DE1512400C3 - Faksimileübertragungsverfahren und Faksimileübertragungssystem zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Faksimileübertragungsverfahren, bei dem ein zu übertragendes Schriftstück auf der Senderseite abgetastet wird und digitale Abtastsignale erzeugt werden, die durch Anwendung eines entsprechend binären Codierverfahrens unter Verminderung ihrer Redundanz einer Datenkompression unterworfen werden, bei dem die so gewonnenen Codesignale in einem Speicher zwischengespeichert werden, bevor sie mit einer die Bandbreite eines zwischen der Senderseite und einer Empfangsseite vorgesehenen Übertragungskanals normalerweise vollständig ausnutzenden Datenflußgeschwindigkeit übertragen werden und bei dem die Abtastung mit einer der Datenkompression Rechnung tragenden Geschwindig-

keit vorgenommen wird, sowie ein Faksimileübertragungssystem zum Durchführen dieses Verfahrens.

In der Druckschrift »IRE Transactions on communications systems«, Septemer 1961, Seiten 215 bis 222 sind mehrere Vorschläge dazu gemacht, wie man eine effektivere Datenübertragung mit einem Faksimileübertragungssystem erreichen kann, bei dem zwischen dem Sender und dem Empfänger ein Übertragungskanal mit begrenzter Bandbreite liegt. Das Ziel dieser Vorschläge ist es, die Bandbreite des Übertragungskanals trotz Anwendung eines Datenkompressionsverfahrens vollständig auszunutzen. Das Problem, das sich hier stellt, besteht darin, daß die Abtastung ständig an den Wert der erreichten, von der Art der abzutastenden Information abhängigen Datenkompression, angepaßt werden muß, weil dem Übertragungskanal zur Erfüllung der obigen Forderung Information mit konstanter Datenflußgeschwindigkeit anzubieten ist. Zur Lösung dieses Problems wird einmal vorgeschlagen, die bereits codierten Signale eines abgetasteten Schriftstücks in einen Speicher großer Kapazität einzulesen und die gespeicherte Information mit konstanter Datenflußgeschwindigkeit in den Übertragungskanal einzulesen. Dies erfordert aber einen sehr aufwendigen Speicher. Zum Beheben dieses Nachteils wird weiterhin vorgeschlagen, die Abtastung diskontinuierlich durchzuführen, also die Geschwindigkeit der Abtastung ständig an den Wert der jeweils erreichten Datenkompression anzupassen. Hierzu sind aber sehr aufwendige Steuerschaltungen erforderlich. Außerdem muß die Abtasteinrichtung auch extrem hohe Abtastgeschwindigkeiten erreichen können, um einer starken Datenkompression Rechnung zu tragen. Als Mittelweg zwischen diesen beiden Extremen wird weiterhin vorgeschlagen, einen Speicher mittlerer Größe zu verwenden und die Abtastung abschnittsweise mit relativ hoher aber konstanter Geschwindigkeit durchzuführen. Die Abtasteinrichtung wird in diesem Fall durch den Speicher gesteuert und erhält ein Startsignal zum Abtasten des nächsten Abtastabschnitts, wenn der Speicher bis zu einem vorgegebenen Maß entleert ist. Ein Faksimileübertragungssystem nach dem letztgenannten Vorschlag braucht zwar nur einen relativ kleinen Speicher und es gestaltet sich auch die Steuerschaltung für die Abtasteinrichtung relativ einfach, es hat jedoch dennoch gravierende Nachteile. Die Abtasteinrichtung muß auf eine Abtastgeschwindigkeit ausgelegt sein, die der maximal in einem Abtastabschnitt erreichten Datenkompression vollständig Rechnung trägt, da sonst Übertragungsfehler entstehen. Diese Geschwindigkeit ist vom verwendeten Datenkompressionsverfahren abhängig und kann, insbesondere beim Abtasten von Schriftstücken, bei denen zwischen den Zeilen keine abzutastende Information liegt, ganz beträchtlich sein. Um dieser Forderung Rechnung zu tragen, müssen erhebliche Herstellungskosten in die Abtasteinrichtung und die entsprechend ausgebildete Wiedergabevorrichtung auf der Empfängerseite investiert werden. In der Praxis hat es sich jedoch herausgestellt, daß die Wahrscheinlichkeit, mit der bestimmte Datenkompressionswerte auftreten, mit zunehmenden Werten ständig und stark abnimmt. Dies bedeutet, daß bei Anwendung des letztgenannten Verfahrens ein unverhältnismäßig großer Aufwand zur Erfassung hoher Patenkompressionswerte getrieben werden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Faksimileübertragurtgsverfahren und ein nach diesem Verfahren arbeitendes Faksimileüberträgungssystem anzugeben, mit dem bei relativ geringem konstruktiven Aufwand auf der Sender- und der Empfangsseite unter möglichst guter Ausnutzung der Bandbreite eines Übertragungskanals eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit der Daten eines abzutastenden Schriftstücks erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Ansprüche 1 und 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den

