DE2233796A1

DE2233796A1 - System und vorrichtung zur videosignalkompression und -expansion

Info

Publication number: DE2233796A1
Application number: DE2233796A
Authority: DE
Inventors: Takashi Fukushima; Shinichi Hirata; Yasuyuki Komura; Mutsuo Ogawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1972-07-10
Filing date: 1972-07-10
Publication date: 1974-01-31
Also published as: DE2233796B2; DE2233796C3; US3801737A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN""8O, MAUERKIRCHERSTR. 45

Dr. Berg Dipl.-Ing. Slopf, 8 München 80, Mouerkirclierstrcjße 45 · .

Ihr Zeichen Ihr Schreiben Unser Zeichen 22 625 ^Dafum f Π Γη/·'

Anwaltsakte Nr, 22 625

KABUSHIKI KAISHA RICOH
Tokyo / Japan

System und Vorrichtung zur Videosignal— Kompression und

-Expansion

Die Erfindung betrifft ein System und eine Vorrichtung zur Kompression und Expansion von Videosignalen und insbesondere ein System und eine Vorrichtung zum Komprimieren der binärkodierten, durch Abtasten eines Musters abgeleiteten Signale und durch Expandieren der komprimierten Signale, um die ursprünglichen binärkodierten Videosignale abzuleiten.

Bei Faksimile-Betrieb werden die Bildpunkte der Objektabbil-

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<iS (Ü811J 48 82 72 (98 6272) 4S 70 43 <9B 70 43) 48 33 10 <?3 3310) Telegramme: BERGSTAFFPATENT MOnchen TELEX 05 24 5Ä0 BERG d Banki Bayerische Vereiriibanl·-München 453100 Posfcrfieck: MOnchen 653 43

dung, beispielsweise Fotografien,'schriftliche Nachrichten, Landkarten oder Zeichnungen abgetastet und in einem Übertragungssystem in die binärkodierten Videosignale umgesetzt, die an ein Empfangssystem übertragen werden. In dem .Empfangssystem werden diese binärkodierten Videosignale in schwarze und weiße Bildpunkte umgesetzt, die dann die Objektabbildung wiedergeben. Wenn aber alle binärkodierten Videosignale übertragen werden, nimmt die Übertragungszeit zu, wodurch die Kosten ansteigen,. Weiterhin wird es äußerst schwierig, einen Faksimileempfänger und -Sender über eine handelsübliche Telefonleitung mit geringer Übertragungsgüte miteinander zu verbinden.

Eines der entwickelten und durchgeführten Verfahren zur Verkürzung der Faksimile-Übertragunszeit ist das Delta-Kodierverfahren. Wenn ein Muster entlang der durch einen sehr geringen Abstand voneinander getrennten Abtastzeilen abgetastet wird, stehen die in den benachbarten Abtastzeilen enthaltenen Bitmuster in enger Beziehung. Das heißt, das Bitmuster einer Abtastzeile ist im wesentlichen dem Muster der vorhergehenden Abtastzeile ähnlich oder .unterscheidet sich nur in einigen Bitstellen. Das Delta-Kodierverfahren basiert auf dieser beobachteten Tatsache und .komprimiert die durch Abtasten eines Musters abgeleiteten, binärkodierten Videosignale . Bei dem Delta-Kodierverfahren werden die binärkodierten Signale oder das Bitmuster einer Abtastzeile, Bit für Bit, mit den binärkodierten Videosignalen der vorhergehendefl Abtastzeile in der WeJs e verglichen, daß, wenn die binärkodierten Signale oder

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Bits an den entsprechenden Bitstellen nicht miteinander über- ' einstimmen, ein eine "i" darstellendes Sinai, das als "das "i"-Signal" bezeichnet wird, erzeugt wird, und wenn sie miteinander übereinstimmen, ein eine "O"-darstellendes Signal, das als""O"-Signal" bezeichnet wird, erzeugt wird. Das aus derartigen "1"- und "(^'-Signalen bestehende Bitmuster wird dann in Abhängigkeit von der Durchlauf dauer der "1"- -und ¹O"-Signale, d.h. der Anzahl der der Reihe nach auftretenden "1"- oder ⁿO"-Signale weiter kodiert und an den Faksimile-Empfänger übertragen. Hierdurch wird selbstverständlich verglichen mit dem Fall, bei dem alle binärkodierten Videosignale übertragen werden, die Anzahl der "!."-Signale verringert, während die Anzahl der "O"-Signale zunimmt, wenn das Mxister in der vorbeschriebenen Weise kodier* wird.' Der Daten- oder Signal— Kompressionswirkungsgrad kann dann verglichen mit dem Fall, bei . dem die binärkodierten Videosignale unmittelbar kodiert werden, stark verbessert werden. Bei dem üblichen Delta—Kodierverfah— ren werden alle delta—kodierten Signale für jede Abtastzeile übertragen, selbst wenn die binärkodierten Videosignale oder das Bitmuster einer Abtastzeile im wesentlichen gleich oder verschieden von den Signalen oder dem Muster der vorhergehenden Abtastzeile ist. Hierbei ergibt sich dann'die Schwierigkeit, daß bei Verwendung der handelsüblichen Telefonübertragungsleitungen kein ausreichender Daten- oder Signalkompressionswirkungsgrad erreicht werden kann.

