Система передачи и приема факсимильных сигналов

 

СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ФАКСИМИЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащая на передающей стороне сглаживающий фильтр, первый вход которого является вхо,ом передающей стороны, а первый , второй и третий выходы соединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также кодер, выход которого является выходом передающей стороны, первЪй регистр сдвига, включенный мезвду вторым выходом и вторым входом сглаживающего фильтраi и второй регистр сдвига, включенный между первым выходом блока стирания сегментов и третьим входом сглаживающего фильтра, а на приемной стороне последовательно соединенные декодер и блок интерполяции, второй, и третий входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго регистров сдвига, причем вход первого регистра сдвига соединен с выходом декодера, а выход - с входом второго регистра сдвига , отличающаяся тем, что, с целью уменьшения искаже.ний сигналов при передаче и приеме, на передающей стороне введены формирователь команд стирания, выход которого соединен с управляющим входом блока стирания сегментов, и обнаружитель тонких сегментов, первые, вторые и третьи.входы которых объединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также блок восстановления стертых сегментов , первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока стирания сегментов и информационным выходом обнаружителя (П тонких сегментов, а вькод соединен с входом кодера и через введенный блок задержки с четвертыми входами формирователя команд стирания и обнаружителя тонких сегментов, причем управляющий выход обнаружителя тонких сегментов подключен к входу сдвига блока восстановления стертых сегментов , а на приемной стороне введеN9 О) ны обнаружитель тонких пробелов, первый, второй и третий входы кото рого объединены с соответствующими входами блока интерполяции, и блок восстановления тонких пробелов, первый , второй и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу блока интерполяции, инфор- . мационному и управляющему выходам обнаружителя тонких пробелов.

(19) ((l) СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(s)) H 04 N 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3589073/24-09 (22) 10.05.83 (46) 15.02. 85. Бюл. У 6 (72) В.И.Голосной, Г.Ф.Валькин, А.Г.Зайченко, В.С.ляшевич и М.Н.Сапунков ° (53) 621.397.3(088.8) (56) 1. Comments on Group 4, Facsimile Equipment, CCITT, Study Group

ЪЕХТ, Q 7/VIII, Contribution D1, Source: USA. Женева, 1981 (прототип), .(54)(57) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА

ФАКСИМИЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащая на передающей стороне сглаживающий фильтр, первыи вход которого является axe" ом передающей стороны, а первый, второй и третий выходы соединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также кодер, выход которого является выходом передающей стороны, первЪй регистр сдвига, включенный между вторым выходом и вторым входом сглаживающего фильтра; и второй регистр сдвига, включенный между первым выходом блока стирания сегментов и третьим входом сглаживающего фильтра, а на приемной стороне последовательно соединенные декодер и блок интерполяции, второй, и третий входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго регистров сдвига, причем вход первого регистра сдвига соединен с выходом декодера, а выход — с входом второго регистра сдвига, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения искажений сигналов при передаче и приеме, на передающей стороне введены формирователь команд стирания, выход кото- рого соединен с управлякпщим входом блока стирания сегментов, и обнаружитель тонких сегментов, первые, вторые и третьи. входы которых объединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также

1 блок, восстановления стертых сегментов, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока стирания сегментов и информационным выходом обнаружителя тонких сегментов, а выход соединен с входом кодера и через введенный блок задержки с четвертыми входами формирователя команд стирания и обнаружителя тонких сегментов, причем управляющий выход обнаружителя тон. ких сегментов подключен к входу сдвига блока восстановления стертых сегментов, а на приемной стороне введены обнаружитель тонких пробелов, первый, второй и третий входы которого объединены с соответствующими входами блока интерполяции, и блок восстановления тонких пробелов, первый, второй и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу блока интерполяции, информационному и управляющему выходам обнаружитепя тонких пробелов.

