Устройство кодирования и декодирования факсимильных сигналов Советский патент 1983 года по МПК H04N1/00 

Изобретение относится к области фак симильной техники, в частности к устрсй ствам сжатия объема перецаваемьхх сиг налов путем статистического кодировани Извес.тно устройство кодирования и аекоаирования факсимильных сигналов, соаержашее на переааюшей стороне развертывающий блок, амплитудноимпульсный формирователь, блок управления, регистры, дискриминатор, детек- тор корреляции, кодер, блок памяти, буферный блок передачи, а на цряемяой стороне - буферный блок приема, блок п мяти, декодер, блоки записи, детектор корреляции l . Однако данное устройство не обеспечивает необходимого сжатия объема пе- редаваемой информации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство копирования и декодирования факсимильных сигналов, содержащее на передающей стороне послб аовательно соеди- ненные входной делитель, кодер, сумматор, к другому входу которого подключе выход формирователя разделительнък бит, входом соединенного с выходом входного делителя, и,буферный блок передачи, причем входной делитель содерн. жит первый и второй делители, а кодерблок исключения нулевых блоков, коде , формирователь бит полярности, формирователь бит, формирователь адреса, а на приемной стороне - последовательно соединенные буферный блок приема, дешифратор бит разделения; распределитель, декодер, причем декодер содержит дешифратор адреса, блок введения нулевых блоков и декодер 2 , . Известное устройство обеспечивает сжатие за счет сокращения информационной избыточности, причем это сжатие мало зависит от статистических особен- ностей изобретений. Однако известно, что существуют еще дополнительные возможности для сжатия связанные с резко неравномерным характером распределения длин серий. В зависимости от типа изображения (мащинописный текст, метеокарта, газетный текст,, чертеж и т.д.) и от способа форм рования (строчный сигнал, разностный сигнал) в основном изменяется местопопожение максимума распределения и его величина, но характер распределения сохраняется. Дополнительная возможность сжатия, обусловленная характером распределения, используется при неравномерном коцировании. Однако неравномерны коды хотя и обеспечивают большее ежа- . тве, обладают повьш1енной чувствительностью к помехам. Поэтому сто.ит задача повысить сжатие, сохранив все преимущества равномерных кодов. . Целью изобретения являе.тся увеличение сжатия объема передаваемых сигналов при равномерном кодировании. Для этой цели в устройство кодированая и декодирования факсимильных сигналов, содержащее на передающей стороне входной делитель, выход которого через формирователь разделительных блоков подключен к первому входу сумматора, кодер, выход которого подключен ко второму входу сумматора, и буферный блок передачи, а на приемной стороне последовательно соединенные буферный блок приема, дешифрат(1{з разделительных бит и распределитель, а также декодер, на передающей стороне введены блок задержки, включенный между вторым выходом делителя и входом кодера, последовательно включенные анализатор длитель- . ностей и формирователь номера наиболее вероятной серии, включенные между вторым входом входного делителя и третьим входом сумматора, последовательно сое- диненные блок стирания и инвертор маркирукяцих бит, включенные между выходом сумматора и входом буферного блока передачи, при этом второй вход формирователя номера наиболее вероятной серии подключен к первому выходу входного делителя, второй вход блочка стирания - к выходу анализатора длительностей, второй вход инвертора маркирукщих бит - к выходу блока задержки, а на приемной стороне введены последовательно соединенные приемник маркирующих бит и блок восстановления кодовой комбинации наиболее вероятной серии, включенные между первым выходом распределителя и входом декодера, дешифратор наиболее вероятной серии, включенный между вторым выходом распределителя и вторым входом блока восстановления кодовой комбинации наиболее вероятной серии, и блок запрета, включенный между выходом приемника маркирующих бит и вторым входом буферного блока приема, при этом первый выход декора :оединен с вторым входом приемника маркирующих бит, а второй выход - с вторым входом блока запрета и с третьим входом блока восстановления кодовой комбинации наиболее вероятной серии. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства коцирования и аекодирования факсимильньк си1 напов; не фиг. 2 - пример реализации блока стирания и инвертора маркирующих бит; на фиг. 3 - пример реализации приемника маркирующих бит и блока восстановления кодовой комбинации наиболее вероятной серии;

