Генератор кодирующих или декодирующих байтов

(1% 01 151 ФН 04 М 5/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК ПАТЕНТУ Т 1 1 ,ВВИВО.:.(46) 23.01.86 В 3 блик де диффюзье Франс" и таблиссман ледиффюзьо Франсэ реп П.Т.Т. (Са де Телеко уи Клод Ги уаз Ле Рес 21,397(088 атент Фран 04 М 7/08,ди Т1л ЭтанистрдЭтю,8 2448 19 котоходуа поогорегист а под- регист о того од во л то реги ра соединен с х-м го регистра, д-й одключен к второму лемента ИСКЛЮЧАКЩЕ одо седь рого 1-го ыход котвходуИЛИ,. вт(54) (57) ГЕНЕРАТОР КОДИРУЮЩИХ ИЛИДЕКОДИРУЮЩИХ БАЙТОВ, содержащий тригенератора псевдослучайной последовательности, входы которых являютсявходами генератора кодирующих илидекодирующих байтов, выход первогогенератора псевдослучайной последовательности подключен к первому входупервого элемента И,выход второгогенератора псевдослучайной последовательности - к второму входу первого элемента И и первому входувторого элемента И, а выход третьегогенератора псевдослучайной последовательности - к второму входу второгэлемента И, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия путем сокращения продолжительности формирования и увеличениядлины последовательности байтов,в него введены элемент ИЛИ, первыйи второй входы которого подключенык выходам соответственно первого и второго элементов И, и сумматор помодулю "2", входы которого подключены к соответствующим выходам элемента ИЛИ, причем первый генераторпсевдослучайной последовательностисостоит из шести элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, семи регистров и сумматорапо модулю "31", при этом первыевходы первого, второго, третьего,четвертого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ являются соответственнопервым, вторым, третьим, четвертыми пятым входами генератора кодирующих или декодирующих байтов, выход1-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (где1 = 1, , 5) подключен к -мувходу первого регистра, -й выходкоторого соединен с 1-м входом второго регистра и первой группой входов сумматора по модулю "3 1", х-йвыход второго регистра подключен к,-му входу третьего регистра и первой группе входов шестого элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, 1-й выход третьегорегистра соединен с -м входом чет вертого регистра, 1-й выходрого подключен к (д - 1)-му ввторой группы входов сумматормодулю "31", 1-й выход которсоединен с 1-м входом пятогора, 1-й выход пятого регистрключен к 1-му входу шестогоора и второй группе входов шесэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выхкоторого является выходом пергенератора псевдослучайной посдовательности, -й выход шес1207407 рой генератор псевдослучайной последовательности состоит из семи элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, семи регистров и сумматора по модулю "127", при этом первые входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов ИСКЛ 10 ЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ являются соответственно шестым, седьмым, восьмым, первым, вторым, третьим и четвертым входами генератора кодирующих или декодирующих байтов., выход 1-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (где 11, , 7) подключен к 3-му входу первого регистра, 3-й выход которого соединей с 1-м входом второго регистра и первой группой входов сумматора по модулю "127", 1-й выход второго регистра подключен к (3 - 1)-му входу второй группы входов сумматора по модулю "127", 3-й выход которого соединен с 1-м входом третьего регистра, 1-й выход которого подключен к 3-му входу четвертого регистра и является выходом второго генератора псевдослучайной последовательности, 3-й выход четвертого регистра соединен с 1-м входом пятого регистра, 1 -й выход которого подключен к 1-му входу шестого регистра, 1-й выход шестого регистра подключен к 1-му входу седьмого регистра, 3-й выход которого соединен с вторым входом 1-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, треИзобретение относится к устройствам, формирующим кодирующие или декодирующие байты, и может быть использовано в системах видеозаписи,Целью изобретения является повышение быстродействия путем сокращения продолжительности формирования и увеличения длины последовательности байтов.