Генератор функций хаара

783778 Т а б л н ц а 1 0 наЦию 01, 10 или 11. Порядковый номер такой пары при счете справа налево и есть порядок р данной Функции Хаара. Конкретное значение выделенной пары разрядов указывает значение номера модификации ; 01= 1, 10=5 = 2, 11 = 3. Следующие за выделенной паой р - 1 разрядов являются кодомномера 1, а оставшиеся р - 1 разрядов являются кодом 3 номера Э.Таким образом, код номера а, имеет следующую стРуктуру 19 О О.О Т 1 71. 11 р31 ркод Д,2 и 2 р+ 2 р 2 р2 р р р,1 Например, код 00611001 номера с(.= 25 обозначает функцию Хаара с порядком р = 3, номером модификации= 01 - 1, номерами 1 = 10 = 2 и 3 = 011На фиг. 4 показаны первые 16 функций Хаара для р = и = 2. Указаны 20 Т фикации по (4) выбирается одна из трех 30 Функций х(х,у) и значение функции Хаара.Сформулируем алгоритм вычисления одного значения Функции Хаара,1. По ф.определяются порядок р, 35 номера 1 и 3, модификация у. Для этого просмотром:кодаслева направо фиксируется номер с разряда ц где обнаружена первая встретившаяся единица. Если с четно, то, следовательно = 01. Если с нечетно, то для определения кода модификации необходимо рассмотреть значение следующего(с 1 + 1) -ого разряда, так как в этом случае код равен либо 10, либо 11. Обозначим 45(, если ф четно,ф(,еслинечетно Тогда+ р - 1 + р - 1 = 2 п или р - 1 = и - /2. (6) щ 0Для выделения 1 и З необходимо оставшиеся эа с(, разряды разбить на две группы по р - 1 разрядов каждая. В значения всех индексов этих функций, а для сквозного номера цс приведены двоичные значения, функция с номером с 0 находится вне системыКод . номера 1 Функции Хаара подоси х является кодом значения 1 /2 левой гРаницы отРеэка 1 р а код 3 номера 3 функции является значением/2( нижней границы отрезка 1 р по оси у. Следовательно, по кодам номеров 1 и 3 можно определить принадлежность точки (х,у) к двоичному квадрату Яр( на основании (2), Если первые р - 1 разрядов х совпадают с разЛ рядамии первые р - 1 разрядов у совпадают с разрядами 3, то точка (х, у) 6 Я р.( и по (5) Н(х, у)О,Для определения ненулевого значения функции Хаара по (3) необходимо анализировать р-ый разряд х и р-ый разряд у, значения которых приведены .В табл 1 ляется дополнением до п значения Е/2 и может быть вычислено с помощью счетчика; имеющего не. менееоВ+(1 разрядов.Если единица в 7 не обнаружена, то А = О, Н(х,у) = 1 и вычисления прекращаются.2. Если единица была обнаружена, то вычисляется логическое значениео яро- .- (х, Яч хЯчл кр,ЭРчЬчч О+) "Жар , при( И Анализируется значение 9: если 6 = 1, то (х,у) Я Я( Н,(х,у) = 0 и вычисления заканчиваются. Если 6 = О, то (х, у) Е а. и Н (х,у) у О.3. В случае 9= 0 анализируются разряды х н у кодов х и у соотРветственно. Эначения этих разрядов с учетом номера модиФикации определяют ."ыачение функции Хаара; эта зависимость показана в табл. 2, причем значения Функции Хаара расположены внутри таблицы.Т а б л и ц а 2Генератор функций Хаара содержктсдвиговый регистр 1 номера функций,сдвиговые регистры 2 и 3 аргументовх и у соответственно, двухразрядныйсдвиговый регистр 4 модификации,триггеры 5 и б, элементы И 7-10, И 31 И11, НЕ 12, сумматоры по модулю два13,14, блок Формирования пачек импульсов 15 с управляющим входом 16и выходами 17 - 20, вь",ходы 21, 22генератора Функций Хаара.Генератор функций Хаара работаетследующим образом. В исходном состоянии в регистрах 1,2,3 записаны соответственно 2 п-разрядный код номерафуйкции д, и-разрядный код аргументах, п-разрядный код аргумента у, 15Триггеры 5,6 установлены в нулевоесостояние, На выходе 17 блока 15 формируется пачка из 2 п упранляющих импульсов, а на выходе 18 - потенциалединичного значения, Эти импульсы 2 Опоступают на синхрониэирующий входрегистра 1 и через открытый элементИ 7 на синхрониэирующий вход регистра 4, вызывая сдвиг содержимого регистров влево. При этом информацияна вход младшего разряда регистра. 