DE1512400A1

DE1512400A1 - Datenuebertragungsverfahren,insbesondere fuer graphische Informationen

Info

Publication number: DE1512400A1
Application number: DE1967R0045534
Authority: DE
Inventors: Montevecchio Julius Albert
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1966-03-17
Filing date: 1967-03-17
Publication date: 1969-05-22
Also published as: DE1512400C3; US3472953A; DE1512400B2; NL6703942A; GB1174611A; SE348915B; FR1514592A

Description

Dipl. Ing. F. Wekh.ii.r. Dr. l-g λ. Weidmann Dipl. ing. H. Weickmann, Dipl. Phys. Dr. K. Fincke

HANK XEEOX LIMITED
Hank Xerox House
338, Euston Road

London . H.W. 1
ENGLAND

Datenübertragungsverfahren insbesondere für graphische

Informationen

Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung graphischer Informationen und im engeren Sinne auf ein Verfahren und Einrichtungen zur wirksamen Ausnutzung der Bandbreite eines zur Verbindung von Sendern und Empfängern dienenden Netzwerkes.

Beim normalen Faksimile-Verfahren wird ein zu übermittelndes Schriftstück an der Sendestelle abgetastet, wobei die auf ihm enthaltene Information in eine Reihe elektrischer Signale umgewandelt wird. Diese Videosignale oder ihnen entsprechende Modulationssignale werden dann auf einen zwischen dem Sender und einem Empfänger vorgesehenen Übertragungskanal geleitet. Im Empfänger steuern die Videosignale zusammen mit SjBDhronisationssignalen den Betrieb eines Schreibers, der ein Faksimile des übermittelten Schriftstückes herstellt. 909821/0567

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Die Hauptanwendung einer Faksimile-Einrichtung betrifft die Übertragung gedruckter oder maschinengeschriebener Schriftstücke bzw. Briefe. Ein kennzeichnendes Merkmal derartiger Schriftstücke besteht darin, daß der Druck oder die Schrift in waagrechten Linien angeordnet ist. Bei der Betrachtung eines Briefes stellt sich beispielsweise heraus, daß die Schriftlinien wesentlich weniger als die Hälfte der vertikalen Abmessung des Blattes beanspruchen, weshalb der Best des Blattes, der durch die Zwischenräume «wischen den Zeilen und durch die freien Flächen an der Ober- und Unterkante gebildet wird, nicht beansprucht wird. In einer üblichen Faksimile' Einrichtung werden alle Seile eines derartigen Briefes mit gleichmäßiger Geschwindigkeit abgetastet. Wird die Übermittlung über ein? normale Fernsprechleitung vorgenommen, so sind für einen normalen Brief bei ausreichender Auflösung sechs bis fünfzehn Minuten erforderlich. Berücksichtigt man die Gebühren für den Fernsprechdienst, so wird durch eine derart lange Sendezeit die Wirtschaftlichkeit einer Faksimile-Einrichtung stark eingeschränkt.

Die Redundanz der Faksimile-Signale, die beispielsweise durch die Händer und durch die Abstände zwischen den Absätzen eines Briefes verursacht wird, sowie die damit verbundenen erhöhten Übermittlungskosten führten zur Entwicklung verschiedener Kodierverfahren., die die Redundanz verringern, wodurch keine Übertragungszeit vergeudet wird. Ein bekanntes Kodierverfahren besteht darin, daß anstelle der üblichen Faksimile-Signale pro Zeilendurchlauf rBtriä^rzahlen übertragen werden, die verschiedenen Blticktn von Videodaten entsprechen. Bei einen solohenVerfahren entspricht also eine Binärzahl von relativ wenig Bits einem größeren Block von

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Videodaten.

Solche Codierverfahren arbeiten jedoch nicht völlig zufriedenstellend, obwohl die auszusendende Zahl von Bits und damit die Übertragungszeit bedeutend verringert Wird. Mn erster Nachteil besteht in der zur Codierung der Signale verursachten Verzögerung, da die verschiedenen Zeilen eines Schriftstückes im allgemeinen verschieden große Mengen an Information enthalten. Weitere Komplikationen entstehen durch die Einrichtung des Abtasters auf dem abzutastenden Schriftstück und dessen synchrone Arbeitsweise.

Die mit einer reproduzierten Faksimile-Kopie zu erreichende Auflösung hängt bekanntlich in jedem !Faksimile-System von der Abtastgeschwindigkeit, der Anzahl der Abtastzeilen pro Längeneinheit des Originalschriftstückes und der Bandbreite des Übertragungskanals ab.