Die Erfindung schafft daher ein verbessertes System zur Videosignal-Kompression und -Expansion, das auf dem vorbeschrie-

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benen Delta-Kodierverfahren basiert.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann so ausgebildet sein, daß ein System und Vorrichtungen zur Daten·*- oder Signalkompression und -Expansion geschaffen werden, in welchen kein Signal von einem Sender oder einem Signalkompressionsteil an
einen Empfänger oder ein Daten- oder Signalexpansionsteil
übertragen wird, solange die binärkodierten Videosignale oder die Bitnmster der benachbarten Abtastzeilen derart miteinander übereinstimmen, daß die binärkoclierten Videosignale oder das
Bitnmster der vorhergehenden Abtastzeile wiedergegeben werden kann, wie sie in dem Empfänger oder Datenexpansionsteil sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügten
Zeichnungen bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig.IA zwei Beispiele von Mustern zur Erläuterung des der

Erfindung zugrundeliegenden Prinzips;
Fig.IB die binärkodierten, durch Abtasten der in Fig.IA

dargestellten Muster abgeleiteten Videosignale;
Fig.IC die durch Vergleich der in Fig.IB dargestellten Bit-r muster oder binärkodierten Videosignale erhaltenen

Bitiauster ;
Fig.2 ein Blockschaltbild einer Daten- oder Signalkompres-

sionsvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig.3 ein Blockschaltbild einer Daten- oder Sigrialexpun-

sions vorrichtung gemäß der Erfindung; und

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Fig.4 ein Beispiel für die Anordnung der komprimierten Daten oder des komprimierten Signals.

In FigiIA sind zwei Beispiele von Musterneines "S" und "-" zur Erläuterung des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Prinzips dargestellt. Wenn die fünfzig Zeilen (in der X-Richtung) abgetastet werden, werden die in Fig.IB dargestellten, binärkodierten Videosignale abgeleitet; in Fig.IB stellt das Vorhandensein eines Impulses einen schwarzen Punkt oder Bildpunkt der Muster dar, während das Fehlen eines Impulses einen weißen Punkt oder Bildpunkt darstellt. Die so erhaltenen binärkodierten Videosignale werden zwischen den benachbarten Abtastzeilen an den jeweiligen Bitstellen verglichen, so daß, wenn die Videosignale an den entsprechenden Bitstellen nicht miteinander übereinstimmen, das eine ¹¹I" darstellende Signal, d.h. ein Impuls, erzeugt wird, daß aber bei Übereinstimmung das eine "0" darstellende Signal, d.h. kein Impuls, erzeugt wird, wie in Fig.iC dargestellt ist. Aus Fig.IC ist zu ersehen, daß die Abtastzeilen von Y-I bis Y-30 und von Y-46 bis Y-50 ebenso wie die Abtastzeilen Y-35 und Y-41 kein eine "1" darstellendes Signal enthalten. Entlang der übrigen Abtastzeilen sind die eine "I" darstellenden Signale oder Impulse in einigen Gruppenmustern verteilt. Beispielsweise treten entlang der Abtastzeile Y-31 die eine ⁿi" darstellenden Signale oder Impulse von den Bitstellen X-3 bis X-8 auf; entlang der Abtastzeile Yr38 treten die eine "i" darstellenden Signale oder Impulse an den Bitstellen von X-3 his X-7 und von X-16 bis X*kO auf.

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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die binärkodierten . Signale, die ,wie in Fig.IC dargestellt ist, durch Vergleich der binärkodierten Videosignale zwischen benachbarten Zeilen abgeleitet werden, entsprechend den folgenden Vorschriften komprimiert.

1: Kein Signal wird übertragen, solange kein eine "1" darstellendes Signal oder ein Impuls vorhanden ist. 2; Venn ein eine "1" darstellendes Signal oder ein Ιπιρμίβ vorhanden ist, wird eines der folgenden zwei Verfahren angewendet; dies hängt davon.ab, ob die Bitanzahl in einer Bit.-gruppe größer ist als eine vorbestimmte Anzahl, beispielsweise 10, oder nicht.

2a: Wenn die Bitanzahl in einer Gruppe kleiner ist als eine vorbestimmte Anzahl, d.h., wenn die Durchlaufsdauer kurzer ist, wird das X-Bitstellen-Adressensignal, das die X-Bitstel-Ie darstellt, an welcher die Bitgruppe beginnt, übertragen; hierauf folgen alle eine "1" darstellenden Signale der Bitgruppe.