4поступает с выхода старшего разрядарегистра 1. При появлении первогоединичного разряда с выхода регистра1 срабатывает триггер 5, возбуждаяуправляющий вход блока 15, этот сигнал является указанием блоку 15 насмену состояния по выходу 18 и отработку пачек импульсов на выходах19,20. Окончание действия сигналана выходе 18 соответствует четномуномеру ( Я ) импульса в последовательности, формируемой на выходе 17,В результате в регистре 4 оказывается код модификации ;, 32, В дальнейшем элемент И 7 оказывается закрытым, 40а элемент И 8 открывается сигналомс выхода элемента НЕ 12,На выходе 19 блока 15 появляетсяпачка, содержащая р - 1 импульс. После ее окончания такая же пачка появляется на выходе 20. Для отработкитакой фулкции в состав блока 15 можетбыть включен, например, счетчик импульсов, содержимое которого определяет число импульсов в пачке. Этипачки, поступая на синхронизирующиевходы регистров 2,3, вызывают спервасдвиг содержимого регистра 2, а затем содержимого регистра 3. Предполагается, что единичный сигнал навыходе регистра 2 или 3 может появиться только в момент действия соотвЕтствующего синхронизирующего импульса,Элементы И 8, ИЛИ 11 и сумматорпо модулю два 13 реализуют Функцию О(7), значение которой фиксируетсятриггером б.Для анализа раэрядон с номером рпервого и второго аргументов на синхронизирующие входы регистров 2,3 65 подается еще один (2 п + 1)-ый импульс,Значение функции Хаара в соответствиис табл. 2 реализуется элементами И9, 10, сумматором по модулю два )4и снимается с выхода 22.Вычисленное значение функции Хаарасчитывается с выхода генератора вследующем порядке. На 2 п-ом тактеработы генератора опрашивается выход21 триггера 6. Если сигнал на этомвыходе отсутствует, то значение функции Хаара равно нулю. Если сигнална выходе 21 имеется, то на (2 п ++1)-ом такте опрашивается выход 22сумматора 14: сигнал 0 кодируетзначение +1 функции Хаара, а сигнал1 кодирует значение -1 функцииХаара.Вазможно, что в течение сдвигасодержимого регистра 1 единица в коденомера функции не будет обнаружена(номер о функции Хаара равен нулю).В этом случае после окончания сдвигасодержимого регистра 1 все элементысхемы генератора сохраняют свои исходные состояния, Следовательно значение функции Хаара равно +1, так какна выходе 21 триггера б действуетсигнал, а на выходе 22 сумматора 14сигнал отсутствует,При увеличении длины обрабатываемых кодов номера функций и аргументовв схеме генератора изменяются толькодлины соответствующих регистров 1,2и 3, а остальная часть схемы остается неизменной,Предлагаемое устройство может оперировать как кодами аргументов, которые в два раза короче кода номерафункции, так и кодами аргументов произвольной длины т(тп). При этому таких кодов аргументов будут обрабатываться не более и первых разрядов.Формула изобретенияГенератор функций Хаара,содержащий сдвиговый регистр номера функции, сдвиговый регистр первого аргумента, первый и второй триггеры, сумматор по модулю два и блок формирования пачек импульсов, причем входы синхронизации регистра номера Функции и регистра первого аргумента подключены к соответствующим выходам блока Формирования пачек импульсов, управляющий вход которого подключен к выходу первого триггера, выход сумматора по модулю два подключен к установочному входу первого триггера, выход которого янляется первым выходом генератора функций Хаара, О т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей, состоящего в возможности генерирования функций Хаара от двух аргументов Он сОдержит сдниговый ре -гистр второго аргумента, двухразрядныйсдвиговый регистр, дополнительныйсумматор по модулю два, элемент НЕ,элементы ИЛИ и четыре элемента И,причем выход регистра номера функцииподключен ко входу двухразрядного 5сдвигового регистра, к установочномувходу первого триггера и первому входу первого элемента И, вход синхронизации регистра номера функции и первый дополнительный выход блока формирования пачек импульсов через второйэлемент И подключены ко входу синхронизации двухразрядного сдвиговогорегистра, первь.й дополнительный выход блока формирования пачек импульсов через элемент НЕ подключен ко вто-рому входу первого элемента И, выходкоторого, а также выход элемента ИЛИподключены ко входам сумматора по модулю два, второй дополнительный выход блока формирования пачек импульсов подключен ко входу синхронизациирегистра второго аргумента, выходырегистров первого и второго аргументовподключены ко входам элемента ИЛИ ик первым входам соответственно третьего и четвертово элементов И, вторыевходы которых подключены к выходамсоответственно первого и второго разрядов двухразрядного сдвигового регистра; а выходы - ко входам допол -нительного сумматора по модулю два,выход которого явлется вторым выходом генератора функций.Хаара.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 596932, кл. С Об Г 1/02,24.12.75.2. Авторское свидетельство СССР позаявке Р 2675351/18-24,кл. Ь 06 Г 1/02,1978.