Устройство для сжатия данных

Устройство для сжатия данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ДАННЫХ , содержащее формирователь коэффициентов базисных функций, блок обратного преобразования коэффициентов базисных функций, вход формирователя коэффициентов базисных функций соединен со входом устройства, выходы подключены ко входам cooiветствующих дискриминаторов,вторые и третьи входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора пилообразного напряжения, синхронизирующий вход которого объединен с синхронизирующим входом формирователя коэффициентов ба.зисных функций и подключен к синхронизирующему входу устройства, выходы дискриминаторов соединены со входами соответству19щих дифференцирующих элементов, группу триггеров , выходы которых подключены к -управляющим входам соответствующих . ключей, выходы ключей соединены со входами соответствующих формирователей модуля числа, выходы которых через сумматор соединены с первым входом блока сравнения,второй вход которого подключен к задающему входу устройства, выход блока сравнения соединен с нулевым входом триггера , отлич ающееся тем. что, с целью повышения информативности , в устройство введены элементы ИЛИ, группы элементов И, запоминающие блоки, блоки вычитания, развязывающие элементы, .группа блоков сравнения и хронизатор, первый выход хронизатора соединен с управляющим входом формирователя коэффициентов базисных функций,, входом генератора пилообразного напряжения, с единичным входом триггера, с нулевыми входами группы триггеров, первые входы элементов И первой группы подключены к выходам соответствующих дифференцирующих элементов, вторые входы - к выходу триггера, выходы элементов И первой группы соединены с единичными входами триг (Л геров, объединенных в группу, выход блока сравнения подключен, к первому входу хронизатора, второй выход которого подсоединен к первым входам элементов ИЛИ и вторым входс м запоминающих блоков, третий выход хронизатора подбоединен к йервым входам запоминающих блоков и третьим входам блоков вычитания, четвертый выход хронизатора соединен с управляющим входом блока обратного преобразования коэффициентов базисных |Ю функций, выходы ключей подсоединены со к третьим входам .cooтвeтcтвsпoщиx запоминающих блоков, вторым входам соответствующих блоков вычитания, со к первым входам элементов И второй группы, выходы которых подсоединены к соответствующим входам блока обратного преобразования коэффициентов базисных функций, выходы запоминающих блоков соединены с первыми входами соответствующих блоков вычитания , выходы которых подключены к соответствующим входам блоков сравнения , объединенных в группу, выходы которых подключены ко входам соответствующих развязывающих элементов , выходы которых подключены к

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

% с с (2i) 3363616/18-24 (22) 10.09.81 (46) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) Ю.В. Соболев, П.Ф. Поляков, О.С. Попов и В.Г. Иванов (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М. Кирова (53) 621.398(088.8) (56) 1, Мановцев A.Ï. Основы теории . радиотелеметрии. М., "Энергия", 1973, с. 450-457.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 645153, кл. G 06 F 7/04, 1977 ,(прототип) ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ДАННЫХ, содержащее формирователь коэффициентов базисных функций, блок обратного преобразования коэффициентов базисных функций, вход формирователя коэффициентов базисных функций соединен со входом устройства, выходы подключены ко входам соот ветствующих дискриминаторов, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора пилообразного напряжения, синхронизирующий вход которого объединен с синхронизирующим входом формирователя коэффициентов базисных функций и подключен к синхронизирующему входу устройства, выходы дискриминаторов соединены со входами соответствующих дифференцирующих элементов, группу триггеров, выходы которых подключены к

-управляющим входам соответствующих ключей, выходы ключей соединены со входами соответствующих формирователей модуля числа, выходы которых через сумматор соединены с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к задающему входу устройства, выход блока сравнения соединен с нулевым входом-триг\ гера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, „„SU„„1012313 A

