DE1537567B2

DE1537567B2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur übertragung von Datenbits von einer Sendestelle zu einer Empfangs stelle

Info

Publication number: DE1537567B2
Application number: DE19671537567
Authority: DE
Inventors: James Daniel Rochester; Fleig William Eimer Webster; N.Y. Centanni (V.St.A.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1966-12-27
Filing date: 1967-12-27
Publication date: 1970-07-02
Also published as: US3484750A; DE1537567A1; FR1558488A; NL6717548A; BE708499A; NL147902B; GB1206120A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von Datenbits von einer Sendestelle zu einer Empfangsstelle.

Es sind bereits verschiedene Kodierverfahren entwickelt worden, um die einer von einem Rechner oder von einer Faksimileeinrichtung abgegebenen Signalfolge anhaftende Signalredundanz, die sich z. B. auf Grund der Tatsache, daß die Signale in binärkodierter Form auftreten und daß Perioden mit geringer oder gar keiner Informationsübertragung auftreten, zu vermindern.

Durch diese Kodierverfahren werden die Leerlauf-Übertragungszeiten eliminiert. Ein solches Kodierverfahren ist als Durchlauflängen-Kodierverfahren bekanntgeworden. Bei diesem bekannten Kodierverfahren werden Binärdatenblöcken entsprechende Binärzahlen an Stelle der einzelnen Binärdaten von einer Sendestelle zu einer Empfangsstelle hin übertragen. Dabei kann eine relativ wenige Bits umfassende Binärzahl an Stelle eines eine Vielzahl von Bits umfassenden Bildsignal-Datenblockes von einer Sendestelle zu einer Empfangsstelle hin übertragen werden.

In den französischen Patentschriften 1 529 020 und 1 547 613 sind zwei verschiedene Verfahren zur Verminderung der Anzahl der von einer Sendestelle zu einer Empfangsstelle hin zu übertragenden Informationssignale angegeben. In der erstgenannten Patentschrift ist ein selektives Kodierverfahren beschrieben, 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 Patentschrift ist ein selektives Kodierverfahren beschrieben, das eine typische Informationsverteilung auf einem Schriftstück dazu ausnutzt, die jeweils ermittelten Längen der Hintergrundinformationen entsprechend einer statistischen Verteilung durch kurze Kodewörter darzustellen.

Eine häufiger auftretende Durchlauflänge wird durch ein kürzeres Wort kodiert dargestellt als eine weniger häufig auftretende Durchlauflänge.

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 Patentschriften 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 USA.-Patentschrift 3 237 170 ist ein Abtastsystem beschrieben, das die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von jeweils N Bit umfassenden Bit-Folgen bestimmt und das diese Bit-Folgen nach Wahrscheinlichkeitsgrößen entsprechend ordnet. Dann wird entweder durch einen Mehrfachvergleich oder durch einen Tabellenlesevorgang ein der jeweiligen Bit-Folge entsprechendes (Shannon-Fano) Kodewort erzeugt. Dabei werden jeweils bestimmte Kodewörter erzeugt, die von der besonderen, dem betreffenden System jeweils zugeführten Eingangs-Binärimpulsfolge abhängen. Damit vermag das in der betreffenden Patentschrift angegebene System die die statistische 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.

Das in der genannten Patentschrift angegebene Verfahren enthält notwendigerweise Schaltungen zur

ίο Überwachung der statistischen Verteilung der einzelnen Informationen. Dies bringt einen zusätzlichen Kostenaufwand zu dem Erfordernis nach einem Kodierer mit sich, bei dem die statistische Verteilung bestimmter Eingangsinformationen genau vorbestimmt werden kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei der die Signalredundanz herabsetzenden Übertragung von Datenbits von einer Sendestelle zu einer Empfangsstelle hin vorzugehen

ist, um mit im Vergleich zu den bekannten Übertragungsverfahren geringerem schaltungstechnischem Aufwand auszukommen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils ein und dieselbe Anzahl an Bits, vorzugs'-weise 2 Bits enthaltende Bit-Gruppen jeweils auf das Vorhandensein bestimmter Bit-Kombinationen überprüft werden, daß mit Erkennen der am häufigsten auftretenden Bit-Gruppen 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.

