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ETRE
(23)
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Est-a
(13)
[8][_]
Tre
(6)
[9][_]
Appa
(5)
[10][_]
DANS
(3)
[11][_]
Grou
(2)
[12][_]
Fre
(2)
[13][_]
Tir
(1)
[14][_]
Sepa
(1)
[15][_]
Physical
(5/ 15)
[16][_]
4 bits
(6)
[17][_]
15 N
(4)
[18][_]
8 bits
(3)
[19][_]
12 bits
(1)
[20][_]
16 N
(1)
[21][_]
Molecule
(3/ 4)
[22][_]
DES
(2)
[23][_]
Cha-
(1)
[24][_]
E222
(1)
[25][_]
Company Reg No.
(1/ 1)
[26][_]
ici 267
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514969A1
Family ID 2005327
Probable Assignee Codex Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE CODAGE D'UN TRAIN DE CARACTERES AVEC
COMPRESSION DE L'INFORMATION
Abstract
_________________________________________________________________
UN TRAIN DE CARACTERES D'ORIGINE DANS LEQUEL LES CARACTERES
APPARAISSENT AVEC DES FREQUENCES RELATIVES QUI VARIENT DANS LE TEMPS
EST CODE DANS UN CODEUR 14 EN UN TRAIN DE MOTS DE CODE AVANT D'ETRE
TRANSMIS PAR UNE LIAISON 20 VERS UN DECODEUR 24 QUI REDONNE LE TRAIN
DE DONNEES D'ORIGINE. LES MOTS DE CODE SONT REPARTIS EN TROIS GROUPES
DONT LES MOTS COMPRENNENT RESPECTIVEMENT UN, DEUX ET TROIS SOUS-MOTS.
LE CODEUR DETERMINE CONTINUELLEMENT LA FREQUENCE D'APPARITION DES
CARACTERES D'ORIGINE ET IL CODE CEUX-CI DE FACON A AFFECTER UN MOT DE
CODE A UN SEUL SOUS-MOT AUX CARACTERES D'ORIGINE AYANT LA FREQUENCE
D'APPARITION LA PLUS ELEVEE, TANDIS QUE LES CARACTERES D'ORIGINE LES
MOINS FREQUENTS SONT CODES AVEC TROIS SOUS-MOTS.
Description
_________________________________________________________________
DISPOSITIF DE CODAGE D'UN TRAIN DE
CARACTERES AVEC COMPRESSION DE L'INFORMATION
La presente invention concerne le codage d'un train de caracteres
d'origine en un train de mots de code plus court, et le decodage des
mots de code.
Differents caracteres d'origine peuvent apparal-
tre avec differentes frequences dans un train de caracte-
res d'origine Le fait de coder sous forme de mots de code plus courts
les caracteres d'origine qui apparaissent plus frequemment permet de
reduire la longueur du train de mots
de code Les frequences relatives d'apparition de diffe-
rents caracteres d'origine peuvent changer au cours du temps.
L'invention consiste de facon generale en un dis-
positif destine a coder un train de caracteres d'origine en un train
de mots de code, chacun des caracteres d'origine ayant une frequence
d'apparition dans le train de caracteres
d'origine qui est susceptible de varier dans le temps Cha-
cun des mots de code appartient a un groupe parmi un ensem-
ble de groupes de mots de code et les mots de code dans les groupes
respectifs comprennent des nombres respectifs differents de sous-mots
Le dispositif comprend un codeur destine a coder chacun des caracteres
d'origine sous la forme de l'un des mots de code, les caracteres
d'origine apparaissant le plus frequemment etant codes sous la forme
de mots de code ayant moins de sous-mots; et un selecteur de taille de
groupe destine a remplacer par de nouveaux
nombres les nombres de mots de codes appartenant respective-
ment a certains des groupes, mais pas a tous, et a recalcu-
ler les nombres de mots de code appartenant aux autres grou-
pes, sur la base des nouveaux nombres, grace a quoi une
partie au moins du train de mots de code est raccourcie.
Un autre aspect de l'invention fait intervenir un dispositif de contr
8 le destine a compter le nombre d'appa ritions, dans le train de
caracteres d'origine, de chaque caractere d'origine dans un ensemble
comprenant moins de la totalite des caracteres d'origine, et un
selecteur de taille de groupe qui reagit au dispositif de contr 8 le
en
changeant les nombres de mots de code appartenant respecti-
vement aux groupes, grace a quoi une partie au moins du
train de mots de code est raccourcie.
Un autre aspect de l'invention porte sur un dispo-
sitif dans lequel les mots de code appartiennent a un pre-
mier, a un second ou a un troisieme groupe de mots de code, et les
mots de code qui appartiennent aux premier, second et troisieme
groupes comprennent respectivement un, deux et trois sous-mots Le
dispositif comprend un codeur destine a coder un premier ensemble des
caracteres d'origine sous la forme de mots de code appartenant au
premier groupe, un second ensemble des caracteres d'origine sous la
forme de mots de code appartenant au second groupe, et un troisieme
ensemble des caracteres d'origine sous la forme de mots de
code appartenant au troisieme groupe, les caracteres d'ori-
gine apparaissant le plus frequemment etant codes sous la
forme de mots de code ayant un plus petit nombre de sous-
mots; et un selecteur de taille de groupe destine a charger les
nombres de mots de code appartenant respectivement aux premier, second
et troisieme groupes, sous la dependance de variations de la frequence
d'apparition, grace a quoi une
partie au moins du train de mots de code est raccourcie.
Dans des modes de realisation/avantageux,le selec-
teur de taille de groupe est connecte de facon a remplacer par un
nouveau nombre le nombre de mots de code appartenant a l'un des
groupes, et a recalculer les nombres de mots de code appartenant aux
autres groupes, directement a partir
du nouveau nombre.