Die Erfindung betrifft nun ein Datenübertragungsverfahren, insbesondere für graphische Informationen, das derart ausgebildet ist, daß ein die zu übertragenden graphischen Informationen enthaltendes Schriftstück mit einer Abtasteinrichtung, z.B. eines Faksimili-Senders auf nach einem vorbestimmten Raster festgelegten Flächenelementen einer ersten Anzahl von Zeilen zur HLdung von den Informationen entspechenden binären Impulszügen mit einer gegenüber der durch die Bandbreite des ubertragungskanals möglichen Geschwindigkeit erhöhten Geschwindigkeit abgetastet wird, daß die binären Impulszüge zur Verringerung ihrer Redundanz codiert und die Codesignale nacheinander gespeichert werden, daß das Schriftstück ferner auf weiteren Anzahlen von Zeilen abgetastet wird, daß dxe codesignale mit einer der maximalen Bandbreite des übertra-

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gungskanals angepaßten Geschwindigkeit an einen Empfänger, z.B. einen Faksimile-Empfänger, übertragen und in diesem in den graphischen Informationen entsprechende binare impulszüge dekodiert werden, daß aufeinander folgende Teile dieser Impulszüge gespeichert werden und mit der erhöhten Geschwindigkeit die Intensität einer auf einen Aufzeichnungsträger auf nach dem vorbestimmten Raster festgelegten Flächenelementen der ersten Anzahl von Zeilen schreibenden Schreibeinrichtung steuern, wodurch ein .faksimile des im Sender abgetasteten Schriftstückes entsteht, und daß derartige Schreibvorgänge ferner auf den weiteren Anzahlen von Zeilen durchgeführt werden, wobei der Aufzeichnungsträger abhängig von der Feststellung des Abtastendes der jeweils vorhergehenden Zeilenanzahl um einen dieser Zeilenanzahl entsprechenden Betrag weitertransportiert wird.

Mn Ausführungsbeispiel eines Datenübertragungssystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. Ί das Blockschaltbild einer gemäß der Erfindung arbeitenden

Steuerschaltung für einen Faksimile-Sender, und Fig. 2 das Blockschaltbild einer entsprechenden Steuerschaltung für einen Faksimile-Empfänger.

In Fig. 1 ist ein Faksimile-Sender dargestellt, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Das abzutastende Schriftstuck ist auf einer drehbar gelagerten 'Trommel b angeordnet. Durch die Drehung der Trommel werden aufeinander folgende Flächenelemente des Schriftstuckes nacheinander in den .bereich der Abtastein-

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richtung 5 gebracht, mit der in noch zu beschreibender weise aufeißäer folgende Gruppen von Zeilen abgetastet werden, wobei die Trommel, durch den Motor 9 schrittweise weitergeschaltet wird, üei der Drehung der Trommel wird das Schriftstück mit der Abtasteinrichtung 5 abgetastet, wobei reflektierte, in ihrer Stärke veränderliche Lichtsignale, die der Information entsprechen, durch ein nicht dargestelltes Objektiv fokussiert und auf eine Auswerteeinrichtung β geleitet werden, in der eine fotoeiektrische Zelle vorgesehen ist.

Gemäß einem merkmal der Erfindung wird die auf dem abzutastenden Schriftstück enthaltene Information durch die Abtasteinrichtung in elektrische Signale umgewandelt, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die höher ist als die auf dem ubertragungskanal zwischen Sender und Empfänger mögliche uDertragungsgeschwinaigkeit. Hat dieser ubertragungskanal beispielsweise eine Bandbreite von cn. tjü KMz, so Kann der Abtaststrahl der Aotasteinrichtung mit einer ü'requenz von ca. ί?υυ kHz betrieben werden, um maximale Informationsanderungen festzustellen, wodurch man einen maximalen theoretischen *Lompressions±aKtor von 1Ü erhält.

Die ADtastemrichtung t? kann unter Verwendung einer Kathodenstrahlronre Y mit üathodenstrahlabtastung arbeiten. iseKanntlich wird hieroei auf dem fluoreszierenden üchirm aer kathodenstrahlröhre mit einem JüeKtronenstrahl ein Lichtpunkt erzeugt, und der KLektronenstrahl wird durch Ablenkimpulse horizontal abgeinkt. in einer noch zu Deschreibenden Weise wird der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre und damit die abtastende Lichtquelle bei der

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beschriebenen Anordnung durch die Wirkung einer Steuerschaltung in vertikaler Hichtung abgelenkt, und zwar über einen vorbestimmten Bereich zwischen aufeinander folgenden Schrittbewegungen der Trommel b. Der Grad der vertikalen Ablenkung des Abtaststrahles und damit die Anzahl aufeinander folgender Zeilen des abgetasteten Schriftstückes zwischen den einzelnen Schrittbewegungen ist abhängig von der Qualität des der Abtasteinrichtung zugeordneten Objektivs, im folgenden sei als Beispiel angenommen, daß das Schriftstück nacheinander um jeweils 12,5mm weiter geschaltet wlrd und daß die verschiedenen Zeilen des Schriftstückes innerhalb eines 12,5mm breiten Bereiches mit dem Kathodenstrahlabtaster abgetastet werden. Nachdem die letzte Zeile einer jeden Zeilengruppe rasterförmig abgetastet ist, wird die Trommel wieder weiterge-

dem

schaltet und die nächste Zeilengruppe in -Bereich der Abtasteinrichtung gebracht. Diese Betriebsweise wird fortgesetzt, bis das gesamte Schriftstück abgetastet ist, wobei für ein Schriftstück mit einer länge von ca. 28cm 21 Schrittbewegungen erforderlich sind.