Gegenüber den oben betrachteten bekannten Übertragungsverfahren bringen die erfindungsgemäßen Übertragungsverfahren den Vorteil mit sich, daß sie auf relativ einfache Weise eine Entscheidung darüber zu treffen erlauben, ob bzw. wann eine Übertragung der jeweiligen Bit-Gruppe im ursprünglichen Zustand zu erfolgen hat bzw. ob und wann ein Kodewort zu übertragen ist. Darüber hinaus eröffnen die erfindungsgemäßen Übertragungsverfahren in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, bei ihrer Ausführung mit relativ geringem schaltungstechnischem Aufwand auszukommen. Dies wiederum bringt den Vorteil einer höheren Betriebssicherheit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Übertragungsanlage mit sich. An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 verdeutlicht an Hand eines Flußdiagramms

die Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Kodierers; F i g. 2 verdeutlicht an Hand eines Flußdiagramms die Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Dekodierers ;

F i g. 3 zeigt zum Verständnis der verschiedenen Merkmale der Erfindung einen Teil einer Binärdaten-Signalfolge ;

F i g. 4 zeigt den näheren Aufbau des erfindungsgemäßen Kodierers;

F i g. 5 zeigt den.näheren Aufbau eines zusammen mit dem Kodierer gemäß F i g. 4 verwendbaren erfindungsgemäßen Dekodierers.

Wie erwähnt, verdeutlicht F i g. 1 an Hand eines Flußdiagramms die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Kodierers. Gemäß der zugrunde liegenden Ausführungsform der Erfindung werden jeweils 2 Bit um-

fassende aufeinanderfolgende 2-Bit-Gruppen überwacht. Treten von solchen 2-Bit-Gruppen bestimmte 2-Bit-Gruppen in der Mehrzahl der Fälle auf, so werden an Stelle der tatsächlichen 2-Bit-Folgen diesen entsprechende Kodewörter übertragen.

Die jeweils 2 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 2-Bit-Gruppe innerhalb einer von einem Binärkodierer, von einem Faksimileabtaster oder von einem Rechnerausgang abgegebenen Binärsignalfolge jeweils durch ein Binärzeichen 1 gebildet sind, etwa 30 % beträgt, und daß die Wahrscheinlichkeit, daß auf diese Binärzeichen 1 eine 2-Bit-Gruppe folgt, deren jedes Bit ebenfalls durch ein Binärzeichen 1 gebildet ist, 50 % beträgt. Deshalb kann bei Feststellung einer 2-Bit-Gruppe 11 die nachfolgende 2-Bit-Gruppe entsprechend einem von D. A. Huffman in der Zeitschrift »Proceedings of the IRE«, Vol.40, S. 1098, September 1952, unter dem Titel »A Method for the Construction of Minimum Redundancy Codes« angegebenen Kode kodiert werden. Die von Huffman angegebene spezielle 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 2-Bit-Gruppen können folgende Werte angenommen werden:

P₁₁ (11) 0,55

P_n(OO) 0,21

P₁₁(IO) 0,17

P₁₁(Ol) 0,07

Tabelle I
ν 0,55 ν 0,55]

* °'²⁴1

—>■ 0,45]
0,21 J

Aus der vorstehend angegebenen Huffman-Tabelle kann die nachstehende Tabelle II erstellt werden, um die zu einer Empfangsstelle hin zu übertragenden Informationen zu kodieren.

