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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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"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.
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METHOD OF REGISTRATION OF A SET OF CHARACTERS
ALPHANUMERIC IN A MEMORY CARD
The invention relates to a method of recording a set of alphanumeric characters in a memory consisting of a memory card, the memory element of which is applied to the surface of the card.
Such a method is known and is for example used for encoding holder data on a bank card or a credit card. The memory element consists of one or two magnetic or optical tapes or a small optical disk applied to the surface of the card. The memory card should not be confused with the smart card, which contains a semiconductor element embedded in the card. The inscription even of the characters is generally carried out in accordance with standard ISO 7811/2. According to this standard, the magnetic strip is subdivided into three tracks, one of which is reserved for the storage of alphanumeric characters. The capacity of this track is 76 characters, while the other two tracks can contain 141 digits.
For the application to bank cards, access control cards or credit cards, the known method of registration is entirely appropriate since the number of characters to be registered is limited. On the other hand, the reduced number which can be written to the memory card in accordance with ISO standard 7811/2 makes this standard unsuitable for storing a text or a message or a description, for example intended for inform third parties. In addition, this standard does not allow the inscription of lower case letters, accented characters and
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a large number of symbols generally used in a text, such as;,! or ?.
The object of the invention is to provide a recording method making it possible to write a text in a memory card. By text, we mean a set of words which, for example, forms a message, a description or a list and which is for example intended to inform a third party.
To this end, the method according to the invention is characterized in that a first table, called the table of first representations, comprising a first binary representation of the alphanumeric characters defined beforehand is used to register in a data field of the element from memory, said alphanumeric characters which together form a text, said first binary representation of each of the characters included in the table being chosen as a function of the probability of using said character, in such a way that, the higher the probability, the smaller will be the number of bits that make up the first binary representation.
The choice of the binary representation according to the probability of use makes it possible to limit as much as possible the space occupied in the data field of the memory by the characters entered and therefore offers an efficient use of the available memory space, which allows to store a high number of characters and therefore to store a text in a memory whose space is reduced.
Preferably, a second table, called the frequency indicator table, comprising for each character of the table of the first representations an appearance frequency indicator, is used, said first binary representation being determined
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based on said frequency of occurrence indicator. The table of frequency indicators makes it possible to adapt the binary representations of the characters according to the real probabilities of the characters in the text to be entered.
Preferably said first binary representations are formed on the basis of the Huffman method.
The Huffman method makes it possible to determine for each character, from the probability of appearance of said character and unequivocally, an appropriate binary representation.
It may happen that the table of first representations does not include all the alphanumeric characters that one could meet in a text. This is for example the case when the text includes a character little used as for example ç.
The introduction into the table of the first representations of characters whose probability of use is very low would be to the detriment of the representation of frequently used characters which should then be represented by a higher number of bits.
Thus, a first preferred embodiment of a registration method according to the invention is characterized in that the table of first representations contains only the characters whose probability of use is greater than a predetermined rate. and that, for each character to be written into the memory element, it is checked whether the character to be written is part of the table and, in case the character to be written is not part of the table, a second binary representation is determined and stored in said data field, preceded by a
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registration of a first identifier indicating the use of a second binary representation. A second representation is, for example, the ASCII representation of the 8-bit character.
According to this first preferred embodiment, each character to be entered has its own binary representation without this having the consequence that too much memory space is used. The use of the first identifier makes it possible, when reading the memory, to detect that the representation which follows is not part of the table of the first representations used at the origin.
A second preferred embodiment of a method according to the invention is characterized in that, when said second binary representation is determined for a character and stored in said data field, the table of first representations is modified by introducing said character therein. for which a first binary representation is determined.
Thus, if the said character appears again in the text to be entered, this time it appears in the table of first representations. This operation makes it possible to obtain an additional memory space saving since said first indicator followed by said second binary representation should only be stored at the time of the first appearance of a character not appearing in said first table and not at each appearance of said character.
Preferably, each time a character is introduced into said first table, said character is introduced by substituting another character present in said first table and by assigning to the introduced character the binary representation of the substituted character. This character substitution method offers the advantage that binary representations
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present in said first table must not be modified following the introduction of a character in the table.