Wie bereits beschrieben, wird der Betrieb der Abtasteinrichtung 5 durch eine Steuerschaltung 10 gesteuert. Diese Schaltung enthält einen Generator zur Erzeugung von Zeitbezugssignalen, die den Betrieb der Abtasteinrichtung 5 und des Schrittschaltmotors 9 steuern. Außerdem enthält die Steuerschaltung 10 einen Verstärker, der in Abhängigkeit von den Signalen der Auswerteschaltung ti digi-' talisierte oder hinsichtlich ihrer Amplitude gewandelte binäre Videosignale erzeugt. Weiterhin enthält die Steuerschaltung IU in Verbindung mit dem Zeittaktgenerator logische Schaltungen zur

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Urzeugung von Synchronisationssignalen sowie eine schaltung zur selektiven Einfügung von SynchronisationsSignalen in den Videosignalverlauf während der Rücklauf zeit des Aistaststrahles.

Die in .Form binärer Impulse aus der Steuerschaltung Iu erhaltene Videoinformation hat eine i'olgegeschwindigjceit vom zennfachen Wert der auf dem Übertragungskanal durch dessen .Band Drei te maximal mog-

liehe Geschwindigkeit, und wird über die Leitung Ii der Codiereinrichtung 13 zugeführt» .wach der üodierung der zu einer Abtastzeile gehörenden Signale zur Entfernung der Redundanz wird die Information üoer die Leitung Ib mit der genannten hohen Geschwindigkeit einem Serie-Parallel-Wandler 18 zugeführt und darauf in einen Zeilenspeicher 19 eingespeichert, der als Schieberegister ausgebildet ist. Sobald die Videosignale im Zeilenspeicher 19 vorliegen, oeginnt deren Übertragung mit der entsprechend der Bandbreite des IJoertragungskanals maximal möglichen geringeren Geschwindigkeit über die Leitung Za und den Parallel-Serie-Wandler in den Datensender 31 und von dort auf den Übertragungskanai. Die wandler 18 und 29 bestehen aus Schieberegistern, die eine Umsetzung der Seriendarstellung in die Paralleldarstellung oder umgekehrt ermöglichen. Ist die Information aus dem Zeilenspeicher 19 zu einem bestimmten Wert bereits wieder aufgespeichert, im vorliegenden .falle zu 9O?o, so wird aber die Leitung yd ein Signal an die Ablenksteuerschaltung ZA für die Abtasteinrichtung gegeben. Diese erzeugt ein Abtaststartsignal fur die Abtaststeuerschaltung 10 über die Leitung Zl und ermöglicht so den Beginn der Abtastung der nächst folgenden Zeile. Der Datensenaer 31 und der Datenempfanger 50 bilden die Anschlußpunkte für den Übertragungskanai und können

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in üblicher weise als Leistungsverstärker oder als Frequenzumtaster ausgebildet sein. Sie dienen zur Anpassung der Schaltungen des Senders und Empfängers an den Übertragungskanal.

wird die zweite Zeile abgetastet, so werden die Daten codiert und im Zeilenspeicher 19 gespeichert, bevor die Daten der ersten Zeile vollständig übertragen sind. Daher wird in den Zeilenspeicher mit der zehnfachen Geschwindigkeit eingespeichert und mit der einfachen Geschwindigkeit absatzweise ausgespeichert. Solange die Abtastung der zweiten Zeile verzögert, d.h. bis zur Ausspeicherung von 9O> der Information ausgesetzt wird, tritt keine Überlappung der Daten auf.

Die Codierschaltung 1 2 komprimiert die ihr zugeführten Videosignale durch die .Beseitigung der in ihnen enthaltenen redundanten Informationen.Sie kann teispielsweise nach dem eingangs genannten bekannten Codierverfahren arbeiten, in dem die redundanten Langen ähnlicher informationen gezählt und nach einem vorbestimmten Sohema codiert werden. Auf diese weise werden lange Folgen des binaren wertes "1" oder des binären wertes "U" nicht übertragen, sondern lediglich die entsprechenden codierten werte. Derartige üodier- und Decodiereinrichtungen sind eingehend in der 'Ub-ratents ehr if t ζ 9bi) 551 beschrieben.

im Hinblick darauf, datf die codierte Länge einer Zeile nicht gleichbleibend ist, da aufeinander folgende Zeilen im allgemeinen nicht dieselbe Informationsinenge enthalten, muli jeder abgetasteten Zeile ein Steuer- oder üynchronisationswort beigefugt werden, so