Tabelle II

2-Bit-Gruppe	Anzahl der abzugebenden Bits	Kode
11 00 10 01	1 2 3 3	0 10 110 111

Nachstehend soll das in F i g. 1 dargestellte, das Kodierverfahren verdeutlichende Flußdiagramm näher betrachtet werden. Das im vorliegenden Zusammenhang erläuterte Kodierverfahren bezieht sich als Beispiel auf die Kodierung nur solcher 2-Bit-Gruppen, die einer 2-Bit-Gruppe 11 folgen. Jede andere Kombination an Binärziffern wird unkodiert übertragen. Im oberen Teil der F i g. 1 ist angedeutet, daß der Kodierer zunächst bestimmt, ob die jeweils einlaufende 2-Bit-Gruppe die Binärziffernfolge 11 umfaßt. Wenn festgestellt wird, daß die beiden Binärziffern einer 2-Bit-Gruppe nicht durch die Bit-Kombination 11 gebildet sind sondern durch eine der anderen drei Bit-Kombinationen, dann wird die betreffende 2-Bit-Gruppe auf entsprechende Überprüfung hin während der Dauer bestimmter Bit-Perioden unkodiert übertragen. Wenn festgestellt wird, daß die betreffende 2-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 2-Bit-Gruppe ermittelt worden ist, wird die nächste zu kodierende 2-Bit-Gruppe überprüft. Der Kodierer entscheidet, ob diese zweite 2-Bit-Gruppe ebenfalls aus zwei Binärziffern 1 besteht; er überträgt bei Feststellung einer solchen Bit-Folge entsprechend dem in Tabelle II angegebenen Kode eine Binärziffer 0 während der Dauer einer Bit-Periode. Eine Bit-Periode dient hier für die Übertragung eines Bits. Wenn die zweite 2-Bit-Gruppe nicht durch zwei aufeinanderfolgende Binärziffern 1 gebildet ist, stellt der Kodierer fest, ob eine Binärziffernfolge 00 vorliegt. Liegt diese Bit-Folge vor, so wird eine Binärziffernfolge 10 entsprechend dem ih der Tabelle II angegebenen Kode während der Dauer der nächsten beiden Bit-Perioden übertragen. Daraufhin wird der Kodierer nachfolgende 2-Bit-Gruppen so lange unkodiert übertragen, bis eine weitere, zwei Binärziffern 1 umfassende 2-Bit-Gruppe festgestellt wird, da nämlich der Kodierer nur die zu den 2-Bit-Gruppen gehörenden Binärziffern kodiert, die einer zwei Binärziffern 1 umfassenden 2-Bit-Gruppe folgen. In dem Fall, daß die auf eine zwei Binärziffern 1 enthaltende 2-Bit-Gruppe folgende zweite 2-Bit-Gruppe nicht durch eine OO-Bit-Folge gebildet ist, stellt der Kodierer fest, ob eine Bit-Folge 10 aufgetreten ist. Ist eine 10-Bit-Folge aufgetreten, so wird entsprechend dem in der Tabelle II angegebenen Kode während der Dauer der nächsten drei Bit-Perioden das Kodewort 110 übertragen. Dies würde zu einer Unterbrechung des Kodierverfahrens führen, bis wieder eine 2-Bit-Gruppe ermittelt wird, deren beide Binärziffern jeweils durch eine Binärziffer 1 gebildet sind. War die zweite 2-Bit-Gruppe nicht durch eine 10-Bit-Folge gebildet und ist festgestellt worden, daß zuvor nicht eine 11- oder eine 00-Bit-Folge aufgetreten ist, so muß die betreffende Bit-Folge eine 01-Bit-Folge sein. Mit Auftreten einer solchen Bit-Folge wird gemäß Tabelle II während der Dauer der nächsten drei Bit-Perioden ein Binärwort 111 übertragen.

Wie ersichtlich, bringt die Übertragung eines 3 Bit umfassenden Binärwortes auf die Feststellung einer 2-Bit-Gruppe letztlich eine Zunahme der Anzahl der übertragenen Signale mit sich und nicht eine Abnahme.

Dem steht jedoch gegenüber, daß durch zwei aufeinanderfolgende Binärziffern 1 gebildete 2-Bit-Gruppen während 30% der Zeit, während der die aus den einzelnen Bits bestehende Nachricht auftritt, auftreten, und daß eine durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe mit einer nachfolgenden, ebenfalls durch die Bit-Folge 11 gebildeten 2-Bit-Gruppe wenigstens während 50% der Nachrichtenübertragungszeit auftritt, so daß die Übertragung einer Binärziffer 0 an Stelle aufeinanderfolgender 2-Bit-Gruppen mit der Bit-Folge 11 letztlich die Anzahl der zu übertragenden Informationssignale herabsetzt. Dies geht auch aus F i g. 3 hervor. Wie dargestellt, wird die erste, die Bit-Folge 11 umfassende 2-Bit-Gruppe unkodiert als Bit-Folge 11 übertragen. Die nachfolgende, durch die Bit-Folge 00 gebildete 2-Bit-Gruppe wird kodiert als Bit-Folge 10 übertragen. Wenn irgendeine andere 2-Bit-Gruppe als die durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe den Kodiervorgang beendet, wird die nächste, durch die

Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe wieder als Bit-Folge 11 übertragen. Die folgende, durch die Bit-Folge 10 gebildete 2-Bit-Gruppe wird dann als Bit-Folge 110 kodiert übertragen. Die fünfte, durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe wird wieder unkodiert als Bit-Folge 11 übertragen. Die nächste, durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe, die einer Bit-Folge 11 folgt, wird durch eine einzige Binärziffer 0 kodiert dargestellt. Die Bit-Folge 00 bzw. die siebte 2-Bit-Gruppe wird als Bit-Folge 10 kodiert übertragen. Damit ist das angenommene Kodierverfahren beendet. Die achte, durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe wird unkodiert als Bit-Folge 11 übertragen. Die nächsten beiden, jeweils durch eine Bit-Folge 11 gebildeten 2-Bit-Gruppen werden kodiert jeweils als Binärziffer 0 übertragen. Die elfte 2-Bit-Gruppe wird als Bit-Folge

10 kodiert übertragen, während die letzte, eine 2-Bit-Gruppe darstellende Bit-Folge 01 unkodiert als Bit-Folge 01 übertragen wird. Daraus ergibt sich, daß in den zwölf 2-Bit-Gruppen vorhandene vierundzwanzig unkodierte Binärziffern durch 22 Binärziffern kodiert dargestellt werden. Es ergibt sich bei diesem Beispiel, bezogen auf die ursprünglichen 24 Bits, also eine Einsparung von zwei Binärziffern.

Die zur Dekodierung der übertragenen kodierten Information auszuführenden Schritte werden an Hand von F i g. 2 erläutert. Die in F i g. 2 angedeuteten Schritte, die denen in Verbindung mit F i g. 1 erläuterten Schritten ähnlich sind, lassen die Überwachung der einlaufenden Information und die Entscheidung erkennen, ob die jeweilige Information kodiert oder nicht kodiert ist. Da nur diejenigen 2-Bit-Gruppen, die jeweils einer durch eine Bit-Folge 11. gebildeten 2-Bit-Gruppe folgen, kodiert sind, kann der Empfangskodierer erkennen, daß die jeweils einlaufenden Informationssignale unkodiert übertragen sind, bis eine Bit-Folge 11 auftritt. Dies bedeutet, daß die vor einer durch eine Bit-Folge 11 gebildeten 2-Bit-Gruppe aufgetretenen 2-Bit-Gruppen unkodiert übertragen worden sind. Ist die nächste 2-Bit-Gruppe, die in dem Dekoder überprüft wird, durch eine Bit-Folge 11 gebildet, so wird auch diese 2-Bit-Gruppe unkodiert ausgegeben. Der Dekodierer bzw. Dekoder ist nunmehr für eine Überprüfung der nächsten Binärziffern vorbereitet, bezüglich derer feststeht, daß sie ein kodiertes Wort darstellen.

Ist die erste Binärziffer eine Binärziffer 0, so stellt der Dekoder fest, daß der ersten durch die Bit-Folge 11 gebildeten 2-Bit-Gruppe eine Bit-Folge 11 folgt; er gibt damit während der Dauer eines Bits mit der Übertragungsgeschwindigkeit die Binärziffern 11 an seinem Ausgang ab. Ist die erste Binärziffer nicht durch eine Binärziffer 0 gebildet, dafür aber die zweite einlaufende Binärziffer, d. h. ist die Bit-Folge 10 übertragen worden, so entspricht dies der ursprünglichen Bit-Folge 00. Der Dekoder gibt in dem Fall an seinem Ausgang die Bit-Folge 00 ab. Ist auch die zweite überprüfte Binärziffer nicht eine Binärziffer 0, sondern erst die dritte Binärziffer, so wird vom Ausgang des Dekoders während der Dauer von drei Bit-Perioden die Bit-Folge 10 abgegeben. Anschließend überträgt der Dekoder die, nachfolgend einlaufenden Informationssignale unverändert zu seinem Ausgang, bis wieder eine durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe auftritt. Wie bereits ausgeführt, nehmen jeweils durch eine Bit-Folge

