Устройство для сжатия данных

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19 08 50 а ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ отлйчающеесятем,что,с целью повышения .информативности иупрощения устройства, в него введены счетчики и сумматор, вторые входи выход блока сравнения соединенысоответственно с выходом вычитателяи вторым входом блока управления,первый н второй, третий и четвертыйвыходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входамипервого и второго счетчиков, с третьим входом первого счетчика и свыходом устройства, группа выходови первая группа входов сумматора соединены соответственно с группойвходов первого счетчика и группойвыходов второго счетчика, группа авходов первого счетчика соединенасоответственно с группой входов цифроаналогового преобраэователя, второйгруппой входов сумматора и группойвыходов устройства. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ( 71) Новосибирский электротехнический институт( 54)( 57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ДАННЫХ, содержащее вычитатель, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом устройства и выходом цифро-аналогового пре" образователя, блок сравнения, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока памяти и первым входом блока управления,1089609 А1089609 2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, чта блок управления содержит генератор. регистры и элементы И, ИЛИ, выход генератора соединен с первым входом первого регистра, 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 телемеха.нике и может быть использовано присборе, передаче и регистрации информации, когда необходимо сокращение избыточности данных.Известно устройство для сжатия.данных, содержащее кожутатор, аналого-цифровой преобразонатель, сумматор, блоки памяти блоки сравнения и блок управления 13 . 5Данное устройства обладает невысоким быстродействием,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для сжатия данных, содержащее вычитатель, первый и второйвход которого соединены соответственно с входом устройства и выходамцифра-аналогового преобразователя,выход вычитателя соединен с первымвходам ключа, первый и второй выходы ключа соединены соответственнас первыми входами блока сравненияи формирования кода, первый, второйи третий входы цифра-аналоговогозпреабразонателя соединены соответственно с первыми выходами блокауправления, формирователя кода и свыходом первого блока памяти, ныход блока сравнения соединен с входам блока управления, второй выход ЗОкоторого соединен с первым входомпервого блока памяти и через вторсйблок памяти с вторим входом блокасраннения, третий выход блока управления соединен с вторыми входами 35ключа и формирователя кода, нторайвыход последнего соединен с вторымвходом первого блока памяти и свыходом устрОйстна 2Недостатком известного устройст=ва является наличие сложного блок:-: - .коммутируемого цифра-аналогового преобразователя и не высокий коэффициент сжатия, обусловленный реализаи второй выходы которого соединены с саотнетстьующими первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, первый и второй входы первого элемента ИЛИ объе. динены соответственно с вторыми входами первого и второго элементови подключены к первому и второму входам блока управления, выходы пер ного, второго, третьего элементов И и пятый выход первого Регистра соединены соответственно с первым, вторым, четвертым и третьим выходами блока управления. цией н устройстве экстраполяции нулевого порядка,Цепь изобретения - поньпиениеинформативности посредством увеличения коэффициента сжатия и упроще-ние устройства,указанная цель достигается тем,что н устройство для сжатия данных,содержащее нычитатель, первый и вто -Рой входы коараго соединены соответственно с входом устройства ивыходом цифра-аналогового преобразо-.вателя, блок сравнения, первые входн выход которога соединены саотнетстненно с ньходом блока памяти ипервым входом блока управления, нведекы счетчики и сумматор, вторыевход и ныход блока сравнения соединены соответственно с ныходом нычитателя и вторым входом блока управления, первый, второй, третий и четвертый выхопъд которого соединены со.Ответственно с первыми и вторымивходами первого и второго счетчиковс третьим входом первого счетчика ис выходом устройства, группа выходов и первая группа входов сумматора соединены соотнетстненно с группой Вхадон первОга счетчика и группой выходов второго счетчика, группан-ходов гервога счетчика соединенасоответственна с группой нхадав цифра-аналогового преобразователя, второй группой нходон сумматора и группой выходов устройства.