Preferably, each time a character is introduced into said first table, said second table is modified by introducing therein said character accompanied by an initial value of said frequency indicator, said frequency indicator being readjusted each time said character present again in the text to be entered. Each time a frequency indicator in the second table is modified, an update of the first table then becomes possible on the basis of said frequency indicators.
A third preferred embodiment of a method according to the invention is characterized in that the numerical characters are not present in the table of first representations and that, when a numerical character is encountered in the text, a third binary representation is determined for this numeric character and is stored in said data field, preceded by an inscription of a second identifier serving to indicate the beginning of a numerical zone.
For each other character which succeeds to said numeric character, it is checked whether said other character is a numeric character and in case said other character is a numeric character, said third representation of said other character is stored in said data field directly following of said numeric character without being preceded by any identifier and, in the case where said other character is not a numeric character, a third identifier indicating the end of the numerical zone is written before said other character.
Such a method makes it possible to store two identifiers only for one
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group composed of any number of numeric characters and makes it possible to obtain an appreciable saving of memory space in the case where the numerical characters are grouped, which is generally the case in a text. The third representation used to represent a numeric character is, for example, the 4-bit representation proposed in the ISO 7811/2 standard.
The probability of a letter appearing in a text depends not only on said letter but also on the environment of said letter, particularly the preceding letter. Thus the letter 'U', for example, is in absolute terms a relatively infrequent letter in the Latin alphabet but becomes an extremely frequent letter when the preceding letter is a 'Q'. The letter 'E' is a very frequent letter in absolute terms but becomes much less frequent when the preceding letter is a vowel.
Thus a fourth preferred embodiment of a registration method according to the invention is characterized in that a set of tables of the first representations, comprising at least two tables, is used, each table of said set being associated with a predetermined succession of alphanumeric characters and according to which, for each character except the first character of the text to be entered, it is checked which was the preceding character and it is determined which succession of characters corresponds to said preceding character followed of said character and a first binary representation is chosen for said character in the table associated with said succession.
We can, for example, define a set formed by two tables of the first representations, in which a table is associated with the
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succession of a vowel followed by a character and in which the other table is associated with the succession of a non-vowel followed by a character. This takes into account the probability of each character in its context.
Preferably, said data field is divided into sections, each section being closed by a fourth identifier whose binary representation is included in said first table, each section being identified by a section identifier, said identifier being stored in said data field .
This makes it possible to store sections of variable length which are uniquely identified and independent of the order in which they are stored in the data field. This gives greater flexibility in the distribution of the memory space available to write a text structured in any way.
A fifth preferred embodiment of a method of writing according to the invention is characterized in that before writing the text in said memory element, the text is scanned for the search for words or parts of words whose the probability of use is greater than a predetermined number, each word whose probability of use is greater than said number being represented by a fourth binary representation, which fourth representation is stored in said data field preceded by a fifth identifier. In commercial messages, it often happens that the same word is repeated often.
By considering this word as an entity whose fourth binary representation is then determined no longer on the basis of a series of individual characters but on the word as an entity, a considerable saving of space is obtained.
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The invention will now be described in more detail using the drawings which illustrate the methods of writing and reading the memory card. In the drawings:
Figure 1 illustrates a device for applying the method according to the invention
FIG. 2 illustrates a memory card allowing the application of the method according to the invention
FIG. 3 illustrates a memory element allowing the application of the method according to the invention
FIG. 4 illustrates, using a flowchart, the method according to the invention
Figure 5 illustrates an example of a table constructed by the Huffman method.
The processing device illustrated in FIG. 1 comprises a writing and / or reading unit 1 connected to a data processing unit 4, for example formed by a PC, to which a keyboard 5 and a data unit are connected display 6. The writing and / or reading unit includes a slot 2 into which a memory card 7 is inserted. Said unit also includes one or two writing and / or reading heads arranged to write and / or read characters in element 8 of the memory card.
