DE2728889A1 - Verfahren und vorrichtung zum uebertragen eines faksimilesignals durch sequentielle randdifferentialcodierung - Google Patents

Description

2728339

Dr.-he. Wilhelm fieichel IWm Woligana fieichel

6 Frankfurt a. M. 1 FatlcBbafi· 13

8819

NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE PUBLIC CORPORATION, Tokio, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen eines Faksimilesignals durch sequentielle Randdifferentialcodierung

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen eines Faksimilesignals durch sequentielle Randdifferentialcodierung. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit der Codierung und Übertragung eines Faksimilesignals mit herabgesetzter Redundanz. Die Codierung und Übertragung erfolgt in Binärsignaldarstellung. Dabei wird ein Bild abgetastet und in Bildelemente (pel) eines ersten Pegels (beispielsweise eines Schwarzpegels) und eines zweiten Pegels (beispielsweise eines Weißpegels) aufgelöst, und die Randzustände zwischen dem ersten und dem zweiten Pegel in der zu codierenden gegenwärtigen Zeile und in der unmittelbar vorausgehenden Zeile werden codiert und übertragen.

Das Faksimileverfahren ist ein einfaches übertragungsverfahren für Dokumente, und seine Anwendung hat sich in den letzten Jahren stark ausgeweitet. Allerdings ist die Faksimilesignalmenge, die man bei der Abtastung eines Originaldokuments erhält, enorm hoch. Bei der Abtastung eines Dokumentes der Größe JIS-A4 (210 mm · 297 mm) mit einer Abtastdichte von 8 pel/mm sowohl in der Haupt- als auch Hilfsabtastrichtung beträgt bei binärer Darstellung die Menge der Faksimilesignale etwa 4 · 10 Bits. Zur direkten Übertragung der Signale wird daher viel Zeit benötigt, und zur Speicherung der Signale ist eine große Speicherkapazität erforderlich.

Um die Effizienz der Übertragung von Faksimilesignalen zu erhöhen, sind verschiedenartige redundanzherabsetzende Codierschemen bekannt geworden. Diese Schemen nutzen die Redundanz des Faksimilesignals aus und vermindern durch redundanzherabsetzende Codierung ohne Beeinträchtigung der Bildqualität die Anzahl der zu übertragenden und zu speichernden Bits.

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Die Grundidee des redundanzherabsetzenden Codierschemas besteht darin, einen Signalzug mit Redundanz als eine Sequenz von FoIgezuständen zu identifizieren und in Übereinstimmung mit der Frequenz des Auftretens jedes Zustands jeden der Zustände durch Codes variabler Länge darzustellen.

Das herausragendste herkömmliche Codierschema ist das zweidimensionale sequentielle Codierschema, das die Codierung durch sequentielle Anwendung der Korrelation zwischen benachbarten Abtastzeilen durchführt.

Bezüglich des zweidimensionalen sequentiellen Codierschemas wird auf die folgenden Literaturstellen verwiesen:

(i) The Institute of Television Engineers of Japan, the society for the study of picture transmission, research material 17-6 (1975 - 10), Yamada, Togashi and Yuki "Modified Predictive Differential Quantizing (PDQ) for Facsimile Signals".

(ii) The Institute of Electronic and Communication Engineers of Japan, Department of Communication, General Meeting in 1976, manuscript S5-5 (1976), Yamada and Kawade, "On a Predictive Differential Quantizing in Patterns for Facsimilesignals",

(iii) The Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, the Society for the study of communication system, research material CS74 - 115 (1974 - 11), Wakahara (Kokussai Denshin Denwa K.K.), "Relative Address Coding Scheme".

(iv) GB-PS 1 307 777.

(v) US-PS 3 991 267

(vi) Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 1851/1976.

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(vii) FR-PS 1 5^8 366.

(viii) ICC 1969 (11 - 21 - 11 - 28) V.M. Tyler (EG & G) "Two Handcopy Terminal for PCM Communication of Meteorological Products".

(ix) Bildbandbreitenkompression. Goden, Breach & CG. Beaudette "An Efficient Facsimile System for Weather Graphics".

(χ) Bilabandbreitenkompression. Goden. Breach & T.S. Huang "Run-Length Coding and its Extensions".

Die oben erwähnten Verfahren weisen allerdings Unzulänglichkeiten auf, und zwar in soweit, daß der Codieralgorithmus kompliziert ist, daß ein hohes Kompressionsverhältnis nicht erreichbar ist bzw. ein hinreichend hohes Kompressionsverhältnis nicht gleichzeitig für einfache und komplizierte Dokumente erreichbar ist und daß die Realisierung kompliziert ist. Für weitere Verbesserungen ist daher genügend Raum.

Die oben erwähnten Literaturstellen (iv), (v), (vi), (viii), (xi) und (x) befassen sich mit dem PDQ-Schema, das aus der GB-PS 1 307 777 bekannt ist.

Das PDQ-Scheaa sieht etwa wie folgt aus: Wenn ein Signal der gegenwärtigen Zeile codiert wird, während Signale von zwei benachbarten Abtastzeilen sequentiell verglichen werden, werden eine Differenz Δ I in der Schwarzfolgestartposition zwischen entsprechenden Abschnitten beider Abtastzeilen und eine Differenz Δ'ΙΙ in der Schwarzfolgelänge zwischen den oben erwähnten einander entsprechenden Abschnitten gemessen, und die beiden Funktionen Δ I und ^II werden paarweise codiert. Insbesondere bei einem komplizierten Dokument wird der absolute Wert der Funktion Δ H groß, wodurch die Wirkung der Redundanzherabsetzung verkleinert wird und ein hohes Kompressionsverhältnis nicht mehr erreich

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bar ist. Da die beiden Funktionen I und II als Paar codiert werden, wird die Verwirklichung oder Realisierung kompliziert.

Das Verfahren nach der FR-PS 1 548 366 ist derart, daß in Verbindung mit der Bildelementanordnung die Positionen der aneinandergrenzenden Bildelemente in der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile um ein halbes Bildelement in bezug aufeinander verschoben werden, wobei Schwarzfolgelängen in beiden Zeilen klassifiziert und codiert werden. Die Bildelementanordnung ist somit gegenseitig versetzt, und es wird ein Paar von Schwarzfolgen in Betracht gezogen. Die Differenz zwischen dem voreilenden Punkt und dem nacheilenden Punkt der sich überlappenden Schwarzfolgen wird als Paar codiert, und gleichzeitig wird eine Adresse codiert, um den voreilenden Punkt der Folgelänge zu codieren. Die Codierung als Paar macht die Realisierung kompliziert, und da die Adresscodierung nicht effizient ist, kann man bei einem komplizierten Dokument ein hohes Kompressionsverhältnis nicht erreichen.

Das Codierschema mit relativer Adresse nach der oben erwähnten Literaturstelle (iii) erfolgt derart, daß ein neuer Übergangspunkt mit der relativen Adresse des Basispunkts codiert wird, bei dem es sich um den nächstgelegenden angrenzenden Übergangspunkt handelt, der bereits codiert ist. Diese Art der Codierung beruht auf der Idee, daß Bilder auf dem Dokument in Aufwärtsrichtung überprüft werden, so daß, wenn das Dokument kompliziert ist, keine Korrelation zwischen dem neuen Übergangspunkt und dem Basispunkt besteht und der relative Abstand groß wird. Der Effekt der Redundanzherabsetzung wird allerdings nicht immer so groß·

Die prädikative Differentialquantisierung in Mustern entsprechend der Literaturstelle (ii) besteht darin, den Verbindungsweg schwarzer Bereiche auf zwei benachbarten Ab-

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tastzeilen in fünf Arten zu klassifizieren und die einzelnen klassifizierten Arten zu codieren. Dieses Codierschema ist dem erwähnten Codierscheina mit relativer Adresse überlegen, zumal auch die Bilder auf dem Dokument in Abwärtsrichtung überprüft werden. Es hebt sich auch vorteilhaft gegenüber dem PDQ-Schema ab, jedoch ist seine Verwirklichung verhältnismäßig kompliziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Herabsetzung der Redundanz in einem Faksimilesignal und durch Umsetzung eines Originalsignals in ein Signal mit einer geringeren Anzahl von Codebits die Übertragungszeit zu verringern bzw. die benötigte Übertragungsbandbreite zu komprimi eren.

Nach der Erfindung werden die sequentielle Randdifferenzcodierung und Randdifferenzübertragung wie folgt vorgenommen: Bei einem Binärsignalcodier- und Binärsignalübertragungsverfahren wird ein Originaldokument längs jeder benachbarter Abtastzeilen abgetastet, und ein Bildsignal auf der Abtastzeile wird abgetastet und in eine Binärdarstellung gebracht, d.h., es wird durch zweipegelige Bildelemente mit einem ersten Pegel oder einem zweiten Pegel dargestellt. Die Abtastzeilen werden sequentiell codiert. Die vorausgehende Zeile, die bereits codiert ist, und die zu codierende angrenzende gegenwärtige Zeile werden gleichzeitig überwacht, und Ränder zwischen dem Bildelement des ersten Pegels und dem Bildelement des zweiten Pegels auf den beiden Abtastzeilen bzw. Punkte, bei denen sich der Pegel des Bildelements ändert, werden festgestellt. Dabei werden identifiziert: Ein erster Zustand, bei dem sich der Rand der vorausgehenden Zeile in der gegenwärtigen Zeile fortsetzt, also ein Zustand, bei dem zwei Übergangspunkte, die aufeinanderfolgend auf den beiden Zeilen längs einer Abtastlinie beobachtet werden, in der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile auftreten, ein zweiter Zustand, bei dem der Rand in der vorausgehen-

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den Zeile in der selben Zeile wieder nach oben springt, also ein Zustand, bei dem zwei Übergangspunkte, die längs einer Abtastlinie aufeinanderfolgend in den beiden Zeilen beobachtet werden, lediglich in der vorausgehenden Zeile auftreten, und ein dritter Zustand, bei dem der Rand in der gegenwärtigen Zeile in der selben Zeile wieder nach unten springt, also ein Zustand, bei dem zwei Übergangspunkte, die aufeinanderfolgend in den beiden Zeilen längs einer Abtastlinie beobachtet werden, lediglich in der gegenwärtigen Zeile auftreten. Jeder der identifizierten Zustände wird in ein binäres Digitalsignal codiert und übertragen.

Nach der Erfindung werden somit zum Vermindern der Redundanz der Abtastdaten von Bildern die Randzustände zwischen weißen und schwarzen Bereichen in der vorausgehenden Zeile und in der gegenwärtigen Zeile in drei Zustände klassifiziert und codiert. Beim ersten Zustand wird die Differenz zwischen den beiden Rändern in den benachbarten Zeilen codiert. Beim zweiten Zustand wird nur der Zustand an sich codiert. Beim dritten Zustand wird der Abstand zwischen dem zweiten Rand des vorausgehenden Zustands und der Position des ersten Rands des dritten Zustands und der Abstand zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand des dritten Zustands codiert. Da die gegenwärtige Zeile lediglich unter eindirektionaler und gleichzeitiger Verarbeitung der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile codiert wird, kann der Codierer in einfacher Weise verwirklicht werden. Da die Korrelation zwischen benachbarten Abtastzeilen ausgenutzt wird, wird unabhängig davon, ob das Dokument einfach oder kompliziert ist, die Redundanz erheblich herabgesetzt.

Nach der Erfindung wird somit unabhängig davon, ob ein Dokument einfach oder kompliziert ist, eine beträchtliche Redundanzherabsetzung erzielt.

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Weiterhin wird nach der Erfindung die Ausgestaltung des Codierers und des Decodierers vereinfacht.

Nach der Erfindung wird in einem Zwei-Ton-Faksimilesignal mit einem schwarzen und einem weißen Pegel die Redundanz ohne Beeinträchtigung der Bildqualität durch digitale Codierung vermindert, und zwar unter gleichzeitiger Herabsetzung der Speicherkapazität für das zu speichernde Faksimilesignal.