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dais im Empfanger der Anfang und das Jinde einer Zeile festgestellt werden kann. ±sei dieser Art der "Anpassung" existiert kein feste« Zeitintervall für die Synchronisation. Deshalb ist ein einheitliches oder identifizierbares Synchronisationszeichen erforderlich, jjurch die kompression der .Bandbreite oder der Dinaren Worte ist ein solches Zeichen möglich, da jedes Kompressionsverfahren bestimmte binäre Worte für den komprimierten Signal ν erlauf ausschließt.

in der Steuerschaltung 10 für die Abtasteinrichtung wird ein Steuersignal durch einen Taktimpuls des Zeittaktgenerators erzeugt. Dieser Taktimpuls, der zur Synchronisierung des gesamten systems dient, steuert einen Generator innerhalb der Abtasteinrichtung zur Erzeugung eines einheitlichen oder identifizierbaren Synchronisationswortes. Ein derartiger Generator kann aus einer Anzahl voreingestellter Flip-Flop-Schaltungen bestehen, die dieses Wort erzeugen, wenn sie impulsweise angesteuert werden. Das Synchronisationswort wird in den Videoimpulsverlauf zwischen die Ausgangsdaten einer jeden Zeile eingesetzt. Über die Leitung ΛΖ sperrt das AusgangsSteuersignal die Codierschaltung für die Videosignale der Abtaststeuerschaltung 10, während die Gatterschaltung H geöffnet wird. Das Steuersignal, das in seiner Länge dem Synchroni3ations»rt entspricht, ermöglicht auf diese Weise, daß nur das Synchronisationswort auf der Leitung 11 durch die Gatterschaltung 14 zum Zeilenspeicher 19 gelangt, ohne codiert zu werden. Die Gatterschaltung 14 besteht aus den üblichen logischen Fiip-Flop-Schaltungen und Gatterschaltungen, und ist zur besseren übersieht in Form einer einzigen Schaltung 14 dargestellt.

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Um vor dem Zeilenspeicher 19 und dem iänpfanger eine Stauuung der Daten zu vermeiden, darf die Gesamtkompression des Systems einen bestimmten Faktor nicht überschreiten, der, wie bereits beschrieben, oeispielsweise 10 : 1 ist. ist jedoch durch die Codierung in der ersten Zeile eines Schriftstückes eine Verringerung der Bitszahl um einen Jj'aktor gröber als Iu : ι aufgetreten, so wird das signal zum Start der Abtastung der zweiten zeile nicht unmittelbar nach der Übertragung der ersten Zeile erzeugt, sondern solange verzögert, datf die durchschnittliche compression der ersten Zeile Iu : 1 Deträgt.

iNiach der Durchschaltung des Gatters 14 wird mit dem Steuersignal auf der Leitung 15 die Kompressionsüberwachungsschaltung 25 angesteuert, die in !Form eines Zählers aufgebaut ist. unter der Voraussetzung, daß die Kompression auf einen maximalen Faktor von 10 : 1 begrenzt werden soll, und daß eine Abtastzeile eine maximal mögliche Länge von 1664- Bits hat, zählt die überwachungsschaltung z5 bis zum Wert 166, bevor sie über die Leitung 26 ein Signal an die Ablenksteuerschaltung 24 gibt. Hat eine abgetastete Zeile einen Kompressionsfaktor größer als 10 : 1 oder kleiner als 166 Bits, so führt das von der Iiberwachungsschaltung 25 erzeugte Signal zur Verzögerung des Signals für die Ablenksteuerschaltung 24, bis 166 Bits abgezählt sind. Dadurch werden Jmrze Zwischenräume während der Übertragung erzeugt, die vorhanden sein müssen, um den Kompressionsfaktor auf einem Maximalwert von IO : 1 zu halten, ₍ andernfalls würde eine Stauung der Daten am Empfänger, der gleichfalls mit der zehnfachen Geschwindigkeit arbeitet, und am Zeiienspeicher 19 entstehen. Die Kompressionsüberwachungsschaltung 25

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enthält einen Zähler der üblichen Art, der bei Erreichen des gewünschten Zählschrittes ein Signal erzeugt und sich zurückstellt.

Wird durch das Codierveri'ahren eine Verringerung der Bitszahl um den Faktor 10 : 1 oder weniger erreicht, so wird das Signal für den Start der Abtastung der zweiten Zeile erzeugt, sobald der Speicher 9U°/o der Information bzw. die vorbestimmte Anzahl von Bits pro Zeile wieder abgegeben hat, d.h. wenn die maximale üitszahl pro Zeile bezogen auf den maximalen Kompressionsfaktor vollständig übertragen wurde. In diesem Falle treten oei der Übertragung keine Zwischenräume auf, da die Kompression nicht größer als 10s i ist und der Empfänger die so übertragenen Informationen verarbeiten Kann.