2b; Wenn die Bitanzahl in einer Bitgruppe größer ist als eine vorbestimmte Anzahl, d.h., wenn die Durchlaufdauer langer ist, werden das Adressensignal, das die X-Bitstelle darstellt, an welcher eine Bitgruppe beginnt, und das Adressensignal, das die X-Bitstelle darstellt, an der das letzte eine "1" darstellende Bit oder Signal in der Bitgruppe auftritt, übertragen. 22. Wenn die Y-Abtastzeile, die das oder die eine "1" darstellenden Signale enthält,zu der nächsten Y-Abtastzeile verschoben wird, die kein eine ^rti" darstellendes* Signal enthält, wird ein A-I Modus-Abtastzeilenadressensignal übertragen.

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Wenn andererseits die Abtastung von der Y-rAbtastzeile, die kein ein« "1" darstellendes Signal enthält, zu der Abtastzeile verschoben wird, die das eine "1" darstellende Signal enthält, wird ein A-2 Modus-Abtastzeilen-Adressensignal übertraggen.

/in

Wenn die vorerwähnten drei Vorschriften auf die Fig.IC dargestellten, binärkodierten Signa Ium st er angewendet werden, wird das Adressensignal, das die Abtastzeile Y-I darstellt, in A-I Modus übertragen, und es wird überhaupt kein Signal erzeugt, bis die Zeile Y-30 abgetastet wird. Die Abtastzeile Y-3i enthält eine Bitgruppe rait weniger als IO Signalen, so daß das Adresseiisignal, das die Zeile Y-31 darstellt, in A-I Modus übertragen wird; das Adressensignal, das die erste X-Bitstelle der Bitgruppe darstellt, wird dann übertragen und es folgen alle "!"-Signale der Bitgruppe. Danach werden von den Zeilen Y-32 bis Y-3²* die Adressensignale ebenso wie die "1"-Signale in einer Art übertragen, die im wesentlichen gleich der vorbeschriebenen ist. Die Zeile Y-35 enthält kein "l"~Sigiaal, so daß das die Zeile Y-35 darstellende Adressensignal in A-I Modus übertragen wird. Die Zeilen Y-36 bis Y-W enthalten "!"-Signale, so daß die Kompression der Signale auf eine Weise durchgeführt wird, die gleich der vorbeschriebenen ist. Die Zeile Y-38 enthält zwei Bitgruppen; es wird also das Adressensignal, das die erste Bitstelle der ersten Bitgruppe darstellt, übertragen und auf dieses folgen alle "1"-Signale der ersten Gruppe. Die zweite Bitgruppe enthält eine Anzahl von "!"-Signalen, die gx-ößel" als beispielsweise 10 ist; es werden daher nur die Adressensignale, die die erste und letzte

<3 U ο ο ο b / U ο *T b

Bitstelle der zweiten Bitgruppe darstellen, übertragen. Für die Zeile Y-46, die kein "!"-Signal enthält, wird das die Zeile Υ-Ί6 darstellende Adressensignal in A-I Modus übertragen; danach wird bis zur letzten Zeile Y-5o kein Signal übertragen. Am Ende der Abtastung entlang der letzten Zeile Y-50 kann ein Signal erzeugt werden, das das Ende der vertikalen Abtastung darstellt. In den Zeilen Y-36 und Y-*i2, die jeweils nur ein "1"-Signal enthalten, wird das Adressensignal,das die X-Bitstel-Ie dieses Signals darstellt, übertragen.

Um aus den komprimierten, auf die vorbeschriebene Weise übertragenen Signale die ursprünglichen binärkodierten Videosignale abzuleiten, werden die gleichen Signale zusammen mit denen der vorhergehenden Abtastzeile für jede Zeile wiederholt, bis das Ar-2 Modus-Y-Zeilenadressensignal empfangen wird. Bei Empfang des A-2 Modus-Y-Zeilenadressensignals werden die binärkodierten Videosignale der vorhergehenden Zeile folgendermaßen verarbeitet. Wenn beispielsweise das Adressensignal, das die erste Bitstelle der ersten Bitgruppe darstellt, und dazu die "1"-Signale dieser Bitgruppe empfangen werden, dann werden die "U'-Signale an X-Bitstellen, die auf die durch das Adressensignal bezeichnete X-Bitstelle folgen, wiedergegeben, solange die "!."-Signale empfangen werden. Wenn das A-2 Modus-Y-Zeilenadressensignal empfangen wird, werden die von der vorhergehenden Zeile abgeleiteten Videosignale auf folgende Weise verarbeitet. Wenn beispielsweise öjß Adressensignale, die die erste Bitstelle der Bitgruppe und die "1"-Signale dieser Gruppe darstellen, empfangen werden, werden die "!"—Signale

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an der ersten Bitstelle und den folgenden Bitstellen wiedergegeben, solange "!"-Signale empfangen werden. Wenn die Adressensignale die erste und letzte Bitstelle einer Bitgruppe darstellen, wird die Polarität der Signale umgekehrt, d;h. die "1"—Signale werden an den durch die Adressensignale bezeichneten Bitstellen wiedergegeben,