Un autre aspect de l'invention porte sur un appa-
reil comprenant un dispositif de determination de rang de frequence
d'apparition, destine a affecter a chacun des caracteres d'origine un
rang correspondant a sa frequence d'apparition relative estimee
courante dans le train de caracteres d'origine; un codeur destine a
coder en un mot
de code ayant un sous-mot, conformement a un code selection-
ne, chacun des caracteres d'origine,ayant un rang ne depas-
sant pas un premier nombre selectionne, a coder sous la for-
me d'un mot de code ayant deux sous-mots chacun des carac-
teres d'origine ayant un rang superieur au premier nombre et ne
depassant pas un second nombre, et a coder sous la forme d'un mot de
code ayant trois sous-mots chacun des
caracteres d'origine ayant un rang superieur au second nom-
bre, le second nombre etant fixe par la valeur du premier nombre; un
dispositif de controle destine a compter le nombre d'apparitionsdans
le train de caracteres d'origine, de chaque caractere d'origine dans
un ensemble ne comprenant pas la totalite des caracteres d'origine; et
un selecteur qui fonctionne sous la dependance du dispositif de
controle de facon a mettre a jour le premier nombre pour lui donner
une nouvelle valeur, lorsque la nouvelle valeur raccourcit une partie
au moins du train de mots de code et de facon a
recalculer le second nombre a partir du premier nombre.
Dans des modes de realisation preferes, l'ensemble
ne comprenant pas la totalite des caracteres d'origine com-
prend les caracteres d'origine pour lesquels le nombre de sous-mots
dans les mots de code associes serait change par des changements du
premier nombre et du second nombre, et en particulier les caracteres
d'origine ayant des rangs egaux au premier nombre, au premier nombre
diminue d'une unite, et a chaque nombre compris entre le second nombre
moins le nombre de sous-mots dans l'alphabet de sous-mots,
et le second nombre plus le nombre de sous-mots dans l'alpha-
bet de sous-mots, diminue d'une unite; le dispositif de controle
comprend un compteur destine a compter en sens
croissant a partir d'une valeur mediane pour chaque appari-
tion des caracteres d'origine ayant des rangs egaux au pre-
mier nombre et au premier nombre diminue d'une unite, et a compter en
sens decroissant pour chaque apparition des caracteres d'origine ayant
des rangs egaux a chaque nombre entre le second nombre moins le nombre
de sous-mots dans l'alphabet de sous-mots, et le second nombre plus le
nombre de sous-mots dans l'alphabet de sous-mots, diminue d'une
unite, tandis que le selecteur comprend un additionneur des-
tine a augmenter -le premier nombre d'une unite lorsque le
compteur atteint une valeur superieure et a diminuer le pre-
mier nombre d'une unite lorsque le compteur atteint une valeur
inferieure; le code selectionne est change lorsque le premier nombre
est mis a jour pour prendre une nouvelle valeur; et il existe
egalement un decodeur destine a decoder le train de mots de code pour
donner le train de caracteres d'origine, le decodeur comprenant un
dispositif
de determination de rang de frequence d'apparition de deco-
deur, destine a determiner pour chacun des caracteres d'origine dans
l'alphabet d'originele rang qui correspond a sa frequence d'apparition
relative estimee courante, et le decodeur determine directement a
par-tir des mots de code presents dans le train de mots de code quel
est, parmi les codes qui peuvent etre selectionnes, celui qui a ete
utilise
pour le codage.
Un autre aspect de l'invention porte sur un dispo-
sitif destine a coder un train de caracteres d'origine en un train de
mots de code, chacun des caracteres d'origine ayant une frequence
d'apparition dans le train de caracteres d'origine qui varie dans le
temps Le dispositif comprend une memoire de rang destinee a
enregistrer le rang qui correspond a la frequence d'apparition
relative estimee courante de chaque caractere d'origine dans le train
de caracteres d'origine, et un dispositif de mise a jour de
rang destine a permuter le rang de chaque caractere d'origi-
ne qui apparait dans le train de caracteres d'origine, avec le rang de
celui des caracteres d'origine qui a le rang immediatement inferieur,
a moins que le caractere d'origine
qui apparait dans le train ait le rang le plus faible possi-
ble. Un autre aspect de l'invention porte sur un dispo- sitif qui
comprend: un codeur destine a coder sous la forme d'un mot de code
ayant un sous-mot chacun des caracteres d'origine ayant un rang de
depassant pas un premier nombre selectionne, a coder sous la forme
d'un mot de code ayant deux sous-mots chacun des caracteres d'origine
ayant un rang superieur au premier nombre et ne depassant pas un
second nombre, et a coder sous la forme d'un mot de code ayant trois
sous-mots chacun des caracteres d'origine ayant un rang superieur au
second nombre, le second nombre etant fixe par la valeur du premier
nombre; un modificateur de codage pour les mots a deux sous-mots,
destine a diviser par 16 tout mot de code ayant deux sous-mots et dont
le dernier sous-mot est zero, et a additionner le resultat a 15 plus
le produit de 15 par le premier nombre, pour donner un mot de code
revise; et un modificateur de codage pour les mots de code a trois
sous-mots, destine a diviser par 16 tout
mot de code ayant trois sous-mots et dont le dernier sous-
mot est zero, a additionner le resultat a 3573 plus le second nombre
et, si le mot de code resultant est inferieur a 3856, a soustraire 16
du mot de code resultant, pour
donner un mot de code revise.
L'invention permet un codage adaptatif rapide et.
efficace d'un train de caracteres d'origine pour donner un train de
mots comprime; le code change pour s'adapter a des changements de la
frequence d'apparition relative des caracteres d'origine, afin de
minimiser la longueur du
train de mots de code; les adaptations de code sont effec-
tuees rapidement et economiquement en changeant seulement une variable
independante, a partir de laquelle les autres nombres qui
interviennent peuvent 8 tre recalcules aisement et le decodeur peut
s'adapter automatiquement a des codes qui changent, sur la base des
mots de code recus, sans necessiter l'emission de signaux speciaux de
commutation de
code du codeur vers le decodeur.
L'invention sera mieux comprise a la lecture de
la description qui va suivre d'un mode de realisation, donne
a titre d'exemple non limitatif La suite de la description
se refere aux dessins annexes sur lesquels: -
La figure 1 est un schema synoptique d'un systeme
de codage-decodage.
La figure 2 est un tableau representant une
sequence de codage caracteristique.
La figure 3 est un schema synoptique du codeur de
la figure 1.