viie bereits beschrieben, erzeugt die Ablenksteuerschaltung 24, die aus den üblichen logischen Schaltungen besteht, ein Abtaststartsignal über die .Leitung 2.Ί für die Steuerschaltung TU der ADtasteinrichtung und bewirkt den .beginn der Abtastung der nächsten Zeile, ist jedoch eine bestimmte Anzahl von zeilen bzw. ein oestimmter Bereich des Schriftstückes abgetastet, so muü die Abtastung unterbrochen werden, damit die Trommel um einen Dchritt in die nächste Abtast s teilung weitergeschaltet werden kann, υ Der die ü-atterschaltung 14 wird der ADtastzähler d'\ weitergeschaltet und nach einer Destimmten ünzanl aogetasteter zeilen erzeugt dieser ein Signal über die Leitung d.2 iur die ADtaststeuerschaltung iu, durch das der Motor y um einen ochritt weitergeschaltet und die ADtasteinrichtung in vertikaler .Richtung zurückgestellt wird. Der Zahler l\ ist m DeKannter ./eise aus j?'j.ip-J?'iop-üchaitungen aulgebaut.

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jjie uewegungsschritte der Trommel von 12,5mm wurden lediglich als Beispiel vorausgesetzt und sollen keine Einschränkung darstellen. Längere oder kürzere Schritte können abhängig von der Länge des Abtaststrahles, der optischen Auflösung und der Arbeitsweise der Abtasteinrichtung selbst durchgeführt werden. Je langer der Bewegungsschritt ist, umso schwieriger ist die Erhaltung der Bildqualität, da der auf die Trommel auftreffende Abtaststrahl unter einem gröberen Winkel einfällt, wodurch die Information fehlerhaft wiedergegeben wird. Bewegungsschritte von 18 oder 25mm können möglicherweise durchgeführt werden, bevor der auftretende fehler berücksichtigt werden muß, jedoch hängt dies von den vorstehend genannten Faktoren ab. Je größere und je weniger Schritte durchgeführt werden, umso besser ist die uesamtkompression, da die insgesamt benötigte Zeit für die Schrittbewegungen des Schriftstückes und der Trommel geringer ist. Jedoch würde bei Schritten von 12,5mm und einer Auflösung von 75 Zeilen/cm das Schriftstück und die Trommel durch den Zähler 21 jeweils nach 95 Abtastzeilen weitergeschaltet. Bei Beginn der 95· Zeile sperrt der Abtastzähler z\ die Ablenksteuerschaltung 24, so daß diese kein Abtaststartsignal erzeugt, bis das Schriftstück und damit die Tronnel 6 weitergeschaltet wurden und zu einem neuen Abtastvorgang vorbereitet sind.

In Fig. 2 ist ein Faksimile-Empfänger dargestellt, der zusammen mit dem in Fig. ϊ gezeigten Sender verwendet weiden kann. Die aus der Videοinformation und den Synchronisationsimpulsen bestehenden Signale werden vom Ubertragungskanal über die Empfangsschaltung 5υ empfangen und über die Leitung 5'I einem Ein^angsregister 5^ zugeführt. Die aus cüesem_ftabgegebene information gelangt üüer die Lei-

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tung 55 mit der einfachen Geschwindigkeit zur Decodiereinrichtung 54. Durch die Decodierung ist die Kompression der binaren Informationen wieder beseitigt, so daß diese jetzt mit der zehnfachen Geschwindigkeit weitergeleitet werden, Sie gelangen über die Leitung 55 zum Zeilenspeicher 5ό. Der Schreibvorgang mit dem Schreiber 7;> auf der Trommel 72 wird verzögert, bis die Daten einer vollständigen Zeile im Zeilenspeicher 56 vorhanden sind. Nachdem eine vollständige Zeile im Eingangsregister 5^ vorliegt, besteht die nächste Reihe binärer Informationen aus dem Synchronisationswort, das in der Synchronisations-rjüe codier einrichtung 5ö festgestellt wird und über die Leitung 59 dem Zeilenspeicher 5b zugeführt wird. Darauf wird die Information einer abgetasteten Zeile in Seriendarstellung mit der zehnfachen Geschwindigkeit über die Leitung auf den Schreiber 75 gegeben.

Der Schreiber 73 kann mit Kathodenstrahlabtastung arbeiten, wie sie bei dem in Fig. 1 dargestellten Sender verwendet wird. Der elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre des Schreibers wird selektiv abhängig von den empfangenen Videosignalen hellgesteuert, so daß er .eine durch die Informationen modulierte Lichtquelle zur Belichtung von Flächenelementen der lichtempfindlichen überfläche einer xerographischen Trommel bildet. Zum besseren Verständnis einer xerographischen Ji'aksimile-Schreiheinrichtung wird auf die US-Patentschrift t> Hy 201 vom 15.9.1964 (Erfinder: CL. Huber u.a.) hingewiesen. Selbstverständlich können anstelle eines xerographischen Schreibers auch andere Arten von Faksimile-Schreibern zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