1140265

Изобретение относится к области передачи изображений и может быть использовано при передаче телеграмм с помощью факсимильной техники.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является система передачи и приема факсимильных сигналов, содержащая «а передающей стороне сглаживающий фильтр, первый вход которого является входом передающей стороны, а первый — третий выходы соединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также кодер, выход которого является выходом передающей стороны, 15 первый регистр сдвига, включенный между вторым выходом и вторым входом сглаживающего фильтра, и второй регистр сдвига, включенный между первым выходом блока стирания сегментов 20 и третьим входом сглаживающего фильтра, а на приемной стороне — последовательно соединенные, декодер и блок интерполяции, второй и третий входы которого соединены с выходами соот- 25 ветственно первого и второго регистров сдвига, причем вход первого регистра сдвига соединен с выходом декодера, а выход — с входом второго регистра сдвига. В этой ЗО ! системе для повьинения эффективности кодирования при передаче используются методы предварительной обработки. сигналов изображения: фильтрация зазубрин на вертикальных и горизонталь-З ных границах изображения с фоном и пропуск определенных, например четных, строк изображения, что позволяет достичь большего коэффициента сжатия информации. При этом на прие- Ао ме при восстановлении пропущенных строк используется метод интерполяции j1) . Однако известная система при анализе изображений со стандартной плот-4 костью развертки 3,85 лин/мм создает иэображение с низкой разборчивостью знаков, обусловленной стиранием одиночных по толщине в направлении подачи первых сегментов rtpH передаче и зачернением тонких пробельных сегментов при восстановлении изображения методом интерполяции.

Цель изобретения — уменьшение искажений сигналов при передаче и приеме.

Поставленная цель достигается тем, что в систему передачи и приема факсимильных сигналов, содержащую на передающей стороне сглаживающий фильтр, первый вход которого является входом передающей стороны, а первый, второй и третий выходы соединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также кодер, выход которого является выходом передающей стороны, первый регистр сдвига, включенный между вторым выходом и вторым входом сглаживающего фильтра, и второй регистр сдвига, включенный между первым выходом блока стирания сегментов и третьим входом сглаживающего фильтра, а на приемной стороне — последовательно соединенные декодер и блок интерполяции, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго регистров сдвига, причем вход первого регистра сдвига соединен с выходом декодера, а выход— с входом второго регистра сдвига, на передающей стороне введены формирователь команд стирания, выход которого соединен с управляющим входом блока стирания сегментов, и обнаружитель тонких сегментов, первые, вторые и .третьи входы которых объединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также блок восстановления стертых сегментов, первый н второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока стирания сегментов и информационным выходом обнаружителя тонких сегментов, а выход соединен с входом кодера и через введенный блок задержки с четвертыми входами формирователя команд стирания и обнаружителя тонких сегментов,, причем управляющий выход обнаружителя тонких сегментов подключен к.входу сдвига блока восстановления стертых сегментов, а на приемной стороне введены обнаружитель тонких пробелов, первый, второй и третий входы которого объединены с соответствующими входами блока интерполяции, и блок восстановления тонких пробелов, первый, второй и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу блока интерполяции, информационному и управляющему выходам обнаружителя тонких пробелов.

Благодаря этому изменен принцип обработки сигнала: в отличие от про тотипа„ где не передаются сигналы

1140265 системе.

55

3 всех четных строк, в предлагаемой системе, на передающей стороне анализируется поперечный размер черных и белых сегментов, в результате чего осуществляется обнаружение подлежащих обязательной передаче черных и белых сегментов ("опорных" сегментов), обнаружение одиночных по толщине черных сегментов, измерение их длины и введение их в видео- 10 сигнал, подлежащий кодированию, а также обнаружение одиночных по толщине белых сегментов и введение в видеосигнал одного либо обоих черных сегментов, ограничивающих в продольном направлении этот сегмент ("отмеченный" пробел) .

Поскольку для определения "опорных" сегментов используется преобразованный видеосигнал, полученный на предыдущем такте поперечного сдви. га, то на выходе передающей стороны системы эти сегменты в отличие or прототипа располагаются и в нечетных и в четных строках развертки. 25

Иа приемной стороне осуществляется обнаружение ситуации "отмеченного пробела и вырабатывается сигнал стирания результата интерполяции на выходе блока восстановления стер тых сегментов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема системы передачи и приема факсимильных сигналов; на фиг. 2 a — пример выполнения блока стирания сегментов, 2 8 — диаграмма, поясняющая создание защитных зон перекрытия; на фиг. 3 — пример выполнения формирователя команд стирания; на фиг. 4 — пример выпол- 4О нения обнаружителя тонких сегментов; на фиг. 5 — пример выполнения блока восстановления стертых сегментов; на фиг. 6 — пример выполнения обнаружителя тонких пробелов; на фиг. 7 — 45 пример выполнения блока восстановления тонких пробелов; на фиг. 8— фрагмент изображения, обработанный и восстановленный в предложенной

Система передачи и приема факсимильных сигналов содержит на передающей стороне сглаживающий фильтр 1, первый И второй регистры 2, 3 сдвига, блок 4 стирания сегментов, формирователь 5 команд стирания, обнаружитель 6 тонких сегментов, блок 7 восстановления стертых сегментов

4 блок 8 задержки, кодер 9, а на приемной стороне — декодер 10, первый и второй регистры 1t 12 сдвига, блок 13 интерполяции, обнаружитель 14 тонких пробелов, блок 15 восстановления тонких пробелов (фиг. 1) .

