способ автоматического распознавания сигналов цветных факсимильных сообщений

Формула изобретения

1. Способ автоматического распознавания сигналов цветных факсимильных сообщений (ЦФС), включающий демодуляцию сигналов, обнаружение заданного образца демодулированного сигнала, подсчет числа повторений этого образца и вынесение решения о наличии сигналов цветных факсимильных сообщений, если величина числа повторений заданного образца больше заданной, отличающийся тем, что производят обнаружение дополнительных эталонных образцов кодовых комбинаций в демодулированной двоичной последовательности, определяют локальные статистики (i, k, I, m, r), соответствующие числу появлений каждого из дополнительных эталонных образцов кодовых комбинаций в двоичной последовательности, определяют величину глобальной статистики Y, равную сумме величин локальных статистик, и выносят решение о наличии ЦФС, если величина глобальной статистики Y превышает величину заданного глобального порога M, а величины локальных статистик не превышают соответствующих им локальных порогов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят формирование цепочки текущих дополнительных "эталонных" образцов кодовых комбинаций, сравнивают структуру текущей цепочки со структурой цепочек из банка эталонных цепочек и принимают решение о наличии ЦФС, если структура текущей цепочки образцов соответствует одной из структур банка эталонных цепочек.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распознавания и селекции заданных видов сигналов цветных факсимильных сообщений при обработке факсимильных сообщений в аналоговых и цифровых линиях связи.

Известен способ распознавания сигналов заданных видов факсимильных терминалов [Пат. США №5862202, МПК⁷ Н04М 11/00], предусматривающий использование стандартного факсимильного аппарата и персонального компьютера и обеспечивающий распознавание заданных видов факсимильных терминалов по заданным телефонным номерам, полученным путем декодирования номера, переданного факсимильным терминалом, поиска этого номера в соответствующей таблице, и, при наличии для него соответствующего адреса для сети Интернет, преобразование полученного факсимильного сообщения в компьютерный файл и передачу его к получателю по его адресу в сети Интернет, а при отсутствии - передачу декодированного номера по телефонной линии, соединение этой линии с приемным факсимильным терминалом и отсылку ему соответствующего факсимильного сообщения.

Недостатком данного изобретения является низкая достоверность распознавания и селекции кодированных сигналов передачи цветных факсимильных сообщений [ITU-T Rec. T.81. "Information technology - Digital compression and coding of continuous-tone still images -Requirements and guidelines" (09/92)] в потоке кодированных сигналов факсимильных передач других видов, например черно-белых [ITU-T Rec. T.4. "Standardization of Group 3 facsimile terminals for document transmission" (04/99)], поскольку факсимильный терминал с одним и тем же номером может передавать как черно-белые, так и цветные сообщения.

Известен способ автоматического распознавания видов сигналов в телефонной линии связи [Пат. США №5870458, МПК⁷ Н04М 11/00], основанный на обнаружении вызывного сигнала факсимильного терминала, передаваемого вызывающим факсимильным терминалом, реверсировании модемом данных первоначального или несущего сигналов, образованных при передаче несущей комбинации сигнала контроля посылки вызова и сигнала подтверждения приема данных, а также на автоматическом распознавании номера вызывающего факсимильного терминала.

Недостатком данного изобретения также является низкая достоверность распознавания кодированных сигналов передачи цветных факсимильных сообщений в потоке кодированных сигналов факсимильных сообщений других видов, например штриховых и полутоновых, так как вызывной сигнал может передаваться как при передаче черно-белых, так и цветных факсимильных сообщений.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ распознавания факсимильной передачи [Пат. США №5892816, МПК⁷ Н04М 11/00; H04N 1/32], основанный на обнаружении сигналов факсимильной преамбулы (двоичной кодированной последовательности заданного вида - частотно-модулированной (ЧМ) преамбулы) [ITU-T Rec. T.30. Procedures for document facsimile transmission in the general switched telephone network (07/2003)] в начале каждого факсимильного вызова, измерении и накоплении отсчетов сигнала в частотных областях, соответствующих каждой из двух ЧМ-поднесущих частот, оценке величины их отношения, демодуляции сигнала, обнаружении заданного образца демодулированного сигнала, подсчете числа повторений этого образца и вынесении решения о наличии факсимильной передачи, если величины отношения и числа повторений заданного образца больше заданных.

Недостатком данного изобретения является низкая достоверность распознавания кодированных сигналов передачи цветных факсимильных сообщений в потоке кодированных сигналов факсимильных сообщений других видов, поскольку ЧМ-преамбула передается как в случае черно-белых, так и цветных факсимильных сообщений.

Целью изобретения является повышение точности автоматического распознавания кодированных сигналов цветных факсимильных сообщений заданного вида в потоке кодированных сигналов черно-белых факсимильных сообщений.