)(59 G 08 С 19 28 G 06 F 15/332 что, с целью повышения информативности, в устройство введены элементы ИЛИ, группы элементов И, запоминающие блоки, блоки вычитания, раз.вязывающие элементы, группа блоков сравнения и хронизатор, первый выход хронизатора соединен с управляющим входом формирователя коэффициентов базисных функций,. входом генератора пилообразного напряжения, с единичным входом триггера, с нулевыми входами группы триггеров, первые входы элементов И первой группы подключены к выходам соответствующих дифференцирующих элементов, вторые входы — к выходу триггера, выходы элементов И первой группы g соединены с единичными. входами триггеров, объединенных в группу, выход блока сравнения подключен. к первому входу хронизатора, второй выход которого подсоединен к первым входам элементов ИЛИ и вторым входам эапо- Я минающих блоков, третий выход хронизатора подсоединен к йервым входам запоминающих блоков и третьим р Ы входам блоков вычитания, четвертый выход хронизатора соединен с управ-. ам ляющим входом блока обратного преоб- lawL разования коэффициентов базисных функций, выходы ключей подсоединены к третьим входам соответствующих ф » запоминающих блоков, вторым входам соответствующих блоков вычитания, к первым входам элементов И второй группы, выходы которых подсоединены к соответствующим входам блока обратного преобразования коэффициентов базисных функций, выходы запоми- а> нающих блоков соединены с первыми входами соответствующих блоков вычитания, выходы которых подключены к соответствующим входам блоков срав. нения, объединенных в группу, выходы которых подключены ко входам соответствующих развязывающих элементов, выходы которых подключены н

1012313

10 работки. четвертым входам соответствующих запоминающих блоков и вторым входам соответствующих элементов ИЛИ, выИзобретение относится к телеметрии и может быть использовано для сжатия передаваемых сообщений.

Известно устройство сжатия данных с адаптацией по числу обобщенных координат, содержащее запоминающий блок, формирователь значащих координат, формирователь показателя расхождения, решающее устройство, селектор существенных координат, формирователь значащей части сообщения, формирователь адресной части сообщения и сумматор 1) .

Недостатком этого устройства является невысокий коэффициент сжатия данных за счет выбора постоянных по длительности интервалов аппроксимации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее формирователь коэффициентов базисных Функций, вход которого соединен со входом устройства, а выходы подключены ico входам соответствующих ключей и первым входам соответствующих дискриминаторов, вторые и третьи входы которых соединены с соответствующими входами генератора пилообразных напряжений, синхронизирующий вход которого объединен с синхронизирующим входом Формирователя коэффициентов базисных функций и подключен к синхронизирующему входу устройства, выходы дискриминаторов через дифференцирующие элементы соединены с единичными вхо-. дами триггеров, входы которых подключены к управляющим входам соответствующих ключей, выходы которых соединены со входами блока обратного преобразования коэффициентов базисных функций и формирователями модуля числа, выходы которых подключены ко входам сумматора, выход сумматора соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к задающему входу устройства, выход блока сравнения соединен с единичным входом триггера, выход триггера подключен ко входу дифференцирующего элемента, выход .которого соединен с нулевыми входами триггеров, объединенных в группу и управляющим входом блока обратного преобразования коэффициентов базисных функций; нулевой вход триг-.

1 ходы которых подключены ко вторым входам соответствующих элементов И второй группы.

2 гера подключен к сихнронизирующему входу устройства P2).

Однако это устройство осуществляет только выбор существенных коэффициентов ортогонального разложения (Уолша, Xaapa) и не позволяет отбраковывать соизмеримые (малоотличающиеся) существенные коэффициенты на двух соседних интервалах обработки, что значительно снижает коэффициент сжатия данных, подлежащих передаче или обработке.

Цель изобретения — повышение информативности устройства за счет непосылки в канал соизмеримых коэффициентов ортогонального разложения на двух соседних интервалах обПоставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок обратного преобразования коэффициентов базисных функций, форми. рователь коэффициентов базисных функций, вход которого соединен со .входом устройства, а выходы подключены ко входам соответствующих ключей и первым входом соответствую-. щих дискриминаторов, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора пилообразного напряжения, синхронизирующий вход которого объединен с синхронизирующим входом формирователя коэффициентов базисных функций и подключен к синх. . ронизирующему входу устройства, выходы дискрньянаторов соединены со входами соответствующих дифферен. цирующих элементов, выходы тригге40 ров, объединенных в группу, под-, ключены к управляющим входам соответствующих ключей, выходы ключей соединены со входаья соответствующих формирователей модуля числа, 45 выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выход сумматора соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к задающему входу устройства, выход блока сравнения соединен с нулевым входом триг,гера, введены элементы ИЛИ, группы элементов И, запоминающие блоки, блоки вычитания, развязывающие элементы, группа блоков сравнения и хронизатор, первый выход хронизатоз 1012313 ра соединен со входом формирователя Р коэффициентов базисных функций, вхо- Ф дом генератора пилообразного напряжения, с единичным входом триггера и т нуЛевыми входами триггеров, объедит ненных в группу, выход триггера соединен со вторыми .входами элементов . т

