DE2724967A1

DE2724967A1 - Grauskala-interpolationsverfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE2724967A1
Application number: DE19772724967
Authority: DE
Inventors: Henry H J Liao
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1976-06-03
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1977-12-15
Also published as: JPS5322309A; FR2354010A1; NL7706138A; CA1097792A; GB1530114A; FR2354010B1; US4032977A

Description

Die Erfindung betrifft ein Abbildungssystem mit Rasterabtastung und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Wiedergewinnen von gedehnter Grauskalainformation für ein quantisiertes Videosignal in einem derartigen Abbildungssystem.

Definitionsgemäß ist eine Vorlage (sei sie nun eine gedruckte oder geschriebene Seite, eine Zeichnung, eine Photographie oder irgendeine andere Vorlage mit entsprechenden Buchstaben oder Zeichen) ein zweidimensionales, im wesentlichen kontinuierliches Reflektionsmuster. Der Bildinhalt oder der Informationsinhalt einer Vorlage kann mit einem eindimensionalen Abtastvorgang, als "Rastereingabeabtastung" bekannt, in verschiedene Arten von elektronischen Verarbeitungssystemen eingegeben werden. Bei der Rastereingabeabtastung wird der Informationsgehalt der Vorlage seriell in ein eindimensionales Videosignal umgesetzt oder signalmäßig abgebildet. Darüber- hinaus ist eine "Rasterausgabeabtastung" vorgesehen, um eine verarbeitete oder übertragene Form der Vorlage in Abhängigkeit des Videosignals seriell wiederzugewinnen. Die Rastereingabeabtastung und die Rasterausgabeabtastung werden bei auf dem Markt angebotenen Faksimilesystemen häufig verwendet, um nur eine der zahlreichen, bekannten Arten von "Abbildungssystemen mit Rasterabtastung" zu nennen.

Wenn das Videosignal in analoger Form beibehalten wird, bleiben die kontinuierlichen Grauabstufungen oder die Grauskalaaspekte der Vorlage erhalten. Wenn das Videosignal jedoch quantisiert wird, entstehen unvermeidlich Quantisierungsfehler, die zu Verlusten bei der Grauskalainformation führen. Die Bildabstufungseffekte oder Bildverschlechterungen aufgrund der Grauskalaverluste sind eine Funktion der Grobheit des Quantisierungsverfahrens. Eine Halbtönung kann natürlich verwendet werden, um wenigstens teilweise die Verluste oder die Verschlechterung der Grauskalainformation auszugleichen. Die Wirksamkeit dieses Verfahrens ist jedoch abhängig von der Auflösung des Abbildungssystems. Daher treten insbesondere schwerwiegende Probleme bei Systemen mit geringer Auflösung auf, bei denen eine grobe Quantisierung des Videosignals vorgenommen wird. Bei modernen Faksimilesystemen, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, wird das Videosignal in digitale Form umgesetzt, so daß die Digitaldaten-Kompressionsverfahren angewendet werden können, um die Übertragungszeiten zu verringern.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, um die gedehnte Grauskalainformation aus quantisierten Videosignalen bei einem Abbildungssystem mit Rasterabtastung elektronisch wiederzugewinnen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt weiterhin, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung anzugeben bzw. zu schaffen, um die aufgrund der Quantisierung des Videosignals in einem Faksimilesystem oder anderen Abbildungssystemen mit Abtastung und geringer Auflösung hervorgerufenen Verschlechterung der Daten zu verringern. Es ist weiterhin Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Einrichtungen anzugeben bzw. zu schaffen, um die Grauskalamöglichkeiten und -gegebenheiten von digitalen Faksimilesystemen und dergleichen, bei denen eine binäre Übertragung angewendet wird, zu verbessern.

Um diese und weitere Ziele der Erfindung zu erreichen, ist eine Interpolationsschaltung vorgesehen, um einen Grauskalawert für jedes Element der Videoausgangsdaten auf der Basis quantisierter Pegel einer m x n-Matrix von Videoeingabedatenelementen vorauszusagen. Die Voraussagematrix für jedes Ausgabedatenelement umfaßt das räumlich zugeordnete Eingabedatenelement und eine Anzahl von vertikal und horizontal benachbarten Eingabedatenelementen. Vorzugsweise ist die Interpolationsschaltung entsprechend vorgegebener Wahrscheinlichkeitsinformation so ausgebildet, um ein Maximum-Wahrscheinlichkeits-Abschätzverfahren durchzuführen, so daß die Grauskalainformation nur einen kleinen statistischen Fehler aufweist.

Es wird also gemäß der vorliegenden Erfindung die gedehnte Grauskalainformation aus den quantisierten Videoeingabedaten in einem Abbildungssystem mit Rasterabtastung unter Verwendung eines Interpolationsverfahrens wiedergewonnen, um einen Grauskalawert für jedes Element der Ausgabedaten von den quantisierten Pegeln einer m x n-Matrix von Eingabedatenelementen vorherzusagen. Die Voraussagematrix für jedes Ausgabedatenelement umfaßt das räumlich entsprechende Eingabedatenelement sowie vertikale und horizontale Eingabedatenelemente.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Abbildungssystems mit Rasterabtastung, bei dem eine Grauskala-Interpolationsschaltung verwendet wird, und

Figur 2 die Voraussagematrix für die in Figur 1 dargestellte Grauskala-Interpolationsschaltung.

Figur 1 zeigt ein Abbildungssystem 11 mit einer Interpolationsschaltung 12, die gemäß der vorliegenden Erfindung die gedehnte Grauskala-Information aus einem quantisierten Videosignal wiedergewinnt. Das Abbildungssystem 11 ist, wie dargestellt, ein digitales Faksimilesystem mit einer Sendestation 13 und einer Empfangsstation 14, die beispielsweise je nach Bedarf oder auf Anfrage über einen Übertragskanal 15 verbunden sind.

Normalerweise befindet sich in der Sendestation 13 ein (nicht dargestellter) Rastereingabeabtaster, der den Informationsgehalt einer Vorlage (d.h. eines originalen Dokuments) in ein entsprechendes Videosignal seriell umsetzt. Dieses Signal wird dann in einem (ebenfalls nicht dargestellten) Analog-Digital-Umsetzer verarbeitet, so daß an einen digitalen Datenpresser 16 ein Videosignal in quantisierter oder binärer Form gelangt. Dort wird ein vorgegebenes Primär- bzw. Quellencodierungsverfahren, beispielsweise eine Amplituden-Zeit-Codierung (run length encoding) durchgeführt, um redundante Daten zu eliminieren. Dann wird das digital komprimierte Signal einem Digital-Datenumsetzer oder Modem 17 zugeleitet und über den Übertragungskanal 15 der Empfangsstation 14 übertragen.

An der Empfangsstation 14 befindet sich ein weiterer Digital-Datenumsetzer oder ein Modem 18, der das ankommende, digital komprimierte Videosignal einem Digitaldatendehner 19 zuführt, der die redundanten Daten mehr oder weniger vollständig wiederherstellt bzw. wiedergewinnt. Von dort gelangt das wiederge- wonnene digitale Videosignal zu einem Puffer oder Speicher 21, der der Interpolationsschaltung 12 dieses Signal in Abhängigkeit von Tastimpulsen bereitstellt, die von einer Interpolationssteuereinheit 22 erzeugt werden. Wie im weiteren noch im einzelnen erläutert werden wird, liefert die Interpolationsschaltung 12 mehrere Ausgangsbits "y[tief]a", "y[tief]b", um einen vorausgesagten Grauskala-Wert (y) für jedes Videodatenelement digital wiederzugeben. Die Ausgangsbits der Interpolationsschaltung 12 gelangen dann zu einem (nicht dargestellten) Digital-Analog-Umsetzer, der ein Grauskala-Steuersignal für einen (ebenfalls nicht dargestellten) Rasterausgabeabtaster bereitstellt, welcher seinerseits die gewünschte Faksimilekopie druckt bzw. schreibt.