La figure 4 est un schema synoptique du decodeur
de la figure 1.
Les figures 5 A a 5 D sont des organigrammes du
processus de codage.
Les figures 6 A-6 D sont des organigrammes du pro-
cessus de decodage.
Structure d'ensemble et fonctionnement Sur la figure 1, le terminal 10
genere un train de caracteres d'origine sur la ligne 12, sous forme de
tensions, de courants, de frequences ou d'autres parametres
representant des elements binaires Le codeur 14 recoit les caracteres
d'origine sur son acces 16 et il les code en un train de mots de code
binaires qui sont emis par l'acces 18 sur la liaison 20 Le nombre de
bits dans le train de mots de code est generalement inferieur au
nombre de bits dans le train associe de caracteres d'origine La
forme des mots de code permet d'effectuer un decodage inde-
pendant pour obtenir le train initial de caracteres d'origi-
ne. La liaison 20 peut remplir diverses fonctions,
parmi lesquelles la modulation et la demodulation, la commu-
tation, l'enregistrement et la detection/correction des erreurs de
transmission, mais, dans tous les cas, la liaison applique finalement
a l'acces 22 du decodeur 24 une sequence de mots de code identique a
celle qu'elle a recue du codeur 14 Le decodeur 24 decode les mots de
code pour donner un train de caracteres d'origine identique au train
recu sur l'acces 16, et il les applique par l'acces 26 a la
ligne 28 qui les transmet au terminal 30.
Un autre train de donnees peut circuler simultane-
ment dans le systeme dans la direction opposee, et pour ce train, le
decodeur 24 fonctionne en codeur et le codeur 14
fonctionne en decodeur.
Chaque caractere d'origine est l'un des 256 octects possibles Chaque
mot de code est constitue par 1, 2 ou 3
sous-mots (appeles fragments) de quatre bits chacun.
En general, la premiere etape dans le processus de codage consiste a
ordonner les 256 caracteres d'origine par ordre de frequence
d'apparition decroissante dans le train d'origine Le codeur conserve
deux tables dont l'une est une liste de rangs (de O a 255) dans
l'ordre des caracteres d'origine, dans laquelle la iieme rubrique est
le rang du
iieme caractere d'origine; et la seconde table est une lis-
te des caracteres d'origine (de O a 255) classes par rang,dans
laquelle la iieme rubrique estle caractere d'origine de rang i.
Lorsqu'un caractere d'origine de rang r apparait dans le train
d'origine, les deux tables sont mises a jour de facon que le rang de
ce caractere d'origine devienne r 1
(s'il n'est pas deja egal a zero), et de facon que le carac-
tere d'origine qui avait le rang r 1 prenne le rang r.
Les deux tables sont donc constamment mises a jour pour tra-
duire les frequences d'apparition relatives des caracteres
d'origine Le rang (avant la mise a jour des tables) de cha-
que caractere d'origine apparaissant dans le train d'origine
determine le mot de code sous la forme duquel il sera code.
Pour effectuer le codage, les 256 caracteres
d'origine possibles sont divises en trois groupes Les carac-
teres d'origine ayant des rangs allant de zero a un premier nombre (N
4 E) sont codes sous la forme de mots de code a un seul fragment, ceux
dont les rangs vont de N 4 E a un second nombre (N 8 E 1) sont codes
sous la forme de mots de code a deux fragments, et ceux dont les rangs
vont de N 8 E a un troisieme nombre (NL) sont codes sous la forme de
mots de code a trois fragments. La determination de N 4 E, N 8 E et NL
est regie par l'egalite dite de Kraft:
N 4 E + (N 8 E N 4 E) + NL N 8 E 1
NS NS NS
dans laquelle NS est le nombre de fragments differents dis-
ponibles et NL est un nombre selectionne (ici 267) qui est au moins
aussi grand que le nombre de caracteres d'origine possibles Dans le
cas present, chaque fragment comporte 4 bits, ce qui permettrait
normalement d'avoir 16 fragments differents, mais le fragment 0000 est
specifie comme etant un fragment illegal, ce qui donne NS 15, et
l'egalite de Kraft devient:
N 4 E N 8 E N 4 E NL N 8 E
+ + 3
15 15
Lorsque N 4 E est incremente d'une unite (c'est-a-dire lorsqu'un
caractere d'origine de plus est ajoute au groupe code sous la forme de
mots de code a un seul fragment), l'egalite necessite que NL N 8 E
soit incremente de 15 et que N 8 E N 4 E soit decremente de 14
Inversement, si N 4 E est decremente d'une unite, NL N 8 E doit 8 tre
decremente
de 15 et N 8 E N 4 E doit etre incremente de 14 Par conse-
quent, si le caractere d'origine de rang N 4 E apparait plus souvent
que les caracteres d'origine de rangs N 8 E 15 A N 8 E 1, N 4 E doit
etre incremente d'une unite (c'est-a-dire qu'un caractere d'origine
supplementaire doit etre ajoute au groupe qui est code sous la forme
de mots de code a un seul fragment); et N 4 E doit 8 tre decremente
d'une unite si
le caractere d'origine de rang N 4 E i apparait moins fre-
quemment que les caracteres d'origine de rangs N 8 E A
N 8 E + 14, du fait que ceci raccourcira le train code.
On selectionne N 4 E et N 8 E en comptant a partir d'une valeur
mediane (par exemple 64), en sens croissant pour chaque apparition des
caracteres d'origine de rangs N 4 E 1 et N 4 E et en sens decroissant
pour chaque apparition des caracteres d'origine de rangs N 8 E-15 A N
8 E + 14. Lorsque ce compte depasse un premier seuil (par exemple
128), N 4 E est incremente; et lorsque-le compte tombe en dessous d'un
second seuil (par exemple 0), N 4 E est decremente Une fois que N 4 E
est determine, la valeur de N 8 E est recalculee
conformement a l'egalite de Kraft.