Устройство коаирования и цекоцирования факсимильных сигналов (фиг. 1) соперЬкит на передающей стороне входной делитель 1, первый выход которого соединен со входом формирователя 2 разделительных бит и с управляющим входом формирователя 3 номера наиболее вероятной серии, а другой выход с объединенными входами анализатора 4 длительностей и входом блока 5 задержки. Выход блока 5 задеркки подключен ко входу инвертора 6 маркирующих бит, а также вместе с выходами формирователя 3, кодера 7, форяиироэателя 2 соединен с соответствующими входами сумматора 8, выход которого через последовательно соединенные блок 9 сти рания, инвертор 6 маркирующих бит и буферный блок 1О передачи подключен к каналу 11 связи. Выход анализато ра 4 длительностей соединен с информационным входом формирователя 3 и с управляющим входом 6noka 9 стирания. На приемной стороне устройство соде(жит последовательно соединенные буферный блок 12 приема, дешифратор 13 разделительных бит и распределитель 14 Один выход распределителя 14 через дешифратор 15 номера наиболее верояг ной серии подключен к информационному входу блока 16 восстановления кодовой комбинации наиболее вероятной серии, а второй выход - ко входу приемника 17 ма ркирукицих бит, дополнительный вход которого соединен с- выходом декодера 18, являющимся выходом всего устройства. Выход приемника 17 соеди нен с управляющими входами блока 19 запрета и блока 16 восстановления . Выход блока 16 восстановления соедине со входом декодера 18, второй выход кот&рого подключен к одноименным входам блока 16 восстановления и через блок 19 запрета - к входу буферного блоки 12 приема.

Работа устройства основана на следующих принципах.

Если передавать на приемную сторону только информацию о местоположении наиболее вероятной серии, считая ее длину заранее известной, то можно тем самым увеличить сжатие передаваемых

факсимильных сигналов. Это можно осуществить несколькими методами. На передаче фиксируются .моменты появления i в видеосигнале наиболее,вероятной серии или соответствующей ей кодовой комбинации в закодированном сигнале на выходе кодера или на выходе буфе{Я1ого блока. На приемную сторону кодовые комбинаций, соответствующие наиболее вероятной .серии, не передаются. Местоположение неперецанной серии или соответствующей ей кодовой,комбинации маркируется. Далее маркирующая информация кодируется и включается в общий поток кодовых комбинаций. Кодировать маркирующую информацию удобно путем инверсии дополнительных маркирующих бит, добавляемых ко всем кодовым комбинациям. На приеме по маркирующей информации в определен- Hbtx местах кодового описания вводятся кодовые комбинации, соответствукшие н:аиболее вероятной серии. Это может производить на входе буферного блока или на входе декодера,, л ибо наиболее вероятную серию можно вводить в определенных местах декодированного видеосигяа- ла. Учитывая, что чериые серии требуют для оптимального кодирования более короткую кодовую комбинацию, чем белые серии, и имеют значительно боле высокий максимум распределения, следует сйкидать большее сжатие при обработке только черных серий. При этом кодовая комбинация для черных серий берется на один бит короче, чем. для белых, и дополняется одним маркирующим битом. . Равномерность кода сохраняется. На приеме при получении инверсного маркирующего бита необходимо восстановить наиболее вероятную черную серию, от стоящую от черной серии, .переданной с инверсным маркирукмцим битом, через одну белую серию.

Как указывалось, для различных изображений наиболее вероятная серия может быть разной., Поэтому до кодировани необходимо определить, какая именно серия является наиболее вероятной и эти сведени передать на приемную сторону. При передаче однородных материалов, таких как машинописный текст, эту операцию можно не производить или производить лшиь при переходе к передаче других материале. При передаче же, например, газет ных полос, обладающих разнородным составом, эту операцию необходимо производить чаще.

