DE2253378C3 - Verfahren und Anordnung zur Codierung von Faksimilesignalen - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Codierung von FaksimilesignalenInfo
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Description
a) In denjenigen Zeilen, in denen die obenerwähnte
Schwelle nicht überschritten wird, wird überhaupt
keine Codierung unternommen und das Originalsignal wird unverändert übertragen. Da in solchen
Zeilen der Kompressionsfaktor I ist. liegt der gesamte Kompressionsfak'or desto niedriger, je
größer der Anteil an solchen Zeilen ist; dieser Anteil ist jedoch im Durchschnitt nicht vernachlässigbar
Und dürfte in der Größenordnung von 50% liegen,
b) Die Schwelle, bei deren Überschreitung der Codierer auf Adreßcodierung übergeht, ist fest
eingestellt, Und durch die maximale Anzahl von Bildelementen gegeben, die zwischen zwei benachbarten
Zeilen unterschiedlich seih dürfen. Dieser
Umstand hat eine nicht optimale Anpassung des Codes zn die Struktur der jeweiligen zu codierenden
Unterlagen zur Folge.
Durch die deutsche Auslegeschrift 21 01 447 ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem Lauflängen-Codierung
und Adreßcodierung der Differenzelemente benachbarter Zeilen zur Übertragung einer graphischen
Vorlage gleichzeitig erfolgen.
Ferner ist ,n der DE-OS 20 11 801 eine Anlage
beschrieben, bei der für unterschiedliche Bildteile unterschiedliche Codewortlängen verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine einfache Anordnung zur Codierung
von Faksimilesignalen anzugeben, welche den Korn- <5 pressionsfaktor der Lauflängen-Codierung durch Miteinbeziehung
der Abhängigkeit zwischen Bildelementen in vertikaler Richtung wesentlich verbessert.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß je nach dem Ergebnis eines Entscheidungskriteriums die Kompression
entweder durch die Lauflängen-Codierung oder durch die Adreßcodierung der Differenzelemente
zweier benachbarter Zeilen durchgeführt wira.
Durch die Erfindung ist es möglich, der. bisher
erreichbaren Kompressionsfaktor ohne wesentlichen Mehraufwand wesentlich zu erhöhen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Entscheidungskriterium für die Art der Codierung durch
einen Vergleich der Anzahl der für jede der zwei möglichen Code notwendigen Codeworte gebildet und »
jeweils diejenige Codierung gewählt, welche die geringste Anzahl Codeworte enthält. Durch diese
Maßnahme liegt die Schwelle für die Wahl des einen oder des anderen Codes nicht fest, sondern wird für jede
Zeile an den Informationsinhalt der Zeile optimal ^ angepaßt. Dadurch wird eine weitere Erhöhung des
Kompressionsfaktors erzielt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels für den Coder und für den Decoder näher
erläutert. Es zeigen
F1 g. 1 Bluckschaltbild eines Codierers für Faksimilesignale
gemäß der Erfindung,
F i g. 2 Blockschaltbild eines Decodierers für Faksimilesignale
gemäß der Erfindung.
F i g. 1 zeigt einen Codierer, bei dem das zu komprimierende Faksimiles.ignal 1 gleichzeitig einem
Schieberegister 2 und einem Schieberegister 4 zugeführt wird. Beide Schieberegister werden durch den
Abtasttakt Γ fortgeschaltet. Das Schieberegister 2 hat soviele Stellen, wie Abtastpunkte in einer Zeile
vorhanden sind. Eine Antivalenzschaltung 3 ist mit ihren beiden Eingängen zum einen am Eingang des Schieberegisters
2 und zum anderen an dessen Ausgang angeschlossen. Die Ausgangssignale 6 der Antivalenzschaltung
3 gelangen zum einen zum ersten Eingang eines Zählers 9 und zum anderen an den Eingang eines
Schieberegisters 20, das ebenfalls soviele Stellen hat, wie Abtastpunkte in einer Zeile vorhanden sind, und das
vom Abtasttakt Tweitergeschaltet wird.