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема генератора кодирующих или декодирующих байтов, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. тий генератор псевдослучайной последовательности состоит из шестиэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,.пятирегистров и сумматора по модулю"31", при этом первые входы первого,второго, третьего, четвертого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ являются соответственно четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым входами генератора кодирующих и декодирующих байтов, выход К-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (где К =1, , 5) соединен с К-входом первого регистра, К-й выход которого подключен к К-му входу второго регистра и первой группе входов сумматора по модулю "31", К-й выход второго регистра соединен с К-м входом третьего регистра и пер-вой группой входов шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, К-й выход третьего регистра подключен к К-му входу второй группы входов сумматора по модулю "31", К-й выход которого -соединен с К-м входом четвертого регистра, К-й выход которого подключен к К-му входу пятого регистра и второй группе входов шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого является выходом третьего генератора псевдослучайной последовательности, а К-й выход пятого регистра соединен с вторым входом К-го элемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Генератор содержит первый, второй и третий генераторы 1-3 псевдослучайной последовательности, соответствующие входы которых являют- . ся входами 4-11 генератора кодирующих или декодирующих байтов, первый и второй элементы И 12 и 13, элемент ИЛИ 14, сумматор 15 по модулю "2", генератор 16 тактовых импульсов, имеющий выход 17 и блок 18 управления с выходами 19-21. Первый генератор 1 состоит из шести элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22-27, семи регистров 28-34 и сумматора 351207407 10 15 20 25 30 КА, КВ,БА, БВ, ТА, ТВ,КС, КП, КЕ; КР, КС . 3 БС , БО , ЯЕ, БР, БС ТС, ТР; ТЕ КА, КВ, КС,КЕ, КР, КС . содержимое регист ров 32, 33, 34 2 29, 30 и 31 соответственно,9 КЕ, БА и ТА 9 ТРиде Если биты КАзаписываются в т с 5Ф 3 1 1 ф 6 2ф е соответегистров7, 48, 49,ственно45, 46,43 и 44; айт записывается по о кодирующий разряд ТА, ТВ, ТС,ТР, ТЕз, С, по модулю "2" г содержимое соответственно регистров 60, 61, 57,58 и 59,50 улю "2"Э= О, +.+ спо модулю "255 Для декодирующих байтов, когдабит контроля четности уже замененбитами контроля правильной четноститри бита большого веса равны нулю,ных сл5 битгистры по модулю "31". Второй генератор 2 состоит из семи элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36-42, семи регистров 43-49 и сумматора 50 по модулю "127". Третий генератор 3 состоит из шести .элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 51-56, пяти регистров 57-61 и сумматора 62 по модулю "31".Генератор работает следующим образом.На входы 4-11 подается входной сигнал, запускающий генератор кодирующих или декодирующих байтов, который характеризуется в каждый момент времени комбинацией состояний генераторов 1-3, зависящей от предыдущих состояний генераторов 1-3,г = г, + 2 гпо модулю "31"1з, = 3) + 2 816 по модулю) где г, з и с - состояния соответственно генераторов1-3;и К - индексы разрядов соответствующих регистров генераторов 1-3.