DE1537567A1

DE1537567A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur UEbertragung von Datenbits von einer Sendestelle zu einer Empfangsstelle

Info

Publication number: DE1537567A1
Application number: DE19671537567
Authority: DE
Inventors: Centanni James Daniel; Fleig William Elmer
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1966-12-27
Filing date: 1967-12-27
Publication date: 1970-01-22
Also published as: BE708499A; DE1537567B2; NL147902B; US3484750A; NL6717548A; GB1206120A; FR1558488A

Description

i Belegexemplar <

' H2rf nicht geändert i/udcn'.

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, Dr. Ing. A.Weickmann

Dipl.-Ing. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke

DiPL.-InG. F. A.WeiCKMANN 1537567

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

XEROX CORPORAüJIOK,

Rochester, Ecm York, 14603, V· St. A

Verfahren una Schaltungsanordnung zur übertragung von Datenbits von einer Sendestelle zu einer Empiangsstelle

Die Erfindung bezieht sich, auf ein Verfahren und auf eine

Schaltuncsanordnung 2ur Übertragung von Datenbits von einer

Sendestelle au einer Empfausstelle, unter Berücksichtigung

der Wahrscheinlichkeit, mit der einzelne Gruppen von Bits in | einer Folge von Bits auftreten.

Es sind bereits verschiedene Kodierverfahren entwickelt worden, um die einer von einem Sechn—er oder von einer IPaksimileein-

richtung abgegebenen Signalfolce anhaftende Signalredundanz,

in die sich z.B. aufgrund der Tatsache, daß die Sißnale/binär-

kodierter Form auftreten und daß Perioden mit geringer oder gar keiner Informationsübertragung auftreten, zu vermindern.

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Durch diese Kodierverfahren werden die leerlauf-Ubertragungszeiten eliminiert. Ein solches Kodierverfahren ist als Durchlauflängen-Kodierverfahren bekannt geworden· Bei diesen bekannten Kodierverfahren werden Binärdatenblöcken entsprechende Binärzahlen anstelle der einzelnen Binärdaten von einer Sende» stelle zu einer Empfausstelle hin übertragen. Dabei kann eine relativ wenige Bits umfassende Binärzahl anstelle eines eine Vielzahl von Bits umfassenden Bildsignal-Datenblockes von einer Sendestelle zu einer Empfangssteile hin übertragen werden·

In den britischen Patentanmeldungen 26 805/66 (XD/1406) und 29 491/65 (D/1554) sind zwei verschiedene Verfahren zur Verminderung der Anzahl der von einer Sendestelle zu einer Empfangsstolle hin zu übertragenden Informationssignale an- . gegeben, in der erstgenannten Anmeldimg ist ein selektives Kodierverfahren besahrieben, gemäß dem jede Binärdatenfolge in Abhängigkeit von der Feststellung von Schwarz-Informationen oder von gedruckten Informationen, also entsprechend den auf einem Schriftstück befindlichen Informationen aufgeteilt bzw· unterteilt wird. In der zweitgenannten Anmeldung ist ein selektives Koderiverfahren beschrieben, das eine typische Informationsverteilung auf einem Schriftstück dazu ausnutzt, die jeweils ermittelten Längen der Hintergrundinformationsn entsprechend einer statistischen Verteilung durch kurze Kodewörter darzustellen»

Eine häufiger auftretende Durchlauflänge wird durch ein kürs©res Wort kodiert dargestellt als eine weniger häufig auftretende

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Durchlauf länge. BAD ORIGWAL

Im Hinblick darauf, daß es erwünscht ist, unter Beibehaltung einer genauen Darstellung der jeweils zu übertragenden Informationen nur so wenig wie möglich Signale zu einer Empfangsstelle hin zu übertragen, hat sich gezeigt,.daß mit Hilfe der in den oben erwähnten Anmeldungen beschriebenen Kodierverfahren bereits eine erhebliche Herabsetzung der Redundanzinformation in der jeweils übertragenen Signalfolge erzielt wird· Es wurde jedoch gefunden, daß weitere Verbesserungen durch noch stärkere Kompressionen von Informationssignalen erzielt werden können·

