Устройство для преобразования по функциям хаара

(19 4 С 06 Г 15/33 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕОБРАЗОВАНИЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПО ФУНКЦИЯМ ХААРА(57) Изобретение отноавтоматики и вычислит обла Бюл. В 25 ехническо сянойо врое ибернети ехникеифровых я уст ции, сжатия контуров, ос строго преоб о СССР 2, 198 к с и мирующи йного типа рение функц с Ф(71) Институтки АН БССР(56) АвторскоеВ 1104528, кл.Патент СШАкл. С 06 Г 15/ в, С.А.Золо Н,Н.Легонин .8)свидетельст С 06 Г 15/3 3792355, 32, 1974. и может быть использова системах связи, для пос ройств цифровой фильтра изображений и выделения нованных на алгоритме б разования Хаара, в аппр устройствах кусочно-лин Цель изобретения - расш(3) Х=СН 1,40 ональных возможностей устройства засчет выполнения обратного преооразования по интегральным функциям Хаара.Устройство содержит блоки 1,2 задержки, сумматоры-вычитатели 3, коммутаторы 4, триггеры 5, накапливающий сумИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах связи для построения устройств цифровой Фильтрации, сжатия изображений и вы деления контуров, основанных на алгоритме быстрого преобразования Хаара, в аппроксимирующих устройствах кусочно-линейного типа.Цель изобретения - расширение функ.10 циональных возможностей устройства за счет выполнения обратного преобразования по интегральным функциям ХаараОа Фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 - граф быстрого алгоритма преобразования в базисе Хаара.Устройство содержит блоки 1 и 2 задержки, сумматоры-вычитатели 3, коммутаторы 4, триггеры 5, накапливающий сумматор 6, одновибратор 7 и установочный вход 8. Все блоки устройства сгруппированы в п ярусов. Каждый иэ блоков 1 задержки осуществляет эадерж 25 ку информации на один такт, блок 2 задержки в ь-м ярусе (=1 - п, 2" = =И-размерность преобразования) осуществляет задержку на 2 х тактов. Триггеры 5 соединены по схеме двоичного счетчика. Работа устройства основывается наследующих положениях,Произвольный вектор Х представляется линейной комбинацией и базисныхинтегральных Функций Хаара: где С - вектор-строка коэффициентов, Н - матрица преобразования Хаара, оператор интегрирования. матор 6, одновибратор 7, установочныйвход 8. Введение коммутаторов, накапливающего сумматора, триггеров и одновибратора обеспечивает возможностьобратного преобразования по интегральным функциям Хаара. 2 ил. Для И=8 оператор имеет вид Матрица Н факторизуется и позволяетпостроить быструю вычислительную процедуру, которая для И=8 имеет вид Восстановление сигнала в базисекусочно-линейных функций Хаара можетбыть реализовано в два этапа. На пер.вом этапе к массиву из Ч ко ффициецтов С, применяют преобразование Хаара согласно (3). На втором этапе кполученному массиву Х ) применяютоператор интегрирования 1 саласо(2) . В исходном состоянии и-й триггер5 установлен в "1" и осуществляетблокировку накапливающего сумматора О6. Триггеры 5 с первого по (и)-йустановлены в "О", Начальная устацопка производится по сигналу ца входе8 одновибраторд 7.На вход блока 1 задержки (1=1) по ступают коэффйциецты разложения цоинтегральным функциям Хаара С,Г,СС , и задерживаются ца один гдкт,таким образом, в первом такте цд выходах суммы (+) и разности (-) сумматора-вычитателя 3(1=1) будут сформированы С +С, и С,-С, соответственно,во втором такте - С,+С и С, -С втретьем - С +С и С,-С и т.д, Разности поступают в блок 2 задержки 25(1=1) и задерживаются ца один тдкт.Коммутатор 4 (1=1) управляется триг -гером 5 (1=1), делящим входу тдктовую частоту ца дца, таким обрдэом,что на Выход коммутатора 4 послдо 3 Свательно проходят (С,+С,), (С, - С,),-С). Эта последовательность, поступив на вход блока 1 эаержки второгояруса (1=2), задерживается тдкж цдодин такт. В результате в третьемтакте ца выходе блока 1 запер. ки (е.