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Gelangt die binäre Information auf den Schreiber 73, so wird über die Leitung 62 von der Synchronisations-Decodiereinrichtung 5ö ein Signal auf den Abtastzähler 63 gegeben, der wiederum über die Leitung 64 die Ablenksteuerschaltung 6ü des Schreibers ansteuert, über die Leitung 56 wird von dieser Steuerschaliung 60 ein Abtaststartsignal erzeugt, das den Schreiber 73 zur Abtastung, gesteuert durch die in Serie aus dem Zeilenspeicher 56 ausgespeicherten Informationen, freischaltet.Durch die Verzögerung des Schreibvorganges bis zum Vorliegen der Information einer vollständigen Zeile im Zeilenspeicher 5b wird ein kontinuierlicher Datenfluß zur I'rommel 72 für jede Abtastzeile nach einmal begonnenem Abtastvorgang gewährleistet. Der Zeilenspeicher 5b arbeitet ähnlich wie der Zeilenspeicher 19 des Senders derart, dau neue Daten in ihn eingespeichert werden, bevor die vorhergehenden Zeilendaten völlig zur Schreibersteuerschaltung übertragen sind. Solange das Abtastsystem die maximale Kompression auf dem wert 1ü : 1 hält, tritt im Zeiienspeicher 56 keine Überlappung der Daten auf. Da die Schreibertrommel γ2 während des Schreibvorganges nicht bewegt wird, wird der Schreibstrahl der Kathodenstrahlröhre 71 fur jede Abtastzeile in vertikaler Rihtung abgeJeikt, wobei dieser Vorgang durch das Signal der Synchronisations-Decodiereinrichtung über die Leitung 61 und die Schreiber-Steuerschaltung 69 innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Zeilen gesteuert wird, xiach einer vorbestimmten Zeilenzahl befindet sich der Abtastzähler 63 auf einem entsprechenden Zählschritt, wodurch ein öchrittschaltsignal für die i'rommel 72 und ein Hückste 11 signal für die vertikale Ablenkung über die Leitung 65 der Schreiber-Steuerschaltung 69 zugeführt wird. Die Abtastung wird unterbrochen und der Abtaststrahl wird

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in seine Anfangs stellung zurückgestellt, wahrend, die i'rommei durch den Motor Yu in aie nächste Abtaststellung gebracht wird.

Die zur ochrittschaltung des Schriitstückes und der I'rommei benötigte Zeit beeinträchtigt die kompression des Systems m geringem Maiae, jedoch ist die Verringerung aes Wirkungsgrades nicht zu groß, da die für ein üchriitstücic Genötigte Anzahl von Schritten verringert ist. Soll beispielsweise die übertragung uoer einen Hanal mit einer .bandDreite von 50 kHz vorgenommen werden, wo Dei /5 teilen/cm abgetastet werden und die i'rommei in Schritten von 1k!,5mm .Länge weitergeschaltet wird, so sind :für ein Schriftstück von ca. 2öcm Lange ζΛ Dchrittbewegungen erforderlich. Ji¹Ur eine dchaltzeit von 5omsec/Schritt ergibt sich eine ü-e samt schalt ze it von 1U5Umsec. Diese G-esatzeit wird nicht nutzlos verbraucht, da Dei .beginn des Schaltschrittes noch die Daten einer Abtastzeile im Speicher vorhanden sind und während der Schrittbewegung übertragen werden. Daher muü von jeder Schrittschaltzeit die Zeit für eine ADtastung angezogen werden. Bei einer übertragung mit einer .bandbreite von 50 kHz wird der Aotaster mit 500 kHz Getrieben. Daher beträgt aie Zeit für jeaen Abtastvorgang bei diesem Beispiel ^,^imsec. Von den 1ü50msec. für aie Schrittschaltung werden also Vunisee. zur übertragung verwendet, so dafci das Gesamtsystem yöümsec. für die Schrittschaltung benötigt. Diese 9ö0msec. können bei einer Kompression von 10 : 1 in &auf genommen weraen.

zur -derecnnung des tstsächiicnen Kompressionswirkungsgrades müssen fur verschiedene ochrii'tstücice verschiedene üompressionen angenommen -.verden. Die t._ertra_öungszeit fur die binären informationen

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muli zur festen tichrittschaltzeit von 9öOmsec. addiert werden. .Beispielsweise "betragt die G-esamtübertragungszeit eines Schriftstückes bei einer mittleren BitsZahlverringerung von 10 ϊ 1 und einer Abtastung von 75 Zeilen/cm ;>, 33msec. pro Abtastvorgang, multipliziert mit der Anzahl von 2090 zeilen einer 2bcm langen Seite, zuzüglich yöumsec. .Dies ergibt 7,94 sec/öchriftstück oder ca. 7,5 übermittelte öchriftetücke pro Minute, ohne Kompression und bei einer Abtastung von 75 Zeilen/cm würden lediglich U,9 Schriftstücke pro Minute übertragen. Daher liegt die obere Grenze des Kompressionsfaktors fur dieses bystem bei ca. ö,ö : 1. Hierbei gilt die Voraussetzung, daia der KompressionswirkungsgraRd der codiereinrichtung und der Decodiereinrichtung ca. 6 : 1 oeträgt. vorstehend wurden ein verbessertes Verfahren zur Datenübertragung sowie Einrichtungen zur optimalen Ausnutzung der handbreite eines Datenüoertragungskanals für ein ffaksimile-öystem beschrieben. Obwohl die als Beispiel angeführten werte tatsächlich verwendet werden können, sind auch andere Abtastzeiten, Kompressionsfaktoren, Zeilenzahlen pro cm uaw. möglich, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung nutzbar zu machen. Obwohl die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispieles beschrieben wurde, ist sie auf dieses nicht Deschränkt.