И первой группы, первые входЫ кото- о рых подсоединены к выходам соответ- у ствующих дифференцирующих элементов, . в выходы элементов И первой группы 10 т соединены с единичными- входами со-- к ответствующих триггеров, объединен- т ных в группу, выход блока сравнения н подсоединен к первому входу хрони- п затора, второй выход которого под- 15 ц соединен к первому входу элементов п .ИЛИ и вторым входам запоминающих д блоков, третий выход хронизатора под- н соединен к первым входам запоминаю- м ,щих блоков и третьим входам блоков 2О н вычитания, четвертый выход хрониза- с тора соединен с управляющим входом в блока обратного преобразования коэф- п фициентов базисных функций, выходы . н ключей подсоединены к третьим входам 25 л соответствующих запоминающих блоков, вторым входам соответствующих блоков н вычитания, а также к первым входам соответствующих элементов И второй т группы, выходы элементов И.подсоеди- к иены к соответствующим входам блока З С обратного преобразования. коэффициен- 2 тов базисных Функций, выходы запо- 5 минающих блоков соединены с первыми входами соответствующих блоков вычи» в тания, выходы которых подключены к соответствующим входам блоков сравне ния, объединенных в группу, выходы блоков сравнения подключены ко входам соответствующих элементов, выходы которых подключены к четвертым 40 входам соответствующих запоминающих блоков и вторым входам соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых подключены ко вторым входам соответствующих элементов И второй группы. 45

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит формирователь

1 коэффициентов базисных функций, дискриминаторы 2, ключи 3, генератор

4 пилообразного напряжения, дифферен. цирующие элементы 5, первую группу элементов И 6, блок 7 обратного преобразования коэффициентов базисных функций, формирователи 8 модуля числа, сумматор 9, блок 10 сравнения,,триггер 11, триггеры 12, объединенные в группу, элементы ЙЛИ 13, вторую группу элементов И 14, запойинающие блоки 15, блоки 16 вычитания, группу блоков 17 сравнения, развязывающие элементы 18, хронизатор 19.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Управляющий сигнал с первого вы.хода хронизатора 19 -запускает форми- 65 ователь коэффициентов базисных. ункций 1, генератор пилообразного апряжения 4, устанавливает в единицу

Риггер 11 и в нулевое состояние риггеры 12.

С выхода формирователя коэффициен ов базисных функций 1 коэффициенты ртогонального разложения в базисе олша или Хаара поступают на первые ходы соответствующих дискриминаоров 2 и на входы соответствующих лючей 3, которые находятся в закрыом состоянии. Генератор пилообразого напряжения 4 выдает одинаковые о амплитуде положительное и отриательное напряжения, которые посту. ают на вторые н третьи входы искриминаторов 2. Причем в начальый момент времени эти напряжения аксимальны, а потом убывают по лиейному закону. Поэтому, сначала рабатывает тот дискриминатор, на ходе которого имеется максимальный о амплитуде коэффициент разложеия по функциям Уолша, Хаара, анаизируемого процесса. Таким образом, поочередно срабатывают те дискрими- . аторы 2, на входах которых имеются наибольшие значения коэффициенов, поступивших с формирователя оэффициентов базисных функций 1. игналы с выходов дискриминаторов через дифференцирующие элементы поступают на первые входы первой группы элементов И б, на вторым ходах которых присутствует разрешающий потенциал с выхода триггера 11. Сигналы с выходов элементов

И первой группы б устанавливают в единичное состояние триггеры 12, которые замыкают соответствующие ключи 3. Замкнутые ключи 3 позволяют прохождение наибольших по амплитуде коэффициентов ортогонального разложения через соответствующие формирователи модуля числа 8 на входы сумматора 9. Как только энергия суммируемых отобранных коэффициентов достигнет допустимой ошибки представления, блок сравнения 10 сигналом-со своего выхода устанавливает в нулевое состояние дополнительный триггер 11 и тем самым блокирует срабатывание оставшихся элементов И б первой группы. Соот- . ветствующие им триггеры 12 остаются в.нулевом состоянии и коэффициенты разложения с малыми весами не поступают на выходы разомкнутых клю. чей 3.