ίο Unteransprüchen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man ohne wesentliche Einbuße an Übertragungszeit durch künstliche Begrenzung der mit einem Datenkompressionsverfahren erreichten Datenkompressionswerte zu einer wesentlichen konstruktiven Vereinfachung des Faksimilesenders und -empfängers gelangt: .

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Datenübertragungssystems wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß arbeitenden Steuerschaltung für einen Faksimile-Sender und "
F i g. 2 ein Blockschaltbild einer entsprechenden Steuerschaltung für einen Faksimile-Empfänger.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Blockschaltbild eines Faksimile-Senders ist das abzutastende Schriftstück auf einer drehbar gelagerten Trommel 6 angeordnet. Durch die Drehung der Trommel werden aufeinanderfolgende Flächenelemente des Schriftstücks nacheinander in den Bereich der Abtasteinrichtung 5 gebracht, mit der in noch zu beschreibender Weise aufeinanderfolgende Gruppen von Zeilen abgetastet werden, wobei die Trommel durch den Motor 9 schrittweise weitergeschaltet wird. Bei der Drehung der Trommel wird das Schriftstück mit der Abtasteinrichtung 5 abgetastet, wobei reflektierte, in ihrer Stärke veränderliche Lichtsignale, die der Information entsprechen, durch ein nicht dargestelltes Objektiv fokussiert und auf eine Auswerteeinrichtung 8 geleitet werden, in der eine fotoelektrische Zelle vorgesehen ist.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird die auf dem abzutastenden Schriftstück enthaltene Information durch die Abtasteinrichtung in elektrische Signale umgewandelt, und zwar' mit einer Geschwindigkeit, die höher ist als die auf dem Übertragungskanal zwischen Sender und Empfänger mögliche Übertragungsgeschwindigkeit. Hat dieser Übertragungskanal beispielsweise eine Bandbreite von ca. 50 kHz, so kann der

so Abtaststrahl der Abtasteinrichtung mit einer Abtastbandbreite von ca. 50OkHz betrieben werden, um maximale Informationsänderungen festzustellen, wodurch man einen maximalen theoretischen Kompressionsfaktor von 10 erhält.

Die Abtasteinrichtung 5 kann unter Verwendung einer Kathodenstrahlröhre 7 mit Kathodenstrahlabtasturig arbeiten. Bekanntlich wird hierbei auf dem' fluoreszierenden Schirm der Kathodenstrahlröhre mit einem Elektronenstrahl ein Lichtpunkt erzeugt, und der Elektronenstrahl wird durch Ablenkimpulse horizontal abgelenkt. In einer noch zu beschreibenden Weise' Wird der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre 5 und damit die abtastende Lichtquelle bei der beschriebenen Anordnung durch die Wirkung einer Steuerschaltung 10

65-' in vertikaler Richtung abgelenkt, und zwar über einen vorbestimmten Bereich zwischen aufeinanderfolgenden Schrittbewegungen der Trommel 6. Der Grad der vertikalen Ablenkung des Abtaststrahles und damit diö

Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen des abgetasteten Schriftstückes zwischen den einzelnen Schrittbewegungen ist abhängig von der Qualität des der Abtasteinrichtung zugeordneten Objektivs. Im folgenden sei als Beispiel angenommen, daß das Schriftstück nacheinander um jeweils 12,5 mm weiter geschaltet wird und daß die verschiedenen Zeilen des Schriftstückes innerhalb eines 12,5 mm breiten Bereiches mit dem Kathodenstrahlabtaster abgetastet werden. Nachdem die letzte Zeile einer jeden Zeilengruppe rasterförmig abgetastet ist, wird die Trommel wieder weitergeschaltet und die nächste Zeilengruppe in den Bereich der Abtasteinrichtung gebracht. Diese Betriebsweise wird fortgesetzt, bis das gesamte Schriftstück abgetastet ist, wobei für ein Schriftstück mit einer Länge von ca. 28 cm 21 Schrittbewegungen erforderlich sind.