Ebenso wie beim Schieberegister 2 befinden sich auch &o
bei dem zweistufigen Schieberegister 4. das ebenfalls vom Abtasttakt T weitergeschaltet wird, am Eingang
Und Ausgang die Eingangsleitungen einer Antivalenzschaltung 7, deren Ausgangssignal 8 zum zweiten
Eingang des Zählers 9 führt. Die Eingangssignale am f>5
ersten Eingang das, Zählers 9 veranlassen den Zähler
vorwärts zu zählen und die Eingangssignale am anderen Eingang des Zählers 9 veranlassen ihn rückwärts zu
zählen. Der Zähler wird durch das Zeilensynchronisationssignal Zjeweils auf 0 zurückgesetzt. Je nachdem, ob
die Differenz des Zählers positiv oder negativ ist, gibt ^r
an seinem Ausgang ein positives oder negatives Signal 10 ab. Der Ausgang des Zähleis 9 ist mit dem Eingang
einer bistabilen Abtasthalteschaltung verbunden, die jeweils beim Vorliegen des Zeilensynchronisationssignals
Z den positiven oder negativen Wert am Ausgang des Zählers 9 übernimmt und für die Dauer einer Zeile
zwei Signale 12 und 13 entgegengesetzten Vorzeichens an den Ausgängen Q und Q abgibt. Diese Ausgartgssignale
i2 und 13 führen jeweils an einen Eingang der UND-Glieder 14 und 15, wobei eines der Ausgangssignale
12 oder 13 als Steuersignal St zur Codeerkennung weiter verwendet wird.
An dem Ausgang des Schieberegisters 2 ist ein zweistufiges Schieberegister 18 angeschlossen, das vom
Abtasttakt T gesteuert wird und an dem in der gleichen Weise wie am Schieberegister 4 eine Antivalenzschaltung
19 angeschlossen ist, deren Ausgangssigna! 17 dem zweiten Eingang des UND-Glieds -i zugeführt wird.
Der zweite Eingang der UND-Schaltung i5 ist mit dem Ausgang des Schieberegisters 20 verbunden. Die
Ausgänge der UND-Glieder 14 und 15 führen als Eingänge zu einer ODER-Schaltung 16, deren Ausgangssi^nal
21 einem Zähler 22, der ebenfalls vom Abtasttakt Tgetaktet wird, zugeführt wird. Der Zähler
22 erzeugt Adressen, die über dem Pufferspeicher 23 über den Übertragungskanal geschickt werden.
Die F i g. 2 zeigt ;in Ausführuntsbeispiel eines
Decoders, der zur empfangsseitigen Decodierung des komprimierten Faksimilesignals geeignet ist. Die
Worte, aus denen das codierte Signal besteht — in diesem Beispie! sind es 3-Bit-Worte — werden über die
Leitungen 30, 31 und 32 in das Schieberegister 33 eingespeist und mittels des Schiebesignals 34 durchge
schoben. Die Ausgänge des 3teiligen 2stufigen Schiebe
registers 33 sind jeweils mit den ersten Eingängen dreier Äquivalenzglieder 37, 38 und 39 verbunden, deren
zweite Eingänge jeweils mit den Ausgängen eines 3stufigen Zählers 35 verbunden sind. Der Zähler wird
dur.h den in bekannter Weise wiedergewonnenen Abtasttakt Γ fortgeschaltet und über das ODER-Glied
60 entweder durch das in bekannter Weist wiedergewonnene Zeilensynchronisationssginal Zoder durch das
zurückgewonnene Relevanzsignal 36 auf 0 zurückgestellt. Die Ausgänge der Äquivalenzglieder 37,38 und 39
führen zu den drei Eingängen eines UND-Gliedes 40. Bei Übereinstimmung des Ausgangssignals des Zählers
35 mit dem Ausgangssignal des Schieberegisters 33 gibt das UND-Glied 40 das Relevanzsignal 36 ab, das auf
diese Weise zurückgewonnen wird.
Das Relevanzsignal 36 wird einerseits durch den
bistabilen Multivibrator 41 und das nachgeschaltete UND-Glied 42 in bekannter Weise in die decodierte
Bildelementenfolgc 43 gemäß der Run-Längen-Codierung
umgewandelt. Dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 42 wird hierzu der Abtasttakt Tzugeführt. Vom
Ausgang des UND-Gliedes 42 gelangt das run-längencodierte Signal aut den ersten Eingang eines UND-Gliedes
51, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang einer digitalen Abtasthalteschaltung 54 verbunden bt. Der
Abtasthalteschallung 54 wird zu Abtastung das zurückgewonnene Steuersignal 5/ zur Erkennung der
gewählten Codierung zugeführt Um das Steuersignal für die Dauer einer ganzen Zeile für die zu erfolgende
Decodierung zur Verfügung zu haben, wird die Abtasthalteschaltung 54 vom Zeilensynchronisations-
signal so gesteuert, daß sie nur am Anfang einer neu zu decodierenden Zeile das Steuersignal St abfragt und
dieses Signal für die Dauer der Zeilenwiedergabe an die ODER-Schaltung 51 abgibt. Gleichzeitig wird das durch
das Negationsglied 49 invertierte Ausgangssignal der Abtasthalteschaltung 54 dem UND-Glied 50 an seinem
ersten Eingang zugeführt. Der zweite Eingang ist mit dem Ausgang des Antivalenzgliedes 45 verbunden. Die
Ausgänge der UND-Glieder 50 und 51 bilden die Eingänge eines ODER-Gliedes 52, dessen Ausgangssignal
46 der Bildwidergabe-Einrichtung zugeführt wird.