Далее, хронизатор 19 выдает управляющий сигнал на своем втором выходе, который через первые входы элементов ИЛИ 13 поступает на вторые входы второй группы элементов

И 14, позволяя тем самым прохождение отобранных коэффициентов ортогонального разложения, которые при1012313 сутствуют на первых входах элемен тов И второй группы 14, на вход блока обратного преобразования коэффициентов базисных функций 7.

Одновременно сигнал co второго выхода хронизатора 19 поступает на вторые входы запоминающих блоков

15, позволяя тем самым запись в них отобранных коэффициентов ортогонального разложения на первом интервале обработки. Сигнал с выхода блока сравнения 10 поступает на первый вход хронизатора 19, сигнализируя о достижении заданной ошибки представления и временной синхронизации хронизатора 19.

Таким образом, цикл обработки на первом интервале закончен.

Затем, на втором интервале обра-, ботки хронизатор 19 выдает снова управляющий сигнал на своем первом выходе и происходит отбор значащих координат., как было описано выше. Затем хронизатор 19 выдает управляющий сигнал на своем третьем выходе. Сигнал со второго выхода хронизатора 19 при этом отсутствует.

Следует заметить, что сигнал на втором выходе хронизатора 19 появляется только на первом интервале обработки.

Управляющий сигнал с третьего выхода хронизатора 19 поступает на первые входы запоминающих блоков 15 и считывает с них значения коэффициентов ортогонального разложения, которые были записаны на первом иитервале обработки. Одновременно этот же управляющий сигнал поступает на третьи входы блоков вычитания 16, позволяя занесение в них отобранных коэффициентов ортогонального разложения с выходов ключей 3.

В блоках вычитания 16 определяется разность между выбранными коэффициен. тами на первом и втором интервалах обработки. Если эта разность не превышает допустимой, то на соответствующих выходах группы блоков сравнения 17.сигнал отсутствует и на первом и втором нходах: элементов

ИЛИ 13 присутствуют запрещающие сигналы. При этом элементы И второй

10 группы 14 останутся заблокированными и не позволят прохождение отобранных коэффициентов ортогонального разложения на втором интервале обработки на вход блока обратного преобразования коэффициентов базисных функций 7. С выхода хронизатора 19 на управляющий вход блока обратного преобразования коэффициентов базисных функций 7 поступает синхроимпульс временной метки конца второго интервала. Таким образом, на втором интервале .обработки часть коэффициентов ортогонального разложения передаваться не будет. На приемной сто 5 роне при восстановлении исходной информации на втором интервале значения непереданных коэффициентов принимаются равными значению коэффициентов на первом интервале.

Если разность между коэффициентом ортогонального разложения превышает допустимую, т.е. срабатывают некоторые блоки 17 сравнения, то сигналы с выходов этих блоков через развязывающие элементы 18 поступают на четвертые входы запоминающих блоков 15, позволяя тем самым запись в них отобранных коэффициентов ортогонального разложения на втором интервале обработки. Одновременно, „"игналы с выходов этих блоков 17 сравнения через развязывающие элементы 18 поступают также-на вторые входы Элементов ИЛИ 13 и далее на вторые входы второй группы элементов И 14, позволяя таким образом поступление на вход блока обратного преобразования коэффициентов базисных функций коэффициентов, которые по амплитуде превышают на

40 заданную величину коэффициенты на первом интервале обработки °

Процесс обработки на третьем ин-. тервале аналогичен описанному, т.е. на втором.

45 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить коэффициент сжатия данных за счет непосылки в канал соизмеримых (мало отличайщихся) коэффициен50 тов ортогонального разложения на двух соседних интервалах обработки.

1012313

Составитель М. Никуленков !

Редактор A.. Долинич Техред Т.Фанта КорректорЕ. Рошко, Заказ 2771/63 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4