Schließlich wird nach der Erfindung die Identifizierung und Codierung der Randzustände durch lediglich eine Abtastung der Bildsignale in der vorausgehenden Zeile und in der gegenwärtigen Zeile in der Hauptabtastrichtung ausgeführt.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird die Ausbreitung von Codefehlern unterbunden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Sende- und Empfangsanordnung für ein Faksimilesignal,

Fig. 2A bis 2E Diagramme zur Erläuterung von Mustern, die bei der prädiktiven Differentialquantisierung identifiziert werden,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Trennung eines Musters bei der prädiktiven Differentialquantisierung,

Fig. A ein Diagramm zur Erläuterung von drei Arten von Randzuständen und ihre Codierung nach der Erfindung,

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Codieren einer ersten Zeile eines Originaldokuments,

Fig_o 6A und 6B Diagramme zur Erläuterung eines ersten Bildelements jeder Abtastzeile,

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Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Identifizierungspriorität für den Fall, daß sich Ränder überkreuzen,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung eines Codierverfahrens für den Fall, wenn sowohl die vorausgehende Zeile
als auch die gegenwärtige Zeile eine Leerzeile ist,

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Verhindern der Ausbreitung eines Fehlers,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung einer Fehlererkennung,

Fig. 11 ein Diagramm zur Darstellung der Abtastdaten der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile,

Fig. 12 ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels codierter Abtastdaten nach der Fig. 11,

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines Codierers nach der Erfindung,

Fig. 14 Einzelheiten eines Modusregisters A, eines
Modusregisters B, eines Modusvergleichers und eines Modusübergangsregisters, die alle in der Fig. 13 verwendet werden,

Fig. 15 und 16 ein Einzelschaltbild eines Randzustandsidentifizierers,

Fig. 17 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Erzeugen von Codes,

Fig. 18 ein Blockschaltbild eines Decodierers nach der Erfindung,

Fig. 19 ein Blockschaltbild eines weiteren Codierers
nach der Erfindung,

Fig. 20 ein Blockschaltbild eines weiteren Decodieres nach der Erfindung, und

Fig. 21A und 21B grafische Darstellungen, die die Ergebnisse wiedergeben, die man aufgrund einer Simulation mit verschiedenartigen Codierschemen erzielen kann.

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In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Faksimilesignal-Übertragungsanlage dargestellt. Die Anlage weist einen Sender, eine Übertragungsleitung 500 und einen Empfänger auf. Der Sender enthält ein Abtastteil (S) 110, ein Codierteil 120 und einen Modulator 130. Das Abtastteil (S) 110 erzeugt eine Digitaldarstellung eines Faksimilesignals, das bei der Abtastung eines Originaldokumentes 140 gewonnen wird. Ein Neben- oder Hilfsabtastteil (S) 150 ordnet das Originaldokument bei jeder Abtastzeile an. Eine Bildfühlerschaltung 16O setzt die Schwärzung oder optische Dichte des Originaldokuments in ein abgetastetes analoges elektrisches Faksimilesignal um. Ein Analog/Digital-Umsetzer 170 tastet das analoge Faksimilesignal ab und erzeugt von ihm eine Binärdarstellung, um eine Zweipegel-Digitaldarstellung des Faksimilesignals zu gewinnen. Der Hilfsabtastteil (S) 150 enthält einen Schrittschaltmotor und eine Treiberstufe. Durch einen von der Treiberstufe erzeugten Steuerimpuls wird das Dokument 140 durch den Schrittschaltmotor vorgeschoben, beispielsweise um 1/7,7 mm. Die Richtung, in der das Originaldokument 140 von dem Hilfsabtastteil (S) 150 vorgeschoben wird, wird Hilfsabtastrichtung genannt. Es wird angenommen, daß die Hilfsabtastrichtung mit der Abwärtsrichtung auf dem Originaldokument 140 zusammenfällt. Nachdem das Originaldokument 140 durch den Hilfsabtastteil (S) 150 angeordnet ist, tastet die Bildfühlschaltung 160 das Originaldokument 140 längs einer Abtastzeile ab, die senkrecht zur Hilfsabtastrichtung verläuft, und erzeugt ein Faksimilesignal· Die Abtastrichtung des Originaldokuments durch die Bildabtastschaltung wird Hauptabtastrichtung oder Abtastzeilenrichtung genannt. Es sei angenommen, daß die Hauptabtastrichtung mit einer auf dem Dokument 140 von links nach rechts führenden Richtung zusammenfällt. Durch eine Hilfsabtastung und eine Hauptabtastung wird ein bandförmiger Abschnitt des Originaldokuments 140 abgetastet, der 1/7,7 mn breit ist. Dies entspricht einer Abtastung, die

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in ein Faksimilesignal umgesetzt wird.

Der Analog/Digital-Uiasetzer 170 tastet das Faksimilesignal ab und bietet es in einer solchen Binärdarstellung dar, daß die Auflösung in der Hauptabtastrichtung gleich 1/8 mm sein kann. Infolgedessen wird ein abgetastetes Signal zu einem elektrischen Signal, das einem Abtastpunkt auf dem Originaldokument 140 entspricht. Der abgetastete Punkt hat eine Größe von 1/7,7 mm · 1/8 mm und wird Bildelement (pel) genannt. Das Bildelement wird als ein weißes Bildelement oder als ein schwarzes Bildelement definiert, was von einem ausgewählten Grundpegel abhängt. Die Abtastsignale, die aufgrund der Abtastung von Bildelementen in einer Abtastzeile erzeugt werden, werden Abtastdaten genannt. Die Abtastdaten, die aufgrund eines weißen Bildelements gewonnen werden, haben beispielsweise ein elektrisches Potential von Null Volt. Die Abtastdaten, die einem schwarzen Bildelement entsprechen, haben gegenüber Null ein positives oder negatives Potential. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Dokument mit einer Größe von JIS-A4 mit einer Geschwindigkeit von 1728 pel/215 mm (Abtastdichte: 1/8 mm) abgetastet. Das bedeutet, daß das Faksimilesignal einer Abtastzeile sich aus 1728 Abtastdaten zusammensetzt. Wenn ein linearer Festkörper-Bildfühler verwendet wird, beispielsweise eine ladungsgekoppelte Einheit (CCD) mit 1728 Elementen, wie es bei der Bildfühlerschaltung der Fall ist, und wenn ein Ladeschiebeimpuls und ein Abtastimpuls miteinander synchronisiert werden, treten bei der Abtastung keine Zitterstörungen auf, wodurch die Bildqualität verbessert wird. Zeilenspeicher (S) 180 enthalten Zeilenspeicher mit vielen Zeilen. Die Abtastdaten, die durch eine Hauptabtastung gewonnen werden, werden in einem der Zeilenspeicher (S) 180 gespeichert. Die Kapazität eines Zeilenspeichers ist gleich der Menge der Abtastdaten einer Abtastzeile, und es sind Adressen von 1 bis 1728 vorhanden. Der Wert des

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Datums, das bei der Adresse η im Zeilenspeicher gespeichert ist, entspricht dem Wert des Abtastdatums bei der η-ten Stelle einer Abtastzeile. Ein Codierer 190 liest die Abtastdaten der Zeilenspeicher (S) 180 und codiert sie. Die Zeilenspeicher (S) 180 liefern einen Vorschubbefehl für eine Abtastzeile an das Hilfsabtastteil (S) 150 zu einer geeigneten Zeit, wobei die Zeit beobachtet wird, die notwendig ist, um eine Abtastzeile zu codieren. Das Hilfsabtastteil (S) 150 schiebt wieder das Originaldokument um 1/8 mm vor und ordnet es somit in der nächsten, angrenzenden Abtastzeilenposition an. Danach erzeugen die Bildfühlerschaltung 160 und der Analog/Digital-Umsetzer 170 Abtastdaten, die der neuen Abtastzeile entsprechen. Die oben beschriebenen Vorgänge werden wiederholt, bis die Abtastung bzw. Übertragung eines Originaldokumentes beendet ist. Die Zeit, die zur Codierung und Übertragung einer Abtastzeile erforderlich ist, hängt von der Information ab, die in dieser Zeile enthalten ist. Wenn die Informationsmenge groß ist, nimmt die Codierung und übertragung mehr Zeit in Anspruch als bei einer kleinen Informationsmenge. Die Zeilenspeicher (S) 180 liefern daher den Vorschubbefehl an das Hilfsabtastteil (S) 150 nicht in gleichmäßigen Zeitabständen, sondern intermittierend.

Das Codierteil 120 setzt die Abtastdaten in codierte Daten um, die eine geringere Datenmenge darstellen, wozu das redundanzvermindernde Codierverfahren nach der Erfindung verwendet wird.

Eine Übertragungssteuereinheit (S) 200 wird durch die Steuerung des Abtastteils 110 gestartet, um einen Bildcodierer 210 und die Zeilenspeicher (S) 180 zu steuern. Der Bildcodierer 210 regeneriert Steuerdaten zur Steuerung der Übertragung zwischen dem Sender und dem Empfänger und codiert Daten in ein zur übertragung geeignetes Übertragungsbild und führt sie als Übertragungs-

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daten einem Zwischenspeicher (S) 220 zu. Wenn der Zwischenspeicher (S) 220 die von dem Bildcodierer 210 erzeugten Übertragungsdaten gespeichert hat, übermittelt er sie über den Modulator 130 mit einer konstanten Geschwindigkeit, die der Übertragungsgeschwindigkeit entspricht, an die übertragungsleitung 500.

Der Empfänger enthält einen Demodulator 510, einen Decodierer 520 und ein Abtastteil (R) 530. Der Decodierer 520 empfängt die übertragenen Daten über den Demodulator 510 und decodiert sie in die ursprünglichen Abtastdaten· Das Abtastteil (R) 530 ordnet ein Kopiepapier bei jeder Abtastzeile an und zeichnet die Abtastdaten auf, um eine Kopie 540 zu erhalten. Ein Zwischenspeicher (R) 550 speichert die über den Demodulator 510 empfangenen Daten, und ein Bilddecodierer 560 liest die übertragenen Daten aus dem Zwischenspeicher (R) 550 aus, um Steuerdaten und codierte Daten zu identifizieren. Die Steuerdaten werden von dem Bilddecodierer 560 decodiert und über eine Übertragungssteuereinheit (R) 570 dem Abtastteil (R) 530 zugeführt, um diese zu steuern. Ein Decodierer 580 decodiert die codierten Daten in die Abtastdaten und schreibt sie in einen einer Anzahl von Zeilenspeichern (R) 590. Die Zeilenspeicher (R) 590 enthalten Zeilenspeicher mit mehreren Zeilen. Wenn die Abtastdaten einer Abtastzeile in den Zeilenspeicher geschrieben worden sind, wird ein Hilfsabtastteil (R) 600 angesteuert, um das Kopiepapier um eine Abtastzeile vorzurücken, d.h. um 1/8 mm. Nachdem das Kopiepapier angeordnet ist, liest ein Aufzeichnungsteil den Zeilenspeicher aus, in den die Abtastdaten geschrieben worden sind. Dadurch wird eine Abtastzeile wiedergewonnen. Das Abtastteil (R) 530 wiederholt den beschriebenen Vorgang jedesmal, wenn der Zeilenspeicher angefüllt ist, und erzeugt auf diese Weise die Kopie 540.

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Die Abtastdaten, die zwei Pegel haben, wie ein Faksimilesignal oder dgl., zeigen eine hohe Korrelation nicht nur zwischen den Bildelementen längs einer Abtastzeile, sondern auch zwischen den Bildelementen benachbarter Abtastzeilen. Betrachtet man ein eindimensionales Codierschema, das lediglich die Korrelation längs einer Abtastzeile ausnutzt, ein zweidimensionales simultanes Codierschema, das die Korrelation zwischen den Bildelementen in zwei oder mehreren Abtastzeilen ausnutzt, und ein zweidimensionales sequentielles Codierschema, das die Korrelation zwischen benachbarten Abtastzeilen sequentiell ausnutzt, zeigt das zuletztgenannte Codierschema das höchste Kompressionsmaß, was auf die signalredundanzherabsetzende Codierung zurückzuführen ist.

Von den zweidimensionalen sequentiellen Codierschemen wird das in der eingangs zitierten Literaturstelle (ii) beschriebene Schema der prädiktiven Differentialquantisierung in Knistern im folgenden an Hand der Pig. 2A bis 2E und 3 im einzelnen erläutert.

Diejenige Abtastzeile, die der gerade zu codierenden Abtastzeile vorausgeht, wird im folgenden vorausgehende Zeile $1 genannt, und die gerade zu codierende Abtastzeile wird gegenwärtige Zeile ^f 2. genannt. Die verwendeten Bezugszahlen 1 und 2 bezeichnen Bildelemente vom zweiten bzw. ersten Pegel. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden angenommen, daß der erste Pegel einem schwarzen und der zweite Pegel einem weißen Bildelement entspricht.