Блок 4 стирания сегментов (фиг. 2a) содержит двенадцать однобитных регистров 16 сдвига и комбинационную схему 17.

Формирователь 5 команд стирания содержит четыре однобитных регистра t8 сдвига, дешифратор 19, элемент ИЛИ 20 (фиг. 3).

Обнаружитель 6 тонких сегментов содержит шесть однобитных регистров 21 сдвига, стробируемый элемент запрета 22, автомат Мура, включающий комбинационную схему 23 и два триггера 24, реверсивный счетчик 25, дешифратор 26 и элемент И 27 (фиг.4) Блок 7 восстановления стертых сегментов содержит элемент выравни- . вающей задержки 28, элемент ИЛИ 29, элемент основной задержки 30, элемент ИЛИ 31 (фиг. 5).

Обнаружитель 14 тонких пробелов (фиг. 6) содержит шесть однобитных регистров 32 сдвига, стробируемый элемент И 33, автомат Мура, содержащий комбинационную схему 34 и два триггера 35, реверсивный счетчик 36, дешифратор 37,элемент И 38.

Блок 15 восстановления тонких пробелов (фиг. 7) содержит элемент запрета 39, элемент задержки 40, элемент ИЛИ 41.

Система передачи и приема факсимильных сигналов работает следующим образом.

Входной сигнал изображения, пре образованный с помощью первого и второго регистров 2, 3 в трехстрочное пространство, поступает на входы сглаживающего фильтра 1 (фиг. 1), в котором осуществляется фильтрация элементов второй строки с учетом значений элементов первой и третьей строки. В результате на выходе этого блока получается сигнал, которому соответствует изображение знаков, имею-. щих сглаженные с фоном границы.

Сигналы с выходов сглаживающего фильтра 1 поступают на соответствующие входы блока 4, формирователя 5 и обнаружителя 6, которые осуществляют обработку сигналов трехстрочного

1140265 пространства с учетом информации, поступающей на четвертый вход формирователя 5 и соответствующей преобразованной (модифицированной) стро .ке, задержанной блоком 8 на длитель- 5 ность строки развертки. Эта информация в сочетании с основной, поступающей с выходов сглаживающего фильтра 1, используется для принятия решения о стирании элементов текущей строки, которое осуществляется в бдоке 4 (фиг. 20), а также для обнаружения тонких черных и белых сегментов.

Решение о стирании вырабатывает- . 15 ся поэлементно в формирователе 5 (фиг. 3) в соответствии с логическим правилом

R (a< (b d<+b, d )+a b, 1, ! где а, Ь», с„, d < — задержанные íà 20 один такт продольного сдвига сигналы с выхода блока 8 (сигнал а ) и с выходов сглаживающего фильтра 1 (сигналы b1% с,, df)9

l а Ь d — инверсные значения со э»t ответствующих сигнапов;

r — - периодический сигнал (строб), определяющий момент стирания при вы-"ЗО ! .. полнениц логического

:1 ) условия»

Принятие решения э стирании или ! пропуске того или иногв сегмента, благодаря испольэовянию сигнала а, осуцествляется в дешифраторе 19 с учетом того, какой из сегментов данного фрагмента изображения пропущен на предыдущем такте поперечного сдвига обрабатываемой информации.

При отсутствии сигнала а»,. соответствующего модифицированной строке, черный сегмент, расположенный в предыдущей четной строке (сигнал с ), может быть подвергнут стиранию только 4> тогда, когда он снизу (сигнал d<) .либо сверху (сигнал Ъ4 ) соприкасается с черным сегментом. Если сигнал а4 на некотором интервале равен 1, то сегмент строки с подверга- о ется стиранию всегда, если он сверху (сигнал b) соприкасается с черным сегментом.

Сигнал соответствующий функции R„

/ поступает на управляющий вход бло- 55 ка 4.

Обнаружитель б тонких сегментов (фиг. 4) осуществляет обнаружение соответствующих таким ситуациям сегментов, определяет их длительность и вводит в выходной сигнал, поступающий с второго выхода блока 4 в соответствующие моменты времени.