The memory card preferably has a configuration similar to that used for bank cards, but it goes without saying that other configurations are possible. The memory element 8 is formed by one or more magnetic or optical tapes, or by one or more regions of the map containing symbols
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printed, such as for example bar codes, or by a small optical or magnetic disc, as for example described in EPA 0 0230 069.
In the field of magnetic cards such as bank cards and other associated cards, ISO 7810, ISO 7811/2 to 5 and ANSI X4.16-1983 define the physical characteristics of cards such as, for example, dimensions and material of the map, characteristics and location of the track. The material used is PVC, PVCA or other material with equal or better performance. The upper region of the card is reserved for the magnetic strip while the lower region is reserved for embossing. The encoding density of the track information is either 75 bpi (bits per inch) or 210 bpi.
If these characteristics are suitable for application to bank cards, access control cards or credit cards, they are not suitable for entering a text, in which case the security requirements laid down for bank cards are exaggerated while the planned capacity is on the contrary insufficient. This is why, to implement the method according to the invention, it is advantageous to use magnetic cards made of thin cardboard which are lighter and much less expensive, and / or to carry out the encoding at a higher density such that , for example, 420 bpi and / or to use the lower region of the card for a second magnetic or optical strip placed symmetrically with respect to the first strip.
This symmetrical arrangement makes it possible to read the two strips in two passes of the card in equipment intended to read a single strip, while doubling the capacity (FIG. 2). Another form of memory card advantageous for the method is that in which the memory element can be applied to the surface of the card after
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have been encoded (Figure 3).
In this case, the memory element consists of a small plastic sheet 30, preferably transparent, of length preferably identical to a credit card and of width preferably equal to or less than half a card credit, having a magnetic strip 31 on one side and an adhesive layer 32 on the other side and having a fold or a zone of less rigidity 33 allowing it to be folded parallel to the magnetic strip by folding the adhesive side inwards . Such a memory element can be encoded using standard or specialized equipment by the supplier of the memory element and can then be applied to existing cards and without any equipment by the purchaser of the memory element. memory.
This method allows a company or a person to transform, without any equipment, cards already shaped and having no memory element, such as, for example, business cards, into cards with memory element on the surface. in which a text, for example references and an advertising message, can be encoded and transmitted to a third party.
In the field of optical methods, an advantageous form of memory element consists of one or more regions containing symbols representing the bits, such as for example dots or small bars, said symbols being printed on the front or back of a card or a sheet, said region being able to be read by simple equipment such as for example a small hand scanner. As the number of characters which can be stored by this method is limited, the writing method according to the invention is necessary to make it possible to store a text.
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The information contained on the memory card is information structured in the form of fields or sections. Preferably, the number and length of the sections are variable. There are, for example, 127 different sections. Each section begins for example with an identification byte whose first seven bits indicate the section number and whose eighth bit identifies the type of alphanumeric or digital information. Each section is closed with an identifier, for example, the character "@" which serves as a delimiter. We can thus freely divide the field into sections of variable length well delimited.
The recording of data on a memory element begins with a header (header) which first contains the version of the software according to which the recording was carried out. It then contains the identification number of the memory element and the number of memory elements used. This makes it possible to store text on any number of memory elements, such as, for example, one or more cards with one or two magnetic tapes, said memory elements being able to be read successively but not necessarily in order. The information contained in the header allows the processing unit to know how many elements must be read and to reconstruct the complete text from the fragments read in any order.
A type identifier then comes in the header, in the form of a number or a character string allowing the processing unit to identify the type of the card automatically at the time of reading. Different types of cards such as, for example, "business card", "product card" or "company card", can thus be read. Sections of the same number but on different types of cards
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can then be labeled differently by the processing unit without it being necessary to store these labels in the data field.
For each type of card, a table of section labels will be present in the memory of the data processing unit 4 so that, using the said type identifier and the section numbers, the appropriate headings can appear. automatically on the display unit 6 regardless of the type of card read. For example, section number 1 on a business card would be labeled "Company Name" while section number 1 on a product card would be labeled "Product Name" . Finally, other information may be present in the header such as the name of the company issuing the card or a dictionary of words or expressions frequently used in the text.
