DE3538639A1

DE3538639A1 - Bildverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE3538639A1
Application number: DE19853538639
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tokio/Tokyo Tanioka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1986-04-30
Also published as: DE3538639C2; US4959868A

Description

TeDTKE - BüHLING - KlNNE - GbuPE 5SS5ÄSÄ Pellmann - Grams - Struif

ρ Q Ο Γ ο Q Dipl.-Ing. R. Kinne

0 ο O C O α Dipl.-lng. R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent München

30. Oktober I985 DE 5267

Canon Kabushiki Kaisha Tokio, Japan

Bildverarbeitungssystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungssystem, in welchem digitalisierte Bildsignale in Blockeinheiten codiert und gespeichert werden sowie nach Bedarf diese codierten Signale decodiert werden.

Für Bildinformationen einschließlich Zeichen- und Grafikinformationen ist es anzustreben, nach dem Lesen mittels eines Lesegeräts wie eines Kopiergeräts oder dergleichen und dem Digitalisieren dieser Bildinformationen diese digitalisierten Daten für das Abspeichern beispielsweise in eine optische Speicherplattenvorrichtung oder dergleichen zu codieren und zu komprimieren. Da jedoch die Redundanz der Bildsignale in Abhängigkeit von der Bildtönung unterschiedlich ist, ergibt sich ein verschlechterter Komprimierungs-Wirkungsgrad, wenn auf die herkömmliche Weise z.B. ein gesamtes Einzelbild, in dem Zeichen, Fotografien, Figuren und dergleichen gemischt vorliegen, die Datenkomprimierung nur nach einem einzigen Codierverfahren vorgenommen wird.

ORIGINAL INSPECTED

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In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungssystem zu schaffen, in welchem die digitalisierten Bildsignale einer Datenkom-5Primierung unterzogen und mit einem hohen Ausnutzungsgrad gespeichert werden sowie ferner nach Bedarf die Bildsignale decodiert werden.

Ferner sollen erfindungsgemäß die digitalisierten BiId- ^q signale in Rasterfelder aufgeteilt werden und die Anzahl von Blöcken zusammenhängender Rasterfelder im Hinblick auf den Leerbereich in dem jeweiligen Rasterfeld, nämlich auf den Bereich codiert werden, in dem wegen des Hintergrunds oder dergleichen keine Schwarzbildelemente ent-

. r- halten sind.

Gemäß einer Ausgestaltung hat das erfindungsgemäße Bildverarbeitungssystem eine Aufteilungseinrichtung für das Aufteilen eines gelesenen Bilds einer Vorlage in „_n mindestens zwei Arten von Bereichen entsprechend der Bildtönung dieses gelesenen Bilds, eine Codiereinrichtung zum Codieren dieser Bereiche nach jeweils voneinander verschiedenen Codierverfahren und eine Speichereinrichtung für das Speichern der codierten Bilddaten, wobei die Speichereinrichtung zu den Bilddaten für einen jeweiligen Bereich Daten über 'die Art des Bereichs und die Größe der kleinsten Fläche in diesem Bereich hinzufügt und diese Daten speichert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat das erfindungsge-30

mäße Bildverarbeitungssystem eine Speichereinrichtung zum Speichern eines digitalisierten Bilds, eine Unterscheidungseinrichtung für das Aufteilen des Speicherbereichs der Speichereinrichtung in rechteckige Rasterfelder einer vorbestimmten Größe und für das Erkennen der in den jeweiligen Rasterfeldern enthaltenen Bildinformationen

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und eine Codiereinrichtung zum Komprimieren und Codieren des Bildbereichs nach einem ersten oder nach einem zweiten Codierverfahren entsprechend dem Erkennungsergebnis der Unterscheidungseinrichtung, wobei für einen mittels der Codiereinrichtung codierten bestimmten Datenwert diesem Codesignal ein die Lauf- bzw. Folgelänge dieser bestimmten Datenwerte anzeigendes Codesignal hinzugefügt wird, wodurch ein dichteres Komprimieren ^q ermöglicht werden kann.

Das erfindungsgemäße Bildverarbeitungssystem in einer weiteren Ausgestaltung hat eine Speichereinrichtung zum Speichern eines digitalisierten Bilds, eine Aufteilungseinrichtung zum Aufteilen des Speicherbereichs der Speichereinrichtung in rechteckige Rasterfelder, in denen jeweils mindestens ein einzelnes Zeichen aufgenommen werden kann, eine Unterscheidungseinrichtung zum Erkennen des jeweils in einem Rasterfeld enthaltenen Bildbereichs

__n und eine Codiereinrichtung zum Komprimieren und Codieren des Bildbereichs nach einem ersten oder nach einem zweiten Codierverfahren entsprechend dem Erkennungsergebnis der Unterscheidungseinrichtung.

__ Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung des erfindungsgemäßen

Bildverarbeitungssystems gemäß einem Ausführungs-30

beispiel.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Verarbeitungsablaufs bei dem Ausführungsbeispiel.

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Fig. 3 ist eine Darstellung, die eine in einen Seitenspeicher eingegebene Vorlage veranschaulicht.

Fig. 4(a) und 4(b) sind Häufigkeitsdiagramme in x- bzw. y-Richtung.

Fig. 5(a) und 5(b) sind Darstellungen, die Verfahren

zum Bestimmen der Abmessungen von Rasterfeldern ,Q in der x- bzw. y-Richtung veranschaulichen.

Fig. 6 zeigt eine eingegebene Vorlage, die in bestimmte Rasterfelder aufgeteilt ist.

