Устройство для сжатия данных

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ДАННЫХ, содержащее вычитатель, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом устройства и выходом цифро-аналогового преобразователя , блок сравнения, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока памяти и первым входом блока управления. отличающееся тем, что, с целью повьанения информативности и упрощения устройства, в него введе;ны счетчики и сумматор, вторые вход и выход блока сравнения соединены соответственно с выходом вычитателя и вторым входом блока управления, первый и второй/третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами первого и второго счетчиков, с третьим входом первого счетчика и с выходом устройства, группа выходов и первая группа входов сумматора соединены соответственно с группой входов первого счетчика и группой выходов второго счетчика, группа входов первого счетчика соединена соответственно с группой входов цифроаналогового преобразователя, второй группой входов сумматора и группой ;выходов устройства. О 00 ф а со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(58 С 08 19 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3533964/18-24 (22) 03.01.83 (46) 30.04. 84. Бюл. М 16 (72 ) A. Б.Жуков, С. В. Каменский и В.N.Ñèäoðîâ (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 621.398 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 780019, кл. G 08 С 19/28, 1978, 2.Авторское свидетельство СССР

Р 767807, кл. 0 08 С 19/28, 1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ

ДАННЫХ, содержащее вычитатель, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом устройства и выходом цифро-аналогового преобразователя, блок сравнения, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока памяти и первым входом блока управления, „„SU,» I 089609 А отлнчающеесятем,что, с целью повышения .информативности и упрощения устройства, в него введены счетчики и сумматор, вторые вход и выход блока сравнения соединены соответственно с выходом вычитателя и вторым входом блока управления, первый н второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами первого и второго счетчиков, с третьим входом первого счетчика и с выходом устройства, группа выходов и первая группа входов сумматора соединены соответственно с группой входов первого счетчика и группой выходов второго счетчика, группа

И входов первого счетчика соединена соответственно с группой входов цифроаналогового преобраэователя, второй группой входов сумматора и группой .выходов устройства.

1089Б09

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор. регистры и элементы И, HJIH, выход генератора соединен с первым входом перно "o регист.ра, первый выход которого соединен с его вторым входом, нторой, третий и четвертый выходы первого регистра соединены соответственно с перным входом второго регистра, с объединенными первыми входами первого и второго элементов И и с первым входом третьего элемента И, наход первого элемента ИЛИ соединен с вто рым входом второго регистра, первый

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано при сборе, передаче и регистрации информации, когда необходимо сокращение избыточности данных.

Известно устройство для сжатия. данных, содержащее коммутатор, аналого-цифровой преобразонатель, сумматор, блоки памяти„ блоки сравнения и блок управления (13 . jQ

Данное устройство обладает невысоким быстродействием.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сжатия данных, содер. жащее вычитатель, первый и второй вход которого соединены соответственно с входом устройства и выходом цифро-аналогового преобразователя, выход вычитателя соединен = первым входом ключа, первый и второй выходы кл à соединены соответственно с первыми входами блока сравнения и формирования кода, первый, второй и третий входы цифро-аналогового з@ преобразонателя соединены соответственно с первыми выходами блока управления, формирователя кода и с выходом первого блока памяти „ныход блока сравнения соединен с входом блока управления, второй выход 3" которого соединен с первым входом первого блока памяти и через вторсй блок памяти с вторим входом блока сраннения, третий выход блока управ. ления соединен " вторыми входами 35 ключа и формирователя кода, нторой выход последнего соединен " вторым входом первого блока памяти и с выходом устройства (2)

Недостатком известного устройст= ва является наличие сложного блок=-: - . коммутируемого цифра-аналогового преобразователя и не высокий коэффициент сжатия, обусловленный реализаи второй выходы которого соединены с соотнетстьующими первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего ".ëåìåíòà И, первый и второй входы и""-рного элемента ИЛИ объединены соответственно с вторыми н одами первого и второго элементов и подключены к первому и второму входам блок а управления, выходы пер но "o, второго, третье= î элементов

И и пятый выход первого рег.-1стра соединены соответственно с первым, вторым, четвертым и третьим выходами блока управления. цией н ус .ройстве экстраполяции нулевого порядка.

Цель изобретения — повышение информативности посредством увели- ения коэффициента сжатия и упроще- ние устройства ° указанная цель достигается тем, что н устройство для сжатия данных, содержашеа нычитатель, первый и это †. рой входы котороro соединены соответственно с входом устройства и выходом цифра-аналогового преобразо-вателя, блок сравнения, первые вход н выход которого соединены соотнет:"тне Нс с ньходом блока памяти и первым входом блока управления, нве. декы счетчики и "". óììàòîð, вторые вход и ныход блока сравнения соединены соответственно с ныходом нычитателя и вторым входом блока управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пе„ âû,ìè и вторыми входами первого и второго счетчиков

c -,.ретьим входом первого счетчика и с выходом устройства, группа выходов и первая группа входов сумматора соединены соотнетственно с группой нходон первого счетчика и группой выходов второго счетчика, гpyrIBB в=ходов гервого счетчика соединена соответственно с группой нходов цифро-аналого:ного преобразователя, второй группой í-.îäîн сумматора и группой выходов устройства.

