Brevet FR2199232A1 — publié le 19740405

Dans les techniques des calculateurs et dans les techniques du traitement et de la transmission de données, la représentation des informations dans le système binaire a pris une grande extension. Les chiffres, dans le système binaire, sont exprimés par deux éléments d'informations binaires (appelés digits en informatique) seulement à savoir O (zéro) et 1 (unité). L'utilisation du système binaire est un moyen commode car pour la représentation physique de données, on peut utiliser des systèmes bistables qui sont simples du point de vue technique. Une représentation binaire d'informations (par exemple des données, des lettres, des symboles, etc..) se traduit par des séquences formées de zéros et de uns. On appellera cette séquence une séquence de signaux élémentaires ou, plus brièvement, une séquence de signaux. Dans la plupart des cas, dans ces séquences de signaux, les zéros et les uns, c'est-à-dire les signaux élémentaires, se suivent l'un l'autre, sans ordre déterminé. Toutefois, dans les séquences réelles, les signaux élémentaires n'apparaissent pas à une fréquence uniforme et, par ailleurs, ils présentent des différences considérables en ce qui concerne leurs fréquences de récurrence. Dans d'autres séquences, des différences apparaissent dans la probabilité d'apparition dé certaines séquences plus courtes ou plus longues de signaux élémentaires, séquences que l'on peut appeler lettres ou blocs. Au cours de recherches effectuées dans la théorie du codage, divers procédés ont été mis au point grâce auxquels la longueur des séquences de signaux élémentaires d'informations peuvent titre réduites pourvu que les fréquences des signaux élémentaires ou des séquences diffèrent les unes par rapport aux autres. De cette manière, par exemple, la longueur d'une séquence de signaux d'information peut être diminuée ou réduite avec succès au moyen de codes de longueurs de mots variables. Pour la représentation de l'utilisaton des codes de longueurs de mots variables on écrira ci-après la séquence de signaux élémentaires : 000000000110001000000000000... Parmi les 27 signaux élémentaires de la séquence , 24 sont des zéros et 3 sont des uns. On va former une nouvelle séquence de signaux élémentaires en se conformant à la règle suivante : à partir du début de la séquence et vers l'avant ctest-à-dire de gauche à droite, on va remplacer chaque paire de zéros par un seul zéro, chaque un par une paire de chiffres comprenant un un et un zéro et chaque paire de un chiffres comprenant un zéro et un/par une paire comprenant deux uns, c' est-à-dire que la règle suivante doit autre appliquée 00 # 0 1 # 10 (a) 01 # 11 C'est Bloch qui, le premier, a publié cette règle de transformation de code. Après l'opération de transformation, on obtient la séquence suivante 00001110011000000.... Cette séquence est à peu près 63 * plus courte que la séquence initiale. St on applique alors le mQme procédé à la nouvelle séquence, celle-ci se trouve réduite comme suit .. 0010101001010000... et .. 01011110101100.. Par conséquent, la séquence formée initiale ment de 27 signaux peut autre réduite en une autre séquence de 14 signaux seuleruent. Toutefois, il n'est pas utile de continuer l'opération de réduction, car on obtiendrait un nombre binaire de 17 chiffres, à savoir 111110101011111100.. La réduction des séquences de signaux d'informations est une opération avantageuse, car des séquences de signaux plus courtes peuvent représenter des économies considérables tant pour la transmission des signaux que pour leur emmagasinage. En fait, des séquences plus courtes peuvent autre transmises à une vitesse plus élevée et, pour une capacité donnée, les dispositifs d' emmagasinage peuvent stocker un plus grand nombre d'informations. En recourant à une autre transformation, les séquences de signaux réduites ou contractées peuvent être rétablies, c'est-à-dire décodées. Pour cette opération, on doit appliquer les transformations suivantes 11 # 01 10 # 1 (b) 0 > 00 La contraction et le rétablissement nécessitent respectivement un codeur et un décodeur dont la fonction est de transformer