<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE D'INSCRIPTION D'UN ENSEMBLE DE CARACTÈRES
ALPHANUMÉRIOUES DANS UNE CARTE À MÉMOIRE
L'invention concerne un procédé d'inscription d'un ensemble de caractères alphanumériques dans une mémoire constituée d'une carte à mémoire dont l'élément de mémoire est appliqué en surface de la carte.
Un tel procédé est connu et est par exemple utilisé pour l'encodage des données du titulaire sur une carte bancaire ou une carte de crédit. L'élément de mémoire est constitué d'une ou de deux bandes magnétiques ou optiques ou d'un petit disque optique appliqué en surface de la carte. Il ne faut pas confondre la carte à mémoire avec -la carte à puce, qui elle contient un élément semiconducteur noyé dans la carte. L'inscription même odes caractères est en général réalisée conformément à la norme ISO 7811/2. Suivant cette norme, la bande magnétique est subdivisée en trois pistes dont une est réservée au stockage des caractères alphanumériques. La capacité de cette piste est de 76 caractères, alors que les deux autres pistes peuvent contenir 141 chiffres.
Pour l'application à des cartes bancaires, cartes de contrôle d'accès ou cartes de crédit, le procédé d'inscription connu est tout à fait approprié puisque le nombre de caractères à inscrire est limité. Par contre, le nombre réduit que l'on peut inscrire dans la carte à mémoire conformément à la norme ISO 7811/2 rend cette norme non appropriée au stockage d'un texte ou d'un message ou d'une description par exemple destinés à informer des tiers. De plus, cette norme ne permet pas l'inscription de minuscules, de caractères accentués et
<Desc/Clms Page number 2>
d'un grand nombre de symboles généralement utilisés dans un texte comme, par exemple ;, ! ou ?.
L'invention a pour but de fournir un procédé d'inscription permettant d'inscrire un texte dans une carte à mémoire. Par texte, on sous-entend un ensemble de mots qui forme par exemple un message, une description ou une liste et qui est par exemple destiné à informer un tiers.
A cette fin, le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'une première table, appelée table des premières représentations, comprenant une première représentation binaire des caractères alphanumériques définis au préalable est utilisée pour inscrire dans un champ de données de l'élément de mémoire lesdits caractères alphanumériques qui ensemble forment un texte, ladite première représentation binaire de chacun des caractères repris dans la table étant choisie en fonction de la probabilité d'utilisation dudit caractère, de telle façon que, plus cette probabilité sera élevée, plus petit sera le nombre de bits qui forment la première représentation binaire.
Le choix de la représentation binaire en fonction de la probabilité d'utilisation permet de limiter au maximum l'espace occupé dans le champ de données de la mémoire par les caractères inscrits et offre donc une utilisation efficace de l'espace mémoire disponible, ce qui permet de stocker un nombre élevé de caractères et donc de stocker un texte dans une mémoire dont l'espace est réduit.
De préférence, une deuxième table, appelée table des indicateurs de fréquence, comprenant pour chaque caractère de la table des premières représentations un indicateur de fréquence d'apparition, est utilisée, ladite première représentation binaire étant déterminée
<Desc/Clms Page number 3>
sur base dudit indicateur de fréquence d'apparition. La table des indicateurs de fréquence permet d'adapter les représentations binaires des caractères en fonction des probabilités réelles des caractères dans le texte à inscrire.
De préférence lesdites premières représentations binaires sont formées sur base de la méthode de Huffman.
La méthode de Huffman permet de déterminer pour chaque caractère, à partir de la probabilité d'apparition dudit caractère et de manière non équivoque, une représentation binaire appropriée.
Il peut arriver que la table des premières représentations ne comprennent pas tous les caractères alphanumériques que l'on pourrait rencontrer dans un texte. Ceci est par exemple le cas lorsque le texte comprend un caractère peu utilisé comme par exemple ç.
L'introduction dans la table des premières représentations de caractères dont la probabilité d'utilisation est très faible se ferait au détriment de la représentation de caractères fréquemment utilisés qui devraient alors être représentés par un nombre supérieur de bits.
C'est ainsi qu'une première forme de réalisation préférentielle d'un procédé d'inscription suivant l'invention est caractérisée en ce que la table des premières représentations ne contient que les caractères dont la probabilité d'utilisation est supérieure à un taux prédéterminé et que, pour chaque caractère à inscrire dans l'élément de mémoire, il est vérifié si le caractère à inscrire fait partie de la table et, au cas où le caractère à inscrire ne fait pas partie de la table, une deuxième représentation binaire est déterminée et stockée dans ledit champ de données, précédée d'une
<Desc/Clms Page number 4>
inscription d'un premier identificateur indiquant l'emploi d'une deuxième représentation binaire. Une deuxième représentation est, par exemple, la représentation ASCII du caractère sur 8 bits.
Selon cette première forme de réalisation préférentielle, chaque caractère à inscrire a sa propre représentation binaire sans que cela ait pour conséquence que trop d'espace mémoire soit utilisé. L'emploi du premier identificateur permet, lors de la lecture de la mémoire, de détecter que la représentation qui suit ne fait pas partie de la table des premières représentations utilisée à l'origine.
Une deuxième forme de réalisation préférentielle d'un procédé suivant l'invention est caractérisée en ce que, lorsque ladite deuxième représentation binaire est déterminée pour un caractère et stockée dans ledit champ de données, la table des premières représentations est modifiée en y introduisant ledit caractère pour lequel une première représentation binaire est déterminée.
