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DE2413090A1 - Verfahren und anordnung zur verdichtung und speicherung graphischer information und zu deren selektiven wiederherstellung - Google Patents

Verfahren und anordnung zur verdichtung und speicherung graphischer information und zu deren selektiven wiederherstellung

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Publication number
DE2413090A1
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DE
Germany
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predictor
line
image
stage
picture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2413090A
Other languages
English (en)
Inventor
Spaeter Genannt Werden Wird
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2413090A1 publication Critical patent/DE2413090A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/41Bandwidth or redundancy reduction
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    • H04N1/417Systems or arrangements allowing the picture to be reproduced without loss or modification of picture-information using predictive or differential encoding
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • H03M7/00Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • HELECTRICITY
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Description

Böblingen, 7. März 1974
te-fr
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: NE 972 001
Verfahren und Anordnung zur Verdichtung und Speicherung
graphischer Information und zu deren selektiven Wiederherstellung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verdichtung und Speicherung graphischer Information nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Bank- und Postscheckverkehr ist bei finanziellen Transaktionen die Unterschriftsprüfung das wesentliche Hilfsmittel, um
sicherzustellen, daß diese Transaktionen für die berechtigten Personen durchgeführt werden. Bisher ist es üblich, die Unterschriften mit hinterlegten Unterschriftsmustern zu vergleichen, die in einer Kartei festgehalten werden. Beispielsweise erfolgt die Verifizierung in einer besonderen Abteilung der Bank, deren Angestellte jeweils die eingereichten Dokumente von ihnen zugeordneten Kontoinhabern bearbeiten und dabei die Unterschrift
anhand der Karteikarten dieser Bankkunden prüfen. Die Prüfung von Dokumenten, die dem Schalterbeamten übergeben werden, kann vor Durchführung der Transaktion entweder durch den Schalterbeamten selbst oder durch die Angestellten in der genannten
Abteilung durchgeführt werden. Im letztgenannten Fall müssen
dazu die Dokumente in diese Abteilung gebracht werden oder es muß ein Fernsehsystem zur Verfügung stehen, mit dem die Bilder der Unterschriften übertragen werden können.
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Das Speichern von größeren Mengen von Unterschriftskarten erfordert verhältnismäßig viel Platz. Außerdem können Karten in einer Unterschriftskartei verlorengehen oder falsch eingeordnet werden. Das Verteilen der einlaufenden Dokumente an die betreffenden Angestellten und das Einsortieren benötigt zusätzliche Zeit; dasselbe gilt für den Transport der Unterschriftskarten innerhalb der Bank oder von der Bank an entfernt liegende Zweigstellen. Zeit geht weiterhin verloren, wenn Unterschriften für solche Kontonummern verglichen werden müssen, zu welchen mehr als eine berechtigte Person Zugriff hat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dementsprechend darin, eine Einrichtung anzugeben, welche eine große Anzahl von cpraphischen Informationen in kompakter Form in einem zentralen Speicher aufbewahren kann, welche einen geringen Platzbedarf hat, schnell und einfach von einer oder mehreren nahe oder entfernt gelegenen Stationen abgefragt werden kann und welche die gewünschte Information nach der Auswahl in ihrer ursprünglichen Form wiederherstellen kann.
2ur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen erfinderischen Maßnahmen vorgeschlagen, deren vorteilhafte Weiterbildungen in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.
Die Reduzierung der pro Unterschrift zu speichernden graphischen Information bringt neben dem Vorteil der größeren Anzahl von gespeicherten Unterschriften auch eine Verringerung der Zugriffszeit und kürzere Zeiten für die Übertragung der Daten mit sich und dadurch insgesamt eine kürzere Bearbeitungsszeit pro Transaktion. Außerdem lassen sich bei der vorliegenden Erfindung die graphischen Daten leicht mit weiteren gespeicherten Daten auf dem Bildschirm anzeigen, wodurch sich die Sicherheit bei finanziellen Transaktionen weiter erhöht. Alle diese Vorteile lassen sich mit der Erfindung ohne großen Kostenaufwand realisieren s da die vorgeschlagene Anordnung trotz ihrer großen
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Leistungsfähigkeit mit nur relativ geringem Schaltungsaufwand realisiert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll im folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 ein unterschriebenes Dokument, wobei das Unter
schriftsfeld eine definierte Lage innerhalb des Dokuments einnimmt,
Fig. 3 die schematische Darstellung der Verdichtungs-
einrichtung,
Fig. 4 ein aus acht Bildelementen bestehendes Feld für
die Vorhersageeinrichtung.
Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das Datenverarbeitungsgerät 1 ist mit einer Eingabeeinheit 2, einer Speichereinheit 3, einer Steuereinheit und einem Modem 5 verbunden. Die Eingabeeinheit 2 umfaßt einen optischen Leser und eine Verdichtereinrichtung, welche die vom Leser laufend gelieferten digitalen Bildsignale in eine kompakte Form überführt. Die Speichereinheit 3 gehört zu den Speichern mit direktem Zugriff, beispielsweise zu den Plattenspeichern.
Das Datenverarbeitungsgerät 1 ist mittels der Steuereinheit 4 mit einer oder mehreren Ausgabeeinheiten, wie 6 und 7, direkt verbunden; außerdem bestehen über das Modem 5 und eine Drahtoder Radioübertragungsstrecke Verbindungen mit entfernt gelegenen Ausgabeeinheiten 8 und 9, wobei die Modems 10 bzw. 12 und eine Steuereinheit 11 bzw. 13 zwischengeschaltet sind. Bei Bedarf kann ein Drucker 14 an eine der entfernt gelegenen Ausgabeeinheiten, beispielsweise die Einheit 9, angeschlossen werden. Zu jeder der
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Ausgabeeinheiten 6, 7, 8 und 9 gehört eine Datendekompressiereinrichtung (Expander), welche die Information, die aus der Speichereinheit 3 abgerufen wurde, wieder in die nicht komprimierte Form überführt; außerdem gehören zu den Ausgabeeinheiten eine Tastatur und ein Bildschirmanzeigegerät (z.B. mit einer Kathodenstrahlröhre)
Der optische Leser in der Eingabeeinheit 2 ist für die zeilenweise optische Abtastung eines bestimmten Bereichs auf der Oberfläche der Dokumente ausgerüstet. Zusätzlich zu dem abzutastenden Bild, welches beispielsweise eine Unterschrift darstellt, enthält jedes Dokument weitere Information, nämlich Referenzinformation, wie z.B. die Kontonummer; diese Information wird jedoch vom Leser nicht abgetastet.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Dokuments, nämlich eine Karte, die in einem bestimmten Bereich 16 ihrer Oberfläche eine Unterschrift 15 enthält; in der Zeichnung ist der genannte Bereich durch Schraffur angedeutet. Der Klarheit halber ist die zusätzliche Referenzinformation außerhalb des Bereichs 16 auf dem Dokument in Fig. 2 nicht gezeichnet. Die Unterschrift kann handgeschrieben, gedruckt oder in sonstiger Weise sichtbar auf dem Dokument aufgebracht worden sein. Der optische Leser fast die Bildoberfläche 16 als ein Matrixfeld auf, welches in der besprochenen Ausführungsform aus 64 χ 192 = 12 288 quadratischen Bildelementen besteht, welche auf ihren Farbgehalt (weiß oder schwarz) untersucht werden müssen. Die Breite der Abtastspur (die Auflösung) rles Lesers kann durch den Operator eingestellt werden und bestimmt dann die Abmessungen der abzutastenden Bildoberfläche, wobei das Verhältnis Länge zu Breite immer 3 : 1 beträgt. Besitzt beispielsweise die Abtastspur eine Breite von 0,2 mm, so ist die abzutastende
2
Bildoberfläche 39 χ 13 mm , während im Fall einer 0,4 mm breiten
ο Abtastspur die abzutastende Bildfläche 78 χ 26 mm beträgt. Wie in Fig. 2 angedeutet, wird während der zeilenweisen Abtastbewegung das Bild immer in der gleichen Richtung abgetastet, und zwar beginnend immer von der gleichen Seite des Dokuments.
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Nach dem Abtasten jeder Zeile gibt der Leser ein Signal "Zeilenende" (EOS) und nach dem Abtasten der ganzen Bildoberfläche ein Signal "Bildende" (EOP).
Das Datenverarbeitungsgerat 1 steuert alle Operationen des Systems. Wird in einer der Ausgabeeinheiten 6,7,8 oder 9 die Anzeige eines bestimmten Bildes verlangt, dessen Informationsgehalt in der Speichereinheit 3 enthalten ist, so muß die zu diesem Bild gehörige Referenzinformation mit Hilfe der zu der betreffenden Ausgabeeinheit gehörenden Tastatur eingegeben werden. Danach wird mit Hilfe der Referenzinformation die zugehörige verdichtete digitale Bildinformation unter Steuerung des Datenverarbeitungsgeräts 1 in der Speichereinheit 3 aufgesucht. Nach der Dekompression im Expander der Ausgabeeinheit erscheint das gewünschte Bild zusammen mit den Referenzdaten als sichtbares Bild auf dem Bildschirm der Ausgabeeinheit. Wird das Bild zusammen mit alphanumerischer Information angezeigt, so umfaßt das Bild selbst ungefähr 1/3 der Bildschirmoberfläche. Der Anfangspunkt des Bildes ist durch ein spezielles Symbol, das sogenannte Attributsymbol angezeigt, welches unmittelbar vor der verdichteten digitalen Bildinformation steht.
Die erfindungsgemäße Verdichtungstechnik für die digitale Bildinformation, die von Dokumenten gelesen wird, hat eine beträchtliche Reduzierung dieser Daten zur Folge (der Verdichtungsoder Kompressionsfaktor beträgt ungefähr 6 : 1); es ist aus diesem Grunde dann auch möglich, in dem zur Verfügung stehenden Speicherplatz der Speichereinheit 3 Bildinformation von sehr viel mehr Dokumenten zu speichern als es ohne Verdichtung möglich wäre. Die Verdichtung des vom Leser gelieferten Stroms von digitalen Bildsignalen wird in einer zweistufigen Verdichtungseinheit (Kompressor) durchgeführt, von der eine Ausführungsform schematisch in Fig. 3 angegeben ist. Die erste Stufe, die sogenannte Vorhersage- oder Prädiktorstufe umfaßt einen Abtastpufferspeicher IS, einen logischen Prädiktorschaltkreis 19 und eine Exklusiv-ODER-Verknüpfungsschaltung 20.
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Die Prädiktorstufe umfaßt ein aus acht Bildelementen bestehendes Prädiktorfeld, welches in Fig. 4 dargestellt ist. P stellt ein Bildelement dar, welches gerade abgetastet wird; für dieses wird die Farbe (schwarz oder weiß) oder der Bitwert (1 oder 0) vorhergesagt/ und zwar auf der Grundlage der Farbe (schwarz oder weiß) der früher abgetasteten acht Bildelemente in dem Prädiktorfeld. Die Abtastung der Bildelemente in Fig. 4 erfolge in Richtung des Pfeiles 17. Fig. 4 zeigt deutlich die Lagen der acht im wesentlichen quadratischen Bildelemente, welche in aufeinanderfolgenden Zeilen liegen. Zu diesen acht Bildelementen gehört ein Element 1, welches auf derselben Zeile eine Position vor dem Bildelement P liegt, das gerade abgetastet wird, außerdem vier aufeinanderfolgende Bildelemente L-2, L-1, L und L+1 auf der ersten darüberliegenden und vorher abgetasteten Zeile und schließlich drei aufeinanderfolgende Bildelemente 2L-1, 2L und 2L+1 in einer zweiten darüberliegenden und vorher abgetasteten Zeile. Das Prädiktorfeld mit acht Bildelementen hat sich bezüglich der korrekten Vorhersage von Farbe bzw. Bitwert des Bildelementes P als sehr leistungsfähig herausgestellt, wenn das abzutastende Bild außer horizontalen und vertikalen Linien auch schiefe Linien, wie z.B. solche mit einem Winkel von plus 45° oder minus 45 enthält. Bei der Auswahl des Prädiktorfeldes wurde berücksichtigt, daß bei normaler Handschrift und in Unterschriften eine große Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß mehr Linien von links unten nach rechts oben vorhanden sind, als Linien, welche von links oben nach rechts unten verlaufen. Das Prädiktorfeld mit acht Bildelementen stellt somit keinerlei einschränkende Bedingung bezüglich der Natur des abzutastenden Bildes, welches aus verschieden dicken und in verschiedenen Richtungen verlaufenden Linien bestehen kann und welches verschieden geformte Ebenen aufweisen darf.
Die im folgenden aufgeführte Prädiktortabelle, welche sich auf das in Fig. 4 gezeigte Prädiktorfeld bezieht, wurde mit Hilfe einer statistischen Analyse der Schwarz-Weiß-Verteilung in einer
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großen Anzahl von verschiedenen Unterschriften, Handschriften und Drucksyinbolen bestimmt. In dieser Tabelle ist die vorhergesagte Farbe des Bildelementes P durch "x" oder "." gekennzeichnet; damit soll angedeutet werden, daß die vorhergesagte Farbe schwarz bzw. weiß ist unter der Annahme, daß die Farbe der Bildelemente in verschiedenen Kombinationen schwarz ist. Der Einfachheit halber wird in der Tabelle für die genannten acht Bildelemente eine andere Notation benutzt, nämlich A, B, C, D, E, F, G, H anstelle der früher benutzten 2L-1, 2L, 2L+1, L-2, L-1, L, L+1 und 1.
/ * TAB 1
Prädiktortabelle
F G O D C C A A A A B B B B B B B B
F G H X D C C A A A A
F X D D C C C C
F H X X X D D D D
G X X X X B .
G H X X X X X X X X X X
X X X X X X X X
H X X X X X X X X X X
F G X X X X X X X X X X X X X X
F G H X X X X X X X X X X
F X X X X X X X X X X φ
F H X X X X X X X X X X X
E G X
E G H X X X X * B
E X X X m
E H X X X X X X X m
E X X X X X X
E X X X X X X
E X X X X X X
E X X X X X X X X
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Die Kapazität des Pufferspeichers 18, der aus einem Schieberegister besteht und laufend die digitalen Bildinformationssignale vom Leser aufnimmt, ist so gewählt, daß der Speicher mindestens die Bildinformation der gerade abgetasteten Zeile sowie die Bildinformation der beiden vorhergehenden und schon abgetasteten Zeilen aufnehmen kann. Der Pufferspeicher 18 enthält acht Anschlußstellen, an denen die Bits der Bildelemente 2L-1, 2L, 2L+1, L-2, L-1, L, L+1 und 1 erscheinen. Diese Bits werden dem logischen Prädiktorschaltkreis 19 zugeführt, dessen Funktion auf der oben angegebenen Prädiktortabelle basiert. Die Exklusive-ODER-Verknüpfungsschaltung 20, deren einer Eingang mit dem Ausgang der Prädiktorschaltung 19 verbunden ist und deren zweiter Eingang direkt die Information des abgetasteten Bildpunktes empfängt, vergleicht die vorhergesagte Farbe (schwarz oder weiß) des Bildelements P mit der tatsächlichen Farbe (schwarz oder weiß) des reellen Bildelements im Originalbild. Stimmt die Vorhersage, so gibt die Exklusive-ODER-Verknüpfungsschaltung 20 ein Bit mit ' Wert O an die zweite Stufe der Verdichtungseinrichtung, während im Fall einer nicht korrekten Vorhersage die Schaltung 20 ein Bit mit Wert 1 an die genannte zweite Stufe weiterleitet. Liegen einige der Prädiktorbits P außerhalb der Bildoberfläche des Dokuments, so werden diese Prädiktorbits als O-Bits aufgefaßt. Der so am Ausgang der Exklusiv-ODER-Schaltung 20 erzeugte Strom digitaler Information stellt ein transformiertes Bild dar, das von dem Original als Folge der nicht korrekten Vorhersagen abweicht und eine beträchtlich kleinere Zahl von Bits mit Wert 1 (schwarze Punkte) enthält als die Bildinformation aus dem Originalbild. Die Gesamtzahl der Bits bleibt jedoch dieselbe. Bis zu diesem Punkt ist also noch keine Verdichtung erreicht. Der tatsächliche Verdichtungsprozeß findet nun in der zweiten Stufe statt, welche als Codierstufe bezeichnet wird. Da jedoch in der ersten Stufe die Anzahl der Bits mit Wert 1 verringert wurde, steigt der Effekt der zweiten Stufe der Verdichtereinrichtung, d.h. der Kompressionsfaktor steigt.
Es stellt sich heraus, daß eine Erweiterung des bisherigen Prädik··
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torfeldes mit acht Bildelementen, d.h. die Aufnahme neuer Bildelemente die Zahl der korrekten Vorhersagen anwachsen läßt und man somit die Anzahl der Bits mit Wert 1 in dem transformierten Bild noch weiter verringern kann. Damit steigt der Kompressionsfaktor weiter an und für die Speicherung der Information wird noch weniger Speicherplatz benötigt. Man erreicht auf diesem Wege jedoch schließlich einen Zustand, bei dem die steigenden Kosten der zusätzlichen Einrichtungen in der Verdichtungseinrichtung und dem Expander nicht mehr durch den Vorteil einer Speicherplatzersparnis aufgewogen werden.
Die zweite Stufe der Verdichtungseinrichtung enthält einen Zähler 21, der mit dem Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes 23 verbunden ist; der Zähler ermittelt in jeder abgetasteten Zeile die Zahl der Bits mit Wert 0, d.h. die Zahl der korrekten Vorhersagen, welche jedem Bit mit Wert 1 vorausgehen. Damit bestimmt der Zähler 21 die Länge jeder durchlaufenen Serie von Bits mit Wert 0. Die verschiedenen Durchlauflängen werden durch den Codierer 22 in Codewörter umgesetzt. Da kurze Durchlauflängen häufiger als lange auftreten, wird ein Code verwendet, der diese Tatsache berücksichtigt.
Die folgende Tabelle liefert die Codeworte für Durchlauflängen, welche für Zählerstände von 0 bis 191 gelten sowie die Spezialcodes für die Signale EOS und EOP. Die erstgenannten Codeworte, welche immer mit einer Ziffer kleiner 4 beginnen und deren darauffolgende Ziffern immer größer als 4 sind, umfassen drei Bits oder ein Mehrfaches von drei Bits bis zu einem Maximum von 12 Bits.
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Zählerstand bzw. Code für Spezial- Code für
Durchlauflänge Durchlauflänge symbol Spezialsymbol
O 0 04
1 1 14
2 2 EOS 24
3 3 34
4 05 044
5 15 144
6 25
EOP 374
15 37 0444
1444
16 045
17
145
*
3774
31 375
32 046
33 146
* ' B
m
63 377
64 0445
65 1445 -
191 3776
Beim Abtasten einer jeden Zeile wird der Zähler 21 jedesmal durch ein Signal der UND-Verknüpfungsschaltung 23 zurückgesetzt, wenn ein Bit mit Wert 1 auf der betreffenden Zeile erscheint. Das Zählen von Bits mit Wert 0 auf derselben Zeile beginnt von neuem nach jedem Zurücksetzen, bis die gesamte Zeile abgetastet ist. Am Ende einer jeden Zeile (siehe Fig. 2) liefert der Leser ein EOS-Signal, wodurch der Zähler 21 zurückgesetzt und die UND-Verknüpfungsschaltung 24 geöffnet wird, so daß zwischen jeder Serie von Codeworten mit der verdichteten digitalen Information einer abgetasteten Zeile ein EOS-Codewort eingefügt werden kann. Ist schließlich die gesamte Bildfläche des Dokuments abgetastet, so erzeugt der Leser ein (nicht gezeichnetes) EOP-Codesignal, welches in der gleichen Weise wie das EOS-Signal verarbeitet wird und dabei die Reihe der
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Codeworte durch ein EOP-Codewort abschließt. Die verdichtete digitale Information wird mit Hilfe der ODER-Verknüpfungsschaltung 25 zu einem Pufferspeicher 26 gebracht, wo sie zwischengespeichert wird, bevor sie unter Steuerung des Datenverarbeitungsgerätes 1 (Fig. 1) schließlich in die Speichereinheit 3 (Fig. 1) eingeschrieben wird.