les séquences de signaux conformément aux règles (a) et (b). Si ces opérations doivent être répétées, comme dans exemple ci-dessus, il est nécessaire de disposer de plusieurs codeurs et décodeurs ainsi que de dispositifs d'association intermédiaires. Sur le schéma de la figure 1, les codeurs K1 ... , et, sur le schéma de la figure 2, les décodeurs D1, D2...DN appliquent les instructions selon (a) et (b). Toutefois, il existe une différence considérable dans les vitesses de fonctionnement des circuits placés les uns à la suite des autres. Sur la figure 1, l'entrée du premier codeur K1 a été référencée par le symbole xO et sa sortie est désignée par le symbole xl . Si une séquence de signaux ayaht une fréquence constante fO parvient à l'entrée Xo, alors, sur la sortie xl, la valeur moyenne de la fréquence f1 varie entre 0,5 fO et 2 f0 suivant que le rapport de zéros ou de uns est plus ou moins grand parmi les signaux d'entrée.En conséquence, un signal dont la fréquence varie avance jusqu'à l' entrée du codeur K2 de sorte que dans la fréquence du signal apparaissant au point x2 , les variatiors peuvent encore outre plus grandes. I1 en est de même pour les fréquences des signaux aux entrées yo, y1 , v yN de la figure 2. Pour la commande, il est par conséquent nécessaire d'utiliser des circuits de commande de codage et de décodage VK et VD qui sont reliés par une connexion bidirectionnelle avec les circuits Ki et Di (i = 1, 2, ...N). Le codeur et le décodeur et, par suite, les circuits de commande VK et VD diffèrent en général l'un de l'autre. Tou- tefois, l'utilisation d'un matériel de types différents est gros d'inconvénients. Dans le procédé conforme à la présente invention, les opérations de codage et de décodage sont simplifiées à un degré tel que les deux opérations peuvent être exécutées par le m8me circuit. De même, le circuit conforme à la présente invention simplifie également la coflan- de Au lieu de la règle (a) connue dans la technique, on va utiliser la règle suivante pour le codage O0 > O 1 # 11 (c) 01 # 10 La règle de décodage correspondant à (c) est la suivante 11 X 1 O > O0 (d) 10 # 01 I1 est évident que (d) peut être dérivé de (c) par complémentation de chaque signal élémentaire, c'est-àdire en effectuant les transformations 0 > 1 ou 1 # 0. On va convenir que X désigne la séquence de signaux élémentaires à réduire et que Y désigne la séquence de signaux déjà réduite. De la même façon, les séquences complémentaires de ces séquences de signaux seront désignées par et T respectivement. La transformation selon (c) doit autre écrite comme suit Y = f(x) (e) Si l'opération (e) est également effectuée pour Y , alors, selon cette convention, on obtient la séquence =f(Y) (f) d'où on peut dériver la séquence initiale X par une simple complémentation. Etant donné que du point de vue technique on peut effectuer une complémentation d'une façon simple en utilisant un inverseur, on peut en appliquant la règle de réduction complémentaire selon (c) et (d), effectuer l'opération avec une simplification notable des circuits. On peut obtenir une simplification dans la commande des circuits si les circuits K. et Di sont conçus pour l'exécution du codage ainsi que pour des fonctions de commande. Dans le matériel conforme à l'invention, on a con çu, à des fins de contrôle, un circuit où aucune des unités Ki ou Di ne commande l'unité qui vient à la suite. L'agencement où la commande peut être exécutée dans les deux sens et où la direction réelle est choisie grace à une caractéristique de commande extérieure, un générateur d'entraînement G est relié à l'entrée de commande de la première unité dans la séquence de commande, tandis que la sortie de la dernière unité de commande peut être utilisée pour commander la transmission des signaux ou le matériel récepteur. Le circuit servant à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est représenté sur la figure 3. Le circuit comprend des transformateurs de code KDî, KD2,... les les inverseurs I1, I2 , les commutateurs SO - E et le générateur d'impulsions G. Les transformateurs de code KDî, ED2 . . .KDN servant au codage par des