Der von der Interpolationsschaltung 12 durchgeführte Grauskala-Voraussagevorgang kann genauso gut auch in Abhängigkeit des originalen digitalen Videosignals durchgeführt werden. Um dies noch deutlicher zum Ausdruck zu bringen, sind Schalter 23 bis 27 vorgesehen, die den Datenpresser 16, die Datenumsetzer 17 und 18, den Datendehner 19 bzw. den Puffer 21 jeweils einzeln bzw. die genannten Schaltungsstufen insgesamt überbrücken. Im praktischen Falle kann jedoch nichtsdestoweniger normalerweise irgendein Vorgang oder eine Verarbeitung der digitalen Daten vorgenommen werden, bevor diese der Interpolationsschaltung 12 zugeleitet werden.

Erfindungsgemäß beruht die Arbeitsweise der Interpolationsschaltung 12 auf den quantisierten Pegeln einer m x n-Matrix von Eingabevideodatenelementen, um für jedes Ausgabevideodatenelement einen Grauskalawert vorauszusagen. Die Voraussagematrix für jedes Ausgabedatenelement enthält das räumlich entsprechende Eingabedatenelement sowie eine Anzahl von vertikal und horizontal benachbarten Eingabedatenelementen. Der Ausdruck "räumlich entsprechende" Eingabe- und Ausgabedatenelemente wird hier für Bildelemente verwendet, die im wesentlichen die gleichen La- gen auf der Eingabekopie (beispielsweise der Vorlage) bzw. der Ausgabekopie (beispielsweise der Faksimilekopie) einnehmen. Der Ausdruck "vertikal und horizontal benachbarte Eingabedatenelemente" bezeichnet Bildelemente, die vertikal und horizontal dem Bildelement benachbart sind, welches die "räumlich entsprechende" Lage auf der Eingabekopie einnimmt.

Figur 2 zeigt eine 3 x 3-Matrix. Die "m"- und "n"-Indices der Voraussagematrix sind vorteilhafterweise ungerade ganze Zahlen, so daß die Matrix bezüglich des Elementes, für das der Grauskalawert vorausgesagt werden soll, symmetrisch ist. Wenn die kleinen Voraussagefehler, die bei einer unsymmetrischen Beziehung auftreten, jedoch toleriert werden können, kann entweder der "m"- oder der "n"-Index, oder beide Indices auch geradzahlige ganze Zahlen sein.

Anhand von Figur 1 werden die Elemente genauer beschrieben, die dieselben Lagen hinsichtlich der Matrixmuster wie die Datenelemente einnehmen, für die ein Grauskalawert vorhergesagt werden soll (nachfolgend soll dieser lagemäßige Zusammenhang als "positioniert für die Voraussage" bezeichnet werden). Jedes Voraussagematrixmuster kann allgemein folgendermaßen beschrieben werden:

X = (x[tief]1,x[tief]2, x[tief]j) (1)

wobei x[tief]j der quantisierte Pegel des j-ten Datenelements der Matrix und

j das Produkt aus den "m"- und "n"-Indices der Matrix ist.

Die Frequenzstatistiken legen also eine Wahrscheinlichkeitsverteilung P(X) fest, die die Wahrscheinlichkeit für die Voraussagematrix mit irgendeinem vorgegebenen Matrixmuster X wiedergibt. Darüberhinaus können die Daten über die tatsächlichen Grau- skalapegel der Datenelemente, die für die Voraussage positioniert sind, dazu verwendet werden, eine bedingte, konditionelle Wahrscheinlichkeitsverteilung P(y/X) zu identifizieren, wobei y ein tatsächlicher oder ermittelter Grauskalawert für die Videodatenelemente, die für die Voraussage bei Vorliegen irgendeines vorgegebenen Matrixmusters X positioniert sind, ist. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung P(y/X) gibt also die Wahrscheinlichkeit für irgendeinen Grauskalawert y wieder, der dem Grauskalawert für dasjenige Videodatenelement am meisten gleicht, das in Abhängigkeit auf irgendein vorgegebenes Matrixmuster X zur Voraussage positioniert ist.

Wenn mit dem Grauskalawert y´ der vorausgesagte Grauskalawert für ein vorgegebenes Matrixmuster X bezeichnet wird, so läßt sich die zu erwartende Wahrscheinlichkeit, daß die Voraussage fehlerhaft ist, folgendermaßen ausdrücken: (2)

Definitionsgemäß ist: (3)

Der erwartete Voraussagefehler P[tief]e wird daher sehr klein, wenn der vorausgesagte Grauskalawert y´ für das vorgegebene Eingabematrixmuster X so gewählt ist, daß

P(y´/X) >= P(y/X) für alle y ungleich y´ (4)

Kurz gesagt ist ein derart gewählter Grauskalawert eine Maximum-Wahrscheinlichkeits-Voraussagegröße, bzw. ein Maximum-likelyhood-Voraussager.

Die quantisierten Werte oder die Grauskalawerte der Videodatenelemente an den Eingängen und Ausgängen der Interpolationsstufe 31 können aus den Wertegruppen (0,1,2, I) bzw. (0,1,2, J) stammen, wobei I < J ist. Im praktischen Falle sind die Eingabevideodatenelemente x[tief]1-x[tief]9 jedoch einfache Binärbits mit quantisierten Werten aus der Wertegruppe (0,1) und die Ausgabevideodatenelemente y sind typischerweise digitale Duplets (Dibits) aus der Wertegruppe (00,01,10,11) oder digitale Triplets (Tribits) aus der Wertegruppe (000,001,010,011,100,101,110 und 111).

Nachfolgend soll eine Maximum-Wahrscheinlichkeits-Wahrheitstabelle angegeben werden, die den am ähnlichsten Grauskalawert von vier unterschiedlichen Grauskalawerten für ein Videoausgabedatenelement als Funktion der Binärpegel einer 3 x 3-Matrix für die Videoeingabedatenelemente angibt. Ein gedruckter Text mit gemischten Schrifttypen, bei dem die Buchstaben und Zeichen waagrecht und senkrecht ausgerichtet sind, wurde einer Vorabtastung unterzogen, um die statistischen Werte zu erhalten, auf denen die nachfolgend angegebene Tabelle beruht.

3 x 3-Maximum-Wahrscheinlichkeits-Grauskala-Interpolationstabelle

Gesamtzahl der Elemente = 1064960

Grauabdeckung = 9,16044 %

Fehlerprozent = 3,30388 %

Einpegel-Fehler = 3,30388 %

Zweipegel-Fehler = 0 %

Dreipegel-Fehler = 0 %

Tabelle

Die Interpolationsstufe 31 kann einen geeigneten Speicher, beispielsweise einen programmierbaren Festwertspeicher (PROM), umfassen, um eine Nachschlagetabelle zu speichern, die digitale Wiedergaben der angegebenen oder vorausgesagten Grauskalawerte für die unterschiedlichen Eingabematrixmuster enthält. In diesem Falle wird jedes Eingabe- oder Voraussagematrixmuster dazu verwendet, einen geeigneten Adressencode bereitzustellen, so daß dadurch die Interpolationsstufe 31 eine digitale Wiedergabe des vorausgesagten Grauskalapegels, der dem Eingabematrixmuster zugeordnet ist, ausgibt. Natürlich können auch (nicht dargestellte) festverdrahtete Binärschaltungen (hardwired logic) zur Durchführung dieses Verfahrens verwendet werden. Die Ausbildung einer logischen bzw. digitalen Schaltung, die an die Grauskala-Interpolations-Wahrheitstabelle angepaßt ist, kann in einfacher Weise durch Verwendung von auf dem Markt angebotenen logischen Schaltungsentwurfsverfahren erhalten werden, bei denen Rechner zur Hilfe genommen werden.