Общее состояние генератора кодирующих или декодирующих байтов определяется в любой момент времени совокупностью х слов, содержащихсяив регистрах А, БВ, БС, Б 0, Е, БР, БС - содер азанном состоянии содержатся ичных элементов, распределен дующим образом: семь слов по ля последовательности г (ре-34); семь слов по 7 бит для последовательности з (регистры 43-49), пять слов по 5 бит для последовательности(регистры 57-61) .В момент времени и + 1 Ю + 2 КС вос 1 31; КА, КВ,КС О+ К 1, КО, КЕ; КРБР + 2 ЯС вой 127 БА,БВф ЯС; БР, БЕ О+ Б 1 БРТС + ТЕ вос 1 31 , ТА,ТВ О+ Т 1; ТС; ТО где К 1, Б 1 и Т 1 - содержимое сигналов, соответствующих сигналам запус-ка генераторов 1-3; Я - операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ или поразъф рядное сложение помодулю "2"Мвос 1 31 . и вой 127 означают, что на выходе соответствующих сумматоров 35, 50 и 62 вычитают 31 или 127, если результат строго больше 31 или 127,Запускающие байты К 1, Я 1, Т 1 появляются на входах 4-11 только в момент запуска.,Затем входы 4-11 поддерживаются в нулевом состоянии, пока генератор формирует кодирующие или декодирующие байты.Определение выходного байта осуществляется в зависимости от состояния х с помощью элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 27 и 56, элементов И 12 и 13 и элемента ИЛИ 14, Каждый из пяти бит содержимого БА регистра 45 в зависимости от величины, равной 0 или 1, управляем выбором бита КАО+ КЕ либо бита ТА Оф ТОс ( г%)К 9 Н(ИК )К 9 Н(ИК )9 Н(К, )К ЮС,8 3Запуск генератора, кодирующих илидекодирующих байтов осуществляетсяс помощью служебной информации,состоящей из 64 двоичных элементовК, - К 8, номера ряда, изменяющегосяот 1 до 24 и закодированного в двухбайТах ИК и МК, и номера страницы,изменяющегося от 001 до 999 и закодированного в трех байтах ИР ИРи ИР 1,Байты ИК, и ИК , кодирующие номерряда, записываются соответственнов виде х 8 х 7 хбх 5 х 4 хЗх 2 х 1 и у 8 ц 7654321, Для составления байтовзапуска используются байтыН(493291), Н(8 Ц 7 У 65),Н 4 хЗх 2 х 1)и Н(х 8 х 7 х 6 К 5), полученные путем кодирования по Хэммингу следующим образом.Если обозначим различные битытакого байта Н через я 8 я 7р, 1то имеем Соответствие величины чисел в шестнадцатиричной системе с величи нами различных битов приведено в табл. 1.При этом биты я 8, яб, я 4, я 2 соответствуют битам информации, а биты я 7, я 5, яЗ, я 1 - битам избыточностиБайты 1 А.1 Н, используемые для запуска и переводящие номер ряда в комбинации двоичных элементов К-К 8, определяют следующую возможную комбинацию: П р и м е р, Процесс выработки запускающих байтов. Служебная инфор,мация определяется восемью следующими байтами (записанными в шестнадцатиричной системе, т.е, согласно коду табл. 1): К = 17 К = ВЕ; К = 62; К 4 = А 9,15Предположим, что кодируемый рядопределяется с помощью УБ = 1 Р,ИК, = 45; ИКг = С, и что этот рядпринадлежит странице, определяемойБОН = 01 КЯ = 9 Е ИР = 15 МРф У Я= 64, ИР = 73Согласно системе обозначенийбайтов код 1/5 означает 0001/0101,т.е, О, с учетом кода Хэмминга,25приведенного в табл. 1, 6/4 соответствует таким же образом 4, а7/3 - 5. Данная страница, определяемая с помощью ИР, = 15, ВР = 64и ИР = 73, следовательно, являетсястраницей 045.Четыре байта, определяющие рассматриваемый ряд ИК, МКг - соответственно Н(ИКг), Н(МКг),Н(НК), Н(ИК, ), если ИКги ИКобозначают соответственно 4 бита35 малого и большого веса ИК и МКИК - четыре бита малого и большого веса ИК,. В рассматриваемомслучае четыре байта Н(1), Н(С),Н(5), Н(4) соответственно являются4 О согласно таблице кодов Хэммингаследующими: (02), (А 1), (73) и (64).