Устройство для выполнения дискретного преобразования хаара

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 250880 (21) 2979335/18-24 5) М. Кд.з с присоединением заявки Нов 0 06 Г 15/332 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 3004.82, Бюллетень Мо 16 Дата опубликования описания 3004.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДИСКРЕТНОГО ПРЕОВРАЗОВАНИЯ ХААРА Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки двумерных. сигналов, .изображений, для анализа спектров случайных полей, в аппаратуре сжатия информации при пе" редаче данных и т.д.Известен анализатор спектра по функциям Хаара, содержащий аналогоцифровой преобразователь, интегратор, .регистры сдвига, сумматоры иключи (1.Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому является устройство для выполнения дискретного преобразования, содержащее Ю групп блоков, каждая из которых состоит иэ трех сумматоров-вычислителей и трех регистров сдвига (2. Недостатком известных устройств являются ограниченные функциональные воэможности, поскольку они предназ- . начены для вычисления коэффициентов только одновременного преобразования Хаара (Уолша) и не могут производится. двумерное преобразование дискретных сигналов.Цель изобретения - расширение .функциональных возможностей устройства состоящего в возможности выполйениядвумерного преобразования Хаара.Поставленная цель достигается тем,5что в устройстве для выполнения дискретного преобразования Хаара, содержащем Н групп блоков (4" - числокоэффициентов двумерного преобразования),каждая из которых состоит иэтрех сумматоров-вычитателей и трехрегист(йов сдвига, причем первый ивторой входы 1-го сумматора-вычитателя и-й группы (=1,2,3; и =1-Н) соединены соответственно со входом ивыходом 1-о регистра сдвига и-й груп пы, вход первого регистра сдвигапервой группы является входом устройства, выходы суммы и разности первого сумматора-вычитателя каждойгруппы подключены ко входам второго 20 и третьегорегистров сдвига той жегруппы, выход суммы второго сумматора-вычитателя н-й группы, кромеВ-й группы, подключен ко входу первого регистра сдвига и +1-й группы, 25 выходы разности первых и вторых сумматоров-вычитателей, выходы суммы иразности третьих сумматоров-вычитателей всех групп, а также выход суммы второго сумматора-вычитателя Н-ой 30 группы являются выходами устройства,(5)с= (х+ х 8) - (х 6 + х 1)с(о= (х+ хо) - (х 4+ Х 1)с - (х+ х) - (Х 4+ 11)С 11= (х + х 111) - (хо+ х 1)с 5= (х + хц) - (х 15 + х(1)с 14= (х ъ+ х 15) - (х 14+ х 1(1)С 5= (х.5+ х) - (х 4+ Х 5)Сравнивая (2) и (5), убеждаемся, что коэФфициенты с с 1, с 4, с, сО и с 1 двумерного преобразования соответствуют коэффициентам аб, а 1, а 4, а , а, и а одномерного преобразования Хаара. Таким образом, поступление на вход предлагаемого устройства отсчетов у; в определенном порядке (1) позноляет унифицировать процедуры вычисления коэффициентов Хаара при одномерном и двумерном преобразовании. 10 25 Устройство работает следующим об" разом.П 1)сть на вход устройства поступают 16 значений одномерного входного сигнала х (И = 2, М = 4). В регистре сдвига 1 первой группы (и = 1) 35 сигнал х, поступивший в первом такте задерживается на один такт и на сумматор-вычитатель 2 этой группы во втором такте поступают значения х, и х 17. На выходах суммы и разности сумматора-вычитателя во втором такте 40 формируются значения х,+ Х 11 и х - х, второе из которых является коэффициентом одномерного преобразования Хаара аВ третьем такте на выходах сум матора-вычитателя 2сформируются значения Х 11+х и х.11-х 5,а в четвертом .такте - значения х+х 4,и х 5-х 4. Значение х- х 4 является коэффициентом а одномерного преобразования Хаара, этот коэффициент может быть считан в конце четвертого такта.