des Schreibers (81) angesteuert werden.

6. Sendeempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister (59) aus einer Anzahl η bistabiler Elemente besteht, die in Form eines Zählers miteinander verbunden sind, wobei η eine ganze Zahl größer als 2 ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen