'•

HIERARKISK KODNING FöR FAKSIMILBILDER

Lars Wallin Eva Kornfeldt

1980- 10- 02

INTERNS KRI FT L iTH-ISY - I - 0404

INNEHALLSFöRTECKNING Sid

l. Sammanfattning

2. Inledning

3. Hierarki sk kodning 2

4. Mod if i e rad Huffman - kod 6

5. Rent hierark isk kod 7

6. Kombinerad hierarkisk kod och s k u r l ängd s kod 8

7 . Kombi n e rad hierarki sk kod och tvådimensionell kod 14

8 . Resultat 15

9. Referenser 16

l o. Appendix 17

l. SAMMANFATTNING

Här undersöks hierarkisk kodning av binära bilder och jämförs med en av CCITT standardiserad endimensionell kod . Resultaten visar att prestanda för de hierarkiska koderna uppfyller det mål man vanligtvis vill uppnå.

l .

2. INLEDNING

Vi har undersökt kod ni ng, grundad på hierarki ska strukturer , för

faksimilöverföring av tvånivå-bilder (binära). Testmaterial för de olika koderna har varit CCITT:s 8 testdokument . Upplösningen på dokumenten är ca 8 punkter/mm, vilket gör att en sida med A4-format får 2128 linjer och 1728 punkter/ linje. Denna upplösning är den finaste som används vid faksimilöverföring med dagens Grupp III­mask i ner .

Det mål man vanligtvis vill uppnå är att kunna sända en A4- sida med hal va vertikalupplösningen ( ca 4 linjer/ mm) på mindre än en minut, med överföringshastigheten 4800 baud. För att uppnå detta måste informationsreduktionen (kompressionen) vara ca 6,4 ggr. översatt till den finare upplösningen, blir kravet att överförings­tiden ska vara mindre än två minuter.

CCITT har nu bestämt en standard för såväl en- som tvådimensionella koder. Den endimensionella koden, Modified Huffman Code (MHC) , an­vänder vi som jämförelse till de hierarkiska koderna. I appendix finns den tvådimensionella koden beskriven .

2.

3. HIERARKISK KODNING

Den binära bilden delas i mindre bilder enligt något visst mönster. De olika delningarna kallar vi nivåer, se fig l.

nivd 3

- - -~-/

"'

16

Fig . 1 : Hierarkisk str uktur

" /

nivd 2

nivå l

nivå O

Här har vi valt att dela i l6xl6 bildpunkter , 8x8 , 4x4 och

slutligen 2x2. Kodningen börjar på nivå O, där vi undersöker om

hela rutan är helt vit (kodordet V) , helt svart ( S) eller består av både svarta och vita bildpunkter (blandad, B) . Om kodordet för

nivå O är B, måste vi gå vidare till nästa nivå i hierarkin. På

nivå l undersöker vi en 8x8-bild i taget, i någon viss ordning.

Varje delbild kodas på samma sätt som vi gjorde på nivå O, och när kodordet är B måste vi vidare till nästa nivå . Om kodordet på nivå

3 blir B sänds de enskilda punkterna okodade, se fig 2.

3.

Kodas 8111 0

Fig . 2: Kodning av 2x2 - ruta

I avkodaren måste finnas en räknare som håller reda på vilken nivå i hierarkin man befinner sig på.

Exemplet nedan visar hur en bild om l6xl6 bildpunkter kodas .

Fi g . 3 : Exem pe l på 16 x16 - ru ta

Vi börjar undersökningen på nivå O, d.v . s. hela 16xl6- bilden. Efter­

som den är blandad skickar vi kodordet B och går vidare ti l l nivå l,

4.

som är bilder om 8.x8 bildpunkter. Turordningen me l lan rutorna väljs

t i 11

fll2l m Den första bilden på nivå l får kodordet V och li kaså den andra.

Nummer tre däremot får B och vi måste vidare till nivå 2. Kodningen

för hela 16xl6-bilden visas i fig 4.

Om vi låter de tre kodorden B, V och S vara l, 01 resp . 00, får vi

i exemplet ovan sammanlagt 98 bitar.

Kompressionen definierar vi som

antal okodade bitar K= antal kodade bitar

I vårt exempel får vi alltså

K = l~~ 16 = 2~~ ~ 2 , 6

Om vi i stället väljer att stanna på nivå 2 (4x4-bilder) och

sänder 16 bildpunkter okodade, får vi följande resultat .

BVVBVBOOOOOOOlOOllOOllVBOOOlOOOO

OOOlOlllBBOOlllllllllOlOOOBllOOllll llllOlllBlOOOOOOOllllllllBOlllllll 11111111 ~ 113 kodade bitar

256 K= 113

~ 2,3

Kompressionen är alltså beroende av hur delningen väljs.

16x16 nivå O 8

BxB nivå 1

4x4 nivå 2

2x2 nivå 3

1x1 nivå 4

l vvl 11

VI /1 l l ;1 ;I ;1 v1 r VI 11 11 l l /1 ;j l 51 ;j /1 rs 1 Fs

0001 0100 0001 0111 0011 1110 1000 0011 1101 1000 0111

svvaveveooolvsveveolooeoooleoiiJBesooiiSBIIIDBJoooeseooiiBIIDiseelooovsseeo111sss Fig . 4 : Kodning av 16x16 - r u t a n i Fig . J

<.n

6 .

4. MODIFIERAD HUFFMAN- KOD

Modified Huffman Code (MHC) är en skurlängds kod , d.v.s. den har

kodord för varje s kurlängd av vita och svarta bi l dpunkter. Kod­

boken är för varje färg delad i två delar, en "Terminating" -del

och en "Make- Up" -del. Skurar med längd upp t ill 64 kodas med ett

"Terminating"- kodord. "Make- Up" -delen innehåller kodord för skur­

längder 64, 128, 192 o.s.v . upp t.o . m. 1728 , vilket innebär att

skurlängder mellan 64 och 1728 kodas med et t "Make- up'' - kodord och

ett "Terminating" - kodord. Kodboken för MHC innehåller därmed 182

kodord. Resultaten från den hierarkis ka kodningen jämförs med den

standardiserade MHC.

7.

5. RENT HIERARKISK KOD

Vi har med vår hierarkiska struktur va l t at t arbeta på linjer i

stället för på ytor som i det beskrivna exemplet. Li njen har

delats på olika sätt, i syfte att hitta en bra de lni ng för test­materialet, se tabell l . Ur tabellen kan ut l äsas komp ressionen för

tre indelningar av linjen och vi ser at t medel kompressionen är

något sämre än den för ~~HC. Förde l en med de h i era rk i ska koderna

är att de i nte kräver mer än t re kodord, B, V och S, som kan kodas

med l, 00 och 01. Om man skulle använda koden pra kt i skt skul le man

även behöva kodord för linjeslut (EOL, end of line ) och s ids l ut (EOP , end of page) för att förhindra felfort plant ni ng . Des sa kodord har

ej tagits med i beräkningen av kompres si one n för vare s i g MHC eller de hierarkiska koderna.

Dok . nr . H1 H2 H3 MHC

1 12 , 3 3 8 11 '7 92 13 , 169

2 11,3 01 1 1 , 508 12 , 80 3

3 6 ,3 1 8 6 ' 1 8 8 6 , 462

4 3 , 77 4 3 , 52 8 3 , 852

5 6, 0 84 5 , 91 4 6 , 367

6 7,7 82 7 , 9 79 7 , 899

7 3 , 4 37 3,3 92 3, 424

8 6 ' 1 99 6 , 50 3 6 , 266

Me d e l - 7 , 154 7 ' 1 o 1 7 , 531 v ä rde

H1 ha r de l ni n gen 172 8/64 / 16 / 4

H2 " H3 "

"

"

1 728/6 4 /3 2/16/ 8/4

1728/ 576/19 2/ 64/16/4

17, 040

16 , 8 35

9 , 2 5 6

5 , 535

8 , 98 0

10 , 960

4 , 995

8 , 3 59

10 , 245

Ta bell 1 : Pre stan da f ö r de re n t hi e r a rki ska kode r na

8.