_1P. Fig. 7 ist eine Darstellung des Falls, daß für Zeichen unterschiedlicher Größen das gleiche Rasterfeld benutzt wird.

Fig. 8 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für das

Ergebnis in einem Fall zeigt, daß die jeweiligen 20

Bildsignale einer in Rasterfelder aufgeteilten einen Seite als "geeignet" oder "ungeeignet" ermittelt sind.

__ Fig. 9 ist ein Steuerungsablaufdiagramm für eine 2b

Steuereinheit.

Das beschriebene Bildverarbeitungssystem kann ein Einzelgerät oder ein zusammengesetztes System sein.

Die Fig. 1 ist eine Blockdarstellung des Bildverarbeitungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Mit 1 ist ein Bildleseabschnitt bzw. Leser mit einer

Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung wie einer Ladungskopp-35

lungsvorrichtung (CCD) oder dergleichen bezeichnet. Das

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gelesene Bild durch einen Digitalisier- und Koordinatenformungsabschnitt 2 digitalisiert bzw. in Binärwerte umgesetzt. Falls ein schräg liegendes Bild eingegeben wird, wird es gedreht und einer Koordinatenformung unterzogen, um eine Zeichenfolge mit Adressenbereichkoordinaten in einem Seitenspeicher 5 in Übereinstimmung zu bringen; danach wird das Bild in den Seitenspeicher 5 eingespeichert. Mit 3 ist ein Abschnitt bezeichnet, der ein charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystems ist und der "Rasterfeldaufteilungs- und Codierabschnitt" genannt wird. Die codierten Daten werden in einen Datenspeicher 4 eingespeichert.

c Andererseits werden von einem Decodierer 8 entsprechend der Größe von Rasterfeldern die in einem Zeichenfestspeicher 9 gespeicherten Schriftzeichen sowie die codierten Daten ausgelesen und aufeinanderfolgend als Schriftzeichenfolge in den Speicherbereich eines Zeilenspeichers 7

_on abgegeben und eingespeichert. Diese Zeichenfolge wird Zu

mittels einer Ausgabevorrichtung als sichtbares Bild ausgegeben.

Die Grundzüge der Bildverarbeitung in dem Rasterfeldauf_o_ teilungs- und Codierabschnitt 3 bei dem Ausführungsbeispiel werden nun schrittweise anhand des Ablaufdiagramms in Fig. 2 beschrieben.

Schritt 20: Bestimmung der Rasterfeldgröße

Aus Bilddaten D(x, y) für eine einzelne Seite, die in dem Seitenspeicher 5 gespeichert sind, werden Histogramme bzw. Häufigkeitsdiagramme von Schwarzpunkten in der x-Richtung und der y-Richtung aufgestellt. Mit χ und y sind

geeignete orthogonale Koordinatenachsen in dem Seiten-35

speicher 5 bezeichnet.

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Zum Erhalten des Häufigkeitsdiagramms in der x-Richtung wird die Anzahl von Schwarzpunkten für alle y-Koordinatenwerte in bezug auf einen bestimmten x-Koordinatenwert c gezählt. Dieser Zählvorgang wird für alle x-Koordinatenwerte ausgeführt, wodurch das Häufigkeitsdiagramm bzw. die Häufigkeitsverteilung in der x-Richtung erhalten wird. Zum Aufstellen des Häufigkeitsdiagramms in der y-Richtung wird die Anzahl von Schwarzpunkten für alle x-,Q Koordinatenwerte in bezug auf einen bestimmten y-Koordinatenwert ermittelt.

Durch das Anwenden dieses Verfahrens an der Zeichenfolge eines in Fig. 3 gezeigten Schriftsatzes wird in der xp. Richtung ein Häufigkeitsdiagramm gemäß Fig. 4(a) und in der y-Richtung ein Häufigkeitsdiagramm gemäß Fig. 4(b) erhalten. Die "Täler" in den Häufigkeitsdiagrammen nach Fig. 4(a) bzw. 4(b) können als Zwischenräumen zwischen Zeichen bzw. zwischen Zeilen angesehen werden. Falls

gemäß Fig. 3 in einem Schriftsatz die Zeichengröße im 20

allgemeinen konstant ist, sind gemäß den Fig. 4(a) und 4(b) die Häufigkeitsdiagramme periodisch. Falls jedoch Zeichen unterschiedlicher Größen gemischt auftreten oder Figuren oder dergleichen enthalten sind, verlieren die

Kurven der Häufigkeitsdiagramme die Periodizität.
25

Im allgemeinen haben etwa 801 aller Zeichen auf einer einzelnen Seite die gleiche Größe. Daher können unter Heranziehen vorbestimmter Schwellenwerte Sx und Sy für die Gesamtverteilung der Anzahl von Schwarzpunkten in einer jeden Richtung gemäß Fig. 3 Koordinaten (x., y₁) (x„, y?)> (^χ3> ^νχ)> ···· fü^r die Lagen von Zeichen bzw. Zeichenstellen abgeleitet werden. Infolgedessen werden durch Ermitteln von Cx₂ - X₁), Cx₃ - X₂)> (*λ - χ?)

^(xn - ^xn-1³' ^{sowie von (y}2 " >Ί ^}' ^(y3 " ?2^} > ^Cy4 " ^' Cy₅ - γ^),...., Cy_n - y_n_i) Häufigkeitsdiagramme gemäß

-13- DE 5'

Fig. 5(a) bzw. 5(b) erhalten. Nimmt man an, daß die Koordinatenwerte, für die die Häufigkeiten maximal werden, jeweils Mx bzw. My sind, wird die bei dem Schritt 20 bestimmte Rasterfeldgröße vorzugsweise auf Mx Bildelemente in der x-Richtung und My Bildelemente in der y-Richtung gewählt. Es ist ersichtlich, daß bei der Aufteilung der Zeichenfolge auf die Rasterfelder dieser Größe die meisten der Zeichen einzeln in jeweils einem ,Q Rasterfeld enthalten sind.

