Устройство для вычисления порядковых статистик

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки цифровых двумерных сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования операции двумерной ранговой фильтрации. Устройство содержит группу блоков 5.1-5.К сдвиговых регистров, блок 1 сдвиговых регистров, группу блоков 6.1-6k вычитания, группу накапливающих сумматоров 7.1-7.К, дешифраторы 2. 3 группу сумматоров 4.1-4.к, шифратор 9 и группу блоков 8.1-8.К сравнения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)э G 06 F 15/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (211 4704197/24 (22) 12.06.89 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (71) Научно-исследовательский институт телевизионной техники "Электрон" (72) С.А.Елманов и П.А.Чочиа (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N .1196897, кл. G 06 F 15/36, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1354210, кл. G 06 F 15/36, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОРЯДКОВЫХ СТАТИСТИК

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки двумерных сигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования операции двумерной ранговой фильтрации.

На чертеже представлена схема заявляемого устройства.

Устройство содержит блок 1 сдвиговых регистров, дешифраторы 2, 3, группу сумматоров 4.1, 4.2...4.k, группу блоков

5,1,5,2...,5.k сдвиговых регистров, группу блоков 6,1,6,2...,6,k вычитания, группу накапливающих сумматоров 7.1,7.2...7,К группу блоков 8.1,8.2„.8.k сравнения, шифратор

9, информационный вход 10, тактовый вход

11, вход 12 задания номера порядковой статистики, выход 13.

Информационный вход 10 устройства соединен с информационным входом блока

1 сдвиговых регистров и входом дешифрато„„5U „„1704148 А1 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки цифровых двумерных сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет формирования операции двумерной ранговой фильтрации. Устройство содержит группу блоков 5.1-5.k сдвиговых регистров, блок 1 сдвиговых регистров, группу блоков

6.1-6k вычитания, группу накапливающих сумматоров 7.1-7.К дешифраторы 2, 3 группу сумматоров 4.1-4.К шифратор 9 и группу блоков 8.1-8.k сравнения. 1 ил. ра 2. Выход блока 1 сдвиговых регистров подключен к входу дешифратора 3. В ыходы дешифраторов 2 и 3 ссединени соответст- 2 венно с первыми и вторыми входами сумматоров 4.1,4.2...4.k группы, Выход сумматора

4.J (J = 1-k) соединен с информационным входом /-го блока 5.) сдвиговых регистров группы. Выходы последних разрядов каждого блока 5.j сдвиговых регистров группы соединены с соответствующими разрядами третьего входа соответствующего сумматора 4.) группы. Выходы первых разрядов и CO (N+1)-х разрядов блока 5,J сдвиговых регистров группы подключены к соответствующим разрядам входов уменьшаемого и вычитаемого одноименного блока 6.J вычитания группы. Выход блока 6.J вычитания группы соединен с информационным входом соответствующего накапливающего сумматора

7.J группы. Выход накапливающего сумматора 7.J группы подключен к первому входу одноименного блока 8.) сравнения группы.

Вторые входы блоков 8.1,8.2...8.k сравнения

1704148 (4) (52 (б)

{7l (8) (9) группы соединены с входом 12 задания номера порядковой статистики устройства.

Выходы блоков 8,1,8.2...8.k сравнения соединены с соответствующими входгми шифратора 9. Выход шифратора является в ы ходом 13 устройства. Та кто в ые входы блока 1 сдвиговых регистров, блоков

5.1,5.2...5.k сдвиговых регистров группы, накапливающих сумматоров 7,1,7,2„,7.k группы объединены и соединены с тактовым входом 11 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Устройство реализует вычисление значения заданной г-й порядковой статистики по двумерному скользящему окну размером

MxN элементов.

Значение r-й порядковой статистики по выборке х - (xi} (I - 1- т) объема т (1 < г < t) х, с(0, k-11 (k — количество значений (градаций) входного сигнала, k = 2ч, где q — разрядность входного сигнала) равно значению г-го члена неубывающего ряда. посттооенного для значения элементов выборки Х. Для определения значений r-й порядковой статистики по элементам выборки Х строится интег-

P ральная функция распределения H x/ вида

Й(Х) = (/ф}, i = (0- {k-1)), hI(X) Х д (xm,j), х У

У(х,/) - 0, если xm > J (1. если х- > I где h. — значение j- э ".тс т-" I ".тегргдьнсй функции распределения 1». равное количеству элементов xr, гыбэр . э» гче«. которых не больше j.

На основе значений с-" -";- г",. учечной таким образо-: и . ггрг . --.» ф"н цки распределения Н(Х) определ."- -cs энгч —.ие у искомой г-й ос ряд;:ог с и стгт -, к.. . v э вы .гж -ння

y=j: hy-i,, Х,< г < 1-y(X) -0, j (0, k-1).

Формирование знгчени« t. ., v..—,егральной функции Й(К опре„- гяется по окну

MxN элементов. эсуществляется рекурентно.