Устройство работает следующим o6paii зом. Вхооной целитель 1 делит входной сигнал на блохи кодирования и в начале каждого блока кодирования дает коман-; ду на формирователи 2 и 3. По этой команде формирователь 3 считывает результат измерения анализатора длидельностей 4 и формирует соотвётствук шие биты номера. Одновременно формиУ рователь 2 фор 1ирует разделительные биты. Видеосигнал, задержанный в блоке 5 задержания на время анализа, коди руется в кодере 7 с учетом результата измерения анализатора 4 длительносте Все кодовые комбинации суммируются в сумматоре 8, причем первыми берут ся разделительные биты, за ними следуют биты номера наиболее вероятной серии и затем кодовое описание блока. В блоке 9 стирания по указанию анализатора 4 длительностей обнаруживается и стирается кодовая комбинация, соответ ствуюшая наиболее вероятной серии этого блока кодирования. При этом по кома де блока 9 стирания в инверторе 6 маркирукщих бит производится инверсия маркирующего бита в соседней кодовой комбинации черной серии, отстоящей от стираемой комбинации на расстояние ком бинаций, соответствующих однсй белой серии.. Затем кодовые комбинации уплотняются в буферном блоке Ю передач и поступают в канал 11 связи. На прием ной стороне кодовые комбинации разупЛОТНЯ1РТСЯ в буферном блоке приема 12 под ае ствием.запросов декодера 18 и поступаю-т на дешифратор 13 разделител ных бит. При появлении разделительной комбинации дешифратор 13 воздействует на распределитель 14 и последний выделяет из общего потока биты номера наиболее вероятной серии, которые дешифруются в дешифраторе 15. Кодовое описание через распределитель 14 поступает на приемник 17 маркирукндих бит, где осушесьвляется выделение инверсных маркирующих бит. При обнаружении инверсного маркирующего бита приемник 17 ма{ж рующих бит дает команду блоку 16 воо становления на введение кодовой комбинации, указанной дешифратором 15. Одновременно приемник 17 подает команду- на блок 19 запрета. При этом очередной запрос от декодера 18 поступает голь ко в блок 16 восстановления и считывает введенную кодовую комбинацию. И только следукидий запрос пройдет через блок 19 запрета и вызовет очередную комбинацию из буферного блока приема 12. На фиг. 2 приведен пример реализации блока стирания 9 и инвертора 6 маркирующих бит. Блок стирания содержит h - разрядный регистр 20 сдвига, дешифратор 21 и многовходовый элемент И-ИЛИ 22, а инвертор 6 маркирующих бит- триггер 23, элемент 24 |И регистр 25. На фиг. 3 представлен пример реализации блока 16.восстановленияи приёмника 17 маркирующих бит. Блок 16 восстановления содержит многовходовые элементы И-ИЛИ 2В - 29, где число элементов И зависит от количества номеров наиболее вероятных серий, а общее число элементов И-ИЛИ определяется разрядностью кода, и li -разрядный сдвиговый .регистр ЗО. Приемник 17 мар1сирующих бит содержит одноразрядный сдвиговый регистр 31. Таким образом, применение изобретения позволяет реализовать значительные резервы повьщ|ения коэффициента сжатия.. Расчеты показывают, что при передаче газетного материала увеличение коэффициента сжатия на 8,5% для машинописных материалов - увеличение коэффициента сжатия составляет приблизительно 12%. В случае использования предлагаемого устррйства при кодировании с использованием двух длин кодовых слов и при соответствующем выборе этюс длин также получают увеличение коэффициента сжатия. ..

УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ ФАКСИМИЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее на перецающей стороне входной делитель, выход которо V го через формирователь разделительных бит подключея к первому входу суммато ра, кодер, выхоп которого подключен к второму входу сумматора, и буферный блок передачи, а на приемной стороне последовательно соединенные 6y|) блок приема, дешифратор разделительных бит и распределитель, а также декодер, отличающееся тем, что, с целью увеличения сжатия объема переоа ваемых при равномерном коди ровании, на передающей стороне ввепе ны блок задержки, включенный между вторым выходом входного делителя °и вхО дом кодера, последовательно включенныэ , анализатор длительностей и формирователь номера наиболее вероятн | серии, , включенные между вторым входом вхоцкого делителя и третьим вхоаом тора, последовательно соедине1гаые блох стирания и инвертор маркирующих бит, включенные между выходом сумматора и входом буферного блока передачи, при этом второй вход формирователя номера наиболее вероятной серии подключен к первому выходу входного делителя, .второй вход блока стирания - к выход/ анализа тора длительностей, второй вход инве1 « тора маркирукхаих бит - к. выходу блока задеркки, а на прнюмж стороне введены последовательяо соединенные приемник маркирующих бит и блок вростановления кодовой комбинации наиболее вероятной серии, включенные между пер вым выходом распределителя и входом аекодера, дешифратор наиболее sepoaiw ной серии, включенный между вторым выходом распределителя и вторым входом блока восстановления кодовой комбинацин наиболее вероятной серии, и блок эапре та, включенный между выходом приемника 4 маркирующего бит и вторым входом буфер: ного блока приема, при этом первый выход X .декодера соединен с вторым входом при :о емника маркирующих бит, а второй выiU ход - с вторым входом блока запрета и с третьим входом блока воостановления KcxiOBcrit комбинации наиболее вврояшой серии.

шО

g шО