Ferner kann durch das Ermitteln von (χ. - x'-, ), (x₂ x'₂), ...., (x_n - x'_n) sowie von (y₁ - y'·,), Cy₂ - y'₂) , ..., Cy - y'_n)> das Bilden der Häufigkeitsdiagramme . p. und das darauffolgende Ableiten der Maximalwerte in einer der vorstehend beschriebenen Weise gleichartigen Weise die Zeichengröße mit einer höheren Genauigkeit ermittelt werden. Der auf diese Weise bestimmte Zeichenbereich wird nach Fig. 6 zu Mx' χ My¹.

Die Fig. 6 zeigt die Aufteilung eines Teils des Textes nach Fig. 3 in Rasterfelder der Größe Mx χ My (sowie den als Zeichenbereich erkannten Bereich Mx¹ χ My'). Aus der Fig. 6 ist ersichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystem ein Rasterfeld nicht nur ein

einzelnes Zeichen, sondern auch einen Leerbereich für den Hintergrund enthält. Es werden Daten einschließlich dieses Leerbereichs und des Zeichen codiert, so daß auf die nachfolgend erläuterte Weise mittels des Codierver-

fahrens in dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystem 30

der Komprimierungswirkungsgrad bzw. Ausnutzungsgrad außerordentlich verbessert wird. Ferner werden zusammenhängende Leerbereiche codiert und entsprechend der Leerbereiche sowie der Anzahl der Leerbereiche komprimiert,

was eine beträchtliche Verbesserung des Komprimierungs-35

Wirkungsgrads erlaubt.

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Andererseits kann zwar von dem vorstehend beschriebenen Codierverfahren für eine Vorlage, bei der die Größen der Zeichen gleichförmig sind, ein ziemlich hoher Komprimiere rungswirkungsgrad erwartet werden, jedoch kann für übliche Vorlagen selbst bei der Aufteilung einer ganzen einzelnen Seite in die genannten Rasterfelder und dem Codieren keine Verbesserung des Komprimierungswirkungsgrads erwartet werden, da es selten der Fall ist, daß ,Q gemäß Fig. 3 die Größen der Zeichen gleichförmig sind, und da ferner in gewöhnlichen Vorlagen bzw. Schriftstücken Bereiche mit Figuren und Fotografien enthalten sind.

p. Daher wird nachfolgend ausführlich ein Algorithmus für eine bei einem nächsten Schritt 21 nach Fig. 2 ausgeführte Erfassung von Bereichen erläutert, bei denen das Raster mit der auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmten Größe nicht angewendet werden kann.

Schritt 21: Bestimmung eines für die Rasteraufteilung

ungeeigneten Bildbereichs

Als Bildbereiche, bei denen die Rasteraufteilung ungeeig-

__ net ist, sind folgende Fälle anzuführen:
2b

(1) Zeichen (Zeichensätze) mit unterschiedlichen Größen,

(2) Bereiche mit Figuren und Fotografien;

(3) Zeichenbereiche, an denen der Hintergrund nicht
"weiß" ist (Hintergrund + Zeichen),·

(4) proportional bzw. mit Gradation gedruckte Vorlagen.
30

Der Schritt 21 betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Bilder gemäß den vorstehenden Punkten (1) bis (4) in dem Fall, daß diese in einer gleichmäßigen Zeichenfolge nach

Fig. 6 gemischt auftreten. Dieses Verfahren wird nach-35

stehend erläutert.

QQCOO -15- DE 52Ϊ '

Falls die Zeichenfolge nach Fig. 6 und Zeichen unterschiedlicher Größen (nach Fig. 7) gemäß Punkt (1) gemischt vorliegen und an der Zeichenfolge mit den unterschiedlichen Größen die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren bei dem Schritt 20 abgeleitete Rasterfeldgröße Mx χ My angewandt wird, wird die Zeichenfolge gemäß der Darstellung bei M-1 bis M-4 in Fig. 7 aufgeteilt.

-LQ Beispielsweise ist bei dem Rasterfeld M-1 ein Teil eines Zeichens auch in dem Leerbereich (zwischen Zeilen) im unteren Bereich des Rasterfelds enthalten. Daher kann der Bildbereich mit Zeichen unterschiedlicher Größen dadurch ermittelt werden, daß der Zeichenbereich in dem Rasterfeld bestimmt wird und ermittelt wird, ob in dem Bereich außerhalb des Zeichenbereichs Schwarzbildelemente vorliegen oder fehlen. Hierbei kann bei der Bestimmung des Zeichenbereichs in dem Rasterfeld als Zeichenbereich in dem Feld ein Feld bestimmt werden, das durch den

_on kleineren Wert von Mx und My, nämlich durch Mx χ Mx bestimmt ist, da gemäß Fig. 6 Mx > My ist. Ferner kann zum genauen Erhalten des Bildbereichs das Vorliegen oder Fehlen der Schwarzbildelemente in dem Bereich außerhalb des Zeichenbereichs auf direkte Weise mit dem Zeichenbe-

_2f. reich Mx' χ My' bestimmt werden, statt auf die vorstehend beschriebene Weise nur die Zeichenabstände heranzuziehen.