Eine Atisführungsform des auf das vorbeschriebene Prinzip zurückgehenden Systems zur Kompression und Expansion von binärkodierten Videosignalen gemäß der Erfindung wird im einzelnen anhand der Fig.2 beschrieben. Die binärkodierten Videosignale in jeder Zeile werden in Schieberegistern 10 und 20 gespei chert. Wenn das Zeittaktsignal^und die über eine Leitung 11 übertragenen, binärkodierten Videosignale einer Zeile oder einer neuen Zeile jeweils an ein UND-Glied 12 angelegt werden, wird letzteres geöffnet, und die Videosignale werden nacheinander in dem Schieberegister 10 gespeichert. In dem zweiten Schielieregister 20 sind die durch Abtasten der vorhergehenden oder alten Abtastzeile abgeleiteten Videosignale bereits gespeichert. Die Videosignale der neuen Zeile werden über eine Leitung 13 auch an einen Vergleicher 40 angelegt; die in dem zweiten Schieberegister 20 gespeicherten Videosignale werden ebenfalls an den Vergleicher 40 synchron zu dem Anliegen der Videosignale der neuen Zeile an dem Vergleicher angelegt. Dei* Vergleicher 40 weist eine Einbft exklusive ODER-Schaltung derart auf, daß, wenn die Signale auf den Leitungen 13 und 14 gleichzeitig "1" oder "0" sind, das eine ¹¹O" darstellende Signal, das im folgenden als "das "O"-Signal" bezeichnet wird,

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erzeugt wird, und dqß, wenn eines der Signale "1" oder "0" ist, .während das andere Signal ¹¹O" oder ^Ml" ist, das Signal "i" von dem Vergleicher hO abgeleitet wird. Mit anderen Worten, wenn die Signale an den entsprechenden Bitstellen der neuen und alten Zeilen in der Polarität miteinander übereinstimmen, tritt das "O"-Signal auf der Leitung 16 auf, während, wenn sie nicht übereinstimmen, das "1"-Signal an der Leitung i6 auftritt. Die Ausgänge des Vergleichers hO werden nacheinander über ein UND-Glied und ODER-Glied 19 in einem dritten Schieberegister 30 gespeichert. Das dritte Schieberegister 30 b.at eine Kapazität, um die Videosignale einer Abtastzeile wie die ersten und zweiten Schieberegister 10 und 20 zu speichern. Beim nächsten Zyklus werden die Zeittaktsignale an den Eingängen der UND-Glieder 15 und 18 so angelegt, daß die binärkodierten, in dem ersten Schieberegister 10 gespeicherten Videosignale der neuen Zeile über das UND-Glied 15 an das Schieberegister 20 übertragen werden. Die in dem dritten Speicherregister 30 gespeicherten Videosignale werden über eine ^Leitung 2i das UND-Glied 18 und ein ODER-Glied 19 verschoben.

Die in dem dritten Schieberegister gespeicherten Videosignale werden auch in eine Logik- und Steuereinheit 50 eingespeist, die einen Bitmuster-Diskriminator 5i_t einen ersten Zähler 52 zum Zählen der Abtastzeilenadressen, d.h. der Y-Zeilenadressen, einen zweiten Zähler 53 zum Zählen der Bitstellen jeder Abtastzeile, d.h. der Adressen, die die X Bitstellen darstellen, ein Register 5^ zum Speichern der im einzelnen noch zu beschreibenden Modussignale, die von dem Diskriminator 51 ab-

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geleitet sind, und einen Taktimpuls- und Zeittaktsignalgene- · rator 55" zum Anlegen der Taktimpulse und der Zeittaktsignale an verschiedene Bauelemente aufweist. Die Inhalte des dritten Schieberegisters 3Ö, der Zähler 52 und 53 und des Registers 5h werden in ein Pufferregister nur, wenn es erforderlich ist, auf eine noch zu beschreibende Art übertragen.

Im Betrieb wird das Adressensignal, das die erste Abtastzeile darstellt, die als "die Y—i Adresse" bezeichnet wird, zuerst in dem ersten Zähler 52 gespeichert; das Modussignal, das das Fehlen der "1"-Signale auf der Zeile-Y-i darstellt, und das als "das Modus Α-Signal" bezeichnet wird, wird in dem Register 5¹* gespeichert. Das Y-i Adressensignal und das Modus A-Signal werden an das Pufferregister 60 übertragen. Der zweite Zähler 53 schaltet schrittweise entsprechend dem Verschieben des dritten Schieberegisters 30 nach rechts weiter. Die in dem dritten Schieberegister 30 gespeicherten Videosignale oder Bitmuster werden in den Diskriminator 51 der Steuereinheit 5Ö nacheinander gleichzeitig dann eingespeist, wenn die Videosignale umlaufen und auf folgende Art verarbeitet werden. Wenn die von dein dritten Schieberegister 30 zugeführten Videosignale kein "i"-Signal enthalten, wird der Inhalt des ersten Zählers 52 um eins fortgeschaltet und die Videosignale der neuen Zeile können über die Leitung 11 aufgenommen werden. Solange das in dem dritten Schieberegister 30 gespeicherte Bitmuster kein "1"-Signal enthält, werden die vorbeschriebenen· Operationen zyklisch wiederholt, und es wird kein Signal in das Pufferregister 60 eingespeist. '

