Генератор функций Хаара Советский патент 1992 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах спектрального анализа случайных полей, а так же аппаратуре цифровой обработки изображений,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования функций Хаара от двух аргументов.

Формируемые двумерные функции Хаара имеют следующий вид (для N 4) hmn(0.0)

hmnC0,1)hmn(1-0) hmn(0,2)hmn(1,1)hmn(2,0)

Наг(т,п,х,у)Ьтп(0,(1,2)Ьтп(2Л)(3,0) hmn(1,3)hmn(2,2)hmn(3,1) hmn(2,3)hmn(3,2) hmn(3,3)

где hmn(x ,y) har (m,n,x,y) - значение двумерной функции Хаара.

В общем случае необходимо сгенерировать последовательность векторов ai со следующими элементами

ai(t) hmn(t, 0,i, j N ai (t) hmn(t,i-t) для t i-N+1 ,N-1. i N, где i 0,N(N-1)/2 m,n O.N-1. В свою очередь hmn(t,i-t) h(m,t) h(n,i-t) h(m,t) - одномерная функция Хаара с номером m отсюда следует, что формируемую последовательность векторов можно описать следующими соотношениями:

a, (t) h(m.t) h(n,i-t), t 0,i, i N (1) ai(t)h(m,T) h(n,l-t), t i-N+1,N-1. i N, следовательно для генерирования набора векторов ai необходимо формировать две одномерные функции Хаара. При этом компоненты векторов ai получаются путем перемножения соответствующих значений одномерных функций Хаара согласно выражению (1).

На фиг.1 представлена структурная схема генератора; на фиг.2 - первые шестнадцать ленточных матриц значений двумерных

сл

с

V О

ю

s

со

-А

функций Хаара, где знаками +, -, 0 показаны значения +1..-1, 0 функции Хаара от двух аргументов. При этом двумерные функции Har(m,n,x,y) находятся на пересечении столбца определяемого функцией Har(m,x) и строки задаваемой функцией Наг(п,у). Общее число двумерных функций (при размерности функций по каждой координате N 2n) равно N2.

Генератор функций Хаара содержит блок 1 формирования функций Хаара по первой координате, распределитель 2 импульсов, 2 N триггеров 3, блок 4 формирования функций Хаара по второй координате, N умножителей 5, первый и второй регистры 6, 7 сдвига, выходы 8 отсчетов функции Хаара от двух аргументов генератора, входы 9, 11 номера функции по первой и второй координате, тактовый вход 10 генератора.

Устройство работает следующим образом.

Двоичные коды номеров функции Har(m,x) и Наг(п,у) подаются с входов 9, 11 генератора соответственно в блоки 1 и 4, на входах которых появляются начальные (т.е. первые) значения этих функций. При этом значения 0, +1, -1 функции Хаара представляются двоичными кодами 00, 11, 01, соответственно.

Информационный и знаковый выходы блока 1, поступают на информационные входы триггеров 3 соответственно нечетных и четных номеров, а информационный и знаковый выходы блока 4 - на информационные входы, соответственно, регистров 6 и 7 сдвига. В начальный момент триггера 3 и регистры 6, 7 находятся в состоянии О, а распределитель 2 импульсов в исходном состоянии (т.е. 1 записана в первый разряд регистра сдвига распределителя).

Под действием тактовых импульсов на входе 10, на выходах распределителя 2 появляются сигналы которые последовательно записывают значения функции Har(m,x) в соответствующие триггеры 3..

Одновременно, начальное и последующие значения функции Наг(п,у) с выходов блока 4, последовательно записываются в регистры 6, 7 сдвига.

С выходов триггеров 3 значения функции Har(m,x) поступают на входы соответствующих умножителей 5, на другие входы которых подаются значения функции Harfn.y) с соответствующих выходов регистров 6, 7 сдвига. На выходах умножителей 5 формируются результаты требуемой двумерной, функции Har(m,n,x,y). При этом умножитель 5 осуществляет последовательное умножение начального (первого)

значения функции Har(m,x) (записанного в триггеры 3, 3)со всеми значениями функции Наг(п,у) которые поступают с первых выходов регистров 6, 7 сдвига, а на выходах умножителя формируются значения первого столбца значений двумерной функции Har(m,n,x,y). Аналогично формируются значения других столбцов требуемой двумерной функции Har(m,n,x,y) на выходах

соответствующих умножителей 5, а на выходах 8 генератора (с каждым тактовым импульсом) формируются строки ленточной матрицы значений двумерной функции Хаара.

Формула изобретения

Генератор функций Хаара, содержащий блок формирования функций Хаара по первой координате, причем информационный вход и тактовый вход блока формирования функций Хаара по первой координате являются соответственно входом номера функции Хаара по первой координате и тактовым

входом генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет формирования функций Хаара от двух аргументов, он содержит блок формирования функций Хаара по второй координате, распределитель импульсов, два регистра сдвига, 2N триггеров (N2 - число функций Хаара от двух аргу- ментов) и N умножителей, причем информационный вход блока формирования функций Хаара по второй координате является входом номера функции Хаара по второй координате, информационный и знаковый выходы блока формирования функций Хаара по первой координате соединены

с информационными входами ()-го и 21- го триггеров соответственно (i f,N), инфор- мационный и знаковый выходы блока формирования функций Хаара по второй координате соединены с последовательными

входами первого и второго регистров сдвига соответственно, выходы (21-1)-го и 2i-ro триггеров соединены соответственно с информационным и знаковым входами первого операнда i-ro умножителя, 1-е разрядные

выходы первого и второго регистров сдвига соединены соответственно с информационным и знаковым входами второго операнда 1-го умножителя, информационный и знаковый выходы 1-го умножителя является информационным и знаковым выходами соответствующих отсчетов функции Хаара от двух аргументов генератора, тактовые входы блока формирования функций Хаара по второй координате, распределителя импульсов, первого и второго регистров сдвига

соединены с тактовым входом генератора, нен с синхронизирующими входами (2Ы)- i-й выход распределителя импульсов соеди- го и 21-го триггеров.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах спектрального анализа случайных полей, а также аппаратуре цифровой обработки изображений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования функций Хаара от двух аргументов. Поставленная цель достигается тем, что в генератор, содержащий блок формирования функций Хаара по первой координате, введены блок формирования функций Хаара по второй координате, распределитель импульсов, два регистра сдвига, N умножителей, 2 N триггеров. 2 ил.

фиг. 1

0

ffcw.f&x) //wfrx) //ач.(гх) #w.(3.X)

У

+

44+

-Itfw.fotfl

4-f

+

+

+

Htw(ty)

#(ы(2. У)

Мсм(З.У)

Ov

л1

-fО

-f

4О

G

+

и

о

0

+

+

о

о

о

О

+

+

о

о

О

о

о

40