Wie bereits beschrieben, wird der Betrieb der Abtasteinrichtung 5 durch eine Steuerschaltung 10 gesteuert. Diese Schaltung enthält einen Generator zur Erzeugung von Zeitbezugssignalen, die den Betrieb der Abtasteinrichtung 5 und des Schrittschaltmotors 9 steuern. Außerdem enthält die Steuerschaltung 10 einen Verstärker, der in Abhängigkeit von den Signalen der Auswerteschaltung 8 digitalisierte oder hinsichtlich ihrer Amplitude gewandelte binäre Videosignale erzeugt. Weiterhin enthält die Steuerschaltung 10 in Verbindung mit dem Zeittaktgenerator logische Schaltungen zur Erzeugung von Synchronisationssignalen sowie eine Schaltung zur selektiven Einfügung von Synchronisationssignalen in den Videosignalverlauf während der Rücklaufzeit des Abtaststrahles.

Die in Form binärer Impulse aus der Steuerschaltung 10 erhaltene Videoinformation hat eine Folgegeschwindigkeit vom zehnfachen Wert der auf dem Übertragungskanal durch dessen Bandbreite maximal möglichen Geschwindigkeit und wird über die Leitung 11 der Codiereinrichtung 13 zugeführt. Nach der Codierung der zu einer Abtastzeile gehörenden Signale zur Entfernung der Redundanz wird die Information über die Leitung 16 mit der genannten hohen Geschwindigkeit einem Serie-Parallel-Wandler 18 zugeführt und daraufhin in einen Zeilenspeicher 19 eingespeichert, der als Schieberegister ausgebildet ist. Sobald die Videosignale im Zeilenspeicher 19 vorliegen, beginnt deren Übertragung mit der entsprechend der Bandbreite des Übertragungskanals maximal möglichen geringeren Geschwindigkeit über die Leitung 28 und den Parallel-Serie-Wandler 29 in den Datensender 31 und von dort auf den Übertragungskanal. Die Wandler 18 und 29 bestehen aus Schieberegistern, die eine Umsetzung der Seriendarstellung in die Paralleldarstellung oder umgekehrt ermöglichen. 1st die Information aus dem Zeilenspeicher 19 zu einem bestimmten Wert bereits wieder ausgespeichert, im vorliegenden Falle zu 90%, so wird über die Leitung 32 ein Signal an die Ablenksteuerschaltung 24 für die Abtasteinrichtung gegeben. Diese erzeugt ein Abtaststartsignal für die Abtaststeuerschaltung 10 über die Leitung 27 und ermöglicht so den Beginn der Abtastung der nächst folgenden Zeile. Der Datensender 31 und der Datenempfänger 50 bilden die Anschlußpunkte für den Übertragungskanal und können in üblicher Weise als Leitungsverstärker oder als Frequenzumtaster ausgebildet sein. Sie dienen zur Anpassung der Schaltungen des Senders und Empfängers an den Übertragungskanal.

Wird die zweite Zeile abgetastet, so werden die Daten codiert und im Zeilenspeicher 19 gespeichert, bevor die Daten der ersten Zeile vollständig übertragen sind.

Daher wird in den Zeilenspeicher mit der zehnfachen Geschwindigkeit eingespeichert und mit der einfachen Geschwindigkeit absatzweise ausgespeichert. Solange die Abtastung der zweiten Zeile verzögert, d. h. bis zur Ausspeicherung von 90% der Information ausgesetzt wird tritt keine Überlappung der Daten auf.

Die Codierschaltung 13 komprimiert die ihr zugeführten Videosignale durch die Beseitigung der in ihnen enthaltenen redundanten Informationen. Sie kann

ίο beispielsweise nach dem eingangs genannten bekannten Codierverfahren arbeiten, in dem die redundanten Längen ähnlicher Informationen gezählt und nach einem vorbestimmten Schema codiert werden. Auf diese Weise werden lange Folgen des binären Wertes »1« oder des binären Wertes »0« nicht übertragen, sondern lediglich die entsprechenden codierten Werte.

