Устройство для сжатия информации

72) Автор В. П, Грибок Д. И. Валави лецкии изобретен и 1) Заявите Ь) ЬСП ОйСтВО ДЛЯ СЖДТИЯ ИНФОРИДЦИ и, элементыблок апер-ссор реапорядка мяти, буфер ИЛИ, счетчи тур и выходи лизует .алго (По) Е .Основной заключается сжатия сооб образных ил ыи блок памя заполнения,й блок. Проц итм нулевого оцессораффициентеедаче пилояющихся едостаток и низком коэ ний при пе быстро изме сигналов.Цель изобретения - увеличение коэффициента сжатия информации путемреализации в одном устройстве Функций алгоритмов нулевого и первого 5 порядков (П о и П 1) без передачи дополнительной служебной информации.Указанная цель достигается тем,что в устройство для сжатия информации, содержащее блок входных регист- ров 1 инФормационный вход которогоподключен к информационной шине, пврвый выход - к первому входу блока выходных ключей, выход которого соединен с выходом устройства, второй 1 о Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известно устройство для сокращения избыточности дискретных сигналов содержащее входной регистр, вычислительный блок, блок задания точности аппроксимации, выходной регистр, анализатор, счетчик, логические схемы, схему задержки и Формирователь импульсов, реализуя при этом алгоритм предсказания первого порядка (П 1) с переменным базовым отсчетом 111.К недостаткам устройства следует отнести высокую избыточность передаваемых сообщений при периодическом входном сигнале (или помехе),находящемся в пределах апертуры предсказателя нулевого порядка (По)Наиболее близким к предлагаемому является процессор для сжатия данных, который содержит регистр текущей выборки, входной регистр, два сумматора, подключенные к вычисли-. тельному блоку, оперативный блок па ЪьИеасенко" "-.УЖвыход блока входных регистров под.ключен к первому входу вычислительного блока, второй вход последнегок выходу блока апертур, выход вычислительного блока соединен с входом блока регистров граничных значений, счетчик отсчетов, выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока, и задающий генератор, введены программно-временной блок, блоки сравнения и элемент И, выход которого соединен с первым входом счетчика отсчетов и первым входом1программно-временного блока, второй вход которого соединен с выходом за" дающего генератора, первый выход программно-временного блока соединен ,с управляющим входом блока входных регистров, третий и четвертый выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы последних подключены соответственно к первому и второму выходам блока регистров граничных значений, первые выходы блоков сравнения соединены с первым и вторым входами элемента И соответственно, вторые выходы - с третьим и четвертым входами программно-временного блока, второй и третий выходы которого соединены с третьими входами соответственно первого и второго блоков сравнения, четвертый, пятый и шестой выходы программно- временного блока соединены соответственно с четвертым входом вычислительного блока, вторым входом счетчика отсчетов и вторым входом блока вы ходных ключей.На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.Устройство содержит (фиг, 1) входную информационную шину 1, блок 2 входных регистров, вычислительный блок 3, блок 4 выходных ключей, первый и второй блоки 5 и 6 сравнения, программно-временной блок 7, блок 8 апертур, блок 9 регистров граничных значений, элемент И 10, счетчик 11 отсчетов, задающий генератор 12 и выход 13.Устройство работает следующим образом.При включении все блоки и элемен" ты устанавливаются от блока 7 в исходное состояние. после чего блок 7 вырабатывает кодовый сигнал программы Ю 1, Блок 7 содержит, например,входной и выходной коммутаторы, подключенные к регистрам команд, дешифратор сигналов, подключенный к выходному и входному коммутаторам.(не показаны) В кацестве регистровкоманд используются постоянные программируемые запоминающие блоки,Кроме того, блок 7 содержит формиро ватель импульсов синхронизации тактов информационных сообщений(не показан) (байтовая синхронизация) . Таким образом на все устройства от задающего генератора 12 и бло ка 7 поступают сигналы символьнойсинхронизации и тактовой синхронизации слов. Сигналы программы М 1 поступают от блока. 