11 gebildete 2-Bit-Gruppen, denen eine durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe nachfolgt, mehr als 50% der Übertragungszeit in Anspruch. Damit ist also, wie in Verbindung mit F i g. 3 bereits erläutert eine Informationskompression erzielt worden.

Der nähere Aufbau des Kodierers ist aus F i g. <ersichtlich. Gemäß F i g. 4 wird ein von einer Signal quelle, wie einer mit einer Puffereinrichtung zusammenarbeitenden Faksimile-Abtasteinrichtung, eine: Rechnerausgabesinrichtung oder einem Bandbreitenkompressionskodierer, abgegebenes Datenbit in der. Kodierer mit einer die sogenannte Dateneingabe-Taktfrequenz darstellenden Taktfrequenz eingeführt. Solange von den in den Kodierer eingeschobenen 2-Bit-Gruppen keine durch die Bit-Folge 11 gebildet ist. werden die jeweiligen 2-Bit-Gruppen auf der Datenausgabeleitung unverändert abgegeben.

Bei der zuletzt erwähnten Datenabgabe werden die jeweiligen Datenbits durch die Flip-Flops 403, 401 geschoben und über das Gatter 415 übertragen. Wenn eine durch eine Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe auftritt, wird sie ebenfalls unverändert über den oben erwähnten Verbindungsweg geleitet. Das Auftreten der Bit-Folge 11 bewirkt jedoch eine Rückstellung des Flip-Flops 4D5, das seinerseits das Flip-Flop 407 zurücksetzt, nachdem die betreffende Bit-Folge 11 über das Gatter 415 übertragen worden ist. Dadurch werden das Gatter 415 gesperrt und das Gatter 417 entspe'rrt. Die nächsten, von der Datenausgabeleitung abgegebenen Bits sind damit durch das Gatter 417 kodierte Bits. Dieser Kode ist in die Flip-Flops 409, 411 und 418 über Gatter 419, 421 und 423 während einer zwisehen zwei Taktimpulsen A liegenden Taktzeitspanne eines Taktes B eingegeben worden. Die betreffenden Taktimpulse werden von bekannten, hier nicht näher dargestellten Taktimpulsgeneratoren gsliefert.

Umfaßt das für eine der durch die Bit-Folge 11 gebildeten 2-Bit-Gruppe nachfolgende 2-Bit-Gruppe erzeugte Kodewort nur ein Bit, so werdsn die einlaufenden Datenbits nicht nur unter der Wirkung des Taktes A, sondern auch unter der Wirkung des Taktes B verschoben, so daß mit Auftreten des nächsten Taktimpulses A eine neue 2-Bit-Gruppe wieder zur Verfugung steht. Es sei bemerkt, daß mit jedem von dem Gatter 425 abgegebenen Daten-Eingabetaktimpuls ein Datenbit in den Kodierer eingeschoben wird. Die Kodierung wird auf diese Weise so lange fortgesetzt, bis eine andere 2-Bit-Gruppe als eine durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-Bit-Gruppe auftritt.