Derartige Codier- und Decodiereinrichtungen sind eingehend in der US-PS 29 63 551 beschrieben.

Im Hinblick darauf, daß die codierte Länge einer Zeile nicht gleichbleibend ist, da aufeinanderfolgende Zeilen im allgemeinen nicht dieselbe Informationsmenge enthalten, muß jeder abgetasteten Zeile ein Steuer- oder Synchronisationswort beigefügt werden, so daß im Empfänger der Anfang und das Ende einer Zeile festgestellt werden kann. Bei dieser Art der »Anpassung« existiert kein festes Zeitintervall für die Synchronisation. Deshalb ist ein einheitliches oder identifizierbares Synchronisationszeichen erforderlich. Durch die Kompression der Bandbreite oder der binären Worte ist ein solches Zeichen möglich, da jedes Kompressionsverfahren bestimmte binäre Worte für den komprimierten Signalverlauf ausschließt.

In der Steuerschaltung 10 für die Abtasteinrichtung wird ein Steuersignal durch einen Taktimpuls des Zeittaktgenerators erzeugt. Dieser Taktimpuls, der zur Synchronisierung des gesamten Systems dient, steuert einen Generator innerhalb der Abtasteinrichtung zur Erzeugung eines einheitlichen oder identifizierbaren Synchronisationswortes. Ein derartiger Generator kann aus einer Anzahl voreingestellter Flip-Flop-Schaltungen bestehen, die dieses Wort erzeugen, wenn sie impulsweise angesteuert werden. Das Synchronisationswort wird in den Videoimpulsverlauf zwischen die Ausgangsdaten einer jeden Zeile eingesetzt. Über die Leitung 12 sperrt das Ausgangssteuersignal die Codierschaltung für die Videosignale der Abtaststeuerschaltung 10, während die Gatterschaltung 14 geöffnet wird. Das Steuersignal, das in seiner Länge dem Synchronisationswort entspricht, ermöglicht auf diese

so Weise, daß nur das Synchronisationswort auf der Leitung 11 durch die Gatterschaltung 14 zum Zeilenspeicher 19 gelangt, ohne codiert zu werden. · Die Gatterschaltung 14 besteht aus den üblichen logischen Flip-Flop-Schaltungen und Gatterschaltungen, und ist

zur besseren Übersicht in Form einer einzigen Schaltung 14 dargestellt.

Um vor dem Zeilenspeicher 19 und dem Empfänger eine Stauung der Daten zu vermeiden, darf die Gesamtkompression des Systems einen bestimmten Faktor nicht überschreiten, der, wie bereits beschrieben, beispielsweise 10 :1 ist. Ist jedoch durch die Codierung in der ersten Zeile eines Schriftstückes eine Verringerung der Bitzahl um einen Faktor größer als 10:1 aufgetreten, so wird das Signal zum Start der Abtastung

der zweiten Zeile nicht unmittelbar nach der Übertragung der ersten Zeile erzeugt, sondern so lange verzögert, daß die durchschnittliche Kompression der ersten Zeile 10 :1 beträgt.

Nach der Durchschaltung des Gatters 14 wird mit dem Steuersignal auf der Leitung 15 die Kompressionsüberwachungsschaltung 25 angesteuert, die in Form eines Zählers aufgebaut ist. Unter der Voraussetzung, daß die Kompression auf einen maximalen Faktor von 10:1 begrenzt werden soll, und daß eine Abtastzeile eine maximal mögliche Länge von 1664 Bit hat, zählt die Überwachungsschaltung 25 bis zum Wert 166, bevor sie über die Leitung 26 ein Signal an die Ablenksteuerschaltung 24 gibt. Hat eine abgetastete Zeile einen Kompressionsfaktor größer als 10:1 oder kleiner als 166 Bit, so führt das von der Überwachungsschaltung 25 erzeugte Signal zur Verzögerung des Signals für die Ablenksteuerschaltung 24, bis 166 Bits abgezählt sind. Dadurch werden kurze Zwischenräume während der Übertragung erzeugt, die vorhanden sein müssen, um den Kompressionsfaktor auf einem Maximalwert von 10:1 zu halten, andernfalls würde eine Stauung der Daten am Empfänger, der gleichfalls mit der zehnfachen Geschwindigkeit arbeitet, und am Zeilenspeicher 19 entstehen. Die Kompressionsüberwachungsschaltung 25 enthält einen Zähler der üblichen Art, der bei Erreichen des gewünschten Zählschrittes ein Signal erzeugt und sich zurückstellt.