To write a text or a message in the memory element, the text will first be entered, for example using the keyboard 5, in the memory of the data processing unit 4 and displayed on the unit display 6. The recording in the memory element 8 of the card 7 is then carried out from the unit 4. Since the capacity of the element 8 is very limited, for storing a text, a message or a description, it is necessary to compress the information stored to the maximum in this memory element.
The compression technique used according to the present invention is based on the probability of use or the frequency of appearance of each character. Thus the letter "E" has a probability of use in a text which is significantly higher than that of the letter "Q" for example. To save space in the memory element, the
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binary representation of each alphanumeric character is chosen according to the probability of said character, so that the higher this probability, the smaller the number of bits which constitute the representation.
Table 1 shown in Figure 5 gives an example of a set of characters with, for each character (CHR), the frequency of appearance (Y) of the character. The characters are represented in decreasing order of frequency of appearance and, for equal frequencies, in the order of the ASCII table. It is clear that the frequencies of occurrence given in table 1 are only given by way of example. Other values are possible as long as they are defined beforehand. Indeed, the table 1 is stored in the memory of the processing unit 4 and not in the memory element of each card.
In the example chosen, the white character, that is to say a space between two words, most often appears followed by the character "E". The character "@" is used as a delimiter between the different sections inscribed on the card and therefore appears several times, which gives it a high frequency. The character "\" is used as the first identifier.
Table 1 which shows the frequencies of appearance of the character will now be used to form the binary representations of the characters from their probability or frequency of appearance. For this purpose, we use for example the Huffman method or an arithmetic encoding method. These methods belong to the category of statistical methods and are, for example, described in "The Data Compression Book" by Mark Nelson, published by M & T Publishing, Inc., ISBN 0-13-202854-9, 1991. The table 2 shown in Figure 5 illustrates a
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set of binary representations of characters constructed by the Huffman method. The characters are represented in the order of the ASCII table.
This table 2 shows that the characters having a very high frequency of appearance, such as for example the
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white characters and "E" are represented by three bits, while the character "Q", whose frequency is lower is represented by 8 bits. Thus the character will occupy less memory space than the character and, as the character "E" is more frequently used than the character "Q", the fact that the writing of the character "E" requires less memory space allows memory to be used more efficiently and therefore to write more characters. An alternative consists in combining in the same table said first table and said second table.
The table thus formed would then comprise for each alphanumeric character, the frequency of appearance indicator and the first binary representation of the character, said first binary representation being determined on the basis of said frequency of appearance indicator.
The binary representation of the characters is constructed in such a way that the succession of bits is specific to each character. This eliminates the need to indicate, during registration, a delimiter between each character and therefore to write the characters in a row in the data field. If there were to be a delimiter between each character, the gain obtained by compact representations would be more than offset by the space occupied by the delimiters. Take for example the word "TEST" whose binary representation is "111010111100111101". When reading from the memory, the decoder will read a bit, then a second bit and so on until it identifies a succession of bits existing in the table.
So it will stop after
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have read exactly 5 bits, no more no less, and will recognize the letter "T" in the sequence "11101". It cannot stop before 5 bits because no other character has a binary representation equal to "1", "11", "111" or "1110". It also cannot stop after more than 5 bits because no character has a binary representation of 6 bits or more starting with "11101". Expressed concisely, this means that a binary representation of one character is never an extension of the binary representation of another character.
However, the tables shown in Figure 5 are not complete. There is not, for example,
EMI15.1
the following characters: "à", "é", "", "ç", "%", "+" etc. It is of course not impossible to build complete tables which include all the alphanumeric characters which one could meet in a text, including the symbols and the Greek characters for example.
The latter alternative, however, poses two major problems. On the one hand, it would not allow to build a table with compact binary representations for frequently used characters. Having a particular representation for each alphanumeric character is hardly compatible with the requirement of having a compact binary representation in a table which includes all of the alphanumeric characters.