==2) сформировано (С,+С,), цд второйвход сумматора- вычитателя(=2)поступает С, следовательцо цд ьхоеее 40суммы (+) сформировано значение (С++С+С). Последнее число поступдетчерез коммутатор 4 (1=2) на вход следующего яруса, на выходе разности (-)сумматора-вычитателя 3 (1=2) сформцруется (Со+С,-С ) и поступает н блок2 задержки (1=2). По четвертому тактуна выход коммутатора 4 (1=2) еоступает (С,-С+С ), по пятолу - (С +С-С), а по шестому - (С,-С,-Сз), поскольку коммутатор 4 второго ярусауправляется триггером второго яруса,делящим входную тактовую частоту начетыре,В третьем ярусе (1=3) по четвертому 55такту на выходе блока 1 задержки сформируется (С+С+С), на втором входесумматора-вычитателя 3 (1=3) - С , ана выхоДе - значение С+С+С+С, по пятому такту - (С-С+С+С,) и т,д.согласно графу (фиг.2). Аалогичноработают блоки остальных ярусов стсй лишь разницей, что в блоке 2 задержки 1-го яруса сигнал задерживается на 2 тактов, д коммутатор 41-го яруса управляется 1-м триггером 5,делящим частоту тактовьх импульсов на2, Таким образом, через И/2 тактовна выходе суммы сумматора-вычитателя3 последнего и-го яруса сформированстсчет Х далее Х Х,Х . ацд выходе разности формируются отс еты Х., Х По И/2-мутдкту триггер 5 (и)-го яруса устандццг;дется в "1", что приводит ксбросу и-го триггера 5 в О . Происходг разблокирование накапливающегосумматора 6, и на его выходе послед,цд т льцс фгцруктс я частные с ум(Х . Х,), (Х, + Х, + Х )(, +Х , ), что соответствуетОг рдтору интегрирования (2). По (/2++Ч)-му такту и-й триггер 7 опять устдцдцпивдется г". Это озцачает,что здкоцчилос.ь формирование ординатц Х . При этом на выходе одновибрдорд 7 формируется импульс начальной установки.спп цд вхсд блока 1 задержки первго яруса поступают коэффипис нтырдзложецияряд и по функциям Хддрд,цд ьгходс коммутатора 4 последнегояруса формируются ор;цдть Ностановецого сцгдлд ц базисе кусочно-по -стояцных функций,с р и у л а и э о б р с т е ц и яУстройстго Для пр обрдэс Нация по функциям Хадра, содержддее (и) сум;дторов-вычцтателей ( - размерность преобразования) и 2(и) блоков задржки, вход первого блока задержки явгяется информационным входом уст ройствд, выход (21-1)-го блока задержки (1=1 ае и 1) подключен к входу переого Операнд 1 ГО сумматод Бы читателя, выход разности 1-го сумматора-вычцтателя подключен к входу 21-го блока задержки, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства за счет выполнения обратного преобразования по интегральным функциям Хаара, оно содержит накапливающий сумматор, и триггеров, (и) коммутаторов и одновибратор, причем входы второго операнда всех суммато1322310 С 5 ОФиг. оставитель В.Байкехред Л.Олийнык Корректор едактор Н ч кмар Тираж 672 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раказ 2867/ Подписное митета СССР ткрытийская наб.,играфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная Производственно ров"вычитателей подключены к инфор"мационному входу устройства, выходсуммы 1-го сумматора-вычитателя ивыход 21-го блока задержки подключены к информационным входам д-го коммутатора, выход д-го (кроме (и)-го)коммутатора подключен к входу (2 д++1)-го блока задержки, выход (и)-гокоммутатора подключен к информацион"ному входу накапливающего сумматора,счетный вход первого триггера является тактовым входом устройства, выход д-го триггера подключен к управляющему входу "го коммутатора и к счетному входу (+1)-го триггера, выходп-го триггера подключен к установоч ному входу накапливающего сумматора,и входу запуска одновибратора, выхододновибратора подключен к установочным входам триггеров с первого по(и)-й, вход сброса одновибратораявляется установочным входом устройства, выход накапливающего сумматораявляется выходом устройства.