■ . ■ ■ ■ ■ «

In der US-Patent schrift 5 237 170 ist ein Abtastsystem beschrieben, das die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von jeweils K Bit umfassenden Bit-Folgen bestimmt und das diese Bit-Folgen nach Wahrscheinlichkeitsgrößen entsprechend ordnet« Dann wird entweder durch einen Mehrfachvergleich oder durch einen iabellenlesevorgang ein der jeweiligen Bit-Folge entsprechendes (Shannon-fano) Kodewort erzeugt· Dabei werden jeweils bestimmte Kodewörter erzeugt, die von dor besonderen, dem betreffenden System jeweils zugeführten Eingangs-Binärimpulsfolge abhängen· ' j Damit vermag das in der betreffenden Patentschrift angegebene System,"die die statische Verteilung des Auftretens der Eingangsinformation berücksichtigende Kodierschaltung ständig auf den jeweils neuesten Stand zu bringen. Wenn die Wahrscheinlichkeit des Auftretens spezifischer Binärzifferngruppen in der dem betreffenden System zugeführten Eingangsinformation sich ändert, so gleicht das betreffende System diesen Zustand aus und erzeugt damit stets optimal kodierte Signalfolgen·

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Das in der Genannten Patentschrift angegebene Verfahren enthalt notwendigerweise Schaltungen zur überwachung der statistischen Verteilung der einzelnen Informationen. Dies . ν bringt einen zusätzlichen Kostenaufwand zu dom Erfordernis . " nach einem Kodierer mit sich» bei dom die statistische Verteilung bestimmter Eingangsinformationon genau vorbestimmt werden kann.

Gemäß der Erfindung ist oin Vorfahren zur Informationsüber- , tragung geschaffen, bei dem mit einer bestimmten statistischen Wahrscheinlichkeit auftretende Binärzifforngruppon abgetastet v/crden. Bei diesem Verfahren, bei dem nicht immer eine Kodierung der Binärzifferngruppon erfolgt, werden Binärzifferngruppen auf das Auftreten von bestimmten Binärziffernkombinationon serienweise überwacht· Von den überwachten Binärzifferngruppen v/erden jeweils diejenigen Binärzifferngruppen unkodiert übertragen, bei denen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens gering ist. Die einzelnen Binärzifforngruppen werden entsprechend der Häufigkeit ihres Auftretens durch bestimmte Kodewörter dargestellt. Diese Kodewörter werden übertragen, bevor weitere Binärzifferngruppen überwacht werden·

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung, nachstehend an einem Ausführungsboispiel näher erläutert» Fig. 1 verdeutlicht an Hand eines Flußdiagramms die Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Kodierers·

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Fig. 2 verdeutlicht an Hand eines Flußdiagramms die Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Dokodierers, Fig. 5 zeigt zum Verständnis der verschiedenen Merkmale der Erfindung einen Seil einer Binärdaton-Signalfolge· Fig. 4· zeigt den näheren Aufbau des erfindungsgemäßen Kodierers.

Fig. 5 zeigt den näheren Aufbau eines zusammen mit dem Kodierer gemäß Fig. 4· verwendbaren erfindungs gemäßen Dekodierers·

Wie ei-v/ähiit, verdeutlicht !"ig· 1 an Hand eines Flußdiagramms ' die Arbsitßv/oiao des erfindunsssomüßon Kodierers· fiemäß der zugrunde liegenden Ausführungsform der Erfindung v/erden Jeweils zwei Bit umfassende aufeinanderfolgende Zwei-B':t-Gruppon überwacht. Treten von solchen Zwoi-Bit-Gruppen bestimmte Zwei-Bit-Gruppen in der .Mehrzahl der Falle auf, so werden anstelle der tatsächlichen Zwei-Bit-Folgen diesen entsprechend© Kodewörter übertragen·

Die jeweils zwei Bit umfassenden Binärzifferngruppen können | in vier möglichen Kombinationen auftreten: 11, 00, 10 und 01. Gemäß einem speziellen Beispiel ist festgelegt, daß die Wahrscheinlichkeit, daß die aufeinanderfolgenden Binärziffern einer Zwei-Bit-Gruppe innerhalb einer von einem"Binärkodierer, von einem Falcsimileabtastor oder von einem Reohnerausgang abgegebenen Binärsignalfolge jeweils durch ein Binärzeichen 1

daß gebildet sind, etwa 30$ beträgt, und/die Wahrscheinlichkeit,

daß auf diese Binärzeichen 1 eine Zwei-Bit-Gruppe folgt,

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deren jedes Bit ebenfalls durch ein Binärzeichon 1 gebildet ist, 5O# beträgt. Doshalb kann bei Feststellung einer Zwei-Bit-Gruppo 11 die nachfolgende Zwoi-Bit-Gruppe entsprechend oinem von D.A. Huffman in der Zeitschrift "Proceedings of the IRE'*, Vol. 40, Seite 1093, September 1952, unter dem Titel "A Method for the Construction of Minimum Redundancy Codes" angegebenen Kodo kodiert werden. Die von Huffman angegebeno spcziolle Kodefolge ist hier nicht weiter von Interesse, dagegen aber das Verfahren zur Bestimmung des jeweiligen Kodes. Als Beispiel für die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Auftretens von vier Zwei-Bit-Gruppen können folgende Werte angenommen werden:

Tabelle I

(11) 0,55—-0,55

(00) 0, (10) .O₁

(01) 0,07J

,21 0,»J 1,17] Ao,2ii

Aus der vorstehend angegebenen Huffman-Tabeile kann die nächst ehendo Tabelle II erstellt werden, um die su einer Empfangest eile hin zu übertragenden Informationen zu kodieren.

