DE2516332A1

DE2516332A1 - Verfahren zur codierung von elektrischen signalen, die bei der abtastung eines graphischen musters mit aus text und bild gemischtem inhalt gewonnen werden

Info

Publication number: DE2516332A1
Application number: DE19752516332
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Ing Heinlein; Wolfgang Dipl Ing Postl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-04-15
Filing date: 1975-04-15
Publication date: 1976-10-28
Also published as: FR2308262A1; NO148765B; DE2516332C2; NL7603416A; IT1059715B; NO761147L; GB1549739A; NO148765C; FR2308262B1; BE840787A

Description

Verfahren zur Codierung von elektrischen Signalen, die "bei der Abtastung eines graphischen Musters mit aus Text und Bild gemischtem Inhalt gewonnen v/erden

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Codierung von elektrischen Signalen, die bei Abtastung eines graphischen Musters mit aus Text und Bildern gemischten Inhalt gewonnen v/erden.

Es ist bekannt, z.B. bei der Faksimileübertragung von Hustern, die sowohl Text als auch Bilder enthalten, die durch Abtastung der zu übertragenden Muster gewonnenen elektrischen Signale su codieren. Dabei ist es erv/ünsciit, ein möglichst kurzes Codesigr.al zu erzeugen, um bei der Übertragung solcher Signale bei gegebener Übertragungszeit mit möglichst wenig Kanalkapazität oder bei gegebener Ka;ialke.pazität mit möglichst wenig Übertragungszeit auszukommen. In analoger Wfsise ist es erwünscht, daß auch im Falle der Speicherung dieser Signale möglichst kurze Codesignale erzeugt werden, um mit möglichst venig Speicherkapazität auszukommen. Ein solches möglichst kurzes Codesignal kann durch Wahl eines optimalen Code3 gewonnen v/erden. Die V/ahl eines optimalen Codes ist abhängig von dem zu codierenden Signal, beispielsv.'eise erweist sich für die Codierung eines bei der Abtastung eines Textes gewonnenen Signals ein anderer Code als optimal als für die Codierung eines bei der Ab-tastung von Bildern gev/onnenen Signals. Dies bedeutet jedoch, daS zur Übertragung von Hustern mit aus Text- und Bildinhalt gemischten Inhalt ein sowohl für die Text- wie für die Bildbestandteile optimaler Code nicht gefunden werden kann.

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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur optimalen Codierung von Signalen anzugeben, die "bei der Abtastung eines graphischen Musters mit aus Text und Bild gemischtem Inhalt gewonnen wurden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß erfindungsgemäßi das graphische Muster in Teilbereiche unterteilt wird und zur Codierung der bei der Abtastung von im wesentlichen Bildbestandteile enthaltenden Teilbereiche gewonnenen elektrischen Signale ein Bildcode verwendet wird, während zur Codierung der bei der Abtastung von im wesentlichen Textanteile enthaltenden Teilbereiche gewonnenen elektrischen Signale ein Textcode verwendet wird, wobei unter einem Bildcode ein für die Bildcodierung und unter einem Textcode ein für die Textcodierung günstiger Code verstanden wird.

Vorteilhafterweise werden als Teilbereiche durch ¥eißblö"cke begrenzte Bereiche verwendet. Unter einem Weißblock ist ein rechteckförmig begrenzter Bereich des Musters mit überwiegend weißem Inhalt zu verstehen, dessen Grenzen parallel zu zwei bevorzugten orthogonalen Richtungen sind, die als horizontal und vertikal bezeichnet werden. Die Wahl dieser Richtungen ist in in allgemeinen naheliegender Weise durch die Art des Musters und durch die verwendete Abtastmethode gegeben. Unter einem Bereich mit überwiegend weißem Inhalt x3t ein Teilbereich zu verstehen, dessen Informationsgehalt nach einem willkürlichen meist naheliegenden Kriterium unter einer gegebenen Schranke liegt. Ein solches Kriterim besteht z.B. bei einem farbigen graphischen Muster -etwa einer Illustrierten- darin, daß sich die Xiuminanz des Musters innerhalb 99$ der Fläche des Bereichs um weniger als 5$ des Unterschieds zwischen dem Weiß- und dem Schwarzwert vom Weißwert unterscheidet, wobei die Wahl anderer Schranken als der Werte 99$ und 5$ dem Ermessen anheimgestellt ist und die günstigste Wahl experimentell ermittelt werden kann. Als Bereich mit überwiegend weißem Inhalt im

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Sinne der Erfindung wird auch jeder zwar in der Ebene des Musters, jedoch außerhalb des Musters liegende Bereich "betrachtet .

