DE3709957A1 - Verfahren zur einsparung von speicherkapazitaet bei digitaler informationsspeicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einsparung von Speicherkapazität bei digitaler Informations­ speicherung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der digitalen Informationsübertragung und -speicherung müssen genormte Codes angewendet werden. Ein weltweit angewendeter Code ist der amerikanische Standardcode für den Informationsaustausch ASCII, wie er beispielsweise im "Lexikon der Informatik und Datenverarbeitung", 1986, R. Oldenbourg-Verlag GmbH, München auf Seite 40 dargestellt ist. Dabei werden für jedes einzelne Zeichen 8 Bit, entsprechend einem Byte beansprucht. Mit insgesamt 7 Bit wird ein Zeichen definitiv beschrieben, während das 8, mit P bezeichnete Bit zur Datenkontrolle dient. Mit 7 Bit lassen sich 128 verschiedene Zeichen eindeutig festlegen. Bei Anwendung des 8 Bits ergeben sich weitere 127 Möglichkeiten. Bei den bekannten Informationsübertragungs- und -speichersystemen wird jedoch wie bereits erwähnt für jedes einzelne Zeichen ein komplettes Byte benötigt, wobei das 8. Bit lediglich zu Prüfungszwecken benutzt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, womit die für eine Informationsmenge benötigte Speicherkapazität drastisch reduziert werden kann, wobei die Zusammenarbeit auf ASCII-Basis arbeitenden Geräten und Übertragungsverfahren gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Merkmalskombination gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß entweder mehr Daten auf ein in seiner Kapazität begrenztes Datenmedium untergebracht werden können, oder daß für eine vorbestimmte Datenmenge ein weniger großer Bereich eines Speichermediums beansprucht wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die an einem Dateneingang DE ankommenden Daten werden zunächst in einem Eingabezwischenspeicher EZ-SP abgelegt. Daran angeschlossen ist eine Analyseeinrichtung AE, womit festgestellt wird, welche aufeinanderfolgenden Zeichen für eine Komprimierung geeignet sind. Zu diesem Zweck werden jeweils beispielsweise zwei Zeichen einem Vergleicher VG angeboten. Mit Hilfe einer Steuereinrichtung SE wird ein Adreßzähler AZ gestartet, womit der Umsetzspeicher USP, worin die für eine Komprimierung vorgesehenen Zeichenfolgen abgelegt sind, zyklisch abgefragt wird. Wird eine Übereinstimmung zwischen einer angebotenen Zeichenfolge und einer aus dem Umsetzspeicher USP ausgelesenen Zeichen­ folge erkannt, so wird der Adreßzähler AZ kurzzeitig gestoppt und anstelle der aus mehreren Byte in den Massenspeicher MSP eingetragen. Die Codierung dieses komprimierten Zeichens entspricht dabei der Adresse, die der Adreßzähler AZ erzeugt hatte. Wenn der Vergleicher VG nach dem Durchlaufen eines Abfragezyklus beim Umsetzspeicher USP keine Übereinstimmung feststellt, so werden die einzelnen Informationszeichen unverändert in den Massenspeicher MSP übernommen.

Die im Massenspeicher MSP abgelegte Information setzt sich also zusammen aus unverändert übernommenen Zeichen und aus in der vorbeschriebenen Weise komprimierten Zeichen. Ein komprimiertes Zeichen entsteht beispielsweise dadurch, daß die in Texten häufig aufeinanderfolgend vorkommende Buchstabenkombination "en", wofür normalerweise zwei ASCII-Zeichen, also zwei Bytes benötigt werden, zu einem einzigen Zeichen zusammengefaßt werden. Dieses Byte wird mit Hilfe des Umsetzspeichers USP in der zuvor beschriebenen Weise gebildet, wobei die Codierung der 8 Bit dieses Byte z. B. hexadezimal ausgedrückt FO entspricht. Wie bereits eingangs erwähnt, lassen sich im Umsetzspeicher USP bis zu 127 derartige komprimierte Zeichen ablegen. Die Zahl 127 ergibt sich daraus, daß das beim ASCII-Code nicht benutzte 8. Bit (P-Bit) bei der Komprimierung eingesetzt wird. Bei einem komprimierten Zeichen ist also das 8. Bit im ASCII-Code immer gesetzt. Dadurch ergibt sich eine heximale Adressierung des Umsetzspeichers USP, die von hexadezimal 80 bis hexadezimal FE reicht.

Wenn auf diese Weise beispielsweise jeweils zwei aufeinanderfolgende Zeichen zusammengefaßt werden, so lassen sich bei normalen Texten etwa 40% der Speicherkapazität bei einem Massenspeicher einsparen. Das Zusammenfassen von Buchstaben-Zeichen kann auch dadurch geschehen, daß beispielsweise häufig vorkommende Doppelkon­ sonanten wie nn oder mm ebenso zu einem Zeichen zusammen­ gefaßt werden, wie Einzelbuchstaben, die häufig am Ende eines Wortes vorkommen, wo dann der nachfolgende Leerschritt in das komprimierte Zeichen mit einbezogen wird.