Selbst bei Zeichen unterschiedlicher Größe kann es gemäß der Darstellung in dem Rasterfeld M-4 nach Fig. 7 der

Fall sein, daß in dem Bereich außerhalb des Zeichenbe-30

reichs kaum Schwarzpunkte auftreten, so daß es daher unmöglich ist, die Bildfläche als "ungeeignet" zu bestimmen. Da jedoch in dem benachbarten Rasterfeld M-3 eine große Anzahl von Schwarzpunkten in dem Bereich außerhalb des Zeichenbereichs vorliegt, ist es offen-

sichtlich möglich, für dieses Rasterfeld"den Bildbereich

OBlGlNAL INS

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als ungeeignet zu bestimmen, so daß die Rasterfelder M-3 und M-4 als ein Rasterfeld als ungeeignet ermittelt werden können. D.h., bei dem Schritt 21 wird die Eignung c für ein jedes Rasterfeld ermittelt. Bei einem nächsten Schritt 22 werden die ungeeigneten Rasterfelder auf zweidimensionale Weise erkannt, so daß ein ungeeigneter Bereich festgelegt werden kann.

, p. Auf gleichartige Weise können die ungeeigneten Bereiche auch mit dem vorstehend genannten Prozess hinsichtlich der Bereiche von Figuren und Fotografien gemäß dem Punkt (2) und hinsichtlich des Bereichs gemäß dem Punkt (3) ermittelt werden, an dem im Hintergrund Bildinformationen

_1P- vorliegen.

Falls jedoch nach Fig. 6 in dem Zeichenbereich des benachbarten Rasterfelds eine beispielsweise zur x-Achse parallele gerade Linie vorliegt, kann nach dem vorstehend

beschriebenen Verfahren der ungeeignete Bereich nicht 20

erkannt werden. Daher werden Mx und My miteinander verglichen und es wird geprüft, ob seitlich in der Richtung der längeren Achse, nämlich der y-Achse des Rasterfelds bei diesem Ausführungsbeispiel einige wenige Schwarzpunkte vorhanden sind. Falls diese vorhanden sind, wird der 25

durch die y-Achse zu teilende Rasterfeldbereich als ungeeignet bestimmt, wodurch die Ermittlung einer solchen geraden Linie ermöglicht ist.

Schritt 22: Absondern der Codierbereiche.

Bei dem Schritt 22 wird ein Bild entsprechend den bei dem Schritt 21 ermittelten ungeeigneten Bereichen in Abhängigkeit von dem Unterschied hinsichtlich der Codierverfahren in folgende Teilbereiche aufgeteilt:
35

(1) einen Teilbereich, in dem das Codieren in

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Bildelemente-Punkteinheiten nach dem modifizierten Huffman- bzw. MH-System, dem modifizierten Read- bzw, MR-System oder dergleichen erfolgt.

g (2) Einen Teilbereich, in dem die Zeichen gemäß der vorstehend beschriebenen Rasterfeldaufteilung codiert werden.

D.h., der größte Teil einer einzelnen Seite (einschließ_in lieh des Weißbereichs) wird bei dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystem entsprechend der Zeichengröße in Rasterfelder aufgeteilt, die jeweils ein einzelnes Zeichen enthalten, so daß daran ein nachfolgend erläuterter Codierprozess vorgenommen werden kann. Es ist jedoch

._ anzustreben, für Mitteltönungsbereiche oder Bereiche mit 15

Figuren und Diagrammen ein bekanntes Codieren in Punkteinheiten anzuwenden.

Wenn beispielsweise gemäß Fig. 8 eine einzelne Seite in

Rasterfelder aufgeteilt wird und angenommen wird, daß an 20

einigen Stellen die (durch Ausfüllen dargestellten) Rasterfelder vorliegen, die bei dem Schritt 21 als ungeeignet ermittelt wurden, werden die Codierbereiche beispielsweise folgendermaßen aufgeteilt: Die durchgehenden

Felderzeilen in der x-Richtung werden als Felderzeilen 25

Y₁, Yy, .... Y~_R bezeichnet. Falls in einer jeweiligen Felderzeile mindestens ein ungeeignetes Rasterfeld vorliegt, wird diese Felderzeile hinsichtlich der x-Richtung dem Codieren (1) in Punkteinheiten unterzogen. Bei diesem

Ausführungsbeispiel wird das MH-Codieren ausgeführt.
30

Daher werden in dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystem die Felderzeilen Y₂ bis Y₄, Yg, Y₁₄ bis Y. _g und Y₂g nach Fig. 8 der MH-Codierung unterzogen, während alle

anderen Felderzeilen der Zeichencodierung unter Raster-35

feldaufteilung unterzogen werden.

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Ferner werden bei der Rasterfeldaufteilung in dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystem die Bereiche, in denen keine Schwarzpunkte vorliegen, als geeignete Rasterfelder behandelt, selbst wenn diese ein Bereich eines Bilds sind; auf diese Weise kann der Komprimierungswirkungsgrad verbessert werden. Zur Steigerung der Auflösungs- bzw. Absonderungsgenauigkeit können geeignete Felderzeilen für zwei Spalten in der y-Richtung, zwischen ,Q die die ungeeignete Felderzeile eingelagert ist, als ungeeignete Felderzeilen behandelt werden, die gleichfalls der MH-Codierung unterzogen werden.

Schritt 23: Rasterfeldaufteilungs-Zeichencodierung.

Bei den Schritten 21 und 22 wird eine einzelne Seite in die Mx χ My-Rasterfelder aufgeteilt und die Ermittlung getroffen, ob ein Rasterfeld ein Feld ist, das ein einzelnes Zeichen enthält. Dementsprechend wird bei dem

_on Schritt 23 die MH-Codierung an den ungeeigneten Raster-20

feldern ausgeführt, während an den Zeichen in den geeigneten Rasterfeldern die Zeichenerkennung für ein jedes Feld ausgeführt wird.

_OI_ Als derartige Erkennungsverfahren wurden schon verschie-25

denartige Verfahren vorgeschlagen, wobei diese Erkennung grundlegend mit der Anwendung irgendeines dieser Verfahren bewerkstelligt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein dynamisches Bildmuster- bzw. DP-Anpas-

sungsverfahren angewandt. Das DP-Anpassungsverfahren ist 30

ein Bildmuster-Anpassungsverfahren mit einer dynamischen

Programmierung. Wenn bei diesem DP-Anpassungsverfahren ein Abstand zwischen einem eingegebenen Bildmuster und einem gespeicherten Wörterbuch- bzw. Verzeichnis-Bildmuster berechnet wird, wird das Bildmuster auf 35

nichtlineare Weise gedehnt oder zusammengezogen und

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dadurch die Bildmuster-Anpassung in der Weise erreicht, daß insgesamt gesehen der Abstand der Bildmuster minimal wird. Als Verzeichnis-Bildmuster werden ungefähr 2000 allgemein gebräuchliche chinesische Schriftzeichen und andere Schriftzeichen herangezogen. Die erkannten Zeichen werden beispielsweise zu zwei ASCII-Codesignalen aus jeweils zwei Byte codiert.

"LQ Schritt 24: Leerfeldercodierung

Wenn bei dem Schritt 23 erkannt wird, daß die Information in einem jeweiligen Feld das Leermuster ist, wird dieses Feld nicht nur zu dem der Leerstelle entsprechenden

, c Codesignal codiert, sondern es wird auch die Lauf- bzw. Folgelänge von zusammenhängenden Leerfeldern gezählt, die beispielsweise der MH-Codierung unterzogen und dann addiert wird. D.h., in den meisten Fällen sind durch das Vorliegen der Leerfelder einige Leerzeilen bzw. Leerspalten in Verbindung mit dem Ende eines Schriftsatzes innerhalb einer einzelnen Zeile oder mit dem Ende eines Absatzes oder Leerzeilen über und unter einer Seite angezeigt. Es ist selten der Fall, daß ein einzelnes Feld leer ist, während statistisch gesehen in vielen Fällen einige _ zusammenhängende Leerfelder oder zusammenhängende Leerfelder für eine ganze Zeile vorliegen. Es ist daher ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystems, daß nur für diese Leerfelder die Anzahl zusammenhängender Felder codiert und addiert wird, wodurch

eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads der Daten-30

komprimierung im Vergleich zu dem Verfahren erreicht wird, daß alle jeweiligen Leerfelder der Codierung zu zwei Byte unterzogen werden. Darüberhinaus kann verglichen mit einem herkömmlichen Blockcodierverfahren die

Datenkomprimierung dadurch herbeigeführt werden, daß 35

hinsichtlich allein des Leerblocks ein größerer Bereich

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als derjenige eines einzelnen Blocks codiert wird.

Schritt 25: Datenspeicherung

Die Einspeicherung in den Datenspeicher erfolgt für eine jede Seite, wobei eine einzelne Seite ferner in Aufzeichnungen für jede Felderzeile aufgeteilt wird. Als Parameter für eine jede Seite sind die Größen Mx und My des ,Q Rasterfelds anzusehen. Als Parameter für eine jede Felderzeile dient eine Codierungsart-Kennung, die anzeigt, ob ein Codierverfahren angewandt wurde oder nicht. Diese Codierungsart-Kennung wird an dem Anfang einer jeden Felderzeile hinzugefügt. Bei dem Ausführungsbeispiel kann die Codierungsart-Kennung zwei Arten von

Codedaten annehmen, zwischen denen für eine jede Felderzeile umgeschaltet wird, an der das MH-Codieren für die Rasterfelder angewandt wird, welche der Codierung in Bildelementeinheiten unterzogen sind.

Der Ablauf der Steuerung nach Fig. 2 wird nun anhand eines praktischen Falls unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 9 erläutert.

_o_ Bei einem Schritt 100 werden die Rasterfeldgrößen Mx und 2b

My nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren ermittelt.

Schritt 102: Die Bildsignale für eine einzelne Seite in dem Seitenspeicher 5 werden in die Mx χ My-Rasterfelder

aufgeteilt.
30

Schritt 104: Es wird eine Felderzeile mit der Breite My in der y-Richtung herausgezogen.

Schritt 106: Für die bei dem Schritt 104 herausgezogene Felderzeile werden die Bildsignale aufeinanderfolgend in

ίο/

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Rasterfeldeinheiten herausgezogen.

Schritt 108: Es wird ermittelt, ob in dem Bereich äußerer halb des Zeichenbereichs des Rasterfelds mindestens ein Schwarzpunkt vorliegt. Damit wird die Unterscheidung zwischen Bildern von Zeichen in unterschiedlichen Größen, Fotografien und dergleichen gegenüber den Bildern von Zeichen in normaler Größe getroffen. Wenn Schwarzpunkte ,_Q vorliegen ("JA"), wird bei einem Schritt 114 das betreffende Rasterfeld als ungeeignet festgelegt.

Schritt 110: Wenn gemäß der Unterscheidung bei dem Schritt 108 in dem Bereich außerhalb des Zeichenbereichs kein Schwarzpunkt vorliegt ("NEIN"), wird bei einem Schritt 110 ermittelt, ob auf der y-Achse mindestens ein Schwarzpunkt vorhanden ist, sowie überprüft, ob in dem Rasterfeld eine mit der x-Achsenrichtung parallele gerade Linie vorliegt oder nicht. Falls bei dem Schritt 110 die Antwort "JA" ist, wird das Rasterfeld bei dem Schritt 114

als ungeeignet bestimmt.