Цель достигается тем, что в известном способе, включающем демодуляцию сигналов, обнаружение заданного образца демодулированного сигнала, подсчет числа повторений этого образца и вынесение решения о наличии сигналов цветных факсимильных сообщений, если величина числа повторений заданного образца больше заданной, согласно изобретению производят обнаружение дополнительных эталонных образцов кодовых комбинаций в демодулированной двоичной последовательности, определяют локальные статистики (i, k, l, m, r), соответствующие числу появлений каждого из дополнительных эталонных образцов кодовых комбинаций в двоичной последовательности, определяют величину глобальной статистики Y, равную сумме величин локальных статистик, и выносят решение о наличии ЦФС, если величина глобальной статистики Y превышает величину заданного глобального порога M, а величины локальных статистик не превышают соответствующих им локальных порогов. Для снижения уровня ложных срабатываний формируют цепочки текущих дополнительных "эталонных" образцов кодовых комбинаций, сравнивают структуру текущей цепочки со структурой цепочек из банка эталонных цепочек и принимают решение о наличии ЦФС, если структура текущей цепочки образцов соответствует одной из структур банка эталонных цепочек.

Сопоставительный анализ со способом, выбранным в качестве прототипа, показывает, что заявляемый способ отличается новыми операциями: обнаружения дополнительных эталонных образцов кодовых комбинаций в демодулированной двоичной последовательности, определения локальных статистик (i, k, l, m, r), соответствующих числу появлений каждого из дополнительных эталонных образцов кодовых комбинаций в двоичной последовательности, определения величины глобальной статистики Y, равной сумме величин локальных статистик, и вынесения решения о наличии ЦФС, если величина глобальной статистики Y превышает величину заданного глобального порога M, а величины локальных статистик не превышают соответствующих им локальных порогов, и, кроме того, формирования цепочек текущих дополнительных "эталонных" образцов кодовых комбинаций, сравнения структуры текущей цепочки со структурой цепочек из банка эталонных цепочек и принятия решения о наличии ЦФС, если структура текущей цепочки образцов соответствует одной из структур банка эталонных цепочек.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Изобретение имеет "изобретательский уровень", т.к. оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.

Изобретение может быть использовано в различных областях промышленности, а именно связанных с техникой передачи и обработки изображений, с информационно-вычислительной техникой, а также в других областях народного хозяйства, и соответствует критерию "промышленная применимость".

На чертеже представлена блок-схема алгоритма автоматического распознавания кодированных сигналов цветных факсимильных сообщений.

Алгоритм состоит в последовательном выполнении следующих шагов.

1. Начальное состояние. Ввод числа совпадений текущей кодовой комбинации (КК) и эталонных КК М, а также значения минимальной длины анализируемой входной двоичной последовательности (ВДП)L_п.

2. Сумма распознанных КК ЦФС Y равна 0. Значение длины проанализированной ВДП, q равна 0. Выбор некоторого произвольного бита для начала СА и выделение цепочки из Q бит.

3. Выделение КК длиной 1 байт и сравнение ее со значением FFh. В случае успеха - увеличение q на 8 и переход к шагу 5, иначе переход к шагу 4.

4. Инкремент q. Если значение длины неанализированной ВДП меньше L _п, то переход к шагу 2, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

5. Выделение КК длиной 1 байт. Если значение КК равно FFh, то переход к шагу 6, иначе - наложение маски вида FCh и переход к шагу 7.

6. Если значение длины непроанализированной ВДП больше L _п, то переход к шагу 5, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

7. Выделение в левой анализируемой части ВДП текущей КК и последовательное сравнение ее с эталонными КК.

8. Проверка значения k. Если оно равно 0, осуществляется переход к шагу 9. Иначе - к 11.

9. Если текущая КК совпадает с заданной эталонной КК A_SOI (специфицирующей начало изображения), то переход к шагу 10, иначе - переход на шаг 4.

10. Инкремент значения k. Если значение k больше 1, тогда - переход к шагу 24, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

11. Если текущая КК совпадает с заданной эталонной КК А_APPn (специфицирующей тип приложения), то происходит инкремент m и переход к шагу 12, иначе - переход к шагу 13.

12. Если значение m больше 16, тогда - переход к шагу 24, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

13. Если текущая КК совпадает с заданной эталонной КК A_DQT (специфицирующей начало таблицы квантования), то происходит инкремент n и переход к шагу 14, иначе - переход на шаг 15.

14. Если значение n больше 4, тогда - переход к шагу 24, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

15. Если текущая КК совпадает с заданной эталонной КК A_SOFn (специфицирующей начало фрейма), то происходит инкремент r и переход к шагу 16, иначе - переход на шаг 17.

16. Если значение r больше 12, тогда - переход к шагу 24, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

17. Если текущая КК совпадает с заданной эталонной КК A _DHT (специфицирующей начало таблицы Хаффмана), то происходит инкремент 1 и переход к шагу 18, иначе - переход на шаг 19.

18. Если значение l больше 16, тогда - переход к шагу 24, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

19. Если текущая КК совпадает с заданной эталонной КК A _SOS (специфицирующей начало сегмента данных ЦФС), то происходит переход к шагу 20, иначе - переход на шаг 4.

20. Если значение m больше 0, то - переход к шагу 21, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

21. Если значение i больше 0, то - переход к шагу 22, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

22. Если значение r больше 0, то - переход к шагу 23, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

23. Если значение l больше 1, то - переход к шагу 24, иначе принимается негативное решение «Не ЦФС» и остановка алгоритма.