Ainsi, si ledit caractère se présente à nouveau dans le texte à inscrire, il figure cette fois dans la table des premières représentations. Cette opération permet d'obtenir un gain de place mémoire supplémentaire puisque ledit premier indicateur suivi de ladite deuxième représentation binaire ne doivent être stockés qu'au moment de la première apparition d'un caractère ne figurant pas dans ladite première table et non pas à chaque apparition dudit caractère.
De préférence, chaque fois qu'un caractère est introduit dans ladite première table, ledit caractère est introduit en substituant un autre caractère présent dans ladite première table et en assignant au caractère introduit la représentation binaire du caractère substitué. Cette méthode par substitutions de caractères offre l'avantage que les représentations binaires
<Desc/Clms Page number 5>
présentes dans ladite première table ne doivent pas être modifiées suite à l'introduction d'un caractère dans la table.
De préférence, chaque fois qu'un caractère est introduit dans ladite première table, ladite deuxième table est modifiée en y introduisant ledit caractère accompagné d'une valeur initiale dudit indicateur de fréquence, ledit indicateur de fréquence étant réajusté à chaque fois que ledit caractère se présente à nouveau dans le texte à inscrire. A chaque modification d'un indicateur de fréquence dans la deuxième table, une mise à jour de la première table devient alors possible sur base desdits indicateurs de fréquence.
Une troisième forme de réalisation préférentielle d'un procédé suivant l'invention est caractérisée en ce que les caractères numériques ne sont pas présents dans la table des premières représentations et que, lorsqu'un caractère numérique est rencontré dans le texte, une troisième représentation binaire est déterminée pour ce caractère numérique et est stockée dans ledit champ de données, précédée d'une inscription d'un deuxième identificateur servant à indiquer le début d'une zone numérique.
Pour chaque autre caractère qui succède audit caractère numérique, il est vérifié si ledit autre caractère est un caractère numérique et au cas où ledit autre caractère est un caractère numérique, ladite troisième représentation dudit autre caractère est stockée dans ledit champ de données directement à la suite dudit caractère numérique sans être précédée d'un quelconque identificateur et, au cas où ledit autre caractère n'est pas un caractère numérique, un troisième identificateur indiquant la fin de la zone numérique est inscrit devant ledit autre caractère.
Un tel procédé permet de stocker deux identificateurs seulement pour un
<Desc/Clms Page number 6>
groupe composé d'un nombre quelconque de caractères numériques et permet d'obtenir un gain de place mémoire appréciable dans le cas où les caractères numériques sont groupés, ce qui est en général le cas dans un texte. La troisième représentation utilisée pour représenter un caractère numérique est, par exemple, la représentation sur 4 bits proposée dans la norme ISO 7811/2.
La probabilité d'apparition d'une lettre dans un texte dépend non seulement de ladite lettre mais également de l'environnement de ladite lettre, particulièrement de la lettre qui précède. Ainsi la lettre'U', par exemple, est dans l'absolu une lettre relativement peu fréquente dans l'alphabet latin mais devient une lettre extrêmement fréquente lorsque la lettre qui précède est un'Q'. La lettre'E'est une lettre très fréquente dans l'absolu mais devient beaucoup moins fréquente lorsque la lettre qui précède est une voyelle.
C'est ainsi qu'une quatrième forme de réalisation préférentielle d'un procédé d'inscription suivant l'invention est caractérisée en ce qu'un ensemble de tables des premières représentations, comprenant au moins deux tables, est utilisé, chaque table dudit ensemble étant associée à une succession prédéterminée de caractères alphanumériques et suivant lequel, pour chaque caractère à l'exception du premier caractère du texte à inscrire, il est vérifié quel était le caractère précédent et il est déterminé à quel succession de caractères correspondent ledit caractère précédent suivi dudit caractère et il est choisi une première représentation binaire pour ledit caractère dans la table associée à ladite succession.
On peut, par exemple, définir un ensemble formé de deux tables des premières représentations, dans lequel une table est associée à la
<Desc/Clms Page number 7>
succession d'une voyelle suivie d'un caractère et dans lequel l'autre table est associée à la succession d'une non-voyelle suivie d'un caractère. On tient compte ainsi de la probabilité de chaque caractère dans son contexte.
De préférence, ledit champ de données est divisé en sections, chaque section étant clôturée par un quatrième identificateur dont la représentation binaire est reprise dans ladite première table, chaque section étant identifiée par un identificateur de section, ledit identificateur étant stocké dans ledit champ de données.
Ceci permet de stocker des sections de longueur variable qui sont identifiées d'une manière univoque et indépendante de l'ordre dans lequel elles sont stockées dans le champ de données. On obtient ainsi une plus grande flexibilité dans la répartition de l'espace mémoire disponible pour y inscrire un texte structuré de manière quelconque.
Une cinquième forme de réalisation préférentielle d'un procédé d'inscription suivant l'invention est caractérisée en ce qu'avant d'inscrire le texte dans ledit élément de mémoire, le texte est parcouru pour la recherche de mots ou de parties de mots dont la probabilité d'utilisation est supérieure à un nombre prédéterminé, chaque mot dont la probabilité d'utilisation est supérieure audit nombre étant représenté par une quatrième représentation binaire, laquelle quatrième représentation est stockée dans ledit champ de données précédée d'un cinquième identificateur. Dans des messages publicitaires, il arrive fréquemment qu'un même mot soit répété souvent.
En considérant ce mot comme une entité dont la quatrième représentation binaire est alors déterminée non plus sur base d'une suite de caractères individuels mais sur le mot en tant qu'entité, un gain considérable de place est obtenu.
<Desc/Clms Page number 8>
L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide des dessins qui illustrent les procédés d'inscription et de lecture de la carte à mémoire. Dans les dessins :
La figure 1 illustre un dispositif permettant l'application du procédé suivant l'invention
La figure 2 illustre une carte à mémoire permettant l'application du procédé suivant l'invention
La figure 3 illustre un élément de mémoire permettant l'application du procédé suivant l'invention
La figure 4 illustre, à l'aide d'un organigramme, le procédé suivant l'invention
La figure 5 illustre un exemple d'une table construite par la méthode de Huffman.
Le dispositif de traitement illustré à la figure 1 comporte une unité d'inscription et/ou de lecture 1 reliée à une unité 4 de traitement des données, par exemple formée par un PC, à laquelle sont reliés un clavier 5 et une unité d'affichage 6. L'unité d'inscription et/ou de lecture comporte une fente 2 dans laquelle on introduit une carte 7 à mémoire. Ladite unité comporte également une ou deux têtes d'inscription et/ou de lecture agencées pour inscrire et/ou lire des caractères dans l'élément 8 de la carte à mémoire.
La carte à mémoire possède de préférence une configuration analogue à celle utilisée pour les cartes bancaires, mais il va de soi que d'autres configurations sont possibles. L'élément 8 de mémoire est formé par une ou plusieurs bandes magnétiques ou optiques, ou par une ou plusieurs régions de la carte contenant des symboles
<Desc/Clms Page number 9>
imprimés, comme par exemple des codes à barres, ou par un petit disque optique ou magnétique, comme par exemple décrit dans EPA 0 0230 069.
Dans le domaine des cartes magnétiques telles que cartes bancaires et autres cartes associées, les normes ISO 7810, ISO 7811/2 à 5 et ANSI X4.16-1983 définissent les caractéristiques physiques des cartes telles que, par exemple, dimensions et matière de la carte, caractéristiques et emplacement de la piste. La matière utilisée est le PVC, le PVCA ou autre matière ayant des performances égales ou supérieures. La région supérieure de la carte est réservée pour la bande magnétique tandis que la région inférieure est réservée pour l'embossage. La densité d'encodage de l'information sur la piste est soit de 75 bpi (bits per inch) ou de 210 bpi.
Si ces caractéristiques sont appropriées pour l'application à des cartes bancaires, cartes de contrôles d'accès ou cartes de crédit, elles ne le sont pas pour l'inscription d'un texte, auquel cas les exigences de sécurité prévues pour les cartes bancaires sont exagérées tandis que la capacité prévue est au contraire insuffisante. C'est pourquoi, pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention, il est avantageux d'utiliser des cartes magnétiques en carton mince plus légères et beaucoup moins coûteuses, et/ou d'effectuer l'encodage à une densité supérieure telle que, par exemple, 420 bpi et/ou d'utiliser la région inférieure de la carte pour une seconde bande magnétique ou optique placée de manière symétrique par rapport à la première bande.
Cette disposition symétrique permet de lire les deux bandes en deux passages de la carte dans un équipement prévu pour lire une seule bande, tout en doublant la capacité (figure 2). Une autre forme de carte à mémoire avantageuse pour le procédé est celle où l'élément de mémoire peut-être appliqué en surface de la carte après
<Desc/Clms Page number 10>
avoir été encodé (figure 3).
Dans ce cas, l'élément de mémoire est constitué d'une petite feuille en matière plastique 30, de préférence transparente, de longueur de préférence identique à une carte de crédit et de largeur de préférence égale ou inférieure à la moitié d'une carte de crédit, possédant une piste magnétique 31 sur une face et une couche autocollante 32 sur l'autre face et présentant un pli ou une zone de moindre rigidité 33 permettant de la plier parallèlement à la bande magnétique en repliant la face autocollante vers l'intérieur. Un tel élément de mémoire peut être encodé à l'aide d'un équipement standard ou spécialisé par le fournisseur de l'élément de mémoire et peut être appliqué ensuite sur des cartes existantes et sans aucun équipement par l'acheteur de l'élément de mémoire.
Ce procédé permet à une société ou à une personne de transformer, sans aucun équipement, des cartes déjà façonnées et ne présentant pas d'élément de mémoire, telles que, par exemple, des cartes de visites, en cartes à élément de mémoire en surface dans lequel un texte, par exemple des références et un message publicitaire, peut être encodé et transmis à un tiers.
Dans le domaine des procédés optiques, une forme avantageuse d'élément de mémoire consiste en une ou plusieurs régions contenant des symboles représentant les bits, comme par exemple des points ou des petites barres, lesdits symboles étant imprimés sur le recto ou le verso d'une carte ou d'une feuille, ladite région pouvant être lue par un équipement simple tel que par exemple un petit scanner à main. Comme le nombre de caractères qui peuvent être stockés par ce procédé est limité, le procédé d'inscription selon l'invention est nécessaire pour rendre possible le stockage d'un texte.
<Desc/Clms Page number 11>
Les informations reprises sur la carte à mémoire sont des informations structurées sous la forme de champs ou sections. De préférence, le nombre et la longueur des sections sont variables. Il y a ainsi, par exemple, 127 sections différentes. Chaque section débute par exemple par un byte d'identification dont les sept premiers bits indiquent le numéro de la section et dont le huitième bit identifie le type d'information alphanumérique ou numérique. Chaque section est clôturée par un identificateur, par exemple, le caractère"@"qui sert de délimiteur. On peut ainsi librement diviser le champ en sections de longueur variable bien délimitées.
