Система передачи и приема факсимильных сигналов

Н 04 И 1/40 КОМИТЕТ СССРТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУД АРСТВЕННЫИПО ДЕЛАМ ИЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 9.8)и Сгоцр 4,1 тт, Бсцаупг 1 ЬСопа, 1981 (пр Гасздтип),.(54)(57) системА пеРедАчи и приемАФАКСИМИЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащаяна передающей стороне сглаживающийфильтр, первый вход которого является вх ом передающей стороны, а первый, второй и третий выходы соединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также кодервыход которого является выходом передающей стороны, первьй регистрсдвига, включенньй между вторым выхдом и вторым входом сглаживающегофильтра; 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 соответственнопервого и второго регистров сдвига,причем вход первого регистра сдвигасоединен с выходом декодера, а выход - с входом второго регистра сдвига, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения искажений сигналов при передаче и приеме, на передающей стороне введены формирователь команд стирания, выход кото-рого соединен с управляющим входом блока стирания сегментов, и обнару- житель тонких сегментов, первые, вторые и третьи. входы которых объединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также1блок 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 введенньй 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, первьй, 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.1140265Смфей Эодсрмми С дьюоИ глимиРпющ рд фрйФиг Ф1140265 Вдайся Клоога ЙиаЬ Зама СИ с РихОЬУ, Сорокопуд СоставителРедактор О.Колесникова Техред Т,М Корректор И.Муск оч Пддписное ета СССР открытий аб., д. 4/5 74/45 Тираж 659ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушска Зак илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4Изобретение 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 на передающей стороне сглаживающий фильтр, пер. вый вход которого является входом 10 передающей стороны, а первый - третий выходы соединены с соответствующими входами блока стирания сегментов, а также кодер, выход которого является выходом передающей стороны, 5 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 ветственно первого и второго регистров сдвига, причем вход первого регистра сдвига соединен с выходом декодера, а выход - с входом второго регистра сдвига. В этой З 0системе 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- А 0 ме при восстановлении пропущенных строк используется метод интерполя- ции 1 .Однако известная система при анализе изображений со стандартной плоткостью развертки 3,85 лин/мм создает иэображение с низкой разборчивостью знаков, обусловленной стиранием одиночных по толщине в направлении подачи первых сегментов при передаче и эачернением тонких пробельных сегментов при восстановлении изображения методом интерполяции.Цель изобретения - уменьшениеискажений сигналов при передаче иприеме.Поставленная цель достигается тем,что в систему передачи и приема факсимильных сигналов, содержащую напередающей стороне сглаживающийфильтр, первый вход которого является входом передающей стороны, а первый, второй и третий выходы соедине-ны с соответствующими входами блокастирания сегментов, а также кодер,выход которого является выходом .передающей стороны, первый регистр сдвига, включенный между вторым выходоми вторым входом сглаживающего фильтра, и второй регистр сдвига, включенный между первым выходом блока стирания сегментов и третьим входомсглаживающего Фильтра, а на приемнойстороне - последовательно соединенныедекодер и блок интерполяции, второйи третий входы которого соединеныс выходами соответственно первогои второго регистров сдвига, причемвход первого регистра сдвига соединен с выходом декодера, а выход -с входом второго регистра сдвига, напередающей 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 блокастирания сегментов, а также блок вос.становления стертых сегментов, первый н второй входы которого соединены соответственно с вторым выходомблока стирания сегментов и информационным выходом обнаружителя тонкихсегментов, а выход соединен с входом кодера и через введенный блокзадержки с четвертыми входами формирователя команд стирания и обнаружителя тонких сегментов причем управляющий выход обнаружителя тонкихсегментов подключен к.входу сдвигаблока восстановления стертых сегментов, а на приемной стороне введеныобнаружитель тонких пробелов, первый,второй и третий входы которого объединены с соответствующими входамиблока интерполяции, и блок восстановления тонких пробелов, первый,второй и управляющий входы которогоподключены соответственно к выходублока интерполяции, информационномуи управляющему выходам обнаружителятонких пробелов. Благодаря этому изменен принципобработки сигнала: в отличие от прототипа где не передаются сигналы1140265 системе. 50 Эвсех 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 про дольном направлении этот сегмент ("отмеченный" пробел),Поскольку для определения "опорных" сегментов используется преобразованный видеосигнал, полученный 20 на предыдущем такте поперечного сдви га, то на выходе передающей стороны системы эти сегменты в отличие от прототипа располагаются и в нечетных и в четных строках развертки. 25На приемной стороне осуществляется обнаружение ситуации "отмеченного" пробела и вырабатывается сигнал стирания результата интерполяции на выходе блока восстановления стертых сегментов.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема системы передачи и приема факсимильных сигналов; на фиг. 2 О - пример выполнения блока стирания сегментов, 2 о - диаграмма, поясняющая создание защитных зон перекрытия; на фиг. 3 - пример выполнения формирователя команд стирания;. на фиг. 4 - пример выпол 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 прием.(фиг. 1) .Блок 4 стирания сегментов (фиг. 2 а) содержит двенадцать однобитных регистров 16 сдвига и комбинационную схему 17 Формирователь 5 команд стирания содержит четыре однобитных регистра 18 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 трехстрочноепространство, поступает на входысглаживающего фильтра 1 (фиг, 1),в котором осуществляется фильтрацияэлементов второй строки с учетомзначений элементов первой и третьейстроки. В результате на выходе этогоблока получается сигнал, которому соответствует изображение знаков, имеющих сглаженные с фоном границы,Сигналы с выходов сглаживающегофильтра 1 поступают на соответствующие входы блока 4, формирователя 5и обнаружителя 6, которые осуществля.ют обработку сигналов трехстрочногопространства с учетом информации,поступающей на четвертый вход Формирователя 5 и соответствующей преобразованной (модифицированной) стро .ке, задержанной блоком 8 на длительность строки развертки. Эта информация в сочетании с основной, поступающей с выходов сглаживающегофильтра 1, используется для принятиярешения о стирании элементов текущей строки, которое осуществляетсяв бдоке 4 (фиг. 2 Й), а также дляобнаружения тонких черных и белыхсегментов.Решение о стирании вырабатывает- . 15ся поэлементно в формирователе 5(фиг, 3) в соответствии с логическимправиломК=а, (Ь, й,+Ь, 6)+а;Ь,с,г,где а, Ь, с, с 1 - задержанные на 20один такт продольного сдвигасигналы с выхода блока 8(Сигнал а) и с выходов сглаживающего Фильтра 1 (сигналы Ь 1, с Й);25а Ь й - инверсные значения соф 1 фответствующих сигнапов;г - периодический сигнал(строб), определяющиймомент стирания при вы-"щсполнениц логического1условияПринятие решения э стирании илипропуске того или иногв сегмента ,благодаря испольэовянию сигнала а,осуществляется в дешифратор е 1 9с учетом того , какой из сегментовданного фрагмента изображения пропущен на предыдущем такте поперечногосдвига обрабатываемой информации .При отсутствии сигнала а 1,. соответствующег о модифицированной строке ,черный сегмент , расположенный в пр едьщущей четной строке ( сигнал с) ,может быть подвергнут стиранию только 45тогда, когда он снизу (сигнал Й) либо сверху (сигнал Ъ 4 ) соприкасается с черным сегментом, Если сигнал а 4 на некотором интервале равен 1, то сегмент строки с подвергается стиранию всегда, если онсверху (сигнал Ь) соприкасаетсяс черным сегментом.Сигнал соответствующий функции К,1поступает на управляющий вход блока 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 осуществляет" ся с помощью ускоренного сдвига сигнала у 1, поступающего на второй,информационный вход блока 7.Реверсивный счетчик 25 в режиме суммирования осуществляет измерение длин черных сегментов (серий единиц) в сигнале с . Автомат Мура осуществляет операции по обнаружению тонких черных сегментов по состоянию сигналов на входах вида а с, й, либо тонких пробельных сегментов по состоянию сигналов на входах(вида ас Й 1, Прн нарушении непре 1рывного 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 2, формируемый стробируемьж элементом запрета 22, предназначен для сброса реверсивного счетчика 25 в конце того такта, на котором закончилось измерение серии единиц в сигнале с 1 .Автомат Мура работает в соответствии с алгоритмом: функции возбуждения памяти (триггеров 24)1Й,Й 1 С 13 ТТ 2 а, С, Е Т, 1 О, С, Й,;72,Э 2.Й, с, 3, е Т Т а, с, 3, с е Т, т + .+О с 1 ф ТТ 2 фЙ 1 С 11 Т 1 Т 2 рвыходная функция автомата Мура1 2Блок 4 осуществляет стирание сегментов, подлежащих устранению изпередачи, и создает защитные зоны перекрытия. Благодаря этой операции предотвращается возникновению ложных разрывов на копии, получаемой на приемной стороне после восстанов ления сигналов в блоке 13.Зоны перекрытия (фиг. 2 8) создаются при наличии на входах комбинационной схемы 17 блока 4 условий,.описываемых логическими функциями5;-Ъ Ъ Ъ с, с)со) "3,5,=Ъ,Ъ,Ь,с,с,с Д,4, 3.20Выходные функцформируемые комбинационной схемой 17 поступают на Б-входы (входы записи "1") соответствующих регистров 16 (фиг. 2 с 1) 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 задерж 30 ки 28 включаемый через элемент ИЛИ 29 последовательно с элементом основной задержки 30, обеспе чивает суммарную задержку Н=Н 8+Н 0. Величина Новыбирается такой, чтобы обеспечивалась возможность введения в блок / заданной максимальной длины тонкого сегмента.Сдвиг информации в блоке 7 осуществляется с тактовой частотой в ста 40 ционарном режиме и на ускореннои частоте в режиме ввода длины обнаруженных тонких сегментов.С выхода блока 7 информация поступает на вход кодера 9, в котором45 осуществляется кодирование информации, поступающей в канал связи.Принятый из канала связи кодированный сигнал декодируется в декодере .10 и поступает на регистры 11, 50 12, с помощью которых осуществляется формирование трехстрочного пространства обработки. Упорядоченные таким образом декодированные видеосигналы трех соседних строк разверт ки поступают на соответствующие информационные входы блока.,13 и обнаружителя 14. В блоке 13 осуществляется восстановление стертых на передаче сегментов. Восстановление 3-го элемента 1-й строки осуществляется по алгоритму; если х ,=х.то х =х:;если х;., Фх то производйтся оценка значений пар элементов рас) положенных в(д)-й и (1+1)-й строках, находящихся слева и справа от элементов с продольной позицией ). 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), 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, а 2, Ь 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 Ьс. В случае нарушения этой по 1следовательности, что обнаруживается по наличию черных сегментов в начале либо в конце либо с обеих сто 1рон серии ситуаций а Ь с, автомат Мура переключает реверсивный счетчик 36 в режим вычитания и на высокой скорости осуществляет вывод его содержимого в блок 15Дешифратор 37 формирует для автомата Мура промежуточную переменную, указывающую на заполненность счетчика 36 информацией.Стробируемый элемент И 33 предназначен для сброса реверсивного счет1140265 10 сг 3 Т,Тг; ражения. гвыходные функции автомата Мура ЗОУ=В Рф Уг=д,В блоке 15 (Фиг. 7) элемент задержки 40 обеспечивает такую величину задержки, чтобы .согласовать вовремени выходные сигналы блока 13 З 5с моментом начала их стирания, коточика 36 при возникновении ситуации вида аЪ 1с . В этом случае, если до ее йоявлейия автомат Мура не выработал функцию стирания у 1, результат интерполяции в блоке 13 не из 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) 1501 ОЪ с Ъг д Т 1 Тг+ Ъ Ог Ъг сг 3 Т Тг+1аг Ъг с, с 1 Т,Тг+аг Ъг 3 Т 1 Тг;Ог.айаг г сгТ тг 1 с, аг ог сгххД.Т;Тг+а, Ъс, агЪ, бТ,тг+с,Ъ.с, Ъ х рый задается обнаружителем 14. Стира. ние осуществляется с помощью элемента запрета 39, на вход запрета которого 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 залрета требуемой максимальной длительности.На фиг. 8 представлен фрагмент изображения (8 д), обработанный на передающей стороне (88) и восстановленный на приемной стороне (8 ь) .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 изобЙпи а ригинал Йз щитной ино перекрытия Уе (-го Йи сгравоою щего фдоэт де йгоРу ФормиуИЬ а г.гогоара иооосетра от З.го о сглаза оою щгго Филе1 1140265 Виииор Сюоциимой уоноймргнрюйюю1140265 аода длака оде ряки С ЮыкодоР сглюийющ го Фаилра УЬоду 3 аю прппусюасегмеюю