7 в блок 2 входныхрегистров, где дешифруются.2 О Блок 2 входных регистров состоит,например, из первого и второго регистров,входного и выходного коммутаторов, дешифратора команд, связанного с выходным и входным коммутатором 25 и подключенного к выходу блока 7 программ (не показаны). В блоке 2 производится запоминание в первом регистре первого базового информационногослова и одновременно это слово с помощью коммутатора блока 2 через блоквыходных ключей направляется навыход 13 устройства и вход вычислительного блока 3, которгй содержит,например входные регистры, регистрданных сцетцика отсчетов, сумматор 55и дешифратор команд (не показаны)Таким образом, в вычислительныйблок 3 поступают данные от блока 2,блока 8 апертуры и команда от блока 407 на вычисление граничных значений Уо 1 Уо 1 у,(У отсчет) для алгоритмапредсказателя нулевого порядка (Пв)Блок 8 апертур содержит, например,набор данных апертур в двоичном коде на регистрах ППЗУ и схему управления (не показаны). Блок 3 производит сложение и вычитание данных первого регистра блока 2 с кодом блокаи результат переводит соответственно в первый и второй регистры 5 Облока Ч регистров граничныхзнацений, который содержит четыререгистра: два для граничных данныхалгоритма ПО и два для граничныхданных алгоритма предсказателя пер вого порядка П 1 (не показаны). Наэтом программа1 заканчивается.Далее от блока 7 поступает код программы2, при этом в блоке 2 входУ = ( 1- 1 ) (У 2- У ) + У,15У .8. = ( 1- 1 ) (У - У,1 ) + У+ А;УЗ 2=(-1) (У- У) + У- А,где У , У - граничные предсказан 1 Э Згные значения П 1;У - значения нулевого от-.1счета для точки Уз,У - значения второго от 2счета;25йомер отсчета (от счетчика 11, для третьейточки равен 2);А - значение апертуры.Результаты вычислений переводят 30ся в третий и четвертый регистрыблока 9 граничных значений. Одновременно в первом блоке 5 сравненияпроизводится сравнение граничныхзначений По с данными второй точкиотсчета, .Если 0 иЪЪ"и 2 выходах блока 5появляется логический" 0"При 011 2 я 2на выходах - логическая "1". Послечего программа У 2 заканчивается,и от блока 7 поступают коды программы 11 3. При сигнале "0" с второговыхода блока 5 блок 7 вырабатываеткод программы "3-0", при этом входной и выходной коммутаторы блока 2подключают к информационному каналупервый регистр. Данные Уз проходятс выхода в первый регистр блока 2вместо данных первого слова и далеена входы вычислительного блока 3 иблоков 5 и 6 сравнения. В блоке 5,если У 0 УрУ 0, то на первом и втором выходах формируется сигнал логического нуля, который поступает вблок 7 программ, одновременно про 55изводится сравнение в блоке 6, ЕслиУ,17 УЗ 7,У 1 З 2, на первом и втором выходахблока 6 появляется сигнал логическогонуля, и блок 7 вырабатывает сигнал 35 5 9951 ной коммутатор подключает первый вход к второму регистру, а выходной коммутатор, выход второго регистра к блоку 3 и первому блоку 5 сравнения, который содержит, например регистр данных, коммутатор, элементы сравнения, дешифратор команд и имеет два выхода (не показаны).Вычислительный блок 3 по данным регистров (первого и второго) блока 1 О 2 и счетчика 11 отсчетов производит вычисление граничных значений для П 1 по формулам 086 для аналогичных операций с даннымиследующей точки. Если Уц 1"У 2 на выходе блока 6 появляется сигнал "1" (на фиг. 2 линия с точками "1"), после чего блок 7 программ включает также программу .для операции с данными точки "ч". При этом данные четвер" того информационного слова и последующего слова последовательно подключаются к блоку 5 сравнения до тех пор, пока не будет выполнено условие УУУ 0, при этом на первых входах блоков 5 и 6 появится логическая "1". И с элемента И 1 О в блок 7 поступает сигнал, по которому блок 7 вырабатывает команду "Передача" на передачу данных предшедствующей выборки на выход 13, и установки всех блоков устройства в исходное состояние. При этом последняя выборка становится базовой, по которой блоком 3 вычисляются новые граничные значения для алгоритма П , а отрезок между последней и предпоследней выборками становится базовым для вычисления блоком 3 новых граничных значений для алгоритма П 1 и далее производятся дальнейшие аналогичные описанным выше операции. При выполнении условия для программы 11 3 У 4 У 2 на выходе блока 5 формируется. сигнал "1", по которому блок 7 подключает по программе "3-01" также данные второго слова к блоку 6 для операции сравнения. Если У,УрУ(на фиг,3 линия 0-1-2),блок 6 вырабатывает на втором выходе сигнал логического нуля, а блок 7 - команду для операций с данными последующих информационных слов по алгоритму П 1 до выполнения условия;(УУ 1 после чего с элемента И 10 в блок 7 поступает сигнал, по которому блок 7 вырабатывает команду "Передача". При выполнении условий УУУ 0, УУ У 1 ффиг. 2 линия 0-. 