Wird durch das Codierverfahren eine Verringerung der Bitzahl um den Faktor 10:1 oder weniger erreicht, so wird das Signal für den Start der Abtastung der zweiten Zeile erzeugt, sobald der Speicher 90% der Information bzw. die vorbestimmte Anzahl von Bit pro Zeile wieder abgegeben hat, d. h. wenn die maximale Bitzahl pro Zeile bezogen auf den maximalen Kompressionsfaktor vollständig übertragen wurde. In diesem Falle treten bei der Übertragung keine Zwischenräume auf, da die Kompression nicht größer als 10:1 ist und der Empfänger die so übertragenen Informationen verarbeiten kann.

Wie bereits beschrieben, erzeugt die Anlenksteuerschaltung 24, die aus den üblichen logischen Schaltungen besteht, ein Abtaststartsignal über die Leitung 27 für die Steuerschaltung 10 der Abtasteinrichtung und bewirkt den Beginn der Abtastung der nächsten Zeile. Ist jedoch eine bestimmte Anzahl von Zeilen bzw. ein bestimmter Bereich des Schriftstückes abgetastet, so muß die Abtastung unterbrochen werden, damit die Trommel um einen Schritt in die nächste Abtaststellung weitergeschaltet werden kann. Über die Gatterschaltung 14 wird der Abtastzähler 21 weitergeschaltet und nach einer bestimmten Anzahl abgetasteter Zeilen erzeugt dieser ein Signal über die Leitung 22 für die Abtaststeuerschaltung 10, durch das der Motor 9 um einen Schritt weitergeschaltet und die Abtasteinrichtung in vertikaler Richtung zurückgestellt wird. Der Zähler 21 ist in bekannter Weise aus Flip-Flop-Schaltungen aufgebaut.

Die Bewegungsschritte der Trommel von 12,5 mm wurden lediglich als Beispiel vorausgesetzt und sollen keine Einschränkung darstellen. Längere oder kürzere Schritte können abhängig von der Länge des Abtaststrahles, der optischen Auflösung und der Arbeitsweise der Abtasteinrichtung selbst durchgeführt werden. Je länger der Bewegungsschritt ist, um so geringer wird die Bildqualität, da der auf die Trommel auftreffende Abtaststrahl unter einem größeren Winkel einfällt, wodurch die Information unter Umständen fehlerhaft wiedergegeben wird. Bewegungsschritte von 18 oder 25 mm können möglicherweise ohne Abtastfehler durchgeführt werden. Je größere und je weniger Schritte durchgeführt werden, um so besser ist die Gesamtkompression, da die insgesamt benötigte Zeit für die Schrittbewegungen des Schriftstücks und der Trommel geringer ist. Jedoch würde bei Schritten von 12,5 mm und einer Auflösung von 75 Zeilen/cm das Schriftstück und die Trommel durch den Zähler 21 jeweils nach 95 Abtastzeilen weitergeschaltet. Bei Beginn der 95. Zeile sperrt der Abtastzähler 21 die Ablenksteuerschaltung 24, so daß diese kein Abtaststartsignal erzeugt, bis das Schriftstück und damit die

ίο Trommel 6 weitergeschaltet wurden und zu einemneuen Abtastvorgang vorbereitet sind.