Bei diesem Schema werden ein in der Fig. 2A dargestelltes erstes Muster, bei dem in der vorausgehenden Zeile keine Schwarzfolge existiert, die Schwarzfolgen in der gegenwärtigen Zeile überlappt, ein in der Fig. 2B dargestelltes zweites Muster, bei dem in der gegenwärtigen Zeile

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keine Schwarzfolge existiert, die Schwarzfolgen in der vorausgehenden Zeile überlappt, ein in der Fig. 2C dargestelltes drittes Muster, bei dein eine Schwarzfolge in der vorausgehenden Zeile eine Schwarzfolge in der gegenwärtigen Zeile überlappt, ein in der Fig. 2D dargestelltes viertes Muster, bei dem lediglich eine Schwarzfolge in der vorausgehenden Zeile zwei oder mehrere Schwarzfolgen in der gegenwärtigen Zeile überlappt, und ein in der Fig. 2E dargestelltes fünftes Muster, bei dem nur eine Schwarzfolge in der gegenwärtigen Zeile zwei oder mehrere Schwarzfolgen in der vorausgehenden Zeile überlappt, in entsprechender Weise identifiziert und zur Übertragung eindeutig codiert.

Bei wirklichen Dokumenten tritt jedoch manchmal ein Muster auf, das in der Fig. 3 dargestellt ist und das keinem der erwähnten fünf Muster entspricht. In einem solchen Fall wird entsprechend dem üblichen Verfahren das Muster längs der Linie 3 in zwei Muster I und II geteilt, für die entsprechende Muster vorgesehen sind und die dann getrennt codiert werden. Weiterhin ist es zur Musteridentifizierung erforderlich, das selbe Bildelement zweimal oder mehrmals bzw. nach links oder nach rechts abzutasten. Dies führt zu dem Nachteil, daß der Codierer kompliziert ausgebildet ist und daß die Verarbeitungszeit lang ist.

Um nach der Erfindung diese Unzulänglichkeiten zu vermeiden, werden die Abtastdaten in der vorausgehenden und gegenwärtigen Zeile gleichzeitig abgetastet und in der Hauptabtastrichtung eindirektional beobachtet, und die Randzustände zwischen weißen und schwarzen Bildelementen, die auf beiden Abtastzeilen vorhanden sind, werden codiert. Die Position, wo der Rand die Abtastzeile schneidet, stimmt mit dem Übergangspunkt überein, bei dem der Bildelementpegel von weiß auf schwarz übergeht oder umgekehrt. Nach dem Codierschema der Erfindung wird somit der Zustand der

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relativen Position von zwei Übergangspunkten codiert, die aufeinanderfolgend am selben Rand auftreten. Die Randzustände in der vorausgehenden und gegenwärtigen Zeile oder das Paar von zwei Übergangspunkten, die aufeinanderfolgend in der Abtastzeile auftreten, werden in die drei folgenden Arten klassifiziert:

Die drei Arten von Randzuständen werden beispielsweise an Hand von Abtastdaten beschrieben, die in der Fig. 4 dargestellt sind.

Erster Zustand (E₁): Ein Zustand, bei dem sich der Rand in der vorausgehenden Zeile in der gegenwärtigen Zeile fortsetzt, also ein Zustand, bei dem jeder von zwei aufeinanderfolgenden Übergangspunkten längs der Abtastzeile in der vorausgehenden und in der gegenwärtigen Zeile existieren (vgl. E₁ in Fig. 4).

Zweiter Zustand (Ep): Ein Zustand, bei dem der Rand in der vorausgehenden Zeile in der selben Abtastzeile nach oben springt, also ein Zustand, bei dem zwei übergangspunkte, die aufeinanderfolgend längs der Abtastzeile auftreten, nur in der vorausgehenden Zeile existieren (vgl. E₂ in Fig. 4).

Dritter Zustand (E-): Ein Zustand, bei dem der Rand in der gegenwärtigen Zeile in der selben Abtastzeile nach unten springt, also ein Zustand, bei dem zwei Übergangspunkte, die längs der Abtastzeile aufeinanderfolgen, lediglich in der gegenwärtigen Zeile existieren (vgl. E, in Fig. 4).

In der Hauptabtastrichtung werden die Zustände sequentiell eindirektional identifiziert, und sobald irgendeiner der oben erwähnten drei Zustände identifiziert worden ist, wird dieser Zustand gleichzeitig codiert. Es finden dann die nächsten Zu3tandsidentifizierungen und -Codierungen ab-

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wechselnd statt, und wenn die Codierung der gegenwärtigen Zeile beendet 1st, wird die gegenwärtige Zeile als die vorausgehende Zeile betrachtet, und die Abtastzeile unmittelbar nach der gegenwärtigen Zeile wird als gegenwärtige Zeile neu ausgelesen, und dann wird die Codierung dieser gegenwärtigen Zeile gestartet.

Die Zustände in der Fig. 4 werden in der folgenden Weise codiert:

Erster Zustand: Die Differenz (d) in der Randposition zwischen benachbarten Abtastzeilen, d.h. die relative Position der beiden Übergangspunkte, wird codiert. Die Differenz (d) kann plus, minus oder null sein. Diese Differenz (d) wird im folgenden mit Randdifferenz (d) bezeichnet. Die beiden in der Fig. 4 dargestellten ersten Zustände werden mit S₁ · D(+1) und S₁ · D(O) codiert. S₁, Sp und S, sind Zustandscodes, die den Zuständen E₁, Ep und E, entsprechen, und D(d) ist ein Differenzcode.

Zweiter Zustand: Dieser Zustand wird nur mit einem Zustandscode codiert, der den zweiten Zustand anzeigt. Da die vorausgehende Zelle bereits codiert worden ist, reicht es aus, wenn nur angezeigt wird, daß kein neuer Übergangspunkt in dem entsprechenden Teil der gegenwärtigen Zeile auftritt. Der in der Fig. 4 dargestellte zweite Zustand wird somit mit S₂ codiert.

Dritter Zustand: Ein Zustandscode, der den dritten Zustand angibt. Der Abstand (I) zwischen dem zweiten

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Übergangspunkt auf der rechten Seite des unmittelbar vorausgehenden Zustands und dem linken ersten Übergangspunkt des dritten Zustands sowie der Abstand (1, ) zwischen dem ersten und zweiten Übergangspunkt im dritten Zustand werden in der gleichen Weise codiert, wie es bei der üblichen Folgelängencodierung der Fall ist. Das bedeutet, daß der in der Fig.

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dargestellte dritte Zustand mit S, · L(1) · L(2) codiert wird, wobei L(I) ein Folgelängencode ist. Die Abtastdaten der in der Fig. 4 dargestellten gegenwärtigen Zeile haben somit den folgenden Code:

S₁ · D(+1) · S₂ · S₃ · L(1) · L(2) · S₁ · D(O).

Um den Algorithmus für die Codierung zu vereinfachen, werden die in den Fig. 5, 6A und 6B dargestellten Anfangsbedingungen aufgestellt.

Bei der Codierung einer ersten Zeile eines Originaldokumentes (eine erste Abtastzeile Nr. 1) besteht ein Verfahren darin, die Codierung auf der Annahme zu bewirken, daß unmittelbar vor der ersten Zeile Nr. 1 eine vollkommen weiße Bildelementzeile, d.h. eine Leerzeile als Abtastzeile Nr. 0 existiert, wie es in der Fig. 5 dargestellt ist, Alternativ wird nur die erste Zeile einer eindimensionalen Folgelängencodierung unterworfen, so daß ohne die Verwendung von Information der vorausgehenden Zeile eine Codierung möglich ist.

Um den zustandsidentifizierenden Algorithmus weiter zu vereinfachen, wird ein erstes Bildelement der Abtastdaten jeder Abtastzeile gleich einem weißen Bildelement gesetzt, wie es in der Fig. 6B gezeigt ist. Wenn nämlich alle Bildelemente der Zeile schwarze Bildelemente sind, wie es in der Fig. 6A gezeigt ist, existiert kein Rand, so daß die Codierung schwierig ist. Wenn das erste Bildelement jeder Abtastzeile ein weißes Bildelement darstellt, wie es in der Fig. 6B angedeutet ist, kann der erste Zustand identifiziert werden und der Algorithmus wird einfach. Auch die Decodierung wird vereinfacht. Eine solche Annahme verschlechtert nicht die Bildqualität.

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Bei einem tatsächlichen Faksimile3ignal kann es vorkommen, daß sich in einigen Fällen zwei Ränder kreuzen, wie es in der Fig. 7 dargestellt ist. Bei der Identifizierung eines Paares von Übergangspunkten kann es nämlich vorkommen, daß der zweite Übergangspunkt gleichzeitig an der selben Stelle in der vorausgehenden und in der gegenwärtigen Zeile auftritt. In solchen Fällen wird eine Identifikationspriorität des ersten, zweiten und dritten Zustands E₁, Ep und E, in einer Weise festgelegt, wie es aus der Fig. 7 hervorgeht. Infolge dieser Prioritätszuteilung können alle Abtastdaten eindeutig codiert und decodiert werden, ohne daß irgendwelche Unvereinbarkeiten auftreten. Die Priorität kann man in vier Weisen bestimmen, die in der Fig. 7 mit A, B, C und D bezeichnet sind. Bei dem Verfahren C wird der Wert einer ersten Folgelänge (I₁) des dritten Zustande nicht Null, und der verwendete Algorithmus wird vereinfacht. Die Ausführung wird ebenfalls ein wenig vereinfacht. In bezug auf den redundanzherabsetzenden Effekt sind die Verfahren A, B, C und D im wesentlichen einander gleich, obwohl das Verfahren A ein wenig besser arbeitet.

Wenn die vorausgehende Zeile #1 und die gegenwärtige Zeile # 2 beide Leerzeilen sind, wie es in der Fig. 8 dargestellt ist, wird in beiden Zeilen kein Randzustand identifiziert. In einem solchen Fall wird der Code S₁ · D(O) des ersten Zustande übertragen, wobei der Wert der Differenz (d) gleich Null ist. Wenn im Decodierer unmittelbar nach der Decodierung der vorausgehenden Zeile # 1 als eine Leerzeile der erste Zustand mit einer Differenz von Null festgestellt wird, wird auch die gegenwärtige Zeile^2 als eine Leerzeile decodiert.

Da das erfindungsgemäße Randdifferenzcodierschema von der Korrelation zwischen Abtastzeilen Gebrauch macht, hat ein Codefehler einen weit um sich greifenden Einfluß

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im Hinblick auf die Bildqualität der Kopie. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein System, in dem ein Codefehler existiert, wird alle K (= 2, 3, 4, ...) Abtastzeilen eine Codierung ausgeführt, die nicht von einer Korrelation zwischen Abtastzeilen Gebrauch macht, beispielsweise die eindimensionale Folgelängencodierung nach WyIe u.a. (WyIe et al, "Reduced-Time Facsimile Transmission", IRE Trans., CS-9, 3, 1961), um zu verhindern, daß der Codefehler sich über mehr als K - 1 aufeinanderfolgende Abtastzeilen fortpflanzt. In der Fig. 9 ist dieser Fall für K = 4 gezeigt.

Zur Fehlererfassung und Fehlerbehandlung sind ein erster und ein zweiter Steuercode SYNC1 und SYNC2 in eine Codesequenz eingefügt. Das bedeutet, wie es in der Fig. dargestellt ist, daß der erste Steuercode SYNC1 in den Kopf der Codesequenz EDIC der nach der Erfindung zu codierenden Abtastzeile eingefügt ist und daß der zweite Steuercode SYNC2 in den Kopf der Codesequenz RL der Abtastzeile eingefügt ist, die entsprechend der eindimensionalen Folgelängencodierung zu codieren ist.