6. KOMB INE RAD HIERARKISK KOD OCH SKURLÄNGDSKOD

För att kompromissa mel l an god kompression och liten kodbok, provade

vi att skurlängdskoda någon av de högre nivåerna.

Exempel på kodni ng av en linje med kombinerad skurl ängds - och hierar­

ki sk kod. Delningen i detta fa ll är 1728/576/192/64/ skurlängdskod.

Linjen ser ut som:

800 vita 10 s va rta 7 vita 22 s va r ta

Börja på

224 vita

32 vi ta

nivå 0: linjen blandad

nivå l : första blocket om 576 bi l d punkter helt vitt

n i v å l : nästa 5 76-b l ock är

' 1 o sva rt a 7 vit a 22

' d. v. s . b l andat

nivå 2: första blocket om

l 9 2 b i l d p u n k t e r

helt vitt

nivå 2: nästa 192-block är

10 svarta 7 vita

, d.v.s. blandat

nivå 3 första blocket om 64 bildpunkter är

22

32 vita 10 sva r ta 7 vi ta

sänd B

sänd v

sva rta

sänd B

sänd V

sva r ta

sänd B

1 5 s varta

889 vita

gå t i 11 nivå l

gå till nästa block

på samma nivå

3 13 vi ta

gå till nivå 2

gå t i 11 nästa b l ock på samma nivå

12 1 vi ta

gå till nivå 3

, d.v.s . blandat nivå 4: skurlängdskodning

(ex. K( 32v) betyder

kod o r d f ö r s k u re n

32 vita )

nivå 3: dessa block är

7 s va rt a 57 v i ta

, d.v.s. blandat nivå 4: skurlängdskodning

(då man skurlängds­koda r förutsätts

det att blocket

börjar med en vit

skur. Om det börjar med svart skur

sänds kodordet för

O vita)

sänd B sänd K(32v)

K( l O s )

K( 7v)

K( 15 s)

sänd B

sänd K( O v) K( 7 s)

9.

gå ti ll nivå 4

gå t i 11 nästa block på nivå 3

gå t i ll nivå 4

K(57v ) gå till nästa block

på nivå 3

ni v å 3: n i v å 2:

nivå l:

helt vitt 64-block sänd V helt vitt 192-block sänd V

helt vitt 576 -block sänd V

Linjen kl ar och koden ser ut som

BVBVBBK(32v)K(10s)K(7v)K(l5s)BK(Ov)K(7s )K( 57v)VVV

gå till nivå 2 gå t i ll nivå l

gå till ni vå O

Genom att använda optimal Huffman-kod för varje dokument kunde vi

bestämma den struktur som passade testmat eri alet bäst ( se tabe l l 2).

10 .

Den bästa provade st rukturen visade sig vara 1728/ 576/192/ 64/skur-

1 ängdskod.

Eftersom optimal Huffman- kod inte är en praktis kt användbar kod, an­

vändes en Huffman- kod , HSGH, beräknad på ett genomsnitt över de 8 do kumenten. I tabell 3 redovisas också prestanda för en kod , HSGHM,

som är gjord efter samma mönster som MHC , med en "~la k e -Up" - kodbok

och en "Terminating" - kodbok för varje färg, se tabe l l 4 .