Die Taktung bzw. Zeitsteuerung der Interpolationsschaltung 12 wird mit Taktimpulsen, die von einer Interpolationssteuereinheit 22 bereitgestellt werden, derart gesteuert, daß ausreichend Zeit bleibt, damit sich an den Eingängen der Interpolationsstufe 31 die Schwankungen oder Schwingungen beruhigen bzw. ausschwingen können, bevor die Grauskalavoraussagen gemacht werden. Normalerweise werden die Eingabevideodatenelemente durch die Register 32-34 immer dann weitergeschoben, wenn die Taktimpulse in einen hohen ("1") Binärpegel übergehen, und die Grauskalavoraussagen werden vorgenommen, wenn die Taktimpulse in einen niederen ("0") Binärpegel abfallen.

Es ist in der Praxis vorteilhaft, jedes der unterschiedlichen Matrixmuster jeweils einzeln einem vorausgesagten Grauskalawert zuzuordnen, wenn die Eingabe- oder Voraussagematrix klein ist. Wenn die Abmessungen oder die Größe der Voraussagematrix jedoch groß ist, so ist eine entsprechende Vergrößerung der Speicherkapazität oder der digitalen Schaltung erforderlich, um an diese

Voraussetzung angepaßt zu werden. Für größere Matrizen kann es daher zulässig sein, einen nicht optimalen, oder einen unterhalb dem Optimalen liegenden Voraussagewert bzw. Voraussager zuzulassen, so daß seltene und/oder im wesentlichen gleichwahrscheinliche Grauskalenvoraussagen Werten zugeordnet werden können, die zu der einfachsten logischen Verwirklichung führen.

Aus der Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung Verfahren und Einrichtungen schafft, die das bzw. die gedehnte Grauskaleninformation aus einem quantisierten Videosignal wiedergewinnt.

Leerseite

Claims

1. Abbildungssystem mit Rasterabtastung, gekennzeichnet durch eine Interpolationsschaltung (12), die die gedehnte Grauskalainformation aus den quantisierten Datenelementen eines Videoeingangssignals wiedergewinnt und folgende Schaltungsstufen aufweist: ein mehrstufiges Register (30) mit Ausgängen an vorgegebenen Stufen, um eine m x n-Voraussagematrix festzulegen, Einrichtungen, um die Datenelemente der Eingangssignale durch die Stufen des Registers (30) hindurch seriell weiterzuschieben, so daß aufeinanderfolgende Muster der Videoeingabedatenelemente sequentiell in die Voraussagematrix gebracht werden, und eine Interpolationsstufe (31), die mit den Ausgängen des Registers (30) in Verbindung steht und Grauskalenwerte für die aufeinanderfolgenden Videoausgabedatenelemente in Abhängigkeit der Matrixmuster sequentiell voraussagt, wobei das Voraussagemuster für jedes der Videoausgabedatenelemente ein räumlich entsprechendes Eingabedatenelement zusammen mit vertikal und horizontal benachbarten Eingabedatenelementen umfaßt.

2. Abbildungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß m und n ungerade, ganze Zahlen sind, und das Voraussagematrixmuster für jedes Videoausgabedatenelement bezüglich des Ausgabedatenelementes symmetrisch ist.

3. Abbildungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Interpolationsstufe (31) in Abhängigkeit der unterschiedlichen Voraussagematrixmuster vorausgesagten Grauskalawerte statistisch vorausgewählt werden, um die erwarteten Voraussagefehler zu verringern.

4. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grauskalawerte vorausgewählt werden, um die erwarteten Voraussagefehler klein zu halten, so daß die Grauskalawerte mit kleinem statistischem Fehler vorliegen.

5. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die quantisierten Eingabedatenelemente Grauskalapegel aus einer Wertegruppe (0,1,2, I) aufweisen und die Interpolationsstufe (31) Grauskalawerte für die Ausgabedatenelemente von einer anderen Wertegruppe (0,1,2, I) voraussagt, wobei I kleiner J ist.

6. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorausgesagten Grauskalawerte für die unterschiedlichen Voraussagematrixmuster statistisch derart vorgewählt sind, daß

P(y´/X) >= P(y/X) für alle y ungleich y´

wobei X ein Ausdruck, der irgendein vorgegebenes Matrixmuster wiedergibt,

Y ein festgestellter Grauskalawert für das vorgegebene Matrixmuster X,

y´ ein für das vorgegebene Matrixmuster X ausgewählter, vorausgesagter Grauskalawert, und

P eine Wahrscheinlichkeitsfeststellung ist,

und wobei eine Maximum-Wahrscheinlichkeits-Grauskala-Vorhersagegröße für jedes der Voraussagematrixmuster erzeugt wird.

7. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß m und n ungerade, ganze Zahlen sind, und das Voraussagematrixmuster für jedes Videoausgabedatenelement bezüglich des Datenelementes symmetrisch ist.

8. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabedatenelemente binär sind und die vorausgesagten Grauskalawerte in digitaler Form vorliegen.

9. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem (11) mit Rasterabtastung ein digitales Faksimilesystem mit einer Sendestation (13) und einer Empfangsstation (14) ist und sich die Interpolationsschaltung (12) in der Empfangsstation (14) befindet.

10. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Interpolationsstufe (31) in Abhängigkeit der unterschiedlichen Voraussagematrixmuster vorausgesagten Grauskalawerte auf der Grundlage von Statistiken vorausgewählt werden, die von repräsentativen Vorlagekopien für das Faksimilesystem erhalten werden, um die erwarteten Voraussagefehler zu verringern.

11. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß m und n ungerade, ganze Zahlen sind, und das Voraussagematrixmuster für jedes Videoausgabedatenelement bezüglich des Datenelementes symmetrisch ist.

12. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorausgesagten Grauskalawerte statistisch vorausgewählt sind, um die erwarteten Voraussagefehler zu verringern, so daß die Grauskalawerte für die Videoausgabedatenelemente mit kleinem statistischem Fehler vorausgesagt werden.

13. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Interpolationsschaltung (12) in einem Empfänger (14) für ein digitales Faksimilesystem befindet, um eine bessere Grauskalainformation für die vom Empfänger (14) erzeugte Faksimilekopie zu erhalten.

14. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorausgesagten Grauskalawerte für die verschiedenen Voraussagematrixmuster auf der Basis von Statistiken vorausgewählt werden, die von einer repräsentativen Testkopie für das Faksimilesystem (11) einschließlich einer Wahrscheinlichkeitsverteilung P(y´/X) und einer weiteren Wahrscheinlichkeitsverteilung P(X) erhalten werden, wobei

X ein Ausdruck, der irgendein vorgegebenes Voraussagematrixmuster darstellt, und

y einen festgestellten Grauskalawert für das vorgegebene Matrixmuster X ist.

15. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die vorausgesagten Grauskalawerte für die unterschiedlichen Voraussagematrixmuster so ausgewählt werden, daß

P(y´/X) >= P(y/X) für alle y ungleich y´

wobei y´ der vorausgesagte Grauskalawert ist, der in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Voraussagematrixmuster X erhalten wurde, und wobei eine Maximum-Wahrscheinlichkeits-Grauskala-Vorhersagegröße für jedes der Voraussagematrixmuster erzeugt wird.

16. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß m und n ungerade, ganze Zahlen sind, und eine symmetrische Beziehung zwischen den Voraussagematrixmustern und den Videoausgabedatenelementen aufrechterhalten wird.

17. Verfahren zum Wiedergewinnen von gedehnter Grauskalainformation für Videoausgabedatenelemente eines Abbildungssystems mit Rasterabtastung, bei dem ein Videoeingabesignal durch eine Reihe von quantisierten Datenelementen festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aufeinanderfolgende Videoeingabedatenelemente in einer m x n-Matrix zusammengefaßt werden, um sequentiell eine Reihe von Matrixmustern festzulegen, statistisch gleiche Grauskalawerte für die aufeinanderfolgenden Videoausgabedatenelemente in Abhängigkeit von wenigstens einem bestimmten der Datenelemente der Reihe von Matrizes vorausgesagt werden, und eine vorgegebene Beziehung zwischen den Matrixmustern und den Videoausgabedatenelementen aufrechterhalten wird, wobei der Grauskalawert für jedes der Videoausgabedatenelemente in Abhängigkeit eines Matrixmusters vorausgesagt wird, welches ein Eingabedatenelement umfaßt, das räumlich dem Ausgabedatenelement entspricht, für das die Voraussage gemacht wird, und die anderen Eingabedatenelemente vertikal und horizontal dem räumlich entsprechenden Eingabedatenelement benachbart liegen.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß m und n ungerade, ganze Zahlen sind, und eine symmetrische Beziehung zwischen den Voraussagematrixmustern und den Videoausgabedatenelementen aufrechterhalten wird.

19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die in Abhängigkeit der unterschiedlichen Matrixmuster vorauszusagenden Grauskalawerte auf der Grundlage von Statistiken vorausgewählt werden, die von repräsentativen Eingabekopien für das Abbildungssystem erhalten werden, um die erwarteten Voraussagefehler klein zu halten, so daß die Grauskalawerte kleine statistische Fehler aufweisen.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem mit Rasterabtastung ein digitales Faksimilesystem ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, gekennzeichnet durch einen vorausgehenden Verfahrensschritt, bei dem Statistiken von einer repräsentativen Eingabekopie für das Abbildungssystem aufgestellt werden, um eine Wahrscheinlichkeitsverteilung P(y/X) und eine andere Wahrscheinlichkeitsverteilung P(X) festzulegen, wobei

y einen festgestellten Grauskalawert für das vorgegebene Matrixmuster X ist, und

wobei die in Abhängigkeit der unterschiedlichen Matrixmuster vorauszusagenden Grauskalawerte so vorausgewählt werden, daß

P(y´/X) >= P(y/X) für alle y ungleich y´

wobei y´ der in Abhängigkeit des vorgegebenen Matrixmusters X vorauszusagende Grauskalawert ist,

so daß ein Maximum-Wahrscheinlichkeits-Grauskalavoraussagewert in Abhängigkeit von jedem der Voraussagematrixmuster erhalten wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß m und n ungerade, ganze Zahlen sind, und eine symmetrische Beziehung zwischen den Voraussagematrixmustern und den Videoausgabedatenelementen aufrechterhalten wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem mit Rasterabtastung ein digitales Faksimilesystem mit einer Sendestation und einer Empfangsstation ist, und die Videoeingabedatenelemente an der Empfangsstation zu der Voraussagematrix zusammengefaßt werden, um die Grauskalawerte für die Videoausgabedatenelemente lokal vorauszusagen.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal in der Sendestation komprimiert und an der Empfangsstation vor der Zusammenfassung der Eingabedatenelemente zu der Voraussagematrix gedehnt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die vorausgesagten Grauskalawerte für die Videoausgabedatenelemente in digitaler Form vorliegen.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß m und n ungerade, ganze Zahlen sind, und eine symmetrische Beziehung zwischen den Voraussagematrixmustern und den Videoausgabedatenelementen aufrechterhalten wird.