Устройство для сжатия информации Советский патент 1983 года по МПК G08C15/06 

(5) УСТРОЙСТВО для СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известно устройство для сокращения избыточности дискретных сигналов, содержащее входной регистр, вычислительный блок, блок задания точности аппроксимации, выходной регистр, анализатор, счетчик, логические схемы, схему задержки и формирователь импульсов, реализуя при этом алгоритм предсказания первого порядка (П1) с переменным базовым отсчетом l .

К недостаткам устройства следует отнести высокую избыточность передаваемых сообщений при периодическом входном сигнале (или помехе),находящемйя в пределах апертуры предсказателя нулевого порядка (ПдХ

Наиболее близким к предлагаемому является процессор для сжатия данных, который содержит регистр текущей выборки, входной регистр, два сумматора, подключенные к вычислительному блоку, оперативный блок па

мяти, буферный блок памяти, элёменть ИЛИ, счетчик заполнения, блок апертур и выходной блок. Процессор pea- лизует.алгоритм нулевого порядка (По) 2.

Основной недостаток процессора заключается в низком коэффициенте сжатия сообщений при передаче пилообразных или быстро изменяющихся сигналов.

Цель изобретения - увеличение коэффициента сжатия информации путем реализации в одном устройстве функций алгоритмов нулевого и первого порядков (ПдИ П1) без передачи дополнительной служебной информации.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для сжатия информации, содержащее блок входных регистров, информационный вход которого подключен к информационной шине, первый выход - к первому входу блока выходных ключей, выход которого соединен с выходом устройства, второй i

выход блока входных регистров подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход последнегок выходу блока апертур, выход вычислительного блока соединен с входом блока регистров граничных значений, счетчик отсчетов, выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока, и задающий генератор, . введены программно-временной блок, блоки сравнения и элемент И, выход которого соединен с первым входом счетчика отсчетов и первым входом программно-временного блока, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первый выход программно-временного блока соединен .с управляющим входом блока входных регистров, третий и четвертый выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы последних подключены соответственно к первому и второму выходам блока регистров граничных значений, первые выходы блоков сравнения соединены с первым и вторым входами элемента И соответственно, вторые выходы - с третьим и четвертым входами программно-временного блока, второй и трети выходы которого соединены с третьими входами соответственно первого и второго блоков сравнения, четвертый, пятый и шестой выходы программновременного блока соединены соответственно с четвертым входом вычислите льного блока, вторым входом счетчика отсчетов и вторым входом блока в ходных ключей. На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 эпюры напряжений, поясняющие его работу. Устройство содержит (фиг. 1) вход ную информационную шину 1, блок 2 входных регистров, вычислительный блок 3, блок 4 выходных ключей, первый и второй блоки 5 и 6 сравнения, программно-временной блок 7, блок 8 апертур, блок 3 регистров гра ничных знамений, элемент И 10, счетчик 11 отсчетов, задающий генератор 12 и выход 13. Устройство работает следующим образом. При включении всё блоки и элементы устанавливаются от блока 7 в исходное состояние, после чего блок 7 вырабатывает кодовый сигнал программы № 1 . Блок 7 содержит, например, входной и выходной коммутаторы, подключенные к регистрам команд, дешифратор сигналов, подключенный к выходному и входному коммутаторам . (не показаны), В качестве регистров команд используются постоянные программируемые запоминающие блоки. Кроме того, блок 7 содержит формирователь импульсов синхронизации тактов информационных сообщений (не показан) (байтовая синхронизация) . Таким образом на все устройства от задающего генератора 12 и блока 7 поступают сигналы символьной синхронизации и тактовой синхронизации слов. Сигналы программы № 1 поступают от блока.7 в блок 2 входных регистров, где дешифруются.