Wenn bei den vorstehend genannten Fällen kein Schwarzpunkt vorliegt, wird das Rasterfeld bei einem Schritt 112

__ als geeignet bestimmt.
25

Schritt 116: Bei dem Schritt 116 wird ermittelt, ob die Bestimmung hinsichtlich der Eignung bzw. fehlenden Eignung an allen Rasterfeldern der Rasterzeile mit der Breite My ausgeführt wurde oder nicht. Falls die Ermittlung an allen Rasterfeldern nicht abgeschlossen ist, kehrt das Programm zu dem Schritt 106 zurück, wonach der vorstehend beschriebene Ablauf wiederholt wird.

Schritt 118: Nach dem Abschluß der Ermittlung an allen Rasterfeldern der entsprechenden einen Felderzeile werden

ORIGINAL INSPECTED

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bei dem Schritt 118 die Ermittlungsergebnisse "geeignet" bzw. "ungeeignet" geprüft. Falls in der Zeile mindestens ein ungeeignetes Rasterfeld vorliegt, wird die MH-Codierung ausgeführt (Schritt 126), wonach die die Ausführung des MH-Codierens anzeigende Codierart-Kennung, ein Umbruchcode und ein Endcode erzeugt werden (Schritt 128).

Schritte 120 bis 129: Wenn alle Rasterfelder in der einen Felderzeile als "geeignet" ermittelt wurden, wird die Feldaufteilungs-Zeichencodierung ausgeführt (Schritt 120). Durch das Erkennen der Zeichen in den Rasterfeldern nach dem vorangehend genannten DP-Anpassungsverfahren

,c werden die Zeichen in ASCII-Codesignale mit jeweils zwei Byte umgesetzt. Wenn in diesem Fall das Rasterfeld ein Leerfeld ist (Schritt 125) wird die Lauf- bzw. Folgelänge nachfolgender Leerfelder gezählt, diese Folgelänge der MH-Codierung unterzogen und hinzugefügt (Schritt 129).

_₀ Wenn andererseits das Folgelängen-Codesignal nicht hinzugefügt werden soll, werden die Schritte 125 und 129 weggelassen. Gleichermaßen kann der Schritt 24 nach Fig. 2 weggelassen werden.

Schritte 130 bis 134: Für jede Felderzeile werden die Codierart-Kennung, ein Endcodesignal und dergleichen hinzugefügt; wenn ferner die Felderzeile die erste Zeile einer Seite ist, werden als Datenwerte Mx und My hinzugefügt, wonach die Daten in den Datenspeicher 4 eingespeichert werden.

Schritte 136 bis 140: Die Arbeitsvorgänge bei dem Schritt 104 und den nachfolgenden Schritten werden wiederholt, bis ermittelt wird, daß alle Rasterfelder einer Seite verarbeitet wurden.

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Decodieren

Das Decodieren erfolgt folgendermaßen: aus dem Datenspeicher 4 wird für eine jeweilige Seite die Aufzeichnung für jede Felderzeile ausgelesen; dann werden z.B. bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend den in den Daten für die erste Zeile gespeicherten Größendaten Mx und My für die Rasterfelder Zeilenspeicher in der x-Richtung mit der

iQ Bildelementanzahl χ My bereitgestellt und die der MH-Codierung unterzogenen Felderzeilen zeilenweise decodiert. Andererseits werden für die der Feldaufteilungs-Zeichencodierung unterzogenen Felderzeilen mittels des Schriftzeichen-Festspeichers aus den Zeichencodes in 2-

, p. Byte-Einheiten die entsprechenden Zeichen in der im Rasterfeldformat unterzubringenden Zeichengröße umgesetzt und in Punktewerte zerlegt. Es sei nun angenommen, daß alle Bereiche außerhalb der Zeichen in den Rasterfeldern als Weißbereiche decodiert werden.

Wenn in den der Feldaufteilungs-Zeichencodierung unterzogenen Felderzeilen das Leercodesignal erzeugt wird, werden durch das nachfolgende Decodieren der MH-Codesignale diese Felderzeilen als Folgelängen von

_,. Leerfeldern decodiert.

Die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden wiederholt für jede Felderzeile ausgeführt, wodurch eine einzelne Seite decodiert wird.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei diesem Ausführungsbeispiel beachtet, daß die Größen von Zeichen auf einem Vorlagenblatt zumeist gleichförmig sind; der Codiervorgang wird nach dem Abschluß der Erkennung der

Zeichen unter Verwendung der Rasterfelder ausgeführt, 35

wobei sowohl die Leerstellen zwischen Zeilen als auch die

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Leerstellen zwischen den Zeichen erfaßt werden. Falls dabei die Rasterfelder die Leerfelder sind, wird auch berücksichtigt, daß statistisch gesehen die Leerfelder zusammenhängend sind, wobei die Folgelänge der Leerfelder durch die MH-Codierung hinzugefügt wird, was eine weitere Datenkomprimierung erlaubt. Darüberhinaus können als Abwandlungsform durch Berücksichtigen der zweidimensionalen Folgelänge unter Verwendung der MH-Codesignale die ,Q Leerfelder innerhalb eines noch weiteren Bereichs der Datenkomprimierung mit einem außerordentlich hohen Wirkungsgrad unterzogen werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung können mit dem _lt- erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystem die Bilddaten unter gesteigerter Datenkomprimierung auf leistungsfähige Weise gespeichert werden. Zusätzlich kann auch bei dem Decodieren durch das Ermitteln der Art und der Größe eines jeweiligen Bereichs ein schnelles Decodieren herbeigeführt werden.