L'etape suivante consiste a affecter chaque carac-
tere d'origine a un mot de code Le processus est represente sur la
figure 2 qui montre un arbre ayant un nombre de niveaux (colonnes) 110
egal au plus grand nombre de fragments qui constituent un mot de code,
soit trois dans ce
cas Le premier niveau 115 comprend des branches 112 en nom-
bre egal au nombre possible de fragments ( 16 dans ce cas) et chaque
branche 112 du premier niveau represente soit un mot de code a 4 bits
possible, soit un prefixe a 4 bits possible d'un mot de code a 8 bits
ou a 12 bits Chaque branche 112 est designee par un nombre, ne
figurant pas entre parentheses, qui indique sous forme decimale le
numero du fragment represente par cette branche, et toute branche
112 a laquelle un caractere d'origine peut etre affecte con-
tient entre parentheses le rang decimal de ce caractere d'origine Le
second niveau 116 comprend 16 rameaux 118 pour chaque branche 112 dont
le fragment fait fonction de prefixe Chaque rameau 118 est designe de
facon similaire par un numero de fragment, ne figurant pas entre
parentheses,
tandis que le rang du caractere d'origine affecte est indi-
que entre parentheses Le troisieme niveau 122 comprend de facon
similaire 16 feuilles 124 pour chaque rameau 118 dont le fragment fait
fonction de prefixe Chaque caractere d'origine affecte a une feuille
124 au troisieme niveau est code sous la forme d'un mot a trois
fragments, comprenant les fragments representes par la branche au
premier niveau,
le rameau au second niveau et la feuille au troisieme niveau.
Chaque branche, rameau ou feuille indique par une ligne en pointilles
represente le fragment illegal 0000, ce qui fait que seuls 15
fragments differents sont reellement disponibles a chaque niveau 110
Les niveaux 110 de l'arbre de la figure 2 sont concus de facon a
procurer N 4 E branches disponibles au premier niveau, pour coder N 4
E caracteres d'origine sous la forme de mots de code a un seul
fragment, N 8 E N 4 E rameaux disponibles 116 au second niveau pour
coder N 8 E N 4 E caracteres d'origine sous la forme de mots de code a
deux fragments, et NL N 8 E feuilles disponibles 124 au troisieme
niveau pour coder les caracteres d'origine
restants sous la forme de mots a trois fragments.
Structure du codeur Comme le montre la figure 3, le codeur comporte
une entree 16 sur laquelle il recoit le train de caracteres
d'origine a 8 bits, eventuellement a une cadence irregulie-
re.
La memoire Ml, 42, contient 256 elements repre-
sentant les 256 caracteres d'origine possibles Le contenu des elements
de la memoire Ml, 42 est fixe a des valeurs
particulieres comprises entre O et 255 La valeur r conser-
vee dans le i ieme element de la memoire Ml, 42, represente
le rang r du iieme caractere d'origine,en frequence d'appa-
rition dans le train de caracteres d'origine Par exemple, si le 10
ieme element de la memoire Ml, 42, contient la valeur 128, le
caractere d'origine represente par le 10 ieme element est estime etre
le 128 ieme caractere, par ordre
d'apparition decroissant, dans le train d'origine.
La memoire M 2, 44, contient 256 positions repre-
sentant les 256 rangs de frequence possibles des caracteres d'origine
La valeur i conservee dans le r ime element de M 2 represente le
caractere d'origine i qui porte le rang r
en ce qui concerne la frequence d'apparition Par conse-
quent, la memoire Ml est une table des rangs dans l'ordre des
caracteres d'origine, tandis que la memoire M 2 est une table des
caracteres d'origine dans l'ordre des rangs Si le leme ileme
iiemeelement de Ml est r, le r element de M 2 est i Il
est tres commode de fixer initialement a i les i iemes ele-
ments de Ml comme de M 2.
Le registre N 4 E 46 contient le nombre N 4 E et le registre N 8 E 48
contient le nombre N 8 E N 4 E et N 8 E sont pris initialement egaux a
des nombres entiers non negatifs, de
facon que l'egalite de Kraft soit satisfaite, lorsqu'on-choi-
sit pour NL la valeur 267, de la maniere suivante
15 N 4 E + N 8 E222
Le registre CE 64, qui peut etre fixe initialement a n'importe quelle
valeur (par exemple 64), contient le
compte sur la base duquel le nombre N 4 E est change.
L'unite arithmetique 60 effectue les calculs necessaires Le train de
mots de code qui resulte du codage est disponible sur l'acces de
sortie 18 Le registre W 62
contient les fragments de chaque mot de code avant la trans-
mission vers l'acces 18 Les registres Ri 54, R 2 56, Ai 52
et A 2 58 sont connectes de la maniere representee Chaque.
composant du codeur 14 est connecte au bus de donnees 49, ainsi qu'au
dispositif de commande de traitement de donnees, comme le montre la
figure 3, et il est commande par le dispositif 50 Les composants du
codeur 14 sont realises
sous la forme classique d'un microprocesseur et d'une memoire.
Fonctionnement du codeur Les resultats de chaque operation numerique
decrite
ci-dessous sont arrondis au nombre entier le plus proche.
La description qui suit se refere aux figures 3,
SA, 5 B, 5 C et 5 D Lorsqu'un octet de caractere d'origine est
recu sur l'acces 16, le dispositif de commande 50 le trans-
fere vers le registre Ai 52 Le caractere d'origine present dans le
registre Al 52 fait alors fonction de pointeur d'adresse pour la table
Ml 42, qui fournit au registre Ri 54 le rang r du caractere d'origine
Si le registre Ri 54 ne contient pas un O (c'est-a-dire si le
caractere d'origine
n'a pas le rang le plus bas, c'est-a-direla frequence d'appa-
rition la plus elevee), la valeur du rang (r) est transferee du
registre Ri 54 vers le registre R 2 56 qui est ensuite decremente de 1
pour prendre la valeur (r-1) Le registre R 2 56 fait alors fonction de
pointeur d'adresse pour la table M 2 44, et le caractere d'origine
ayant le rang (r-1) est place dans le registre A 2 58, qui fait
fonction de pointeur d'adresse pour le registre MI 44 Le nombre
present dans le registre Ai 52 (c'est-a-dire le caractere d'origine)
est charge dans la position (r-1) de la table M 2 44 Le registre R 2
56 est alors incremente de 1 pour prendre la valeur r, et le nombre
present dans le registre Al 52 est enregistre dans la position r de M
2 44 La position Al de la table Ml 42 est
decrementee, et la position A 2 de la table Ml 42 est incre-
mentee. ieme
Si on considere que le i element de la table.