Unter einem in horizontaler bzw. vertikaler Richtung von einem Weißblock begrenztem Bereich ist vorzugsweise ein Bereich des Musters zu verstehen, dessen Grenzen rechteckförmig, und zwar parallel zu den Grenzen des Weißblocks sind, und dessen senkrecht zur horizontalen bzw. vertikalen Richtung verlaufende Grenzen in ihrer gesamten Länge mit den Grenzen jeweils eines Weißblocks zusaomenfallen.

Es ist jedoch für die Erfindung belanglos, ob man unter einem zu codierenden, durch Weißblöcke begrenzten Bereich einen wie oben beschriebenen Bereich oder einen wie oben beschriebenen Bereich zuzüglich eines beliebigen Anteils der begrenzenden Weißblöcke versteht, denn die Weißblöcke enthalten defini— tionsgemäß keine wesentliche Information, so daß das durch Abtastung und Codierung eines solchen Teilbereichs entstandene Godesignal im wesentlichen von dem im Teilbereich enthaltenen Anteil der begrenzenden Weißblöcke unabhängig ist.

Dabei erfolgt die Feststellung der Grenzen der Teilbereiche - sofern diese nicht bereits bekannt sind - nach Abtastung des Musters oder zumindest eines Teiles des Musters, in dem der vermutete Teilbereich liegt, aus dem Abtastsignal, wobei die oben als Beispiel genannten Kriterien, die die Luminanz, den Weißwert und den Schwarzwert des Musters betreffen, nunmehr für das der Luminanz zugeordnete Abtastsignal bzw. für die dem Weiß- und dem Schwarzwert zugeordneten Abtastsignalwerte gelten.

Zu einer besonders einfachen und deshalb vorteilhaften Aufteilung bei Mustern mit in sog. Spalten oder Druckspalten angeordneter Information, z.B. Zeitungen, gelangt nan, wenn

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man sur Begrenzung der Teilbereiche in horizontaler Richtung nicht beliebige Weißblöcke einer bestimmten horizontalen Mindestausdehnung heranzieht, sondern die Zwischenräume zwischen benachbarten Spalten (zuzüglich der Grenzen des Musters), an sich besonderen Weißblöcken, da die Lage dieser Spalten entweder vorbekannt oder wegen der großen vertikalen Ausdehnung der Spalten leicht zu finden ist. Weißblöcke innerhalb der Druckspalten können ggf., zusätzlich berücksichtigt werden.

Falls nicht von vornherein bekannt ist, welchen Inhalt ein bestimmter Teilbereich hat und ob daher ein Bild- oder Textcode zu verwenden ist, wird vorzugsweise das bei der Abtastung des Teilbereiches gewonnene elektrische Signal mit einem Textcode und das bei der gleichen oder einer weiteren Abtastung gewonnene elektrische Signal mit einem Bildcode codiert, die beiden Codesignale zwischengespeichert und dann das mit dem Textcode erzeugte Codesignal weiterverwendet, falls seine Länge das Produkt aus der Fläche des Teilbereiches und einem Proportionalitätsfaktor nicht überschreitet, während andernfalls das mit dem Bildcode erzeugte Codesignal verwendet wird.

Da Bilder in graphischen Mustern durch flächenmodulierte Punktraster dargestellt sind und die Rasterstruktur keine wesentliche Bildinformation enthält, ist es vorteilhaft, das Abtastsignal, das mit einem Bildcode codiert werden soll, durch Abtastung einer Abbildung mit reduzierter Auflösung des abzutastenden Teilbereichs su gewinnen, unabhängig davon,, ob ein anderes Abtastsignal durch Abtastung des gleichen Teilbereichs gewonnen und mit einem Textcode codiert wird oder nicht. Dabei ist die Auflösung der Abtastung so zu bemessen, daß zwar die Rasterstruktur, nicht aber die wesentliche Bildinformation bei der Abtastung verlorengeht.