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Wenn sich das von dem dritten Schieberegister 30 zugeführte Bitmustei- von "O" in "1" ändert, wird das Modussignal, das das Vorhandensein des "!"-Signals der "bezeichneten Abtastlinie darstellt^ und das im folgenden als "das Modus B-Signal" bezeichnet wird, in dem Register 5^ gespeichert. Der Diskriminator 51 zählt die Anzahl der Bits oder "l^u-Sigiaale, die aufeinanderfolgen. Wenn die Bitanzahl kleiner als 10 ist, wird das Modussignal, das als "Modus !-Signal" bezeichnet wird, in einem entsprechenden, nicht dargestellten Register in dem Diskriminator 51 gespeichert. Wenn die Bitanzahl größer als 10 ist, wird das Modussignal, das als "das Modus 2-Signal" bezeichnet wird, in dem Register gespeichert. Die vorbeschriebenen Operationen werden zyklisch wiederholt, sobald sich das von dem dritten Schieberegister 30 eingespeiste Bitmuster von "Q" auf "1" ändert. Wenn jede Bitgruppe oder jede Gruppe von "1"-Signalen einer Abtastzeile von dem Diskriminator 51 untersucht ist, werden die Modus B—Signale in dem Register 5²I und der Inhalt in dem ersten Zähler 52, d.h. die Adresse der Abtastzeile, an das Pufferregister 6ö übertragen. Danach läuft der Inhalt des dritten Registers 30 so'um, daß, wenn sich das Bitmuster von "0" in "1" ändert, der Modus, der jeder der Gruppen von "1"-Signalen entspricht, die bereits untersucht worden sind, ausgelesen wird. Das heißt, wenn sieh das Bitmuster von "0" in "1" ändert, wird das Modus 1-Sigiial abgeleitet; das Kodesignal, das das Modus 1-Sigiial darstellt, wird von dem Diskriminator 51 in das Register 5^ eingespeist und dann an das Pufferregister 60 übertragen. Als nächstes wird der Inhalt des zweiten Zählers 53, der die Adressen

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zählt, bei welchen sich das Bitmuster von "O" in "1" ändert, an das Pufferregister 60 übertragen. Gleichzeitig wird das Steuersignal an einen der Eingangsanschlüsse eines UND-Glieds 22 derart angelegt, daß die Modus 1—Signale über das UND-Glied 22 anschließend an den Inhalt des zweiten Zählers 53 an das Pufferregister 60 übertragen werden.

Wenn sich das Bitmuster von "0" auf "1" so ändert, daß das Modus 2-Signal abgeleitet wird, wird der das Modus 2—Signal darstellende Kode über das Register 54 von dem Diskriminator 51 an das Pufferregister übertragen. Als nächstes wird der Inhalt des zweiten Zählers, der die Stelle darstellt, an welcher sich das Bitmuster von ¹¹O" in "1" ändert, an das Puffc-rregister 60 übertragen. Danach schaltet der Zähler 53 synchron mit dem Verschieben des dritten Schieberegisters 30 nach rechts schrittweise weiter; das X-Bitstellen-Adressensignal, das die Bitstelle darstellt, an der sich das Bitmuster von "1" in "0" ändert, wird von dem zweiten Zähler 53 an das Pufferregister 60 übertragen. Das heißt, der erste, an das Pufferregister 60 übertragene Inhalt des zweiten Zählers 53 stellt die Bitstellen-Adresse dar, die die erste Bitstelle des Modus 2-Signa3s wiedergibt. Der nächste, von dem zweiten Zähler 53 an das Pufferregister übertragene Inhalt stellt die letzte Bitstelle des Modus 2-Signals dar. Die vorbeschriebenen Operationen werden zyklisch wiederholt, wenn die in dem dritten Schieberegister 30 gespeicherten Bit. Mustergruppen von "lⁿ-Signalen enthalten.

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-Ik-

Die komprimierten,-in dem Pufferregister 60 gespeicherten Daten werden auf einer Leitung 100 mit einer vorbestimmten Übertragungsgeschwindigkeit unter Steuerung der Steuereinheit 50 übertragen. Ein Beispiel für die komprimierten, auf der Lei tung 100 übertragenen Daten ist in Fig.4 dargestellt. Hierbei sind die binärkodierten Videosignale der Zeilen Y-I bis Y-29 die gleichen. Die binärkoVierten Videosignale der Zeile Y--30 unterscheiden sich von denen der Zeile Y-29 in der Weise, daß die Zeile Y-30 vier Bits oder Impulse aufweist, die an der Bitstelle X-4 beginnen. Das Bitmuster der Zeile Y-31 unterscheidet sich von dem der Zeile Y-30 in der Weise, daß die Zeile Y-31 Bits oder Impulse an den Bitstellen X-2 bis X-20 und drei Bits aufweist, die an der Bitstelle X-30 beginnen. Der Modus C der am Ende der in Fig.k dargestellten komprimierten Daten auftritt, stellt das Ende der Abtastung dar.