Nachfolgend wird beschrieben, wie die auf diese Weise teilweise komprimierte Information aus dem Massenspeicher MSP ausgelesen und dabei der ursprüngliche ASCII-Code wiedergewonnen wird. Die aus dem Massenspeicher ausgelesene Information wird zunächst einem Komprimierungserkenner angeboten. Wird dabei am Vorhandensein des 8. Bits ein komprimiertes Zeichen erkannt, so wird damit unmittelbar der Umsetzspeicher USP adressiert. Der Umsetzspeicher USP liefert dabei direkt die unter dieser Adresse abgelegten beiden Original-ASCII-Zeichen. Diese Zeichen gelangen in den Ausgabezwischenspeicher AZSP. Wird ein nicht komprimiertes ASCII-Zeichen aus dem Massenspeicher MSP ausgelesen, so wird dieses über den Komprimierungserkenner KE direkt zum Ausgabezwischenspeicher AZ-SP weitergeleitet.

Auf diese Weise erscheint am Datenausgang DA beim Auslesen des Ausgabezwischenspeichers AZ-SP wieder der ursprüngliche ASCII-Code.

Noch weitergehende Einsparungen lassen sich dann erzielen, wenn sehr viele gleiche Zeichen aufeinanderfolgend eingespeichert werden sollen, wie dies beispielsweise für die Darstellung von grafischen Anzeigen vorkommen kann. Beim Erkennen von Grafikzeichen wird in einem solchen Fall von der Analyseeinrichtung eine Umsetzung vorgenommen, wobei eine Vielzahl gleicher Zeichen mit insgesamt 3 Bytes dargestellt wird. Das erste Byte stellt dabei einen Steuercode dar, der angibt, daß die beiden folgenden Bytes eine größere Folge gleicher Zeichen beschreiben. Das zweite Byte gibt verschlüsselt die Zeichenlänge, d. h. die Anzahl der gleichen Zeichen an. Das dritte Byte gibt im ASCII-Code das Zeichen selbst an.

Während bei normalen Texten eine Einsparung von etwa 40% bis 50% erzielbar ist, kann bei bestimmten Grafikdarstellungen eine noch weitergehende Einsparung erzielt werden. Die Einsparungen wirken sich beim erfindungsgemäßen Verfahren so aus, daß auf einen vorgegebenen Datenträger, beispielsweise Diskette, wesentlich mehr Information untergebracht werden kann als dies bei normaler Codierung möglich wäre. Somit kann in vielen Fällen ein einziger Datenträger genügen, wo bei normaler Codierung bereits zwei oder drei Datenträger notwendig wären.

Claims (8)

1. Verfahren zur Einsparung von Speicherkapazität bei digitaler Informationsspeicherung, wobei die Speicherung von Zeichen nach einem genormten Code erfolgt und für jedes Zeichen ein Byte zur Verfügung gestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Umsetzspeichers (USP) jeweils mehrere Zeichen, z. B. Buchstaben, die in einer zu speichernden Information aufeinanderfolgend oft vorkommen und im Umsetzspeicher (USP) abgelegt sind, zu einem einzigen komprimierten Zeichen zusammengefaßt werden, dessen Codierung außerhalb eines für die genormte Codierung benutzten Bereiches liegt, so daß in einem Massenspeicher (MSP) jeweils nur ein Byte für derartige Zeichen-Kombinationen erforderlich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzspeicher (USP) sowohl für die Erzeugung der komprimierten Zeichen als auch für die Wiedergewinnung der ursprünglichen Zeichen benutzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Analyseeinrichtung (AE) vorgesehen ist, womit zur Komprimierung geeignete Zeichenfolgen erkannt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Eingabezwischenspeicher (EZ-SP) und Ausgabezwischen­ speicher (AZ-SP) vorgesehen sind für die vorübergehende Aufnahme der ursprünglichen Zeichen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komprimierungserkenner (KE) vorgesehen ist, der beim Ausspeichern von komprimierten Zeichen das Ermitteln der ursprünglichen Zeichenfolge durch Abfrage des Umsetzspeichers (USP) oder Entschlüsseln von komprimierten Zeichenfolgen veranlaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorwiegend jeweils zwei Zeichen zusammengefaßt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Zeichen auch mit Leerstellen (Blanks) zusammengefaßt sein können.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß größere Mengen von aufeinanderfolgenden gleichartigen Zeichen durch die Analyseeinrichtung (AE) zu einer komprimierten Zeichenfolge zusammengesetzt werden, die aus einem außerhalb des normalen Codierungsbereichs liegenden Steuercode, einem Zeichen für die Angabe der Anzahl von gleichen Zeichen und dem betreffenden Zeichen selbst besteht.