Ferner kann das erfindungsgemäße Bildverarbeitungssystem auch zum Lesen von Zeichen mittels eines optischen Klarschriftlesers verwendet werden, wobei Zeichen in verschiedenerlei Druckschriften wie Zeitungen, Magazinen oder dergleichen mit unbekannten Formaten auf genaue und selektive Weise ausgelesen werden können, was eine Verbesserung des Erkennungsfaktors ergibt. Die in Bildelementeinheiten ausgelesenen Daten können nach einem

anderen Ausleseverfahren ausgelesen oder an einer Anzeige 30

als "zurückgewiesene" (unlesbare) Zeichen angezeigt werden.

Hinsichtlich der Folgelänge besteht keine Einschränkung

auf die Weiß- bzw. Leerdaten; vielmehr kann auch die 35

Folgelänge für die Schwarzdaten in den Bilddaten heran-

ORIGINAL

-25- DE 5267

gezogen und komprimiert werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß in c dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystem die Bildinformationen über Zeichen, Bilder oder dergleichen, die nicht mittels eines nur einzigen Codierverfahrens codiert werden können, in jeweilige Bereiche gesondert und nach einem dem jeweiligen Bereich entsprechenden Codierver-,Q fahren codiert werden können, wobei die Bildinformationen auch decodiert werden können.

Es wird ein Bildverarbeitungssystem angegeben, das eine Speichereinrichtung zum Speichern eines digitalisierten ,p. Bilds, eine Aufteilungsschaltung zum Aufteilen des Speicherbereichs in der Speichereinrichtung in rechteckige Rasterfelder einer vorbestimmten Größe, die jeweils mindestens ein Zeichen umfaßt , eine Unterscheidungsschaltung zum Erkennen des in dem jeweiligen Rasterfeld enthaltenen Bildbereichs und einen Codierer auf-

weist, der den Bildbereich nach einem ersten oder nach einem zweiten Codierverfahren entsprechend dem Erkennungsergebnis der Unterscheidungsschaltung komprimiert und codiert. Das System kann auch einen Decodierer zum Decodieren der gemäß dem ersten oder zweiten Codierverfahren codierten Bildinformationen enthalten. Das zweite Codierverfahren ist ein Codieren in Punktewerten. Wenn im Bildbereich zusammenhängende weiße bzw. leere Felder, nämlich keine Schwarzbildelemente vorliegen, wird die

Folgelänge, nämlich die Anzahl der leeren Felder codiert. 30

Mit diesem System können digitalisierte Bildsignale mit hohem Wirkungsgrad der Datenkomprimierung unterzogen und gespeichert sowie nach Bedarf decodiert werden, wobei sich eine verbesserte Datenkomprimierung ergibt.

- Leerseite -

Claims

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Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 ti pat Telecopier: O 89 - 537377 cable: Germaniapatent München

30. Oktober I985 DE 5267 Patentansprüche

QV Bildverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (5) zum Speichern eines digitalisierten Bilds, eine Aufteilungseinrichtung (2, 3) für das Aufteilen des Speicherbereichs der Speichereinrichtung in rechteckige Rasterfelder, in denen jeweils mindestens ein Zeichen enthalten ist, eine Unterscheidungseinrichtung (3) zum Erkennen eines jeweils in einem Rasterfeld enthaltenen Bildbereichs und eine Codierein- \ richtung (3) zum Komprimieren und Codieren des Bildbereichs nach einem ersten oder nach einem zweiten Codierverfahren entsprechend dem Erkennungsergebnis der Unterseheidungseinrichtung.
2. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilungseinrichtung (2, 3) das digitalisierte Bild in der Speichereinrichtung (5) in vertikaler Richtung sowie in seitlicher Richtung der Rasterfelder integriert und eine Größe des Rasterfelds aus dem Größenverhältnis zwischen dem Integrationswert und einem vorbestimmten Schwellenwert (Sx, Sy) bestimmt.
3. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung (3) aufgrund der Lage von Schwarz-Bildelementen in

ORIGINAL INSPECTED

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einem Rasterfeld erkennt, ob in dem Rasterfeld ein Zeichen enthalten ist oder nicht, und daß die Codiereinrichtung nach dem ersten Codierverfahren codiert, wenn der Bildbereich als Zeichen erkannt ist und ein Zeichen in dem Rasterfeld enthalten ist, und nach dem zweiten Codierverfahren in Bildelementeeinheiten codiert, wenn der Bildbereich als von einem Zeichen verschieden erkannt ist.
4. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Codierverfahren ein Codieren von Punktewerten ist.