1-Й) с элемента И 10 в блок 7 поступает сигнал, по которому блок вырабатывает также команду "Передача". Программа Ю 3 может начаться с условия У,УУо (фи г, 2 линия От 2, программа У 3-1), при этом блок 5 вырабатывает сигнал логической единицы, а блок 7 программ - команду для перевода данных третьего слова в блок 6 и проведения сравнения для определения избыточного отсчета по алалгоритму П 1, Если Ут-,У 1 У, блок 7 формирует команду "Передача . При условии УУ)У 1 Дфиг. 2 линия 0-2-5)7.блок 6 вырабатывает на первом и втором выходах сигнал логического нуля, а блок 7 - команду для передачи данных третьего слова в блок 3 для вычисления новых граничн ных данных дпя алгоритмов П 1 и П 1 для последующей точки Ф 9951 041 Э +. ф 042 Э фУ,4 2 УЭ - У +А,У 2 = 2 УЗ-Уг-А и далее процесс передачи проходит аналогично описанным выше программам.Восстановление данных производитсяпутем соединения переданных значений отрезками прямых.Предлагаемое устройство позволяет значительно увеличить коэффициент сжатия сообщений.Это особенно отчетливо проявляется при регистрации типовых сигналов с пилообразными динамическими участками, свободными от помех, чередующимися с горизонтальными, зашумленными помехой участками (на фиг. 3 знаком + отмечены существенные выборки, передаваемые предлагаемым устройством). Применение устройств, реализующих однопараметрические алго 30 ритмы обработки для сжатия сообщений, в этом случае дает неудовлетворительные результаты. Формула изобретения35Устройство для сжатия информации, содержащее блок входных регистров, информационный вход которого подключен к информационной шине, первый выход - к первому входу блока выход 4 ных ключей, выход которого соединен с выходом устройства, второй выход блока входных регистров подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход последнего - к выходу 08 8блока апертур, выкод "вычислительного блока соединен с входом блока регистров граничных значений, счетчикотсчетов , выход которого соединенс третьим входом вычислительного блока, и задающий генератор, о т л и-.ч аю щ е е с я тем, что, с цельюповышения коэффициента сжатия, в него введены программно-временной блок,блоки сравнения и элемент И, выходкоторого соединен с первым входомсчетчика отсчетов и первым входомпрограммого-временного блока, второйвход которого соединен с выходомзадающего генератора, первый выходпрограммно-временного блока соединенс управляющим входом блока входныхрегистров, третии и четвертыи выходыкоторого соединены с первыми входамисоответственно первого и второгоблоков сравнения, вторые входы последних подкпючены соответственно к первому и второму выходам блока регистров граничных значений, первые вы. ходы блоков сравнения соединены спервым и вторым входами элемента Исоответственно, вторые выходы - стретьим и четвертым входами программно-временного блока, второй и третий выходы которого соединены с третьими входами соответственно первогои второго блоков сравнения, четвертый,лятый и шестой выходы программно-временного блока соединены соответственно с четвертым входом вычислительного блока, вторым входом счетчикаотсчетов и вторым входом блокавыходных ключей.Источники информации,принятыв во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМф 378925, кл. 6 08 С 15/06, 1970.2. Патент СШЯ 1 т 3501750,кл. 340-172,5, опублик. 1970 (прототип);995108,фт уг Х оставитель Н, Бочароваехред Л.Пекарь Корректор Е. Ровко Пек ор лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная аз 618/35Тираж 616ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш Подписноитета СССРткрытийкая наб д. 11/5