Eine Abbildung mit reduzierter Auflösung läßt sich mit verschiedenen bekannten Verfahren erreichen. Das einfachste be—

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steht in einer unscharfen optischen Abbildung, ein weiteres aus einer unscharfen elektronischen Abbildung, z.B. wenn zur Abtastung eine Fernsehkamera verwendet wird; ein weiteres Verfahren ist die Vergrößerung des abtastenden Lichtflecks bei einen flying-spot-Scanner; ein weiteres Verfahren ist die Simulation einer Abbildung reduzierter Auflösung mit Hilfe eines Rechners, dessen Eingang das gleiche Abtastsignal, das zur Codierung mit dem Textcode verwendet wird oder geeignet ist, zugeführt wird und an dessen Ausgang auf Grund der Simulation' ein Signal erscheint, das die gleiche Form hat wie ein durch Abtastung einer Abbildung reduzierter Auflösung des Teilbereichs gewonnenen Signal.

Die Erfindung ist hier und im folgenden ausgehend von einem realen graphischen Huster beschrieben worden, das in geeigneter Weise abgetastet wird, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das zur Übertragung dieses Musters geeignet ist. Es versteht sich jedoch von selbst, daß ein auf andere Art und Weise erzeugtes elektrisches Signal, das ein solches Huster simuliert, z.B. ein mit Hilfe einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage gewonnenes Muster in gleicher Weise behandelt werden kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Figur beschrieben.

Die Figur zeigt eine Codiereinrichtung mit einem Codierer 1, der das zugeführte zu codierende Signal S^ mit einem Textcode codiert und einen Codierer 2, der das zugeführte zu codierende Signal Sg mit einem Bildcode codiert. Den beiden Codierern 1 und 2 sind Speicher 3 und 4 nachgeschaltet, in denen das am Ausgang der Codierer 1. und 2 erscheinende Codesignal abgespeichert v/erden kann. Die Ausgänge der Speicher 3 und 4 sind über den Schalter 8 mit dem Ausgang der Codiereinrichtung 9 verbunden. Ferner sind ein Zähler 5 vorgesehen, dessen

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Stand sowohl positive als auch negative Werte annehmen kann, und der "bei nicht negativem Stand ein Steuersignal S^ an den Steuereingang 10 des Schalters 8 abgibt. Der Zähler 5 hat zwei Eingänge 6 und 7» wobei ein Impuls am Eingang 6 eine positive Portschaltung des Zählers um m Einheiten und ein Impuls am Eingang 7 eine negative Portschaltung des Zählers um η Einheiten bewirkt, wobei m und η willkürlich wählbare, ggf. einstellbare ganze Zahlen sind. Solche Zähler gehören zum Stand der Technik, da entsprechende Einrichtungen in einfachsten Rechenmaschinen realisiert sind.

Das Signal S₁ ist ein bei der Abtastung des zu codierenden graphischen Musters erzeugtes elektrisches Signal. Das Signal S₂ ist ein bei der Abtastung einer Abbildung reduzierter Aullösung des gleichen Musters bzw. des gleichen Teilbereiches eines Musters erzeugtes elektrisches Signal. Der Codierer 1 arbeitet z.B. mit einem üblichen Textcode. In ähnlicher Weise arbeitet der Codierer 2 mit einem an sich bekannten Bildcode. Die so gewonnenen Codesignale werden in den Speichern 3 und abgespeichert. Nach beendeter Abspeicherung der beiden Codesignale wird über den Schalter 8 eines der beiden Codesignale zum Ausgang 9 der Codiereinrichtung ausgelesen. Die Steuerung des Schalters 8 und damit die Entscheidung darüber, ob der Inhalt des Speichers 3 oder der Inhalt des Speichers 4 an den Ausgang 9 gelangt, erfolgt durch den Zähler 5. liegt an dem Steuereingang 10 kein Signal, so behält der Schalter 8 die stark eingezeichnete Schalt st ellung, d.h. daß der Textcode des Codierers 1 verwendet wird. Sobald jedoch an dem Steuereingang ein Steuersignal erscheint, wird der Schalter 8 in die gestrichelt gezeichnete Stellung umgelegt. Vor Beginn der Codierung jeweils eines Teilbereiches wird Zähler 5 auf Null gestellt, so daß Schalter 8 sich in der stark gezeichneten Stellung befindet.