L'enregistrement des données sur un élément de mémoire débute par une en-tête (header) qui contient d'abord la version du logiciel suivant lequel l'inscription a été réalisée. Elle contient ensuite le numéro d'identification de l'élément de mémoire et le nombre d'éléments de mémoires utilisés. Ceci permet de stocker un texte sur un nombre quelconque d'éléments de mémoires, comme par exemple, une ou plusieurs cartes à une ou deux bandes magnétiques, lesdits éléments de mémoires pouvant être lus successivement mais pas forcément dans l'ordre. L'information contenue dans l'entête permet en effet à l'unité de traitement de savoir combien d'éléments doivent être lus et de reconstruire le texte complet à partir des fragments lus dans n'importe quel ordre.
Un identificateur de type vient ensuite dans l'en-tête, sous la forme d'un numéro ou d'une chaîne de caractères permettant à l'unité de traitement d'identifier le type de la carte automatiquement au moment de la lecture. Des types de cartes différents tels que, par exemple,"business card","product card"ou "company card", peuvent ainsi être lus. Les sections de même numéro mais sur des cartes de types différents
<Desc/Clms Page number 12>
peuvent alors être libellées différemment par l'unité de traitement sans qu'il soit nécessaire de stocker ces libellés dans le champ de données.
Pour chaque type de carte, une table des libellés des sections sera présente dans la mémoire de l'unité de traitement de données 4 de telle sorte qu'à l'aide dudit identificateur de type et des numéros des sections, les intitulés adéquats peuvent apparaître automatiquement sur l'unité d'affichage 6 quelle que soit le type de carte lue. Par exemple, la section numéro 1 d'une carte de type"business card" s'intitulerait"Nom de la société"tandis que la section numéro 1 d'une carte de type"product card" s'intitulerait"Nom du produit". Enfin, d'autres informations peuvent être présentes dans l'en-tête comme par exemple le nom de la société émettrice de la carte ou un dictionnaire de mots ou d'expressions fréquemment utilisés dans le texte.
Pour inscrire un texte ou un message dans l'élément de mémoire, le texte sera d'abord introduit, par exemple à l'aide du clavier 5, dans le mémoire de l'unité de traitement des données 4 et visualisé sur l'unité d'affichage 6. L'inscription dans l'élément de mémoire 8 de la carte 7 est alors réalisée à partir de l'unité 4. Puisque la capacité de l'élément 8 est très limitée, pour stocker un texte, un message ou une description, il est nécessaire de comprimer les informations stockées au maximum dans cet élément de mémoire.
La technique de compression utilisée suivant la présente invention se base sur la probabilité d'utilisation ou la fréquence d'apparition de chaque caractère. Ainsi la lettre"E"a une probabilité d'utilisation dans un texte qui est sensiblement supérieure à celle de la lettre"Q"par exemple. Pour économiser de l'espace dans l'élément de mémoire, la
<Desc/Clms Page number 13>
représentation binaire de chaque caractère alphanumérique est choisie en fonction de la probabilité dudit caractère, de telle sorte que plus cette probabilité est élevée, plus petit est le nombre de bits qui constituent la représentation.
La table 1 reprise dans la figure 5 donne un exemple d'un ensemble de caractères avec, pour chaque caractère (CHR), la fréquence d'apparition (Y) du caractère. Les caractères sont représentés par ordre décroissant de fréquence d'apparition et, pour les fréquences égales, dans l'ordre de la table ASCII. Il est clair que les fréquences d'apparition reprises dans la table 1 sont uniquement données à titre d'exemple. D'autres valeurs sont possibles pour autant qu'elles soient définies au préalable. En effet, la table 1 est stockée dans la mémoire de l'unité de traitement 4 et non pas dans l'élément de mémoire de chaque carte.
Dans l'exemple choisi, le caractère blanc, c'est-à-dire un espace entre deux mots, apparaît le plus souvent suivi du caractère "E". Le caractère"@"est utilisé comme délimiteur entre les différentes sections inscrite sur la carte et apparaît dès lors plusieurs fois, ce qui lui donne une fréquence élevée. Le caractère"\"est utilisé comme premier identificateur.
La table 1 qui reprend les fréquences d'apparition du caractère va maintenant servir pour former les représentations binaires des caractères à partir de leur probabilité ou fréquence d'apparition. A cette fin, on utilise par exemple la méthode de Huffman ou un méthode d'encodage arithmétique. Ces méthodes appartiennent à la catégorie des méthodes statistiques et sont, par exemple, décrites dans"The Data Compression Book"de Mark Nelson, publié par M & T Publishing, Inc., ISBN 0-13-202854-9, 1991. La table 2 reprise dans la figure 5 illustre un
<Desc/Clms Page number 14>
ensemble de représentations binaires de caractères construit par la méthode de Huffman. Les caractères sont représentés dans l'ordre de la table ASCII.