Tabelle II

Zwe i-Bit-Grupp©	Anzahl der abzugebenden Bits	Kode
11	1 ■ .	0
00	2	10
10	3	110
01	*90988 U /oh* 2**	111

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!nachstehend soll das in Fig. 1 dargestellte, das Kodierverfahren vordoutlichende Flußdiagramm näher betrachtet werden· Das im vorliegenden Zusammenhang erläuterte Kodiorvorfahren bezieht sich als Boispiol auf die Kodierung nur solcher Zwei-Bit-Gruppen, die ein^r Zwei-Bit-Gruppe 11 folgen. Jode andere Kombination an Binärziffern wird umkodiert übertragen. In oboren (Teil dor Fig. 1 ist angedeutet, daß der Kodierer zunächst bestimmt, ob die jeweils einlaufende Zwei-Bit-Gruppe die Binärziffcrnfolgo 11 umfaßt. Wenn festgestellt wird, daß dio boidon Binärziffern einer Zwei-Bit-Gruppe nicht durch { dio Bit-Xonbination 11 gebildet sind sondern durch eine der anderen drei Bit-Kombinationen, dann wird die betreffende Zwei-Bit-Gruppe auf entsprechende überprüfung hin während der Dauer bestimmter Bit-Perioden unkodiert übertragen. Wenn festgestellt wird, daß die betreffende Zwoi-Bit-Gruppe zwei Binärziffern 1 enthält, dann wird die betreffende Bit-Kombination mit der ihr eigenen Bit-Folgegeschwindigkeit übertragen«

Nachdem festgestellt ist, daß eine aus zwei Binärziffern 1 bestehende Zwei-Bit-Gruppe ermittelt worden ist, wird die nächste zu kodierende Zwei-Bit-Gruppe überprüft. Der Kodierer entscheidet, ob diese zweite Zwei-Bit-Gruppe ebenfalls aus zwei Binarziffern 1 bosteht; er überträgt bei Feststellung einer solchen Bit-Folge entsprechend dem in Tabelle II angegebenen Kode eine Binärziffer 0 während der Sauer einer Bit-Periode. Eine Bit-Periode dient hier für die Übertragung eines Bits. Wenn die zweite Zwei-Bit-Gruppe nicht durch zwei

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Guroinan&crfolrjon&o Binärsifforn 1 gebildot io*t stellt der Kodiorcr feet, ob eine Binärsiffernfolgc OO vorließt.! Liegt " diese Bit-Folge vor, so wird oino Binärziffernfolge 10 ent-' sprechend den in dor Tabelle II angogobenen Kode während der Dauer der nüchston beiden Bitperiodon übertragen. Daraufhin v/ird der Kodieror nachfolgende Zwoi-Bit-Gruppen solange unfcodiert übertragen, bi3 eine weitore, zv/ei Binärsiffern 1 unfaGGondo Zwci-Bit-Gruppe festgestellt v/ird, da nämlich der Kodierer nur die zu den Zwoi-Bit-Gruppon gehörenden Binärziffern kodiert, dio einer zwei Binärziffern 1 umfassenden Zwei-Bit-Gruppe folcon. In dem Fall, daß die auf eino swci Binärziffern 1 enthaltende Zwei-Bit-Gruppe folgende zweite Z;vei-Bit-Gruppe nicht durch eine OO-Bit-Folge gebildet ist, ctollt der Kodierer fest, ob eine Bit-Folge 10 aufgetreten ist. Ist eino 10-Bit-Folge aufgetreten, so v/ird entsprechend dem in der Tabelle II angehobenen Kode während der Dauer der nächsten drei Bitperioden das Kodewort 110 übertragen. Dies würde zu einer Unterbrechung des Kodierverfahrens führen, bis wieder eine Zwei-Bit-Gruppe ermittelt wird, deren beide Binärziffern jeweils durch eine Binärziffer cebildot sind. War die zv/oite Zwei-Bit-Gruppe nicht durch eine 10-Bit-Folge gebildet und ist festgestellt worden, daß cuvor nicht eine 11- oder eine OO-Bit-Folge aufgetreten ist, co cuG die betreffende Bit-Folge eine O1-Bit-Folge sein. Mit Auftreten einer solchen Bit-Folge wird gemäß Tabelle II während der Dauer der nächsten drei Bitperioden ein Binärwort 111 übertrüGcn. .