Der Ausgang des ODER-Gliedes 52 ist gleichzeitig mit dem Eingang einer Verzögerungsschaltung 44
verbunden. Diese kann beispielsweise als Schieberegister mit so viel Stellen wie Abtastpunktc je Zeile
vorgesehen sind, ausgebildet sein und durch den Abtasttakt T gesteuert werden. Der Ausgang des
Schieberegisters 44 führt zum zweiten Eingang der bereits genannten Antivalenzgliedes 45.
Sehieberegister 44 und Antivalenzglied 45 dienen zur Decodierung des Relevanzsignals der Adresscodierung.
Hierzu wird das Register 44 mit dem decodierten Ausgangssignal 46 gespeist Und liefert an seinem
*> Ausgang das Signal 47. Das Antivalenzgüed 45 bildet
nun beim Auftreten einer Relevanzmeldung das binäre Komplement des entsprechenden Binärzeichens des
Signals 47 und liefert an seinem Ausgang das decodierte Signal 48.
ίο Im Laufe jeder Zeile liefert eines der beiden Signale
43 und 48, je nach dem jeweils zu decodierenden Code das richtige decodierte Faksimilesignal.
Mi Hilfe eines aus den Verknüpfungsgliedern 49, 50, 51 und 52 gebildeten Umschalters wird nun das
Ιϊ decodierte Faksimilesignal zum Ausgang des Decodiefers
durchgelassen. Der Umschalter wird vom übertragenen Codeerkennungssignal St gesteuert, das während
einer ganzen Zeilendauer im Speicher 54 festgehalten wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Codierung von Faksimilesignalen unter Verwendung der Lauflängen-Codierung und
der Adreßcodierung der Differenzelemente zweier benachbarter Zeilen, wobei die Abtastwerte jeder
Zeile eines zu übertragenden Bildes komprimiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß je
nach dem Ergebnis eines Entscheidungskriteriums die Kompression entweder durch die Lauflängen-Codierung
oder durch die Adreßcodierung der Differenzelemente zweier benachbarter Zeilen durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Entscheidungskriterium für die Art der Codierung durch einen Vergleich der Anzahl der
für jeden der zwei möglichen Code notwendigen Codeworte gebildet wird und jeweils diejenige
Codierung gewählt wird, welche die geringste Anzahl Gooewörter je Zeile enthält.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Art der erfolgten Codierung
durch ein Zusatzsignal mit übertragen wird.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sendespitig die Abtastsignale gleichzeitig einem Schieberegister (2), welches so
viele Stellen aufweist wie Abtastpunkte in einer Zeile vorhanden sind, und einem 2stufigen Schieberegister
(4) zugeführt v/erden,
daß jeweil- ein Antivaienz-Glied (3 bzw. 7) mit
seinen beiden Eingängen zur1 einen am Eingang der Schieberegister (2 bzw. 4) und zum anderen an deren
Ausgang angeschlossen ist. wohsi das am Schieberegister
(2) angeschlossene Antivalenz-Glied (3) Relevanzsignale (6) jeweils zweier benachbarter
Zeilen an den ersten Eingang eines Zählers (9) abgibt und das am Schieberegister (4) angeschlossene
Antivalenzglied (7) Relevanzsignale (8) benachbarter Abtastpunkte einer Zeile an den zweiten Eingang
des Zählers (9) abgibt,
daß der Zähler (9) die Differenz beider Signale (6, X) bildet und am Ende einer abgetasteten Zeile
entsprechend dem Vorzeichen der Differenz ein Signal einer digitalen Abtasthalteschaltung (11)
anbietet, welche dieses Signal für die Dauer einer abgetasteten Zeile speichert und
daß die Ausgänge der Abtasthalteschaltung (U) mit ihren Signalen (12, 13) entgegengesetzten Vorzeichens die Ausgabe der Signale entweder der Lauflängen-Codierung oder der Adreßcodierung in Bn sich bekannter Weise veranlassen.