Ml 42 contient le rang de caractere d'origine i, et si on considere
que le r ieme element de la table M 2 44 contient le caractere
d'origine de rang r, l'operation precedente a pour effet de placer le
rang du caractere d'origine entrant dans le registre R? 54, de
permuter le rang de ce caractere
d'origine avec le rang du caractere d'origine de rang imme-
diatement inferieur, et de mettre a jour de facon correspon-
dante les tables MI 42 et M 2 43.
Le contenu du registre R? 54 (c'est-a-dire le rang r du caractere
d'origine entrant) est compare aux contenus du registre N 4 E 46 et du
registre N 8 E 48, et la valeur de CE est changee de la facon suivante
Si r est egal a N 4 E ou N 4 E 1, CE est incremente Si r est inferieur
a N 8 E + 15 et
superieur ou egal a N 8 E 15, CE est decremente.
Sur la base des resultats des comparaisons prece-
dentes entre les contenus des registres Ri 54, N 4 E 46 et N 8 E 48,
les actions suivantes sont effectuees: Si le contenu de R? est
inferieur a N 4 E (ce qui indique que le caractere d'origine entrant
est compris dans le groupe a coder sous la forme de mots a un seul
fragment), RI 54 est incremente de 1 et son contenu est transfere dans
le registre W 62 (c'esta-dire que le caractere d'origine est code sous
la forme d'un mot de code egal a un nombre superieur d'une unite a son
rang; ceci est represente sur la figure 2, sur laquelle N 4 E 10 et le
caractere d'origine de rang O est code sous la forme du fragment 1,
tandis que le caractere
d'origine de rang 1 est code sous la forme du fragment 2).
Si le contenu du registre Rl est au moins aussi
grand que N 4 E mais inferieur a N 8 E (c'est-a-dire que le carac-
tere d'origine entrant doit etre code sous la forme d'un mot a deux
fragments), la quantite (N 4 E) 15 + 17 + (N 8 E N 4 E 1) est
additionnee au contenu du registre Rl 54 et elle est transferee vers
le registre W 62 (pour devenir le mot de code a deux fragments
potentiel) Si les 4 bits de faible poids du resultat sont egaux a O
(c'est-a-dire qu'ils representent le fragment illegal ( 0000)), la
quantite w + 15 (N 4 E) + 15 est calculee et le resultat est transfere
1-6 vers le registre W 62 (pour devenir le mot de code a deux
fragments final).
Si le contenu du registre Rl est au moins aussi
grand que N 8 E (c'est-a-dire que le mot de code aura une lon-
gueur de trois fragments), la quantite 3829 est ajoutee au contenu du
registre Rl 54 et le resultat est place dans le registre W 62 Si les 4
bits de faible poids du resultat ne sont pas egaux a O (c'est-a-dire
que le troisieme fragment n'est pas illegal), le contenu du registre W
62 est divise par 16 et le resultat est additionne a 3573 + N 8 E Si
ce resultat est inferieur a 3856, on lui soustrait la quantite
16 Le resultat est transfere dans le registre W 62.
L'operation de codage precedente a pour effet de charger un, deux ou
trois fragments differents de zero dans le registre W 62 en tant que
mot de code, en fonction du rang du mot de source entrant Le fragment
zero n'est pas ecrit de facon permanente dans le registre W 62 dans
une position de poids plus faible que la position d'un fragment
different de zero Le mot de code est ensuite emis a partir de l'acces
de sortie 18, en commencant par le fragment different de zero
ayant le poids le plus eleve.
Enfin, si CE a atteint la valeur de seuil superieu-
re (SUP) ou inferieure (INF), il doit etre restaure a la valeur
mediane (MED) et N 4 E et N 8 E doivent etre changes pour ajuster le
nombre de caracteres d'origine codes sous la for- me de mots de code a
un fragment, a deux fragments et a trois fragments, afin de minimiser
la longueur du train code Ceci
est accompli de la maniere suivante.
Si CE SUP et si N 8 E est superieur a 15, CE est
restaure a MED, N 4 E est incremente de 1 et N 8 E est decre-
mente de 15.
Si CE = INF et N 4 E n'est pas egal a zero, CE est
restaure a MED, N 4 E est decremente de 1 et N 8 E est incremen-
te de 15.
SUP est le seuil superieur mentionne precedemment et INF est le seuil
inferieur mentionne precedemment SUP est superieur a MED qui est
lui-meme superieur a INF, et ces valeurs definissent la rapidite avec
laquelle le codage est change, lorsque les frequences d'apparition
relatives des caracteres dans le train d'origine changent Pour des
caracteres d'origine a 8 bits, on utilise les valeurs sui-
vantes: SUP = 128, MED, 64 et INF 0.
Lorsque CE prend une valeur elevee, N 4 E est aug-
mente, ce qui fait que davantage de caracteres d'origine sont codes
sous la forme de fragments uniques, et c'est
l'inverse qui se produit lorsque CE prend une valeur faible.
Ceci a pour effet de minimiser la longueur du train de mots de code
lorsque la frequence d'apparition relative des
caracteres d'origine change.
A ce point, le codeur 14 attend l'apparition du
caractere d'origine suivant, et le processus se repete.
Une fois que chaque caractere d'origine a ete traite, le codeur 14
contient des tables (Ml et M 2) qui representent les rangs de
frequence de tous les caracteres
d'origine possibles, des nombres (N 4 E et N 8 E) qui determi-
nent les groupes de caracteres d'origine qui seront codes
225 14969
sous la forme de mots de code a un, deux et trois fragments, un nombre
CE qui mesure l'interet relatif de changer N 4 E et
N 8 E, et un programme pour coder de facon determinee le carac-
tere d'origine recu suivant, conformement a son rang et aux valeurs de
N 4 E et N 8 E. Structure du decodeur
Comme le montre la figure 4, le decodeur 24 com-
porte un acces d'entree 22, sur lequel il recoit un train de mots de
code, chacun d'eux comprenant un, deux ou trois fragments a 4 bits, un
acces de sortie 26 sur lequel il fournit le train de caracteres
d'origine decodes, et une unite arithmetique 78 pour effectuer des
calculs La table M 3 82 correspond a la table M 2 du codeur, les
registres N 4 D 76 et N 8 D 77 correspondent aux registres N 4 E et N
8 E du codeur, le registre CD 80 correspond au registre CE du codeur
et le registre S 74 contient une valeur qui indique
si le fragment traite est le premier, le second ou le troi-
sieme fragment d'un mot de code Les composants du decodeur
24 sont connectes au bus de donnees 79, et ils sont comman-
des par le dispositif de commande de traitement de donnees Les
composants du decodeur 24 sont realises sous la
forme classique d'un microprocesseur et d'une memoire.