Введение сегментов осуществляется с помощью ускоренного сдвига сигнала у1, поступающего на второй,информационный вход блока 7.

Реверсивный счетчик 25 в режиме суммирования осуществляет измерение длин черных сегментов (серий единиц) в сигнале c1 . Автомат Мура осуществляет операции по обнаружению тонких черных сегментов по состоянию сигналов на входах вида а „ с либо тонких пробельных сегментов по состоянию сигналов на входах

< вида а с d1. При нарушении непре1 3 рывного следования каждого из укаэанных состояний вырабатывается сигнал у», переключающий реверсивный счетчик 25 в режим вычитания и подающий через элемент И 27 на.,выход сдвига частоту ускоренного сдвига и благодаря этому превращающий число, содержащееся в реверсивном счет" чике 25, в импульс, длина которого пропорциональна этому числу. Этот импульс по второму информационному входу записывается в блок 7. Таким образом в нужные моменты времени в подлежащий кодированию видеосигнал вводятся сигналы, соответствующие черным тонким сегментам, либо черные сегменты, отмечающие границы тонких пробелов.

Сигнал у, формируемый стробируемьж элементом запрета 22, предназначен для сброса реверсивного счетчика 25 в конце того такта, на котором закончилось измерение серии единиц в сигнале с1 .

Автомат Мура работает в соответствии с алгоритмом: функции возбуждения памяти (триггеров 24) ! !

D,*С1 С 3 Т„ т2 а, С, Е т 1, О, С 3, г )2 а .с, 4 e Yz Tz a c 3 с2 е Т1 т +

I 1

+С,С, Е Т Г2».а, C; d,-e .Т„.т,+а;с,4 е.т;т,» !

+О,.с, в, Т, Т, а, с, 1„Т„Т» выходная функция автомата Мура

1 2 б

Блок 4 осуществляет стирание сег ментов, подлежащих устранению из

1140265 передачи, и создает защитные зоны перекрытия. Благодаря этой операции предотвращается возникновению ложных разрывов на копии, получаемой на приемной стороне после восстанов- 5 ления сигналов в блоке !3.

Зоны перекрытия (фиг. 2 8) создаются при наличии на входах комбинационной схемы 17 блока 4 условий,. описываемых логическими функциями

5;-Ъ| Ъг Ъ с, сг с 4 3г "3, 6з-b, b Ь c c cэ с 1 г 4.

Выходные функции $„, я и формируемые комбинационной схемой 17 поступают на S-входы (входы записи

"1") соответствующих регистров 16 (фиг. 2g) блока 4.

Блок 7 (фиг. 5) выполнен таким образом, чтобы согласовать по,времени информационные сигналы, поступающие с выходов блоков 5 и 6. Для этого элемент.вырацнивающей задерж30 ки 28,, включаемый через элеI мент ИЛИ 2Я последовательно с элементом основной задержки 30, обеспеI чивает суммарную задержку Н =Н8+Н0.

Величина Новыбирается такой, чтобы обеспечивалась возможность введения в блок / заданной максимальной длины тонкого сегмента.

Сдвиг информации в блоке 7 осуществляется с тактовой частотой в ста40 ционарном режиме и на ускореннои частоте в режиме ввода длины обнаруженных тонких сегментов.

С выхода блока 7 информация поступает на вход кодера 9, в котором

45 осуществляется кодирование информации, поступающей в канал связи.

Принятый из канала связи кодированный сигнал декодируется в декодере .10 и поступает на регистры 1 1, 50

12, с помощью которых осуществляется формирование трехстрочного пространства обработки. Упорядоченные

\ таким образом декодированные видеосигналы трех соседних строк разверт- 55 ки поступают на соответствующие информационные входы блока.,13 и обнаружителя 14.

В блоке 13 осуществляется восстановление стертых на передаче сегментов. Восстановление )-го элемента

1-й строки осуществляется по алгоритму: если х>,=х. „ то х =x: если х;., х ;,, то производйтся оценка значений пар элементов расг положенных a(i-1)-й и (i+1)-й строках, находящихся слева и справа от элементов с продольной позицией j .

Значение интерполируемого элемента принимается равным значению элементов ближайшей одноцветной пары; если одноцветные пары, находящиеся на одинаковом расстоянии слева и справа от интерполируемого элемента, имеют разный цвет, то значение х .

1,Ф принимается равным О.

При этом интерполяция осуществляется также и на участках, соответствующих тонким пробельным сегментай Для последующего -восстановления этих пробелов предназначены блок 15 и обнаружитель 14.

