Устройство для сжатия информации
Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в информационно-измерительных системах для передачи телеметрической информации . Целью изобретения является повьшение быстродействия устройства. Устройство сжатия конвейерного типа состоит из последовательно соединенных модулей сжатия (информационных каналов). В каждом модуле входной отсчет проверяется на соответствие критерию сжатия, и если критерий сжатия не выполняется, то отсчет проходит на вход следующего модуля сжатия , в противном случае отсчет считается избыточным. Существенные отсчеты , прошедшие все модули сжатия, поступают на выход устройства. Устройств о содержит информационные каналы (модули сжатия), каждый из кото- S рых выполнен на регистре сдвига, сумматоре, вычитателях, триггере и элементе ИЛИ. Во все информационные каналы, кроме первого, включен блок коррекции, выполненный на элементе сравнения и регистре сдвига. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„244692 (5D 4 G 08 С 19/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
%Per y ; ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3749978/24-24 (22) 01.06.84 (46) 15.07.86. Бюл. М 26 (71) Научно-исследовательский институт прикладной математики и кибернетики при Горьковском государственном .:университете им. Н.И.Лобачевского (72) Ю.Г.Васин и А.Ф.Смирнов (53) 621.398 (088.8) (56) Ольховой Ю.Б., Новоселов О.Н., Мановцев А.П..Сжатие данных при телеизмерениях. М.: Советское радио, 1971, с. 246, рис. 7,3. Авторское свидетельство СССР N9 1129638, кл. С 08 С 15/06, 1983. (прототип) ° . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к электрон может использоваться в информационно-измерительных системах для передачи телеметрической информации. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство сжатия конвейерного типа состоит из последовательно соединенных модулей сжатия (информационных каналов). В каждом модуле входной отсчет проверяется на соответствие критерию сжатия, и если критерий сжатия не выполняется, то отсчет проходит на вход следующего модуля сжатия, в противном случае отсчет считается избыточным. Существенные отсчеты, прошедшие все модули сжатия, поступают на выход устройства. Устройство содержит информационные каналы (модули сжатия), каждый из которых выполнен на регистре сдвига, сумматоре, вычитателях, триггере и элементе ИЛИ. Во все информационные каналы, кроме первого, включен блок коррекции, выполненный на элементе сравнения и регистре сдвига. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. где п Г! 1244б92 ся к электро ции используя разность (;П1 В1 ) с Изобретение относится к ьзовано в выхода вычитателя 8. При этом на связи и может быть использов где тре- входе сумматора 6 находятся входтелеметрических системах, гд б ется сокращение из ыто б чности пере- ные отсчеты А и А„ с выходов м-1 >уе регистра 5. Если критерий сжатия даваемой информации. 5 ппение выполняется, то устройство ожидает Цель изобретения — повьппе поступления следующих входных отсчебыстродействия устройства. k1a фиг. 1 представлена ст структур- тов А не выполняя каких-либо деит фиг. 2 ствий, Если критерий сжатия не выная схема устройства; на фиг. стройст- полняется, то управляющий сигнал со график, поясняющий работу устр и второго (знакового) выхода вычитатева при сжатии постоянного сигнала; к 11 ющий работу ля 8 обнуляется регистр 13 блока на фиг. 3 — график, поясняющий ур" ии ст ойства при сжатии ии изменЯюшегосЯ коРРекции, т е Д = 0 и åðå элемент 10 ИЛИ разрешает запись во времени сигнала. егист а 5 моНа фиг. и исп . 2 3 ользуются следую- 15 отсчета А, с выхода р р дуля 1 в регистр 5 модуля 2, а такщие обозначения: же изменяет состояние триггера 9 х — входные отсчеты, которые исключаются из рассмотрения модуля 2 на противоположное. Эти действия обеспечивают продвижение (при сжатии); входных отсчетов к выходу устройстO — входные отсчеты А, которые ва без сжатия. передаются на выход устройства; Устройство выполняет сжатие данп — указывает те входные отсче- ных на основе критерия: ты А, с которыми работает и-й информационный канал. 25 П,-8,> О, Устройство для сжатия информации содержит (фиг.1) информационные ка— номер модуля сжатия налы 1-4 (модули сжатия), каждый из — текущий порог сжатия которых выполнен на регистре 5 сдви- и-го модуля; га, сумматоре б, вычитателях 7 и 8, З0 „ — модуль ошибки кодирова8 триггере 9 и элементе 10 ИЛИ, во ния и-. го модуля сжатия . все информационные каналы, кроме пер- екущая пРоверка критерия сжатия вого включен блок 11 коррекции, вы- в модуле 1 выполняется каждый раз У ll полненный на элементе 12 сравнения после поступления двух входных оти регистре 13 сдвига и блок 14 памя- счетов А . Если критерий сжатия в Э 35 ти. модуле 1 сжатия выполняется два ра— за подряц, то производится проверУстройство работает следующим обра- ка критерия сжатия в модуле 2. Если зом. два раза подряд выполнен критерий Очередной входной отсчет А „ посту сжатия в модуле 2 сжатия, то выпол40 пает на первый вход устройства и за- . няется проверка в модуле 3 и т.