Fonctionnement du decodeur
Avant le fonctionnement, la table M 3 est initiali-
see de facon a etre identique a la table M 2 du codeur et les
registres N 4 D, N 8 D et CD sont positionnes aux memes valeurs que
les registres correspondants du codeur Le registre S est positionne
initialement a zero en preparation du traitement du premier fragment
du premier mot de code
entrant.
La description qui suit se refere aux figures 4,
6 A, 6 B, 6 C, et 6 D Lorsqu'un fragment est recu sur l'acces
22, le dispositif de commande 70 le transfere vers le regis-
tre R 3 72 et il effectue les actions suivantes, en fonction de la
valeur qui est enregistree dans le registre S 74 La valeur presente
dans le registre S indique si le fragment en cours de traitement est
un premier fragment, un second
fragment ou un troisieme fragment d'un mot de code.
Si le registre S est a zero, ce qui indique le pre-
mier fragment dans un mot de code, le contenu du registre R 3 est
compare a la valeur presente dans le registre N 4 D 76 Si le contenu
du registre R 3 est inferieur ou egal a N 4 D (c'est-a-dire que le mot
de code a une longueur d'un seul fragment), le registre R 3 est
decremente pour obtenir le rang du caractere d'origine; et dans le cas
contraire le contenu du registre R 3 est transfere vers le registre S.
Si le contenu du registre S est superieur a O et inferieur a 16, ce
qui indique le second fragment dans un mot de code, le contenu du
registre S 74 est multiplie par 16 et le resultat est additionne au
contenu de R 3 Si le
(N 8 D N 4 D)
contenu de R 3 est inferieur a 16 N 4 D + 17 + 15 la quantite 15 N 4 D
+ 15 est soustraite de R 3, le resultat est multiplie par 16 et il est
ramene dans le registre R 3 Si le contenu de R 3 est inferieur a l 15
N 4 D + 17 + (N 8 D N 4 D)
(N 8 D -N 4 D) 15 +
* N 8 Dl, la quantite l 15 N 4 D + 17 + 1-5 est soustrai-
te du contenu de R 3 et le registre S est mis a zero, tandis
que dans le cas contraire le contenu du registre R 3 est envo-
ye vers le registre S. Si le contenu du registre S 74 est superieur ou
egal a 16; ce qui indique le troisieme fragment d'un mot de code, le
contenu de ce registre est multiplie par 16 et le resultat est
additionne au contenu de R 3 Si le contenu de R 3 est superieur a
3840, le nombre 16 lui est additionne, et si la valeur resultante de R
3 est inferieure a
3829 + N 8 D, la quantite 3573 + N 8 D est soustraite du conte-
nu de R 3, le resultat est multiplie par 16 et ce resultat est
enregistre dans le registre R 3 La quantite 3829 est ensuite
soustraite du contenu du registre-R 3 et le registre
S est mis a zero.
Lorsque ces operations sont terminees, si la valeur presente dans S
est egale a 0, ce qui indique qu'un nouveau
mot de code va etre recu, la valeur presente dans le regis-
251 4969
tre CD doit etre mise a jour pour la conformer a la valeur du registre
CE, afin que le codeur et le decodeur travaillent avec les memes codes
Ceci est accompli par le dispositif de commande 70 qui effectue les
actions suivantes: Le contenu du registre R 3 (qui est le rang du
caractere d'origine correspondant au mot de code qui vient d'etre
decode) est compare avec les contenus des registres N 4 D et N 8 D Si
R 3 = N 4 D 1 ou R 3 = N 4 D, le registre CD 80 est incremente Si le
contenu du registre R 3 est superieur ou egal a N 8 D 15 et inferieur
a N 8 D + 15, le registre CD
est decremente.
Le dispositif de commande 70 place ensuite, sur l'acces de sortie
26,le contenu de la position R 3 de la table M 3 82 (qui est le
caractere d'origine de rang R 3) et, si R 3 est superieur a zero
(c'est-a-dire si le caractere d'origine
n'est pas celui de plus faible rang), les contenus des posi-
tions R 3 et R 3 1 dans la table M 3 sont echanges, ce qui permute
effectivement les rangs du caractere d'origine qui
vient d'etre traite et du caractere d'origine de rang imme-
diatement inferieur, ce qui fait correspondre la table M 3 a
la table M 2 44 du codeur 14.
Le dispositif de commande 70 compare ensuite la valeur de CD avec des
seuils SUP et INF identiques a ceux
utilises par le codeur 14, et il effectue les actions sui-
vantes: Si CD = SUP et N 8 D est superieur a 15, CD est
positionne a MED, N 4 D est incremente de 1 et N 8 D est decre-
mente de 15.
Si CD = INF et N 4 D est superieur a 0, CD est posi-
tionne a MED, N 4 D est decremente de 1 et N 8 D est incremente
de 15.
Ces operations ont pour effet de mettre a jour de facon interne les
valeurs CD, N 4 D et N 8 D de facon qu'elles correspondent exactement
aux valeurs respectives CE, N 4 E et
N 8 E dans le codeur 14.
Enfin, le caractere d'origine decode present sur
14969
l'acces de sortie 26 est applique a la ligne 28 Le dispositif de
commande 70 attend l'apparition du mot de code suivant sur
l'acces d'entree 22, puis le processus se repete.