Bei der Decodierung der Codes zwischen den Steuercodes werden die Bildelemente einer Abtastzeile wiedergewonnen. Wenn in diesem Fall die Anzahl der Bildelemente größer oder kleiner als eine vorbestimmte Zahl ist, wird angenommen, daß ein Codefehler existiert, und die Abtastzeileninformation wird durch die Information der vorausgehenden Zeile ersetzt oder die Decodierung wird angehalten, bis der zweite Steuercode festgestellt wird, und die codierten Daten in diesem Intervall werden gelöscht. Da bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Abtastzeile lediglich 1/7,7 mm breit ist, wird die Bildqualität kaum merklich beeinträchtigt, wenn eine Zeile durch die vorausgehende Zeile ersetzt wird. Durch Erfassen des zweiten Steuercode SYNC2 und Wiedergabe der Abtastzeile, die der

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Folgelängencodierung unterworfen wurde, erholt sich der
Codierer von dem Zustand, den er durch einen Fehlereinfluß erlitten hat.

Es ist auch möglich ein solches Verfahren anzuwenden, bei dem derjenige Teil, in dem der Codefehler festgestellt worden ist, nochmals übertragen wird. Beim Faksimilebetrieb wird aber dann die Übertragungseffizienz herabgesetzt, so daß dieses Verfahren keine weite Anwendung
findet.

In einer nachfolgenden Tabelle 1 sind beispielshalber Regeln zusammengestellt, mit denen man die Zustände E^, E2 und E, aus Modusübergängen identifizieren kann. Mit dem hier erwähnten Modus sind die Abtastdaten auf der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile gemeint, die ein Paar von Bildelementen sind, die bei derselben Adresse existieren. Der Modus kann einen gewünschten Wert von den
vier folgenden möglichen Zuständen haben:

Modus Mq: ein Paar, bei dem die Bildelemente in
beiden Zeilen weiß sind.

Modus Μ,·: ein Paar, bei dem das Bildelement in der
vorausgehenden Zeile weiß und das Bildelement in der gegenwärtigen Zeile schwarz ist.

Modus M₂: ein Paar, bei dem das Bildelement in der

vorausgehenden Zeile schwarz und das Bildelement in der gegenwärtigen Zeile weiß ist.

Modus M-*: ein Paar, bei dem die Bildelemente in
beiden Zeilen schwarz sind.

In dem Codierschema nach der Erfindung können durch höchstens zweimaliges Erfassen der Modusübergänge die drei Arten von Randzuständen und im Falle des ersten Zustande die Polarität der Randdifferenz identifiziert werden. Der Modus

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zu dem Moment, wenn die Randzustände identifiziert werden, wird im folgenden mit Mc bezeichnet. Der dem Modus Mc vorausgehende Modus wird mit Mb bezeichnet, und der Modus unmittelbar vor dem Übergang zum Modus Mb wird mit Ma bezeichnet. Das Ende der Abtastdaten wird durch LE angedeutet. Die Tabelle 1 zeigt den Fall, bei dem die zustandsidentifizierende Prioritätsmethode C nach Fig. 7 angewandt wird. Unter der Nr. 1 in der Tabelle 1 ist der Fall dargestellt, daß durch den Modusübergang M_Q —► M₁ —► M_Q der dritte Zustand E, identifiziert wird. Unter der Nr. 13* ist gezeigt, daß im Falle des Modusübergangs M₂ —f M₁ —¥■ M_Q der erste Zustand E₁ identifiziert wird und daß die Polarität der Randdifferenz positiv ist. Die Nr. 9 und Nr. 9¹ zeigen, daß der erste Zustand E₁ nur bei einem Modusübergang identifiziert wird und daß die Randdifferenz Null ist. Die Nr. η und die Nr. n' in der Tabelle 1 sind einander dahingehend komplementär, daß bei Umkehr der Bildelementpegel eines Modus das Ergebnis das gleiche wie bei dem anderen Modus ist. Die Tabelle 1 zeigt alle möglichen Modusübergänge für den Fall, daß die Modusidentifizierungspriorität E,> E₁?" E₂ besteht.

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Tabelle 1

	Modusübergang	+■ Mb-	♦ Mc	Identifizierter	Randdifferenz
Nr.	Ma-	Μ1	M0	Zustand	polarität
1	Mo	Μ1	M2	Ε3
2	Μ0	Μ1	Μ3	Ε3
3	«Ο	Μ1	LE	Ε1	MINUS
4	Μ0	M2	«0	Ε3
5	M0	M2	Μ1	Ε2
6	Μ0	M2	Μ3	Ε1	PLUS
7	M0	M2	LE	Ε1	PLUS
8	Μ0	«0	Μ3	Ε2
9	-	«Ο	LE	Ε1	NULL
10	-	M2	Μ0	-
11	Μ1	M2	Μ1	Ε2
12	«1	M2	Μ3	Ε1	PLUS
13	Μ1	M2	LE	Ε1	PLUS
14	Μ1	M2	Μ3	Ε2
1»	Μ3	M2	Μ1	Ε3
2·	Μ3	M2	M0	Ε3
3«	Μ3	M2	LE	Ε1	MINUS
4·	Μ3	Μ1	Μ3	Ε3
5»	Μ3	Μ1	M2	Ε2
6'	M3	Μ1	Μ0	Ε1	PLUS
71	Μ3	Μ1	LE	Ε1	PLUS
8·	Μ3	Μ3	«0	Ε2
9'	-	Μ3	LE	Ε1	N1ULL
10·	-	Μ1	Μ3	-
11·	M2	M1	M2	Ε2
12·	M2	Μ1	Μ0	Ε1	PLUS
13·	M2	Μ1	LE	Ε1	PLUS
14·	M2	Ε2

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In der Fig. 11 ist ein Beispiel eines Teils von Abtastdaten dargestellt, und zwar eine vorausgehende Zeile #- 1 und eine gegenwärtige Zeile if 2. Der mit 4 bezeichnete Pfeil zeigt die Hauptabtastrichtung an. Wie man sieht, wird das Dokument von links nach rechts abgetastet, und bei der Abtastung geht keine Information verloren. Die Zustandsidentifizierungspriorität bei der Randüberkreuzung kann nach einem der in der Fig. 7 dargestellten Verfahren A, B, C oder D erfolgen. Der Einfachheit halber wird bei den folgenden Beispielen das Verfahren C angewendet. Die jeweiligen Zustände können in Übereinstimmung mit der in der Tabelle 1 dargestellten Zustandsidentifizierungsregel identifiziert werden. Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 werden die Zustandsidentifizierung und das Codierverfahren im einzelnen erläutert. P. (i = 1, 2, 3, ···) zeigt den Bildelementplatz oder die Bildelementadresse in einer Abtastzeile an. Bei der fortschreitenden Erfassung des Modusübergangs in der Hauptabtastrichtung von der Adresse P₁ aus, wechselt der Modus M₀ zum Modus M₁ bei der Adresse P₂ und kehrt bei der Adresse P, zum Modus Mq zurück. Die Folgelänge des Modus M_Q beträgt I₁ (= 3), und die Folgelänge des Modus M₁ ist Ip (= 2). Zwischen den Adressen P₁ und P, erhält man somit die Modusübergänge M_Q (I₁) ■♦ M₁ (I₂) ■* Mq· Die Werte in den Klammern zeigen die Folgelängen der betreffenden Moden an. Wie man sieht, entspricht dies der Nr. 1 in der Tabelle 1 und damit dem dritten Zustand, wobei der Rand b₁ in der gegenwärtigen Zeile beim Rand b₂ nach unten zurückspringt. Der dritte Zustand wird durch den zugehörigen Zustandscode und durch den RL-Code des ersten Modus M₀ (oder M,) und den RL-Code des zweiten Modus M₁ (oder M₂) dargestellt. Der Abschnitt von P₁ bis P, in der Fig. 11 wird somit durch S, · L(3) · L(2) codiert, wobei S, der Code des dritten Zustands ist und L(I) ein Code ist, der durch die Länge 1 die Folgelänge angibt. Wenn nun die Erfassung des Modusübergangs von der Adresse P-, weiter voranschreitet und die Modusfolgelänge ausgezählt wird, geht der

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Modus M₀ bei der Adresse P^ in den Modus M₂ über und bei der Adresse P,- in den Modus M₁. Zwischen den Adressen P-, und P₅ erhält man somit die Modusübergänge M_Q(2) -♦ M₂(3) -♦· M₁. Diesen Fall findet man unter der Nr. 6 in der Tabelle 1, und es ergibt sich der erste Zustand, wobei sich der Rand b, der vorausgehenden Zeile im Rand b^ der gegenwärtigen Zeile fortsetzt. Im ersten Zustand wird die Differenz zwischen den Positionen der Ränder b, und b^ codiert. Diese Differenz ist gleich dem relativen Abstand zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Übergangspunkten P^ und Pc. In dem dargestellten Fall ist diese Differenz mit d^ bezeichnet und sie beträgt d^ = P₅ - P^ (= +3). Dieser Abschnitt wird daher mit S₁ · D(+3) codiert, wobei S₁ der Code des ersten Zustands ist und D(d) der Differenzcode ist. Wo ein Modusübergang M₂ ·♦ M₁ oder M₁ -♦ M₂ auftritt, liegt eine Randüberkreuzung vor, und der Anfangsmodus der Erfassung des Modusübergangs für die nächste Zustandsidentifikation wird gleich dem Modus der vorangegangenen Adresse P₅ ¹ der Adresse P₁- gesetzt, wo der Rand gerade identifiziert worden ist. Der Modus bei der Adresse P,-¹ ist M₂, so daß dann bei der Adresse Pc ein Übergang nach M₁ und bei der Adresse Pg ein Übergang nach M_Q stattfindet. Die Modusübergänge zwischen den Adressen P₅ ¹ und Pg sind daher M₂ ·* M₁(I) ■*■ M_Q. Dieser Zustand entspricht der Nr. 13' in der Tabelle 1, so daß dieser Abschnitt mit S₁ · D(+1) codiert wird.

Man sieht, daß Modusübergänge M_Q(1) -♦ M₂(I) -+M, im Abschnitt zwischen der Adresse Pg und P₇ als auch P_Q stattfinden. Dieser Zustand entspricht dem Fall Nr. 7 in der Tabelle 1, und es gilt somit der Cede S₁ · D(+1).

Von der Adresse P_Q nach der Adresse Pq findet ein Modusübergang M,(3) -* M_Q statt. Dieser Abschnitt entspricht dem Spezialfall des ersten Zustands wie er in der Nr. 9^f in der Tabelle 1 dargestellt ist. Die Differenz zwischen der Position des Rands bg in der vorausgehenden Zeile und der

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Position des Rands b_1Q in der gegenwärtigen Zeile ist Null. Dieser Abschnitt wird daher mit S₁ · D(O) codiert.

Im Abschnitt von der Adresse Pq nach der Adresse P₁₀ und weiter nach der Adresse P₁₁ finden die Modusübergänge M₀(2) -^ M₁(I) ·* M-x statt, und dieser Abschnitt entspricht dem Fall Nr. 3 in der Tabelle 1 und wird somit mit S₁ · D(-1) codiert.

Im Abschnitt von der Adresse P₁₁ zur Adresse P₁₂ und zur Adresse P₁, erkennt man Modusübergänge M^(2) ■♦ M₂(2) -* M,, und unter der Nr. 1' in der Tabelle 1 sieht man, daß dieser Abschnitt den dritten Zustand darstellt. Die erste und die zweite Modusfolgelänge beträgt in diesem Fall 1, (=2) und I^ (=2). Dieser Zustand wird somit mit S₃ · L(2) · L(2) codiert.

Im nächsten Abschnitt von der Adresse P₁, zur Adresse P₁^ und zur Adresse P₁,- erscheinen Modusübergänge M₃(2) ■* M₁(I) -+ M₃, und der Nr. 5' in der Tabelle 1 kann man entnehmen, daß dieser Abschnitt dem zweiten Zustand entspricht. Der entsprechende Code ist daher Sp.

Der von den Adressen Pe , P₁ g und P_-. ~ gebildete Abschnitt weist Modusübergänge M,(2) ■+· M₂(2) ·* M, auf, und dies entspricht nach der Nr. 1^f in der Tabelle 1 dem dritten Zustand. Es sind eine erste und eine zweite Modusfolgelänge Ic (=2) und Ig (=2) vorhanden, so daß dieser Abschnitt mit S₃ · L(2) . L(2) codiert wird.

Der Abschnitt von der Adresse P₁^ nach P_1Q und P₁« hat Modusübergänge M₃(3) -*■ M₂(3) ·» M_Q, und unter Bezugnahme auf die Nr. 3^f in der Tabelle 1 erkennt man für diesen Abschnitt den ersten Zustand mit der Differenz dg (= 3). Der entsprechende Code ist S₁ ^# D(-3).