In F i g. 2 ist ein Faksimile-Empfänger dargestellt, der zusammen mit dem in F i g. 1 gezeigten Sender verwendet werden kann. Die aus der Videoinformation und den Synchronisationsimpulsen bestehenden Signale werden vom Übertragungskanal über die Empfangsschaltung 50 empfangen und über die Leitung 51 einem Eingangsregister 52 zugeführt. Die aus diesem abgegebene Information gelangt über die Leitung 53 mit der niedrigeren Geschwindigkeit zur Decodiereinrichtung 54. Durch die Decodierung ist die Kompression der binären Informationen wieder beseitigt, so daß diese jetzt mit der zehnfachen Geschwindigkeit weitergeleitet werden. Sie gelangen über die Leitung 55 zum Zeilenspeicher 56. Der Schreibvorgang mit dem Schreiber 73 auf der Trommel 72 wird verzögert, bis die Daten einer vollständigen Zeile im Zeilenspeicher 56 vorhanden sind. Nachdem eine vollständige Zeile im Eingangsregister 52 vorliegt, besteht die nächste Reihe binärer Informationen aus dem Synchronisationswort, das in der Synchronisations-Decodiereinrichtung 58 festgestellt wird und über die Leitung 59 dem Zeilenspeicher 56 zugeführt wird. Darauf wird die Information einer abgetasteten Zeile in Seriendarstellung mit der zehnfachen Geschwindigkeit über die Leitung 68 auf den Schreiber 73 gegeben. >

Der Schreiber 73 kann mit Kathodenstrahlabtastung arbeiten, wie sie bei dem in F i g. 1 dargestellten Sender verwendet wird. Der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre des Schreibers wird selektiv abhängig von den empfangenen Videosignalen hellgesteuert, so daß er eine durch die Information modulierte Lichtquelle zur Belichtung von Flächenelementen der lichtempfindlichen Oberfläche einer xerographischen Trommel bildet.

Zum besseren Verständnis einer xerographischen Faksimile-Schreibeinrichtung wird auf die US-PS 31 49 201 hingewiesen. Selbstverständlich können anstelle eines xerographischen Schreibers auch andere Arten von Faksimile-Schreibern zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Gelangt die binäre Information auf den Schreiber 73, so wird über die Leitung 62 von der Synchronisations-Decodiereinrichtung 58 ein Signal auf den Abtastzähler 63 gegeben, der wiederum über die Leitung 64 die Ablenksteuerschaltung 60 des Schreibers ansteuert. Über die Leitung 66 wird von dieser Steuerschaltung 60 ein Abtaststartsignal erzeugt, das den Schreiber 73 zur Abtastung, gesteuert durch die in Serie aus dem Zeilenspeicher 56 ausgespeicherten Informationen, freischaltet. Durch die Verzögerung des Schreibvorganges bis zum Vorliegen der Information einer vollständigen Zeile im Zeilenspeicher 56 wird ein kontinuierlicher Datenfluß zur Trommel 72 für jede Abtastzeile nach einmal begonnenem Abtastvorgang gewährleistet. Der

65' Zeilenspeicher 56 arbeitet ähnlich wie der Zeilenspeicher 19 des Senders derart, daß neue Daten in ihn eingespeichert werden, bevor die vorhergehenden Zeilendaten völlig zur Schreibersteuerschaltung über-

tragen sind. Solange das Abtastsystem die maximale Kompression auf dem Wert 10:1 hält, tritt im Zeilenspeicher 56 keine Überlappung der Daten auf. Da die Schreibertrommel 72 während des Schreibvorganges nicht bewegt wird, wird der Schreibstrahl der Kathodenstrahlröhre 71 für jede Abtastzeile in vertikaler Richtung abgelenkt, wobei dieser Vorgang durch das Signal der Synchronisations-Decodiereinrichtung über die Leitung 61 und die Schreiber-Steuerschaltung 69 innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Zeilen gesteuert wird. Nach einer vorbestimmten Zeilenzahl befindet sich der Abtastzähler 63 auf einem entsprechenden Zählschritt, wodurch ein Schrittschaltsignal für die Trommel 72 und ein Rückstellsignal für die vertikale Ablenkung über die Leitung 65 der Schreiber-Steuerschaltung 69 zugeführt wird. Die Abtastung wird unterbrochen und der Abtaststrahl wird in seine Anfangsstellung zurückgestellt, während die Trommel durch den Motor 70 in die nächste Abtaststellung gebracht wird.