Wenn der in die Flip-Flops 409, 411 und 418 eingegebene Kode ein 3 Bit umfassender Kode ist, dann wird das Flip-Flop 427 zurückgestellt. Dadurch wird ein Taktimpuls A ausgeblendet, wodurch das Einschieben weiterer Datenbits verhindert ist. Eine neue 2-Bit-Gruppe ist damit erst dann verfügbar, wenn 3 Bits aus dem Kodierer herausgeschoben und der Datenausgabeleitung zugeführt worden sind. Wenn der in die Flip-Flops 409, 411 und 418 eingeschobene Kode ein 2-Bit-Kode für die Bit-Folge 00 ist, dann wird die Aufnahme und Abgabe von Datenbits durch entsprechende Taktimpulse A fortgesetzt. In jedem dieser Fälle legt das Flip-Flop 405 fest, daß die Kodierung nach Übertragung der gerade aufgetretenen 2-Bit-Gruppe zu beenden ist. Ist die gerade aufgetretene 2-Bit-Gruppe ausgegeben, so wird das Flip-Flop 407 gesetzt. Dadurch wird die Abgabe von kodierten Daten vom Gatter 417 gesperrt. Die Daten ausgabe erfolgt nunmehr wieder jeweils mit Auftreter eines Taktimpulses A.

Nachstehend soll das in F i g. 5 gezeigte Verknüp fungsdiagramm des Dekoders bzw. Dekodierers nähe:

betrachtet werden, der mit dem in F i g. 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 bestehende Schieberegister ein. Wenn die zuvor in die Flip-Flops 507 und 509 eingeführte 2-Bit-Gruppe nicht durch eine Bit-Folge 11 gebildet war, wird das Flip-Flop 511 zurückgesetzt. Dies ermöglicht den Gattern 513 und 523, die nächste 2-Bit-Gruppe 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 Bit pro Taktimpuls A ausgegeben. Bei der betreffenden Dateninformation handelt es sich lediglich um diejenige Dateninformation, die auf der Eingabeleitung des in F i g. 4 dargestellten Kodierers aufgetreten ist.

Wenn eine durch die Bit-Folge 11 gebildete 2-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 2-Bit-Gruppe durch die Gatter 515, 519, 521 und 525 in die Flip-Flops 507 und 509 eingespeichert. Wenn das neue, eingegebene 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 2-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 Ausschieben durch das Flip-Flop 529 und das Gatter 531 verhindert ist. Dies gestattet, die der betreffenden Bit-Folge 10 bzw. 01 zugehörigen 3 Bits zu verschieben, bevor die nächste 2-Bit-Gruppe verarbeitet wird. Wenn eine Bit-Folge 00 in die Flip-Flops 507 und 509 eingegeben worden ist, werden beide Datenbits jeweils auf einen Taktimpuls A hin ein- und ausgeschoben. In jedem dieser Fälle ist das Flip-Flop 517 zurückgesetzt, so daß die nächste 2-Bit-Gruppe als nicht kodierte 2-Bit-Gruppe behandelt und durch die Gatter 513 und 523 ausgegeben wird.

Im vorstehenden sind Verfahren und Vorrichtungen zur wirksamen Kodierung und Dekodierung von binären Signalfolgen in einem eine Puffereinrichtung enthaltenden Faksimile- oder Rechnersystem angegeben worden. Obwohl die Ausführungsformen in Verbindung mit einer besonderen 2-Bit-Kombination und unter Zugrundelegung der jeweiligen Wahrscheinlichkeiten des Auftretens solcher Bit-Kombinationen erläutert worden sind, kann jede Folge von Datenbits nach den Prinzipien der Erfindung kodiert und dekodiert werden. Darüber hinaus ist im vorstehenden vorausgesetzt worden, daß nur jene 2-Bit-Gruppen kodiert werden, die jeweils nach einer bestimmten 2-Bit-Kombination auftreten. Es dürfte jedoch einzusehen sein, daß die Erfindung zur Kodierung jeder 2-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 Verknüpfungsanordnungen zur Durchführung der Kodier- und der Dekodieroperationen angewendet werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung von Datenbits von einer Sendestelle zu einer Empfangsstelle, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein und dieselbe Anzahl an Bits, vorzugsweise 2 Bits

ίο enthaltende Bit-Gruppen, jeweils auf das Vorhandensein bestimmter Bit-Kombinationen 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 ein der Bit-Kombination der jeweils auf diese Bit-Gruppe folgenden Bit-Gruppe zugeordnetes Kodewort übertragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 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.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nichtübereinstimmung der Bit-Kombination der einer durch eine bestimmte Bit-Kombination gebildeten Bit-Gruppe folgenden Bit-Gruppe mit der bestimmten Bit-Kombination ein entsprechendes Kodewort abgegeben wird.