---- - - - -

Dok . nr . HS H1 HS H2 HSH 3 HSH4 HSH5 HSH6 MHC

1 16 , 866 15 , 199 1 3 , 823 12 , 604 16 , 398 16 , 596 17 , 040

2 15 , 975 14 , 609 13 , 397 1 2 , 557 15 , 520 15,628 16 , 835

3 7 , 998 7 , 4 1 2 6 , 81 1 5 , 686 7 , 860 7 , 978 9 , 256

l l 5 , 084 4 , 579 L1, 11 5 3 , 776 4 , 856 Li , 926 5 , 535

5 8 , 071 7 , 399 6 , 737 6 ' 11 8 7 , 598 7 , 666 8 , 980

6 9 , 6 1 9 9 , 003 8 , 250 7 , 301 9 , 199 9 , 482 10 , 960

7 L1 , 257 3 , 815 3 , 591 3 , 08L1 4. ' 097 4 ' 187 4 , 995 l

i

8 7 , 366 6 , 825 6 , 445 5 , 524 7 , 053 7 , 2 1 2 8 , 359 l

Medelv . 9 , 405 8 , 605 7 , 896 7 , 081 9 , 073 9 , 209 1 0 , 245 1

- ----

HS H1 har delningen 1728/ 576/1 92 / 64 / s kurl ä ng ds ko d

HSH2 Il Il 1728/576/1 92/64 /3 2/ s kurl ängdskod

HSH3 Il Il 1728/576/192 / 64 /1 6 / sk urlängdskod

HS H4 " Il 1728 / 576/1 92 /96 / skurl ä ngdsko d

HS H5 " Il 1728/864/432/2 16 /10 8/54/s kurl ä ngdskod

HSH6 Il Il 1728/864/2 16/54/skurlä ngdskod __. '

Tabel l 2 : P rG s ta ncla f ör koder me d huffmankod nin g f ör var j e dok u ment

12.

Dok . nr. HSGH HSGHM MHC

1 16 , 558 15 , 883 17 , 040

2 14 , 6 70 13 , 814 16,835

3 7 , 839 7 , 475 9 , 256

4 4 , 915 4 , 778 5 , 535

5 7 , 870 7 , 537 8,980

6 9 , 409 8 , 783 10 , 960

7 4 , 194 3 , 931 4 , 995

8 6 ,771 6 , 32 3 8 , 359

Mede l v . 9 , 028 8 , 566 10 , 245

Tabe ll 3 : Prestanda fö r genomsn i ttsberäknade koder

13 .

TER MI NA TI NG- KODORD

skurlängd Vi ta Svarta

o 000 011111

1 1000 1 1 1 o

2 1001 00

3 1100 10

4 1111 l 11 o

5 111 o o 1 01

6 1010 11111

7 0111 1111 o

B 0011 o 111 o

9 1 o 111 01001

MAK E UP- KODORD

1 o 010 0110

20 11 o 1 010001

30 0110 010000

40 1 o 11 o 0111101

50 00101 01111001

60 00100 01111000

Tabell 4 : Kodbok för HSGHM

14.

7. KOMBINERAD HIERARKISK KOD OCH TVADIMENSIONELL KOD

Den en-dimensionella skurlängdskoden på nivå 3 byttes ut mot en

två-dimensionell kod, se appendix. Två-dimensionella koder till ­

varatar även beroende i vertikalled, vilket bör medföra en för­

bättrad kompression i förhå llande till de en -dimensione lla koderna.

För undvikande av felfortplantning används den en-dimensionella MHC på var fjärde li nje.

I tabell 5 visas resultatet, vilket som väntat är bättre än alla de övriga koderna , inklusive ~1HC.

Dok . nr o H2D MH C

1 20 , 981 17 , 040

2 21 , 339 16 , 835

3 11 ' 04 7 9 , 256

4 6 , 031 5 , 535

5 10 , 813 8 , 980

6 14 , 360 10 , 960

7 5 , 318 4 , 995

8 10 , 471 8 ,3 59

Mede lv . 12 , 545 10 , 245

Tabel l 5 : Prestanda f ör t v~dimens i onell kod

15 .

8. RESULTAT

En sammanfattning av resultaten ges i f igur 5. Sändningst iden i genomsnitt över de 8 dokumenten, med sänd ningshastigheten 4800 baud, jämförs i histogramform.

Trots den finare upplösningen ligger al la ti derna på 100 s eller mindre. översatt till den grövre upplösningen sku l le detta innebära högst ca 50 s .

Tra ns mi ssionstid (s)

2 mi n . f- -

100

1 min . !- - - - - ~ - - - - - - - - - ..... - - - - r - - - - - -

50

Kod H3 HSGH HSGHM H2D MHC

Fi g . 5 : Histogram Bver ge no ms nittli ga transmissionit ide r

16.

9. REFERENSER

[l] CCITT Study Group XIV, Graphic Sciences, Inc. et al :

"Modified Huffman Code". Temp . doc. No . 11, Sept. 1976.

[2] D.A. Huffman: "A Method for the Construction of Minimum

Redundancy Codes". Proc. IRE, Vol. 40, Sept. 1952, pp. 1098-

11 o l.

[3 ] Eva Kornfeldt, Lars Wallin: "Studium av två endimensionella

koder för faksimil överföring". 1978- 02- 09, Internskrift L iTH ­

ISY-I-0201.

17.

l O. AP P END IX

Tem por a ry Document No . 39 - E

CC ITT (Revised)

STU DY GROUP XI V

Kyoto 7- 15 No ve mber 1979

SOURCE

TITLE

Membe rs

Ori gi na l English

Sub - Working Grou p on 2- di mens i onal coding

Proposed Addit i o n to Draft Recomme ndat i on T . 4 .

~sta nda r d i zation of Group 3 Fa c simile Apparatus

for Document Transmission -

of the Su b- Work ing Gr oup :

Cha irma n : Dr . A. H. Robinson ( BPO)

Secretary: ~1 r • C.Jaco bson (Xe r ox Corp . )

Mr . p . Se gi n FRG

Dr . K • Kobayashi NTT J a pan

Mr. T. Yamamoto NTT J a pan

Mr . K. Kobayashi KOD Japan

Dr . Y. Yamazak i KOD J apan

fVl r • A • T. Be nce BPO UK

fVl r. D. Bodson NC S USA

Dr . A • c . Schmidt A T&: T USA

Mr . M. E. Logiadis RCA Global Com . USA

Mr . F. Smi th I BM Eur ope Franc e

Dr . G • Goertzel IBM Eur ope France

Dr . J . Mi t c hell IBM Europe France

Mr . R. Somme r Si emens FRG

Dr . E . Van Lantsho o t Ka lle Infotec UK UK

Mr . T. McCullough 3M USA

Mr . R • T . Clout i e r Burroughs Corp . USA

Proposed Addi tion to Draft Recommendation T. 4 .

4 . 2 Two - dimensional coding scheme

The t wo- dimensional coding scheme is an opt ional extens i on

of the one - dimensional coding scheme specified in Paragraph 4 . 1

and is as f ollows:

a) DATA

( 1) Parameter K

I n order to limit the disturbed area in the event of trans ­

mission errors , after each line coded one - dimensionally at most

K- 1 successive lines shall be coded two - di mensionally .

The value of K shall be set as follo ws :

Norma l resolution standard : K=2

Higher resolution standard : K=4

Nate 1 : Same admini strations pointed out that for higher r eso ­

lution K may opt i onally be set to a lowe r value .

Nate 2 : Same administrations reserved the right to approve

on ly such apparatus for us e in the facsi mile service

in their respecti ve countr ies wh ic h wil l be able to

produce a visible sign on its raceived f a csi mile mess ­

age indicating that two - dimensional coding has been

used in the transmission process .

(2) One - dimens i ona l coding

This conforms wi th the descri ption of I te m a) DATA,

Paragraph 4 . 1 .

(3) Two - dimens i onal coding

Thi s is a line - by - li ne coding method i n whi ch the posit i on

of each changing picture element on the current o r coding

line is coded wi th respect to the pos iti on of a correspond ­

i ng reference element situated on either the coding line

or the reference line which lies immed ia tely above the

coding li ne . After the coding line has been coded i t be ­

comes the reference line for the next coding line.

18.

(i) Definition of chang ing picture elements (see Figure 3)

A changing element is def ined as an element whose

"colo r " ( i . e . black or whi te) is different fro m that o f

the previous element along the same scan line .

aD The reference or starting chang i ng element on the

coding line . At the start of the coding lin e aD

is set on an imaginary white changing element

situated just before the first ele me nt on the

line . During the coding o f the coding line, the

position of aD is def i ned by the previous coding

m o d e • (s e e P a r a g r a p h 4 • 2 a ) ( 3 ) ( i i ) )

a1 The next changing element to the right of a o on

the c o ding line .

a2 The next changing e lement to the ri ght of a1 on

the c o ding line .

b1 The first changing element on the refere nce line

to the right of aD and of opposite color to aD .

b2 The ne xt c ha nging element to the righ t of b1 on

the r eference line .

reference li n:.<

coding line

Fi gure 3 - Changing picture elements

19 .

(ii) Coding modes

On e of three coding modes a r e e hosen according to the coding

proc e durs desc ribed in Paragraph 4 . 2 . a) (3) ( i ii) to c ode

t he pos iti on of e a ch changing e lement a long the coding lin a .

Examples of t he t hree coding mod es are giv en in Fi gures 4 , 5

and 6 .

i . Pass mode

This mode i s i de ntified when t he pos i tion o f b2 li es to

t he l e ft of a 1 •

Wh e n t hi s mode has been coded , a 0 i s set on the e l eme nt

o f the c oding li ne be l ow b2 in prepa r ati o n f or the ne xt

coding . ( i. e. on a0)

refere nce line

cod i ng lina

Fi gure 4 - Pass mode

However , the state whe re b2occurs just a bove a 1 , as sho wn

in Figure 5 , i s not cons i de red as a Pass mode .

referenc e l ine

c odi ng li ne

20.

Figur e 5 - An e xample not c orresponding to a Pass mode

ii Vertic a l mode

When this mode is identified, the position of a 1 is c oded

relative to t he pos iti on o f b1 • The relative distance a 1b1

can takeon one of seven values V(O) , VR(1) , VR(2), VR( 3),

VL ( 1), VL (2) , VL (3) , each o f which i s r epresen te d by a

separate code word . The subscripts R and L indicate that

a 1 i s to the right or left respecti vely of b1 and the

number in braekets indicates the value of the distance

a 1b1 • After vertical mode coding has occured , the position

of a 0 is set on a 1 • (see Figur s 6)

iii Ha rizontal mode

When thi s mode is identified,both the runl engths a 0a 1 and

a 1a 2 are coded using the code wo rds H+M(a 0a 1 ) +M( a 1a 2 ) .

H is the flag code wo r d ' 001 ' taken from the t wo- dimensional

code table (Table 3) . M(a 0a 1 ) and M(a 1a 2 ) are codewo r ds

whic h represent the leng t h and color of the runs a 0a 1 and

a 1a 2 res pect ively and are taken from the appropriate white

or bla ck one - di mens i onal code tables (Tables 1 and 2) .

After a harizontal mode coding, the position of a 0 i s set

on a 2 • (see Fi gure 6)

reference line

coding line

Vert ical mode

Harizontal mode

Figure 6 - Vert ical mode and Harizontal mode

21.

(ii i) Coding pr ocedur s

The c oding pr oc edur s i de n t ifi es the c odi ng mode that is to

be us ed to code ea ch chang i ng e l ement a l ong t he codi ng li ne .

When one o f the three coding modes hes been i dent ifi ed , an

approp riate c odeword i s selected from the c ode table gi ven

i n Tab l e 3 . The c od i ng proc edurs i s formally defined by t he

f low di agram gi ve n in Fi gur s 9 .

Na te : I t does not affect compat i bi lity to r estrict the us e

of Pass mode in the encoder to a si ng l e Pass mode .

Var i at i ons of the algo r i t hm which do not affect comp ­

at i bi lity should be the subject of further study .

step 1

i. If a Pass mode is ide nt i f i ed this i s coded us ing the

codewo r d ' 0001 ' (Tab l e 3) . After thi s process i ng , picture

e l eme n t a 0 just unde r b2 i s rega r ded as the new sta r t i ng

pi cture e l emen t a 0 f o r the next c od i ng . (see Fig ur e 4)

i i . If a Pass mode i s not detected then proceed t o S tep 2 .

step 2

Datermine the absolute value of the relative distance a 1b 1

I f la 1 b 1k 3 ,

as shown i n Table 3 , a 1 b 1 is coded by Vertical mode ,

after whi c h position a1

i s r egarded as the new start i ng

pi eturs element a 0 fo r the next cod i ng .

If la1b1[> 3 ,

as shown i n Table 3 , fo ll owi ng Har i zontal mode code ' 001 ' ,

a 0a 1 a nd a 1a 2 are respectively coded by one - di mens i onal

c oding . Af ter this proesssing position a 2 is rega r ded

as the ne w starting pi cture element a 0 for t he next

coding .

( ii ii) Proesssing t he first and last pi eturs eleme nts

i n a lina .

i . Proesssing the first pie t ur s element .

The fir st start i ng pie t urs e lemen t a 0 on eac h coding

line i s i mag inarily set at a position just be fore the

fi r st picture element , a nd is regarded as a white pi ctur e

element . (see 4 . 2 (a) (3) (i))

22.

Th e first run length on a l ine a 0a 1 i s replaced by a 0a 1- 1 . There f ore , if the first run is black and i s deemed to be

coded by Harizonta l mode coding , then the first codeword

M(a 0a1

) earresponds to a white run o f length ze r o .

(see Fi gure 10 . 5)

ii . Proesssing the last pic tur e e lement

The coding of the c od i ng line c ontinues until the pos ition

o f the i magina r y c hang ing e l ement s i t uated ju s t a f ter the

l ast actual element has been coded . Thi s may be cod ed as

a 1 or a 2 • Also, if b1 and/or b2 are not detected at any

time du ring the coding of the li ne , they are posit i o ne d

o n the imaginary chang i ng eleme nt s i tuated j ust after the

l ast actual pieturs element on the reference line .

b) LI NE SYNCHRO NIZ ATI ON CODEWORD

To the end of every coded line i s added the end- of - li ne

( EDL) c ode word ' 000000000001 '. The EOL c odewo r d i s follo ­

wed by a single t ag bit which i ndi cates whether one - or

t wo - di mens i ona l c od ing i s used f or the ne x t l ine .

Format :

ED L+ 1

ED L+ D

one - di me nsional co ding of the next line

two - di mens ional coding of the next line

c) FI LL

d)

FILL is inse r ted betwee n a line of DA TA and the line

synchr onization s ignal,E DL+tag bit , but i s not i nserted

in DATA .

Format:

variable length string of O' s .

RETURN TO CO NTRO L (R TC )

The for mat used is six consecut i ve line synchronization

c odewords i . e . 6x( EOL+1) .

To further clarify the relationship of the signals def ined

here i n , Figures 7 and 8 are offered in the case of K=2 .

Figure 7 shows several scan lines of data starti ng at the

beg i nni ng of a transmit tad page . Fi gure 8 shows the last

severa l lines of a page .

23.

l

24 .

TAB LE 3

Two - di mensional code ta ble

MODE ELE MENTS TO NOTA TI ON CODEWORD BE CODED

PASS b 1 'b2 p 0001

HORIZONTAL a 0a 1 , a 1a 2 H 001 +M(a 0a 1 )+ M(a 1a 2 )

!\JO TE 1

VERTICAL a 1 JUST a 1b1=0 V(O ) 1

UNDER b1

a1 TO THE a 1b1=1 V R ( 1 ) 011

RIGHT OF

b1 a 1b1=2 V R (2) 000011

a 1b1=3 VR(3) 0000011

a1 TO TH E a 1b1=1 VL(1) 010

LEFT OF

b1 a 1b1=2 VL(2) 000010

a 1b1=3 VL(3) 0000010

2- D (extensions) 0000001xxx

1- D (extens i ons) 000000001xxx

NO TE 2

(Note 1) Code M( ) of Harizontal mode represents the

code wo rds in Tab les 1 & 2 , Paragr aph 4 . 1 .

( Nate 2 ) It i s suggested that Uneampressed mode i s re ­

cognized as an opt ional e xt ension of the t wo­

di mensiona l coding sche~e for Group 3 apparatus.

The bit as~ignment f or the xxx bits is 111 f or

the Uneamp r essed mode of operation . Th e code words

wi th thi s bit assignment a r e used to sw i tch i nta

Uneampressed mode . Table 4 gives an e xample of a

code table f or Une ampressed mode a nd the exit

from it .

l

l l l

! l

l

l

Exit

TABLE 4

Uneampressed mode code table

I maqe Pa t tern

1

01

001

0001

00001

00000

Image Pattern

o 00

ODD 0000

Code W ord

1

01

00 1

0001

00001

000001

Code Wo rd

00000011

00000001 T

000000001T

0000000001 T

00000000001T

T denotes a tag bi t which te lls the c olo r of

the next run . (black= 1 , white = O)

(Nate 3) Further study i s needed to define other un ­

specified xxx bi t assignments and their use

for any future extens i o ns .

25.

26 .

EOL D.!\ TA EOL DATA FILL EOL DATA +" 1 " (one - dim .) +" 0 " (two- di m.) +" 1" (one - dim .) ~

~T <T

;?:.T

T: Mi ni mum transmission t i me of a total scanni ng line

Figure 7 - Massage transmission (first part o f page )

~~DA TA l l

EDL DATA FILL EDL EDL EOL EOL EO L EOL Post - Messaga

+" 0 " (two-dim . ) +"1" +" 1 " +" 1 " +" 1" +" 1 " +"1"

RTC

OR

( EOL DATA I FILL

\ ~__+_'_' 1_'--"' i-(:_o_n_e_-_d_i_m_._)...Jl __ _l )

Fi gure B - Massage transmission (last part of page)

NO

NO

START

Ist of K Iines?

NO

EOL +O

putaojust before the Ist p1cture element

detect a 1

detect b1

detect b2

.l le f t of a ?

TYES

pass mode coding

puta0 justunder~

i la bJ! =::; 3 ?

NO

detect a2

harizontal mode coding

end of Iine?

YES

NO

YES

27

Figure 9 - Two - dimens i onal

Coding Fl ow Diagram

EOL +l l one-dimensional j

coding

vert ical mode coding

YES~,~--------------------------------------------~

end of page?

YE~

END

•

'

e) Coding examples

Figure 10 shows coding examples of the first part of scanning

lines and Figurs 11 coding examples of the last part , while

Figurs 12 sho ws other coding examples . The notations P , H a nd

V in the figures are , as shown i n Tab l e 3 , the symbols for

Pass mod e, Ha rizontal mo de and Vertical mode respectively .

28.

The pieturs elements ma r ked with bla ck spot indicate the cha ng ­

ing pietur s e le me nt to be coded .

1 1

1 1

0 p l a (J

1 10

l ! : ! ! l : r:F~::/ i . . l l

-"- __ _. __ _L__~ ' ~ ,

~ H(0 , 3) VR(1)

Figurs 10 - Coding examples first part of sca nning lin e

'

CD

1728

-~ / ; ;,/ . v ( o) , V(O )

172 8 /

/:.·· ,0:-t---+-~--t.~-r-r-1

;,-:·, • i •

0 V(O) , VL(2) , V(O)

1728

1728

0 v (o) ' VR(2 )

0 V(D) , VL(2) , V(O)

0 P, V(O)

•

1728

V(O) , H(7 , 0 )

Figure 11 - Codi ng examp l es last pa r t of s canning line

29 .

l

mode :

code : ~ r----. 0001 010 -1

Fig ur e 12 - Cod i ng examples

H(7 , 2)

001 1000 01 1 ------0001

30.