24. Увеличение q на 8 и вычисление Y.

25. Если значение Y не достигло порога принятия решения М, то переход к шагу 3, иначе - переход к шагу 26.

26. Если текущая цепочка образцов совпала хотя бы с одной из структур банка эталонных цепочек, то принимается позитивное решение «ЦФС» с последующей остановкой распознающего алгоритма. Иначе - переход к шагу 3.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Исходно значения всех переменных (i, k, l, m, r, Y - где k=0(1)1 - текущее число распознанных кодовых комбинаций (КК) A_SOI; i=1(1)4 - текущее число распознанных КК A_DQT; r=1(1)12 - текущее число распознанных КК A_SOF; l=2(1)16 - текущее число распознанных КК A_DHT; m=1(1)16 - текущее число распознанных КК А_APP, Y=(k+i+r+l+m)) устанавливаются равными "0". Затем производится анализ демодулированной двоичной последовательности объема Q (бит) путем "побитового" (с величиной шага 1 бит) сдвига вправо "скользящего окна анализа" W (размером 1 байт) с последующим поиском и обнаружением текущей кодовой комбинации (КК) вида А _F. При обнаружении КК А_F осуществляется последовательный "побайтовый" (с величиной шага 8 бит) сдвиг окна W вправо до тех пор, пока не будет обнаружена КК, отличная от А_F. Затем производится выделение этой очередной текущей КК вида A_S (a _8s, а_7s...а_1s ) (размера 1 байт) и сравнение ее с КК вида A _SOI. В случае совпадения производится инкремент локальной статистики "k" и побайтовый сдвиг окна W вправо до обнаружения очередной КК А_F. В случае несовпадения осуществляется побитовый сдвиг окна W вправо до обнаружения очередной КК А_F. Затем производится выделение КК, следующей за А_F, и последовательное ее сравнение с каждой из эталонных КК из заданного множества {А _APP, A_DQT, A_SOF , А_DHT, A_SOS}. В случае совпадения A_S с одной из эталонных КК из подмножества {А_APP, A _DQT, A_SOF, А_DHT } производятся операции инкремента соответствующей ей локальной статистики (i, r, l или m - исходно равных "0"), проверки условия непревышения каждой локальной статистикой соответствующей заданной величины (k k_max, i i _max, r r_max, l l_max и m m_max) и вычисления глобальной статистики Y. Затем окно W сдвигается на байт вправо, и анализ возобновляется с поиска КК А_F и циклическим повторением указанных выше операций до обнаружения КК вида A _SOS или до достижения окном W последнего байта ВДП (в последнем случае выносится решение "Не ЦФС"). При этом производится формирование текущей цепочки, составленной из обнаруженных КК из множества {A_SOI, А_АРР , A_DQT, A_SOF, A _DHT, A_SOS}. В случае обнаружения КК вида A_SOS производится сравнение величины глобальной статистики Y с априорно заданным порогом M, при превышении которого (Y>M) выносится решение о принадлежности ВДП классу ЦФС (величина порога М выбирается порядка М=7÷9). В противном случае принимается решение "Не ЦФС".

Способ реализуется на базе использования однокристальной микро-ЭВМ (ОЭВМ) или ПЭВМ с процессором PENTIUM, обеспечивающих ввод данных кодированного факсимильного сообщения объема 50-500 кбайт в память ОЭВМ/ПЭВМ и последующую арифметико-логическую обработку этих данных.

Способ позволяет на базе введенных операций использовать зависимость между структурой текущей цепочки кодовых комбинаций кодированных сигналов цветного факсимильного сообщения и структурами допустимых цепочек в банке эталонных цепочек, а также зависимость между видом эталонных КК и допустимым числом их появлений в кодированной последовательности сигналов цветных факсимильных сообщений и тем самым повысить точность распознавания заданных фрагментов в кодированном цветном факсимильном сообщении.

Таким образом, введение операций обнаружения дополнительных эталонных образцов кодовых комбинаций в демодулированной двоичной последовательности, определения локальных статистик (i, k, l, m, r), соответствующих числу появлений каждого из дополнительных эталонных образцов кодовых комбинаций в двоичной последовательности, определения величины глобальной статистики Y, равной сумме величин локальных статистик, вынесения решения о наличии ЦФС, если величина глобальной статистики Y превышает величину заданного глобального порога M, а величины локальных статистик не превышают соответствующих им локальных порогов, а также формирования цепочек текущих дополнительных "эталонных" образцов кодовых комбинаций, сравнения структуры текущей цепочки со структурой цепочек из банка эталонных цепочек и принятия решения о наличии ЦФС, если структура текущей цепочки образцов соответствует одной из структур банка эталонных цепочек, позволяет при распознавании ЦФС повысить точность распознавания, значительно сократить объем анализируемой выборки за счет пропуска малоинформативных участков входной кодированной последовательности сообщения и упростить процедуру синтаксического анализа за счет применения ограниченного набора эталонных структур исследуемых КК.