In Fig.3 ist das Daten-Expansionssystem gemäß der Erfindung zum Umformen oder Expandieren der komprimierten Daten in die ursprünglichen binärkodierten Videosignale dargestellt. Die binärkodierten'Videosignale der alten Zeile sind in einem Schieberegister 110 gespeichert, dessen Kapazität zur Speicherung aller Bits einer Abtastzeile ausreicht. Die komprimierten, auf der Übertragungsleitung 100 übertragenen Daten werden in ein Pufferregister 120 eingespeist. Der Inhalt oder die in dem Pufferregister 120 gespeicherten Daten werden nacheinander an ein Register 130, das einen ersten Abschnitt 131 zur Speicherung der verschiedenen Modussignale, wie der Modus A-j Modus B_T Modus 1-und Modus 2-Signale, und einen zweiten

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Abschnitt 152 zur Speicherung der auf die Modus-Signale folgenden Datensignale aufweist, entsprechend den Zeittaktsignalen übertragen . Das Modussignal und das Datensignal, die in den ersten und zweiten Registerabschnitten ±31 "bzw.132 gespeichert sind, werden aii eine Logik— und Steuereinheit 140 übertragen, die einen Diskriminator 141, einen ersten Zählor

142 ztim Zählen der Autastzeilenaüressen, einen zweiten Zkhler

143 zum Zählen der Bitstellen jeder Abtastzeile synchron mit dem Verschieben des Verschieberegisters 110 nach rechts und einen Taktimpuls und Zeittaktsignalgenerator 144 zum Anlegen der Taktimpulse und der Zeittaktsignale an die verschiedenen Bauelemente aufweist.

Die komprimierten, in Fig.4 dargestellten Daten sollen auf der Übertragungsleitung 100 übertragen und-in dem Speicherregister 120 gespeichert werden. Das Modus Α-Signal wird dann in dem ersten Abschnitt 131 und das Y—1 Adressensignal in dem zweiten Abschnitt 132 gespeichert. Das Modus A—Signal wird von dem Diskriminator 141 festgestellt; nachdem die Übereinstimmung des in dem zweiten Abschnitt 132 gespeicherten Y-I Adressensignals mit dem Inhalt des ersten Zählers 142 bestätigt worden ist, läuft der in dem Schieberegister 110 gespeicherte Inhalt wieder um.In diesem Fall wird das "O"-Signal auf einer Leitung 101 übertragen; der Inhalt des Schieberegisters 110 wird entsprechend den von dem Signalgenerator 144 zugeführten Taktimpulsen nach rechts verschoben, und das Signal an jeder Bitstelle wird über ein XJKD-Glied 102 und ein ODßlt-Glied lOö übertragen, Gleichzeitig wird das Signal über

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eine Umlaufleitung 108 wieder in das Schieberegister 1-10 eingespeichert. Synchron mit dem Verschieben des Schieberegisters 110 nach rechts wird der zweite Zähler 143 schrittweise weiter geschaltet und zurückgestellt, wenn die einer Abtastzeile entsprechende Verschiebung so durchgeführt ist, daß der erste Zähler 142 um eins fortgeschaltet ist. Als nächstes wird das Modus B-Signal in dem ersten Abschnitt .131 und das Y-30 Adressensignal in dem zweiten Abschnitt 132 gespeichert. Der Diskriminator 141 stellt fest, daß die Videosignale der Zeile Y-30 von denen der vorhergehenden Zeile Y-29 verschieden sind. Das heißt, bis der in dem zweiten Abschnitt 132 gespeicherte Inhalt oder das gespeicherte Y-30 Adressensignal mit dem Inhalt des ersten Zählers 142 übereinstimmen, werden die vorbeschriebenen Operationen zyklisch wiederholt, das heißt, der Inhalt des Schieberegisters 110 läuft um. .Wenn der Inhalt des zweiten Abschnitts mit dem Inhalt des ersten Zählers 142 übereinstimmt, werden das Modus i-Signal in dem ersten Abschnitt 131, und das X-4. Adressensignal und vier "1"-Signale in dem zweiten Abschnitt 132 gespeichert. Wenn der Inhalt des Schieberegisters 110 nach rechts geschoben wird, vergleicht der Diskriminator 141 das X-4 Adressensignal des zweiten Ab Schnitts 132 mit dem Inhalt des zweiten Zählers 143. Bis sie miteinander übereinstimmen, ist das Signal auf der Steuerleitung 101 Null, so daß der Inhalt des Schieberegisters 110 über die UND- und ODER- Glieder 102 und IO6 übertragen und über die Leitimg 108 wieder in das Schieberegister 110 eingespeist wird. Wenn die Inhalte des zweiten Abschnitts 132 imä des zweiten Zählers 143 miteinander übereinstimmen, bewirkt