Die zur Schrittschaltung" des Schriftstücks und der Trommel benötigte Zeit beeinträchtigt die Kompression des Systems in geringem Maße, jedoch ist die Verringerung des Wirkungsgrades nicht zu groß, da die für ein Schriftstück benötigte Anzahl von Schritten verringert ist. Soll beispielsweise die Übertragung über einen Kanal mit einer Bandbreite von 50 kHz vorgenommen werden, wobei 75 Zeilen/cm abgetastet werden und die Trommel in Schritten von 12,5 mm Länge weitergeschaltet wird, so sind für ein Schriftstück von ca. 28 cm Länge 21 Schrittbewegungen erforderlich. Für eine Schaltzeit von 50 msec/Schritt ergibt sich eine Gesamtschaltzeit von 1050 msec. Diese Gesamtzeit wird nicht nutzlos verbraucht, da bei Beginn des Schaltschrittes noch die Daten einer Abtastzeile im Speicher vorhanden sind und während der Schrittbewegung übertragen werden. Daher muß von jeder Schrittschaltzeit die Zeit für eine Abtastung abgezogen werden. Bei einer Übertragung mit einer Bandbreite von 50 kHz wird der Abtaster mit 500 kHz betrieben. Daher beträgt die Zeit für jeden Abtastvorgang bei einem Beispiel 3,53 msec. Von den 1050 msec für die Schrittschaltung werden also 70 msec zur Übertragung verwendet, so daß das Gesamtsystem 980 msec für die Schrittschaltung benötigt. Diese 980 msec können bei einer Kompression von 10:1 in Kauf genommen werden.

Zur Berechnung des tatsächlichen Kompressionswirkungsgrades müssen für verschiedene Schriftstücke verschiedene Kompressionen angenommen werden. Die Übertragungszeit für die binären Informationen muß zur festen Schrittschaltzeit von 980 msec addiert werden. Beispielsweise beträgt die Gesamtübertragungszeit eines Schriftstücks bei einer mittleren Bitzahlverringerung von 10:1 und einer Abtastung von 75 Zeilen/cm 3,33 msec pro Abtastvorgang, multipliziert mit der Anzahl von 2090 Zeilen einer 28 cm langen Seite, zuzüglich 980 msec. Dies ergibt 7,94 sec/Schriftstück oder ca. 7,5 übermittelte Schriftstücke pro Minute. Ohne Kompression und bei einer Abtastung von 75 Zeilen/cm würden lediglich 0,9 Schriftstücke pro Minute übertragen. Daher liegt die obere Grenze des Kompressionsfaktors für dieses System bei ca. 8,8 :1. Hierbei gilt die Voraussetzung, daß der Kompressionswirkungsgrad der Codiereinrichtung und der Decodiereinrichtung ca. 6:1 beträgt. Vorstehend wurden ein verbessertes Verfahren zur Datenübertragung sowie Einrichtungen zur optimalen Ausnutzung der Bandbreite eines Datenübertragungskanals für ein Faksimile-System beschrieben. Obwohl die als Beispiel angeführten Werte tatsächlich verwendet werden können, sind auch andere Abtastzeiten, Kompressionsfaktoren, Zeilenzahlen pro cm usw. möglich, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung nutzbar zu machen. Obwohl die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie auf dieses nicht beschränkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Faksimileübertragungsverfahren, bei dem ein zu übertragendes Schriftstück auf der Senderseite abgetastet wird und digitale Abtastsignale erzeugt werden, die durch Anwendung eines entsprechenden binären Codierverfahrens unter Verminderung ihrer Redundanz einer Datenkompression unterworfen werden, bei dem die so gewonnenen Codesignale in einem Speicher zwischengespeichert werden, bevor sie mit einer die Bandbreite eines zwischen der Senderseite und einer Empfangsseite vorgesehenen Übertragungskanals normalerweise vollständig ausnutzenden Datenflußgeschwindigkeit übertragen werden und bei dem die Abtastung mit einer der Datenkompressionen Rechnung tragenden Geschwindigkeit vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Abtastens eines neuen Abtastabschnitts, vorzugsweise einer Abtastzeile, eine Steuerschaltung in Betrieb gesetzt wird, die für den Fall, daß die Datenkompression in diesem Abtastabschnitt einen vorgegebenen Wert überschreitet, die Abtastung des darauffolgenden Abtastabschnitts so lange verzögert, daß gerade so viele zeitliche Zwischenräume zwischen dem Ende der. Übertragung des datenkomprimierten Signals dieses Abtastabschnitts und des darauffolgenden Abtastabschnitts erzeugt werden, daß die Datenkompression in diesem Abtastäbschnitt den vorgegebenen Wert einnimmt. .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise den einem Abtastabschnitt zugeordneten Codesignalen jeweils ein Synchronisationssignal beigegeben wird, das den Beginn des jeweils, nächsten Abtastabschnitts angibt.

3. Faksimileübertragungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Faksimilesender, einem Faksimileempfänger und einem dazwischen vorgesehenen Übertragungskanal mit begrenzter Bandbreite, einer Abtasteinrichtung auf der Senderseite und einer entsprechend ausgebildeten Wiedergabevorrichtung auf der Empfängerseite, einem auf der Senderseite vorgesehenen Codierer, mit dem die Abtastsignale unter Verringerung ihrer Redundanz einer Datenkompression unterwerfbar sind, einem Speicher zur Aufnahme der redundanzverminderten Codesignale, mit dem die gespeicherten Daten an den Übertragungskanal mit einer Datenflußgeschwindigkeit abgebbar sind, die dessen Bandbreite normalerweise vollständig ausnutzen, und mit einer Steuervorrichtung für die Abtastvorrichtung, die deren Abtastgeschwindigkeit auf einen entsprechend großen Wert einstellt, der der jeweiligen Datenkompression Rechnung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompressionsüberwachungsschaltung (25) vorgesehen ist, die für den Fall, daß die Datenkompression in einem Abtastabschnitt einen vorgegebenen Wert überschreitet, die Abtastung des darauffolgenden Abtastabschnitts so lange verzögert, daß gerade so viele zeitliche Zwischenräume zwischen dem Ende der Übertragung des datenkomprimierten Signals dieses Abtastabschnitts und des darauffolgenden Abtastabschnitts erzeugt werden, daß die Datenkompression in diesem Abtastabschnitt den vorgegebenen Wert einnimmt.

4. Faksimileübertragungssystem nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (24, 10) eine Ablenksteuerschaltung (24) umfaßt, die derart ausgebildet ist, daß sie auf den festgestellten Wert der erreichten Datenkompression in einem Abtastabschnitt anspricht und an die Abtastvorrichtung (5) immer dann ein Signal abgibt, wenn der Wert der festgestellten Datenkompression über dem vorgegebenen Wert liegt, und daß die Abtasteinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie auf dieses Signal anspricht und die Abtastung des folgenden Abtastabschnitts so stark verzögert, daß der vorgegebene Wert der Datenkompression erreicht wird.

5. Faksimileübertragungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (5) derart ausgebildet ist, daß jeweils eine Gruppe von Abtastzeilen des zu übertragenden Schriftstücks abtastbar ist, und daß das Schriftstück, schrittweise jeweils nach Abtasten der letzten Zeile der Zeilengruppe derart vorwärtsbewegt wird, daß die nächstfolgende Gruppe der Abtastzeilen der Abtasteinrichtung dargeboten wird.

6. Faksimileübertragungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Synchronisierschaltung (14) vorgesehen ist, die ein vorgegebenes Synchronisierwort erzeugt, das jeweils vor dem Senden der einem neuen Abtastabschnitt zugeordneten Codesignale oder unmittelbar nach dem Ende dieser Codesignale in den Übertragungskanal gespeist wird, und daß die Synchronisierschaltung (14) mit der Abtasteinrichtung (5) derart in Verbindung steht, daß das Synchronisierwort jeweils zu den Zeiten erzeugt wird, wo die Abtasteinrichtung vom Ende eines Abtastabschnitts zum Beginn des nächsten Abtastabschnitts zurückläuft.

7. Faksimileübertragungssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsüberwachungsschaltung (25) einen Zähler enthält, mit dem die Anzahl der Bits der jeweils einem Abtastabschnitt zugeordneten Codesignale zählbar sind, daß die Kompressionsüberwachungsschaltung (25) jeweils dann ein Signal an die angeschlossene Steuerschaltung (24, 10) für die Abtasteinrichtung (5) abgibt, wenn die Zählung beendet ist und eine bestimmte Zahl überschritten ist, die vom vorgegebenen Wert der Datenkompression abhängt, und daß bei einer geringeren als dieser vorgegebenen Zahl von Bits pro Abtastabschnitt die Zählung bis zu dieser Zahl zu Ende geführt wird und erst dann das erwähnte Signal an die Steuerschaltung abgegeben wird.