Die Dekompression der verdichteten digitalen Information, welche von der Speichereinheit 3 ausgelesen wird, erfolgt in jeder der Ausgabeeinheiten 6,7,8 und 9 (Fig. 1) durch einen Expander, wobei dieselben Schritte wie in der Verdichtungseinheit, jedoch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden. Zuerst werden dabei die Codeworte voneinander getrennt und die codierten Durchlauflängen decodiert, um somit Serien der richtigen Länge zu erhalten. Das somit wiederhergestellte transformierte Bild wird dann zeilenweise in einen Schaltkreis eingegeben, dessen Funktion auf derselben Prädiktortabelle aufgebaut ist, die auch der Prädiktorschaltung 19 der Verdichtungseinrichtung zugrundelag, wobei jedoch ihr Gebrauch gerade in inverser Weise erfolgt. Der Aufbau des Originalbildes wird in der linken oberen Ecke begonnen, wozu eine darüber- und außerhalb des Bildes liegende Zeile verwendet wird, die nur weiße Bildelemente enthält. Die Farbe, die für das erste Bildelement vorausgesagt wird, welches ein weißes Element ist, wird dann mit der Farbe des ersten Bildelementes des transformierten Bildes verglichen, um so das erste Bildelement des Originalbildes zu rekonstruieren. Dieses Bildelement wird gespeichert und für nachfolgende Vorhersagen benutzt. Durch Wiederholung dieses Prozesses kann das gesamte Originalbild rekonstruiert werden, wobei das Bildelement P auf - der Bildoberfläche von links nach rechts und von oben nach unten sukzessive verschoben wird.
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Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Verdichtung graphischer Daten und zu deren Wiederherstellung, wobei die graphischen Daten beispielsweise in Form eines binären bzw. schwarz-weißen Rastermusters vorliegen, gekennzeichnet durch:
a) einen zweistufigen Datenverdichtungsprozeß, in dessen erster oder Prädiktorstufe der Farbwert bzw. der Bitwert eines Bildelements vorhergesagt und dazu die Bitwerte mehrerer ausgewählter schon abgetasteter Bildpunkte nach einer in bezug auf die Art der zu verarbeitenden graphischen Daten optimierten logischen Funktion (Prädiktorfunktion) verknüpft werden und bei Übereinstimmung des vorhergesagten und des tatsächlich abgetasteten Bitwertes eine binäre O bzw. bei Nichtübereinstimmung eine binäre 1 erzeugt wird, um damit ein transformiertes Bild mit einer unveränderten Anzahl von Bildelementen aufzubauen
und in dessen zweiter oder Codierstufe in jeder Bildzeile des nur wenige binäre Einsen enthaltenden transformierten Bildes die Länge der nur aus Nullen bestehenden Bitreihen jeder Zeile in codierte Form überführt und zusammen mit SpezialCodes für Zeilenende und Bildende zwischengespeichert wird;
b) die endgültige Speicherung der komprimierten Bildinformation nach Beendigung des Kompressionsvorganges für ein Gesamtbild;
c) einen zweistufigen Dekompressionsprozeß, der analog zum Verdichtungsprozeß aus zwei Stufen besteht, wobei die erste oder Decodierstufe aus den gespeicherten Codeworten das transformierte Bild wiederherstellt und wobei die zweite oder inverse Prädiktorstufe durch Umkehrung der bei der Verdichtung verwendeten logischen Funktion das Originalbild Punkt für Punkt und Zeile für Zeile aus dem transformierten Bild wiederaufbaut.
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2. Verfahren zur Bestimmung der logischen Prädiktorfunktion nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Wahl eines über die Bildoberfläche verschiebbaren, aus mehreren Bildelementen bestehenden Prädiktorfeldes, welches eine definierte Lage in bezug auf das gerade abgetastete Bildelement besitzt und ausschließlich früher abgetastete Bildelemente besitzt;
b) Wahl einer logischen Verknüpfung (Prädiktorfunktion) unter den Binärwerten des Prädiktorfeldes durch Aufstellen einer Prädiktortabelle (Wahrheitstabelle);
c) Anwendung dieser Funktion auf eine große Zahl von zu komprimierenden Daten gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 ;
d) Bestimmung der Vorhersagewahrschexnlichkext bzw. des
Kompressionsfaktors für das ausgewählte Ensemble von graphischen Daten;
e) Abwandlung der Prädiktorfunktion und/oder des Prädiktorf eldes;
f) Wiederholung der Schritte c) - e) bis zum Erreichen einer optimalen Vorhersagewahrscheinlichkeit der Prädiktorfunktion für das zugrunde gelegte Ensemble der graphischen Daten.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
- einen zweistufigen Datenkompressor mit Prädiktorstufe (18, 19, Fig. 3) und Codierstufe (21-26),
- einen Speicher mit direktem Zugriff zur Speicherung des komprimierten und codierten Bildes,
- einen zweistufigen Datenexpander mit Decodierstufe und inverser Prädiktorstufe.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente des Rastermusters quadratische Form haben und zeilenweise verarbeitet werden.