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der Diskriminator 141, daß sich das Signal auf der Steuerleitung 101 von "0" in "1" ändert, wodurch das UND-Glied 102 abgeschaltet wird, während das UND-Glied 104 über NICHT-Scha1~ ,tung en 103 bzw. 105 angeschaltet wird. Als Folge hiervon wird der Inhalt des Schieberegisters 110 durch die NICHT-Schaltung

105 umgekehrt, über das UND-Glied 104 und das ODER-Glied 406 an die Übsrtragunsleitung 107 übertragen und über die Leitiuig 108 wieder in das Schieberegister 110 eingespeist. Die vorbeschriebene Operation wird viermal für vier Bits zyklisch wiederholt; danach wird das Signal auf der Steuerleitung 101 wieder von "1" in "0" umgeändert, so daß der Inhalt des Schieberegisters 110 wieder über das UND-Glied 102, das ODER-Glied

106 und die Leitung 108 umläuft, ohne daß er in der Polarität umgekehrt wird.

In ähnlicher Weise werden die Daten der Leitung Y-31 verarbeitet. Die Modus 2-Signale werden eingeführt, um die Polarität der Bitsignale an den Stellen X-2 bis X-20 des in dem Schieberegister 110 gespeicherten Inhalts umzukehren, wie in Fig.4 dargestellt ist. Wenn dann der Inhalt des zweiten Zählers 143 mit dem in dem zweiten Register 132 gespeicherten X-2 Adressensignal übereinstimmt, bewirkt der Diskriminator 141, daß sich das Signal auf der Steuerleitung 101 von "0" in "1" ändert; wenn das in dem zweiten Abschnitt 132 gespeicherte X-20 Adressensignal mit dem Inhalt des zweiten Zählers 143 übereinstimmt, wird das Signal auf der Steuerleitung 102 wieder von , ¹¹I" in "0" geändert. Wenn dann als Folge der Inhalt des Schieberegisters 110 nach rechts geschoben wird, werden die Signale

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an den Bitstellen X-r2 bis X-20 in ihrer Polarität umgekehrt und an die Ausgangsleitung 107 übertragen. Die komprimierten Daten können dann nacheinander denioduliert oder in die ur sprünglichen binärkodierten Videosignale umgesetzt werden.

Insoweit ist die Gruppe von Bitü oder "1 "-Signalen be&.chrie·- Den worden, die durch das Modus 1- öder 2_T. Signal bezeichnet ist; selbstverständlich kann aber auch die Zeile, die die Bitgruppe oder -gruppen enthält, durch das Modus 1- oder 2-Signal bezeichnet werden. Die durch das Modus 1-Signal bezeichneten, komprimierten Daten werden in Beziehung gesetzt mit der in dem Register 30 in Fig.l gespeicherten Gesaiatanzahl von "1"-Signalen, während die durch das Modus 2-Signal bezeichneten, komprimierten Daten in Beziehung zu der Anzahl der in der Polarität unigekehrten, in dem Register 30 gespeicherten Sig-

/werden
nale gesetzt. Diese Beziehungen können dann durch die Logik— und Steuereinheit 50 berechnet werden, um herauszufinden, ob die Datenkompression nach dem Modus 1 oder 2 wirksamer ist. Der Datenkompressionsmodus auf jeder Leitung kann dann durch das Modus 1- oder 2-Signal gekennzeichnet werden.

Die Erfindung schafft also ein System zur Videosignalkomression und -expansion, das gekennzeichnet ist durch Vergleichen, Bit für Bit, von binärkodierten, durch Abtasten eines Musters abgeleiteter Videosignale einer Abtastzeile mit bintlrkodiorten Bezugsvideosignalen der vorhergehenden Zeile in der Weise, daß, wenn die Bitnmster miteinander übereinstimmen, ein erstes Signal erzeugt wird, daß aber, wenn sie nicht miteinander

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übereinstimmen, ein zweites Signal erzeugt wird, durch. Über— ' tragen von keinem Signal, solange die ersten Signale der Reihe nach folgen, aber durch Übertragen eines Zeilenadressensig nals, das eine Abtastzeile mit dein zweiten Signal darstellt, und eines Bitsignals, das die Bitstelle des zweiten Signals nfr darstellt, wenn das zweite Signal abgeleitet ist. durch Wiedergeban ßc-x* Torher vorbereiteten, Mnärkodierten Videosignale, solange des Zeilenadressensignal nicht empfangen wird, aber durch Umkehren der Bitpolarität an der von dem Bitstellensignal bezeichneten Bitstelle, wenn das Zeilenadressensignal empfangen und festgestellt wird, und durch Verwendender so erhaltenen Videosignale als Bezugsvideosignale zum Vergleich mit den Videosignalen der nächsten Abtastzeile.