Блок управления содержит генератор, регистры и злементь И, ИЛИ, выход генератора соединен с первым входом первого регистра, первый вы-, :::од которого соединен с его вторым входом,, второй, третий и четвертый ньходы первого регистра соединены .оотнетстненно с первым входом ВТорого регистра,с объединенными первы- ми входами первого и второго элемен1089609 тов И и с первым входом третьего эле5

15

35 тает следующим образом.

Поступающий на вход сигнал подает40

Регистр 10 вырабатывает четыре разнесенных во времени тактовых им.пульса. На первом такте в регистр

11 записывается сигнал, поступающий от блока б сравнения через элемент ИЛИ 12 (единица — если выборка существенная и ноль - если несущественная). Вторым тактом разрешается прохождение сигнала коррекции кодов в регистры 3 и 5 через элементы И 13 и 14 от блока б сравнения. Третьим

60 тактом формируется сигнал "Признак выборки" на выходе элемента И 16, который равен единице, если в регистре 11, а значит и на выходе элемента ИЛИ 15 есть единица, или нулю, 65 если ее нет. На четвертом такте по. мента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго регистра, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого сое динен с вторым входом третьего элемента И, первый и второй входы первого элемента ИЛИ объединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И и подключены к первому и второму входам блока управления, выходы первого, второго, третьего элементов И и пятый выход первого регистра соединены соответственно с первым, вторым, четвертым и третьим выходами блока управления.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для сжатия дан. ных; на фиг. 2 - то же. блока управ. ления.

Устройство для сжатия данных (фиг. 1) содержит вычитатель 1 (операционный усилитель ),цифро-аналоговый преобразователь 2, реверсивный счетчик 3 со знаковым разрядом, сумматор 4, реверсивный счетчик 5 со знаковым разрядом, блок б сравнения, блок 7 управления, блок 8 памяти.

Блок 7 управления (фиг. 2) содержит генератор 9 импульсов, регистры

10 и 11 сдвига, элемент ИЛИ 12, элементы И 13 и 14, элементы ИЛИ 15, элемент И 16.

Устройство для сжатия данных рабо. ся на вход вычитателя 1, на другой вход которого подается предсказанное значение сигнала с выхода цифроаналогового преобразователя 2, С выхода вычитателя 1 разностный сигнал подается на блок б сравнения, где сравнивается с допустимым пороговым сигналом, который поступает из блока

8 памяти и определяет допустимую погрешность. Если разностный сигнал находится в пределах допустимых значений, то сигналов на обоих выходах блока 6 сравнения не будет. Если это условие не выполняется, то сигнал появляется на одном или на другом выходе блока б сравнения в зависимости от того, за нижний или за верхний предел допуска вышел сигнал.

Если сигналов на выходе блока б срав нения нет, то это означает, что данная выборка является избыточной и не регистрируется. При этом в сумматоре 4 осуществляется суммирование предыдущего значения выходного сигнала, которое поступает на входы сумматора 4 с выхода реверсивного счетчика 3, с приращением, которое подается на вторые входы сумматора

4 с выхода реверсивного счетчика 5.

Суммирование осуществляется алгебраически, т е. с учетом знака. Предсказываемое значение входного сигнала записывается в реверсивный счетчик 3, преобразуется в аналоговый сигнал в цифро-аналоговом преобразователе 2 и поступает на вычитатель 1, где вычисляется очередная разность предсказанного и текущего значений сигнала и т.д. Если на выходе блока б сравнения появляется сигнал, кОтОрый пОкаэывает, чтО разностный сигнал больше (или меньше) допустимых значений сигнала, то значения предсказываемого сигнала и величины приращения корректируются путем увеличения (уменьшения) содержимого реверсивных счетчиков 3 и 5 прибавлением (вычитанием) единицы.

Блок 7 управления вырабатывает си гнал "Признак выборки", означающий, что данная выборка является существенной. Сигнал "Признак выборки" может использоваться для разрешения записи в память или передачи по каналу связи кода существенной выборки, который снимается с выхода реверсивного счетчика 3. В сумматоре

4 вычисляется очередное предсказываемое значение сигнала как описывалось ранее, но по откорректированным значениям предсказываемого сигнала и величины приращения. В соответствии с алгоритмом сжатия (экстраполяция первого порядка) после существен— ной выборки следующая выборка также считается существенной (независимо от результата сравнения в блоке 4 сравнения) и регистрируется. Период дискретизации входного сигнала выбирается так, чтобы изменение приращения сигнала в течение этого времени не превышало шага квантования, Поэтому устройство постоянно "отслеживает" входной сигнал и обеспечивает меньшее число существенных отсчетов, по которым сигнал может быть восстановлен, чем устройство с экстраполяцией нулевого порядка.

Блок 7 управления работает следующим образом.

1089609

Составитепь И,. Иикуленков

Редактор Л.Пчелинская Техред Т.Фанта Корректор Г. Решетник

Заказ 2938/47

Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственноro комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„::-;"-аущская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент",;:..Ужгород, ул.Проектная,,4

I дается сигнал на управляющий вход реверсивного счетчика 3, который обеспечивает запись в счетчик 3 кода числа с выхода сумматора 4.

Повьыение инФормативности предлагаемого устройства достигается за счет реализации в нем алгоритма экстраполяции первого порядка.