д. писывается в регистр 5 модуля 1 сжа- Если критерий сжатия в п-ом модуле тия. Сигнал об окончании записи отсжатия выполняется, то устройство счета A с регистра 5 поступает на не выполняет никаких дополнительных счетный вход триггера 9. При поступО5 операций если не выполняется — то лении входного отсчета с четным но- приходит внеочередная запись данмером сигнал с инверсного выхода ных с выхода регистра 5 сдвига претриггера 9 через элемент 10 ИЛИ раз- дыдущего модуля в регистр 5 сдвига решает запись данных с выхода регист- модуля, а также осуществляется прора 5 модуля 1 сжатия в регистр 5 мо- движение данных, участвующих в продуля 2 сжатия и изменяет состояние 50 верке, к выходу устройства беэ сжатриггера 9 модуля 2 сжатия на проти- тия. воположное. При записи в регистр 5 Модуль ошибки о входного промодуля 1 сжатия входного отсчета с цесиса представляет собой отклоненечетным номером сигнал с прямого ние среднего отсчета из трех после55 выхода триггера 9 инициирует провер- "5 довательных отсчетов от аппроксимику критерия сжатия в модуле 1 вычи- рующей его прямой линии, проводитателем 8. и коррекцию порогаП . мой между крайними отсчетами, участсжатия в модуле 2 блоком 11 коррек- вующими в вычислении. Значение мо1244692 4 теля 8 модуля 1 сжатия следует подавать на вход блока 11 коррекции модуля 2 сжатия, начиная с второго разряда, на первый, младший разряд входа блока 11 коррекции подать значение нуля, что соответствует Р, = 2; значения разности с выходов вычитателей 8 модулей 2 и 3 сжатия начиная с второго разряда (первый, млад! О ший разряд разности не учитывается), следует подать на выходы блоков 11 коррекции модулей 3 и 4 сжатия, начиная с младших разрядов входов, что соответствует Р = Р = 0,5; при включении дополнительных модулей сжатия, значение разности (и„ -О„ ) с соответствующих выходов вычитателей 8 на соответствующие входы блоков ll коррекции передаются без смещения, что соответствует Р„ = l. Коррекция порогов сжатйя П,; выполняется блоками ll коррекции следующим образом. Значение разности (П вЂ” о„ ) с соответствующим коэффициентом Р„ поступает на вход блока 11 коррекции (n + 1) — го модуля сжатия, на выходе блока 11 коррекции формируется текущее значение порога сжатия П „ . Элемент 12 сравнения блока ll корА + А - - — -- — - А 2 а= л П, =а где П вЂ” порог сжатия для первого . 1 модуля сжатия; Ь вЂ” постоянный максимальный допуск ошибки кодирования, значение которого подается на второй вход устройства, следовательно, для модуля 1 сжатия отсутствует необходимость в блоке )1 коррекции (фиг.l). Для модулей 2 — N сжатия значения порогов П„ формируются согласно выражению где (П вЂ” 8 ) — значение разности ь вычисляемой вычита- 35 телями 8 в модулях 1 — N сжатия при проверке критерия сжатия; П вЂ” значение порога сжа- 40 Въб 1 тия, хранящегося в блоке 11 коррекции (n+l)-го модуля сжатия; Р— коэффициент коррекции45 h постоянный для п ГО модуля сжатия (n= l, P =2; n=23, Р = Р = 0,5; п ) 4, Для учета коэффициента Р не требуется выполнения дополнительных вычислительных операций, так как значение разности (П„- 8„ ) с необходимым коэффициентом для (n + 1)-ro мо- 55 дуля сжатия следует брать с соответствующих разрядов вычислителей 8: значение разности с выхода вычисли3 дуля ошибки кодирования 8„, вычисляемое в модуле п сжатия с помощью сумматора 6 и вычитателя 7, определяется по формуле: где А„ — отсчеты входных данных; п — номер модуля сжатия. Значения текущих порогов сжатия П формируются по описанному ниже h правилу — эту задачу выполняют бло— ки 11. Для модуля 1 сжатия (п = 1) всегда 1 с П П, если П = P„(tf -S ) (П„ рекции сравнивает значения порогов сжатия на входе и выходе блока 11. Если Р„ (П„- 8 ) n„ то при наличии управляющего сигнала на своем входе управления элемент 12 сравнения вырабатывает сигнал разрешения записи значения Р„ (П вЂ” S ) в регистр 13, т.