Блок 2 входных регистров состоит, например, из первого и второго регистров, входного и выходного коммутаторов, дешифратора команд, связанного с выходным и входным коммутатор и подключенного к выходу блока 7 про рамм (не показаны). В блоке 2 производится запоминание в первом регистре первого базового информационного слова и одновременно это слово с помощью коммутатора блока 2 через блок k выходных ключей направляется на выход 13 устройства и вход вычислительного блока 3, которой содержит, например входные регистры, регистр данных счетчика отсчетов, сумматор и дешифратор команд (не показаны) . Таким образом, в вы.числительный блок 3 поступают данные от блока 2, блока 8 апертуры и команда от блока 7 на вычисление граничных значений jQ, 1 отсчет) для алгоритма Предсказателя нулевого порядка (Пд). Блок 8 апертур содержит, например, набор данных апертур в двоичном коде на регистрах ППЗУ и схему управления (не показаны). Блок 3 производит сложение и вычитание данных -первого регистра блока 2 с кодом блока k и результат переводит соответственно в первый и второй регистры блока 3 регистров граничных значений, который содержит четыре регистра: два для граничных данных алгоритма HQ и два для граничных данных алгоритма предсказателя первого порядка П1 (не показаны). На этом программа № 1 заканчивается. Далее от блока 7 поступает код программы W 2, при этом в блоке 2 вход5ной коммутатор подключает первый вход к второму регистру, а выходной коммутатор, выход второго регист ра к блоку 3 и первому блоку 5 срав нения, который содержит, например регистр данных, комнутатор, элементы сравнения, дешифратор команд и имеет два выхода (не показаны) Вычислительный блок 3 по данным регистров (первого и второго) блок 2 и счетчика 11 отсчетов производит вычисление граничных значений для П1 по формулам У (i-i) (У2- y-i) + 3(i-1) (У2- У) + У,+ А; (-1) () + У-1- А. 131 132 Рэчичные предсказанные значения ГП ; У - значения нулевого отг счета дляточки УЗ J Уп - значения второго отсчета;i - номер отсчета (от сче чика 11, для третьей точки равен 2); А - значение апертуры. Результаты вычислений переводятся в третий и четвертый регистры блока 9 граничных значений. Одновре менно в первом блоке 5 сравнения производится сравнение граничных значений DQ с данными второй точки отсчета. . выходах блока 5 появляется логический 0.При на выходах - логическая 1. После чего программа f 2 заканчивается, и от блока 7 поступают коды програм мы № 3. При сигнале О с второго выхода блока 5 блок 7 вырабатывает код программы 3-0, при этом входной и выходной коммутаторы блока 2 подключают к информационному каналу первый регистр. Данные УЗ проходят с выхода в первый регистр блока 2 вместо данных первого слова и далее на входы вычислительного блока 3 и блоков 5 и 6 сравнения. В блоке 5, если t 3 первом и втором выходах формируется сигнал логи ческого нуля, который поступает в блок 7 программ, одновременно производится сравнение в блоке 6. Если первом и втором выход блока 6 появляется сигнал логическо нуля, и блок 7 вырабатывает сигнал 86 для аналогичных операций с данными следующей точки. выходе блока 6 появляется сигнал 1 (на фиг. 2 линия с точками 1), после чего блок 7Программ включает также программу ,для операции с данными точки Ц. При этом данные четвертого информационного слова и последующего слова последовательно подклкучаются к блоку 5 сравнения до тех пор, пока не будет выполнено условие у у УО-П I при этом на первых входах блоков 5 и 6 появится логическая 1. И с элемента И 10 в блок 7 поступает сигнал, по которому блок 7 вырабатывает команду Передача на передачу данных предшедствующей выборки на выход 13, и установкг всех блоков устройства в исхрдное состояние. При этом последняя выборка становится базовой, по которой блоком 3 вычисляются новые граничные значения для алгоритма Пд, а отрезок между последней и предпоследней выборками становится базовым для вычисления блоком 3 новых граничных значений для алгоритма П1 и далее производятся дальнейшие аналогичные описан ным выше операции. При выполнении условия для программы- № 3 o-i-f oii на выходе блока 5 формируется сигнал 1, по которому блок 7 подключает по программе 3-01 также данные .второго слова к блоку 6 для операции сравнения. Если ., фиг.З линия О-1-2),блок 6 вырабатывает на втором выходе сигнал логического нуля, а блок 7 команду для операций с данными последующих информационных слов по алгоритму П1 до выполнения условияyjp Vj V 2 после чего с элемента И 10 в блок 7 поступает сигнал, по которому блок 7 вырабатывает команду Передача. При выполнении условий ,(. 2 линия 0-1-4) с элемента И 10 в блок 7 поступает сигнал, по которому блок 7 вырабатывает также команду Передача, Программа If 3 может начаться с условия Ь У2 Уо-г2(фиг. 2 линия От2, программа № ), при этом блок 5 вырабатывает сигнал логической единицы а блок 7 программ - команду для перевода данных третьего слова в блок 6 и проведения сравнения для определения избыточного отсчета по алалгоритму П1. Если , блок 7 формирует команду Передача . При условии ,. 2 линия 0-2-5) 7 . блок 6 вырабатывает на первом и втором выходах сигнал логического нуля, а блок 7 - команду для передами данных третьего слова в блок 3 для вычисления новых граничн ных данных для алгоритмов П и П1 для последующей точки V У. ч- А, УЗ - А, 141 2Уз - У2 +А. , 2УЗ-У2-А и далее процесс передачи проходит аналогично описанным выше програмВосстановление данных производитс путем соединения переданных значеНИИ отрезками прямых. Предлагаемое устройство позволяет значительно увеличить коэффициент сжатия сообщений. Это особенно отчетливо проявляетс при регистрации типовых сигналов с пилообразными динамическими участками, свободными от помех, чередующимися с горизонтальными, зашумленными помехой участками (на фиг. 3 знаком отмечены существенные выборки, передаваемые предлагаемым устройством). Применение устройств реализующих однопараметрические алго ритмы обработки для сжатия сообщений в этом случае дает неудовлетворитель ные результаты. Формула изобретения Устройство для сжатия информации содержащее блок входных регистров, информационный вход которого подключен к информационной шине, первый выход - к первому входу блока выходных ключей, выход которого соединен с выходом устройства, второй выход блока входных регистров подключен к первому входу вычислительного блока второй вход последнего - к выходу 88 блока апертур, выход вычислительного блока соединен с входом блока регистров граничных значений, счетчик отсчетов , выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока, и задающий генератор, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения коэффициента сжатия, в него введены программно-временной блок, блоки сравнения и элемент И, выход которого соединен с первым входом счетчика отсчетов и первым входом программого-временного блока, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первый выход программно-временного блока соединен с управляющим входом блока входных регистров, третий и четвертый выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков сравнения,вторые входы последних подключены соответственно к первому и второму выходам блока регистров граничных значений, первые выходы блоков сравнения соединены с первым и вторым входами элемента И соответственно, вторые выходы - с третьим и четвертым входами программно-временного блока, второй и третий выходы которого соединены с третьими входами соответственно первого и второго.блоков сравнения, четвертый, пятый и шестой выходы программно-временного блока соединены соответственно с четвертым входом вычислительного блока, вторым входом счетчика отсчетов и вторым входом блока выходных ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 378925, кл. G 08 С 15/06, 1970. 2.Патент США № 3501750, кл. 3 0-172,5, опублик. 1970 (прототип).

L

5;W да 08

fJ

8

eff.f