Ь/(Х1) = hy(X»11+ fh),Q,) - hy(Q -ц, (1/

hI{Qi) - hI{Qy-Ä + hi(õt) - h,{õ; „.l; (2)

hy(xy) О, е=ли х >/ ) = (0-{k-1)J {3)

1, если hi

Ха -2 приа 0

hj(Xa ) = 0 и ри а 0

Оф -И}при,В =0

g(qe >-0:

Ха -фри при а 0

ЬМ)-0, ) -o,k-1, L — количество отсчетов в строке.

Г

35 дп

4"-.

В начальный момент блоки 5.1,5.2...5.k сдвиговых y;er«строг и накапливающие сумматоры 7,1,7.2...7.k установлены в ноль, блок 1 сдвиговых регистров установлен в едининог состояние (т.е. в его ячейках записано значение 2k-1). Такая начальная установка обеспечивает выполнение условий (4Х9).

В I-м такте работы устройства код текущего I-го отсчета х сигнала с информационного входа 10 устройства поступает на вход дешифратора 2 и вход блока 1 сдвиговых регистров. Нг выходе блока 1 сдвиговых регистров формируется значение задержанного на M L тактов работы отсчета xy-M- сигнала. которое поступает на вход дешифратора 3, На /-м выходе O = О, k-1) дешифратора 2 формируется значение величины c7(xy, )). На /-м выходе дешифргтора 3 формируется значение величины д {xi-M 1; J), Значения с )-х выходов дешифраторов 2 и 3 поступают на первый и второй входы сумматора 4.J группы, на третий вход которого поступает значение hI(Qi-Q с выхода последних разрядов блока 5.J сдвиговых регистров длины L

Код величины h,(Qi) = hy(Qy-Q+ hy(xy) - h/(xy-yvy Д согласно выражению (2) поступает с выхода сумматора на информационный вход блока

5,) сдвиговых регистров группы. В следующем такте работы эна ения hy(QI) и Ь/(0н ) с выходов первых разрядов и (И+1)х разрядов блока 5./ сдвиговых регистров поступают нг вхо у.;е-„. - ":;: и вычитгемого блокг 5.j ьь. и;гi, г, - и . Код величины

hJ(Qy) - П 0-;„с гы эдг блэка 6.) вычитания посту ге; hc: » .э-, .-ц«эчнb!й вход накапливгющегG с .1 =: ., i,-,:, = . в кстором фор ., --: ..::--г»:

h)(Xlj (1 "/Х, 1 » и ь») согласи —,=-.=..е«: :, . Зч; <чие h:{X;) ".. г "1с- я-(гс»:-.; —. -. =. . -.;г 8 1 спггнен;:я груп-,„ . нг г осэ«:.;,q второго поступгет энгчен :,е r скомс . порядковой статистики с ь::од:" 12 =-=.„.=,- " -: .;.- cp.",дковс; -..тгтистики уст -.:: =твг. Реэультгт сргвнения велич« -, y,;X;) v; с a ;ñ„-г блока 8.) сравнен «я Г эcT< г ст vг r охг " стоl viщий вхо "„ шифра-, „г нг вы с„-,- которого формируется энг-ение у искомой порядковой статист ° . эгеме тов текущего окна Х, размерами Мх! э..еменов. Значение у с выхода ши1ргторг 5 пос.упгет на выход 13 устройства.

Устро.лсвс работает в конвейерном режиме, и г сг.гдующем тгкте работы на его выходе 13 формируется значение r-й порядкогой статистики по элементам следующего окна размерами МхЧ зле ентов, 1704148

Формула изобретения!

Составитель С. Ионкина

Редактор Т. Юрчикова Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 63 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Устройстводля вычисления порядковых статистик, содержащее блок сдвиговых регистров, тактовый вход которого подключен к тактовому входу устройства, группу блоков сравнения, первый дешифратор и шифратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования операции двумерной ранговой фильтрации, в него введены группы блоков сдвиговых регистров, группа блоков вычитания, группа накапливающих сумматоров. второй дешифратор и группа сумматоров, причем информационный вход блока сдвиговых регистров соединен с входом первого дешифратора и является информационным входом устройства, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами накапливающих сумматоров группы и блоков сдвиговых регистров группы, выход блока сдвиговых регистров подключен к входу второго дешифратора, выходы первого и второгодешифраторов соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматоров группы, выходы которых подключены к информационным входам блоков сдвиговых

5 регистров группы, выходы последних разрядов каждого блока сдвиговых регистров группы соединены с соответствующими разрядами третьих входов одноименного сумматора группы, выходы первых разря10 дов и (И+1)х разрядов каждого блока сдвиговых регистров группы подключены к соответствующим разрядам входов уменьшаемого и вычитаемого одноименного блока вычитания группы, выход каждого из

15 которых соединен с информационным sxoдом соответствующего накапливающего сумматора группы, выход каждого из которых подключен к первому входу одноименного блока сравнения группы, вторые входы

20 блоков сравнения группы являются входами задания номера порядковой статистики, а выходы подключены к входам шифратора, выход которого является выходом устройства.