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5. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine erste und/oder zweite Decodiereinrichtung (8) zum Decodieren der nach dem ersten bzw. zweiten Codierverfahren codierten Bildinformationen .
6. Bildverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch

eine Aufteilungseinrichtung (2, 3) zum Aufteilen eines gelesenen Bilds einer Vorlage in mindestens zwei Arten von Bereichen entsprechend der jeweiligen Bildtönung des _oc- Bilds, eine Codiereinrichtung (3) zum Codieren der Bereiche nach jeweils voneinander verschiedenen Codierverfahren und eine Speichereinrichtung (4) zum Speichern der codierten Bilddaten, wobei die Speichereinrichtung den Bilddaten für einen jeweiligen Bereich Daten über die Art des Bereichs und die Größe des kleinsten der Bereiche hinzufügt und speichert.
7. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Decodiereinrichtung (8) zum Auslesen der in der Speichereinrichtung (4) gespeicherten BiIddaten und zum Umschalten des Decodierens der ausgelesenen

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Bilddaten für einen jeweiligen Bereich entsprechend dem Codierverfahren.
8. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Decodiereinrichtung (8) die Bilddaten gemäß Daten decodiert, die das Codierverfahren für einen jeweiligen Bereich anzeigen.
-iQ 9. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilungseinrichtung (2, 3) jeweils eine Bildverteilung des gelesenen digitalisierten Bilds sowohl in vertikaler als auch in seitlicher Richtung eines Rasters ermittelt, mit einem vorbestimmten Schwellenwert (Sx, Sy) die Rasterabmessungen bestimmt und das Bild abhängig von Lagen von Schwarz-Bildelementen in dem Raster in mindestens zwei Bereiche aufteilt.
10. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß einer der mittels der Aufteilungseinrichtung (2, 3) aufgeteilten Bereiche ein Bereich ist, in dem in dem Raster ein Zeichen enthalten ist, und daß die Codiereinrichtung (3) das Zeichen erkennt und codiert.
11. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 10, dadurch

gekennzeichnet, daß der andere der Bereiche ein Bereich ist, in dem ein von einem Zeichen verschiedenes Bild enthalten ist, und daß die Codiereinrichtung (3) das Bild

in dem anderen Bereich in Bildelementeeinheiten codiert.
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12. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Codieren nach dem Codierverfahren aufgrund von Punktewerten erfolgt.
13. Bildverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch

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eine Speichereinrichtung (5) zum Speichern eines digitalisierten Bilds, eine Unterscheidungseinrichtung (2, 3) zum Aufteilen des Speicherbereichs in der Speichereinrichtung in rechteckige Rasterfelder einer vorbestimmten Größe und zum Erkennen der in den Rasterfeldern enthaltenen Bildinformationen und eine Codiereinrichtung (3) zum Komprimieren und Codieren des Bildbereichs nach einem ersten oder nach einem zweiten Codierverfahren entspre-,Q chend dem Erkennungsergebnis der Unterscheidungseinrichtung, wobei für einen mittels der Codiereinrichtung codierten bestimmten Datenwert dem Codesignal ein die Folgelänge der bestimmten Datenwerte anzeigendes Codesignal hinzugefügt wird, um damit das Komprimieren weiter zu steigern.
14. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Größe einem Format entspricht, das ein Bild eines einzelnen, in der Speichereinrichtung (5) gespeicherten Zeichens umfaßt.
15. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Datenwert ein Leerdatenwert ist.
16. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 15, dadurch

gekennzeichnet, daß die Codiereinrichtung (3) für den codierten Leerdatenwert auch die Länge zusammenhängender Leerdatenwerte codiert.
17. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Datenwert ein Schwarzdatenwert ist.
18. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 17, dadurch 35

gekennzeichnet, daß die Codiereinrichtung (3) für den

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codierten Schwarzdatenwert auch die Länge zusammenhängender Schwarzdatenwerte codiert.

p-
19. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Codierverfahren ein Codieren in ein Zeichencodesignal durch Zeichenerkennung ist.
20. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Codierverfahren ein Codieren aufgrund von Punktewerten ist.
21. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche

._ 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschei-15

dungseinrichtung (2, 3) das digitalisierte Bild in der Speichereinrichtung (5) sowohl in vertikaler als auch in seitlicher Richtung der Rasterfelder integriert und deren Größe aus dem Größenverhältnis zwischen dem Integrationswert und einem vorbestimmten Schwellenwert (Sx, Sy)

bestimmt.
22. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Codiereinrichtung (3) entsprechend dem Erkennungsergebnis der Unter-

Scheidungseinrichtung (2, 3) dann, wenn in dem Rasterfeld ein Zeichen enthalten ist, nach dem ersten Codierverfahren das Zeichen erkennt und codiert, und dann, wenn' in dem Rasterfeld ein von einem Zeichen verschiedenes

Bild enthalten ist, nach dem zweiten Codierverfahren in 30

Bildelementeinheiten codiert.
23. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 22, gekennzeichnet durch eine Decodiereinrichtung

(8) zum Decodieren entsprechend dem ersten oder zweiten 35

Codierverfahren.

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24. Bildverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (5) zum Speichern von Bildinformationen, eine Aufteilungseinrichtung (2, 3) zum

g Aufteilen des Speicherbereichs in der Speichereinrichtung in Rasterfelder, in denen jeweils ein einzelnes Zeichen und/oder ein Leerbereich für den Hintergrund enthalten ist, und eine Codiereinrichtung (3) zum Codieren der Zeicheninformationen in den mittels der Aufteilungsein-■jQ richtung aufgeteilten Rasterfeldern unter Einschluß des Leerbereichs nach einem ersten Codierverfahren.

25. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn in dem Rasterfeld von den

, c Zeicheninformationen verschiedene Informationen vorlie-Ib

gen, das Codieren nach einem von dem ersten Codierverfahren verschiedenen zweiten Codierverfahren erfolgt.

26. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Codierverfahren ein

Codieren aufgrund von Punktewerten ist.

27. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Vorliegen

zusammenhängender Leerbereiche das Codieren zusätzlich 25

gemäß den Leerbereichen und der Anzahl der Leerbereiche erfolgt.

28. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche

24 bis 27, gekennzeichnet durch eine Decodiereinrichtung 30

(8) zum Decodieren der Zeicheninformationen und der Leerbereiche in Übereinstimmung mit dem Codierverfahren der Codiereinrichtung (3).