Аналогично работают регистры сдвига 11), 1 и сумматоры-вычитатели 211, 25 первой группы, с той лишь разницей, что регистры сдвига 111 и 1 задерживают сигнал на два такта. В результате на четвертом такте работы сформируются три коэффициента, соответствующие двумерному преобразованию Хаара, один из которых является 0 коэффициентом одномерного преобразо вания Хаара:а =с 4=(х +х ) в (х +к) с выхода разности блока 21 65на 12-мтакте:СО на выходе разности блока 211;на выходе суммы блока 2 уна выходе разности блока 2 З,на 16-мтакте:а.,= с на вЫходе разности блока 2,с 4 на выходе суммы блока 2 ус на выходе разности блока 2,Величина задержки н регистрах последующих групп устанавливается следующим образом; 4 тактов в регист 11- 1ре 1, 11-й группы; 2 4 тактов - врегистрах 111, 1 1-й группы.Регистр сднига 1, второй группызадерживает входной дискретный сигнал на 4 такта, а регистры сдвига1) и 1- на 8 тактов. Поэтому на выходе разности сумматора-вычитателя 2второй группы на 8 и 16-ом тактахформируются коэффициенты а 1), а 5 одномерного преобразования Хаара. Йа16-ом такте блоками второй группыформируются следующие коэффициенты:а = сна выходе разности блока 21;С 1) на выходе суммы блока 2;с на выходе разности блоЬка 25,а-- со на выходе суммы блока 2.На этом работа устройства заканчивается.Работа устройства при И2 принципиально ничем не отличается от только что рассмотренной. В общем случае с 5 -- (х-х 11) + (х -х 4) с выхода суммы блока 2 З;с = (х -Х 1) ) - (х-х 4) с выхода разности блока 2.Значение х 1+ х 11+ х 3+ х 4 с выходасуммы сумматора-вычитателя 211 первойгруппы (и = 1) поступает на вход регистра сдвига 1второй группы (и=2) .Работа во всех блоков первой группы на последующих, вплоть до 16-готакта не отличается от рассмотренной.На 6,8,10,12,14 и 16-м тактах работы на выходе разности сумматора вычитателя 21 первой группы формируются соответственно коэффициенты а1 О ф11 а 1, а 5, а 44 и а 15 одномерногопреобразования Хаара.На 8-ом такте блока(14 н первой группы формируются три коэффициента, соответствующие двумерному преобразованию Хаара, и один коэффициент одномерного преобразования:а 5 = с на выходе разности блока 211,с на выходе суммы блока 2 ус 9 на выходе разности блока 2,Ф значения всех 4 коэффициентов двумерного или одномерного преобразован ния Хаара вычисляются за 4 тактов работы устройства.Таким образом предлагаемое устройство способно выполнять дискрЕтное преобразование Хаара либо в одномерной, либо в двумерной области,Устройство для выполнения дискретного преобразования Хаара, содержащее н групп блоков.(4 - число коэфКфициентов двумерного преобразования), каждая из кото 1 их состоит из трех15 сумматоров-вычитателей и трех регистров сдвига, причем первый и второй входы -го сумматора-вычитателя -й группы (1=1,2,3,= 1 - й ) соединены соответственно со входом и выходом 20 -о регистра сдвига-й группы, вход первого регистра сдвига первой группы является входом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, состоящего в возможности выполнения двумерного преобразования Хаара, в нем выходы суммы и разности первого сумматора-вычитателя каждой группы подключены квходам второго и третьего регистровсдвига той же группы, выход суммывторого сумматора-вычитателя Ф-й группы,кроме Й-й группы подключен к входупервого регистра сдвига а +1-й группы,выходы разности первых и вторых сумматоров-вычитателей, выходы суммы иразности третьих сумматороввычитателей всех групп, а также выход,суммы второго сумматора-вычитателяК-й группы являются выходами устройства,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 484523, кл. О 06 Р 15/34 2002.742. Авторское свидетельство СССРР 620974, кл. С 06 Р 5/00,27.05,70.9 тель В. БайковИ. Гайду К Соста Техре Гриценко Пилипенк едакто Заказ 2820/6 7 1 33035 и н л ППППатент , г. Ужгород, ул. Прое Тираж 732 ИИПИ Государственного по делам изобретений Москва, Ж, Раушска Подпис омитета СССР открытий наб д. 4/5