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Im Abschnitt von der Adresse Ρ._ zu einer Adresse Pp₀, die unmittelbar nach dem letzten Bildelement der Zeile als imaginäre Adresse gegeben ist, tritt der Modusübergang M₀ ·* LE auf. In der Tabelle 1 kann man unter der Nr. 10 erkennen, daß kein neuer Randzustand vorhanden ist. Die Codierung der gegenwärtigen Zeile ist daher beendet. Anschließend erfolgt der nächste Codiervorgang, wobei dann die Abtastdaten der gegenwärtigen Zeile diejenigen der vorausgehenden Zeile darstellen und neue Abtastdaten die gegenwärtige Zeile bilden.

Es folgt eine kurze Beschreibung eines Decodierverfahrens. Die vorausgehende Zeile ist bereits decodiert. Von den empfangenen codierten Daten wird zunächst der Zustandscode festgestellt. Wenn der dritte Zustand festgestellt wird, werden der nachfolgende erste und zweite RL-Code decodiert, um die Bildelemente der gegenwärtigen Zeile wieder herzustellen. Nach der Beendigung der Bildelementwiederherstellung des dritten Zustands wird ein neuer Zustandscode festgestellt.

Wenn der erste Zustand festgestellt wird, beginnt die Feststellung eines Übergangspunkts in der vorausgehenden Zeile längs einer Abtastzeile, und nach der Erfassung eines ersten Übergangspunkts wird die Differenz d von den codierten Daten decodiert, um die Bildelemente in der gegenwärtigen Zeile zu rekonstruieren. Danach findet die Erfassung eines neuen Zustandscode statt.

Wenn dabei der Code des zweiten Zustands festgestellt wird, beginnt die Erfassung von Übergangspunkten in der vorausgehenden Zeile längs einer Abtastzeile, und im Augenblick der Erfassung eines zweiten Übergangspunkts wird die Erfassung eines neuen Übergangspunkts angehalten, und es werden die Bildelemente auf der gegenwärtigen Zeile rekonstruiert. Es erfolgt dann wiederum die Erfassung eines neuen Zustandscode. 709852/1220

Wenn die vorausgehende Zeile eine Leerzeile ist und der Code S₁ · D(O) erfaßt wird, wird die gegenwärtige Zeile ebenfalls als eine Leerzeile decodiert.

In einer Tabelle 2 sind beispielshalber Digitalausgänge für die Zustandscodes S₁, S₂ und S, dargestellt, bei denen es sich um Signale handelt, die den ersten, zweiten und dritten Zustand identifizieren. Bei dem in dieser Tabelle gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Codelänge des Codes des ersten Zustands, der statistisch am häufigsten auftritt, am kürzesten.

Tabelle 2

Randzustände Funktion Code

Erster Zustand Zweiter Zustand Dritter Zustand

Die Differenz d ist plus, minus oder null. Mit Aus nahme des Falles D(O) wird die Differenz wie folgt ausgedrückt :

D(d) - S( I )D_A( I d I )

Dabei ist S( + ) ein Polaritätscode, der plus oder minus anzeigt, und D.(| d | ) ein Code, der den absoluten Wert der Differenz d angibt.

Ausführungsbeispiele digitaler Ausgänge der Codes für D(O) und S(i), die bedeuten, daß die Differenz null und die Polarität der Differenz nicht null ist, sind in einer Tabelle 3 zusammengestellt. Der Wert der Differenz d konzentriert sich statistisch gesehen in der Nachbarschaft von null, so daß d in den meisten Fällen null ist. Diesem Fall mit D(O) ist der kürzeste Code zugeordnet.

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Tabelle 3

Funktion	Code
D(O) s(+) s(-)	1 01 00

Ausführungsbeispiele digitaler Ausgänge des Code L(I), der die Länge 1 angibt, und des Code D_A( d ), der den absoluten Wert d angibt, sind in Tabellen 4 und gezeigt.

Tabelle 4

1	L(I)	01**
1 - 4		001***
5-8
9-16	0000000001 **********
1025 - 2048

Tabelle Tabelle 5

d	DA(| d| )
η	η -^ 1
000 0 1

Funktion	Code	1
D(O)	010
s(+)	011
s(-)	001
S(2)	000
S(3)

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Es gibt ein zweites Ausführungsbeispiel, das die folgende effizientere Codierung anstelle des oben erläuterten Codierverfahrens mit S₁ · D(O) oder S₁ · S( ± ) · D_A(idl) (ldI ^ 0) verwendet, und zwar für den Fall, wenn die Häufigkeit der Differenz d = 0 im ersten Zustand höher ist. Dieses Verfahren benutzt einen Zustand E_Q, der mit D(O) anstatt mit S₁ · D(O) codiert wird, und einen Zustand E oder E_-, der mit S( ± )D_A(ld|) anstatt mit S₁ · S( + )D_A(ld|) codiert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird somit der Code des ersten Zustands nicht benutzt. Statt dessen wird die Codezuordnung so bewirkt, daß die Codes (DO) und S(i) ein Signal enthalten, das den ersten Zustand identifiziert. Sie können daher von dem zweiten und dritten Zustandscode Sp und S-, unterschieden werden. Ausführungsbeispiele einer eindeutigen Codezuordnung sind in der Tabelle 6 gezeigt. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist für den Fall, daß die Differenz d gleich null ist, eine Codelänge von lediglich einem Bit vorgesehen. Dies ist um ein Bit kürzer als beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Codelängen für den zweiten Zustand und den dritten Zustand sind allerdings um ein Bit größer als beim ersten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel kann mit Erfolg angewendet werden, wenn die Häufigkeit des Auftretens der Differenz d = 0 50$ oder mehr beträgt.

Statistisch hat sich gezeigt, daß die Anzahl der Zustände, bei denen der Wert der Differenz (d) für den ersten Zustand gleich null ist, bei den verschiedenartigsten Dokumenten etwa 50% ausmacht. Das bedeutet, daß der Rand im wesentlichen glatt verläuft und die Korrelation der Übergangspunkte am Rand hoch ist. Da bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der glatte Zustand nur mit einem einzigen Bit codiert wird, gelangt man in Übereinstimmung mit der Statistik zu einer effizienten Codierung, und es

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möglich, ein Kompressionsverhältnis zu erhalten, das im Hinblick auf die Redundanzherabsetzung äußerst bemerkenswert ist.

In der Fig. 13 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten Codierteils zeigt. In der Fig. 13 sind dargestellt eine Zweipegel-Abtastdaten-Eingangsleitung 5, ein mit 6 bezeichneter Zeilenspeicher A zum Speichern von Abtastdaten der vorausgehenden Zeile, ein mit 7 bezeichneter Zeilenspeicher B zum Speichern von Abtastdaten der gegenwärtigen Zeile, eine Adreßsteuereinheit 8 zum Steuern des Schreibens und Lesens der Zeilenspeicher A und B, ein mit bezeichnetes Modusregister A zum Speichern eines Modus, der aus einem Paar von Abtastdaten einer gewünschten Adresse des Zeilenspeichers A und der selben Adresse des Zeilenspeichers B besteht, ein mit 10 bezeichnetes Modusregister B zum Speichern des Modus der Adresse, die dem im Modusregister A gespeicherten Modus unmittelbar vorausgeht, ein Modusvergleicher 11 zum Vergleichen des Inhalts des Modusregisters A mit demjenigen des Modusregisters B zwecks Feststellung eines Modusübergangs, ein RL-Zähler 12 zum Zählen der Länge des selben Modus während seiner Dauer, ein RL-Register 13 zum Speichern des Ergebnisses der RL-Zählung, ein Modusübergangsregister 15 zum Liefern der Historie von höchstens zwei Modusübergängen und eine Randzustand-Identifizierungslogik 16 zum Identifizieren des Randzustands aufgrund des Ausgangs des Modusübergangsregisters. Die genannten Blöcke sind in der gezeigten Weise über eine oder mehrere Leitungen miteinander verbunden. Die Pfeile zeigen die Richtung des Flusses der Daten- und Steuersignale an. Obwohl immer nur eine Leitung dargestellt ist, können selbstverständlich mehrere solcher Leitungen vorhanden sein.

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Bei Beendigung der Codierung einer Abtastzeile werden die im Zeilenspeicher B gespeicherten Daten in den Zeilenspeicher A geschoben. Dann werden neue Abtastdaten einer Abtastzeile über die Leitung 5 von einem Faksimilegerät zur Speicherung in den Zeilenspeicher B gegeben. Es ist aber auch möglich, die Eingangsleitung mit dem Zeilenspeicher A zu verbinden, um dort die neuen Abtastdaten zu speichern. Die Adreßsteuereinheit 8 liest fortschreitend und gleichzeitig die Abtastdaten aus den selben Adressen der Zeilenspeicher A und B in der Hauptabtastrichtung aus und liefert die ausgelesenen Abtastdaten zum Modusregister A. Unmittelbar zuvor werden die im Modusregister A gespeicherten Daten in das Modusregister B geschoben. Wenn kein Modusübergang vorliegt, steuert der Modusvergleicher 11 den RL-Zähler 12 und gleichzeitig die Adreßsteuereinheit 8 an, um einen neuen Modus auszulesen. Wenn ein erster Modusübergang festgestellt wird und wenn irgendein Randzustand nicht identifiziert wird, werden die resultierenden Daten des RL-Zählers zum RL-Register transferiert, und der RL-Zähler wird zurückgesetzt.

Wenn in diesem Moment die Randzustand-Identifizierungslogik 16 den ersten Zustand der Randdifferenz (d) mit null feststellt, wird die Funktion der Adreßsteuereinheit angehalten, und es wird ein Polaritätscodegenerator 19 angesteuert, um einen Code zu erzeugen, der der Funktion D(O) entspricht.

Wenn zum Zeitpunkt der Feststellung eines ersten Modusübergangs der Randzustand von der Randzustand-Identifizierungslogik 16 nicht identifiziert wird, inkrementiert die Adreßsteuereinheit 8 die Adresse fortschreitend in der Hauptabtastrichtung, um sequentiell den Modus auszulesen und einen zweiten Übergangsmodus festzustellen. Der RL-Zähler zählt die Folgelänge des selben Modus. Nach Erfassung des zweiten Modusübergangs wird die Adreßsteuerein-

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heit angehalten, und die Randzustand-Identifizierlogik 16 identifiziert den Randzustand aus dem Zustand der beiden vorangegangenen Modusübergänge. Andererseits wird das resultierende Datum des RL-Zählers 12 immer noch gespeichert.

Im Falle des ersten Zustands erzeugt der Polaritätscodegenerator 19 einen digitalen Ausgang, der der Funktion S(+) oder S(-) entspricht, und ein Differenzcodegenerator erzeugt sequentiell einen digitalen Ausgang, der der Funktion D.( d ) entspricht, in dem das resultierende Datum aus dem RL-Zähler 12 ausgelesen wird.

Im Falle des dritten Zustands erzeugt ein Zustandscodegenerator 17 einen digitalen Ausgang, der der Funktion S, entspricht, und die Inhalte des RL-Registers 13 und des RL-Zählers 12 werden sequentiell durch einen RL-Codegenerator 20 ausgelesen, um digitale Ausgänge zu erzeugen, die den beiden RL-Codes entsprechen.

Im Falle des zweiten Zustands erzeugt der Zustandscodegenerator 17 lediglich einen digitalen Ausgang, der der Funktion S₂ entspricht.

Bei Beendigung der Codierung eines Randzustands wird der RL-Zähler 12 gelöscht, und die Adreßsteuereinheit 8 wird wieder angesteuert, um eine neue Randzustanddetektion zu starten.

Bei Beendigung der Verarbeitung von Daten in den letzten Adressen der Zeilenspeicher A und B werden die Abtastdaten des Zeilenspeichers B zum Zeilenspeicher A transferiert, und die Abtastdaten einer neuen Abtastzeile werden in den Zeilenspeicher B eingeschrieben.

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In den Fig. 14 bis 16 sind im einzelnen Ausfüh- \ rungsbeispiele des Modusregisters A9, des Modusregisters B10, des Modusvergleichers 11, des Modusübergangsregisters 15 und der Randzustand-Identifizierlogik 16 dargestellt, deren Aufbau in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet ist.