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Claims

Patentansprüche

Π ./Datenübertragungsverfahren insbesondere für graphische Informationen, dadurch gekennzeichnet , dab ein die zu übertragenden graphischen Informationen enthaltendes Schriftstück mit einer Abtasteinrichtung (5), ζ.ti. eines Faksimile-Senders (Fig. I) auf nach einem vorbestimmten Easter festgelegten Flächenelementen einer ersten Anzahl von Zeilen zur .bildung von den Informationen entsprechenden binaren Impulszügen mit einer gegenüber der durch die43andbreite des Übertragungskanals möglichen Geschwindigkeit erhöhten Geschwindigkeit abgetastet wird, dab die binaren Impulszüge zur Verringerung ihrer Eedundanz codiert und die Codesignale nacheinander gespeichert werden, dab das Schriftstück ferner auf weiteren Anzahlen von Zeilen abgetastet wird, daß die Codesignale mit einer der maximalen Handbreite des Übertragungskanals angepaßten Geschwindigkeit an einen Empfänger, z.ß. einen Faksimile-Empfänger (Fig. 2), übertragen und in diesem in den graphischen Informationen entsprechende binare Impulszüge decodiert werden, dab aufeinander folgende T£ile dieser Impulszüge gespeichert werden und mit der erhöhten Geschwindigkeit die intensität einer auf einen Aufzeichnungsträger (72) auf nach dem vorbestimmten Haster festgelegten Fiachenelementen der ersten Anzahl von Zeilen schreibenden Schreibeinrichtung (7i) steuern, wodurcn ein Faksimile des im bender (Fig. 1) abgetasteten Schriftstückes entsteht, und dab derartige Schreibvorgange ferner auf den weiteren Anzahlen von Zeilen durchgeluhrt werden, wobei der Aufzeichnungsträger (Yk?) abhängig von

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der Feststellung des Abtastendes der jeweils vorhergehenden Zeilenanzahl um einen dieser Zeiienanzahl entsprechenden .betrag weiter transportiert wird.

2. Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dab der .Beginn der Abtastung aufeinander folgender Zeilen einer jeweiligen Zeilenanzahl um einen Zeitraum verzögert wird, der durch das Verhältnis des durch die codierung der unmittelbar vorhergehenden Zeile erzielten Kompressionsfaktors zu einem vorgegebenen maximalen Kompressionsfaktor Destimmt ist.

t>. Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dab aer durch die Codierung erzielte maximale Kompressionslaktor einer jeden aogetasteten Zeile festgestellt wird, und dab der beginn der Abtastung einer jeweils folgenden Zeile verzögert wird, wenn der Kompressionsfaktor der vorhergehenden Zeile den vorgegebenen Maximalwert überschreitet.

4. Datenübertragungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis ^, insbesondere für ü'aksimile-Uoertragungen, gekennzeichnet durch einen Jj'ak-

simile-bender (Fig. 1) mit einer Abtasteinrichtung (5?) zur Aoco

° tastung einer ersten Zeilenzahl eines bchriitetückes nach einem ,

CD »

J^ vorgegebenen Raster zur Bildung binärer, der in den Zeilen ent- ^v haltenen information entsprechender Impulszüge mit einer gegen-

über der durch die Handbreite des ubertragungskanals möglichen Geschwindigkeit erhöhten Geschwindigkeit, einer Codierein-

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riciitung (13) zur Codierung der binären Impulszüge in Codesignale geringerer Redundanz, einem Pufferspeicher (iö) zur Speicherung der aufeinander folgenden Codesignale, einer Einrichtung (10) zur Erzeugung eines unterseheidbaren Synchronisationswortes, einer Gatterschaltung (H) zur Einfügung des Synchronisationswortes zwischen aufeinander folgende· uodesignalgruppen, einer überwachungsschaltung (25) zur Bestimmung des durch die Codierung der Signale einer jeden abgetasteten Zeile erzielten Kompressionsfaktors im Verhältnis zu einem vorgegebenen maximalen Kompressionsfaktor und zur Ansteuerung einer Steuerschaltung (24), die den Abtastbeginn einer jeden Zeile verzögert, bis der Kompressionsfaktor der jeweils vorher abgetasteten Zeile einen vorgegebenen Maximalwert erreicht hat, eJnem Zähler (21) zur Feststellung der vollendeten Abtastung der ersten Zeilenzahl und Ansteuerung einer Steuereinrichtung (10) zum vieitertransport des üchriftstückes um einen vorbestimmten Schritt und zur Rückstellung der Abtasteinrichtung (i?) in die Abtastanfangsstellung zur Abtastung einer zweiten Zeilenzahl, und einer Einrichtung (31) zur übertragung der Codesignale auf dem UDertragungskanai mit einer dessen maximaler Bandbreite angepaßten Geschwindi iteit an einen Jj'aksimilejjmpfanger (ü'ig. 2), in dem ein Faksimile des Schriftstückes Hergestellt wird.

Uatanuoertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daiä aer culler spei cner (iö) aec jj-ajisimiie-oenaers (ü'ig. "ι) als aerie-i-arailel-viandler arceitet. 909821/0567

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b. Datenübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dab in dem Faksimile-Sender (Fig. 1) ferner ein Zeittaktgenerator (in 1U) zur Steuerung des Abtastbeginns einer jeden Zeile vorgesehen ist, und dab die Einrichtung (in 10) zur Erzeugung eines Synchronisationswortes ein Synchronisationssignalgenerator ist, dessen Signale in die aufeinander folgenden Godesignalgruppen während der Rücklaufzeiten der Abtasteinrichtung (5) eingefügt werden.

7. Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , data die Abtasteinrichtung (5) des Faksimile-Senders (Fig. 1) aus einer Lichtquelle (γ) zur Erzeugung eines Lichtpunktes auf dem abzutastenden Schriftstück, einer ersten Ablenkeinrichtung zur geradlinigen Ablenkung des Lichtstrahls in einer vorbestimmten Richtung und einer zweiten Ablenkeinrichtung zur schrittweisen Ablenkung des Lichtstrahls senkrecht zu der genannten Richtung besteht, und dab die Steuerschaltung (24) das Wirksamwerden der ersten Ablenkeinrichtung jeweils für einen Zeitraum verzögert, der eine der Bandbreite des Übertragungskanals angepabte übertragungsgeschwindigkeit gewänrleistet.

0. Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dab der Steuereinrichtung (10) das Faksimile-Senders (Fig. 1) ein Schrittschaltmotor (9) zur Drehbewegung einer das Sehrittstuck tragenden Trommel (b) an der Abtasteinrichtung (5 J vorbei zugeordnet ist, der zwischen dem Abtastende der letzten Zeile einer

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Zeilenanzahl und dem Abtasfbeginn der ersten Zeile der nächstfolgenden Zeilananzahl wirksam geschaltet wird, und datt sie ferner eine Rückstelleinrichtung zur Rückstellung der ersten und der zweiten Ablenkeinrichtung in die jeweilige Abtastanfangsstellung enthält.

9. Datenübertragungssystem nach Anspruch Y, dadurch gekennzeichnet , daü in der Abtasteinrichtung (5) des Jj'aksimile-Senders (Fig. I) als Lichtquelle (Y) eine Kathodenstrahlröhre arbeitet, deren Elektronenstrahl durch Steuerimpulse der ersten und der zweiten Ablenkeinrichtung in den genannten Richtungen abgelenkt wird, und datf die Steuerschaltung (24) abhängig vom Kompressionsverhältnis der unmittelbar vorher abgetasteten Zeile und von einem üeittaktsignal das wirksamwerden der zweiten Ablenkeinrichtung jeweils fur einen Zeitraum verzögert, der die Einhaltung eines vorgegebenen äusammennanges zwischen dem maximalen üompressionsverhäitnis und dem Kompressionsverhältnis der unmitteloar vorher abgetasteten Zeile gewährleistet.

IU. Datenübertragungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere fur laksimile-übertragungen mit einem -b'aksimile-bender nach einem der Ansprüche bis y, gekennzeichnet durch einen Faksimile-Empfänger (Jf'ig. Z) mit einer Einrichtung (5u) zur Aufnahme der uoermitteiten codesignale, einer Decodiereinrichtung (54) zur ■ umwandlung der codesignale in den Informationen des im Üender

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(Jj¹Ig. 1J abgetasteten Schriftstückes entsprechende binäre impulszüge, einem Pufferspeicher (56) zur Speicherung aufeinander folgender Teile dieser impulszüge, einer Auswerteschaltung (5ö) zur Feststellung des zwischen den Teilen der Impulszüge übertragenen Synchronisationswortes einer SchreiDeinrichtung (73), die mit der genannten erhöhten Geschwindigkeit auf einen Aufzeichnungsträger (72) nach dem vorbestimmten Raster schreibt und in ihrer Intensität durch die binären impulszüge gesteuert wird, einer Schaltung (60) zur Feststellung des Schreibendes der je-veLls letzten Zeile einer Zeilenanzahl, und einer von dieser angesteuerten Steuerschaltung (69) zur Steuerung des Weitertransportes des Aufzeichnungsträgers (72) nach jeweils einer geschriebenen ZeLenanzahl sowie zur Rückstellung der Schreibeinrichtung (73) in die Schreibanfangsstellung.

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