" - 20 -

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Claims

Patentansprüche

/*—\
./System zur Videosignal-Kompression und -Expansion g e -

kennzeichnet

(a) durch Vergleichen, Bit für Bit, von binärkodierten, durch Antasten eines Musters abgeleiteter Videosignale einer Abtastzeile rait binärkodj.erten Bezugsvidecsignalen der vorhergehenden Zeile in der Weise, daß, wenn die Bitmuster miteinander übereinstimmen, ein erstes Signal erzeugt vrird, daß aber, wenn sie nicht miteinander übereinstimmen, ein zweites Signal erzeugt wird,

(b) durch Übertragen von keinem Signal, solange die ersten Signale der Reihe nach folgen, aber durch Übertragen eines Zeilenadressensignals, das eine Abtastzeile mit dem zweiten Signal darstellt, und eines Bitsignals, das die Bitstelle des zweiten Signals nur darstellt, wenn das zweite Signal abgeleitet ist,

(c) durch Wiedergeben der vorher vorbereiteten, binärkodierten Videosignale, solange das Zeilenadressensignal nicht empfangen wird, aber durch Umkehren der Bitpolarität an der von dem Bitstellensignal bezeichneten Bitstelle, wenn das Zeilenadressensignal empfangen und festgestellt wird, und

(d) durch Verwenden der so erhaltenen.Videosignale als Bezugsvideosignale zum Vergleich mit den Videosignalen der nächsten Abtastzeile«
2. System zur Videosignal-Kompression und -Expansion nach An-

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sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Durchlauf, dauer der zweiten Signale kurzer ist, ein Adressensignal, das die erste Bitstelle darstellt, von welcher an die zweiten Signale auftreten, zu den zweiten Signalen hinzuad — diertjwird, und daß, wenn die Durchlauf dauer der zweiten Sig-*· nale langer ist, das Adressensignal, das die erste Bitstelle darstellt, von welcher an die zweiten Signale der Reihe nach auftreten, ebenso wie ein Adressensignal, das die letzte Bitsteile darstellt, an welcher das letzte der zweiten Signale auftritt, übertragen werden.
3. Vorrichtung zur Signalkoinpression gekennze i clin e t

(a) durch ein erstes Schieberegister (iO) zur Speicherung der binärkodierten Videosignale eines Musters einer abzuta — stenden Zeile, durch ein zweites Schieberegister (20) zur Speicherung der binärkodierten Videosignale, die durch Abtasten der vorhergehenden Zeile abgeleitet sind,

(b) durch einen Vergleicher (AtO) zum Vergleichen, Bit für Bit, der zwei. Videosignale derart, daß, wenn die Videosignale an den entsprechenden Bitstellen miteinander übereinstimmen, ein eine "0" darstellendes Signal erzeugt werden kann, daß aber, wenn sie nicht miteinander übereinstimmen, ein eine "1" darstellendes Signal erzeugt werden kann, und

(c) durch eine Logik- und Steuerschaltung (50) zur Erzeugung einer Gruppe von Signalen, die ein Zeilenadressensignal,· das eine Abtastzeile mit den eine "1" darstellenden Signalen darstellt, und ein Adressensignal, das die Bitstel-

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le darstellt,von welcher/eine Gruppe der eine "1" darstellenden Signale nacheinander auftritt, oder das. Adressensignal, das die Bitstelle darstellt, an welcher eine Gruppe der eine "1" darstellenden Signale nacheinander auftritt, und ein Adressensignal aufweist, das die Bitstelle darstellt, an welcher das letzte der eine "1" darstellenden Signale in d*er Gruppe auftritt, in Abhängigkeit von der Anzahl der eine "1" darstellenden Signale der Gruppe.

h. Vorrichtung zur Signal-Expansion, gekennzeichnet

(a) durch ein Schieberegister (HO) zur Speicherung der binärkodierten Videosignale der vorhergehenden Abtastzeile,

(b) durch ein Register (13O) zur Speicherung einer Signalgruppe mit einem Adressensignal, das die B-itstelle darstellt,

an
von der/eine Gruppe von eine "1" darstellenden Signalen nacheinander mit und ohne Adressensignal auftritt, das die Bitstelle darstellt, an welcher das letzte der eine "1" darstellenden Signale auftritt, und

(c) durch eine Einrichtung zum Verschieben des Inhalts des

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Schieberegisters (HO) während der Übertragung des Inhalts an eine Ausgangsleitung (107), solange die Signalgruppe in dem Register (13Ο) nicht aufgenommen ist, und durch Einrichtungen zur Polaritatsurakehr des durch die Signalgruppe gekennzeichneten Inhalts des Schieberegisters (lio), wenn die Signalgruppe in dem Register (i30) aufgenommen ist, und durch Einrichtungen zur. Übertragung des Inhalts, dessen Bitrauster in der Polarität umgekehrt wor-

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den ist, an die Ausgangsleitung, während derselbe umläuft.

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