Die Fig. 14 enthält logische Schaltungen des Modusregisters A9, des Modusregisters B10, des Modusvergleichers 11 und des Modusübergangsregisters 15. Das Modusregister A9, das Modusregister B10 und das Modusübergangsregister 15 enthalten jeweils zwei D-Flipflops 22 bis 27. Beim Anlegen eines Taktsignals an ein D-Flipflop treten die dem Eingang D zugeführten Daten am Ausgang Q auf. Am Ausgang Q erscheinen die invertierten Daten des Ausgangs Q. Das D-Flipflop arbeitet wie ein Schieberegister. Das D-Flipflop 22 ist mit dem Ausgang 28 des Zeilenspeichers A6 verbunden. Der Ausgang 29 des Zeilenspeichers B7 ist an das D-Flipflop 23 angeschlossen. Da eine gemeinsame Taktimpulsleitung 66 mit den D-Flipflops 22 bis 25 verbunden ist, werden die Daten an den Ausgangsleitungen 23 und 29 durch einen der Leitung 66 zugeführten Impuls zu Leitungen 30 und 32 verschoben, und die Daten an den Leitungen 30 und 32 werden in entsprechender Weise an Leitungen 34 und 36 verschoben. Die Adreßsteuereinheit 8 inkrementiert gleichzeitig die Adressen der Zeilenspeicher A6 und B7 um eine Adresse, und zwar infolge des an der Leitung 66 erzeugten Impulses. An den Leitungen 28 und 29 tritt daher ein Paar von Daten mit der selben Adresse der Abtastdaten von der vorangehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile auf. Das Datenpaar an den Leitungen 28 und 29 gibt somit den zuvor beschriebenen Modus an. In ähnlicher Weise gibt das Datenpaar an den Leitungen 30 und 32 den Modus Mc an, der dem Modus an den Leitungen 28 und 29 unmittelbar vorausgeht. Ein Datenpaar an den Leitungen 34 und 36 gibt den Modus Mb an, der dem Modus Mc unmittel-

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bar vorausgeht. Ein Datenpaar an Leitungen 33 und 40 zeigt den ersten Modus Ma an, und zwar für den Fall, daß die Notwendigkeit der Erfassung zweier Modusübergänge besteht, wie es später noch beschrieben wird. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß die positiven Pegel an den Zeilenspeicher-Ausgangsleitungen 28 und 29 den Schwarzpegel anzeigen, und daß die Nullpegel dem Weißpegel entsprechen. Der Ausgang Q jedes D-Flipflop wird im Falle des Schwarzpegel positiv, wohingegen der Ausgang Q im Falle des Weißpegel positiv wird.

An die Leitungen 30 bis 41 sind UND-Glieder 42 bis 53 angeschlossen. Das UND-Glied liefert ein positives Ausgangssignal nur dann, wenn alle seine Eingänge positive Pegel zeigen. An einer Leitung 62 erscheint ein positiver Pegel, wenn sowohl an der Leitung 30 als auch an der Leitung 32 ein positiver Pegel anliegt. Das bedeutet, daß der Modus Mc gleich dem Modus M-, ist. In ähnlicher Weise zeigen Leitungen 54 und 58 positive Pegel, wenn die Moden Ma und Mb gleich dem Modus M-, sind. Leitungen 55_y 59 und 63 haben positive Pegel, wenn der entsprechende Modus dem Modus M₁ entspricht. Weiterhin haben Leitungen 57, 61 und 65 positive Pegel, wenn der entsprechende Modus dem Modus Mq entspricht. Die Leitungen 54 bis 57 stellen einen Moduszustand dar, der dem Modus Ma entspricht. Die Leitungen 58 bis 61 stellen einen Moduszustand dar, der dem Modus Mc entspricht. Die Leitungen 62 bis 65 stellen einen Moduszustand dar, der dem Modus Mc entspricht.

Wenn Abtastdaten der gegenwärtigen Zeile in den Zeilenspeicher B7 geschrieben werden, um einen Codierfreigabezustand vorzusehen, öffnet die Adreßsteuereinheit 8 über eine Leitung 90 ein Tor 71, um zu gestatten, daß die an einer Leitung 82 anliegenden Taktimpulse zur Leitung 66 gelangen. Unmittelbar bevor die Codierung jeder Zeile gestartet wird, werden alle D-Flipflops 22 bis 27 gelöscht.

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Das bedeutet, daß im Anfangszustand die Moden Ma, Mb und Mc gleich dem Modus M_Q sind. Weiterhin wird im Anfangszustand angenommen, daß die Daten der ersten Adresse jedes Zeilenspeichers Daten sind, die ein weißes Bildelement darstellen, so daß die Adreßsteuereinheit eine Adresse anzeigt und Daten der Adresse 2 an die Leitungen 28 und 29 gegeben werden. Beim Auftritt jedes Taktimpulses an der Leitung 66 verschieben die Modusregister 9 und 10 den Modus. Die Ausgangsleitungen 30, 32, J>h und 36 der Modusregister 9 und 10 sind mit Exklusiv-ODER-Gliedern 67 und 68 verbunden. Das Exklusiv-ODER-Glied erzeugt einen positiven Pegel nur dann, wenn zwei Eingangspegel nicht einander gleich sind. Bei der Erzeugung eines Übergangspunkts in den Abtastdaten im Zeilenspeicher A6 geht der Ausgang des Exklusiv-ODER-Glieds 67 vom Pegel null zum positiven Pegel über, und bei der Erzeugung eines Übergangspunkts in den Abtastdaten im Zeilenspeicher B7 nimmt der Ausgang des Exklusiv-ODER-Glieds 68 einen positiven Pegel an. Die Ausgänge der Exklusiv-ODER-Glieder 67 und 68 sind an ein ODER-Glied 69 angeschlossen. Das ODER-Glied erzeugt ein Ausgangssignal mit einem positiven Pegel, wenn irgend ein Eingangssignal einen positiven Pegel aufweist. Wenn der Inhalt Mc des Modusregisters A9 und der Inhalt Mb des Modusregisters B10 voneinander verschieden sind, geht der Ausgang des ODER-Glieds 69 vom Nullpegel zum positiven Pegel über. Dies bedeutet die Erfassung eines Modusübergangs. Nach der Erfassung des Modusübergangs wird der Ausgangspegel des ODER-Glieds 69 in einem Umkehrglied 70 invertiert, um das Tor 71 zu schließen und damit das Anlegen von Taktimpulsen von der Leitung 82 an die Leitung 66 zu sperren. Wenn kein Modusübergang festgestellt wird, weist das Ausgangssignal des ODER-Glieds 69 einen

"fei·.

Pegel von null auf, und die Taktimpulse von der Leitung gelangen über ein UND-Glied 72 zum RL-Zähler 12, der die Anzahl der Taktimpulse zählt, bis ein Modusübergang erzeugt wird. Der RL-Zähler 12 zählt daher den Modus RL. Das UND-Glied erzeugt einen positiven Pegel nur dann, wenn alle

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seine Eingangssignale einen positiven Pegel haben. An einer Leitung 83 tritt ein positiver Pegel auf, wenn der Zustand durch die Randzustand-Identifizierlogik 16 identifiziert ist, wie es noch später beschrieben wird, und ein UND-Glied 78 wird durch ein Umkehrglied 77 geschlossen, um zu verhindern, daß das Ausgangssignal eines Verzögerungsglieds 76 zu einem Umkehrglied 79 gelangt. Selbst wenn daher ein Modusübergang festgestellt worden ist, jedoch der Zustand noch nicht identifiziert ist, erscheint über das Umkehrglied 70, das Verzögerungsglied 76, das UND-Glied 78 ein Umkehrglied 79 und ein ODER-Glied 80 eine Änderung des Ausgangssignals des ODER-Glieds 69 vom Nullpegel zum positiven Pegel an einer Leitung 86, wodurch der Inhalt des RL-Zählers 12 in das RL-Register 13 gegeben wird. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der RL-Zähler 12 eine Kapazität, die ihn in die Lage versetzt, höchscens bis 1728 zu zählen. Er hat einen Binärausgang von 12 Bits, und der Ausgang des RL-Zählers wird durch Impulse an der Leitung 86 parallel in das RL-Register 13 geschoben. Der Impuls an der Leitung 86 erscheint über ein Verzögerungsglied 81 verzögert auch an einer Leitung 87, um den RL-Zähler 12 zurückzusetzen und das Tor 71 zu öffnen. Infolge des öffnens des Tors 71 erscheinen die an der Leitung 82 erzeugten Taktimpulse wieder an der Leitung 66, um die Abtastdaten aus den Zeilenspeichern 6 und zu lesen und die Existenz von Modusübergängen festzustellen. Die Taktimpulse an der Leitung 66 werden über ein UND-Glied 73 einem Zähler 74 und den D-Flipflops 26 und 27 zugeführt. Bei dem Zähler 74 handelt es sich um einen Binärzähler, der, wenn er zwei Taktimpulse vom Ausgang des UND-Glieds 73 gezählt hat, an eine Ausgangsleitung 75 ein Signal vom Nullpegel abgibt, so daß jetzt das UND-Glied 73 gesperrt ist und die an der Leitung 66 auftretenden Taktimpulse nicht weiterleiten kann. Wenn die Codierung eines Zustands beendet ist, gibt die Randzustand-Identifizierlogik 16 einen Impuls an eine Leitung 84 ab, um den Zäh-

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ler 74 zurückzusetzen und den Inhalt des RL-Zählers 12 in das RL-Register 13 zu schieben, wobei der RL-Zähler 12 zurückgesetzt wird. Die Anzahl der Taktimpulse, die nach Beendigung der Codierung eines Zustands durch das UND-Glied 73 gelangen, ist höchstens zwei. Mit diesen beiden Taktimpulsen werden die Inhalte der D-Flipflops 22 und 23 in die D-Flipflops 26 und 27 geschoben. Das bedeutet, daß der Zustand des Modus Mc mit dem Zustand des Modus Ma ausgewechselt wird. Unmittelbar nach dem Rücksetzen des Zählers 74 können ein dritter und nachfolgende Taktimpulse vom Ausgangs des Tores 71 nicht mehr durch das UND-Glied 73 gelangen, so daß die D-Flipflops 26 und 27 ihren Inhalt festhalten, bis der Zähler 74 zurückgesetzt wird, um einen neuen Zustandsidentifizierungsvorgang zu starten.

Die Randzustand-Identifizierlogik 16 enthält eine Logikschaltung zum Identifizieren eines Randzustands und eine Codiersteuereinheit 151. Die Eingangssignale zu den in den Fig. 15 und 16 dargestellten Schaltungen werden über die UND-Glieder 42 bis 53 angelegt, die im Modusübergangsregister enthalten sind, sowie über eine Ausgangsleitung 91 der Adreßsteuereinheit 8. Die Gruppe mit den Ausgangsleitungen 54 bis 57 der UND-Glieder 42 bis 45 stellt den Zustand des Modus Ma dar, und es tritt nur an einer der vier Leitungen ein positiver Pegel auf, wobei die übrigen Leitungen einen Nullpegel haben. Wenn beispielsweise das Signal an der Leitung 54 einen positiven Pegel zeigt, handelt es sich bei dem Zustand, der dem Modus Ma entspricht, um den Modus M,. In entsprechender Weise stellt die Gruppe von Leitungen 53 bis 61 den Zustand des Modus Mb dar, und die Gruppe von Leitungen 62 bis 65 verkörpert den Zustand des Mc. Wenn die Adreßsteuereinheit 8 den Transfer der letzten Daten der Zeilenspeicher A und B beendet hat, d.h. den Transfer der Daten des 1728sten Bildelements zum Modusregister A, ändert die Adreßsteuereinheit 8 das Signal an der Leitung 91 vom Muilpegel zum positiven Pegel, und

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die Randzustand-Identifizierlogik 16 erhält damit die Information über die Beendigung des Auslesens von Abtastdaten aus einer Abtastzeile. Die Ausgangssignale von UND-Gliedern 111 bis 125 und 131 bis 145 stellen jeweils einen identifizierten Randzustand dar. Wenn ein Randzustand identifiziert worden ist, nimmt lediglich das Ausgangssignal von einem der UND-Glieder 111 bis 125 und 131 bis 145 den positiven Pegel an, wohingegen die Ausgangssignale der übrigen UND-Glieder den Nullpegel aufweisen. Wenn beispielsweise die Signale an den Leitungen 57, 60 und 65 den positiven Pegel haben, erscheint lediglich am Ausgang des UND-Glieds 11 ein Signal mit dem positiven Pegel, wobei auch an einer Leitung 105 der positive Pegel auftritt, womit angezeigt wird, daß der dritte Zustand (E,) identifiziert worden ist.