9098 8 4/07 12 ßAD 0Ηί₀ι_ΝΑί.

Uic ersichtlich, bringt dio übertragung eines drei Bit unfasGenden Binärwortes auf die Feststellung einer Zwei-Bit-Gruppo letztlich eine Zunahno der Anzahl der übertragenen Signale mit sich und nicht eine Abnahme· Dom steht jedoch GOGcnübcr, daß durch zwei aufoinanderfolgende Binürziffern 1 Gebildete Zwoi-Bit-Gruppon v/ührond $0% dor Zeit, während dor dio aus den einzelnon Bits bestehende Nachricht auftritt, auftreten, und daß eine durch die Bit-Folge 11 gebildete Zwei-Bit-Gruppo mit einer nachfolgenden,ebcnfalle durch die Bit-11 G^e^i3.ö.ßtenZwoi-Bit-Gruppo woniestenß während 5Q# <3©r

UaehrichtenübortraGungszeit auftritt, so daß die übertragung einer 3inürziffer O anstelle aufeinanderfolgender Zwei-Bit-Gruppen nit der Bit-Folge 11 letztlich die Ansah! der zu übertragenden Infornationcsignale herabsetzt. Dies geht auch aus Pig· 3 hervor, Wio dargestellt, wird die erste, dl© Bit-Folge 11 umfassende Zwei-Bit-Gruppe unkodiert als Bit-Folge 11 übertragen. Die nachfolgende, durch die Bit-Folge OO gebildete Zwoi-Bit-Gruppe wird kodiert als Bit-Folge 10 übertragen. Wenn irgendeine andere Zwei-Bit-Gruppe als die durch i die Bit-Folge 11 gebildete Zwei-Bit-Gruppo den Kodiervorgang beendet, wird die nächste, durch die Bit-Folge 11 gebildete Zwei-Bit-Gruppo wieder als Bit-Folge 11 übertragen. Die folgende, durch die Bit-Folge 10 gebildete Zwei-Bit-Gruppe wird dann als Bit-Folge 110 koöbrt übertragen. Die fünfte, durch die Bit-Folge 11 gebildete Zwei-Bit-Gruppe wird wieder unkodiert als Bit-Folge 11 übertragen. Die nächste, durch die Bit-Folge 11 gebildete Zwei-Bit-Gruppe, die einer Bit-Folge 11

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folgt, \;ird durch cine oinzigo Binärziffor 0 kodiort dargestellt· Die Bit-Polgo 00 bzw. die siebte Zwoi-Bit-Gruppo wird alG Bit-Polgo 10 kodiert übertragen· Damit ist das angenommene Kodiorvorfahron beendet. Die achte_t durch dio Bit-Folge 11 gebildete Swei-Bit-Gruppo v;ird unkodiort als Bit-Polgo 11 übertragen. Die nüchston beiden, Jowoils durch eine Eit-Polge 11 Gebildeten Zwei-Bit-Gruppen werden kodiert oov;oil3 alß Binäraiffer O übortroccEi· Dio elfte Zwoi-Bit-Gruppe wird als Bit-Polco 10 kodiert übortraßen, während dio letzte, eino Zwoi-Bit-Gruppo darstellende Bit-Foltfe 01 unkodicrt als Bit-Polgo 01 übertracen v/ird. Daraus ergibt sich, daß in den 12 Zwei-Bit-Gruppen vorhandene 24· unkodierte Binärzlffern durch 22 Binärziffora kodiert darcostollt werden· 13s ercibt sich bei diesem Beispiel bezogen auf dio ursprünclichon 24 Bits also eine Einsparung von zwei Binärziffern.

