DE2255887C3

DE2255887C3 - Verfahren zur Codierung von Bild-, insbesondere Faksimilesignalen

Info

Publication number: DE2255887C3
Application number: DE19722255887
Authority: DE
Inventors: Piero Dr.-Ing. 7900 Ulm Zamperoni
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-11-15
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1981-02-26
Also published as: DE2255887B2; DE2255887A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Codierung von Bild-, insbesondere Faksimilesignalen, bei dem das durch zeilenweises Abtasten gewonnene Bildsignal einer Runlängen-Codierung unterworfen wird, jedoch w mit Ausnahme von Zeilenabschnitten vorbestimmten Signalverlaufs, welche andersartig codiert werden.

Stand der Technik

Die Abtastung einer Bildvorlage mit zwei Pegelstu- v> fen, beispielsweise schwarz und weiß, liefert ein binäres Signal, in dem jeder Bildpunkt ein Zeichen beansprucht. Ohne Codierung braucht man also zur Übertragung ein Binärzeichen je Bildelement. Der Informationsgehalt He, darunter versteht man die Bitanzahl je Bildelement, liegt jedoch bei den meisten Bildvorlagen unter I Bit je Punkt.

Es ist bekannt, zur Komprimierung von Faksimilesignalen eine Runlängen-Codierung (RLC, Lauflängencodierung) zu verwenden. Durch die RLC wird die Länge *>*> einer Folge von Bildelementen gleicher Helligkeit durch ein Codewort festgelegter Länge binär codiert (Commune, and Electr., März 1958, S. 33 bis 36).

Aus der Zeitschrift NZT (1971), H. 11, S. 564 bis 568, ist des weiteren eine Sonderform der Runlängen-Codierung bekannt, bei der das durch zeilenweises Abtasten gewonnene binäre Bildsignal einer Runlängen-Codierung unterworfen wird. Jedoch werden Zeilenabschnitte mit vorbestimmtem Signalverlauf andersartig codiert Dabei wird die einer Zeile äquivalente Binärzeichenfolge in Gruppen zu π Bits zerlegt Aufeinanderfolgende Gruppen, die nur Binärzeichen der einen Art enthalten, werden gezählt und die Anzahl der Gruppen als fl-stelüge Dualzahl codiert Gruppen, die ein oder mehrere Binärzeichen der anderen Art enthalten, werden uncodiert d. h. in Form der ursprünglichen Binärzeichenfolge, übertragen. Zur Unterscheidung zwischen codierten und uncodierten π Bit-Gruppen enthält jedes Codewort ein zusätzliches Vorschaltbit

In vielen Fällen läßt sich jedoch mit den bekannten Verfahren nicht die erhoffte Datenreduktion erzielen. Die Abtastung einer detailreichen Bildvorlage, wie beispielsweise eine Schreibmaschinenseite oder eine technische Zeichnung, erfordert eine Auflösung des Aufnahmegerätes, die über die der kommerziellen Fernsehnorm hinausgehen kann. Bei voller Ausnutzung des vorhandenen Auflösungsvermögens muß das Aufnahmegerät so dimensioniert sein, daß die Strichbreite der Bildvorlagen etwa einem bk zwei Bildpunkten entspricht (IEEc Intern. Conf. on Commua, 1968, S. 838 bis 843). Dadurch ergibt sich in der Runlängenverteilung eine große Anzahl von Einzelpunkten mit dem Nachteil, daß der erreichbare Kompressionsfaktor bei den bekannten Verfahren um so kleiner wird, je größer die Anzahl der Einzelpunkte ist Unter Umständen wird die mittlere Zahl der notwendigen Binärzeichen pro Büdelement sogar größer als ohne Codierung.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit kleinem Codierungsaufwand die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden, insbesondere soll bei Text und Zeichnungen ein höherer Kompressionsfaktor als mit den bekannten Verfahren erreicht werden.

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteile

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine höhere Kompression der Datenmenge erzielt als bei den bekannten Verfahren der RLC. Die höhere Kompression hat bei der Übertragung der Daten den Vorteil, bei vorgegebener Kanalkapazität entweder Bandbreite oder Übertragungszeit zu sparen und e^rlaubt bei der Speicherung eine Herabsetzung des Speicheraufwandes.

Bei Text und bei Zeichnungen ist die erreichbare Einsparung an Binärzeichen größer als bei Anwendung der bekannten RLC. Bei Text beträgt die Einsparung etwa '/] der höchstmöglichen Einsparung, die durch einen Optimalcode erreicht werden könnte. Bei einer Zeichnungsvorlage kann ungefähr 90% der höchstmöglichen Einsparung an Binärzeichen erreicht werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Struktur des Codes gemäß der Erfindung,
F i g. 2 ein Flußdiagramm der bei der Codierung

durchzuführenden Vorginge.

Grundgedanke der Erfindung ist es, die große Auftrittshäufigkeit der Einzelpunkte bei Text und Zeichnungen auszunutzen. Es ist daher vorteilhaft, wenn eine getrennte Codierung für Runs und für einzelne Binärzeichen, die im Fall der Faksimileübertragung Einzelpunkten entsprechen, durchgeführt wird. Die Einzelpunkte werden aus Uer RLC ausgeschlossen und stets nur iril einem Binärzeichen codiert Diese Ausschließung erhöht gleichzeitig die mittlere Runlänge der übrigen Runs und damit auch die erreichbare Einsparung an Binärzeichen bei der RLC

FQr die getrennte Codierung wird erfindungsgemäß die in F i g. 1 gezeigte regelmäßige Codestruktur verwendet Einem Codewort ^festgelegter Länge folgt jeweils ein einzelnes Binärzeichen B und umgekehrt Die regelmäßige Struktur ist für die Decodierung günstig. Die Wörter W sind zur Codierung der Runlängen bestimmt, während die einzelnen Binärzeichen B die Aufgabe haben, beim Auftreten eines Einzcipunktes nach einem Run einen vereinbarten Wert, beispielsweise »1«, anzunehmea

Der Zusammenhang zwischen Code und Vorlage ist in F i g. 2 schematisch dargestellt:

Folgt nach einem Run ein Einzelpunkt so wird beispielsweise B = 1 gesetzt Empfangsseitig wird dem dem Einzelpunkt folgenden Run der Helligkeitswert des dem Einzelpunkt vorangehenden Runs zugeordnet

Folgt nach einem Run kein Einzelpunkt, sondern ein

anderer Run, so erhält das Binärzeichen B den komplementären Wert, beispielsweise »0«.

Es wird nun zusätzlich sendeseitig geprüft, ob der vorangehende Run genau die maximal gewählte Länge Law hat Ist dies der Fall so wird, um Zweideutigkeiten bei der Decodierung zu vermeiden, die Runlänge des Runs der Länge L_n,*, um eine Einheit (Bildpunkt) reduziert und die Runlänge des folgenden, komplementären Runs um eine Einheit (Bildpunkt) verlängert

Empfangsseitig wird, fails dem Run kein einzelnes Binärzeichen bzw. einem Einzelpunkt zugeordnetes Binärzeichen folgt, bei einem Run der maximalen Länge Lmu dem nachfolgenden Run der Helligkeitswert des ihm vorangegangenen Runs und bei einem kürzeren Run dem nachfolgenden Run der komplementäre Helligkeitswert des ihm vorangegangenen Runs zugeordnet Durch diese Maßnahme wird die Fehlerverschleppung infolge der Vertauschung der Helligkeits wen aller nachfolgenden Runs verhindert

In vorteilhafter Weise wird der ' ielligkeitswert des ersten Runs jeder Zeile gesondert übertragen. Damit erstreckt sich der Fehlerfortpflanzungsbereich des Systems, wenn keine andere Maßnahme getroffen wird, höchstens bis zum Zeilenende nach dem Auftreten eines Übertragungsfehlers.

Die optimale Runlänge für die Codierung richtet sich nach der zu codierenden Vorlage und liegt zwischen 8 und 64 Bildpunkten pro Run.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Codierung von Bild-, insbesondere Faksimilesignalen, bei dem das durch zeilenweises ϊ Abtasten gewonnene, binäre Bildsignal einer Runlängen-Codierung unterworfen wird, jedoch mit Ausnahme von Zeilenabschnitten vorbestimmten Signalverlaufs, welche andersartig codiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine ge- to trennte Codierung der Runs und für einzelne Binärzeichen durchgeführt wird und die Codierung so erfolgt, daß jeweils einem Codewort festgelegter Länge nur ein Binärzeichen zur Kennzeichnung eines einzelnen Binärzeichens folgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfung auf Vorliegen eines einzelnen Binärzeichens durchgeführt wird, wobei das Vorhandensein eines einzelnen Binärzeichens stets durch das gleiche Binärzeichen, beispielsweise »i«, und das Fehlen eines einzelnen Binärzeichens durch das stets gleiche komplementäre Binärzeichen, beispielsweise »0«, gekennzeichnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig, falls einem Run der Maximallänge L_n^ ein in der Helligkeit komplementärer Run folgt, die Runlänge des Runs der Länge Lau* um eine Einheit reduziert und die Runlänge des folgenden Runs um eine Einheit verlängert übertragen wird und daß e-ipfangsseitig, falls einem Run kein einzelnes Binärzeichen folgt,

bei einem Run der Maximallänge L™, dem nachfolgenden Run der Hell'skeitswert des ihm vorangegangenen Runs und bei einem kürzeren Run dem nachfolgenden Run der komplementäre Helligkeitswert des ihm vorangegangenen Runs zugeordnet wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hellig- *o keitswerte des ersten Runs jeder Zeile gesondert übertragen werden.