Le decodeur 24 decode donc chaque mot de code recu pour donner le
caractere d'origine correspondant, en utili- sant le processus inverse
de celui du codeur, base sur les parametres de decodage N 4 D et N 8 D
et sur une liste M 3 de caracteres d'origine, ordonnes par rang N 4 D
et N 8 D sont changes lorsqu'une valeur CD depasse des seuils SUP et
INF,
programmes a l'avance, qui sont les memes que ceux program-
mes dans le codeur 14 CD est mis a jour pour etre identique a la
valeur CE M 3 est mis a jour pour indiquer les rangs
courants des caracteres d'origine, par un processus identi-
que a celui qui est utilise dans le codeur 14 Aucune infor-
mation autre que le train de caracteres d'origine ne doit
etre transmise du codeur 14 vers le decodeur 24 pour coor-
donner leurs activites respectives, du fait que l'informa-
tion de codage necessaire est implicitement contenue dans
les mots de code eux-memes.
Il va de soi que de nombreuses modifications peu-
vent etre apportees au dispositif decrit et represente, sans sortir du
cadre de l'invention Par exemple, les mots de code peuvent comprendre
un groupe de mots de code
constitues par plus de trois fragments Les points de sepa-
ration entre les groupes de mots de code sont alors determi-
nes par plus de deux valeurs de separation, conformement a l'inegalite
de Kraft, et plusieurs de ces valeurs sont alors
des variables independantes, tandis que les valeurs restan-
tes sont determinees une fois qu'on a fixe ces valeurs independantes.
251 4969
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Dispositif destine a coder un train de carac-
teres d'origine en un train de mots de code, chacun des caracteres
d'origine ayant une frequence d'apparition dans le train de caracteres
d'origine qui est susceptible de varier dans le temps, chacun des mots
de code appartenant a un groupe parmi plusieurs groupes de mots de
code, et
les mots de code des groupes respectifs comprenant des nom-
bres respectifs differents de sous-mots; caracterise en ce qu'il
comprend: un codeur ( 14) destine a coder chacun des caracteres
d'origine sous la forme de l'un des mots de code,
les caracteres d'origine qui apparaissent le plus frequem-
ment etant codes sous la forme de mots de code ayant moins
de.sous-mots; et un selecteur de taille de groupe destine a remplacer
par de nouveaux nombres les nombres de mots de code appartenant
respectivement a moins que la totalite des
groupes, et a recalculer les nombres de mots de code appar-
tenant aux autres groupes, sur la base des nouveaux nombres, grace a
quoi une partie au moins du train de mots de code
est raccourcie.
2 Dispositif destine a coder un train de carac-
teres d'origine en un train de mots de code, chacun des
caracteres d'origine provenant d'un alphabet d'origine, cha-
cun des caracteres d'origine dans l'alphabet d'origine ayant une
frequence d'apparition dans le train de caracteres
d'origine qui est susceptible de varier dans le temps, cha-
cun des mots de code appartenant a un groupe parmi plusieurs groupes
de mots de code, et les mots de code qui se trouvent dans ces groupes
comprenant des nombres respectifs differents de sous-mots; caracterise
en ce qu'il comprend: un codeur ( 14) destine a coder chacun des
caracteres d'origine pour
donner l'un des mots de code, les caracteres d'origine appa-
raissant le plus frequemment etant codes sous la forme de mots de code
ayant moins de sous-mots; un dispositif de controle destine a compter
le nombre d'apparitions, dans le train de caracteres d'origine, de
chaque caractere d'origine
dans un ensemble comprenant moins que la totalite des carac-
teres d'origine; et un selecteur de taille de-groupe qui fonctionne
sous la dependance du dispositif de controle de
facon a changer les nombres de mot de code appartenant res-
pectivement aux groupes, grace a quoi une partie au moins
du train de mots de code est raccourcie.
3 Dispositif destine a coder un train de caracte-
res d'origine en un train de mots de code, chacun des carac-
teres d'origine ayant une frequence d'apparition dans le train de
caracteres d'origine qui est susceptible de varier
dans le temps, chacun des mots de code appartenant a un pre-
mier, un second ou un troisieme groupe de mots de code, et les mots de
code dans les premier, second et troisieme
groupes comprenant respectivement un, deux et trois sous-
mots, caracterise en ce qu'il comprend: un codeur ( 14) des-
tine a coder un premier ensemble de caracteres d'origine sous la forme
de mots de code-appartenant au premier groupe, un second ensemble des
caracteres d'origine sous la forme de mots de code appartenant au
second groupe, et un troisieme ensemble de caracteres d'origine sous
la forme de mots de
code appartenant au troisieme groupe, les caracteres d'ori-
gine qui apparaissent le plus frequemment etant codes sous la forme de
mots de code ayant moins de sous-mots; et un selecteur de taille de
groupe destine a changer le nombre de mots de code appartenant
respectivement auxpremier,
second et troisieme groupes, sous la dependance de varia-
tions de la frequence d'apparition, grace a quoi une partie
au moins du train de mots de code est raccourcie.
ou 3, 4 Dispositif selon la revendication 2 caracterise en ce que le
selecteur de taille de groupe est connecte de facon a remplacer par un
nouveau nombre le nombre de mots de
code appartenant a l'un des groupes, et a recalculer les nom-
bres de mots de code appartenant aux autres groupes, en pro-
cedant directement a partir du-nouveau nombre.