Die zur Dekodieruns der übertragenen kodierten Information auszuführenden Schritte v/erden anhand von 2?ig· 2 erläutert· Die in Fig. 2 angedeuteten Schritte, dio denen in Verbindung nit Pig. 1 erläuterten Schritten ahnlich sind, lassen die überwachung der einlaufenden Information und die Entscheidung erkennen, ob die jeweilige Information kodiert oder nicht kodiert ist« Da nur diejenigen Zwei-Bit-Gruppen, die Jeweils oiner durch eine Bit-Polge 11 gebildeten Zwei-Bit-Gruppe folgen, kodiert sind, kann der Empfangsdekodieror erkennen, daß die Jeweils einlaufenden Informationssignale unkodiert übertragen sind, bis eine Bit-3?olge 11 auftritt. Lies bedeutet,

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. - 11 -

daß dio vor einer durch ©ine Bit-Folgo 11 Gebildeten Zwei-Bit-Gruppe aufcotretönen Zwei-Bit-Gruppen unkodiert übertragen worden sind. Ist die nächste Zwei-Bit-Gruppo, die in dom Dekoder überprüft wird,durch eine B^t-Folce 11 gebildet , so wird auch/ diese Zwoi-Bit-Gruppo unlcodiert ausgo-Cebon. Der Dekodierer bzw« Dekoder ist nunmehr für eine Überprüfung der nächsten Binärziffom vorbereitet, bezüglich deror feststeht, daß sie ein kodiertes Wort darstellen*

Ist dio erste Binärziffer eine BinUrziffor O, so stellt dor Dekoder fest, daß dor ersten durch die Bit-#olco 11 Gebildeten Zwei-Bit-Gruppo oine Bit-Folge 11 folgt; er gibt damit während der Dauer eines Bits mit der übertragunGSGe3Chwindi£l:eit die Binärziffern 11 an seinem Ausgang ab. Ist dio erste Binärsiffer nicht durch eine Binärziffer O gebildot, dafür aber die zwoite einlaufende BinUrziffer, d.h. ist dio Bit-Folgo übertragen worden, so entspricht dies der ursprünglichen Bit-Folge/ Der Dekoder gibt in den Fall an seinom Ausgang die Bit-Folge OO ab· Ist auch die zweite überprüfte Binörsiffor nicht eine Binärziffer O, sondern erst die dritte Bin&rziffer, so wird vom Ausgang dos Dekoders wahrend dor Dauer von drei Bit^erioden die Bit-Folge 10 abgegeben· Anschließend überträgt der Dekoder die nachfolgend einlaufenden Infonaationssignale unverändert zu seinem Auegang, bis wieder oine durch die Bit-Folge 11 gebildete Zwei-Bit-Gruppe auftritt. Wie bereits ausgeführt! nehmen jeweils durch eine Bit-Folge 11 gebildete Zwei-Bit-Gruppen, denen eine durch die Bit-Folce

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gebildete Zwei-Bit-Gruppe nachfolgt, mehr als 5Q# der Übertragungszeit in Anspruch· Damit iet also, wie in Verbindung mit Fig. 5 bereite erläutert, eine Informationskompreßsion ' erzielt worden·

Der nähere Aufbau des Kodierers ist aus Pig· 4· ersichtlich· Gemäß Fig. 4- wird ein von einer Signalquelle, wie einer mit einer Puffereinrichtung zusammenarbeitenden Faksimile-Abtasteinrichtung, einer Hechnerausgabeeinrichtung oder einem Bandbreitenkompressionskodierer, abgegebenes Datenbit in den Kodierer mit einer die sogenannte Dateneingabe-Taktfrequenz darstellenden Taktfrequenz eingeführt. Solange von den in den Kodierer eingeschobenen Zwei-Bit-Gruppen keine durch die Bit-Folge 11 gebildet ist, werden die jeweiligen Zwei-Bit-Gruppen auf der Datenausgabeleitung unverändert abgegeben.

Bei der suletst erwfihnten Datenabgab« werden die jeweiligen Datenblfe durch die /lip-Plops 403· 401 geschoben und über ■

übertragen das Gatter 445£ Wenn eine duroh «ine Bit-Folge 11 gebildete Zwei-Bit-Gruppe auftritt, wird sie ebenfalls unverändert über den oben erwähnten Verbindungsweg geleitet· Das Auftreten der Bit-Folge 11 bewirkt Jedoch eine Rückstellung dee Flip-Flops 405· das seinerseits das Flip-Flop 407 surücksotzt, nachdem die betreffende Bit-Folge 11 über das Gatter 4-15 übertragen worden ist« Dadurch werden das Gatter 415 gesperrt und das Gatter entsperrt· Dia nächsten, von der Satenauegabeleitung abgegebenen

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3itG sind damit durch das Gatter 417 kodierte Bits. Dieser Kode ist in die Flip-Flops 409, 411 und 413 über Gatter 419» 421 und 425 während einer zwischen zwei Takt impulsen Λ liegenden Taktzoitspanne eines Taktes B eingegeben worden· Die betreffenden laktimpulse werden von bekannt en, hier nicht näher dargestellten laktimpulsgoneratoren geliefert.

Umfaßt das für eine der durch die Bit-Folge 11 gebildeten Zwei-Bit-Gruppe nachfolgonde Zwei-Bit-Gruppe erzeugte Kodowort nur ein Bit, so werden die einlaufenden Datenbus nicht nur unter der Wirkung des Taktes A» sondern auch unter der Wirkung des Taktos B verschoben, so daß mit Auftreten des nächsten Takt impulses A eine neue Zwei-Bit-Gmppe wieder zur Verfügung steht. Es sei bemerkt, daß mit Jedem von dem Gatter 425 abgegebenen Daten-Eingabetaktimpuls ein Datenbit in den Kodierer eingeschoben wird. Sie Kodierung wird auf diese Weise solange fortgesetzt, bis «ine andere Zwei«-Bit«Gruppe als eine durch die Bit-IOlge 11 gebildete Zwei~Bit-Gruppe auftritt. ■ ,

Wenn der in die Flip-Floco 409» 411 und 413' eingegebene Kode ein drei Bit umfassender Kode ist» dann wird das Flip-Flop 427 zurückgestellt. Dadurch wird ein Taktimpuls A ausgeblendet» wodurch das Einschieben weiterer Satenbijs verhindert ist. Eine neue Zwei-Bit-Gruppe ist damit erst dann verfügbar, wenn drei Bits aus dem Kodierer herausgeschoben

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und der Datonauegabeleitung zugeführt worden aind· Wenn dor in die Flip-Flop3 409, 4-11 und 413 eingeschobene Kode oin Zv/oi-Bit-Kodo für die Bit-Folge OO ist, dann wird die Aufnahme und Abgabe von Datonbits durch entsprechende Taktimpulso A fortgesetzt· In jedem dieser Fülle logt das'Flip-Flop 405 fest, daß die Kodierung nach Übertragung der gerade aufgetretenen Zwei-Bit-Gruppe zu beenden ist. Ist die gerade aufgetretene Zwei-Bit-Gruppe ausgegeben, so wird das Flip-Flop 407 gesetzt. Dadurch wird die Abgabe von kodierten Daten vom Gatter 417 gesperrt. Die Datenausgabe erfolgt nunmehr wieder Jeweils mit Auftreten eines Taktimpulses Α·

Nachstehend soll das in Pig. 5 gezeigte Verknüpfungsdiagramm des Dokoders bzw. Dekatierers näher betrachtet worden, der mit dem in Fig. 4 dargestellten und im vorstehenden beschriebenen Kodierer zusammenzuarbeiten vermag· Jeder Taktimpuls A schiebt ein Bit der jeweiligen Dateninformation von der Dateneingabeleitung in das aus Flip-Flops 501,503 und 505 bestehend· Schieberegister ein· Wenn die zuvor in die Flip-Flope 507 und 509 eingeführte Zwei-Bit-Gruppe nicht durch eine Bit-Folge gebildet war, wird das Flip-Flop 511 zurückgesetzt· Dies ermöglicht den Gattern 51? und 523» die nächste Zwei-Bit-Gruppo in die Flip-Flops 507 und 509 einzuspeichern· In diesem Fall wird die Dateninformation auf der Ausgabeleitung von dem Dekoder mit einer Geschwindigkeit von einem ^it pro Taktimpuls A ausgegeben· Bei der betreffenden Dateninformation handelt es

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sich lediglich um diejenige Datoninformation, die auf der Eingabeleitung des in Pig. M- dargestellten Kodierers aufgetreten ist.

Wenn eine durch die Bit-Folge 11 gebildetο Zwei-Bit-Gruppe in die Flip-Flops 507 und 509 eingespeichert ist, ist das Flip-Flop 517 gesetzt· Dies zeigt an, daß die nächsten auf der Eingabeleitung eintreffenden Datenbits ein Kodewort darstellen. Nachdem die Bit-Folge 11 ausgeschoben ist, wird das Flip-Flop 511 wieder gesetzt· Dadurch wird die nächste Zwei-Bit-Gruppo durch die Gatter 515,519,521 und 525 in die Flip-Flops 507 und 509 eingespeichert. Wenn das neue, eingegebone Kodewort ebenfalls eine Bit-Folge 11 ist, wird es nicht nur durch den Takt A sondern auch durch einen Taktimpuls B ausgeschoben, so daß mit dem nächsten Taktimpuls A wieder eine neue Zwoi-Bit-Gruppe verarbeitet werden kann. Es sei ferner bemerkt, daß mit Hilfe der von dem Gatter 527 abgegebenen Impulse Datenbits an jede mit variabler Taktfrequenz arbeitende Nutzeinrichtung ausgegeben werden können«

Wenn der in die Flip-Flops 507 und 509 eingeschobene Kode durch eine Bit-Folge 10 oder durch eine Bit-Folge 01 gebildet ist, wird ein Taktimpuls A unterdrückt, so daß ein Ausochieben durch das Flip-Flop 529 und das Gatter 531 verhindert ist. Dies gestattet, die der betreffenden Bit-Folge bzw. 01 zugehörigen drei Bits zu verschieben, bevor die

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nächste» 2iwoi-Bit~Gruppe verarbeitet wird. Wenn oino Bit-Γοΐββ OO in die Plip-Flops 507 und 509 eineecobon worden ist, werden beide Datenbits Jeweils auf einen Taktimpuls Ä ' hin ein- und ausceschoben. In Jedem dieser Pälle ist das Plip-Flop 517. zurückgesetzt, so daß die nächste Zwei-Bit-Gruppe als nicht kodierte Zwei-Bit-Gruppe behandelt und durch die Gatter 513 und 52? ausgegeben wird.

Im vorstehenden sind Verfahren und Vorrichtungen zur wirksamen Kodierung und Dekodierung von binären Signalfolgen in oinem eine Puffereinrichtung enthaltenden Faksimile- oder Bechnersystem angegeben worden. Obwohl die Ausführungsformen in Verbindung mit einer besonderen Zwei-Bit-Kombination und unter Zugrundelegung der Jeweiligen Wahrscheinlichkeiten des Auftretens soloher Bit-Kombinationen erläutert worden sind, kann jede folge von Datenbits nach,den Prinzipien der Erfindung kodiert und dekodiert werden. Darüber hinaus 1st im vorstehenden vorausgesetzt worden, daß nur Jone Zwei-Bit-Gruppen kodiert werden, die Jeweils nach einer bestimmten Zwei-Bit-Kombination auftreten. Es dürfte Jedoch einzusehen sein, daß die Erfindung zur Kodierwig Jeder Zwei-Bit-Kombination entsprechend angewendet werden kann. Ferner sind der Kodierer und der Dekodierer in Verbindung mit einer besonderen Verknüpfungsanordnung erläutert worden. Es dürfte Jedoch ebenfalls einzusehen sein, daß auch andere Verknüpfungeanordnungen zur Durchführung der Kodier- und der Dekodieroperationen

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angewendet werden können· Die vorliegende Erfindung ist daher auf die erläuterten AusführunGsformen keineswegs beschränkt, sondern kann ohne Abweichung vom Erfindungen gedanken noch in verschiedener Weise modifiziert werden.

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Claims

Patentansprüche

1· Verfahren zur übertragung von Datonbits von einer Sende— stelle zu einer Enpfangsstelle, unter Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit, mit der einzelne Gruppen von Bits in einer Folge von Bits auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein und dieselbe Anzahl an Bits, vorzugsweise zwei Bits enthaltende Bit-Gruppen jeweils auf das Vorhandensein bestimmter Bitkombinationen überprüft werden, daß mit Erkennen der am häufigsten auftretenden Bit-Gruppen (11) bestimmte Kodewörter übertragen werden, daß die weniger häufig auftretenden Bit-Gruppen unkodiert übertragen werden, und daß die Übertragung der Bit-Gruppen bzw. der Kodewörter jeweils bis zur überprüfung der jeweils nächsten Bit-Gruppe vorgenommen wird·

2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Erkennen der am häufigsten auftretenden Bit-Gruppe •in der Bit-Kombination der jeweils auf diese Bit-Gruppe P folgenden Bit-Gruppe zugeordnetes Kodewort übertragen wird·

5. Verfahren nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einer durch eine bestimmte Bit-Kombination gebildeten Bit-Gruppe unmittelbar folgende Bit-Gruppe mit der ihr vorangehend übertragenen Bit-Gruppe zunächst verglichen wird und daß auf diesen Vergleich hin ein erstes Kodewort abgegeben wird·

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4-· Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekonnzeichnet, daß boi Richtüberoinstimmung der Bit-Koinbination der einer durch eine bestimmte Bit-Kombination gobildeton Bit-Gruppe folgenden Bit-Gruppe mit der bestimmten Bit-Kombination ein entsprechendes Kodewort abgegeben wird.

5· Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine/bestimmte Bit-Kombination gebildete Bit-Gruppe folgende zweite Bit-Gruppe in dem Fall unkodiort übertragen wird, daß die Bit-Folge der ihr vorangegangenen Bit-Gruppe nicht die bestimmte Bit-Folge war.

6. Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß bei Übereinstimmung der Bit-Kombination der auf eine durch eine bestimmte Bit-Kombination gebildete Bit-Gruppe folgenden ersten Bit-Gruppe mit der bestimmton Bit-Kombination das der anschließend auftretenden Bit-Gruppe entsprechende Kodewort übertragen wird.

7· Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einöm der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sondestelle ein Kodierer vorgesehen ist, der nur bei Auftreten von Bit-Gruppen mit bestimmten Bit-Kombinationen Kodowörter abgibt, die während der für die Übertragung zumindest einer Bit-Gruppe vorgesehenen Zeitspanne an Stelle der jeweiligen Bit-Gruppe übertragen werden, und daß in dor Empfangsstelle ein Dekodierer vorgesehen ist, der die

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ihm jeweils zugeführten Bits solon&e unverändert woitor-

bestimmtes
leitet, bis ein/ivodewort auftritt, auf dossen Feststellung

hin er dio diesem Kodewui't zugehörige Bit-Gruppe abgibt·

8· Schaltungsanordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierer ein Schieberegister (403,401) cur serienweisen Speicherung der Jeweils einlaufenden Bit-Gruppen enthält, daß an das SchieberoGister (403,401) Prüfeinrichtungen (405) angeschlossen sind, die zur Peststellung einer Bit-Gruppe mit einer bestimmten Bit-Folge dienen, daß eine erste Gatter-Schaltung (416) vorgesehen ist, die zur Übertragung der in dem Schieberegister (403,401) jeweils gespeicherten Bit-Gruppe dienen, daß Kodiorungseinrichtungcn (409,411,413) vorgesehen sind, die nach Auftreten einer durch eine bestimmte Bit-Polge gebildeten Bit-Gruppe oin der diosor Bit-Gruppe nachfolgenden Bit-Gruppe zugehöriges Kodewort abgeben, und daß eine zweite Gatterschaltung (4-17) vorgesehen ist, die an die Kodierungseinrichtungen (409,411,413) angeschlossen ist und die das bestimmte Kodewort überträgt·

9· Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Takteinrichtung (A) vorgesehen is**, deren Taktimpulse zur iSinspoicherung der einlaufenden Bits in das Schieberegister (403,401) und zur Ausgabe dor in dca Schieberegister (403,401) jeweils gespeicherten Bits bei

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Nichtübereinstimmung der diese Bits jeweils umfassenden Bit-Folge mit der bestimmten Bit-Folge dienen, und daß oin© zweite Takteinrichtung (B) vorgesehen ist, die Taktimpulse· zwischen von der ersten Takteinrichtung (A) abgegebenen Taktimpulsen zur übertragung von jeweils zu übertragenden Kodewörtern abgibt»

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß an das Schieberegister (403,401) Gatter (419,421,423) angeschlossen sind, die in Abhängigkeit von der Bit-Folge der in dem Schieberegister (403,401) jeweils gespeicherten Bit-Gruppe das dieser betreffenden Bit-Gruppe zugehörige Kodewort in der Kodierungseinrichtung (409|411,413) einstellen·

^•Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche δ bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gatterschaltung (417) Kodewörter jeweils während einer ersten Taktzeitspanne überträgt, und daß die Eodewörter vor ihrer Übertragung in Flip-Flops (409,411,413) gespeichert sind,

12* Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch, gekennzeichnet, daß ein Flip-Flop (407) vorgesehen ist, das auf die Feststellung des einer Bit-Gruppe zugehörigen, in gesonderten Flip-Flope (409,411,413) gespeicherten Kodewortes hin die Eingabe weiterer Bit-Gruppen solange verzögert, bis daß jeweilige Kodewort übertragen ist.

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12. Schaltunssanordnung nach Anspruch. 7» dadurch gekennzeichnet» daß dor Decodierer ein Schieberegister (501»505,505) cur Aufnahme der jeweils übertragenen Bits enthält, daß an daa Schieberegister (5O1,503»5O5) Gatterschaltung^ (513, 523) angeschlossen ßind, daß Uberrfachuncseinrichtungen (515, 519,521,525) zur überwachung der in den Schieberegister (501, 503,505) Jeweils gespeichorten Bit-Kombinationen vorgesehen sind, daß an die Gattersehaltungen (513,523) eino er3te Plip-Plop-Schaltung (507»509) zur Abgabe dolcodiorter Signale angeschlossen ist, und daß an die erste Flip-Plop-Schaltuns (507,509) eine zweite Plip-Plop-Schaltung (517,519) zur Entriegelung der Gatterschaltungon (513,523) und zur Einspeicherung der dekodierten Signale in die erste Flop-Schaltung (509,507) angeschlossen ist.

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