daß die Ausgänge der Abtasthalteschaltung (U) mit ihren Signalen (12, 13) entgegengesetzten Vorzeichens die Ausgabe der Signale entweder der Lauflängen-Codierung oder der Adreßcodierung in Bn sich bekannter Weise veranlassen.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lauflängen-Codierer an
das Schieberegister (2), welches zur Bildung des Relevanzsignals für die Adreßcodierung dient,
angeschlossen ist, und zur Bildung des zeilenrichtiien
Adreßcodes der Ausgang des Antivalenzgliedes i) mit dem Eingang eines Schieberegisters (20),
dessen Stellenzahl mit der Anzahl der vorgesehenen Abtastpunkte übereinstimmt, Verbunden ist, wobei
der zeilenrichtige Adreßcode am Ausgang des Schieberegisters (20) zur Verfügung steht.
Faksimilesignsle sind zweipegelige Videosignale, die
bei der zeilenweisen Abtastung von Unterlagen ohne graue Stufen, wie beispielsweise Text und Zeichnungen,
entstehen. Infolge der hohen Redundanz dieser Signale ist es zweckmäßig, diese zu komprimieren. Die meisten
bekannten Kompressionsverfahren für Faksimile sind auf die Lauflängen-Codierung (Run-Length-Coding)
zurückzuführen, da sie für zweipegelige Signale besondere Vorteile bietet (NTZ. 1971, H. U, S 564 bis
568).
Die Lauflängen-Codierung nutzt zur Reduzierung der Datenmenge nur die statistische Abhängigkeit zwischen
Bildpunkten in der Abtastrichtung aus. In den Abtastzeilen, in denen viele Schwarz/Weiß-Übergänge
vorhanden sind, bringt die Lauflängen-Codierung kaum einen Vorteil und kann örtlich sogar zu einer Erhöhung
der zu übertragenden Datenmenge führen.
Betrachtet man beispielsweise die Struktur von Schreibmaschinentext, so stellt man fest, daß nur ein Teil
der Abtastzeilen, wie beispielsweise Zeilen mit vielen horizontalen Strichen, eine deutliche Abhängigkeit
zwischen Bauelementen in Zeiienrichtung aufweist. Zeilen mit vielen Einzelpunkten, die vertikalen Strichen
angehören, haben dagegen eine größere Abhängigkeit zwischen Bildpunkten in vertikaler Richtung. Der
Kompressionsfaktor der Codierung läßt sich folglich dadurch erhöhen, daß auch die Abhängigkeit zwischen
Bildelementen in vertikaler Richtung ausgenutzt wird. Zu diesem Zweck wurden Lauflängen-Differenz-Codierungsverfahren
vorgeschlagen. Sie nützen die Abhängigkeit in vertik3ler Richtung dadurch aus, daß nur
Änderungen jeder Lauflänge von Abtastzeile zu Abtastzeile codiert und übertragen werden (Beitrag Nr.
11 des französischen Wetterdienstes, Studiengruppe XIV des CCITT. Frage 2/XIV vom August 1970).
Diese Lauflängen-Differenz-Codierung erfordert jedoch sehr komplizierte Operationen, um alle möglichen
auftretenden Fälle, wie beispielsweise Erscheinen oder
Verschwinden eines Runs zu berücksichtigen. Dadurch sind eine große Vielfalt an Regeln ^ra Entscheidungskriterien zur Klassifizierung der Runs und deren
Verschiebungen von Zeile zu Zeile erforderlich.
Bei einem weiteren bekannten Kompressionsverfahren, das die Korrelation in vertikaler Richtung ausnützt,
arbeitet der Codierer adaptiv, indem er die Korrelation zwischen zwei bi achbarten Teilen feststellt und dann
eine Adresscodierung der sich von Zeile zu Zeile unterscheidenden Bildelemente ausführt, wenn der
Korrelationsgrad eine festgelegte Schwelle überschreitet (deutsche Offenlegungsschrift 21 65 766).
Dieses Verfahren weist jedoch folgende Nachteile auf:
Priority Applications (2)
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DE19722253378 DE2253378C3 (de) | 1972-10-31 | 1972-10-31 | Verfahren und Anordnung zur Codierung von Faksimilesignalen |
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DE2253378B2 DE2253378B2 (de) | 1980-06-12 |
DE2253378C3 true DE2253378C3 (de) | 1981-02-19 |
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ID=5860528
Family Applications (1)
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GB (1) | GB1440378A (de) |
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1972
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-
1973
- 1973-08-31 GB GB4106073A patent/GB1440378A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB1440378A (en) | 1976-06-23 |
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