In den Fig. 15 und 16 sind logische Schaltungen dargestellt, die den in der Tabelle 1 gezeigten Algorithmus verwirklichen. In den Fig. 15 und 16 stellen die Pfeilchen an den Ausgängen der UND-Glieder ODER-Funktionen dar. Die Ausgangsleitungen 101 bis 105 der UND-Glieder 111 bis 125 und 131 bis 145 dienen jeweils zur Anzeige eines Randzustands. Wenn die Leitung 101 den positiven Pegel zeigt, bedeutet dies, daß der erste Zustand (E_Q) identifiziert worden ist, und zwar mit einer Differenz von null. Wenn an der Leitung 102 der positive Pegel auftritt, bedeutet dies, daß der erste Zustand (E₊) identifiziert worden ist, bei dem die Polarität der Differenz positiv ist. Der positive Pegel an der Leitung 103 zeigt an, daß der erste Zustand (E_) identifiziert worden ist, bei dem die Polarität der Differenz negativ ist. Wenn an der Leitung 104 der positive Pegel erscheint, wird dadurch die Identifizierung des zweiten Zustands (E₂) angezeigt. Der positive Pegel an der Leitung 105 bedeutet die Identifizierung des dritten Zustands (E,).

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Die Leitungen 101 bis 105 sind an ein ODER-Glied 146 angeschlossen, an dessen Ausgangsleitung 83 der positive Pegel auftritt, sobald ein Randzustand identifiziert worden ist. Wenn kein Randzustand identifiziert wird, bleibt die Ausgangsleitung 83 auf dem Nullpegel.

Wenn an einer Ausgangsleitung 106, die mit den Ausgängen der UND-Glieder 121 und 141 verbunden ist, der positive Pegel auftritt, bedeutet dies, daß das Auslesen einer Abtastzeile beendet worden ist, jedoch dabei ein Randzustand nicht identifiziert worden ist.

Die Fig. 17 zeigt in Blockschaltbildform die Codegeneratorschaltungen. Bei der Identifizierung des ersten Zustands mit einer Differenz von Null nimmt das Signal an der Leitung 101 den positiven Pegel an. Der Polaritätscodegenerator 19 erzeugt daraufhin einen digitalen Ausgang "1", wie es in der Tabelle 6 gezeigt ist, und führt diesen Ausgang einem ODER-Glied 152 in Übereinstimmung mit einem Schiebeimpuls an einer Leitung 153 zu. Nachdem der erwähnte 1-Bit-Code erzeugt worden ist, steuert der Polaritätscodegenerator 19 über eine Leitung 154 die Codesteuereinheit 151 an, um an die Leitung 84 einen Impuls zu legen, der anzeigt, daß die Codierung eines Zustands beendet ist.

Bei der Identifizierung des ersten Zustands E oder E_, bei dem die Polarität der Differenz positiv oder negativ ist, nimmt die Leitung 102 oder 103 den positiven Pegel an, und der Polaritätscodegenerator 19 liefert an das ODER-Glied 152 ein digitales Ausgangssignal "ΟΙΟ" oder "011", wie es in der Tabelle 6 gezeigt ist, und zwar in Übereinstimmung mit dem Schiebeimpuls an der Leitung 153. Nachdem der 3-Bit-Polaritätscode abgegeben worden ist, steuert der Polaritätscodegenerator 19 über eine Leitung 155 den Differenzcodegenerator 18 an. Der Differenzcodegenerator 18 erhält den Inhalt des RL-Zählers über die Leitung 88, um

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einen Code zu erzeugen, wie es in der Tabelle 5 angegeben ist. Nach Beendigung der Codierung des ersten Zustande E₊ oder E_ steuert der Differenzcodegenerator 18 über eine Leitung 158 die Codiersteuereinheit 151 an, die dann an die Leitung 84 einen Impuls legt, der anzeigt, daß die Codierung eines Zustande beendet ist.

Bei der Identifizierung des zweiten Zustands E₂ tritt an der Leitung 104 der positive Pegel auf, der den Zustandscodegenerator 17 ansteuert und ihn veranlaßt, entsprechend der Darstellung nach der Tabelle 6 ein digitales Ausgangssignal "001" dem ODER-Glied 152 zuzuführen, und zwar in Übereinstimmung mit dem Schiebeimpuls an der Leitung 153. Nachdem der 3-Bit-Code erzeugt worden ist, steuert der Zustandscodegenerator 17 über eine Leitung 157 die Codiersteuereinheit 51 an, die daraufhin an die Leitung 84 einen Impuls abgibt, der die Beendigung der Codierung eines Zustands anzeigt.

Bei der Identifikation des dritten Zustands E, erscheint an der Leitung 105 der positive Pegel, der den Zustandscodegenerator 17 ansteuert und ihn veranlaßt, ein digitales Ausgangssignal ¹¹OOO¹¹ entsprechend der Darstellung nach der Tabelle 6 an das ODER-Glied 152 zu legen, und zwar in Übereinstimmung mit dem Schiebeimpuls an der Leitung 153. Nachdem der 3-Bit-Code abgegeben worden ist, steuert der Zustandscodegenerator 17 über eine Leitung 156 den RL-Codegenerator 20 an. In einem ersten Arbeitsschritt liest der RL-Codegenerator 20 über eine Leitung 89 den Inhalt des RL-Registers 13 aus und setzt ihn entsprechend den Angaben in der Tabelle 4 in einen Code um, wobei in Übereinstimmung mit den Schiebeimpulsen an der Leitung 153 der RL-Code gewonnen wird. In einem zweiten Verarbeitungsschritt codiert der RL-Codegenerator 20 den über eine Leitung 88 erhaltenen Inhalt des RL-Zählers 12 und führt entsprechend den Angaben in der Tabelle 4 dem ODER-Glied 152 einen Code in Überein-

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i t

stinunung mit den Schiebeimpulsen an der Leitung 153 zu.i ₍ Nachdem die Codierung des dritten Zustande beendet ist, steuert der RL-Codegenerator 20 über eine Leitung 159 die Codiersteuereinheit 151 an, die dann an die Leitung 84 einen Impuls abgibt, der die Beendigung der Codierung dieses Zustands anzeigt.

Das Ausgangssignal des ODER-Glieds 152 wird über die Leitung 21 dem Zwischenspeicher (S) 220 zugeführt.

In der Fig. 18 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines nach der Erfindung ausgebildeten Decodierers dargestellt.

Die in der Fig. 18 gezeigte Anordnung enthält eine Eingangsleitung 501 für empfangene Daten, einen Zwischenspeicher (R) 550, eine Zwischenspeicher-Steuereinheit 541, einen Zustandscodedetektor 542, einen Differenzcodedetektor 543, einen RL-Codedetektor 544, ein Differenzregister 545, ein RL-Register 546, eine arithmetische Logikeinheit 547, eine PegelSteuereinheit 548, einen Zeilenspeicher D 549, einen Zeilenspeicher C 556, einen Adreßzähler B 551, einen Adreßzähler A 552, ein Adreßregister 553, einen Vergleicher 554 und einen Ubergangsdetektor 555. Die Pegelsteuereinheit 548 kehrt ihren Ausgangspegel jedesmal um, wenn ein Übergangspunkt in den Zeilenspeicher D 549 eingeschrieben wird. Wenn mit der Decodierung einer Abtastzeile begonnen wird, wird dieser Ausgangspegel auf einen weißen Signalpegel gesetzt.

Nachdem die empfangenen Codes unter der Steuerung der Zwischenspeichersteuereinheit 541 im Zwischenspeicher 550 gespeichert sind, wird beim Vorhandensein des ersten Zustands E zu Beginn der gegenwärtigen Zeile der Code "010" dem Zustandsdetektor 542 zugeführt, um in Übereinstimmung mit der Codezuordnung nach der Tabelle 6 einen Polaritätscode und einen Zustandscode zu erfassen, wobei

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der Differenzcodedetektor 543 betätigt wird, um einen Differenzcode festzustellen, beispielsweise eine "1ⁿ in Übereinstimmung mit der Codezuordnung der Tabelle 5, so daß in das Differenzregister 545 eine decodierte Differenz "+1^w gesetzt wird. Die decodierten Abtastdaten der vorausgehenden Zeile werden in den Zeilenspeicher C 556 gebracht, und wenn ein Übergangspunkt in den Abtastdaten von dem Übergangsdetektor 555 festgestellt wird, wird die decodierte Differenz ^M+1" aus dem Differenzregister 545 dem gegenwärtigen Wert der Adreßzählers A552 hinzuaddiert, der durch elf Bits dargestellt wird, und das Ergebnis dieser Addition wird in das Adreßregister 553 gebracht.Der Inhalt des Adreßzählers B551 für die gegenwärtige Zeile wird von dem Vergleicher 554 aufwärts gezählt, bis er gleich dem Adreßwert des Adreßregisters 553 wird, und der Inhalt des Zeilenspeichers D 549 wird gleich dem Ausgang von der Pegelsteuereinheit 548 bis zu der oben erwähnten Adresse gemacht, um das Schreiben zu beenden, wobei der Ausgang der Pegelsteuereinheit 5^8 invertiert wird.

Für den Fall des Zustande E_Q, also beim ersten Zustand mit einer Differenz von Null, wird dem Zustandscodedetektor 542 ein Code "1" zugeführt, so daß der 11-Bit-Inhalt des Adreßzählers A552 durch die arithmetische Logikeinheit 547 in das Adreßregister 553 gesetzt wird.

Beim zweiten Zustand E₂ wird ein Code "001^M dem Zustandscodedetektor 542 zugeführt, Jedoch besteht in diesem Fall keine Notwendigkeit, Adreßdaten zu addieren und zu subtrahieren. Im Übergangsdetektor 555 werden zwei Übergangspunkte nur festgestellt, wenn die Adreßzähler 552 und 551 aufwärts gezählt sind, um in den Zeilenspeicher D 549 beim selben Pegel wie der Ausgang von der Pegelsteuereinheit 548 einzuschreiben. In der Zwischenzeit bleibt der Ausgangswert der Pegelsteuereinheit 548 konstant.

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Beim dritten Zustand E-, wird der RL-Codedetektor 544 betätigt, da im Anschluß an einen Zustandscode "000" ein Folgelängencode entsprechend der Tabelle 4 zugeführt wird. Wenn die Folgelänge in Übereinstimmung mit der Tabelle 4 gleich 1, 2, 3 oder 4 ist, wird ein Folgelängencode "100", "101", "110" oder "111" anschließend zugeführt, so daß dieser dem Wert im Adreßzähler A552 hinzugefügt wird. Das Resultat wird in das Adreßregister 553 gegeben, und in den Zeilenspeicher 549 wird bis zu einer anfangs gesetzten Adresse der selbe Signalpegel wie der Ausgangspegel der PegelSteuereinheit 548 geschrieben. Der Ausgang der Pegelsteuereinheit 548 wird dann invertiert, und in den Speicher 549 wird bis zur nächsten gesetzten Adresse der selbe Signalpegel wie der Ausgangspegel der Pegelsteuereinheit 548 eingeschrieben.

Wenn die Decodierung der gegenwärtigen Zeile beendet ist, werden über eine Leitung 557 die rekonstruierten Abtastdaten dem Aufzeichnungsteil 610 zugeführt, und gleichzeitig wird der Inhalt des Zeilenspeichers D 549 als die Abtastdaten der vorausgehenden Zeile in den Zeilenspeicher C 556 geschoben. Als nächstes werden die Codes vom Zwischenspeicher 550 sequentiell erfaßt, und die als nächstes decodierten Abtastdaten werden als Abtastdaten der gegenwärtigen Zeile im Zeilenspeicher D 549 gespeichert.

Es ist möglich, die folgenden Schritte anzuwenden: Nach der Decodierung wird der Inhalt des Zeilenspeichers D 549 für die vorausgehende Zeile benutzt, und die Eingangsleitung wird umgeschaltet, um die nächste Abtastzeile im Zeilenspeicher D 549 zu speichern. Sie wird als gegenwärtige Zeile decodiert.