Dispositif destine a coder un train de caracte-
res d'origine en un train de mots de code, chacun des carac-
teres d'origine provenant d'un alphabet d'origine, chacun des
caracteres d'origine dans l'alphabet d'origine ayant une frequence
d'apparition dans le train de caracteres d'origine qui est susceptible
de varier dans le temps, chacun des mots de code appartenant a un
premier, un second ou un troisieme
groupe de mots de code, et les mots de code dans ces grou-
pes comprenant respectivement un, deux ou trois sous-mots
de meme longueur, chacun des sous-mots provenant d'un alpha-
bet de sous-mots; caracterise en ce qu'il comprend: un
dispositif de determination de rang de frequence d'appari-
tion, destine a affecter a chacun des caracteres d'origine un rang qui
correspond a sa frequence d'apparition relative estimee courante dans
le train de caracteres d'origine; un codeur ( 14) destine a coder sous
la forme d'un mot de code ayant un sous-mot, conformement a un code
qui peut etre selectionne, chacun des caracteres d'origine ayant un
rang
qui ne depasse pas un premier nombre qui peut etre selec-
tionne, a coder sous la forme d'un mot de code ayant deux sous-mots
chacun des caracteres d'origine ayant un rang superieur au premier
nombre et ne depassant pas un second nombre, et a coder sous la forme
d'un mot de code ayant trois sous-mots chacun des caracteres d'origine
ayant un rang superieur au second nombre, ce second nombre etant fixe
par la valeur du premier nombre; un dispositif de controle destine a
compter le nombre d'apparitions, dans le train de caracteres
d'origine, de chaque caractere d'origine dans un ensemble comprenant
moins que la totalite des caracteres d'origine; et un selecteur qui
fonctionne sous la dependance du dispositif de controle en mettant a
jour le premier nombre pour lui donner une nouvelle valeur, lorsque
cette nouvelle valeur raccourcit une partie au moins du train de mots
de code, et en recalculant le second nombre a partir du premier
nombre. 6 Dispositif selon la revendication 5, caracterise en ce que
ledit ensemble comprend les caracteres d'origine pour lesquels le
nombre de sous-mots dans les mots de code associes serait change par
des changements du premier nombre
et du second nombre.
7 Dispositif selon la revendication 6, caracterise en ce que ledit
ensemble comprend les caracteres d'origine ayant des rangs egaux au
premier nombre, au premier nombre diminue d'une unite, et a chaque
nombre compris entre le second nombre moins le nombre de sous-mots
dans l'alphabet
de sous-mots, et le second nombre plus le nombre de sous-
mots dans l'alphabet de sous-mots, diminue d'une unit".
6 ou 7, 8 Dispositif selon la revendication 5, caracterise en ce que
le dispositif de controle comprend un compteur ( 64) destine a compter
a partir d'une valeur mediane, en sens croissant a chaque apparition
des caracteres d'origine ayant des rangs egaux au premier nombre et au
premier nombre
diminue d'une unite, et en sens decroissant a chaque appari-
tion des caracteres d'origine ayant des rangs egaux a chaque nombre
compris entre le second nombre moins le nombre de sous-mots dans
l'alphabet de sous-mots, et le second nombre plus le nombre de
sous-mots dans l'alphabet de sous-mots, diminue d'une unite; et en ce
que le selecteur comprend un additionneur destine a augmenter le
premier nombre d'une unite lorsque le compteur atteint une valeur
superieure et a diminuer le premier nombre d'une unite lorsque le
compteur
atteint une valeur inferieure.
9 Dispositif selon la revendication 5, caracterise en ce que le code
qui peut etre selectionne est change
lorsque le premier nombre est mis a jour et prend une nouvel-
le valeur.
231 'une quelconque des reven-
Dispositif selon" dications 5 a 9, caracterise en ce qu'il comprend en
outre un decodeur ( 24) destine a decoder le train de mots de code
pour donner le train de caracteres d'origine, ce decodeur comprenant
un dispositif de determination de frequence d'apparition de decodeur,
destine a determiner pour chacun des caracteres d'origine dans
l'alphabet d'origine, le rang qui correspond a sa frequence
d'apparition relative estimee courante; et en ce que le decodeur ( 24)
determine directement a partir des mots de code presents dans le train
de mots de code quel est celui des codes pouvant etre selectionnes qui
a ete utilise pour
le codage.
11 Dispositif destine a coder un train de carac-
teres d'origine en un train de mots de code, chacun des caracteres
d'origine ayant une frequence d'apparition dans le train de caracteres
d'origine qui varie dans le temps, caracterise en ce qu'il comprend:
une memoire de rang
(Ml) destinee a enregistrer le rang correspondant a la fre-
quence d'apparition relative estimee courante de chaque caractere
d'origine dans le train de caracteres d'origine et un dispositif de
mise a jour de rang destine a permuter le rang de chaque caractere
d'origine qui apparait dans le train de caracteres d'origine avec le
rang du caractere d'origine de rang immediatement inferieur, a moins
que le caractere d'origine qui apparait dans le train ait le plus
faible rang possible.
12 Dispositif destine a coder un train de carac-
teres d'origine en un train de mots de code, chacun des caracteres
d'origine provenant d'un alphabet d'origine, chacun des caracteres
d'origine dans l'alphabet d'origine
ayant une frequence d'apparition dans le train de caracte-
res d'origine qui varie dans le temps, ces caracteres d'ori-
gine etant ordonnes en fonction de leur frequence d'appari-
tion relative courante, chacun des mots de code appartenant a un
premier, un second ou un troisieme groupe de ces mots
de code, et les mots de code dans ces groupes comprenant res-
pectivement un, deux ou trois sous-mots de meme longueur, chacun des
sousmots appartenant a un alphabet de sous-mots, caracterise en ce
qu'il comprend: un codeur ( 14) destine a
coder sous la forme d'un mot de code ayant un sous-mot cha-
cun des caracteres d'origine ayant un rang qui ne depasse pas un
premier nombre qu'on peut selectionner, a coder sous la forme d'un mot
de code ayant deux sous-mots chacun des
caracteres d'origine ayant un rang superieur au premier nom-
bre et ne depassant pas un second nombre, et a coder sous la forme
d'un mot de code ayant trois sous-mots chacun des
caracteres d'origine ayant un rang superieur au second nom-
bre, ce second nombre etant fixe par la valeur du premier nombre; un
modificateur de codage pour les mots de code a deux sous-mots, destine
a diviser par 16 tout mot de code ayant deux sous-mots et dont le
dernier sous-mot est zero, et a additionner le resultat a 15 plus le
produit de 15 par le premier nombre, pour donner un mot de code
revise; et un modificateur de codage pour les mots de code a trois
sous-mots, destine a diviser par 16 tout mot de code ayant trois
sous-mots et dont le dernier sous-mot est zero, a additionner le
resultat a 3573 plus le second nombre et, si le mot de code resultant
est inferieur a 3856, a soustraire 16 du mot de code resultant, pour
donner un mot
de code revise.
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