Восемь байтов запуска генератораследующие:Эти восемь запускающих байтов позволяют составить вбсемь троек К 1, 81 и Т 1 путем выбора некоторых битов, которые их составляют, причем этот выбор определяют соединениями входов генераторов 1-3, эти тройки используются для запуска генераторов 1-3,55Величины слов К 1, 81 и Т 1 вдвоичной и десятичной системах приведены в табл. 2,Следующие состояния получены спомощью последовательностей 2 г,.ь щод 31"2 в, пюд 127",Мшод 31 г;, +в++кПять основных битов кодирующегобайта получены с помощью зз, ( кФ О к 1Тринадцать первых кодирующих18, 95 Если байт 1 записывается в видеЬ 8 Ь 7 Ь 6 Ь 5 Ъ 4 ЬЗ Ь 2 Ь 1, тогда К 1записывается в виде Ъ 5 Ъ 4 ЪЗ Ъ 2 Ь 1,Б 1 - в виде Ь 4 ЬЗ Ь 2 Ь 1 Ъ 8 Ъ 7 Ъ 6 иТ 1 - в виде Ь 8 Ь 7 Ь 6 Ь 5 Ь 4.В начале рассматриваемого рядагенератор последовательно учитываетРзапускающие байты, Это означаЕт,что каждый из генераторов 1-3 учитывает последовательно восемь запускающих слов К 1, Б 1 или Т 1, которые к ним относятся. Первые регистры28, 43 и 57 получают эти запускающие слова, которые сдвигаются затемк регистрам 29, 44 и 58, в то времякак регистры 28, 43 и 57 получаютвторые запускающие слова,Пошаговое изменение содержимогоразличных регистров в зависимостиот изменения запускающих слов приведено в табл. 3.После обработки восьмого запускающего байта генератор готов выдатьпервый кодирующий байт. Содержимоерегистра 32: КА = 26; КЕ = 0; КАО КЕ=- 26 = 11010; регистра 45: БА = 41,имеем БА = 41 = 01 01001; регистра60: ТА = 13, ТП = 12, ТА ОФ ТПО 01ОООО.5 бит, полученные на выходе элемента ИЛИ 14, 10011. Следовательно,первый кодирующий байт 93 в шестнадцатиричной системе. В общем случае, обозначая черезд,д,д, чистые байты одного ряда,через С С, Сэ кодирующие байты,сформированные генератором, и через5 Р, РР з кодированные байты, имеемпоследовательность следующих кодов.Чистые быйты: Ю ИК, ХККодирующие 10 байты: С,С С С С С СКодированные байты: ОБ ИК,ИК Р,П Р Р 0з е в6 7д, если д, принадлежит 15колонкам 0 или 1, д, Ж с;, если д принадлежит колонкам 2-7.Таким образом, для приведенногоряда, начинающегося с1 Р 70 45,С 1 и продолжающегося 20,20, 20, 9 В , 4 Р, 57, 45, соответствующий кодированный ряд -1 Е, 45, С 1, ВЗ, В 6,На фиг. 2 показано изменение различных сигналов в устройстве.На фиг. 2 обозначены чистые сигналы (ОБ, ИК и МК ) и собственно данные д д .фиг. 2 о представляет дополнение сигнала считывания регистров, полученное с выхо- да 19 блока 18; фиг, 26 - кодирующую последовательность С,у С,1 С%9фиг. 2 г - импульс сброса в ноль, полученный от блока 18; фиг. 2 ч - моменты запуска 1 - 1ф Э фиг. 2 е - дополнение сигнала записи в регистры запускающих битов, фиг. 2 ж дает тактовые импульсы с выхода 17 генератора 16. При этом ; с выхода 19 блока 18 осуществляются считывание регистров, с выхода 20 - сброс в "0", с выхода 21 - команда 45 для записи, что происходит подключением выходов 19-21 к входам соответствующих регистров.12074 О 7 Таблица Биты 84 8 з 82 1 0 0 1 1 0 Таблица 2 Байты 10101=21 0101 00=40 00010=2 1111 000=120 00011=3 11111=31 10001=17 2 0001 000=8 00010=2 1101 110=110 11001=25 Шестнадцатиричная система счисления 15 =0001 0101 11 =0001 0001 СО =1100 1101 1 б =0001 0110 58 =0101 1000 91 =1001 0001 00 =1",01 0000 01101=13 10110=22 11000=24 10001=1710000=-1 б 0110 000 48 1000 010=бб 0001 100=12 0000 10=б 0 1 1 0 0 1 1 0 0 О 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 00010=201011=1110010=1811010=26207407 А бг сз А И 5 РО ФЮу с, с, с с А 6 б А ь б 7 1 ф Составитель Т,АфанасьеваТехред А.Бабинец Корректор В.Бутяга Редактор О.Юрковецкая Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 8754/61 Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5