transformations selon la règle (c) 00 # 0 1 # 11 10 ainsi qu'au décodage en association avec les inverseurs Iî, 12, par des transformations selon la règle (d) ll 0 # 00 10 applique selon la règle (e) l'équation de codage Y = f(X) et selon la règle (f) l'équation 9 = f(Y) . Les signaux avancent jusqu'au transformateur de code par l'intermédiaire des entrées xk1, xk2, ... kxN.Les signaux transformés reviennent alors sur les sorties yk1, yk2, ... ykN. Pour coder, les transformateurs de code sont commandés par les interrupteurs Vd1, vd2, ... VdN et pour le décodage par les interrupteurs vkl, vk2 ... VkN . Pour commander les transformateurs de code adjacents, les transformateurs de code appliquent les signaux de commande, respectivement, aux sorties V'd1, V'd2, ... V'k1, ... V'kN. Toutes les unités KDi sont semblables. Au décodage, les inverseurs I1 et I2 effectuent la complémentation des séquences de signaux d'entrée et de sortie. Un générateur d'impulsions G est relié, en vue d'un codage, à l'entrée vkN du transformateur de code KDN et, pour le décodage, a l'entrée vdl du transformateur de code KDI Le codage et le décodage peuvent autre effec tues au moyen d'interrupteurs à deux positions So et 5N . Des interrupteurs So et SN sont composés, respectivement, des commutateurs So1, So2, So3 et SN1, SN3. Lors du fonctionnement de So-SN, tous les commutateurs fonctionnenet en même temps. Les signaux sont avancés par les commutateurs So1, So3, SN1, et la commande est effectuée par les commutateurs So2 et SN2 Au codage, les points O des commutateurs sont reliés aux points k et au décodage, aux points d. Le circuit représenté sur la figure 3 se trouve en position de "décodage." R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour obtenir une séquence de si gnaux initiale à partir de séquences de signaux binaires rédui te par codage (en d'autres termes des séquences codées) c'est à-dire pour décoder ces séquences de signaux codées par codage et complémentation, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on décode par complémentation la séquence de signaux co dés et que l'on effectue ensuite une opération uniforme avec , codage et qu'alors on effectue de nouveau une complémentation ultérieure. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du pro cédé suivant la revendication 1 comprenant comme indiqué sur la figure 3 des inverseurs (I1, 12), des commutateurs électroni ques ou mécaniques (S0, X ) reliés aux points communs (S02 SN2) auxquels est relié un générateur d'impulsions d'entrai- nement G et, en outre, de préférence, plusieurs transformateurs de code (KD) dont l'unité de transformation de code (KDi) est munie d'une entrée de signaux (ski) , d'une sortie de signaux (yki), d'entrées de commande (vi, vki) et de sorties de com mande (v'di et v'ki), le dispositif susvisé étant caractérisé par le fait que (a) le point d'entrée xO est relié par inser tion d'un commutateur (sO) pour un codage direct et pour un décodage par l'intermédiaire d'un inverseur (I2) à l'entrée (sk1) du transformateur de code (KD1), (b) en outre les trans formateurs de code (KD1, KD2, ...DKN) sont reliés en chaîne ou série et que la aortie de signaux (yki)de n'importe lequel des transformateurs de code (KDi) est relié par paires à l'entréede signaux (xki+1) du transformateur de code (KDi+1) qui vient à la suite et, finalmént, le dernier transformateur de code (EDN) est relié,à partir de son point de sortie (ykN),par insertion d'un commutateur (SN) pour un codage direct et, pour un décoda ge,par l'intermédiaire d'un inverseur (I2) au point de sortie t ,(c) le générateur d'impulsions (G) est relié à l'entrée de commande (vki) des transformateurs de code (XDi) de préférence de façon qu'au décodage le générateur d'impulsions (G) soit re lié par l'intermédiaire du commutateur S02 à ltentrée de com mande (vdl) du premier transformateur de code (KD1) et, au codage, par l'intermédiaire du commutateur SN2 , à l'entrée de commande (vkN) du dernier transformateur de code (EDN) et (d) les entrées de commande (Vdi, vki) et les sorties (vdi, vki) des transformateurs de code (KDi) sont reliées entre elles par paires.