Устройство для сжатия информации Советский патент 1982 года по МПК G08C19/28 

(.54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к передаче и автоматизированной обработке информации и может быть использовано в различных областях техники, где необходимо сжатие информации.

По основному авт.св. № 809297 известно устройство для сжатия информации, содержащее аналого-цифровой, преобразователь, первый вход которого подключен к входу устройства, а выход соединен с первым входом бло- ка вьщачи существенных значений, выход которого подключен к первому входу блока памяти, блок управления, выходы которого соединены со вторыми входами аналого-цифрового преобразователя, блока выдачи существенных значений и блока па1мяти, выход блока памяти подключен к выходу устройства, первый и второй входы блока вычитания подключены соответственно к первому входу и к выходу блока выдачи существенных значений, выход блока вычитания соединен через квадратор со входом усреднителя; выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход-которого соединен с выходом блока задания погрешности, п выход - с входом блока управления l.

Недостатком этого устройства является малое быстродействие в условиях априрной неопределенности о корреляционных свойствах входного сигнала. Это обусловлено тем, что интервал усреднения усреднителя, который определяет значение квадрата действительной среднеквадратической ошибки от сжатия данных, назначается

10 из расчета максимально возможного интервала корреляции входного сигнала, что приводит к снижению быстродействия устройства при малых значениях интервала корреляции.

15

Цель изобретения - повЕииение быстродействия устройства в условиях априорной неопределенности о корреляционных свойствах входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем,

20 что в устройство сжатия информации введены блок определения периода входного сигнала, блок определения интервала усреднения и коммутатор, выход которого соединен с вторым вхо25дом усреднителя, вход блока определения периода входного сигнала соединен с входом устройства, выход - с первым входом коммутатора, вход блока определения интервала усреднении соединен с выходом квадратора, выход - с ВТОРЫМ

30 входом коммутатора, третий вход кото рого соединен с четвертым выходом блока управления. Кроме того, блок определения интервала усреднения выполнен на элементе умножения, элементе определени интервала корреляции и регистра выборок, выход регистра выборок и выхо элемента определения интервала корре ляции соединены соответственно с пер вым и вторым входами элемента умноже мня, выход элемента умножения и вход элемента определения интервала корре ляции соединены соответственно с выходом и входом блока определения интервала усреднения. На фиг.1 изображена функциональна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока определения интервала усреднения. Устройство для сжатия информации содержит (фиг.1)аналого-цифровой пре образователь 1, блок 2 выдачи сущест венных значений, блок 3 памяти, блок 4 управления, блок 5 вычитания, квад ратор б, усреднитель 7, блок 8 сравнения, блок 9 задания погрешности, блок 10 определения периода входного сигнала, блок 11 определения интервала усреднения, коммутатор- 12. Блок 11 определения интервала ус. реднения (фиг. 2) содержит элемент 13 определения интервала корреляции,элемент 14 умножения, регистр 15 выборок Устройство работает следующим образом. . обрабатываемый сигнал преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 1 в дискретные моменты времени с шагом , задаваемым блоком 4 управления. Шаг временной дискретизации задается исходя из априорной информации о верхней Граничной частоте обрабатываемо го сигнала, а при отсутствии этой информации - в зависимости от значе ния верхней границы частотного днаПазона устройства. В блоке 2 выдачи существенных значений в соответствии с видом реализованного в нем алгоритма осуществляется отбор существенных значений. Вбло ке 2 реализуются алгоритмы сжатия дан ных с. однопараметрической и многопараметрической адаптацией, основанные на выбранном способе восстановления сжатых данных. С выхода блока 2 вьадачи существенных значений существенные выборки поступают в блок 3 памяти и в блок 5 вычитания. Одновременно в блок 3 памяти поступает служебная информация - код временного интервала между существенными значениями, что необходимо для сохранения временного масштаба при восстановлении сжатого сигнала. В последовательно соединенных блоках 5 вычитания, квадраторе 6 и усреднителе 7 формируется значение квадрата действительной среднеквадратической ошибки от сжатий данных.Точность формирования значений квадрата действительной среднеквадратической ошибки от сжатия данных в усреднителе 7 зависит от корреляционных свойств входного сигнала, исходя из которых в усреднителе 7 необходимо задавать интервал усреднения. Задание интервала усреднения в усреднителе 7 осуществляет блок 10 определения периода, который производит Обработку исследуемого сигнала или блок 11 определения интервала усреднения, который по квадрату разности между существенными значениями и текущими выборочными значениями, поступа оцими из квадратора б, определяет интервал усреднения. Если входной сигнал содержит периодическую составлягацую, то по сигналу с блока 4 управления коммутатор 12 подключает к усреднителю 7 блок 10 определения периода, который выделяет период исследуемого сигнала, величина nepiiода определяет интервал усреднения усреднителя 7. Если входной сигнал случайный, то по сигналу блока 4 управления коммутатор 12 подключает к усреднителю 7блок 11 определения интервала усреднения. Квадрат разности между существенными значениями и текущими выборочными значениями поступает с квадратора б в блок 11 на элемент 13 определения интервала корреляции. В регистре 15, исходя из необходимой точности результатов усреднения в усреднителе 7 значений квадрата действительной среднеквадратической ошибки от сжатия данных, задается необходимый объем некоррелированных выборок. С элемента 14 умножения формируется необходимый интервал усреднения усреднителя 7, являющийся результатом перемножения интервала некоррелированности с элемента 13 и згщанного объема некоррелированных выборок с ре.гистра 15 . Формируемое в усреднителе .7 зна-чение квадрата действительной среднеквадратической ошибки от сжатия данных в блоке 8 сравнения сравнивается с заданны м значением, поступающим изблока 9задания погрешности. 8соответствии с результатами сравнения блок 4 управления регулирует значения параметров блока 2 выдачи существенных значений (апертуры, если используется экстраполяция нулевого порядка) до выполнения соотношенияrf S(fJ, где cJg- , сГ - действительная и заданная среднеквадратические погрешности от сжатия информации. сГ 7сГ|блок 8 сравнения разрешает корректировку величины апертуры в блоке 4 управления. Величина заданной среднеквадратической погрешности выбирается в зависимости от условий конкретно решаемой задачи, а сам блок 9 задания погрешности выполняется, например, в виде переключателя, формирующего заданный код. За счет автоматизации выбора интервала усреднения усреднителя 7 в условиях априорной неопределенности о корреляционных свойствах входного сигнала отпадает необходимость задания максимально возможного интерва ла усреднения, сокращается время установления апертуры в блоке 4 управления, а соответственно, увеличивается быстродействие всего устройства Формула изобретения 1. Устройство для сжатия информации по авт.св. № 809297, отлича ющееся- тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок определения периоца входного сигнала, блок определени интервала усреднения и коммутатор, выход которого соединен с вторым входом усреднителя, вход блока определения периода входного сигнала сое динен с входом устройства, выход с первым входом коммутатора, вход блока определения интервала усреднения соединен с выходом квадратора, выход - с вторым входом коммутатора, третий вход которого.соединен с четвертым выходом блока управления. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся т.ем, что блок, определения .интервала усреднения выполнен на элементе умножения, элементе определения интервала корреляции и регистре выборок, выход регистра выборок и выход элемента определения интервала корреляции соединены соответственно с первым и вторым входами элемента умножения, выхсд элемента умножения и вход элемента определения интервала корреляции соединены соответственно с выходом и входом блока определения интервала усреднения. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 809297, кл. G 08 С, .1979 (прототип) .

Нб/юнуК

1 $лояо,

- 6

П К