On the other hand, if the probability of frequent characters such as for example the "E" or the "R" can be determined in advance and in a sufficiently precise manner without taking into account the language or the type of the text to be entered, the probability appearance of infrequent characters such as symbols or accented characters strongly depends on the language and / or
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the type of text to be entered. The "$" character, for example, is undoubtedly much more common in an advertisement for an American product than in a business card. The use of a full table therefore poses a problem if one wishes to use a memory card to write a text.
To solve this problem, the method according to the invention proposes a solution in which an incomplete table is used but allowing a compact representation of the characters, said table being completed as and when registered. Indeed, since the probability that a character such as "%" or "ê" is very low and also depends on the type of text to be entered or on the language used, it is not useful to provide these characters in the table, especially if their presence is opposed to a compact binary representation of the other characters.
The process according to the invention will now be described with the aid of the flow diagram shown in FIG. 4.
This flowchart represents a method of writing an alphanumeric character in the memory element 8 of a memory card 7.
The method is executed under the control of the processing unit 4 when a memory card is inserted into the registration unit 1. The different steps will now be described in detail.
10 STR: This is the start of the program. The program is for example started at the request of the manufacturer who wishes to enter a text, introduced for example using the keyboard in unit 4.
11 CHR: An alphanumeric character of the text to be entered is supported.
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12 ITBL? : It is checked whether the character taken into consideration during step 11 is part of the first table which shows the binary representations.
This first table is stored in the memory of the unit 4 and has been constructed, as described previously, using a second table which includes for each character of the first table an indicator of frequency of appearance.
13 WSCP: If the character to be entered is not part of the first table (12. N), a first identifier previously defined and whose binary representation is part of the first table, is entered in the data field of the memory item. This first identifier, called escape, is for example the character "\". Any character - can be used as the first identifier as long as it is never used as a character in the text to be entered. This first identifier indicates that the binary representation which follows this first identifier was not read from the first table but was formed in another way.
14 CRBR: A second binary representation is determined for the character to be entered. This second representation is arbitrary provided that a second representation is defined in advance for each character which does not appear in the table of the first representations and which could be encountered in a text. A second representation is, for example, the 8-bit ASCII representation, called extended ASCII, which makes it possible to represent 256 different characters. It offers the advantage of simplicity.
15 STBRM: The second binary representation determined during step 14 is written in the element
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memory 8 immediately after the first identifier.
16 STBRT: The character for which the second binary representation was determined and stored during steps 14 and 15 is introduced into the first table. As will be seen later in a detailed description of this operation, the introduction of said character is carried out either by substituting another character already present in the first table, or by adding said character to the first table. In case the character is added, a new binary representation is created for the character.
If necessary, said character is added to the second table and an initial frequency such as for example the frequency 1 (= used only once) is assigned to it. The second table is thus completed with the character taken into consideration.
17 RBR: When the character is present in the table of first representations, we read this representation in the table.
18 SBR t The binary representation read from the first table is written to the memory element.
19 ADC? : We check if the character is one of those added to the table, during a previous step.
20 ICRF: In view of the fact that the character in question is a character which has already been used and that it was introduced later in the second table, the frequency of appearance of the said character is modified by incrementing the latter by one .
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21 MBRT: The first table can then be modified taking into account the frequencies of use in the second table. As will be seen later in a detailed description of this operation, this modification of the first table can be carried out either by swapping characters in said table or by modifying the binary representations of the characters in said table.
22 LCHR? : It is checked whether the character whose binary representation has just been registered in the memory element is the last of the text.
23 STP: This is the end of the registration process.
When reading the memory card, the decoder will recognize the characters whose binary representation is stored in the first table. Thus it will also recognize the first identifier indicating that the character which follows is a character for which the second representation has been used. The decoder thus knows that it is necessary to seek the meaning of the character outside of the first table. It also knows in the case of the first identifier, that it must, if necessary, update its table of frequency identifiers as well as its table of first representations.
As the tables used by the decoder are initially identical to the tables used by the encoder and as the modifications are carried out according to exactly the same method, the tables will be at each moment of reading identical to what they were at the same moment of writing.
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Step 16 (STBRT) which consists of introducing a character into the first table and step 21 (MBRT) which consists of modifying the first table during subsequent appearances of said character will now be described in more detail.