Cette table 2 montre que les caractères ayant une fréquence d'apparition très élevée, comme par exemple les
EMI14.1
caractères blancs et"E"sont représentés par trois bits, alors que le caractère"Q", dont la fréquence est moins élevée est représentée par 8 bits. Ainsi le caractère occupera moins d'espace de mémoire que le caractère et, comme le caractère"E"est plus fréquemment utilisé que le caractère"Q", le fait que l'inscription du caractère"E"nécessite moins d'espace de mémoire permet d'utiliser la mémoire de façon plus rationnelle et donc d'y inscrire un plus grand nombre de caractères. Une alternative consiste à combiner en une même table ladite première table et ladite deuxième table.
La table ainsi formée comprendrait alors pour chaque caractère alphanumérique, l'indicateur de fréquence d'apparition et la première représentation binaire du caractère, ladite première représentation binaire étant déterminée sur base dudit indicateur de fréquence d'apparition.
La représentation binaire des caractères est construite de telle façon que la succession des bits est propre à chaque caractère. Ceci permet de ne pas devoir indiquer, lors de l'inscription, un délimiteur entre chaque caractère et donc d'écrire les caractères en enfilade dans le champ de données. S'il fallait un délimiteur entre chaques caractères, le gain obtenu par des représentations compactes serait plus que compensé par la place occupée par les délimiteurs. Prenons par exemple le mot"TEST"dont la représentation binaire est "111010111100111101". Lors de la lecture de la mémoire, le décodeur lira un bit, puis un deuxième bit et ainsi de suite jusqu'au moment où il identifiera une succession de bits existante dans la table.
Ainsi, il s'arrêtera après
<Desc/Clms Page number 15>
avoir lu 5 bits exactement, ni plus ni moins, et reconnaîtra la lettre"T"dans la séquence "11101". Il ne peut pas s'arrêter avant 5 bits car aucun autre caractère ne possède une représentation binaire égale à "1", "11", "111"ou"1110". Il ne peut pas non plus s'arrêter après plus de 5 bits car aucun caractère ne possède une représentation binaire de 6 bits ou plus commençant par "11101". Exprimé de façon concise, cela revient à dire qu'une représentation binaire d'un caractère n'est jamais une prolongation de la représentation binaire d'un autre caractère.
Les tables reprises dans la figure 5 ne sont toutefois pas complètes. On n'y trouve par exemple pas
EMI15.1
les caractères suivants :"à","é","","ç","%","+" etc. Il n'est bien sûr pas impossible de construire des tables complètes qui comportent tous les caractères alphanumériques que l'on pourrait rencontrer dans un texte, y compris les symboles et les caractères grecs par exemple.
Cette dernière alternative pose cependant deux problèmes majeurs. D'une part, elle ne permettrait pas de construire une table avec des représentations binaires compactes pour les caractères fréquemment utilisés. Le fait d'avoir pour chaque caractère alphanumérique une représentation particulière est difficilement compatible avec l'exigence d'avoir une représentation binaire compacte dans une table qui comporte l'ensemble des caractères alphanumériques.
D'autre part, si la probabilité de caractères fréquents comme par exemple le "E"ou le"R"peut être déterminée d'avance et de manière suffisamment précise sans tenir compte de la langue ou du type du texte à inscrire, la probabilité d'apparition de caractères peu fréquents comme les symboles ou les caractères accentués dépend fortement de la langue et/ou
<Desc/Clms Page number 16>
du type de texte à inscrire. Le caractère"$", par exemple, est sans aucun doute beaucoup plus fréquent dans un message publicitaire pour un produit américain que dans une carte de visite. L'utilisation d'une table complète pose donc un problème si on désire utiliser une carte à mémoire pour inscrire un texte.
Pour résoudre ce problème, le procédé suivant l'invention propose une solution dans laquelle on utilise une table incomplète mais permettant une représentation compacte des caractères, ladite table étant complétée au fur et à mesure de l'inscription. En effet, puisque la probabilité qu'un caractère tel que"%"ou"ê"est très faible et dépend en outre du type de texte à inscrire ou de la langue utilisée, il n'est pas utile de prévoir ces caractères dans la table, surtout si leur présence s'oppose à une représentation binaire compacte des autres caractères.
Le procédé suivant l'invention sera maintenant décrit à l'aide de l'organigramme repris à la figure 4.
Cet organigramme représente un procédé d'inscription d'un caractère alphanumérique dans l'élément de mémoire 8 d'une carte à mémoire 7.
Le procédé est exécuté sous contrôle de l'unité 4 de traitement lorsqu'une carte à mémoire est introduite dans l'unité 1 d'inscription. Les différentes étapes seront maintenant décrites en détail.
10 STR : C'est le début du programme. Le programme est par exemple démarré sur requête du fabriquant qui désire inscrire un texte, introduit par exemple à l'aide du clavier dans l'unité 4.
11 CHR : Un caractère alphanumérique du texte à inscrire est pris en charge.
<Desc/Clms Page number 17>
12 ITBL ? : Il est vérifié si le caractère pris en considération lors de l'étape 11 fait partie de la première table qui reprend les représentations binaires.
Cette première table est stockée dans la mémoire de l'unité 4 et a été construite, comme décrit au préalable, à l'aide d'une deuxième table qui reprend pour chaque caractère de la première table un indicateur de fréquence d'apparition.
13 WSCP : Au cas où le caractère à inscrire ne fait pas partie de la première table (12. N), un premier identificateur préalablement défini et dont la représentation binaire fait partie de la première table, est inscrit dans le champ de données de l'élément de mémoire. Ce premier identificateur, appelé escape, est par exemple le caractère"\". Nimporte quel caractère - peut servir en tant que premier identificateur pour autant qu'il ne soit jamais utilisé comme caractère dans le texte à inscrire. Ce premier identificateur indique que la représentation binaire qui suit ce premier identificateur n'a pas été lue dans la première table mais a été formée d'une autre manière.
14 CRBR : Une deuxième représentation binaire est déterminée pour le caractère à inscrire. Cette deuxième représentation est quelconque pour autant qu'une deuxième représentation soit définie d'avance pour chaque caractère qui ne figure pas dans la table des premières représentations et que l'on pourrait rencontrer dans un texte. Une deuxième représentation est, par exemple, la représentation ASCII sur 8 bits, appelée ASCII étendue, qui permet de représenter 256 caractères différents. Elle offre l'avantage de la simplicité.
15 STBRM : La deuxième représentation binaire déterminée lors de l'étape 14 est inscrite dans l'élément
<Desc/Clms Page number 18>
de mémoire 8 immédiatement après le premier identificateur.
16 STBRT : Le caractère pour lequel la deuxième représentation binaire a été déterminée et stockée lors des étapes 14 et 15 est introduit dans la première table. Comme on le verra plus loin dans une description détaillée de cette opération, l'introduction dudit caractère est réalisée soit en substituant un autre caractère déjà présent dans la première table, soit en ajoutant ledit caractère à la première table. Dans le cas où le caractère est ajouté, une nouvelle représentation binaire est créée pour le caractère.
Le cas échéant, ledit caractère est ajouté dans la deuxième table et une fréquence initiale comme par exemple la fréquence 1 (= utilisé une seule fois) lui est attribuée. La deuxième table est ainsi complétée du caractère pris en considération.
17 RBR : Lorsque le caractère est présent dans la table des premières représentations, on lit cette représentation dans la table.
18 SBR t La représentation binaire lue dans la première table est inscrite dans l'élément de mémoire.
19 ADC ? : On vérifie si le caractère est un de ceux qui a été ajoutés à la table, lors d'une étape précédente.
20 ICRF : Eu égard au fait que le caractère en question est un caractère qui a déjà été utilisé et qu'il a été introduit ultérieurement dans la deuxième table, on modifie la fréquence d'apparition dudit caractère en incrémentant cette dernière d'une unité.
<Desc/Clms Page number 19>
21 MBRT : La première table peut alors être modifiée en tenant compte des fréquences d'utilisation dans la deuxième table. Comme on le verra plus loin dans une description détaillée de cette opération, cette modification de la première table peut être réalisée soit en permutant des caractères dans ladite table soit en modifiant les représentations binaires des caractères de ladite table.
22 LCHR ? : Il est vérifié si le caractère dont la représentation binaire vient d'être inscrite dans l'élément de mémoire est le dernier du texte.
23 STP : C'est la fin du procédé d'inscription.
Lors de la lecture de la carte à mémoire, le décodeur va reconnaître les caractères dont la représentation binaire est stockée dans la première table. Ainsi il va également reconnaître le premier identificateur indiquant que le caractère qui suit est un caractère pour lequel la deuxième représentation a été utilisée. Le décodeur sait ainsi qu'il faut aller chercher la signification du caractère hors de la première table. Il sait aussi dans le cas du premier identificateur, qu'il doit le cas échéant mettre à jour sa table des identificateurs de fréquences ainsi que sa table des premières représentations.
Comme les tables utilisées par le décodeur sont au départ identiques aux tables utilisées par l'encodeur et comme les modifications sont effectuées selon exactement la même méthode, les tables seront à chaque moment de la lecture identiques à ce qu'elles étaient au même moment de l'écriture.
<Desc/Clms Page number 20>
L'étape 16 (STBRT) qui consiste à introduire un caractère dans la première table et l'étape 21 (MBRT) qui consiste à modifier la première table lors des apparitions ultérieures dudit caractère seront maintenant décrites plus en détail.
Le procédé suivant l'invention propose des solutions permettant de modifier la table des représentations basés sur deux principes dont le premier est une méthode par substitution de caractères avec des représentations fixes et les deuxième, une méthode par addition de caractères avec des représentations variables.
Selon la méthode par substitution de caractères, la table des premières représentations comprend un nombre restreint de caractères marqués comme étant amovibles, c'est-à-dire pouvant être remplacés, lesdits caractères étant déterminés d'avance parmi les caractères ayant les probabilités d'apparition les plus faibles. Lorsqu'un caractère doit être introduit dans la table des premières représentation, ce caractère prend la place du caractère amovible qui est le premier selon un ordre défini au préalable, la première représentation binaire dudit premier caractère amovible étant dès lors assignée audit caractère et ledit premier caractère amovible étant dès lors extrait de la table des premières représentations.
Lorsqu'un autre caractère doit être introduit dans la table des premières représentations, ledit autre caractère prend la place du caractère amovible qui est le suivant dans l'ordre défini au préalable. Si tous les caractères amovibles ont été remplacés et qu'un caractère doit encore être ajouté dans la table, le premier caractère amovible dans l'ordre défini au préalable est à nouveau remplacé et le processus continue.
<Desc/Clms Page number 21>
Pour illustrer le bénéfice apporté par cette méthode, on peut considérer une table des premières représentations telle que, par exemple, la table 2 de la figure 5, dans laquelle les caractères amovibles ont été marqués avec une lettre"A", et envisager le stockage d'un texte contenant plusieurs fois un caractère qui ne figure pas dans ladite table, comme par exemple le caractère"%". Lorsque le caractère"%"apparaît dans le texte pour la première fois, il est stocké dans l'élément de mémoire sous la forme dudit premier identificateur, c'est-à-dire "00100" dans le cas où le caractère "\" est choisi comme premier identificateur, suivi de ladite
EMI21.1
deuxième représentation binaire dudit caractère,
c'est-àdire"00100101"dans le cas où la deuxième représentation est la représentation ASCII du caractère sur 8 bits.
Ce premier caractère n %" occupe donc 13 bits au total (5+8) dans le champ de données. Ensuite, selon la méthode par substitution, le caractère"%"prend la place du caractère amovible qui est le premier dans l'ordre défini au préalable. Si l'ordre défini au préalable est par exemple l'ordre des caractères dans la table ASCII, le
EMI21.2
premier caractère amovible est le caractère" & "qui est donc remplacé par le caractère"%". A partir de ce moment, la première représentation binaire du caractère n%" est "111001010" tandis que le caractère " & " n'est plus défini. Lorsque le caractère "%" est rencontré ultérieurement dans le texte, il peut être stocké simplement sous la forme de sa première représentation binaire et n'occupe dès lors plus que 9 bits d'espace mémoire au lieu de 13 bits lors de sa première apparition.
Cette méthode permet donc d'utiliser l'espace de mémoire de façon plus économique tout en conservant l'avantage de pouvoir stocker n'importe quel caractère dans le champ de données.
<Desc/Clms Page number 22>
Une forme avantageuse de la méthode par substitution consiste à associer à chaque caractère amovible dans la table des premières représentations une fréquence d'apparition qui est mise à une valeur initiale, par exemple 1, et qui est réajustée chaque fois que ledit caractère amovible est rencontré dans le texte. Lorsqu'un caractère doit être introduit dans la table, ce caractère prend la place non pas du premier caractère amovible dans l'ordre défini d'avance mais du premier caractère amovible ayant l'indicateur de fréquence le plus bas.
Ainsi, dans la table 1 de la figure 5, les caractères amovibles ont été représentés avec une fréquence d'apparition initiale égale à 1. Si le caractère" & "par exemple est rencontré dans le texte, l'indicateur de fréquence du caractère" & "est incrémenté de une unité et devient donc 2.
Lorsque le caractère"%", pour reprendre l'exemple précédent, est rencontré pour la première fois dans le texte, il prendra la place non pas du premier caractère amovible dans l'ordre défini d'avance, c'est-à- dire du caractère" & ", mais bien du premier caractère amovible ayant l'indicateur de fréquence le plus bas c'est-à-dire du caractère"(". Ce mécanisme permet de ne pas extraire de la table un caractère amovible qui apparaît fréquemment dans le texte et de devoir le réintroduire à nouveau quelques instants plus tard dans la table.
Une autre forme avantageuse de la méthode par substitution consiste à réajuster les indicateurs de fréquence non pas seulement des caractères amovibles définis d'avance mais de tous les caractères de la table des premières représentations et à fixer une valeur de fréquence pivot au-dessous de laquelle un caractère est amovible et à laquelle ou au-dessus de laquelle un caractère est fixe. Lorsqu'après avoir été réajustée, la
<Desc/Clms Page number 23>
valeur de l'indicateur d'un caractère dépasse la valeur de l'indicateur du caractère qui se trouvait juste avant dans l'ordre décroissant des fréquences, les deux caractères sont permutés lors de l'étape 21 (MBRT) de l'organigramme, c'est-à-dire. que l'un prend la représentation binaire de l'autre.
Un caractère à priori peu fréquent et donc amovible peut ainsi devenir fixe et acquérir une représentation binaire de plus en plus compacte chaque fois qu'il est rencontré dans le texte.
Inversement, un caractère à priori relativement fréquent et donc fixe peut devenir amovible jusqu'à finalement être substitué et retiré de la table. Ce mécanisme permet de tenir compte des probabilités réelles de chaque caractère, amovible ou non, dans le texte à inscrire.
Selon la méthode par addition de caractères, lorsqu'une deuxième représentation binaire est déterminée pour un caractère et stockée dans le champ de données, un nouvel emplacement est créé dans la table des premières représentations pour ledit caractère et une nouvelle première représentation binaire est créée pour ledit caractère. Une forme avantageuse consiste à ce que, chaque fois que ledit caractère est introduit dans la table des premières représentations, la table des indicateurs de fréquence est complétée en y stockant ledit caractère accompagné d'une valeur initiale dudit indicateur de fréquence.
Chaque fois que le caractère se présente à nouveau dans le texte à inscrire, ledit indicateur de fréquence est réajusté et une mise à jour de la table des premières représentations est alors possible à l'étape 21 (MBRT) de l'organigramme, par exemple selon la méthode de Huffman. Une autre forme avantageuse consiste à réajuster les indicateurs de fréquence des caractères ajoutés et des caractères déjà présents au départ dans la table des premières représentation, et à effectuer chaque fois une mise à
<Desc/Clms Page number 24>
jour de la première table. Cette méthode permet de tenir compte des probabilités réelles de tous les caractères dans le texte à inscrire.
Une alternative à la méthode par addition de caractères ainsi décrite consiste à utiliser une troisième table ne contenant initialement aucun caractère. Lorsqu'un caractère ne figurant pas dans la table des premières représentations est rencontré dans le texte, le caractère est introduit non pas dans la première table mais dans la troisième table et une représentation binaire est déterminée pour ledit caractère, par exemple selon la méthode de Huffman, et stockée dans ladite troisième table. Comme la troisième table ne contient que très peu de caractères, initialement aucun, les représentations binaires des caractères de la troisième table sont extrêmement compactes.
Lors d'une apparition ultérieure du même caractère dans le texte, ledit caractère sera précédé d'un sixième identificateur qui permettra, au moment de la lecture de la mémoire, de détecter que la représentation qui suit fait partie de la troisième table. De préférence, chaque fois qu'un caractère figurant dans ladite troisième table est rencontré à nouveau dans le texte, une mise à jour de ladite troisième table est effectuée.
D'autres formes préférentielles du procédé suivant l'invention seront maintenant décrites plus en détail.
On peut envisager une alternative selon laquelle les caractères numériques ne sont pas représentés dans la table des premières représentations et selon laquelle la deuxième représentation binaire précédée du premier identificateur n'est pas utilisée pour les caractères
<Desc/Clms Page number 25>
numériques. Par caractère numérique on entend un ensemble de caractères défini au préalable et comprenant par exemple les chiffres 0 à 9 ainsi que les symboles fréquemment rencontrés au milieu d'un ensemble de chiffres tels que.,-. Pour la mise en oeuvre de cette alternative, il est vérifié si le caractère à inscrire est un caractère numérique et, si le caractère est un caractère numérique, une troisième représentation binaire est déterminée précédée d'un deuxième identificateur indiquant le début d'une zone numérique.
Pour le caractère suivant, il est vérifié s'il s'agit également d'un caractère numérique, si oui, ledit caractère est stocké sous la forme de sa troisième représentation binaire, si non, un troisième identificateur est stocké pour indiquer la fin de la zone numérique et ledit caractère est stocké comme expliqué dans l'organigramme.
Ledit deuxième identificateur et ledit troisième identificateur peuvent, le cas échéant, être un seul et même caractère. Ce caractère peut être n'importe quel caractère pour autant qu'il figure dans la première table et ne soit jamais utilisé comme caractère dans le texte à inscrire. Cette méthode offre un gain de place appréciable lorsque plusieurs caractères numériques sont groupés, ce qui est très souvent le cas dans un texte, puisque deux identificateurs seulement sont nécessaires et qu'en plus la troisième représentation binaire peut être très compacte, telle que, par exemple, la représentation ISO 7811/2 des caractères numériques sur 4 bits.
On peut également envisager d'utiliser un ensemble de tables des premières représentations, comprenant au moins deux tables, chaque table de l'ensemble étant associée à une succession prédéterminée de caractères alphanumériques. On peut, par exemple, définir un ensemble formé de deux tables des premières
<Desc/Clms Page number 26>
représentations, dans lequel une table est associée à une succession d'une voyelle suivie d'un caractère quelconque et dans lequel l'autre table est associée à une succession d'une non-voyelle suivie d'un caractère quelconque. Ces deux successions sont données à titre d'exemple et plus de deux successions et/ou d'autres successions et/ou des successions de plus de deux caractères peuvent être définies.
On pourrait ainsi définir 26 tables associées à 26 successions, chaque succession étant une succession d'une des 26 lettres de l'alphabet suivi d'un caractère quelconque. On pourrait aussi définir des successions de plus de deux caractères et envisager par exemple la probabilité d'apparition du caractère"E"lorsque les deux caractères précédents sont "TH". Toutefois, la complexité du procédé augmente très rapidement et, de plus, les probabilités deviennent de plus en plus dépendantes de la langue et du type de texte à inscrire.
Pour illustrer l'avantage de cette méthode dans le cas simple des 2 successions proposées plus haut, considérons l'exemple de la lettre"E"qui est représentée par seulement 3 bits dans la table 2 de la figure 5 et l'exemple de la lettre"N"qui est représentée par 5 bits, ce qui tient compte du fait que la lettre"E"est plus fréquente que la lettre"N".
Toutefois, dans le cas particulier où la lettre qui précède est une voyelle, la lettre"N"devient beaucoup plus fréquente que la lettre"E". En utilisant deux tables, dans lesquelles, par exemple, les représentations binaires du"E"et du"N"sont identiques mais permutées, et en choisissant la représentation binaire d'un caractère à inscrire dans la première première table ou dans la deuxième première table suivant que le caractère qui précède le caractère à inscrire n'est pas ou est une voyelle, on réalise un gain de place mémoire supplémentaire. Ainsi, le mot"EN"représenté par
<Desc/Clms Page number 27>
"01100101"selon la table 2 serait représenté par "011011"en utilisant deux tables telles que décrites cidessus, soit un gain de place de 25%.
Il n'est pas nécessaire d'utiliser un identificateur pour indiquer le passage d'une table à l'autre puisque c'est le caractère lui-même qui sert d'identificateur.
Enfin, on peut envisager une alternative selon laquelle une partie de mot, un mot ou une expression entière est stockée dans un champ particulier (dictionnaire) sous la forme d'une représentation binaire préalablement construite. Lorsque le mot ou l'expression en question apparaît alors dans le texte, il est stocké en inscrivant ladite représentation binaire. ceci offre un gain de place considérable lorsque par exemple le texte ou le message est un message publicitaire dans lequel le même mot revient fréquemment. Pour la mise en oeuvre de cette amélioration, il faut alors, avant d'inscrire le texte, parcourir ce dernier pour rechercher les parties de mots, mots ou expressions. Aux éléments ainsi répertoriés, on assigne une représentation binaire spéciale qui est stockée dans une section particulière de l'élément de mémoire.