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Während der Abspeicherung des vom Codierer 1 erzeugten Codesignals wird dem Eingang 6 des Zählers 5 für jede im Speicher abgespeicherte Informationseinheit, z.B. für jedes Bit oder Byte, ein Zählimpuls zugeführt. Ebenso wird dem Eingang 7 des Zählers eine Folge von Taktimpulsen T. zugeleitet, deren Anzahl der Fläche des codierten Teilbereichs bzw. der Länge des dem Eingang von 1 zugeführten zu codierenden Signals proportional ist. Dabei wird allerdings vorausgesetzt, daß als Bildcode ein Code verwendet wird, der ein Codesignal erzeugt, dessen Länge der Fläche des codierten Teilbereichs bzw. der Länge des zu codierenden Signals proportional ist. Viele bekannte Bildcodes, z.B. die sog. DPCM, erfüllen diese Voraussetzung. Die Folge der Taktinpulse kann in bekannter V/eise aus der Folge der Takt impulse gewonnen v/erden, die zur Abtastung des Musters benötigt werden, wobei ggf. Frequenzteilung oder »Vervielfachung angewendet werden kann. Der Vervielfachungs- oder Teilungsfaktor sowie die oben erwähnten Zahlen m und η kennen empirisch so ermittelt werden, daß die Einrichtung möglichst gut funktioniert.

Das Auslesen eines der Speicher 3 oder 4 erfolgt nach dem Ende der Codierung und Abspeicherung der beiden Codesignale. Sofern das Auslesen des einem Teilbereich zugeordneten Codesignals simultan mit dem Codieren des nächsten Teilbereichs erfolgen soll, was zwar in Betracht gezogen wird, jedoch keine Voraussetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, da zwischen der Codierung verschiedener Teilbereiche in bekannter Weise, wie z.B. bei sog. Seitenlesern (Beleglesern) beliebige Pausen vorgesehen sein können, muß hinreichende Pufferspeicherung innerhalb der Codierer 1 und 2 vorgesehen sein. Ein Pufferspeicher ist an sich Bestandteil vieler Codierer und dort zur Codierung erforderlich.

1 Figur

5 Patentansprüche

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β 0 R R /. W Π f, 9 Π

Claims

Patenta n Sprüche

1/ Verfahren zur Godierung von elektrischen Signalen, die bei der Abtastung eines graphischen Musters mit aus Text und Bildern gemischtem Inhalt gewonnen "werden, dadurch ge kennzeichnet , daß das graphische Muster in Teilbereiche unterteilt wird und daß zur Codierung der bei der Abtastung von im wesentlichen Bildanteile enthaltenden Teilbereiche gewonnenen elektrischen Signale ein Bildcode verwendet wird, während zur Codierung der bei der Abtastung von im wesentlichen Textanteile enthaltenden Teilbereiche ein Textcode verwendet wird.
2. Terfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß als horizontale Begrenzung der Teilbereiche ■Weißblöcke nit einer bestimmten horizontalen Mindestausdehnung verv/endet werden.
3. "Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß als vertikale Begrenzung der Teilbereiche Weißblöcke mit einer bestimmten vertikalen Mindestausdehnung verwendet werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein bei der Abtastung eines Teilbereichs mit unbekanntem Inhalt gewonnenes Abtastsignal mit einem Textcode und das gleiche oder ein zweites Abtastsignal mit einem Bildcode codiert wird, daß die beiden hierbei gewonnenen Codesignale zwischengespeichert v/erden und daß das mit dem Textcode codierte Godesignal verwendet wird, falls seine länge nicht größer ist als da3 Produkt aus der Fläche des Teilbereiches Tand einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor, während andernfalls das mit dem Bildcode erzeugte Codesignal verwendet wird.

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P Π 9 fi h U / Π /₊ 9 Π

Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet , daß.zur Gewinnung des Abtastsignals, das mit einem Bildcode codiert werden soll, der abzutastende Teilbereich vor oder während der Abtastung mit einer derart verminderten Auflösung abgebildet wird, daß eine darin enthaltene Rasterstruktur unterdrückt wird.

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