The method according to the invention proposes solutions making it possible to modify the table of representations based on two principles, the first of which is a method by substitution of characters with fixed representations and the second, a method of adding characters with variable representations.
According to the character substitution method, the table of first representations includes a limited number of characters marked as being removable, that is to say which can be replaced, said characters being determined in advance among the characters having the probabilities of weakest onset. When a character must be entered in the table of first representations, this character takes the place of the removable character which is the first in a previously defined order, the first binary representation of said first removable character being therefore assigned to said character and said first removable character is therefore extracted from the table of first performances.
When another character must be introduced into the table of first representations, said other character takes the place of the removable character which is the following in the order defined beforehand. If all the removable characters have been replaced and one character still needs to be added to the table, the first removable character in the order defined before is replaced again and the process continues.
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To illustrate the benefit provided by this method, we can consider a table of the first representations such as, for example, table 2 in FIG. 5, in which the removable characters have been marked with a letter "A", and consider the storage. of a text containing several times a character which does not appear in said table, such as for example the character "%". When the character "%" appears in the text for the first time, it is stored in the memory element in the form of said first identifier, that is to say "00100" in the case where the character "\" is chosen as the first identifier, followed by said
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second binary representation of said character,
ie "00100101" in the case where the second representation is the ASCII representation of the character on 8 bits.
This first character n% "therefore occupies 13 bits in total (5 + 8) in the data field. Then, using the substitution method, the character"% "takes the place of the removable character which is the first in order If the order defined before is for example the order of the characters in the ASCII table, the
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first removable character is the "&" character which is replaced by the "%" character. From this moment, the first binary representation of the character n% "is" 111001010 "while the character" & "is no longer defined. When the character"% "is encountered later in the text, it can be stored simply in the form of its first binary representation and therefore occupies only 9 bits of memory space instead of 13 bits when it first appears.
This method therefore makes it possible to use the memory space more economically while retaining the advantage of being able to store any character in the data field.
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An advantageous form of the substitution method consists in associating with each removable character in the table of first representations a frequency of appearance which is set to an initial value, for example 1, and which is readjusted each time said removable character in the text. When a character must be entered in the table, this character takes the place not of the first removable character in the order defined in advance but of the first removable character having the lowest frequency indicator.
Thus, in table 1 of FIG. 5, the removable characters have been represented with an initial frequency of appearance equal to 1. If the character "&" for example is encountered in the text, the frequency indicator of the character " & "is incremented by one and therefore becomes 2.
When the character "%", to use the previous example, is encountered for the first time in the text, it will take the place not of the first removable character in the order defined in advance, that is to say of the character "&", but of the first removable character having the lowest frequency indicator, that is to say of the character "(". This mechanism makes it possible not to extract from the table a removable character which appears frequently in the text and having to re-enter it a few moments later in the table.
Another advantageous form of the substitution method consists in readjusting the frequency indicators not only of the removable characters defined in advance but of all the characters of the table of the first representations and in fixing a pivot frequency value below which a character is removable and to which or above which a character is fixed. When after being readjusted, the
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value of the character indicator exceeds the value of the character indicator which was just before in decreasing order of frequencies, the two characters are swapped during step 21 (MBRT) of the flowchart, that is to say. that one takes the binary representation of the other.
A character which is a priori infrequent and therefore removable can thus become fixed and acquire an increasingly compact binary representation each time it is encountered in the text.
Conversely, a character which is a priori relatively frequent and therefore fixed can become removable until finally being substituted and removed from the table. This mechanism makes it possible to take into account the real probabilities of each character, removable or not, in the text to be entered.
According to the method of adding characters, when a second binary representation is determined for a character and stored in the data field, a new location is created in the table of first representations for said character and a new first binary representation is created for said character. An advantageous form consists in that, each time that said character is introduced into the table of first representations, the table of frequency indicators is completed by storing therein said character accompanied by an initial value of said frequency indicator.
