Устройство для сжатия информации

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

<>809297 (63) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 210579 (2! ) 2767790/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 280281. Бюллетень Н9 8

Дата опубликования описания 2802.81 р )м. к,.

G 08 С 19/28

Государетвеииий комитет

СССР яо деааи ызобретеиий и отыритий (53) УДК 621. 398 (088. 8) е Фа у, :, р.р.кинилон, Н.Н.Прннишникон, Н.М.Ометннин и Сц.Срнокнч.е ° р (72) Авторы изобретения

1 ,„е т

" " " . ;С:7 н (7 t ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ

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

Известно устройство для сжатия информации, содержащее блок ввода, выход которого подключен ко входному регистру сдвига, дешифратор, выходы которого через последовательно соединенные шифратор и первую группу элементов И и выходной регистр подключены ко входу перфоратора, резистр опроса, выходы которого соединены с одними входами второй группы элементов И, другие входы которых соединены с выходами изби- . рательных схем, входы которых подключены к выходам соответствующих блоков ввода, выходы второй группы элементов И соединены с первыми входами первой группы элементов И, вторые входы которых соединены с выходами шифратора, выходы каждого входного регистра через первые входы соответствующих кличей соединены со входами дешифратора, а вторые входы ключей соединены с вь ходами .первой группы элементов И Д,1.

Недостатком устройства является невысокое быстродействие при заданной погрешности от сжатия при отсутствии априорной информации о статистических свойствах исследуемого сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сжатия информации, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подключен ко входу устройства, а выход соединен с первым входом блока выдачи существенных значений, выход ко15 торого подключен к первому входу блока памяти, вторые входы аналогоцифрового преобразователя, блока выдачи существенных значений и блока памяти соединены с первым, вторым

20 и третьим выходами блока управления соответственно, а выход блока памяти подключен к выходу устройства (2 .

Недостатком устройства является то, что при отсутствии априорной информации о законе распределения вероятностей обрабатываемого случай-, ного сигнала для сохранения заданной погрешности от сжатия информа" ции необходимо вручную подбирать

30 параметры блока выдачи существенных

809297

Устройство для сжатия информации содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 выдачи существенных значений, блок 3 памяти, блок 4управления, блок 5 вычитания, квадра- 45 тор 6, усреднитель 7, блок 8 сравнения, блок 9 задания погрешности.

Блок 2 выдачи существенных значений содержит, например регистр 10, вычитатель 11, ключ 12, счетчик 13 комгаратор 14.

Блок 4 управления содержит, например генератор 15 импульсов, делитель

16 частоты, счетчик 17, ключ 18.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый сигнал преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 1 в дискретные моменты времени с шагом д, з адаваегжм блоком 4 управления. Шаг временной дискретизации задается исходя из априорной информации о верхней граничной частоте обрабатываемого сигнала, а при отсутствии этой информации - в зависимости от значения значений. Низкая степень автоматизации может привести к значительной задержке во времени преобразования, что снижает быстродействие устройства.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства при сохранении заданной погрешности в условиях отсутствия априорной информации о статистических свойствах обрабатываемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для .сжатия информации, содержащее аналого-цифровой преобразователь первый вход которого, подключен к входу устройства, а вы ход соединен с первым входом блока выдачи 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 памяти, выход блока памяти подключен к выходу устройства, введены блок вычитания, квадратор, усреднитель, блок сравнения и блок задания погрешности, первый и второй входы блока вычитания подключены соответственно к первому входу и к выходу блока вычитания существенных значений, выход блок» вычитания соединен через квадратор с входом усреднителя, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания погрешности, а выход— с входом блока управления.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, на фиг. 2 — структурная схема примера реализации блока выдачи существенных значений и блока управления. веРхней границы частотного диапазона устройства. В блоке 2 выцачи существенных значений в соответствии с видом реализованного в нем алгоритма осуществляется отбор существенных значений. В блоке 2 могут быть реализованы алгоритмы сжатия данных с однопараметрической и многопараметрической адаптацией, базирующиеся на выбранном способе восстановления сжатых данных, Достаточно просто реализуется алгоритм сжатия данных, основанный на экстраполяции нулевого порядка с постоянной апертурой. В этом случае начальная величина апертуры задается, например максимальной

15 для предлагаемого устройства сжатия . информации.

В блоке 2 на вычитателе 11 (фиг.2) формируется текущая разность между последним существенным значением, запомненным в регистре 10, и текущим выборочным значением. Сформированггая разность сравнивается на компараторе 14 с заданной апертурой, поступающей из счетчика 17. В случае, если текущая разность оказывается больше (по модулю) апертуры, то компаратор 14 формирует импульс, открывающий цифровой ключ 12, разрешая выдачу нового существенного значения, а также кода соответствующего временного интервала, сформированного счетчиком 13. Задним фронтом импульса осуществляется запись нового существенного значения в регистр 10 и обнуление счетчика 13.

С выхода блока 2 выдачи существенных значений существенные выборки поступают в блок 3 памяти и в блок

5 вычитания. Одновременно.в блок 3 памяти поступает служебная информа4О ция — 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 сжатия данных, которое в блоке 8 сравнения сравнивается с заданным значением, поступающим иэ блока 9 задания погрешности. В соответствии с результатами сравнения блок 4 управления регулирует значения параметров блока 2 выдачи существенных значений (апертуры, если используется экстраполяция . нулевого порядка) до выполнения соотношения ьо Ю «<Ю где gq, d — действительная и заданная среднеквадратические погрешности от сжа65 тия информации.

809297

Формула изобретения

Hjt каi лакаю уаХ к&

Е гмЧ(3

Фиг.1 .

Составитель Н. Богачева

Техред М, Федорнак Корректор Г. Назарова

Редактор Н.Кузнецова

Заказ 433/65 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, l_#_-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Интервал усреднения в усреднителе

7 выбирается в зависимости от допустимой задержки при выдаче сжатых данданных.

При о ) d блок 8 сравнения открывает в блоке 4 управления ключ

18, разрешая корректировку величины апертуры в счетчике 17. Величина заданной среднеквадратической погрешности выбирается в зависимости от условий конкретно решаемой задачи, 10 а сам блок 9 задания погрешности может быть выполнен, например в ви де переключателя, формирующего заданный код.

За счет автоматизации выбора параметров блока выдачи существенных значений повышается быстродействие устройства в условиях априорной неопределенности относительно статистических свойств обрабатываемого сигнала при сохранении заданной 20 среднеквадратической погрешности от сжатия данных, что существенно рас ширяет область использования устройства.

Устройство для сжатия информации, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подключен к входу устройства, а выход

,соединен с первым входом блока вЫ| дачи 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 памяти, выход блока памяти подключен к выходу устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок вычитания, квадратор, усреднитель, блок сравнения и блок задания погрешности, первый и второй входы блока вычитания подключены соответственно к первому входу и к выходу блока выдачи существенных значений, выход блока вычитания соединен через квадратор с входом усреднителя, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания погрешности, а выход — с входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9452029, кл. G 08 С 19/28, 1973.

2. Ольховский Ю.Б., Новоселов О.Н. и Мановцев A.Ï. Сжатие данных при телеизмерениях. М., "Советское радио", 1971 (прототип).