е. выполняет коррекцию текущего порога сжатия П для (n+l) — I o модул- ля сжатия . В исходном состоянии все порога сжатия П, принимают значение равное д, которое поступает в блоки 11 через второй вход устройства. В процессе работы устройства пороги сжатия П корректируются и используются при проверках критерия сжатия в отдельных модулях сжатия. После проверки критерия сжатия и-м моду лем значение 6 вновь заносится в порог сжатия П . Состояние устройства в произвольный момент времени полностью определяется состоянием триггеров 9. Они инициируют проверку критерия сжатия во всех модулях сжатия конвейера обработки, осуществляют занесение и коррекцию порогов сжатия П„., обеспечивают запись и продвижение 1244692 данных в регистрах 5 сдвига, обеспечивая этим сжатие и передачу данных А йа выход устройства через блок 14 буферной памяти. Для постоянного сигнала на входе (фиг.2) устройство имеет максимальный коэффициент сжатия равный шестнадцати, т.е. на выход передается каждый шестнадцатый дтсчет А„. Для сигнала,величина которого изменяется во времени, устройство сжатия работает точно так же, но так как критерий сжатия будет выполняться не всегда, то коэффициент сжатия будет меньше максимального (фиг.З). Предлагаемое устройство имеет фиксированную длительность рабочего цикла сжатия, не зависящую от коэффициента сжатия и позволяет увеличить быстродействие по сравнению с прототипом в пятнадцать раз. 1. Устройство для сжатия информации, содержащее блок памяти, выход которого является выходом уст— ройства, и в первом информационном канале регистр, сумматор и вычитатели, вход регистра является первым входом устройства, первый и второй выходы регистра соединены соответственно с первым и вторым входами сум35 матора, выход сумматора соединен с первым входом первого. вычитателя, выход которого соединен с первым информационным входом второго вычита40 теля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены (N — 1) информационных каналов, в каждый информационный канал введены триггер 45 и элемент ИЛИ, и в каждый информационный канал, кроме первого, введен блок коррекции, прямой выход триггера .«аждого информационного канала соединен с управляющим входом второго вычитателя, первый выход второго 50 вычитателя и инверсный выход триггера соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, третий выход регистра первого информационного канала соединен с входом триггера, первый управляющий вход и выход блока коррекции информационного канала подключены соответст25 Формула изобретения венно к прямому выходу триггера и второму информационному входу второго вычитателя, выход элемента ИЛИ каждого предыдущего информационного канала, кроме последнего, соединен с входом триггера и управляющим входом регистра каждого последующего информационного канала, выход элемента ИЛИ и второй вход первого вычитатела последнего информационного канала подключены соответственно к управляющему входу и выходу блока памяти, информационный вход блока памяти подключен к второму выходу регистра последнего информационного канала, второй выход второго вычитателя каждого предыдущего информационного канала, кроме последнего, соединен с первым информационным входом блока коррекции каждого пос— ледующего информационного канала, второй вход первого вычитателя каждого предыдущего информационного канала, кроме последнего, подключен к первому выходу регистра каждого последующего информационного канала, второй и третий управляющие входы блока коррекции каждого последующего информационного канала подключены соответственно к прямому выходу триггера и первому выходу второго вычитателя предыдущего информационного канала, информационный вход регистра каждого последующего информационного канала подключен к второму выходу регистра каждого предыдущего информационного канала, второй информа ционный вход второго вычитателя первого информационного канала объединен с вторыми информационными входами блоков коррекции остальных информационных каналов и является вторым входом устройства. 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю Щ е е с Я тем, что блок коррекции содержит элемент сравнения и регистр, выход и первый информационный вход элемента сравнения соединены соответственно с первым управляющим входом и выходом регистра, объединенные первый информационный вход регистра и второй информационный вход элемента сравнения, вторбй информационный вход регистра, второй управляющий вход регистра, управляющий вход элемента сравнел=2 <ие 2 ф7иа. 3 Составитель M.Íèêóëåíêoâ Техред Л.Олейник КоРРектоР В.Бутяга Редактор Л.Авраменко Заказ 3920/53 Тираж 515 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,,п.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 1244692 8 ния и третий управляющий вход регист- рым и третьим управляющими входами ра являются соответственно первым, блока коррекции, выход регистра яввторым информационными, первым, вто- ляется выходом блока коррекции.