Блок управления содержит генератор, регистры и злементь: И, ИЛИ, выход генератора соединен с первымвходом первого регистра, первый вы-,:од которого соединен с его вторымвходом второй, третий и четвертыйвыходы первого регистра соединены.Оотнетстненно с первым входом второго регистра,с объединенными первыми входами первого и второго элемен1089609 510 15 20 25 30 35 тает следующим образом. Поступающий на вход сигнал подает 40 45 Регистр 10 вырабатывает четыреразнесенных во времени тактовых им".пульса. На первом такте в регистр11 записывается сигнал, поступающийот блока б сравнения через элементИЛИ 12 (единица - если выборкасущественная и ноль - если несущественная). Вторым тактом разрешаетсяпрохождение сигнала коррекции кодовв регистры 3 и 5 через элементы И 13и 14 от блока б сравнения. Третьим 60 тактом формируется сигнал "Признаквыборки" на выходе элемента И 16,который равен единице, если в регистре 11, а значит и на выходе элемента ИЛИ 15 есть единица, или нулю, б 5 если ее нет, На четвертом такте по тов И и с первым входом третьего эле мента И,выход первого элемента ИЛИсоединен с вторым входом второгорегистра, первый и второй выходыкоторого соединены с соответствующими первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен 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 входамблока управления, выходы первого,второго, третьего элементов И и пятый выход первого регистра соединены соответственно с первым, вторым,четвертым и третьим выходами блокауправления,На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для сжатия данных; на фиг. 2 - то же. блока управления.Устройство для сжатия данных( фиг. 1) содержит вычитатель 1 (операционный усилитель ),цифро-аналого"вый преобразователь 2, реверсивныйсчетчик 3 со знаковым разрядом, сумматор 4, реверсивный счетчик 5 сознаковым разрядом, блок б сравнения,блок 7 управления, блок 8 памяти,Блок 7 управления (фиг, 2) содержит генератор 9 импульсов, регистры10 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 другойвход которого подается предсказанное значение сигнала с выхода цифроаналогового преобразователя 2, С выхода вычитателя 1 разностный сигналподается на блок б сравнения, гдесравнивается с допустимым пороговымсигналом, который поступает из блока8 памяти и определяет допустимуюпогрешность. Если разностный сигналнаходится в пределах допустимых значений, то сигналов на обоих выходахблока б сравнения не будет. Еслиэто условие не выполняется, то сигнал появляется на одном или на другом выходе блока б сравнения в зависимости от того, за нижний или заверхний предел допуска вышел сигнал. Если сигналов на выходе блока б сравнения нет, то это означает, что данная выборка является избыточной ине регистрируется. При этом в сумматоре 4 осуществляется суммированиепредыдущего значения выходного сигнала, которое поступает на входысумматора 4 с выхода реверсивногосчетчика 3, с приращением, котороеподается на вторые входы сумматора4 с выхода реверсивного счетчика 5. Суммирование осуществляется алгебраически, т.е. с учетом знака. Предсказываемое значение входного сигнала записывается в реверсивныйсчетчик 3, преобразуется в аналоговый сигнал в цифро-аналоговом преобразователе 2 и поступает на вычитатель 1, где вычисляется очереднаяразность предсказанного и текущегозначений сигнала и т.д, Если на выходе блока б сравнения появляетсясигнал, кОтОРый показывает, чтОразностный 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 сигнал "Признак выборки", означающий,что данная выборка является существенной. Сигнал "Признак выборки"может использоваться для разрешениязаписи в память или передачи по каналу связи кода существенной выборки, который снимается с выхода реверсивного счетчика 3. В сумматоре4 вычисляется очередное предсказываемое значение сигнала как описывалось ранее, но по откорректированнымзначениям предсказываемого сигналаи величины приращения. В соответствии с алгоритмом сжатия ( экстраполяция первого порядка) после существенной выборки следующая выборка такжесчитается существенной (независимоот результата сравнения в блоке 4сравнения) и регистрируется. Периоддискретизации 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 Повьыение инФормативности предлагаемого устройства достигается за счет реализации в нем алгоритма экстраполяции первого порядка. Составите,пь Ицикуленков едактор Л.Пчелинская Техред Т.Фанта Корректор Г, Решетник 1аказ 2938/47В Патент", г,ужгород, у роектнаядается сигнал на управляющий вход реверсивного счетчика 3, который обеспечивает запись в счетчик 3 кода числа с выхода сумматора 4. ТиражШ 14 ГосУдпо делам5, Иоскв 569арст венизобретуного комитета С ений и открытий ;"-аущская наб.,одписСРд, 4/5