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5. Anordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, insbesondere zur Verarbeitung von Hand- und Druckschriften, dadurch gekennzeichnet, daß der Prädiktoreinrichtung ein aus acht Bildelementen bestehendes Prädiktorfeld zugrunde liegt, daß die Färb- bzw. Bitwerte der Bildelemente im Prädiktorfeld gemäß einer Prädiktortabelle (TAB 1) in einer Prädiktorschaltung (19, Fig. 3) logisch untereinander verknüpft werden und daß der Ausgang der Prädiktorschaltung durch eine Exklusiv-ODER-Schaltung (20) mit dem Wert des gerade abgetasteten Bildelementes verknüpft wird.
6. Anordnung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Prädiktorfeld (Fig. 4) über und links neben dem gerade abgetasteten Bildelement liegt und den ersten linken Nachbarn des Bildelements auf derselben Zeile umfaßt, sowie vier Bildelemente in der ersten darüberliegenden Bildzeile und weitere Bildelemente in der zweiten darüberliegenden Bildzeile.
7. Anordnung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prädiktoreinrichtung ein Schieberegister (18) enthält, welches die Bildelemente der gerade abgetasteten Bildzeile und mehrerer, insbesondere zweier vorhergehender Bildzeilen speichert und welches mit Anschlußklemmen entsprechend dem gewählten Prädiktorfeld zur Zuführung der Bildwerte an die Prädiktorschaltung (19) versehen ist.
8. Anordnung nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierstufe einen Zähler (21) mit nachgeschaltetem Codierer (22) umfaßt, welche die Durchlauflänge von Serien binärer Nullen auf jeder Zeile des transformierten Bildes bestimmen und daß das Zurücksetzen des Zählers bei Antreffen eines Bildelements mit Wert 1 oder beim Ende einer abgetasteten Zeile erfolgt, woraufhin der codierte Inhalt des Zählers in einem Pufferspeicher (26) zwischengespeichert wird.
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9. Einrichtung zur Registrierung, Speicherung und Abfrage von graphischen Daten unter Verwendung des Verfahrens und der Anordnung nach den Ansprüchen 1 und-3 bis 7, gekennzeichnet durch:
a) ein Eingabegerät (2) mit einer optischen Leseeinrichtung zur zeilenweisen Abtastung bestimmter Bereiche auf eingegebenen Dokumenten, wobei die Farbwerte vorzugsweise binär (schwärζ-weiß) dargestellt werden und für Zeilenende und Bildende SpezialSignale abgegeben werden;
b) eine Verdichtungseinrichtung im Eingabegerät (2) zur Komprimierung der vom Lesegerät erzeugten graphischen Informationen, bestehend aus einer Prädiktorstufe und einer Codierstufe;
c) einen Speicher (3) mit direktem Zugriff zur Speicherung der komprimierten Bildinformation;
d) mehrere Ausgabeeinheiten (6, 7, 8, 9) mit je einer Dekompressionseinrichtung (Expander) zur Wiederherstellung der graphischen Daten, einem Bildschirmgerät zur Anzeige des erzeugten Originalbilds, einer Tastatur und Steuer- bzw. Anschlußeinheiten (4, 10, 11, 12, 13);
e) ein Datenverarbeitungsgerät (1) zur Steuerung des Gesamtsystems, insbesondere zur Speicherung und zum Auslesen der komprimierten Bildinformation aus der Speichereinheit (3).
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bildschirmanzeigegerät neben dem wiederhergestellten Originalbild weitere Informationen, wie z.B. alphanumerische Daten, angezeigt werden.
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