In den Fig. 19 und 20 sind Blockschaltbilder eines Codierers und Decodierers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An der Eingangsleitung

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auftretende Faksimileabtastdaten werden unter der Steuerung einer Torsteuereinheit 162 über ein Tor 161 für jede Zeile K mit einem RL-Codierer 163 verbunden. Zu dieser Zeit setzt eine SYNC-Code-2-Einsetzschaltung 164 einen zweiten Steuercode SYNC 2 in eine codierte Bitsequenz ein, die von dem Codierer abgeleitet wird, und danach codiert der RL-Codierer 163 die Abtastzeile (Abtastzeile Nr. 1) im Folgelängencode, und das Tor 161 wird mit einem Randdifferenzcodierer 190 nach der Erfindung verbunden. In Verbindung mit Abtastzeilen Nr. 2 bis Nr. K wird eine Randdifferenzcodierung nach der Erfindung vorgenommen, und unmittelbar vor der Codierung jeder Abtastzeile wird von einer SYNC-Code-1-Einsetzschaltung 165 ein erster Steuercode SYNC 1 in die codierte Bitsequenz eingesetzt.

Wenn im Decodierer der zweite Steuercode SYNC 2 von einem SYNC-Code-2-Detektor 561 festgestellt wird, werden für eine Abtastzeile (Abtastzeile Nr. 1) die Folgelängen von einem RL-Decodierer 563 decodiert, und die rekonstruierten Abtastdaten werden in einen Zeilenspeicher D 5^9 geschrieben. Nach Beendigung der Decodierung der Abtastzeile Nr. 1 wird der Inhalt des Zeilenspeichers D in einen Zeilenspeicher C 556 transferiert. Danach werden die Abtastzeilen Nr. 2, Nr. 3 .... Nr. K von einem Decodierer 580 nach der Erfindung sequentiell decodiert, und zwar unter Verwendung des Inhalts des Zeilenspeichers C556. Unmittelbar vor der Decodierung jeder Abtastzeile wird der erste Steuercode SYNC 1 von einem SYNC-Code-1-Detektor erkannt, und das Vorhandensein oder Fehlen eines Codefehlers wird von einem Codefehlerdetektor 564 festgestellt. Wenn ein Codefehler festgestellt worden ist, werden die im Zeilenspeicher C 556 gespeicherten Abtastdaten anstelle der im Zeilenspeicher D 549 gespeicherten Adreßdaten abgegeben. Wenn der zweite Steuercode SYNC 2 festgestellt worden ist, wird ein gewöhnlicher Decodiervorgang gestartet, um eine Erholung vom Codefehlerzustand vorzusehen.

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In den Fig. 21A und 21B sind die Ergebnisse der Kompression mit den Kompressionsverhältnissen und Übertragungszeiten für ein Randdifferenzcodierschema nach der Erfindung und für andere Schemen dargestellt. Die Ergebnisse wurden durch Simulation auf einem Rechner ermittelt.

In der Fig. 21A sind die Übertragungszeit und das Kompressionsverhältnis in Abhängigkeit von Arten von Prüfdokumenten nach CCITT SGXIV bei einer Abtastdichte von 9 pel/mm · 4 mm dargestellt. Die Fig. 21B zeigt die Übertragungszeit und das Kompressionsverhältnis in Abhängigkeit von den oben erwähnten Prüfdokumenten für den Fall einer Abtastdichte von 9 pel/mm · 8/mm. Die Übertragungsgeschwindigkeit betrug in beiden Fällen 4800 Bit/s. Die aus den Kreisen gebildete Kurve betrifft das eindimensionale RL-Codierschema. Bei der Kurve mit den Dreiecken handelt es sich um das PDQ-Schema der eingangs erwähnten britischen Patentschrift. Die Kurve mit den Kreuzen bezieht sich auf das Codierschema mit relativer Adresse. Die Kurve mit den Punkten gibt das mit dem erfindungsgemäßen Randdifferenzcodierschema erzielte Ergebnis wieder.

Aus der Fig. 21B geht hervor, daß bei einer hohen Abtastdichte das Kompressionsverhältnis oder die Übertragungszeit bei dem erfindungsgemäßen Schema etwa die Hälfte der Werte für das eindimensionale RL-Codierschema betragen, und zwar für alle verschiedenartigen Dokumente. Das Codierschema mit relativer Adresse ist bei komplizierten Dokumenten dem erfindungsgemäßen Schema unterlegen. Das PDQ-Schema ist um einige Dutzend Prozentpunkte im Hinblick auf die Übertragungszeit dem erfindungsgemäßen Schema unterlegen. Bei einer groben Abtastdichte ist das PDQ-Schema dem eindimensionalen RL-Codierschema bezüglich des Kompressionsverhältnisses etwa gleichwertig, hat aber eine geringe Effizienz. Bei einer groben Abtastdichte ist das erfindungsgemäße Schema bei der Verarbeitung eines komplizierten Doku-

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ments allen übrigen Schemen überlegen. Auch bei einem einfachen Dokument zeigt das erfindungsgemäße Schema zusammen mit dem Codierschema mit relativer Adresse seine Überlegenheit gegenüber den anderen Schemen. Der Erfindungsgegenstand bringt somit sowohl bei einfachen als auch komplizierten Dokumenten im Hinblick auf das Kompressionsverhältnis und die ubertragungszeit einen erheblichen technischen Fortschritt mit sich. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Schema bezüglich der Realisierung mit den anderen Schemen gleichwertig oder ihnen überlegen.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Übertragen eines Faksinilesignals durch sequentielle Randdifferentialcodierung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild längs jeder benachbarter Abtastzeilen abgetastet wird, um Abtastdaten eines Bildsignals auf der Abtastzeile abzufragen und so zu erzeugen, daß die Abtastdaten eine binäre Bildelementdarstellung mit einem ersten Pegel oder einem zweiten Pegel sind und Übergangspunkte vom ersten zum zweiten Pegel oder umgekehrt enthalten, daß die Abtastdaten einer codierten vorausgehenden Zeile, die an eine zu codierende gegenwärtige Zeile angrenzt, und die Abtastdaten der gegenwärtigen Zeile in einer solchen Weise fortschreitend gespeichert werden, daß die Abtastdaten der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile gleichzeitig zugegriffen werden können, und daß entsprechende Bildelemente der Abtastdaten der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile längs einer Abtastlinie gleichzeitig zugegriffen werden, um Stellen eines ersten und eines zweiten Übergangspunktes festzustellen, die aufeinanderfolgend in den beiden Abtastzeilen längs der Abtastlinie auftreten, wobei identifiziert werden:

a. ein erster Zustand, bei dem .jeweils einer der beiden Übergangspunkte in der vorausgehenden Zeile und in der gegenwärtigen Zeile auftritt,

b. ein zweiter Zustand, bei dem die beiden Übergangspunkte lediglich in der vorausgehenden Zeile auftreten, und

c. ein dritter Zustand, bei dem die beiden Übergangspunkte lediglich in der gegenwärtigen Zeile auftreten, wobei gemessen wird:

a. bein ersten Zustand der Wert der Differenz zwischen den Stellen des Auftretens der beiden Übergangspunkte in der vorausgehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile sowie die Richtung der Differenz und

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ORIGINAL INSPECTED

b. beim dritten Zustand ein erster Abstand zwischen dem zweiten Übergangspunkt in dem dem dritten Zustand unmittelbar vorausgehenden Zustand und dem ersten Übergangspunkt im dritten Zustand sowie ein zweiter Abstand zwischen dem ersten Übergangspunkt und dem zweiten Übergangspunkt im dritten Zustand,

und wobei digitale Ausgänge erzeugt werden, die jeweils anzeigen:

a. im ersten Zustand die Differenz einschließlich eines Signals, das den ersten Zustand identifiziert,

b. im zweiten Zustand ein Signal, das den zweiten Zustand identifiziert, und

c. im dritten Zustand den ersten und den zweiten Abstand einschließlich eines Signals, das den dritten Zustand identifiziert.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, ob oder ob nicht nach dem Auftreten des ersten Übergangspunkts in der vorausgehenden Zeile oder in der gegenwärtigen Zeile der zweite Übergangspunkt an der selben Stelle in der gegenwärtigen Zeile und in der vorausgehenden Zeile auftritt, und daß für den Fall, wenn der zweite Übergangspunkt in beiden Abtastzeilen an der selben Stelle erscheint, für den ersten Zustand, den zweiten Zustand und den dritten Zustand eine Zustandsidentifikationspriorität vorbestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalausgang im dritten Zustand aus einem Code, der den dritten Zustand anzeigt, und aus Codes gebildet wird, die den ersten und zweiten Abstand anzeigen.

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4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Digitalausgang im ersten Zustand aus einem Codepaar gebildet wird, wobei ein Code den ersten Zustand und ein
Code die Differenz anzeigt, und daß der Digitalausgang noch einen Polaritätscode enthält, wenn die Differenz nicht Null ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3_f
dadurch gekennzeichnet,

daß der Digitalausgang im ersten Zustand entweder aus einem Code für eine Differenz von Null gebildet wird oder aus einem Codepaar gebildet wird, und zwar aus einem Code für die von Null ungleiche Differenz und einem Polaritätscode.

6. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Abtastzeilen, die jeweils durch binäre Bildelemente mit dem ersten oder dem zweiten Pegel dargestellt sind, in
vorbestimmte Abschnitte unterteilt werden, daß ein erster
Steuercode zum Feststellen von Fehlern unmittelbar vor der
Codierung jedes Abtastabschnitts eingefügt wird, daß ein
selbstsynchronisierter zweiter Steuercode zur Erholung von
einem Fehlerzustand unmittelbar vor der Codierung jeder
K-ten (K = 1, 2, 3, ...) Abtastzeile eingefügt wird und daß der erste Abtastabschnitt jeder K-ten Abtastzeile lediglich unter Verwendung von Bildsignalinformation des Abtastabschnitts codiert wird, ohne dabei Bildsignalinformation
der vorausgehenden Abtastzeile zu verwenden.

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7. Vorrichtung zum Übertragen eines Faksirailesignals durch sequentielle Randdifferentialcodierung, gekennzeichnet durch einen ersten Zeilenspeicher (6) zum Speichern von Abtastdaten einer vorausgehenden Zeile, die an eine zu codierende gegenwärtige Zeile angrenzt, wobei die Abtastdaten zweipegelige Bildelementsignale darstellen und Übergangspunkte vom ersten zum zweiten Pegel oder umgekehrt enthalten, einen zweiten Zeilenspeicher (7) zum Speichern von Abtastdaten der zu codierenden gegenwärtigen Zeile, eine Speicheradreßsteuereinheit (8) zum Steuern des Einschreibens in die beiden Zeilenspeicher und des Auslesens aus den beiden Zeilenspeichern, einen Modusvergleicher (11) zum Vergleichen des Moduszustands, der sich aus einem Bildelement der vorausgehenden Zeile und einem Bildelement der gegenwärtigen Zeile zusammensetzt, das unmittelbar unter dem Bildelement der vorausgehenden Zeile liegt, eine Zustandsidentifizierungslogik (16) zum Identifizieren eines ersten Zustands, bei dem zwei Übergangspunkte, die aufeinanderfolgend längs einer Abtastlinie auftreten, in der vorausgehenden Zeile und in der gegenwärtigen Zeile erscheinen, eines zweiten Zustands, bei dem die beiden Übergangspunkte lediglich in der vorausgehenden Zeile vorhanden sind, und eines dritten Zustands, bei dem die beiden Übergangspunkte lediglich in der gegenwärtigen Zeile vorhanden sind, einen Folgelängenzähler (12) zum Zählen der Länge des selben Modus bis zu einer Moduszustandsänderung, ein Folgelängenregister (13) zum Speichern des Zählwerts der Modusfolgelänge vom zweiten Übergangspunkt im vorausgehenden Zustand bis zum ersten Übergangspunkt im gegenwärtigen Zustand, einen Zustandscodegenerator (17) zum Erzeugen von Codes, die den zweiten und den dritten Zustand anzeigen, einen Polaritäts codegenerator (19) zum Erzeugen eines Plus-, Minus- oder Null-Code im Falle des ersten Zustands, einen Differenzcodegenerator (18) zum Umsetzen des Werts des Folgelängenzählers in einen Code und einen Folgelängencodegenerator (20) zum sequentiellen Umsetzen des Inhalts des Folgelängenregisters und des Inhalts des Folgelängenzählers in Codes für den Fall des dritten Zustands. 709852/1220