Обнаружитель 14 (фиг. 6) осуществляет обнаружение ситуаций тонких пробелов и введение в блок 15 сигнала требуемой длительности, который используется в нем для стирания результата интерполяции, осуществляемой блоком 13 на соответствующих участках изображения.

Для этого с помощью регистров 32 создаются независимые входные переменные а<, а2, b<, Ь, с 4, с, используемые автоматом Мура для обнаружения ситуации тонкого пробела и принятия решений по выводу содержимого реверсивного счетчика 36 в блок 15.

В счетчике 36 (фиг. 6) в режиме суммирования осуществляется подсчет числа следующих подряд ситуаций вида а Ь с. В случае нарушения этой по1 следовательности, что обнаруживается по наличию черных сегментов в начале либо в конце либо с обеих стоI рон серии ситуаций а Ь с, автомат

Мура переключает реверсивный счетчик 36 в режим вычитания и на высокой скорости осуществляет вывод его содержимого в блок 15 °

Дешифратор 37 формирует для автомата Мура промежуточную переменную, указывающую на заполненность счетчика 36 информацией.

Стробируемый элемент И 33 предназначен для сброса реверсивного счет1140265

10 чика 36 при возникновении ситуации вида а Ъ i с . В этом случае, если до ее йоявлейия автомат Мура не выработал функцию стирания у1, результат интерполяции в блоке 13 не из- 5 меняется, что соответствует отсутствию тонких пробельных сегментов на данном фрагменте изображения.

Автомат Мура и комбинационная схема 34 (фиг. 6) описывается следующими логическими выражениями: функции возбуждения памяти (триггеров 35)

010 Ъ c) Ъг д Т, Тг+ Ъ, ог.Ъг сг 3 Т Тг+

I а,.Ъ .с, 1 Т Т + г Ъг 3 Т,,Т,; в f 1 I 1 1

О2 а, Ь аг 4г сг. Т„тг*1„ с, аг г сг

> d Т1 Т2+а, Ъ„с, аг Ъг б Т,т г+ с ;Ъ„.с,. Ъг х ксг Ç 1,Т выходные функции автомата Мура ЗО у2 я (, В блоке 15 (фиг. 7) элемент задержки 40 обеспечивает такую величину задержки, чтобы согласовать во времени выходные сигналы блока 13 З с моментом начала их стирания, который задается обнаружителем 14. Стирание осуществляется с помощью элемента запрета 39, на вход запрета котоi рого поступает сигнал с выхода элемента задержки 40. Сдвиг информации в элементе задержки 40 осуществляется тактовой частотой в стационарном режиме и ускоренно при вводе в нее сигнала стирания с выхода обнаружителя 14.

Величина задержки Н< выбирается такой, чтобы согласовать фазы выходных сигналов блоков 13 и 14 и поместить в себе полностью сигнал запрета требуемой максимальной длительности.

На фиг. 8 представлен фрагмент изображения (8д), обработанный на передающей стороне (8о) и восстановленный на приемной стороне (SL) .

Таким образом, за счет обработки сигналов изображения на передающей стороне путем обнаружения тонких сегментов и восстановления стертых тонких сегментов, которые подлежат передаче, и восстановления тонких пробелов, исключенных при интерполяции на приемной стороне, уменьшается искажение видеосигналов, соответствующих передаваемому изображению; что обеспечивает время передачи телеграмм не более 2 мнн за счет использования плотности развертки 3,85 и достаточную разборчивость знаков машинописного текста на копии изображения.

И

Фиг. 1.

1140265

Ут /-го Nary сграгиооющего фипэт рому три Д

Фиг. 2 оригинал ов /9пир

3оигитной Зоив| пере нрытия

9и @моду

Формирую

u z-го селам иооюиг го вивтро от 3-го о сгпо» иоою щего огилэт

0сигинол с о.итной аконец леренрф ти ф

1140265

Фиг, 3

СЮыкода длак

ЗИержки

С ЮыкодоР сглажи5ающ -. га ФиМитра

М &оду Бпла прппусп1 сюмеююо8

Сfeae8a эодсрмми с гв/ ог08 сглимиРпмщсgy (pgljlOlttpO

1140265

1140265

1 140265

t Ь хайй &ma

С Йиадю &ока

СИиг с 5вао3а блока фиг. 7

Оригинал

КопиЯ фиг.8

Составитель Н. Сорокопуд

Редактор О.Колесникова Техред Т.Маточка Корректор И.Муска

Заказ 274/45 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4