Each time the character appears again in the text to be entered, said frequency indicator is readjusted and an update of the table of first representations is then possible in step 21 (MBRT) of the organization chart, for example according to Huffman's method. Another advantageous form consists in readjusting the frequency indicators of the characters added and of the characters already present at the start in the table of the first representations, and in each case updating
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day of the first table. This method allows to take into account the real probabilities of all the characters in the text to be entered.
An alternative to the addition of characters method thus described consists in using a third table initially containing no characters. When a character not appearing in the table of first representations is encountered in the text, the character is introduced not in the first table but in the third table and a binary representation is determined for said character, for example according to the method of Huffman, and stored in said third table. Since the third table contains very few characters, initially none, the binary representations of the characters of the third table are extremely compact.
During a subsequent appearance of the same character in the text, said character will be preceded by a sixth identifier which will make it possible, at the time of reading the memory, to detect that the representation which follows is part of the third table. Preferably, each time a character appearing in said third table is encountered again in the text, an update of said third table is carried out.
Other preferred forms of the process according to the invention will now be described in more detail.
We can consider an alternative according to which the numerical characters are not represented in the table of the first representations and according to which the second binary representation preceded by the first identifier is not used for the characters
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digital. By numerical character means a set of characters defined beforehand and comprising for example the digits 0 to 9 as well as the symbols frequently encountered in the middle of a set of digits such as., -. For the implementation of this alternative, it is checked whether the character to be entered is a numeric character and, if the character is a numeric character, a third binary representation is determined preceded by a second identifier indicating the start of a zone digital.
For the next character, it is checked whether it is also a numeric character, if so, said character is stored in the form of its third binary representation, if not, a third identifier is stored to indicate the end of the numeric area and said character is stored as explained in the flowchart.
Said second identifier and said third identifier may, where appropriate, be one and the same character. This character can be any character as long as it appears in the first table and is never used as a character in the text to be entered. This method saves a lot of space when several numeric characters are grouped, which is very often the case in a text, since only two identifiers are necessary and that in addition the third binary representation can be very compact, such that, for example, ISO 7811/2 representation of 4-bit numeric characters.
It is also possible to envisage using a set of tables of the first representations, comprising at least two tables, each table of the set being associated with a predetermined succession of alphanumeric characters. We can, for example, define a set formed by two tables of the first
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representations, in which a table is associated with a succession of a vowel followed by any character and in which the other table is associated with a succession of a non-vowel followed by any character. These two successions are given by way of example and more than two successions and / or other successions and / or successions of more than two characters can be defined.
We could thus define 26 tables associated with 26 successions, each succession being a succession of one of the 26 letters of the alphabet followed by any character. One could also define successions of more than two characters and consider for example the probability of appearance of the character "E" when the two preceding characters are "TH". However, the complexity of the process increases very quickly and, moreover, the probabilities become more and more dependent on the language and the type of text to be entered.
To illustrate the advantage of this method in the simple case of the 2 successions proposed above, let us consider the example of the letter "E" which is represented by only 3 bits in table 2 of figure 5 and the example of the letter "N" which is represented by 5 bits, which takes into account the fact that the letter "E" is more frequent than the letter "N".
However, in the particular case where the preceding letter is a vowel, the letter "N" becomes much more frequent than the letter "E". By using two tables, in which, for example, the binary representations of "E" and "N" are identical but permuted, and by choosing the binary representation of a character to be entered in the first first table or in the second first following table that the character preceding the character to be entered is not or is a vowel, an additional memory space is achieved. So the word "EN" represented by
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"01100101" according to table 2 would be represented by "011011" using two tables as described above, ie a space saving of 25%.
It is not necessary to use an identifier to indicate the passage from one table to another since it is the character itself which serves as an identifier.
Finally, we can consider an alternative according to which a part of a word, a word or an entire expression is stored in a particular field (dictionary) in the form of a previously constructed binary representation. When the word or expression in question then appears in the text, it is stored by writing said binary representation. this offers a considerable space saving when for example the text or the message is an advertising message in which the same word recurs frequently. For the implementation of this improvement, it is then necessary, before writing the text, to browse the latter to find the parts of words, words or expressions. To the elements thus listed, a special binary representation is assigned which is stored in a particular section of the memory element.