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

6. Verfahren nach Anspruch 3, 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 bestimmten Bit-Kombination das der anschließend auftretenden Bit-Gruppe entsprechende Kodewort übertragen wird.

7. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sendestelle ein Kodierer vorgesehen ist, der nur bei Auftreten von Bit-Gruppen mit bestimmten Bit-Kombinationen Kodewörter abgibt, die während der für die Übertragung zumindest einer Bit-Gruppe vorgesehenen Zeitspanne an Stelle der jeweiligen Bit-Gruppe übertragen werden, und daß in der Empfangsstelle ein Dekodierer vorgesehen ist, der die ihm jeweils zugeführten Bits so lange unverändert weiterleitet, bis ein bestimmtes Kodewort auftritt, auf dessen Feststellung hin er die diesem Kodewort zugehörige Bit-Gruppe abgibt.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierer ein Schieberegister (403, 401) zur serienweisen Speicherung der jeweils einlaufenden Bit-Gruppen enthält, daß an

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das Schieberegister (403, 401) Prüfeiririchtungen (405) angeschlossen sind, die zur Feststellung einer Bit-Gruppe mit einer bestimmten Bit-Folge dienen, daß eine erste Gatterschaltung (416) vorgesehen ist, die zur Übertragung der in dem Schieberegister (403, 401) jeweils gespeicherten Bit-Gruppe dient, daß Kodierungseinrichtungen (409, 411, 418) vorgesehen sind, die nach Auftreten einer durch eine bestimmte Bit-Folge gebildeten Bit-Gruppe eiri der dieser Bit-Gruppe nachfolgenden Bit-Gruppe zu- iö gehöriges Ködewört abgeben, und daß eine zweite Gatterschaltung (417) vorgesehen ist, die an die Kodierüngseinrichtungen (409, 411, 418) angeschlossen ist und die das bestimmte Kodewort überträgt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Täkteinrichturig (^4) vorgesehen ist, deren Taktimpulse zur Einspeicherung der einlaufenden Bits in das Schieberegister (403, 401) und zur Ausgabe der in dem äö Schieberegister (403, 401) jeweils gespeicherten Bits bei Nichtübereinstimmung der diese Bits jeweils umfassenden Bit-Folge mit der bestimmten Bit-Folge dienen, uiid daß eine' zweite Täkteinrichtung (B) vorgesehen ist, die Taktimpulse zwischen von der ersten Takteinrichtung (A) abgegebenen Taktirripüisen 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 vöii der Bit-Folge der in dem Schieberegister (403, 401) jeweils gespeicherten Bit-Gruppe das dieser betreffenden Bit-Gruppe zugehörige Kodewort in der Kodierüngseinrichtung (409, 411, 418) einstellen.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gatterschaltung (417) Kodewörter jeweils während einer ersten Täktzeitspaiine überträgt und daß die Kodewörter vor ihrer Übertragung in Flip-Flöps (409, 411, 418) 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-Flöps (409, 411, 418) gespeicherten Kodewortes hin die Eingabe weiterer Bit-Gruppen so lange verzögert, bis das jeweilige Kodewort übertragen ist.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekodierer ein Schieberegister (501, 503, 505) zur Aufnahme der jeweils übertragenen Bits enthält, daß an das Schieberegister (501, 503, 505) Gatterschaltungen (513, 523) angeschlossen sind, daß Überwachungseinrichtungen (515,519,521,525) zur Überwachung der in dem Schieberegister (501, 503, 505) jeweils gespeicherten Bit-Kombinationen vorgesehen sind, daß an die Gatterschaiiüngeh (513; 523) eine erste Flip-Flop-Schaltung (507, 509) zur Abgabe dekodierter Signale angeschlossen ist und daß an die erste Flip-Flop-Schältung (507, 509) eine zweite Flip-Flop-Schaitüng (517, 511) zur Entriegelung der Gatterschaltuhgen (513, 523) und zur Einspeicherung' der dekodierten' Signale in die erste Flip-Flop-Schaiturig (509, 507) angeschlossen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen